智能檢測與控制課題組綜合利用生產(chǎn)過(guò)程機理、專(zhuān)家經(jīng)驗知識和生產(chǎn)過(guò)程中的數據及圖像等多源信息，采用混合建模、先進(jìn)控制、智能優(yōu)化、圖像處理等技術(shù)對典型的流程工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程開(kāi)展智能制造技術(shù)、能效在線(xiàn)監測評估與優(yōu)化調度技術(shù)的研發(fā)及示范應用工作。面向國家戰略性新興產(chǎn)業(yè)——新型銅冶煉、高溫電工級氧化鎂生產(chǎn)等新型工藝過(guò)程，開(kāi)展了以智能成套測控系統、能源管理系統為核心的技術(shù)研發(fā)，開(kāi)發(fā)了關(guān)鍵參數軟測量、生產(chǎn)過(guò)程優(yōu)化控制、能效在線(xiàn)監測評估和優(yōu)化調度等軟件，以及成分參數在線(xiàn)檢測裝置，解決了銅、高溫電工級氧化鎂等國家戰略性基礎原材料的智能制造關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現了制造過(guò)程的自動(dòng)化、信息化和智能化，提高了產(chǎn)品品質(zhì)，促進(jìn)了節能降耗。

主要研究方向：

破碎、粉磨、熔煉等典型生產(chǎn)環(huán)節的建模；

關(guān)鍵過(guò)程參數的先進(jìn)控制；

工藝指標的智能優(yōu)化控制；

高耗能企業(yè)的能效分析和評估；

高耗能企業(yè)的能源優(yōu)化調度；

可轉化的科技成果：

面向新型銅冶煉過(guò)程的智能成套測控系統；

高溫電工級氧化鎂智能化生產(chǎn)線(xiàn)；

1.新型銅冶煉工藝過(guò)程智能成套測控系統

我國是全球最大的銅消費國和生產(chǎn)國，但絕大部分銅冶煉工藝從國外引進(jìn)，不但要支付高額費用，而且不適應成分日益復雜的礦源。鑒于此，我國自主研發(fā)了可大規模工業(yè)化生產(chǎn)的“氧氣底吹煉銅新工藝”和“氧氣底吹連續煉銅新工藝”。與國外工藝相比，這兩種新工藝具有原料適應性強、CO2零排放、低耗氧量等獨特優(yōu)勢。中國有色金屬工業(yè)協(xié)會(huì )、國務(wù)院和工信部先后發(fā)文對新工藝進(jìn)行重點(diǎn)推廣。但是，作為新工藝核心裝備的底吹爐和多元爐在測控方面還存在著(zhù)熔體溫度和液位等關(guān)鍵參數難以實(shí)時(shí)檢測、無(wú)法保證工藝過(guò)程的優(yōu)化運行等問(wèn)題，增加了能源消耗，影響了產(chǎn)品的品質(zhì)，制約了新工藝的推廣應用。

研發(fā)團隊瞄準底吹爐和多元爐測控方面的重大技術(shù)需求，開(kāi)展了以關(guān)鍵參數在線(xiàn)測量及過(guò)程優(yōu)化運行為核心的智能成套測控系統研發(fā)工作。通過(guò)綜合運用質(zhì)譜法、LIBS、系統建模、先進(jìn)控制和智能優(yōu)化等技術(shù)，解決了底吹爐和多元爐熔體溫度和液位等關(guān)鍵參數的實(shí)時(shí)檢測這一難題，實(shí)現了冶煉過(guò)程的優(yōu)化運行，提高了產(chǎn)品質(zhì)量，降低了能源消耗。

相關(guān)技術(shù)通過(guò)項目合作、技術(shù)服務(wù)等形式與東營(yíng)魯方等企業(yè)合作，為企業(yè)提升技術(shù)質(zhì)量水平、創(chuàng )造可觀(guān)經(jīng)濟效益提供了保障。

煙氣成分在線(xiàn)檢測裝置

冰銅成分在線(xiàn)檢測裝置

冶煉過(guò)程運行優(yōu)化指導軟件界面

關(guān)鍵參數在線(xiàn)測量軟件界面

2. 高溫電工級氧化鎂智能化生產(chǎn)線(xiàn)

目前，我國航天、核能、電力、家用電器等領(lǐng)域的關(guān)鍵原材料之一，同時(shí)也是氧化鎂產(chǎn)業(yè)高端產(chǎn)品的高溫電工級氧化鎂被日本、美國等發(fā)達國家壟斷，極度依賴(lài)進(jìn)口。為了打破技術(shù)壁壘，研發(fā)團隊開(kāi)展了原料自動(dòng)分揀專(zhuān)機和智能控制系統的研發(fā)工作。通過(guò)應用圖像處理、機器人技術(shù)、過(guò)程建模、先進(jìn)控制與智能優(yōu)化技術(shù)，研發(fā)了高溫電工級氧化鎂智能測控和全流程管理系統，掌握了高溫電工級氧化鎂智能制造的關(guān)鍵技術(shù)，提高了產(chǎn)品質(zhì)量，制定了高溫電工級氧化鎂的生產(chǎn)標準。同時(shí)，與氧化鎂制造龍頭企業(yè)緊密合作，研制了高溫電工級氧化鎂智能化示范生產(chǎn)線(xiàn)。

相關(guān)技術(shù)通過(guò)項目合作、技術(shù)服務(wù)等形式與大石橋美爾等企業(yè)合作，為提高我國鎂資源的附加值，提升企業(yè)技術(shù)質(zhì)量水平、創(chuàng )造可觀(guān)經(jīng)濟效益提供了保障。

高溫電工級氧化鎂智能化示范生產(chǎn)線(xiàn)示意圖

原料智能分揀裝置示意圖

高溫煅燒爐

錘式破碎機