1、中國智能自動化學術會議(CIAC2007)2007年8月25日中國智能自動化學術會議(CIAC2007)有色冶金企業自動化關鍵技術及其開展趨勢萬維漢金川集團公司自動化研討所 所長金川集團自動化工程 董事長金川公司簡介一、概述金川集團(簡稱金川公司-jnmc)是采、選、冶、化配套的大型有色冶金、化工結合企業，消費鎳、銅、鈷、稀有貴金屬和硫酸、燒堿、液氯、鹽酸、亞硫酸鈉等化工產品以及有色金屬深加工產品，鎳和鉑族金屬產量占中國的90%以上，是中國最大的鎳鈷消費基地，被譽為中國的“鎳都?，F正進入鈦、鋯、鉿等稀有金屬領域。金川公司已構成年產13萬噸鎳、40萬噸銅、10000噸鈷、6000千克鉑族金屬和1

2、20萬噸化工產品、3萬噸鎳鹽的綜合消費才干。 金川公司簡介金川公司2006年完成金屬產量26萬噸，其中鎳10萬噸，銅16萬噸。實現銷售收入353億元，實現利稅73億元，其中，利潤40億元。金川公司制定了“依托科技提高，促進全球開展，實施國際化運營的開展戰略。金川公司非常注重技術提高和自主創新才干的提升，先后與知名高校成立了三個結合實驗室。蘭州大學金川公司金屬化合物實驗室；南京大學金川公司金屬化學實驗室；中南大學金川公司粉末冶金與資料實驗室。同時，還是兩個國家級中心，鎳鈷新資料研討工程中心，鎳鈷冶金工藝研討技術中心。金川公司簡介一個設計院六個研討所，金川鎳鈷設計院，礦物工程研討所、火法冶金研討所

3、、化學冶金研討所、自動化研討所、設備研討所和鎳鈷工業衛生研討所。金川公司積極呼應國家提出的以信息化促進工業化，以工業化促進信息化，走新型工業化道路的要求。非常注重自動化技術在企業現代化過程中發揚的作用，分別于2000年12月和2002年12月成立了自動化研討所和其控股子公司-金川集團自動化工程。金川公司簡介金川集團自動化研討所與自動化工程主要從事有色冶金企業自動化技術研發，自動化工程處理方案、設計、工程實施、軟件編程與調試，消費運營效力和低壓電器產品制造。隨著集團公司的快速開展，自動化工程公司也得到了大的開展，先后完成40多項自動化工程工程，有多項技術成果獲得公司、省部級以上獎勵。集團公司的自

4、動化程度得到極大提高。同時，積極開展外部自動化工程工程，先后完成哈薩克斯坦鉬銅礦選礦工程和福建紫金礦業公司青海德爾尼銅礦選礦工程等。金川公司自動化運用現狀采礦過程自動化運用現狀(mining automation)采掘自動化(mine digging automation)運輸自動化(mine ore transportation automation)提升自動化(hoist automation)通風自動化(mine ventilating automation)充填自動化(mine concrete refilling automation)井下配電網絡自動化(mine power dis

5、tributing network automation)人員管理與通訊自動化(staff management and communication automation)金川公司自動化運用現狀2. 選礦過程自動化運用現狀(ore processing automation)碎礦過程自動化(ore crushing process automation)磨礦過程自動化(mill and classification process automation)浮選過程自動化(floating process automation)精礦脫水過程自動化(concentrate dewatering pr

6、ocess automation)尾礦濃縮過程自動化(gangue concentrating process automation)金川公司自動化運用現狀3. 火法冶金過程自動化運用現狀(smelting process automation)鎳閃速熔煉過程自動化(nickel concentrate flash smelting process automation)銅合成熔煉過程自動化(copper concentrate flash smelting process automation)富氧頂吹鎳熔煉過程自動化(Ausmelter nickel furnace smelting pr

7、ocess automation)銅自熱熔煉過程自動化(copper self-heated smelting process automation)鎳反射熔煉過程自動化(nickel reverberatory furnace smelting process automation)海綿鈦冶金過程自動化(sponge titanium smelting process automation)金川公司自動化運用現狀4. 濕法精煉過程自動化運用(refining process automation)鎳加壓酸浸自動化(sulfuric acid lixiviating automation fo

8、r pressurized nickel concentrate )鎳常壓氯浸自動化(chlorine lixiviating automation for nickel concentrate)鎳電解自動化(nickel electrolyzing process automation)銅電解自動化(copper electrolyzing process automation)鈷過程萃取、富集、電積自動化(cobalt refining process automation)貴金屬自動化(rare metals refining automation)銀硒自動化(silver & sele

9、nium metals abstracting process automation)羰化冶金過程自動化(carbonyl nickel & iron refining process automation)金川公司自動化運用現狀5. 無機化工過程自動化(inorganic chemical engineering process automation)煙氣制酸自動化(process automation of sulfuric acid preparation from off-gas)亞硫酸鈉制備過程自動化(sodium sulfite preparation process automa

