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近日,由金川集团研发中心工业数智化研究所承担的“基于侧吹熔铸炉熔炼生产过程的工艺建模与分析技术研究”项目顺利通过验收,有效解决了镍火法冶炼过程中长期存在的“黑箱运行、检测滞后、调控依赖经验”等行业共性难题。
项目由研发中心联合中南大学、金川镍钴镍冶炼厂共同推进,创新性提出“机理—数据—经验深度融合”技术路径,深度融合人工智能算法与冶金工艺机理,成功研发关键指标智能预测系统,为生产调控提供了科学、及时的决策依据。
系统可实时预测镍锍温度、镍锍品位及渣铁硅比等核心工艺参数,辅助操作人员进行精准调控,提升生产过程的稳定性与可控性,为冶炼炉窑的安全、高效、绿色低碳运行提供了坚实技术支撑,有力推动了集团镍火法冶炼过程从“经验判断”到“数据决策”转变,生产模式向“数据驱动、模型支撑、经验协同”的新型范式转型。
走进金川镍钴动力厂动氧车间,一套银白色的5万Nm³/h空分装置正平稳运行。作为西北地区空分领域的标杆项目,这套装置以“低能耗、高智能、全利用”为核心,通过低位余热回收、低温储能、稀有气体提取等10余项创新技术,实现年节能2400万千瓦时、废水减排50%,不仅是保障金川镍钴主产品生产的“动力源”,更以卓越的绿色低碳性能,成为集团绿色转型道路上的一颗耀眼明星。
精准匹配 智能赋能安稳运行
“现在你们轻点屏幕,就能完成老师傅干半天的活儿。”金川镍钴动力厂动氧车间主任韩峰指着中控室操作屏上的平稳曲线,向年轻操作员感慨。这背后,是新装置投运后带来的深刻变革。
随着金川集团镍、铜、钴主产业的蓬勃发展与新项目的不断落地,对氧气、氮气等工业气体“生命线”的稳定性与品质提出了更高要求。昔日单机运行的制氧机组已难以弥补“保障短板”,这套新空分装置的稳定运行,正彻底解决这一核心痛点。
5万Nm³/h空分装置的智能化,远不止于操作的简化,更体现在对用户需求的“精准感知”上。“我们改变了以往‘粗放式’的固定压力供给,构建‘动态压力供给体系’。”韩峰介绍,“就如同为不同的用户量身定制压力等级,按需输送,避免了‘小需求、大供应’造成的能源浪费。”这一精准匹配,不仅有效降低综合能耗,更直接将节能红利转化为用户生产成本的降低。
而确保这套精密系统能够实现“安、稳、长、满、优”运行的核心,在于其智能化的“大脑”,韩峰提及的“轻点屏幕”背后,正是先进的智能控制系统在保驾护航。其中最具代表性的便是“一键启动”程序。
“在过去,装置开车是一次紧张的人工协同作战,”韩峰回忆,“需要多人配合,精准控制数十个阀门和参数,耗时冗长,且非常依赖个人经验和状态,心理压力很大。”如今,系统将老师傅们的操作经验进行分析、总结与固化,形成了标准化的智能操作模式,极大提升了开车效率与稳定性,消除了人为操作的波动风险。
这场技术革新让系统拥有了“前瞻性”,装置搭载的精馏塔敏感度自动控制技术,被大家亲切地称为“智能哨兵”。它通过监测关键关联因子,能提前预测参数变化趋势,并在问题发生前主动干预。韩峰补充说,这从根本上提升了装置的平稳性与可靠性,让‘安、稳、长、满、优’运行从目标变成了常态。
作为集新技术、新设备、新工艺于一身的标杆项目,由金川镍钴动力厂与盈德工程携手共创,安全与节能理念贯穿于技术落地的每一个环节,从氧气产品自增压与内压缩的创新结合,到小温差主换热器等多项成熟专利技术的集成,既通过精准控温与能量回收实现了显著节能,又以稳定可靠的技术架构筑牢了安全生产的防线。从技术的融合攻坚到人才队伍的迭代升级,项目的创新实践不仅补齐了保障短板、优化了能源结构,更以技术与管理双重创新为集团的高质量发展注入了持久、强劲的动力。
