Применение модели-подсказчика для повышения эффективности отделения подготовки сырья и шихты

Abstract

Одной из главных задач повышения эффективности медеплавильного предприятия является увеличение производительности медеплавильного цеха. При проведении диагностики оборудования медеплавильного цеха были выявлены узкие места, ими оказались печи. Данные плавильные агрегаты являются узким местом в цепочке производства черновой меди по причине снижения часовой производительности изза превышения технического лимита котлаутилизатора отходящих газов. Технический лимит превышался по причине частой смены режимов ведения плавки изза нестабильного химического состава шихты по содержанию серы, за счёт окисления которой происходит ведение плавки в автогенном режиме. Именно стабилизация химического состава шихты и являлась ключевым фактором повышения производительности плавильных агрегатов. Был проведен анализ количественных и качественных показателей входящих медных концентратов и реализованы ключевые изменения в процессе шихтоподготовки. Была изменена схема складирования: до изменения схемы складирования были большие отклонения по содержанию серы в шихте, что приводило к нестабильному процессу ведения печи (сера – основной источник тепла, при её высоком содержании повышалась температура отходящих газов и, как следствие, паропроизводительность котлаутилизатора превышала технический лимит). Вторым важным шагом стала разработка цифровой модели планировщика приготовления шихты, которая позволила подбирать наилучшую комбинацию концентратов для подачи через питатели. Преимущества модели заключается в легкости настройки, удобстве выдачи сменного задания для персонала и точном математическом расчете химического состава шихты, что позволило снизить количество отклонений в шихте в 6 раз. Благодаря стабильному химическому составу шихты удалось повысить загрузку плавильных агрегатов.

One of the main tasks of increasing the efficiency of the copper smelting enterprise is to increase the productivity of the copper smelting shop. During the diagnostics of the equipment of the copper smelting shop, bottlenecks were identified, they turned out to be furnaces. These melting units are a bottleneck in the rough copper production chain due to a decrease in hourly productivity due to exceeding the technical limit of the waste gas recovery boiler. The technical limit was exceeded due to the frequent change of melting modes due to the unstable chemical composition of the charge in terms of sulfur content, due to the oxidation of which the melting takes place in autogenous mode. It was the stabilization of the chemical composition of the charge that was the key factor in increasing the productivity of melting units. The analysis of quantitative and qualitative indicators of incoming copper concentrates was carried out and key changes in the process of charge preparation were implemented. The storage scheme was changed: before the storage scheme was changed, there were large deviations in the sulfur content in the charge, which led to an unstable furnace operation process (sulfur is the main source of heat, with its high content, the temperature of the exhaust gases increased and, as a result, the steam capacity of the recovery boiler exceeded the technical limit). The second important step was the development of a digital model of the batch preparation planner, which made it possible to select the best combination of concentrates for feeding through feeders. The advantages of the model are ease of setup, convenience of issuing a shift assignment for personnel and accurate mathematical calculation of the chemical composition of the charge, which reduced the number of deviations in the charge by 6 times. Thanks to the stable chemical composition of the charge, it was possible to increase the loading of melting units.