成果信息
中南大學研發(fā)了銅冶煉生產(chǎn)全流程自動化關鍵技術,。成果的實際應用,，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,，增強了企業(yè)市場競爭能力,。項目取得的主要研究成果如下： 1、關鍵工藝參數(shù)在線檢測 銅冶煉過程由于高溫,、劇烈反應,、強腐蝕等因素，造成一些關鍵工藝參數(shù)無法準確及時測量,?；阢~冶煉全流程中積累的大量歷史生產(chǎn)數(shù)據(jù)及工藝機理，提出了基于多模型智能協(xié)調(diào)的關鍵工藝參數(shù)在線檢測方法,，研發(fā)了氣流干燥水分,、閃速熔煉工藝指標、銅轉爐吹煉終點及銅電解過程電解液成分等關鍵工藝參數(shù)在線檢測技術,。 2,、基于數(shù)據(jù)的操作優(yōu)化 銅冶煉過程操作參數(shù)多且相互關聯(lián)，難以實現(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，并應用于閃速熔煉,、轉爐吹煉和煙氣制酸過程,。實現(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)化轉爐吹煉過程冷料添加量和添加時序,，提高了轉爐冷料平均處理量；實現(xiàn)了煙氣制酸過程一級動力波入口壓力的優(yōu)化控制和轉化器各層入口溫度優(yōu)化設定,，提高了硫的回收率并降低了尾氣SO2的排放量,。 3、多目標智能優(yōu)化 銅冶煉過程控制變量多,、約束不確定且經(jīng)常要考慮多個生產(chǎn)目標,，為此提出了基于改進遺傳算法的多目標智能優(yōu)化方法，形成了銅精礦配料優(yōu)化技術和電解過程穩(wěn)態(tài)優(yōu)化技術,。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、粒度檢測及生產(chǎn)過程優(yōu)化控制 針對渣選礦過程中礦漿濃度和粒度測量困難及由于工況變化造成生產(chǎn)不穩(wěn)定的問題,，設計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量系統(tǒng)和渣選礦過程智能優(yōu)化控制系統(tǒng)，實現(xiàn)了磨機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,。銅閃速冶煉反應機理復雜，是一個高溫,、高壓,、多塵、強腐蝕的生產(chǎn)過程,，關鍵工藝參數(shù)無法實時測量,，原料來源復雜、工況多變,，難以實現(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)境污染嚴重,，削弱了我國銅冶煉企業(yè)的國際競爭力。)
應用前景
該技術建立了銅冶煉全流程綜合自動化系統(tǒng),，實現(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)化運行,，具有廣闊的市場前景,。)
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