基于元素势的多相平衡计算及在铜冶炼中的应用

针对冶金领域中多相反应体系的高效可靠计算问题,运用最小吉布斯函数原理和元素势概念,推导了基于元素势的多相平衡计算方程,分析讨论了其算法优点. 以铜闪速熔炼生产过程为研究对象,采用实际生产数据,运用该算法进行了多相反应平衡计算分析,结果表明,求解过程迅速可靠,计算结果与生产实际较为吻合,对于熔炼过程三大控制目标中的铜锍品位和渣中铁硅比,计算相对误差分别为0.067%和1.05%,完全满足实际生产控制精度要求.     

不同渣型的铜熔炼中冰铜品位对伴生元素分配行为的影响

利用已开发的多相多成份系统平衡计算模型,对铜熔炼过程进行了模拟,研究了冰铜品位对伴生元素Ｎｉ、Ｃｏ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｚｎ、Ａｓ、Ｓｂ和Ｂｉ在造硅酸铁炉渣和铁酸钙炉渣的铜熔炼体系中分配行为的影响．结果表明：在生产高品位冰铜时,Ａｓ、Ｓｂ和Ｂｉ的脱除率较低,铁酸钙炉渣对脱除有害杂质Ａｓ和Ｓｂ比硅酸铁炉渣有效得多,Ｎｉ、Ｃｏ、Ｐｂ和Ｚｎ则大量进入这两种渣中,得以脱除．     

基于均匀设计法的富氧底吹铜熔池熔炼炉热力学回归分析

找出系统用能的薄弱环节和造成低效率的原因,会对炼铜工业的发展造成深远的影响。本文针对富氧底吹铜熔池熔炼炉的结构特征,从热力学角度出发,依据富氧底吹铜熔池熔炼炉的冶金计算模型,结合实际的生产数据,选择富氧率、铜锍温度、烟气温度、炉渣温度、精矿种类为影响因素,基于均匀设计法,对影响富氧底吹铜熔池熔炼炉生产过程?效率的主要工艺参数进行回归分析,结果表明:在保证炉料间化学反应充分完全的条件下,富氧率和炉渣温度之间存在明显交互作用,随着富氧率或烟气温度减小,炉渣温度或铜锍温度增加,精矿品位增高,则富氧底吹铜熔池熔炼炉?效率增加,为整个富氧底吹铜熔池熔炼炉熔炼过程的节能降耗提供有利基础,并为智能集成决策提供了重要优化理论基础。     

过程工业软测量中的多模型融合建模方法

对多模型融合建模方法在过程工业软测量中的研究进展进行了系统总结。根据整体模型中子模型的不同,多模型融合建模方法主要可分成数据驱动融合建模方法和半参数建模方法。详细介绍了数据驱动融合建模方法和半参数建模方法的设计思想和国内外研究现状,分析了各类方法的优缺点,并提出了相应的改进方向。根据过程数据处理方法的不同,将数据驱动融合建模方法分为集成学习和聚类分析。根据模型结构形式的不同,将半参数建模方法分为串联结构和并联结构。最后对多模型融合建模方法的未来研究方向进行了展望,期望今后的研究工作能在改进数据驱动模型融合技术、提高半参数模型外推能力和解决双率数据问题等方面取得突破性进展,并指出采用多模型融合建模方法建立基于多源信息融合的软测量模型是实现过程工业中难测变量在线估计的有效方法。     

基于改进的FasBack神经模糊系统的4-CBA软测量模型研究

提出一种基于改进的FasBack神经模糊系统的新型对羧基苯甲醛(4-CBA)软测量模型,用Leven-berg-M arquardt算法训练模型中的部分参数,经实际过程数据验证表明,提出的模型学习速度快、预测精度高、鲁棒性强,为实现精对苯二甲酸(PTA)生产过程中4-CBA含量的实时、精确控制提供了一条有效的途径。     

基于EM算法的青霉素发酵过程多阶段融合建模

青霉素发酵过程具有明显的阶段特征,该特征从一些关键操作变量信息中能够得到反映.本文从反应过程的多个操作变量中,选取关键过程变量--冷水流加速率作为调度变量,并采用模糊C均值聚类算法对其进行分类,各聚类中心作为青霉素发酵过程的主要工况点;基于EM算法围绕不同工况点建立局部子模型,最后根据采样数据阶段特征的后验分布将各子模型融合.基于此方法采用Pensim仿真平台数据,能够辨识数据的阶段特征,并建立青霉素发酵过程的融合模型.仿真结果表明该模型具有较高的拟合精度,能对该发酵过程的主导变量进行比较精确的预测.     