精打细算 实现能源吃干榨净
传统空分装置因依赖大型压缩机及复杂制冷循环,能耗极高,因此被行业普遍称为“电老虎”。金川镍钴动力厂的这套新装置的破局点,便是对能源的“精打细算”。
“这套系统在绿色方面最突出的表现是低能耗和对低位余热的利用。”项目组组长刘道科说。
通过采用水源热泵回收技术,以往因品质不高、被认为无回收价值的“低位余热”得以变废为宝。新技术将设备运行产生的大量余热回收,用于车间冬季供暖,实现“自给自足”,有效减少外部蒸汽的消耗。
“这项技术投入1千瓦的能量,可以收获4.5千瓦的热量,就像冬天用空调制热,不同的是我们将排出的‘冷’也利用起来,用于冷却工艺水,降低水的蒸发损耗,既供暖又节水,一举多得。”刘道科自豪地说。
除了余热,生产过程中的“余压”也被巧妙回收。精馏塔下塔压力的一部分,过去直接降压排空,如同从10楼把东西搬到1楼,用的时候再从1楼扛到12楼,现在通过增压技术,直接利用这部分压力,相当于从10楼搬到12楼,能耗骤降70%。这种对能量“吃干榨净”的生动实践,使新装置每年可节约2400万千瓦时能耗。
针对西北高钙镁水质的“老大难”问题,装置创新性采用“软化+反渗透”耦合技术。“软化技术像‘啃骨头’,先除高钙镁离子;反渗透技术‘吃肉’,再剥离钠离子和硫酸根。”刘道科拿起处理前后的水样对比,可以看出通过取长补短,不仅实现废水排放量总体降低50%,同时保证水质低结垢、低腐蚀性。
改革创新 技术突破赋能长远发展
“我们‘始于细、重于节’,通过系统思维和细节管控,将人的主动性与技术的挑战性完美结合,实现一次成功开车。”回忆项目开车的关键时刻,韩峰的话语中充满对团队的骄傲。这次成功并非偶然,而是源于对细节的精准把控,这种攻坚克难的经历,更锤炼了队伍,也积累了宝贵经验。
在装置的诸多创新中,“低温液体储能技术”的应用堪称亮点,针对用户用气波动,新装置可以通过“氧氮转换”实现灵活调节:用气低谷时,将多余氧气液化储存;用气高峰时,再将液氧气化送出,并回收冷能,有效解决气体“过剩”放空或“不足”的难题。
“它就像一个大型的‘能量蓄电池’,极大地拓宽了装置的负荷调节能力。”韩峰指着正在工作中的液氧储存罐介绍道。这项技术不仅提高了气体利用率,还有效减少了放空损失,更凭借创造性获得国家发明专利,成功实现从试验到大规模应用的跨越。
此外,5万Nm³/h空分装置还具备提取氖、氦、氪、氙等稀有气体的重要能力。这些气体看似“小众”,却是芯片光刻、航空航天、医疗等战略性新兴领域不可或缺的关键资源。“这补齐了集团在相关产业链的短板。”韩峰自豪地表示,一旦市场有需要,金川镍钴动力厂就有可能成为河西地区的加工集散中心。这一布局不仅为集团开辟了新的效益增长点,更重要的是构建了关键资源的技术储备和产能储备。
近年来,永昌县奶绵羊产业发展迅速,作为该产业链上的龙头企业,甘肃元生农牧科技有限公司以种源创新为核心,以科技赋能为支撑,培育出的“元生爱特”奶绵羊品种,不仅填补了国内奶绵羊种源空白,更构建起全链条产业闭环,让“奶中之王”绵羊奶走进寻常百姓家,成为乡村振兴路上的“富民引擎”。
回溯产业起点,2011年,西北农林科技大学携手金昌市、永昌县与元生农牧,组建起国内首家奶绵羊产业研究院,以泌乳力极强的东佛里生羊为父本、以当地高繁殖力的湖羊为母本,历经14年杂交选育出“元生爱特”奶绵羊新品种。
“这不仅是全国首个具有完全自主知识产权奶绵羊品种,还破解了奶绵羊制品完全依赖进口的‘卡脖子’的难题。该品种生产性能优异,年泌乳量突破400kg,乳蛋白率5.7%、乳脂肪率6.28%,繁殖母羊产羔率超过220%,还兼具生长快、屠宰率高的肉用优势,它适应北方干旱半干旱地区,抗风险能力强。”永昌县畜牧兽医站副站长郭磊道出了这一品种的硬核实力。