10、tion)氯堿制備過程自動化(chlorine alkali process preparation automation)草酸制備過程自動化(oxalic acid preparation process automation)硫磺制備過程自動化(sulfur preparation process automation)金川公司自動化運用現狀6. 有色金屬鹽類及深加工產品自動化(nonferrous metals salts and nonferrous metals machining automation)硫酸鎳消費自動化(NiSO4 preparation process autom

11、ation)硫酸銅消費自動化(CuSO4 preparation process automation)氯化鎳消費自動化(NiCl2 preparation process automation)四氧化三鈷消費自動化(Co3O4 preparation process automation)超純金屬鎳、銅、鈷自動化(super pure metals (nickel, copper, cobalt) preparation process automation)金川公司自動化運用現狀6. 有色金屬鹽類及深加工產品自動化(nonferrous metals salts and nonferrou

12、s metals machining automation)鎳及鎳合金棒材加工自動化(machining automation system of nickel & nickel alloy stick)鎳及鎳合金板帶材加工自動化(machining automation system of nickel & nickel alloy plate & strap)銅棒材連鑄連軋過程自動化(continuous casting and rolling automation system for copper stick)銅管材加工過程自動化(copper pipe machining autom

13、ation)金川公司自動化運用現狀7. 能源電力自動化(energy & power automation)鍋爐熄滅自動化(boiler burning automation)水電汽丈量與管理綜合自動化(integrated automation management information system for water, electrical & steam measurement)廢水處置過程自動化(waste water treatment automation)發電過程自動化(power plant automation)變配電自動化(power transformation &

14、distribution automation)金川公司自動化運用現狀8. 配備自動化(production equipment automation)井下無軌設備自動化安裝(automatic control cabinet for mine trackless equipment)大型球磨機自動化安裝(automatic control cabinet for large-size milling machine)大型浮選機自動化安裝(automatic control cabinet for large-size floating machine)壓濾機自動化安裝(automation

15、control cabinet for press filter)大型風機自動化安裝(large blower automation unit)制氧過程自動化(oxygen preparation process automation有色冶金企業自動化關鍵技術 采礦過程自動化關鍵技術(key automation technique of ore digging process)井下漏電維護技術(electrical leaking protection of mine electrical control equipment)大型提升安裝交流變頻控制技術(AC to AC frequency

16、 conversion technique of large hoist system)井下無線走漏通訊技術(mine wireless leaking communication technique)井下有軌設備信集閉技術(control system technique of mine trollybus)井下通風設備優化風量控制技術(optimal control technique of mine ventilating process)礦山消費綜合自動化調度指揮系統(integrated automation scheduling & command system of the mi

17、ne production)有色冶金企業自動化關鍵技術選礦過程自動化關鍵技術(key automation technique of the ore processing)磨礦分級優化控制技術(optimal control technique of ore mill and classification system)磨礦分級優化控制技術是選礦過程中心控制之一，控制的目的是適宜粒度分布下的最大處置量；國外已有商品化的軟件推出，較好地處理了磨礦過程的多變量控制問題，到達了較好的效果，對于每一個工藝流程都需求現場定制。運用的控制方法基于過程機理分析的模糊控制、專家系統或多變量預測控制技術。芬蘭O

18、utkumpu公司、南非mintek公司和美國Honeywell公司。有色冶金企業自動化關鍵技術2. 選礦過程自動化關鍵技術(key automation technique of the ore processing) 2. 破碎機恒功率控制技術(constant power control technique of crusher)3. 礦漿粒度在線檢測技術(on-line measurement technique of slurry particle-size)4. 無射源礦漿濃度檢測技術(slurry density measurement technique without rad

19、iation)有色冶金企業自動化關鍵技術選礦過程自動化關鍵技術(key automation technique of the ore processing process) 浮選過程優化控制技術(optimal control technique for slurry floating process)浮選過程優化控制技術是選礦過程中心控制之一，是多目的控制，是保證適宜精礦檔次下的最大回收率；同時，保證尾礦檔次最低，對于金川硫化鎳礦還要保證氧化鎂(MgO)含量不要超標。有色冶金企業自動化關鍵技術6. 礦漿檔次在線分析技術(ore, concentrate, gangue grade on-l

20、ine analysis technique)7. 泡沫層厚度在線檢測技術(thickness of bubble on-line measurement technique)8. 浮選槽液位檢測與控制技術(level of floatation cell measurement and control technique)9. 精礦水份檢測技術(concentrate humidity measurement technique)10. 高效濃密機控制技術(high-efficiency densification machine control technique)有色冶金企業自動化關鍵技

21、術火法冶金過程自動化關鍵技術(key automation technique of smelting process)冶煉消費過程閃速熔煉、合成熔煉、富氧頂吹熔煉基于模型的在線控制技術(model based on-line quality control technique for smelter production).基于模型的在線控制技術又稱為分層控制或遞階控制?？刂频年P鍵是要建立對象模型。上世紀90年代，金川公司曾建立了基于物料平衡與熱平衡的鎳閃速爐的機理模型，運轉效果不太好，緣由是物料的成分變化大，人們對閃速爐的認識不深化，建立的對象模型不準確，沒有自順應性。作者以為，正確的方法