模糊预测及在化工生产中的应用

介绍了一种基于模糊逻辑的事故预测方法，通过对生产过程进行模糊辩识，建立一个合适的模糊模型，由此对事故进行模糊预测。这种方法在沈阳化工股份有限公司离子膜烧碱生产系统中得到了应用，效果良好。     

高含尘铜冶炼烟气的处理实践

谦比希铜冶炼公司铜冶炼采用艾萨炉冶炼工艺,经过扩产改造,粗铜产能从设计的100 kt/a增加到150 kt/a,最终将达到250 kt/a[1]。谦比希铜冶炼公司要实现＂三高＂生产（指高投料量、高富氧、高冰铜品位）,即：投料量120 t/h,富氧φ（O2）65%～70%,冰铜w（Cu）70%～72%,作业率95%;生产中需解决烟气高烟尘和升华硫等问题。     

即时局部建模在填料塔液泛气速预测的应用

填料塔在工业生产中应用广泛,准确预测填料塔的液泛气速具有重要的应用价值。实际的填料类型多种多样,获取的填料数据也存在差异,单一全局模型的预测效果受到一定的限制。首先给出了岭参数极限学习机模型及其节点增加的递推算法,以有效更新在线模型。结合即时学习方式,提出了局部递推岭参数极限学习机在线建模方法,用于填料塔液泛气速的预测。实验结果表明所提出方法能更充分挖掘数据间的相关信息,预测效果优于相应的全局模型。     

水泥回转窑的智能控制

文章介绍了PIT Navigator对水泥熟料生产自动化控制的实现,基于神经网络的自学习、自适应控制元件,将相关的过程数据记录下来,随后借助数据关联性进行分析,在预测和自学习过程模型(模型预测控制)中处理这些数据,并计算过程参数的实时预测,使用这些工具,可以实现更稳定的窑况,同时提高产量和降低能耗。     

Modeling and Optimization of Copper Flash Smelting Process Based on Neural Network

The copper flash smelting process neural network model (CFSPNNM) was developed, its input layer includes eightnodes: oxygen grade (OG), oxygen volume per ton of concentrate (OVPTC), flux rate (FR) and quantities of Cu, S, Fe, SiO2and MgO in copper concentrate; output layer includes three nodes: matte grade, matte temperature and Fe/SiO2 in slag, andnet structure was 8-13-10-3. Then, the internal relationship between the technological parameters and the objectiveparameters was built after the CFSPNNM was trained by using GA-BP algorithm. Moreover, the technological parameterswere optimized by using genetic algorithms (GA) to make energy consumption the lowest. Simulation results showed that theCFSPNNM had high prediction precision and good generalization performance. Compared with the practical average data, theenergy consumption can be reduced by 6.8% if the smelting process is controlled by adopting the optimized technologicalparameters.     

镍造锍熔炼过程及伴生元素行为的计算机模型

借助于多相多成份系统平衡计算，开发了硫化镍矿造锍熔炼过程的数学模型，对卡尔古利镍闪速炉的实际生产操作进行了模拟，并将预测结果与实际生产数据进行了比较，吻合得较好．热力学计算表明：在镍熔炼过程中，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｃｕ，Ｆｅ，Ｓ，Ｏ等在冰镍、渣相和气相中的分配取决于操作条件和热力学量，如熔炼温度、炉料成份、风矿比、富氧浓度及各组份在体系各相中的活度系数．     

水淬铜渣的矿物学特征及其铁硅分离

采用XRD、SEM、化学分析等方法对水淬铜渣进行了矿物学研究,铜渣的主要物相为铁橄榄石,铜主要以冰铜形式存在;炉渣基本呈非晶态,结构致密,冰铜相结晶不充分,粒度基本在5 mm以下,铁和硅主要以铁橄榄石形式存在,采用选矿法不能有效分离,因此提出了固相快速还原-高温熔分工艺. 结果表明,在碱度大于0.5、终渣熔点1300℃以上、加入添加剂、熔分温度1350℃以上可获得较高的铁、铜回收率,铜和铁回收率可分别达93%和87%;炉渣中铁含量小于5%、铜含量小于0.10%,尾渣可作为生产建材的原料,该工艺能实现铜渣中铁硅分离和铜渣综合利用.     

