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大数据驱动下有色冶炼自动化系统优化研究
1
作者 祝震 《中国信息界》 2026年第2期137-139,共3页
引言有色金属冶炼作为国民经济的基础性产业,涉及铜、铝、锌等金属的提取过程。然而,其生产流程呈现出高温、高能耗以及多变量耦合的特征。传统的生产模式主要依赖人工经验和简单的自动化控制,存在以下3个核心问题。其一,能源消耗长期... 引言有色金属冶炼作为国民经济的基础性产业,涉及铜、铝、锌等金属的提取过程。然而,其生产流程呈现出高温、高能耗以及多变量耦合的特征。传统的生产模式主要依赖人工经验和简单的自动化控制,存在以下3个核心问题。其一,能源消耗长期处于较高水平,我国有色金属冶炼行业的平均能耗相较于国际先进水平高出10%~15%,其中铜冶炼的吨铜综合能耗超过300kg标准煤;其二,产品质量稳定性欠佳,冶炼过程中温度、酸碱度等关键参数的波动极易引发金属纯度的偏差,导致不合格品率达到3%~5%;其三,设备维护处于被动状态,回转窑、电解槽等核心设备常常因突发故障而停机,年均故障停机时间超过200h。 展开更多
关键词 能源消耗 多变量耦合 高温 大数据 有色冶炼 优化
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铝酸钠溶液自动分析仪研制与应用
2
作者 程远坤 范艺斌 +2 位作者 黄海萍 杨晓明 孙宇剑 《轻工科技》 2026年第1期161-164,192,共5页
传统铝酸钠溶液成分的检测依靠人工滴定,存在操作流程繁琐、检测效率低等问题。为此,基于电位滴定法研制一款铝酸钠溶液自动分析仪。仪器主要由样品处理工位、分析检测工位、排废清洗工位构成,可实现铝酸钠溶液中苛性碱、氧化铝、全碱... 传统铝酸钠溶液成分的检测依靠人工滴定,存在操作流程繁琐、检测效率低等问题。为此,基于电位滴定法研制一款铝酸钠溶液自动分析仪。仪器主要由样品处理工位、分析检测工位、排废清洗工位构成,可实现铝酸钠溶液中苛性碱、氧化铝、全碱的自动化检测。通过多工位协同运作,该仪器能在50分钟内完成至少20个样品的检测,检测效率提升60%以上,适用于氧化铝厂大批量样品的检测需求。此仪器的成功应用,有助于提升氧化铝实验室的自动化与智能化水平。 展开更多
关键词 铝酸钠溶液 自动分析仪 检测效率 自动化
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冷轧带材多通道板形并行预报方法 被引量:3
3
作者 段伯伟 王东城 +1 位作者 徐扬欢 刘宏民 《中国机械工程》 北大核心 2025年第3期558-569,共12页
采用集成学习方法研究了一种精度高、泛化能力强的冷轧带材板形预报方法。以工业大数据为基础构建模型训练所需的数据集具有数据规模大、板形多样化程度高的特点。根据轧机与板形仪间的相对位置进行时间滞后补偿处理,消除数据之间的时... 采用集成学习方法研究了一种精度高、泛化能力强的冷轧带材板形预报方法。以工业大数据为基础构建模型训练所需的数据集具有数据规模大、板形多样化程度高的特点。根据轧机与板形仪间的相对位置进行时间滞后补偿处理,消除数据之间的时间不同步。利用数据挖掘技术中的孤立森林算法对数据中的异常点进行清洗,提高了训练数据质量和模型性能。基于极端梯度提升算法搭建多通道板形并行预报架构,利用处理后生产数据对此架构进行训练,得到冷轧带材板形预报模型(CCFD_M)。以模型CCFD_M为基础,提出板形通道优化算法消除预报结果的“伪板形”问题,得到实用版冷轧带材板形预报模型CCFD_OM。经测试集验证,模型CCFD_OM的预报误差指标MAE(平均绝对误差)和RMSE(均方根误差)分别达到0.4044I和0.6816I,拟合性能指标R^(2)达到了0.83,能够满足实际生产要求。 展开更多
关键词 冷轧带材 板形预报 时间滞后补偿 孤立森林算法 极端梯度提升算法
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氧压浸出调节槽结构优化与硫磺结晶控制技术研究 被引量:1
4
作者 周丹桂 段超 +2 位作者 张春生 朱杰 毕红林 《有色金属设计》 2025年第2期36-38,共3页
