自动化技术在冶金行业中的现状和发展趋势_曾波

选矿进展论文

总第１５１期２０１４年第５期综述

山西冶金

ＳＨＡＮＸＩＭＥＴＡＬＬＵＲＧＹＴｏｔａｌ１５１Ｎｏ．５，２０１４

自动化技术在冶金行业中的现状和发展趋势

曾

波

衡阳

４２１５１３）

（湖南水口山有色金属集团有限公司，湖南

摘要：结合我国冶金自动化技术以及湖南水口山有色金属集团有限公司的自动化现状，对我国冶金自动化的发展做了客观的评价与探讨，分析了冶金行业对自动化技术的需要，最后指出了自动化技术可能的发展趋势。关键词：自动化技术有色冶金行业中图分类号：Ｆ４２６．３；ＴＰ２７３

发展趋势文献标识码：Ａ

文章编号：（2014）1672-115205-0006-02

中国于２０世纪２０年代出现机械选矿厂，湖南水口山选矿厂是旧中国第一个新式选矿厂。新中国成立后，水口山在选矿指标、处理量和选矿科学技术水口等方面都有较大发展。２０世纪５０至６０年代，山低频感应电炉熔锌浇注、冷却、脱模、运锭的工序改革开放初期，在国内国自动化生产能力大大提高。

际环境的双重影响下，水口山用于生产方面的自动化技术并不多，最主要是因国内的科学技术远远落后于发达国家，自主创新能力不强，绝大部分技术和设备需要引进。如１９８８年我国开始引进ＱＳＬ炼铅工艺谈判，至１９９３年试投产，因各种原因该工艺在１９９８年我国有色工程设我国未获成功，故难以推广。计研究总院和水口矿务局牵头，组织池州冶炼厂、河南豫光金铅集团和温州冶炼厂五方集资，进行氧气—鼓风炉还原工业试验（水口山炼铅法）底吹熔炼——

投资少、见取得成功。水口山炼铅法是一项污染少、

效快的可取方案，之后在全国铅冶炼企业进行推广。

经过多年的努力，一批具有行业特色的自动化产品与技术相继问世，并投入生产，如阳极自动线、阴极自动线、精铅铸型自动线、液压气压技术、ｙ射线浓度计、超声波粒度测定仪、ｘ荧光分析仪等在冶金生产中都发挥了重要作用。

２１世纪以来，水口山自动化技术应用与开发工作再上新台阶，并产生了质的飞跃。所有设计都实现了ＣＡＤ设计，彻底甩掉了人工绘图，以具有２１世纪先进水平的水口山“４０万ｔ”金铜综合回收产业升级改造项目的开工，标志着又迎来了一个水口山自动

收稿日期：２０１４－０７－２３

作者简介：曾波（１９８８—），男，大学本科，现从事冶金自动化研究，助理工程师。Ｅ－ｍａｉｌ：ｓｈｕｉｋｏｕｓｈａｎｚｂ＠１６３．ｃｏｍ

化应用与开发的春天。目前在水口山冶金自动化已经成为冶金工艺的一个重要组成部分，冶金自动化也正是靠着本身的实力与优势不断提升在生产中的

［１］

地位与作用。

1有色冶金行业未来发展对自动化技术的需求１．１有色冶金行业未来发展及制约因素

我国虽然是目前世界上最大的有色金属产品生产国，但是国内有色金属矿产资源保证程度比较低，同时我国有色金属深加工产品和新材料开发水平与发达国家差距较大，短时期内难以实现大量出口，有色金属产品进出口贸易长期存在巨额逆差。来自中国有色金属协会的数据：２０１１年我国有色金属进出口贸易总额创历史新高，达到１６０７亿美元，同比增长２８％，增幅比“十一五”期间的平均增幅高７．３％，全年进出口贸易逆差额为７４４亿美元，同比增长８％；２０１３年我国有色金属行业运行情况仍为不振，而影响行业的主要问题还是下游需求不旺，产能过剩，有色金属行业销售收入利润仅为３．５６％，同比下滑了０．３６％。