如今元生农牧的奶绵羊产业已迈入智能化时代。3个万只生态牧场拔地而起,2万亩智慧基地巍然矗立,5万只存栏羊群精准管理,依托“生长监测+营养管理+自动分群+育种匹配+B超孕检”智慧平台,278个物联传感常态监测、122道精准品控全程可溯,温度、湿度等18项指标实时上传,产奶、乳脂等20项数据云端分析;首创羊脸识别,饲草投喂误差不超过50克,AI体尺测量效率提升20倍,被认定为国家级兽用抗菌药减量化行动示范场、无布鲁氏菌病小区和生态农场,入选全国畜牧业智慧化牧场全产业链智慧解决方案杰出案例。
“公司依托3万吨绵羊低温奶生产线,研发出‘元生爱特’系列产品,涵盖醇香的低温液态鲜奶、酸奶、高端绵羊奶粉、奶片及绵羊奶皂,其中绵羊生乳拿下有机认证,还成功入选全国‘名特优新’农产品名录,凭借‘甘味’和‘甘味·金品’品牌认证,咱们的绵羊奶产品认可度越来越高。”元生农牧营销中心经理张建明说。
在产业链下游,“元生爱特”系列产品矩阵不断丰富,销售量不断提升。2024年元生农牧销售收入达到1.56亿元,预计今年全产业链销量将达到2.3亿元。
产业发展的红利,正实实在在流向农户。在位于焦家庄镇南沿沟村的永昌县新科源农牧农民专业合作社,2000只奶绵羊或悠闲漫步,或低头采食。“我们合作社2017年5月从元生引进300只湖羊起步,2019年12月又引进两只东佛里生种公羊转型发展奶绵羊,今年7月终于实现规模化产奶,现在羊奶主要走零售和批发,今年光羊奶就盈利了,羊羔价格也涨了,产奶、产羔是实实在在的双赢。”合作社负责人张世舜笑着说。
得益于“元生爱特”奶绵羊乳肉兼用的特性,母羊泌乳好,羊羔生长快、出栏周期短,合作社的奶绵羊除了哺乳小羊,每天还能额外产奶100公斤左右,按每斤7元的价格计算,养殖收入大幅提升。
为了让更多农户共享产业机遇,今年起,永昌县在全县推广奶绵羊“2453”养殖模式,以村集体、合作社、家庭农场等为养殖主体,每200只基础母羊为一个单元,可实现年产羔400只、年产奶50吨、年收入30万元。按照规划,未来3年,将增加奶绵羊饲养量6万只,增加绵羊奶产量0.5万吨,届时绵羊奶产量将达到1.8万吨左右。
在金川集团铜贵股份有限公司本部电解一分厂,一场关乎质量与效益的攻坚行动正悄然展开——如何进一步降低阳极泥含铜量,是金川铜贵本部电解系统一直在思考的难题之一,作为破解这一难题核心力量与关键担当的电解一分厂整合一线精兵强将,成立专项攻关小组,以破竹之势,全力攻克这一难关。
小组成员对阳极泥的“脾气”了如指掌。他们深知,传统的压滤洗涤工艺,面对阳极泥中形态各异的含铜物质——无论是细微的金属铜粉、电解液里夹带的铜离子,还是顽固的铜砷酸盐,都显得“力不从心”。
因此,必须另辟蹊径,寻找一种能够“对症下药”的新方法。
经过反复的物相分析和激烈的头脑风暴,大家的思路逐渐清晰:采用酸浸工艺,精准地“吃掉”阳极泥里多余的铜。
方向既定,细节便是关键。攻关小组将目光聚焦在温度、搅拌和酸浓度这三个核心工艺参数上,开始艰苦而细致的优化工作。
酸浸槽边,技术员守着温度计,一遍遍调试、记录、比对,通过大量试验,终于摸清了能让铜最快溶解的“黄金温度区间”,保证了加热过程的精准稳定控制。温度上来了,反应速率显著加快,为降铜打下了第一块基石。
搅拌不均导致铜粉残留是另一个痛点。攻关小组没有简单沿用旧方法,而是重新设计鼓风方案。鼓风的时机、风力大小、作用方式,都经过了精心研究。新的鼓风规程实施后,槽内的流体流动更加均匀剧烈,减少了“死区”,细小的铜粉再也难以抱团沉淀,被物理夹带走的铜损失大幅降低。