针对传统氧压浸出工艺中硫磺结晶粒径小、分离效率低等技术难题,提出了一种新型氧压浸出调节槽结构及优化生产工艺。通过建立多相流CFD模型和结晶动力学方程,系统研究了槽体结构参数与硫磺结晶生长的关联机制。工业试验表明:采用下进上... 针对传统氧压浸出工艺中硫磺结晶粒径小、分离效率低等技术难题,提出了一种新型氧压浸出调节槽结构及优化生产工艺。通过建立多相流CFD模型和结晶动力学方程,系统研究了槽体结构参数与硫磺结晶生长的关联机制。工业试验表明:采用下进上出式结构配合10~12 m垂直高差设计,可使硫磺平均粒径从23μm增至52μm,含硫量提升至63.5%;优化的温度梯度控制(120-125℃→≤95℃)和2.0h停留时间,实现了98%以上的硫磺回收率。 展开更多
关键词 氧压浸出 调节槽 硫磺结晶 结构优化 湿法冶金
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面向生产目标的铅锌烧结过程智能集成建模与优化控制技术 被引量:7
5
作者 杜玉晓 吴敏 桂卫华 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期142-148,共7页
采用主元分析、神经网络、专家系统等多种智能化方法,建立了铅锌烧结过程中烧结块产量质量模型,并由此得到了铅锌烧结过程的优化控制目标函数。并采用聚类搜索、专家系统对生产目标函数进行了优化,以实现操作参数的优化控制。提出的面... 采用主元分析、神经网络、专家系统等多种智能化方法,建立了铅锌烧结过程中烧结块产量质量模型,并由此得到了铅锌烧结过程的优化控制目标函数。并采用聚类搜索、专家系统对生产目标函数进行了优化,以实现操作参数的优化控制。提出的面向生产目标的智能集成建模与优化控制技术,较好地解决了多输入、多输出、强非线性、强耦合性复杂工业过程的优化控制问题,实现了高产、低耗、优质的生产目标,为复杂工业过程的建模与优化控制提供了一种实用的工程实现方法。 展开更多
关键词 烧结 炼铅 炼锌 智能集成建模 集成优化控制 专家系统 聚类搜索 生产目标
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铝带坯连续铸轧过程热力耦合有限元分析 被引量:10
6
作者 湛利华 李晓谦 +1 位作者 唐朝阳 钟掘 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第11期979-984,996,共7页
根据铝带坯连续铸轧过程瞬态凝固、流变成形的特点,同时考虑影响辊套与铸坯传热界面的接触热导问题,建立了铝带坯连续铸轧过程热力耦合有限元分析模型。在对AN SYS有限元分析软件进行二次开发的基础上,探索了适合于铝带坯连续铸轧这一... 根据铝带坯连续铸轧过程瞬态凝固、流变成形的特点,同时考虑影响辊套与铸坯传热界面的接触热导问题,建立了铝带坯连续铸轧过程热力耦合有限元分析模型。在对AN SYS有限元分析软件进行二次开发的基础上,探索了适合于铝带坯连续铸轧这一复杂多重非线性问题热力并存耦合分析的途径,得到了铝带坯连续铸轧过程的温度场及应力-应变场的分布规律。仿真分析结果与实测结果进行了对比分析,二者基本相符。 展开更多
关键词 连续铸轧 热力耦合 二次开发 接触热导
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搅拌器结构化网格自动生成及其在CFD仿真中的应用
7
作者 陈思远 张江山 +4 位作者 刘猛 孙贯永 刘青 杨树峰 李京社 《有色金属(冶炼部分)》 北大核心 2025年第4期242-251,共10页
搅拌器广泛应用在矿冶领域如Cu、Pb、Zn等的提取以及铁水预脱硫中,CFD仿真是设计和优化搅拌器的重要手段,然而仿真过程中前处理阶段几何模型建立与结构化网格划分通常效率较低。通过使用编程语言Python和开源软件OpenFOAM,开发了一种适... 搅拌器广泛应用在矿冶领域如Cu、Pb、Zn等的提取以及铁水预脱硫中,CFD仿真是设计和优化搅拌器的重要手段,然而仿真过程中前处理阶段几何模型建立与结构化网格划分通常效率较低。通过使用编程语言Python和开源软件OpenFOAM,开发了一种适用于搅拌器参数自动生成几何模型与高质量结构化网格的前处理程序,仅需输入与搅拌器相关的几何参数,即可自动完成模型与高质量结构化网格的生成,整个过程速度快且自动化程度高。以多种叶片类型的搅拌器为例,完成了模型和结构化网格的快速生成与修改更新;其中,生成KR搅拌器模型与14万结构化网格只需4 s,且网格的质量均在0.7以上,使用该网格进行CFD仿真的效率和精度都高于文献中报道的结果,显著提高了搅拌器CFD仿真的效率,有望助力我国研发设计类工业软件的自主研发和搅拌器的高效化生产。 展开更多
