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金川集团有限公司铜合成炉系统数模在线控制

项目背景
       合成炉炼铜冶金过程属高温、多相、工艺条件交互影响的复杂冶金过程。合成炉炼铜工艺具有:工艺流程长,具有大滞后特性;过程机理反应复杂,时变、非线性和强耦合特性,建立基于物质、能量守恒的精确机理模型十分困难;生产原料复杂,成分不稳定,生产边界条件变化剧烈;生产过程多工艺参数,如化学反应的组分、反应温度等,难以实时准确测量,影响过程控制效果;冶炼过程的生产工艺条件和操作参数与生产目标的关系复杂,而产成品中的某些质量指标难以实时测量或直接控制,造成指标波动性较大。造成人工调节或常规自动化系统单参数单变量稳定控制系统难以保证生产过程处于稳定、更难做到生产和炉况是优化状态。
       由于原料复杂,造成反应物成分的波动,从而影响到炉内温度和物料反应状态频繁变化。为避免上述问题,利用过程数据和冶炼反应原理建立冶金控制模型,达到降低生产参数波动、提高产品质量、延长炉体寿命,尤为必要。

应用价值
       目前我国的两化融合度处于世界平均水平,应用深度、影响范围还有待进一步提高。党的 “十七大”提出“促进信息化与工业化融合,走新型工业化道路”。目前两化融合存在的主要问题包括:“硬技术”与“软环境”发展不均衡;行业/企业两化融合发展不均衡;两化融合发展深度不够,缺少带动性强的项目。我们响应国家号召,引领各方力量积极开展企业信息化建设,实现企业生产技术信息化、生产设备信息化、管理体系信息化,藉此提升企业的核心竞争力。而本系统正是基于这一思路,构建的信息化系统。通过本系统的实施,可以将其产业化,可延展到炼铜企业转炉、阳极炉、富氧顶吹炉,并可进一步扩展到炼钢企业高炉、转炉等,可大大提高国内冶炼企业的冶炼水平、降低能耗、减少环境污染,并可从控制理论、检测技术、自动控制技术等方面带动相关产业的发展。
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