【摘 要】
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中国共产党成立百年来,带领全体中国人民进行了伟大的社会主义建设和改革,中国的经济发展和社会发展都取得了举世瞩目的腾飞与成就,创造了工业发展中的“中国奇迹”。降低生产成本,实现高效节能成为当代工业发展追求的目标。随着人类社会不断发展和进步,铜及其合金材料成为了人民生产生活中不可或缺的重要材料,我国对铜产品需求量的急速增长,由此造成了铜熔炼在工业生产中的能源消耗迅速增长。电解工艺作为铜熔炼过程中的一个
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中国共产党成立百年来,带领全体中国人民进行了伟大的社会主义建设和改革,中国的经济发展和社会发展都取得了举世瞩目的腾飞与成就,创造了工业发展中的“中国奇迹”。降低生产成本,实现高效节能成为当代工业发展追求的目标。随着人类社会不断发展和进步,铜及其合金材料成为了人民生产生活中不可或缺的重要材料,我国对铜产品需求量的急速增长,由此造成了铜熔炼在工业生产中的能源消耗迅速增长。电解工艺作为铜熔炼过程中的一个主要环节,它将会直接影响到铜产品的质量、生产能耗和效率。铜的电解过程是一个很大的耗能过程,如果技术管理不到位,将会造成电流效率降低,吨铜电耗增高,电解铜成本上升。然而,目前并未提出十分有效降低电能消耗的解决方法。本文首先分析了铜熔炼过程中的电解工艺,对影响电解过程中能耗的几个主要因素进行探究,发现评估能耗的电解槽电压、电流效率和直流电耗W主要受到硫酸根离子(SO42-)浓度、铜离子(Cu2+)浓度和电流密度Dk波动的影响,进而提出在电解铜工艺能耗预测中采用神经网络的方法。紧接着,对天牛须搜索算法（BAS）改进,提出用二次插值法来优化天牛须搜索算法容易陷入局部最优的特点,用二次插值的值与普通BAS算法找到的最优值对比,从而跳出局部最优,形成QIBAS算法,再用QIBAS算法优化BP网络的初始权重,减小初始权重的随机性,加快模型的预测速度。最后,基于QIBAS-BP神经网络,建立电解铜工艺能耗预测模型,利用实际工业中电解铜生产的硫酸根离子(SO42-)浓度、铜离子(Cu2+)浓度和电流密度Dk、电解槽电压、电流效率和直流电耗W的数据对构建的模型进行训练和测试。所建立的电解铜能耗预测模型模型能以较高的精度实现对电解槽电压、电流效率和直流电耗W的预测,预测精度满足工业生产要求,并且可以用得到的最小直流电耗W对应的参数数据,为实际电解铜工业生产过程的硫酸根离子(SO42-)浓度、铜离子(Cu2+)浓度和电流密度Dk参数优化提供参考,进而降低工业生产成本,实现生产环节高效节能,为美丽中国建设添砖加瓦。
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