关键词 搅拌器 结构化网格 数智化 CFD仿真
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电渣离心浇铸炼镁还原罐 被引量:3
8
作者 林功文 李正邦 +1 位作者 杨海森 程鸣涛 《特种铸造及有色合金》 CAS CSCD 北大核心 1998年第3期49-52,共4页
概述了电渣离心浇铸炼镁还原罐的原理、工艺和特点,并分析了新工艺获得高质量产品的原因。
关键词 电渣离心浇铸 炼镁还原罐 坩埚炉 保护剂
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奥炉喷枪缓冲座结构优化设计与性能研究
9
作者 鲍和辉 王梓越 《矿冶》 2025年第S1期82-85,共4页
奥斯麦特顶吹浸没喷枪工艺是现代有色金属与贵金属冶炼的核心技术,其喷枪系统在高温熔池中承受强烈的机械应力与反作用力。传统喷枪缓冲座采用纯橡胶结构与贯穿式长螺栓连接,存在缓冲效能不足、螺栓易损及维护成本高等问题。本文针对上... 奥斯麦特顶吹浸没喷枪工艺是现代有色金属与贵金属冶炼的核心技术,其喷枪系统在高温熔池中承受强烈的机械应力与反作用力。传统喷枪缓冲座采用纯橡胶结构与贯穿式长螺栓连接,存在缓冲效能不足、螺栓易损及维护成本高等问题。本文针对上述不足,提出一种复合结构缓冲座优化设计方案:将缓冲块由纯橡胶改为金属层与橡胶复合形式,保留25mm主体橡胶层并在上下端部设置聚氨酯层;中心增设燕尾槽结构并外包4mm聚氨酯增强整体性;同时将连接螺纹由M12扩大至M16、深度设为20mm,以提升连接强度。研究结果表明,优化后的结构能有效缓解熔池对喷枪的冲击,显著延长螺栓与缓冲材料的使用寿命,提高系统运行稳定性,为相关冶炼设备的可靠性与经济性提升提供了有效的技术路径。 展开更多
关键词 奥斯麦特炉 喷枪缓冲座 结构优化 复合缓冲 螺纹连接 使用寿命
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贵冶自动化控制技术的发展与思考 被引量:6
10
作者 钟耀球 常春 马英奕 《铜业工程》 CAS 2010年第3期68-72,92,共6页
概要介绍了贵溪冶炼厂自动化仪表控制系统、生产过程信息化系统和实时数据库系统的发展过程、基础现状、特点和存在的问题;对我厂未来生产过程自动化和信息化系统建设和发展提出了一些建设性意见和思考。
关键词 控制系统 实时数据库系统 信息化管理 现场总线 FCS系统
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高温液体流量检测系统及其在锌精馏中的应用 被引量:3
11
作者 李勇刚 桂卫华 胡燕瑜 《电子技术应用》 北大核心 2002年第8期39-41,共3页
鉴于高温液体的流量难以直接检测,利用软测量技术,提出了一种间接检测流量的方法———称重法。该方法根据流体力学中孔口出流的基本原理,得出重量与流量之间的数学模型,然后通过检测到的重量计算流量。该流量检测系统已成功地应用于某... 鉴于高温液体的流量难以直接检测,利用软测量技术,提出了一种间接检测流量的方法———称重法。该方法根据流体力学中孔口出流的基本原理,得出重量与流量之间的数学模型,然后通过检测到的重量计算流量。该流量检测系统已成功地应用于某冶炼厂的锌精馏过程。实际运行结果表明,该方法的精度达到1.5%,满足实际生产要求。 展开更多
关键词 高温液体 流量检测 软测量技术 孔口出流 称重传感器 有色金属冶炼
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电热连续结晶机温度梯度虚拟智能测量仪 被引量:2
12
作者 冯丽辉 王树青 金晓明 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第1期20-22,共3页
本文引入虚拟仪器技术 ,成功地开发了电热连续结晶机温度梯度虚拟测量仪。此虚拟测量仪具有良好的人机界面并具有一定的智能 ,可根据温度的实际分布与理想分布之差异 ,给出操作策略 ,以指导操作人员作业。
