#НОРИЛЬСК. «Северный город» – Для операторов цеха обезвоживания и складирования концентрата (ЦОСК) и технологов плавильного цеха Надеждинского металлургического завода запустили системы-советчики по оптимизации технологического процесса.
Оптимизация процесса смешивания концентратов необходима для получения оптимальных показателей качества по химическому составу. Теперь процесс происходит с помощью автоматических рекомендаций, рассчитанных математической моделью.
Системе задается цель на получение сгущенного никель-сульфидного концентра (СНСК), являющегося основным сырьем для печи взвешенной плавки (ПВП) по содержанию никеля, серы и по плотности. Система получает данные по химическому составу концентратов, поступающих с обогатительных фабрик и гидрометаллургического передела, и выдает рекомендацию, в какой пропорции необходимо их смешать для достижения заданных значений. Система позволяет стабилизировать никель-сульфидный концентрат и выдержать в нем качественные показатели и повышает эффективность работы последующего передела в печи взвешенной плавки.
«Разработанная система-советчик по сути является головой всего процесса. Речь идет о качестве продукции, от приготовления концентрата зависит содержание в штейне полезных химических элементов – меди, никеля, кобальта. Важным элементом, содержащимся в концентрате, является еще и сера, которую тоже необходимо подбирать в оптимальном соотношении. Для того чтобы на дальнейших переделах процессы происходили правильно», – сообщил руководитель проекта по ЦОСК Роман Бельский.
«Наша система решает сложную комбинаторную задачу – как смешать имеющиеся концентраты для получения полуфабриката заданного качества, учитывая, что физические и химические характеристики накопленного и поступающего в цех сырья отличаются. То есть в разное время на смешивание поступает сырье с разными показателями плотности и содержания никеля, железа, серы и других элементов. Для этого мы разработали сложный оптимизационный алгоритм. Система в режиме реального времени обрабатывает показания измерительных систем цеха, а также предыдущих переделов, и выдает специалистам рекомендации по пропорциям для смешивания. Также она предупреждает, что нужно скорректировать пропорции, если поступили новые данные о составе концентрата или произошли изменения в технологическом процессе», – поясняет руководитель практики решений для горно-металлургической отрасли компании-разработчика Антон Архипов.
Вторая система – система-советчик ПВП – используется для подбора оптимального коэффициента кислорода и позволяет стабилизировать качество продуктов в печи взвешенной плавки.
В этом случае системе дается задача на получение штейна с определенным содержанием в нем суммы цветных металлов. Автоматика получает данные по химическому составу СНСК уже полученных штейнов и шлаков печи, а также данные с датчиков автоматизированной системы управления технологическим процессом и выдает рекомендацию по оптимальному коэффициенту кислорода в количестве на тонну поступающего в печь продукта, который необходимо установить на ПВП. Система обучена на исторических данных и включает в себя лучшие практики и опыт технологов плавильного цеха Надеждинского металлургического завода. Тем самым выполняется задание по качеству штейна, а также максимизация извлечения цветных металлов.
Системы-советчики созданы при помощи искусственного интеллекта на базе ML-модели. Это алгоритмы, основанные на методах машинного обучения, задачей которых являются анализ телеметрии объекта мониторинга и обнаружение аномалий. ML-модели создаются для конкретного объекта мониторинга с учетом особенностей объекта и характеристик данных телеметрии. В нашем случае модели в зависимости от входящих с различных источников данных подбирает правильные коэффициенты для расчета нужного результата. Системы разработаны российскими компаниями, которые имеют опыт создания IT-продуктов для крупных банков и промышленных корпораций на основе искусственного интеллекта.
Опытно-промышленные испытания оптимизационных решений проводились в несколько заходов, каждый из которых был длительностью один месяц.
«Вместе с экспертами мы добились того, что во время испытаний точность «попадания» в требуемое качество продуктов стало на 23 процента выше, чем в схожие по определенным критериям исторические периоды до внедрения системы. Мы достигли поставленных в этом проекте целей, признали его успешность и уже запланировали дальнейшее развитие совместно с представителями заказчика со стороны производства», – поделился Роман Бельский.
В ближайшее время на Надеждинском металлургическом заводе намерены дооснастить ЦОиСК новыми системами измерения и предусмотреть учет данных с этих систем в оптимизаторе для смешивания, а также доработать решение по оптимизации процесса взвешенной плавки. Ожидается, что это приведет к еще большему росту точности технологического процесса.
Ранее «Северный город» писал о завершении на «Надежде» футеровки основания обеднительной печи.
