在铅锌矿的生产进程中,热风炉发挥着关键作用,其温度控制的精准度对生产效率、产品质量以及能源消耗都有着至关重要的影响。传统的热风炉温控方式已难以契合当下铅锌矿行业高效、节能、环保的发展需求,智能温控技术的应运而生,为铅锌矿热风炉的运行带来了革命性的变革,开启了智能温控的崭新时代。
传统铅锌矿热风炉的温控方式存在诸多弊端。以往多依赖人工操作与简单的仪表控制,这种模式下,温度的波动范围较大。比如在某些铅锌矿的生产中,人工控制温度时,温度偏差可能达到 ±20℃甚至更大。如此大的温度波动,严重影响铅锌矿的冶炼质量,导致产品质量不稳定,次品率升高。而且,人工操作需要大量人力投入,工人需频繁巡检与调节设备,劳动强度极大。以一座中等规模的铅锌矿为例,仅负责热风炉操作与监控的工人每班就需配备 3 - 5 人,不仅人力成本高,还容易因工人疲劳等因素出现操作失误。从能源利用角度看,传统温控方式无法依据生产实际需求实时、精准地调节热风炉的燃烧状态,致使能源浪费现象严重,能源利用率普遍仅在 50% - 60%。
智能温控技术借助先进的传感器、智能控制系统以及数据分析算法,对热风炉的温度实施精确调控。在传感器层面,采用高精度的温度传感器,能够实时、精准地采集热风炉内不同位置的温度数据,测量精度可达 ±0.5℃。智能控制系统基于这些实时数据,运用先进的控制算法,如模糊控制算法、神经网络控制算法等,对热风炉的燃烧器、风机等设备进行自动调节,从而确保热风炉内的温度稳定在设定值附近。在数据分析方面,通过对大量历史温度数据以及生产相关数据的深度挖掘与分析,能够预测热风炉的运行趋势,提前察觉潜在故障隐患,实现预防性维护。
智能温控技术在铅锌矿热风炉中的应用成效显著。在提升产品质量上,由于温度控制更为精准,铅锌矿冶炼过程中的反应条件更加稳定,产品质量得到大幅提升。部分应用智能温控技术的铅锌矿企业反馈,产品的纯度提高了 1% - 3%,次品率降低了 50% 以上。在节能降耗方面,智能温控系统能够依据生产负荷实时调整热风炉的燃烧功率,使能源利用率大幅提升。据统计,应用智能温控技术后,热风炉的能源利用率可提高至 70% - 80%,能耗降低 15% - 25%。以某大型铅锌矿企业为例,每年在热风炉能耗方面的成本节约可达数百万元。在生产效率提升上,稳定的温度环境减少了因温度波动导致的设备停机与工艺调整次数,生产连续性增强,生产效率显著提高,相比传统温控方式,生产效率提升了 20% - 30%。
以新疆火烧云铅锌矿 60 万吨 / 年铅锌冶炼工程项目为例,该项目应用国内首套针对锌冶炼回转挥发窑的 MPC 智能控制系统,并采用窑内工况监控、窑壳温度红外扫描手段,可准确掌握窑体运行情况。通过智能温控等一系列智能化措施,年人均铅锌锭产量达到 400 吨,为我国同行业平均值的 2 倍以上。在河北的一座铅锌矿,在采用智能温控技术改造热风炉后,产品质量显著提升,在市场上的竞争力增强,产品价格每吨提高了 200 - 300 元,同时能耗降低带来的成本节约以及生产效率提升创造的额外收益,使企业每年的净利润增加了上千万元。
展望未来,铅锌矿热风炉智能温控技术将朝着更为智能化、精细化的方向持续发展。一方面,随着人工智能、大数据、物联网等技术的不断进步,智能温控系统将能够实现更高级的自适应控制与预测控制。比如,系统可依据铅锌矿的矿石成分、生产工艺要求以及环境变化等多种因素,自动、实时地优化温度控制策略,进一步提升生产效率与产品质量。另一方面,智能温控技术将与铅锌矿生产的全流程深度融合,从矿石的预处理到最终产品的产出,实现全流程的智能化协同控制,为铅锌矿行业的高质量发展注入更强劲的动力。