关键词 电热连续结晶机 温度梯度 虚拟仪器 操作策略 智能仪表 炼锡
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铝镁冶金行业智能制造系统的设计与开发
13
作者 陈安 《冶金与材料》 2025年第2期184-186,共3页
文章首先深入剖析了铝镁冶金行业的当前发展现状及其所面临的一系列挑战,明确指出了智能制造系统在生产管理、设备维护,以及质量控制等多个关键方面所设定的目标与迫切需求。随后,文章对系统的设计方案进行了详尽的研究,涵盖了系统的整... 文章首先深入剖析了铝镁冶金行业的当前发展现状及其所面临的一系列挑战,明确指出了智能制造系统在生产管理、设备维护,以及质量控制等多个关键方面所设定的目标与迫切需求。随后,文章对系统的设计方案进行了详尽的研究,涵盖了系统的整体架构、核心功能模块、数据流转流程,以及用户界面设计等多个层面,以确保系统能够兼具高效性与易用性。在此基础上,文章着重探讨了系统的具体开发流程,包括技术选型、核心功能的开发实现、系统测试与优化以及项目管理与风险控制等内容,并提出了保障项目顺利实施的策略与建议。 展开更多
关键词 铝镁冶金行业 智能制造系统 设计开发
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铝冶炼企业机械设备自动化升级的关键技术研究
14
作者 王建泰 《中国金属通报》 2025年第S1期118-120,共3页
在工业技术蓬勃发展的当下,铝冶炼企业面临着激烈的市场竞争,提高生产效率、降低成本、增强竞争力已成为企业发展的关键诉求,而机械设备的自动化升级正是实现这些目标的核心路径。本文围绕铝冶炼企业机械设备自动化升级技术展开探讨和研... 在工业技术蓬勃发展的当下,铝冶炼企业面临着激烈的市场竞争,提高生产效率、降低成本、增强竞争力已成为企业发展的关键诉求,而机械设备的自动化升级正是实现这些目标的核心路径。本文围绕铝冶炼企业机械设备自动化升级技术展开探讨和研究,详细剖析其重要性与关键技术应用思路。铝冶炼企业通过机械设备自动化升级,能够显著提升生产效率。自动化输送带的应用,使物料输送速度大幅提升,且自动化系统能实时监测设备状态,减少故障停机时间,保障生产连续性。在产品质量方面,自动化设备配备的高精度传感器可精准控制生产参数,降低次品率,提高产品质量的稳定性与一致性。成本控制上,自动化升级减少人力依赖,优化能源利用效率,延长设备维护周期,降低了人力、能源和维修成本。在关键技术应用上,自动化控制系统集成,如PLC与DCS协同工作,实现生产过程的精细化管控;智能传感器技术能精确测量生产技术参数,并具备自诊断和自适应功能;机器人技术应用于物料搬运和产品检测,提高作业精度和效率;通信技术保障设备与系统间的数据快速传输。本研究旨在为铝冶炼企业自动化转型提供理论与实践支持,推动铝冶炼行业高质量可持续发展。 展开更多
关键词 铝冶炼 机械设备 自动化升级
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闪速冶金在线智能监控与事故预警系统研究 被引量:2
15
作者 汪金良 童长仁 张文海 《江西理工大学学报》 CAS 2007年第6期13-16,共4页
以铜闪速熔炼生产过程为对象,在传统的PLC、DCS控制系统上,集成计算机网络、软件开发、专家系统、数模仿真、神经网络等先进技术,建立了闪速冶金在线智能监控与事故预警系统。介绍了系统的结构、特点,重点阐述了各模块的功能、实现技术... 以铜闪速熔炼生产过程为对象,在传统的PLC、DCS控制系统上,集成计算机网络、软件开发、专家系统、数模仿真、神经网络等先进技术,建立了闪速冶金在线智能监控与事故预警系统。介绍了系统的结构、特点,重点阐述了各模块的功能、实现技术和处理流程,系统能对精矿干燥、反应塔闪速熔炼、转炉吹炼、环境集烟、烟气收尘等生产过程进行多方位智能监控预警,为闪速熔炼安全生产并不断挖掘潜力提供有力保证。 展开更多
关键词 闪速冶金 智能监控 事故预警 专家系统 神经网络
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基于PROFIBUS的黄金堆浸微机监控系统 被引量:1
16
作者 于仲安 严慕秋 张文汉 《机电工程》 CAS 2005年第12期8-11,共4页