有色行业未来在种类和质量两方面的发展都存在着很多制约因素。在产能增加方面，首先是资源缺乏的矛盾日益突出，例如按目前的消耗水平，现有冶金矿产资源将很难保证本世纪内生产的需求；其次，能源结构不合理，二次能源利用还很不充分，能耗高；第三，推行高效、低耗、优质、污染少的绿色清洁生产虽已有了初步成效，但从总体上看还处于初始阶段。在品种质量方面，首先是淘汰落后工艺装备的任务还未完成，流程的全面优化和工艺装备的进一步优化还受各种条件的制约，大型设备依赖进口。其次在新品种开发方面原创性自主创新不多，产品质

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２０１４年第５期曾波：自动化技术在冶金行业中的现状和发展趋势

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量的技术保障体系尚需完善。以便计算机进行处理和储存，实现选矿过程和调度管理的自动化。

１．２有色冶金行业对冶金自动化技术的需求制约有色行业发展问题的解决，最终必须依靠

１．２．４在调度管理系统方面的要求

现代化的选矿厂都普遍采用以计算机为中心的

冶金行业技术创新能力的增强，同时对冶金自动化技术提出了新的挑战。

铅电解精炼是粗铅———精铅流程降低能耗和提高环境质量的瓶颈，目前现状和国际炼铅发展目标有相当大的差距，要向电流效率高于９７％、直流电耗≤１１０ｋＷ／ｔＰｂ、铅回收率高于９９％、煤耗≤８０ｋｇ／ｔＰｂ的２１世纪国际先进目标努力。对自动化技术的需求主要有：信息技术与系统工程技术相结合，不断优化操作工艺，提高技术性能指标；开发更多的专用仪表，特别是直接在线检测质量的仪表，采用数据融合技术；数学模型、专家系统和可视化技术相结合，保证冶炼过程顺利；时刻关注国外先进的自动化技术，对已引进的自动化技术进行消化和吸收。

选矿自动化技术是在选矿生产中，采用仪表、自动装置、电子计算机等技术和设备，对选矿生产设备状态和选矿生产流程状况实行监测、模拟、控制，并而矿物资源的贫化，选矿设对生产进行管理的技术。

备的大型化和智能化，以及选矿工艺的不断发展，对设备的效率和可靠性、过程参数的稳定及各段产品的质量提出了更高的要求。

自动化管理系统。要求自动检测仪表提供的数据，由计算机计算出原矿处理量、金属回收率、精矿的品位和数量、电能和药剂的消耗量，并随时在计算机终端上显示出来，最后打字机打印出班、日、月生产报表，供调度管理使用。2

自动化技术的发展趋势

目前有色金属行业正处于低速时期，从积极的一面看，这也是推动自动化技术的大好时机。

自动化技术的发展离不开各类传感器和数字科学计算机。

传感器就是能感知外界信息并能按一定规律将这些信息转换成可用信号的一种检测装置，简单说传感器就是将外界信号转换为电信号的装置。传感器由敏感组件和转换组件组成，能够满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求，是实现冶金工业自动检测和自动控制的首要环节。常用的传感器有压力传感器、温度传感器、流量传感器、位传感器等，这些传感器有效的组合，实现了冶金自动化过程控制、传动控制以及运动控制，提的顺序控制、

［２］

高了冶金自动化系统的性能。

１．２．１在自动操作系统方面的要求

要求设计的程序自动操纵某些生产设备进行周

数字计算机的全流程模拟，实现以科学为基础的设施和制造。采用计算机仿真技术、多媒体技术和计算力学技术，基于各种冶金模型，进行流程离线仿真和在线集成模拟，从而实现生产组织优化、生产流

［３］程优化、新生产流程设计和新产品开发。

期性操作，在破碎过程中对某些设备（如各段破碎皮带运输机、振动筛、油泵等）按流程要求进行顺机、

序的启动或停机。

１．２．２在自动监视保护系统方面的要求

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