来源 :中控技术2024-08-26
在海拔4500米的青藏高原，西藏宝翔矿业公司（以下简称“宝翔矿业”）纳如松多铅锌矿选矿厂成功实现了智能化转型，引领矿业生产步入自动化、智能化的全新阶段，有效突破了传统发展瓶颈。
西藏宝翔矿业公司总部位于拉萨市，在谢通门县拥有纳如松多铅锌矿选矿厂。公司多次荣获“非公企业收入、纳税20强企业”“绿色矿山”“安全生产先进企业”等称号，是西藏自治区矿业行业的佼佼者。
宝翔矿业纳如松矿厂鸟瞰图
在面临高海拔和恶劣自然环境的严峻挑战下，宝翔矿业既要应对生产效率、安全及成本的多方面压力，又要肩负着保护区域生态环境的责任。目前，宝翔矿业纳如松多铅锌矿选矿厂自动化程度尚未达到理想水平，岗位工人需要频繁进行现场操作，不仅增加了岗位工人的劳动强度并降低了生产效率，还存在设备故障和操作失误等安全隐患。同时，技术装备的更新迭代需求迫切，生产装置控制单元孤立、分散，设备之间兼容性不足，难以实现有效的数据交换和协同工作。同时，高能源消耗和高生产成本，加之高海拔地区特有的环境挑战，使得企业传统的生产管理模式已难以满足现代矿业对高效、低碳和可持续发展的需求。
为应对传统矿业生产所面临的挑战，宝翔矿业携手中控技术共同建设智能工厂。基于中控技术的“1+2+N”智能工厂新架构，打破控制层面的“孤岛效应”，形成完整可靠且性能卓越的全厂控制网络；同时，通过“工厂操作系统+工业APP”技术架构实现了对设备管理、能源管理、安全环保、经营管理的全面赋能。借助“AI+数据”的作用，显著提升了工厂的智能化生产水平。
01
重塑生产，优化人力
宝翔矿业纳如松多铅锌矿选矿厂主要工艺流程包括：三段一闭路破碎、两段闭路磨矿、铜铅锌浮选、精矿浓密过滤、尾矿浓密与尾矿输送、尾矿回水等关键环节。由于各生产环节的控制系统独立运行，缺乏全厂统一的控制网络，限制了生产效率和安全性的提升。
针对这一现状，中控技术提供的智能运行管理与控制系统（OMC），助力整个选矿生产过程实现自动化控制。操作人员只需在中控室内通过电脑即可完成整个生产工序的操作，实现对工艺过程、工艺参数的自动调节和控制。通过OMC系统，宝翔矿业实现了全厂自动化系统的集中监控和操作，自控率从30%提升至80%，确保了生产过程的稳定性和产品质量的提升。此外，该系统显著减少了人工操作需求，减轻了员工工作强度，提高了人均效率，优化了人力资源配置，为企业带来了显著的经济效益。
中控室大屏
02
实时监测，能效升级
中控技术基于“云、边、端”架构为宝翔矿业纳如松多铅锌矿选矿厂构建了以工厂操作系统为核心的工业互联网平台，打造“平台协同运营、工厂智能生产”的业务管理控制系统，将传统IT架构的信息系统整合进工厂操作系统，实现了数据的统一管理和信息化业务的云端部署，促进了全流程智能生产和供应链的高效协同。
磨矿分级作业是选矿流程中最为重要的环节之一，它的能耗在整个选矿生产中占有相当大的比例。为实现球磨机的智能化精准控制，必须确保其充填率维持在合理区间，同时优化给矿与给水量的配比至最优状态，并调节分级机的运行速度至最佳效能点。针对磨矿系统多变量、强扰动、返流和非线性等特性，基于工厂操作系统构建球磨机负荷在线监测系统，实时判断球磨机的工作状态，并通过球磨机出口细度、浓度在线分析仪，自动调整给矿量和给水量。这一创新举措不仅提升了球磨机的工作效率，而且通过减少研磨球和内衬的磨损，延长了设备的使用寿命，助力宝翔矿业实现稳定产品质量、提高产能、降低能耗的目标。
此外，基于工厂操作系统的数据存储处理、可视化数据分析功能，将各类生产报表通过网络定时发送给不同职级的管理人员，提高了生产过程的透明度和信息化水平。
03
AI赋能，精准分离
浮选系统先铅后锌优先浮选工艺是整个选矿厂的核心，包含选铅和选锌的粗选、扫选、精选等工艺过程。通过在原矿浆中添加一定的药剂来实现铅锌金属与原矿的分离。
浮选车间
浮选生产过程由于工艺技术指标的多变量、非线性、强耦合、大滞后等特点，使得浮选控制非常复杂。通过对加药系统的改造，基于工厂操作系统构建面向特定场景的智能工业APP，实现了9种药剂的自动输送和精确控制。此外，通过“AI+数据”的深度融合，对生产过程中收集的大量数据（如矿石性质、浮选效率、药剂消耗等）进行深度分析，实现了对加药量的智能预测。AI将传统的人工经验与先进的数据分析技术相结合，通过挖掘历史数据中的规律和模式，识别出那些仅凭人工难以察觉的变化，并结合专家的经验知识，从而使加药系统能自动预测并调整加药量，减少人工干预，确保铅锌分离的高效与精准，进一步提升了生产过程的稳定性和智能化水平。
西藏宝翔矿业公司的智能化转型，不仅是对传统生产模式的深刻变革，更是对绿色矿业发展理念的生动实践。这一智能化转型的典范，不仅为矿业的未来发展指明了方向，也为全球高海拔地区的工业发展提供了宝贵经验。在AI与大数据的驱动下，“AI选矿生产战队”正以卓越的性能与高效的运行，书写着高原矿业现代化工业发展的进程。未来，随着智能化技术的不断迭代与应用，中控技术将持续赋能矿业行业向更加智能、绿色、可持续的方向发展，共绘人与自然和谐共生的美好蓝图。