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成果信息

中南大學(xué)研發(fā)了銅冶煉生產(chǎn)全流程自動(dòng)化關(guān)鍵技術(shù)。成果的實(shí)際應(yīng)用，顯著提高了生產(chǎn)效率和資源利用率，降低了能耗、減少了環(huán)境污染，降低了生產(chǎn)成本，增強(qiáng)了企業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。項(xiàng)目取得的主要研究成果如下： 1、關(guān)鍵工藝參數(shù)在線檢測(cè) 銅冶煉過程由于高溫、劇烈反應(yīng)、強(qiáng)腐蝕等因素，造成一些關(guān)鍵工藝參數(shù)無法準(zhǔn)確及時(shí)測(cè)量?；阢~冶煉全流程中積累的大量歷史生產(chǎn)數(shù)據(jù)及工藝機(jī)理，提出了基于多模型智能協(xié)調(diào)的關(guān)鍵工藝參數(shù)在線檢測(cè)方法，研發(fā)了氣流干燥水分、閃速熔煉工藝指標(biāo)、銅轉(zhuǎn)爐吹煉終點(diǎn)及銅電解過程電解液成分等關(guān)鍵工藝參數(shù)在線檢測(cè)技術(shù)。 2、基于數(shù)據(jù)的操作優(yōu)化 銅冶煉過程操作參數(shù)多且相互關(guān)聯(lián)，難以實(shí)現(xiàn)全局優(yōu)化。利用銅閃速冶煉過程中積累的大量生產(chǎn)數(shù)據(jù)，提出了基于數(shù)據(jù)的操作優(yōu)化技術(shù)，并應(yīng)用于閃速熔煉、轉(zhuǎn)爐吹煉和煙氣制酸過程。實(shí)現(xiàn)了閃速爐爐況綜合優(yōu)化，提高了冰銅品位并降低了爐渣含銅率；優(yōu)化轉(zhuǎn)爐吹煉過程冷料添加量和添加時(shí)序，提高了轉(zhuǎn)爐冷料平均處理量；實(shí)現(xiàn)了煙氣制酸過程一級(jí)動(dòng)力波入口壓力的優(yōu)化控制和轉(zhuǎn)化器各層入口溫度優(yōu)化設(shè)定，提高了硫的回收率并降低了尾氣SO2的排放量。 3、多目標(biāo)智能優(yōu)化 銅冶煉過程控制變量多、約束不確定且經(jīng)常要考慮多個(gè)生產(chǎn)目標(biāo)，為此提出了基于改進(jìn)遺傳算法的多目標(biāo)智能優(yōu)化方法，形成了銅精礦配料優(yōu)化技術(shù)和電解過程穩(wěn)態(tài)優(yōu)化技術(shù)。銅精礦配比的優(yōu)化，降低了配料生產(chǎn)成本；電解過程中給液主管流量和過濾液流量的優(yōu)化，降低了殘極率及電解綜合電耗。 4、渣選礦貧化生產(chǎn)過程礦漿濃度、粒度檢測(cè)及生產(chǎn)過程優(yōu)化控制 針對(duì)渣選礦過程中礦漿濃度和粒度測(cè)量困難及由于工況變化造成生產(chǎn)不穩(wěn)定的問題，設(shè)計(jì)了多流道載流礦漿粒度儀，開發(fā)了基于重量法的載流型礦漿濃度測(cè)量系統(tǒng)和渣選礦過程智能優(yōu)化控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了磨機(jī)處理量的最大化和磨礦粒度的最優(yōu)控制，提高了渣選礦回收率。 5、研發(fā)了以優(yōu)化控制為核心、集成了管控一體化功能的銅冶煉全流程綜合自動(dòng)化系統(tǒng)。)

背景介紹

閃速冶煉是現(xiàn)代火法煉銅最主要的方法，包括銅精礦的配料與干燥、閃速熔煉、轉(zhuǎn)爐吹煉、電解等主流程工序以及渣選礦、煙氣制酸等輔助工序。銅閃速冶煉反應(yīng)機(jī)理復(fù)雜，是一個(gè)高溫、高壓、多塵、強(qiáng)腐蝕的生產(chǎn)過程，關(guān)鍵工藝參數(shù)無法實(shí)時(shí)測(cè)量，原料來源復(fù)雜、工況多變，難以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的優(yōu)化控制，造成資源利用率低、能耗高、環(huán)境污染嚴(yán)重，削弱了我國銅冶煉企業(yè)的國際競(jìng)爭(zhēng)力。)

應(yīng)用前景

該技術(shù)建立了銅冶煉全流程綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了全流程工況在線監(jiān)控、數(shù)據(jù)綜合管理等功能，保證了氣流干燥、閃速熔煉、轉(zhuǎn)爐吹煉、電解等主流程工序和渣選礦、煙氣制酸等輔助流程工序的優(yōu)化運(yùn)行，具有廣闊的市場(chǎng)前景。)