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              有色冶金

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              冶煉化工自動化工程
              作者:系統管理員 發布時間:2017年11月17日 瀏覽次數:
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                1.專有技術:

                致力于建設高效、節能、安全、環保的現代化冶金企業。以先進理念和核心專長技術為依托,在銅、鉛、鋅、鎳、貴金屬、稀有金屬、輕金屬、紅土礦處理、多晶硅制造產業等眾多冶金領域,從事爐窯、配料、給料、供風、供水、電解及配套設施等工程的供配電、自動化控制的工程設計、承包、設備開發和配套服務、技術開發和服務等業務。

               ?。?)氧氣底吹熔煉自動化控制技術

                氧氣底吹熔煉技術是中國恩菲開發具有自主知識產權的冶煉工藝技術,具有環保好、對原料適應性強、有價元素回收率高、能耗低、投資省等特點。以氧氣底吹煉銅為例,當采用氧氣底吹熔煉、轉爐吹煉、回轉式陽極爐精煉生產粗銅冶煉工藝時,熔煉銅回收率可達99.0%。

                氧氣底吹熔煉自動化控制系統以氧氣底吹熔煉工藝為依托,采用先進的檢測裝置和控制技術,對底吹爐、還原爐、煙化爐等主工藝核心設備及余熱鍋爐、振打系統等設備進行優化控制。該系統對還原爐建立配料計算數學模型,編制智能算法工藝控制軟件包,形成了標準化控制系統。

               ?。?)富氧頂吹熔煉全廠自動化控制技術

                富氧頂吹熔煉技術是在Ausmelt頂吹熔煉技術基礎上,結合中國恩菲豐富的工程化經驗作出的改進技術。中國恩菲打破國外封鎖多年的頂吹爐DCS控制系統技術壁壘,該系統具有爐況平穩、爐溫穩定、噴槍位置精確、對電網干擾小、操作方便、安全可靠等特點,經實踐檢驗已達到國內外同類頂吹爐系統控制的先進水平。

                該技術已獲得多項國家專利,曾獲中國有色金屬工業科學技術獎一等獎。

               ?。?)合成爐(閃速爐)熔煉自動化控制技術

                合成爐熔煉技術是由中國恩菲和金川集團聯合開發的、具有自主知識產權的銅冶煉工藝技術。采用該技術的閃速熔煉、轉爐吹煉、回轉式陽極爐精煉冶煉工藝,銅回收率可達98.6%,并具有節能、減煙塵、投資省等特點。合成爐熔煉自動化控制對銅合成爐熔煉、PS轉爐吹煉等主工藝流程以及配套的配加料系統、余熱鍋爐等工藝流程進行工藝參數檢測和全自動化控制。該系統以DCS為核心,建立完整的系統體系結構和完善的通訊網路,采用閃速爐單精礦噴嘴自動控制技術、彈性爐體膨脹位移實時觀測技術等,大大減輕工人勞動負荷,在保障金屬品位穩定性的同時,保證系統平穩、安全、低成本運行。

               ?。?)大型焙燒爐控制技術

                中國恩菲引進并轉化設計了我國首座大型鋅冶煉流態化焙燒爐。以成熟的焙燒爐技術為依托,中國恩菲設計的109 m2焙燒爐在白銀、株洲、曲靖、豫光等地相繼建成投產。為進一步提高生產效率,在109 m2沸騰焙燒爐的基礎上開發了150m2流態化焙燒爐,具有容積大,熱穩定性好,爐子容易控制,整體性強,密封性好等特點。目前國內新建和改擴建的大型鋅冶煉工廠,90%以上采用中國恩菲設計的流態化焙燒技術。

                焙燒爐主廠房控制回路包括:焙燒爐給料控制,焙燒爐爐溫控制,焙燒爐鼓風流量控制,焙燒爐鼓風壓力控制,焙燒爐出口壓力控制。

               ?。?)電爐自動控制專長技術

                中國恩菲自主開發的基于專家系統的電爐控制方法,其核心組態軟件包為Enfi-電爐先進功率控制系統(ENFI-(Electric Furnace) Advanced Power Control System,簡稱為EF-APC系統)。EF-APC系統已成功應用于銅冶煉貧化電爐、釩鈦磁鐵礦電弧爐及大功率鎳鐵電爐的控制系統中。實際運行效果表明,該技術較人工控制可明顯減少控制誤差,其最高節能效果達10%以上,并可顯著減少電爐負荷對電網的影響。