炼铜反射炉水淬渣工艺矿物学

采用XRF, XRD, SEM-EDS, M?ssbauer及金相显微分析等对炼铜反射炉水淬渣进行了工艺矿物学研究. 结果表明,渣中含铜1.06%(w),主要以冰铜存在;全铁量为36.41%(w),Fe2SiO4占53.5%(w),Fe3O4为32.5%(w),Fe2O3为14.0%(w),且铜、铁、硅矿物紧密共生,呈细粒不均匀嵌布. 热力学分析表明,在CaO和O2存在条件下,硅酸铁转化为磁性氧化铁的趋势较大. 采用浮选回收铜-高温脱硅-磁选分离铁的选冶工艺处理炉渣,当磨矿细度-0.074 mm含量从75%增加到95%时,一次粗选铜回收率从18.6%增至39.02%,粗选精矿铜品位为4.6%. 炉渣在CaO/SiO2摩尔比0.9、1350℃氧化30 min、10 K/min缓冷速度下脱硅后,经破碎、磨矿、磁选,铁回收率为71%,铁精矿品位达62%.     

On line estimation of matte grade in a copper smelter

This study deals with the design of an inferential estimator to predict matte grade in a copper smelter. A novel mathematical model for the dynamics of the smelter is presented and used as the basis of the on-line estimators. Two different types of estimators are proposed: an estimator with fixed parameters and an estimator with parameters which adapt in time based on infrequent process measurements. Several configurations of the adaptive and fixed estimators, based on different combinations of parameters and measurements, have been designed and compared to plant data. Conclusions are drawn regarding the most accurate configuration.     

铜闪速炉和转炉冶金计算CUFC软件开发

ＣＵＦＣ软件把铜闪速炉、贫化电炉和转炉冶金计算融为一体，是在有色冶金行业中的首次尝试，它能模拟铜闪速炉、转炉冶金计算全过程，对工程设计和实际生产选择最佳工艺条件能起到很好的指导作用．     

响应曲面法优化氧化铜渣浮选提铜工艺

江西某炼铜炉渣含铜量高,具有较高的经济价值。由于该铜渣中铜矿物以氧化矿为主,且硫化矿表面被氧化,直接浮选铜回收率低、经济效益差。通过添加活化剂,活化氧化铜矿物,并利用响应曲面中心复合设计原理对浮选工艺条件进行优化,研究氧化钙、硫化钠、Z-200对浮选效果的响应。结果表明,Z-200用量是影响精矿品位和回收率的主要因素,且各响应因素间存在交互效应,在CaO用量为25 g/t,Na₂S用量为500 g/t,Z-200用量为100 g/t的最优条件下,闭路试验获得精矿平均品位12%,精矿铜回收率为86.57%,采用该浮选优化工艺能获得较好的回收效果。     

FUZZY-BASED MODELING AND CONTROL OF AN INDUSTRIAL FLOTATION COLUMN

In the mineral production industry, separation of valuable from gangue minerals is generally carried out using the flotation process. Mineral recovery into the concentrate and the grade of the concentrate are the main metallurgical parameters of the flotation process. In the present investigation, a fuzzy model was developed to simulate the relationship between the process conditions (i.e., gas velocity, slurry solids %, frother dosage, and frother type) and the metallurgical performance of an industrial flotation column in a copper concentrator in Iran. Afterwards, an intelligent model–based control system was designed to control the process performance at the desired level using fuzzy logic rules. Simulation results show that the developed controller is capable of maintaining the process performance at its target level within a reasonable time.     

评述湿法冶铜工艺

评述了硫化铜矿、氧化铜矿和自然铜矿的湿法冶炼途径。指出，焙烧后酸浸仍是处理硫化铜矿最现实而有效的工艺；（细菌）浸取—萃取—电积法是处理低品位铜矿最具发展前途的工艺，但受到一些条件限制