调酸环节更是考验功夫。阳极泥原料成分时有波动,固定不变的酸耗量就像“刻舟求剑”,效果自然不稳定。小组据此建立起一套动态调整机制:每批来料都先进行快速检测,根据结果实时调整加入的酸量,确保酸浓度始终维持在最佳水平——既能充分溶解铜,又避免浪费。这一步的精细化,真正实现了铜浸出率的最大化。
这一套组合拳打出去,效果逐渐在生产现场显现。阳极泥的含铜量开始稳步下降,有价金属回收率有效提高,最终产品的质量根基更加牢固。同时,也实实在在为下游工序降低了处理负荷。
这场攻坚的成功在职工中燃起了关注质量、投身创新的热情,让大家深刻认识到,只要肯钻肯干,生产中的难点完全可以转化为突破点。金川铜贵本部将继续弘扬工匠精神,引导职工全流程深挖潜力,推出更多技术创新和管理优化,推动质量与效益迈上新台阶,为金川铜贵高质量发展注入来自生产一线最坚实的力量。
记者近日从有关部门获悉,作为甘肃省高原夏菜的核心主产区,永昌县通过强化科技支撑与院地合作,成功探索出尾菜资源化利用的有效路径,将每年约40万吨的尾菜从“环境负担”转化为“资源财富”,有力推动了当地农业的绿色可持续发展。
近年来,永昌县高原夏菜种植面积稳定在20万亩以上,娃娃菜、西蓝花等“冷凉风味”蔬菜产业规模与特色优势显著,在全省居于领先地位。然而,庞大的产业规模也伴随着巨大的环境压力,每年产生的大量尾菜如何处理成为亟待解决的难题。
为破解这一瓶颈,永昌县积极寻求科技破题,与省农科院蔬菜研究所签订技术服务协议,构建起“科技攻关+示范推广+技术服务”的全链条工作体系。通过靶向技术攻关,项目团队引进并筛选出适宜本地气候的微生物菌剂,创新形成了“原位还田”与“饲料化利用”两类主推技术路径。在“原位还田”方面,永昌县已形成标准化的作业流程,实现了尾菜的快速腐解与土壤培肥。在“饲料化利用”方面,则通过整合青储资源,成功打通了“蔬菜-尾菜-饲料”的绿色循环通路。
为确保技术成果落地生根,永昌县构建了“专家指导+示范点引领+企业支撑”三位一体的立体推广体系。目前已在5个核心乡镇建立6个科技示范点,覆盖面积超过5000亩。在夏菜生产关键期,由县科技局统筹,邀请省农科院专家团队开展田间指导与技术培训,并为专业尾菜处理企业提供坚实的技术支持。
近日,金川铜贵铜盐分厂萃取工序离心干燥岗位聚焦生产难题,针对斗提进料系统粉尘逸散造成产品质量波动以及人工清扫劳动强度大等问题,以“降尘提质、绿色生产”为目标,通过技术创新与流程优化双轮驱动,实现粉尘治理与质量提升的双重突破。
萃取工序离心干燥岗位承担硫酸铜成品输送任务,工序成品二楼区域积灰会影响设备使用寿命与产品质量。传统人工清扫方式容易造成粉尘二次污染,并增加了劳动强度。
工序通过现场勘查与数据监测精准锁定形成粉尘逸散的核心原因,联合设备、技术等专业组制定粉尘防控体系解决方案,在皮带落料口增设倾斜式缓冲板,配合弹性阻尼垫与导流板,通过物理减速降低物料下落冲击力,有效减少冲击产生的扬尘量,同时阻断逸散粉尘与硫酸铜成品接触,保障成品物理外观质量;将传统密封托辊轴孔改造为密封和气封双重结构,彻底杜绝粉尘从轴孔泄漏;采用智能清扫模式,引入定点负压吸尘系统,在积灰区域布置可移动吸尘口精准操控,实现高效吸尘。
三措并举,精准破解“尘”题,大幅提升清扫效率、缩短作业时长,彻底杜绝扬尘外溢,实现清洁过程零二次污染,为生产系统稳定运行提供了坚实保障。
金川铜贵铜盐分厂将持续优化工艺技术参数,依靠技术创新驱动,稳步提升硫酸铜产品质量,为高质量发展注入强劲动能。