主要介绍了PROFIBUS现场总线技术,并为某金矿开发了一个基于PROFIBUS的黄金堆浸微机监控系统,给出了系统硬件组成以及系统软件设计。
关键词 现场总线 堆浸 监控系统
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新型出铝车机电液协同仿真与有限元分析 被引量:1
17
作者 李力 温荣耀 +1 位作者 陈铭 张卫东 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第7期2201-2208,共8页
以用于冶炼生产中自动运输与装卸电解铝的新型出铝车为研究对象,基于多刚体理论,利用ADAMS仿真软件,建立出铝车多刚体动力学模型,采用AMESIM仿真软件,构建其液压系统与控制模型,突破ADAMS与AMESIM软件的接口技术,建立起出铝车机电液协... 以用于冶炼生产中自动运输与装卸电解铝的新型出铝车为研究对象,基于多刚体理论,利用ADAMS仿真软件,建立出铝车多刚体动力学模型,采用AMESIM仿真软件,构建其液压系统与控制模型,突破ADAMS与AMESIM软件的接口技术,建立起出铝车机电液协同仿真模型,并开展爬10%坡的协同仿真。同时,基于有限元理论,利用ANSYS软件,建立新型出铝车车架和门架的有限元模型,并以出铝车爬坡动力学仿真结果为基础,开展车架和门架的有限元分析。研究结果表明:出铝车的运动学和动力学结果反映了车体的实际行驶状况;铝车车架和门架的强度和刚度满足设计要求。 展开更多
关键词 新型出铝车 多刚体动力学 协同仿真 有限元分析
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液压分裂机在铝电解槽大修刨槽中的应用 被引量:2
18
作者 王桂芝 张平 邱阳 《轻金属》 CSCD 北大核心 2003年第10期45-47,共3页
液压分裂机分裂力大、体积小、重量轻、操作方便 ,工作时无振动、无噪音、无粉尘 ,在铝厂电解槽大修。拆除阴极炭块和炉衬工作中 ,效果显著 ,效率高 ,环保好。本文论述了液压分裂机的工作原理 ,技术性能 。
关键词 液压分裂机 电解铝厂 电解槽 刨槽大修
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基于CFD-PBM耦合模型的搅拌釜内多相流动特性研究
19
作者 陈春林 陈凤阳 +2 位作者 刘启鸿 赵中铮 侯彦青 《中国有色冶金》 北大核心 2025年第5期144-155,共12页
加压浸出搅拌釜内的气液流动和氧气含量在一定程度上制约着釜内反应效率,目前相关文献的研究相对匮乏,本文基于Fluent构建搅拌釜内气液流动数学模型,借助CFD模拟技术探究了硫酸浓度、挡板、进气速度、气泡直径对釜内气液流动的影响。结... 加压浸出搅拌釜内的气液流动和氧气含量在一定程度上制约着釜内反应效率,目前相关文献的研究相对匮乏,本文基于Fluent构建搅拌釜内气液流动数学模型,借助CFD模拟技术探究了硫酸浓度、挡板、进气速度、气泡直径对釜内气液流动的影响。结果表明:硫酸浓度从0 g/L上升至60 g/L时,釜内流动速度减缓、搅动区域变小,但釜内氧气含量从0.1944%升至0.2017%,浓度从60 g/L增至180 g/L时变化不大;设置挡板会将釜内的切向速度转化为径向、轴向速度,抑制打旋现象,增加釜内湍动能分布促进搅拌混合,气含率提高了2%,但釜内搅拌功率增加1.2%;增加进气速度会显著增加釜内气含量,进气速度由0.15 m/s变为0.25 m/s和0.35 m/s时,氧气含量从0.61%分别提升至1.04%和1.53%;增加进气气泡直径略微降低釜内气含率,进气气泡直径从0.001 m变为0.004 m和0.005 m时,气含率从1.005%分别下降至0.996%、0.985%。 展开更多
关键词 搅拌釜 速度流场 氧气含量 气液两相流 硫酸浓度 挡板 进气速度 气泡直径
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回转窑滚圈断裂的原因分析及其改进 被引量:2
20
作者 张书辉 杨皑 《化工机械》 CAS 2002年第3期175-176,184,共3页
通过对回转窑滚圈的应力分析 ,探讨了其断裂的原因 。
关键词 回转窑 滚圈 铝厂 断裂原因 应力 炉体载荷
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