                該技術曾獲中國有色金屬工業協會科技進步一等獎、國家級優秀計算機軟件獎二等獎。

               ?。?)加壓浸出自動化控制技術

                加壓浸出技術具有選擇性浸出效果好、有價金屬回收率高、反應速度快等優點,以中國恩菲開發的銅陽極泥處理加壓浸出—氧氣頂吹熔煉技術為例,銅和碲浸出率超過90%,金銀回收率均在98.5%以上。針對加壓硫酸浸出、氧壓浸出、紅土礦高壓酸浸等工藝流程的不同特點,中國恩菲設計出不同的控制系統解決方案。該技術已在多個國內外加壓浸出項目中得到良好運用,受到業主們的好評。

               ?。?)大型風機拖動和控制集成技術

                為打破國外對大型風機的技術壁壘和價格壟斷,以工程項目為依托,針對不同風機傳動系統及被控對象的控制要求,自主研發了固定極限流量法防喘振控制保護方法及相應的大型風機拖動和控制系統。該系統已在國內外多個項目中得到應用,投運項目均運行穩定、保護可靠,未出現過防喘振保護誤動作和保護失效情況。

                目前,中國恩菲正在開發下一代可變極限流量法防喘振控制算法。

               ?。?)多晶硅生產自動化控制技術

                多晶硅生產技術是中國恩菲具有自主知識產權的高科技、核心專長技術,填補了國內空白,打破了國外的技術壟斷。多晶硅生產自動化控制系統從系統集成、軟件組態、調試、投運全過程均自主開發完成,采用DCS控制系統加智能控制軟件包,使用PID控制、復雜控制及專家智能控制等控制策略,建立復雜時序調控和安全保護連鎖控制裝置,融合專家智能控制策略的提純塔非線性控制方案,保證了多晶硅生產穩定、可靠、安全運行。

                多晶硅生產自動化控制技術在洛陽中硅高科技有限公司一至五期多晶硅生產建設中起到舉足輕重的作用。該技術已獲得包括國家科學技術進步二等獎在內的一系列國家級、省部級獎勵。

                2.代表工程:

               ?。?)巴布亞新幾內亞瑞木鎳鈷項目

                項目位于巴布亞新幾內亞馬當省,是迄今為止我國海外有色礦業投資最大的項目。該項目集采、選、冶為一體,技術難度以及工程范圍均為世界范圍內極具挑戰性的行業頂級項目之一, 2012年底正式投產。

                控制系統網絡覆蓋礦山區、礦漿管道輸送區和冶煉區,全長近150千米。整個網絡采用冗余工業以太網,實現時鐘同步控制??刂葡到y規模達到16000點,并與幾十個設備集成商的控制裝置進行網絡通訊??刂剖业脑O置打破了傳統的有色企業控制模式,不再以建筑物進行分割,而是按產品區域進行劃分,實現了控制系統機柜就地分散設置、控制系統操作員站集中設置的新型控制方式,大大減少了操作員數量,最大程度發揮了控制系統的優越性。

               ?。?)贊比亞謙比希銅冶煉廠項目

                是中國目前在非洲投資興建的最大冶煉廠,設計生產能力為年產粗銅15萬噸, 2009年正式投產。

                采用美國ROCKWELL Controllogix 5000控制系統,實現了從生產過程自動化到生產信息調度管理的一體化控制。中國恩菲完成了艾薩熔煉控制技術,從獨立設計、控制系統組態調試到最終生產運行的全部過程。

                該項目已有15項與自控相關的專利獲得了國家授權,其中中國恩菲自主研發的頂吹熔煉控制系統填補了國內該項技術空白。謙比希銅冶煉廠全廠自動化控制系統曾獲2010年部級科學技術獎一等獎。

