在鉛鋅礦的生產(chǎn)進(jìn)程中,熱風(fēng)爐發(fā)揮著關(guān)鍵作用,其溫度控制的精準(zhǔn)度對生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量以及能源消耗都有著至關(guān)重要的影響。傳統(tǒng)的熱風(fēng)爐溫控方式已難以契合當(dāng)下鉛鋅礦行業(yè)高效、節(jié)能、環(huán)保的發(fā)展需求,智能溫控技術(shù)的應(yīng)運而生,為鉛鋅礦熱風(fēng)爐的運行帶來了革命性的變革,開啟了智能溫控的嶄新時代。
傳統(tǒng)鉛鋅礦熱風(fēng)爐的溫控方式存在諸多弊端。以往多依賴人工操作與簡單的儀表控制,這種模式下,溫度的波動范圍較大。比如在某些鉛鋅礦的生產(chǎn)中,人工控制溫度時,溫度偏差可能達(dá)到 ±20℃甚至更大。如此大的溫度波動,嚴(yán)重影響鉛鋅礦的冶煉質(zhì)量,導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定,次品率升高。而且,人工操作需要大量人力投入,工人需頻繁巡檢與調(diào)節(jié)設(shè)備,勞動強度極大。以一座中等規(guī)模的鉛鋅礦為例,僅負(fù)責(zé)熱風(fēng)爐操作與監(jiān)控的工人每班就需配備 3 - 5 人,不僅人力成本高,還容易因工人疲勞等因素出現(xiàn)操作失誤。從能源利用角度看,傳統(tǒng)溫控方式無法依據(jù)生產(chǎn)實際需求實時、精準(zhǔn)地調(diào)節(jié)熱風(fēng)爐的燃燒狀態(tài),致使能源浪費現(xiàn)象嚴(yán)重,能源利用率普遍僅在 50% - 60%。
智能溫控技術(shù)借助先進(jìn)的傳感器、智能控制系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)分析算法,對熱風(fēng)爐的溫度實施精確調(diào)控。在傳感器層面,采用高精度的溫度傳感器,能夠?qū)崟r、精準(zhǔn)地采集熱風(fēng)爐內(nèi)不同位置的溫度數(shù)據(jù),測量精度可達(dá) ±0.5℃。智能控制系統(tǒng)基于這些實時數(shù)據(jù),運用先進(jìn)的控制算法,如模糊控制算法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制算法等,對熱風(fēng)爐的燃燒器、風(fēng)機等設(shè)備進(jìn)行自動調(diào)節(jié),從而確保熱風(fēng)爐內(nèi)的溫度穩(wěn)定在設(shè)定值附近。在數(shù)據(jù)分析方面,通過對大量歷史溫度數(shù)據(jù)以及生產(chǎn)相關(guān)數(shù)據(jù)的深度挖掘與分析,能夠預(yù)測熱風(fēng)爐的運行趨勢,提前察覺潛在故障隱患,實現(xiàn)預(yù)防性維護(hù)。
智能溫控技術(shù)在鉛鋅礦熱風(fēng)爐中的應(yīng)用成效顯著。在提升產(chǎn)品質(zhì)量上,由于溫度控制更為精準(zhǔn),鉛鋅礦冶煉過程中的反應(yīng)條件更加穩(wěn)定,產(chǎn)品質(zhì)量得到大幅提升。部分應(yīng)用智能溫控技術(shù)的鉛鋅礦企業(yè)反饋,產(chǎn)品的純度提高了 1% - 3%,次品率降低了 50% 以上。在節(jié)能降耗方面,智能溫控系統(tǒng)能夠依據(jù)生產(chǎn)負(fù)荷實時調(diào)整熱風(fēng)爐的燃燒功率,使能源利用率大幅提升。據(jù)統(tǒng)計,應(yīng)用智能溫控技術(shù)后,熱風(fēng)爐的能源利用率可提高至 70% - 80%,能耗降低 15% - 25%。以某大型鉛鋅礦企業(yè)為例,每年在熱風(fēng)爐能耗方面的成本節(jié)約可達(dá)數(shù)百萬元。在生產(chǎn)效率提升上,穩(wěn)定的溫度環(huán)境減少了因溫度波動導(dǎo)致的設(shè)備停機與工藝調(diào)整次數(shù),生產(chǎn)連續(xù)性增強,生產(chǎn)效率顯著提高,相比傳統(tǒng)溫控方式,生產(chǎn)效率提升了 20% - 30%。
以新疆火燒云鉛鋅礦 60 萬噸 / 年鉛鋅冶煉工程項目為例,該項目應(yīng)用國內(nèi)首套針對鋅冶煉回轉(zhuǎn)揮發(fā)窯的 MPC 智能控制系統(tǒng),并采用窯內(nèi)工況監(jiān)控、窯殼溫度紅外掃描手段,可準(zhǔn)確掌握窯體運行情況。通過智能溫控等一系列智能化措施,年人均鉛鋅錠產(chǎn)量達(dá)到 400 噸,為我國同行業(yè)平均值的 2 倍以上。在河北的一座鉛鋅礦,在采用智能溫控技術(shù)改造熱風(fēng)爐后,產(chǎn)品質(zhì)量顯著提升,在市場上的競爭力增強,產(chǎn)品價格每噸提高了 200 - 300 元,同時能耗降低帶來的成本節(jié)約以及生產(chǎn)效率提升創(chuàng)造的額外收益,使企業(yè)每年的凈利潤增加了上千萬元。
展望未來,鉛鋅礦熱風(fēng)爐智能溫控技術(shù)將朝著更為智能化、精細(xì)化的方向持續(xù)發(fā)展。一方面,隨著人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的不斷進(jìn)步,智能溫控系統(tǒng)將能夠?qū)崿F(xiàn)更高級的自適應(yīng)控制與預(yù)測控制。比如,系統(tǒng)可依據(jù)鉛鋅礦的礦石成分、生產(chǎn)工藝要求以及環(huán)境變化等多種因素,自動、實時地優(yōu)化溫度控制策略,進(jìn)一步提升生產(chǎn)效率與產(chǎn)品質(zhì)量。另一方面,智能溫控技術(shù)將與鉛鋅礦生產(chǎn)的全流程深度融合,從礦石的預(yù)處理到最終產(chǎn)品的產(chǎn)出,實現(xiàn)全流程的智能化協(xié)同控制,為鉛鋅礦行業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展注入更強勁的動力。