22、應該是自創機理分析和現代智能控制的方法。有色冶金企業自動化關鍵技術 皮帶秤大滯后優化控制技術(optimal control for high lag to belt conveyor weight) 富氧頂吹噴槍位置控制技術(lance position control technique of Ausmelt furnace) 高溫熔體溫度在線檢測技術(high-temperature matte temperature measurement technique)有色冶金企業自動化關鍵技術火法冶金過程自動化關鍵技術(key automation technique of smelting

23、 process)爐膛負壓變頻控制技術(frequency conversion control technique of hearth inside negative pressure)高粉塵二氧化硫煙氣濃度在線檢測技術(the high-dust SO2 off-gas on-line measurement technique)大型風機防喘振控制技術(protection surge control technique of large size blower)冶煉爐料比值控制技術(ratio control technique of all materials into smelter

24、 furnace)集中供風優化控制技術(optimal control technique of wind source multi-providers)有色冶金企業自動化關鍵技術濕法精煉過程自動關鍵技術(key automation technique of refining process)粉狀物料減量給料技術(technique of powder feed decreased steadily)鎳溶液深度凈化控制技術(automatic control technique of deep purification process for nickel electrolyte)加壓釜液位

25、檢測與排料閥耐腐耐磨技術(technique of level measurement and anti-corruption for pressured tank)高溫溶液PH值與電位檢測技術(PH and ORP measurement technique for high temperature liquid, up to 80-100)溶液的密度檢測技術( refining liquid density measurement technique)羰化冶金精餾過程優化控制技術(optimal control technique of rectify reaction tower in

26、nickel carbonyl refining process)有色冶金企業自動化關鍵技術無機化工過程自動化關鍵技術(key automation technique for inorganic chemical engineering process)制酸過程優化控制技術(optimal control technique for sulfuric acid preparation)稀酸閥耐腐蝕技術(anti-corruption technique of dilute sulfuric acid)有色冶金企業自動化關鍵技術有色金屬鹽類及深加工自動化關鍵技術(key automation

27、technique of nonferrous metals salt production and nonferrous metals machining)鎳及鎳合金棒材加工自動控制關鍵技術(automatic control technique of nickel and nickel alloy stick machining process)銅棒材連鑄連軋過程自動控制關鍵技術(automation technique of copper stick continuous casting and rolling process and its equipment)銅管材加工過程自動控制關

28、鍵技術(automation technique of copper pipe machining process)有色冶金企業自動化關鍵技術能源電力自動化關鍵技術(Energy and power automation technique)煙氣氧含量檢測技術(measurement technique of oxygen content in off-gas)鍋爐熄滅自動控制技術(automatic control technique of boiler burning)能源管理系統(EMS)網絡技術(network and interconnection technique of ente

29、rprise energy management system)能源管理系統(EMS)軟件開發技術(software development technique of energy management system)有色冶金企業自動化關鍵技術配備自動化關鍵技術(equipment key automation technique)大型配備的缺點診斷技術(fault diagnosis technique of large-size equipment)遠程設備的缺點診斷與排除技術(remote fault diagnosis and fault remove technique of equ

30、ipment)精細設備的現場防護技術(industrial field anti-corrosive protection technique of precision instruments)有色冶金企業自動化技術開展趨勢 經過這幾年在有色冶金企業的工程實際，認識到自動化技術本身正在朝以下幾個方面開展數字化(digitalizing)：數字化技術以運用于工業控制的各個方面，數字化儀表，數字化電氣控制安裝，數字化視頻采集。網絡化(networking)：僅僅實現數字化還不夠，要實現集中監控，必然要實現網絡化，才干將一切的信息集中起來。實現信息綜合和自動調度。集成化(integrating)：集

31、成化主要是指對信息的采集、分析、處置。企業信息化綜合軟件開發。智能化(intelligent)：智能化有兩層含義，一是指底層智能化，指智能化儀表與智能控制、優化控制等；二是指中層以上，綜合信息智能化與消費綜合自動化調度。有色冶金企業自動化技術開展趨勢1. 儀表數字化與智能化技術(instruments digitalizing and intelligent technique)數字化儀表(digitalization instruments)智能化儀表(intelligent instruments)現場總線技術(field-bus technique)有色冶金企業自動化技術開展趨勢 2.

32、智能馬達控制技術(intelligent motor control center technique)數字化技術與現場總線技術的結合(combination of digitalizing technique and field-bus technique)SIEMENS公司的3UF50和Rockwell公司的E3 Plus (intelligent MCC products such as SIEMENS 3UF50 and Rockwell E3 plus)有色冶金企業自動化技術開展趨勢3. 冶金流程先進控制技術(advanced control technique for nonferrous metals enterprise all production line)大滯后大慣性控制技術(control technique o