               ?。?)云南馳宏會澤鉛鋅冶煉及冶煉渣綜合利用項目

                會澤6萬t/a粗鉛、10萬t/a電鋅及渣綜合利用工程以復雜、低品位的鉛鋅資源為原料,強化綜合處理,年產鉛鋅總量為20萬噸。

                采用FCS現場總線控制系統對全廠生產過程進行控制,全廠控制點數超過25000點,控制回路超過200個,FF現場總線儀表1138臺,無線儀表75臺。該項目在系統規模,FF現場總線儀表、無線儀表使用數量均為目前有色行業領先,其技術和裝備水平在有色行業已達到國際領先水平。

               ?。?)大冶有色冶煉廠全廠控制及生產管理系統

                大冶有色公司30萬t/a銅冶煉廠采用富氧頂吹AUSMELT熔煉爐-沉降電爐-P、S轉爐吹煉-回轉式陽極爐精煉-熔鑄流程。高溫煙氣經余熱鍋爐回收熱量,產生蒸汽發電;SO2煙氣經收塵處理后,進硫酸系統制酸。

                為提高企業全員勞動生產率,在冶煉廠工藝流程的主要車間——配料、AUSMELT熔煉爐車間及余熱鍋爐、制酸車間、發電車間、車間電解采用先進的分散式計算機過程控制系統(DCS系統)進行監控。

              AUSMELT頂吹熔煉

              30萬噸銅電解車間

              大冶有色冶煉全廠管理和調度網絡圖

               ?。?)中條山有色公司侯馬冶煉廠工程

                中條山有色公司侯馬冶煉廠選用美國Honeywell公司的TDC3000控制系統,共設置了三個系統控制站并實現了全廠聯網,三個系統控制站分別為冶煉及配料系統、制酸系統、制氧系統。

                該工程為國內首次引進澳大利亞的澳斯麥特(Ausmelt)冶煉技術,受中條山公司及澳方委托,中國恩菲完成了奧斯麥特爐系統、配料及輔助工段系統、制酸系統等DCS控制系統的組態及軟件開發。

              給料系統主控制畫

              凈化流程控制畫面

              干吸流程控制畫面

              轉化流程控制畫面

               ?。?)云南錫業公司工程

                云錫冶煉廠熔煉系統、余熱發電站DCS控制系統采用日本橫河公司YOKOGAWA CENTUM CS 1000系統。CENTUM CS 1000是以中小規模過程控制為對象的生產控制系統。該系統具有可靠性、通用性、以及個人計算機環境的開放性等特點,便于系統組態與操作控制。

                根據全廠工藝控制的要求,熔煉DCS控制系統由Ausmelt系統及YTCL系統兩個獨立的CENTUM CS1000系統聯合構成。Ausmelt系統主要完成澳斯麥特爐部分的監測和控制。YTCL系統則完成澳斯麥特爐輔助部分及其它工藝流程的監測和控制。采用屏蔽電纜連接兩個系統的I/O卡件來完成點對點的數據通訊。

              熔煉DCS控制系統構成

              給料系統主控制畫面

              余熱鍋爐主控制畫面

                6000KW電站DCS控制系統由三個控制站、一個工程師站及一個操作員站構成??刂葡到y構成圖如下:

              汽輪機組主控制畫面

               ?。?)河南豫光金鉛集團有限公司工程

                河南豫光金鉛集團有限責任公司始建于1957年,是世界最大的鉛冶煉企業,中國最大的白銀生產企業。中國恩菲在氧氣底吹熔煉專利技術基礎上,開發了氧氣底吹熔煉和氧氣底吹吹煉的“底吹連續煉銅技術”新工藝,并且在該項目冶煉渣處理技術改造工程中成功實現工業化,具有劃時代的意義。

