铜冶炼生产过程在线控制系统的开发与实现

发布时间：2018-04-27 14:28

  本文选题：闪速炉 + 优化　； 参考：《中国科学院大学（工程管理与信息技术学院）》2014年硕士论文

【摘要】：目前世界上采用闪速炉铜冶炼技术进行铜冶炼生产的企业,为提高工艺控制水平、稳定生产、降低成本,大多数工厂都投入了大量的人力和财力研究了自己的冶金计算模型,并且在不同的技术层面上实施了对生产过程的控制,在很多工厂效果特别明显。 但是,这些企业的冶金模型及控制系统作为技术转让的,只有70年代末日本东予冶炼厂基于热风常氧熔炼技术的冶金计算数学模型,以及他们的在线控制系统以专利和成套技术的形式,转让给江西铜业贵溪冶炼厂,其他各企业的相关技术均未商业化,且相互保密。 本文开展的主要工作是根据闪速铜冶炼生产过程的冶金物理化学机理创新研究出闪速熔炼炉、闪速吹炼炉数学模型,通过信息技术的应用,实现了铜冶炼制造生产过程中的智能化先进控制,进一步提升了闪速熔炼技术及闪速吹炼技术的控制水平,在闪速炉铜冶炼技术应用领域内,取得了创新成果。在简单介绍了铜冶炼及闪速炉相关知识的基础上,本文先后阐述了系统研究的背景与意义、相关的核心关键技术、系统整体的功能需求分析及总体设计,在整体设计中分别对系统总体架构、内部工作原理、网络及逻辑结构作了说明,紧接着进行了关键模块的详细设计并测试,最后作总结。 通过本系统的应用,找出闪速熔炼及闪速吹炼的反应机理,利用冶金机理模型和统计模型,优化炉体的运行,达到节能、降耗、提高产能的目的。 由于整个系统涉及的面比较广,包括冶金工艺学、统计学、计算机技术、自动化技术、检测仪表等,通过本系统的开发,可将这些技术应用到其它领域,比如包括富氧顶吹炉、转炉、阳极炉等,甚至可以推广应用到其他有色金属的冶炼领域,可大大提高国内的有色金属冶炼水平,同时可将其中所用到的计算机技术应用到大型先进控制软件开发中,对于国内自行研发自主知识产权的先进控制软件来说,能够提供一定的参考。
[Abstract]:In order to improve the level of process control, stabilize production and reduce cost, most factories have invested a lot of manpower and financial resources to study their own metallurgical calculation model, in order to improve the level of process control, stabilize production and reduce costs in enterprises in the world that use flash furnace copper smelting technology to carry out copper smelting production. And the control of production process has been carried out at different technical level, and the effect is especially obvious in many factories. However, the metallurgical models and control systems of these enterprises as technology transfer, only in the late 1970s, Japan Dongyu smelter based on the hot air oxygen smelting technology metallurgical calculation mathematical model, Their online control systems were transferred to Guixi smelter in Jiangxi Copper Industry in the form of patents and complete sets of technology. The related technologies of other enterprises were not commercialized and kept secret from each other. The main work of this paper is to study the mathematical model of flash smelting furnace and flash blowing furnace according to the metallurgical physical and chemical mechanism of flash copper smelting process, and through the application of information technology, The intelligent advanced control in copper smelting production process has been realized, and the control level of flash smelting technology and flash blowing technology has been further improved, and innovative results have been obtained in the application field of flash furnace copper smelting technology. Based on the brief introduction of the related knowledge of copper smelting and flash furnace, the background and significance of the system research, the related key technologies, the function requirement analysis and the overall design of the whole system are expounded in this paper. In the whole design, the system architecture, internal working principle, network and logic structure are explained, then the key modules are designed and tested in detail, and finally summarized. Through the application of this system, the reaction mechanism of flash smelting and flash blowing is found out, and the metallurgical mechanism model and statistical model are used to optimize the operation of furnace body to achieve the purpose of saving energy, reducing consumption and increasing productivity. Because the whole system involves a wide range of areas, including metallurgical technology, statistics, computer technology, automation technology, instrumentation, and so on, through the development of this system, these technologies can be applied to other fields, such as oxygen-enriched top blowing furnaces. Converter, anode furnace and so on can even be popularized and applied to the smelting field of other non-ferrous metals, and can greatly improve the level of non-ferrous metal smelting in China. At the same time, the computer technology used therein can be applied to the development of large-scale advanced control software. For domestic research and development of independent intellectual property rights of the advanced control software, can provide a certain reference.
【学位授予单位】：中国科学院大学（工程管理与信息技术学院）
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TF811

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本文编号：1811103