                本工程熔煉主廠房(底吹熔煉爐、底吹吹煉爐及陽極爐)選用美國艾默生公司的Delta-V系列集散控制系統對工藝流程進行監測和控制,軟件組態編程工作由中國恩菲完成。該項目貼合工藝,采用了適當的檢測裝置和控制技術,通過編制工藝控制軟件包,形成標準化控制系統,提升了氧氣底吹熔煉和氧氣底吹吹煉工藝控制水平,并作為工藝控制包在類似項目中推廣應用。

               ?。?)緬甸達貢山鎳礦項目

                是中國有色集團在海外投資的最大項目,也是國內企業海外開發紅土鎳礦的典范工程。

                項目電源取自瑞麗水電站,通過2回路143kM架空線路連接,設計的220kV總降壓變電站保證了整個企業的用電需求。

                該項目中,中國恩菲依托自主設計并推廣的回轉窯—電爐鎳鐵生產技術,成功開發了紅土礦熱電爐——72兆伏安紅土礦礦熱電爐。該電爐及機電一體化技術擁有自主知識產權,具有全密封、低能耗、銅水套冷卻、高電壓操作、全自動控制等特點,達到國際先進水平。熱料輸送系統及機電一體化技術具有高保溫、高環保、全自動化等特點,不僅能夠降低約20%的冶煉能耗,還能提高勞動效率,進一步滿足環保要求。

               ?。?)金川有色公司冶煉廠羰基鎳工程

                金川有色公司冶煉廠羰基鎳工程選用ABB公司的Industrial IT AC800F系統。該工程以水淬后的銅鎳合金為原料,采用羰化冶金技術制取高純鎳粉,其工藝過程具有高壓、有毒、易燃、易爆等特點,對儀表檢測、控制和自動調節有很高的要求。

              合成工序(一)主控制畫面

              合成工序(二)主控制畫面

              鎳丸工序主控制畫面

              鎳粉分解器溫度控制畫面

               ?。?0)株冶常壓富氧直接浸出工程現場總線控制系統

                目前,富氧常壓直接浸出技術處于國際鉛鋅冶煉行業領先水平。中國恩菲引進并消化吸收了芬蘭OUTOTEC公司硫化鋅精礦常壓富氧直接浸出技術,并依據實際情況,針對原料與工藝的特點,自主研發了硫化鋅精礦與中性浸出渣混合浸出、稀有金屬回收、氟氯脫除、沉鐵渣的資源化處理等技術,并將其與現有的傳統煉鋅流程進行有機融合,形成一系列擁有自主知識產權的新工藝、新裝備。

               ?。?1)北方銅業股份有限公司垣曲冶煉廠50萬t/a多金屬礦綜合捕集回收技術改造工程

                垣曲冶煉廠DCS控制系統是北方銅業股份有限公司垣曲冶煉廠50萬t/a多金屬礦綜合捕集回收技術改造工程的核心項目,采用底吹爐熔煉-轉爐吹煉-陽極爐精煉的火法工藝。中國恩菲承擔了該項目自動化控制系統的設計、集成供貨、施工、組態與調試。項目中,底吹爐熔煉、陽極爐天然氣還原等多項中國恩菲的專有技術在自動控制方面的實現都取得圓滿成功,同時克服重重困難,圓滿完成組態調試任務,在控制系統工程施工方面積累大量寶貴經驗。項目于2014年2月順利投產。

                      

               ?。?2)衢州華友鈷新材料有限公司1萬t/a(鈷金屬量)新材料項目

                設計規模為年產1萬噸(鈷金屬量)鈷產品,分別為四氧化三鈷、陶瓷級氧化鈷、碳酸鈷和高純金屬鈷,同時產符合GB/T467-2010 中A級銅標準的陰極銅、硫酸銨、氯化銨及硫酸錳、粗制鎳鹽、次氯酸鈉等副產品。

                承擔該項目全廠自動化控制系統和工業電視監控系統的設計、供貨集成、施工安裝及調試的全流程服務。在調試過程中,由于原料不斷變化、工藝流程不成熟,還沒有投產就開始了改造。中國恩菲快速響應,幾乎在業主完成工藝改造的同時完成了組態畫面和控制邏輯的相應修改,保證了業主試生產的順利進行,得到業主充分認可。

                      

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