智能磨矿系统 半自磨机作业率提升的超级英雄

半自磨数字孪生是一种集诊断、分析、控制及操作优化于一体的综合工具。它精准映射半自磨机的实时运行状态,为提升系统稳定性及最大化生产效率提供深入的洞察与个性化的调整建议。

美伊电钢专注于为客户解决各类难题与挑战

磨矿作业涉及诸多难以实时掌控的变量,磨机内部的状况又无法直接观测或精确测量,导致选厂的磨矿作业常常面临诸多的不确定性。这种多因素交织的复杂性极大地加剧了理解和有效管理磨矿过程的难度,使得每一步操作都充满了挑战。

由于缺乏能够直接观测磨机内部状况的可靠工具,诸如总填充率与钢球填充率、衬板或钢球的磨损状况、以及最佳负载与钢球配比等核心因素始终难以准确、实时获知。这种工具的缺失,使得准确评估磨机作业状况并解决磨矿过程中出现的问题变得异常艰难,对生产效率和成本控制构成了严峻挑战。

为了填补这一技术空白,美伊电钢积极投身于人工智能与机器学习等尖端技术的研发与应用,致力于解决磨矿过程中的诸多难题。经过不懈努力,我们成功推出了半自磨数字孪生程序解决方案,为半自磨机作业构建了精准的数字镜像。该程序不仅极大地提升了数据分析能力,还使我们能够深入洞察并理解影响半自磨碎磨过程效率的各类变量之间复杂的相互作用,为优化生产流程、提升效率奠定了坚实基础。

面对这一挑战,客户如何应对?

传统的经验模型和现象模型往往缺乏普遍适用性,难以精准匹配所有磨机的特性,且缺乏必要的针对性和灵活性。相较之下,半自磨数字孪生模型以其高度的专业化和定制化方法展现出显著优势,能够更精确地模拟和预测磨机运行情况。

尽管存在一些方法能够测量或估算部分参数,但这些方法往往受到诸多限制,显得不够灵活,并且在实际应用中暴露出许多不足之处。因此,寻求更加先进、全面的解决方案成为了客户应对挑战的关键。

  • 激光扫描技术:虽然能提供高精度的测量结果,但其操作需长时间停机,且每年可进行的测量次数极为有限(一般不超过十次),这在一定程度上限制了其应用效率。
  • DEM/FEM模拟方法:尽管模拟结果极为准确,但计算过程耗时较长,可能对生产运营效率造成一定影响,增加了时间成本。
  • 经验/现象模型:这类模型虽能进行一定程度的估算,但往往仅考虑少数几个变量,且对外部干扰因素较为敏感,从而降低了其预测结果的可靠性和稳定性。
  • 智能传感器技术:能够实时采集数据,便于监控 ,但其安装过程需对设备进行侵入式操作,并与现有操作系统进行校准,在实际部署和维护过程中带来了一定的技术挑战和复杂度。

半自磨数字孪生:美伊电钢解决方案

半自磨作业的数字孪生,作为其实体设备的虚拟镜像,是一项创新性的磨矿作业智能解决方案。该系统具备以下显著优势:(1)实时关键信息提供:系统能够在线并实时地提供关键作业数据,使决策者能够迅速响应,做出精准判断。(2)非进入式监测:无需打开磨机,无需任何物理干预,更不影响工厂的正常运营,实现了对设备状态的全面而安全的监控。(3)与控制系统的无缝集成:该系统能够轻松融入现有控制系统,实现数据共享与指令互通,增强了全流程的协同效率与稳定性。

该数字平台集预测、模拟与变量分析功能于一体,通过深度解析来自DCS、PI、PHD等多源实时过程数据,构建出精准的操作变量模型。这些模型不仅融合了现象学理论的精髓,还借助DEM模拟的精准度,并应用先进的优化算法,全面而准确地反映了磨机的实际运行状态。更为重要的是,该平台还能根据实时数据与分析结果,为操作人员提供针对性的调整建议,旨在进一步优化磨机性能,确保运行稳定,同时显著提高生产效率。

该系统由几个核心模块构建而成,旨在提供全面而深入的运营信息:

  • 实时填充率监测:实时追踪并显示磨机的钢球填充率(Jb)和总填充率(Jc),确保操作人员随时掌握关键物料状态。
  • 内部负载动态分析:通过精确测量趾角、肩角及同轴冲击角度等关键指标,该模块深入洞察负载在磨机内部的运动状态,为优化调整提供科学依据。
  • 衬板磨损监测:系统每日预测衬板厚度变化,助力用户精准监测磨损状况,及时采取维护措施。
  • 负载大小与冲击阈值分析:系统实时测定负载量,并与ImpactFinder®系统紧密集成,精准识别出重度冲击阈值与普通冲击范围。这一功能为深入理解负载动态及冲击特性提供了有力支持,进而指导用户优化磨机操作策略,提升运行效率与稳定性。

这些核心模块的构建,为针对每个客户的独特需求定制专属应用(即定制模块)奠定了坚实的基础。这些定制服务包括但不限于:

  • 处理量优化:根据客户实际生产情况,提供定制化处理量优化方案,提升磨机运行效率。
  • 客户专属DEM模拟器:开发符合客户特定工况的DEM模拟模型,精确模拟磨机内部物料行为。
  • 完整的提升条剖面测定:完整测定提升条的剖面形状,为判断衬板磨损状况提供可靠依据。
  • 库存周转策略制定:依据客户生产流程,制定高效的耐磨件周转策略,减少等待时间,提高生产效率。
  • 格子板堵塞预警:实时监测格子板的工况,发出预警,防止格子板严重堵塞后影响生产。
  • 库存需求申请:集成库存管理系统,实现库存请求申请的自动化处理,简化流程,减少人为错误。

半自磨机数字孪生主界面作为展示窗口

集中呈现了总填充率、钢球填充率等关键变量的实时数据,为用户提供了直观、全面的生产监控与决策支持平台。

半自磨数字孪生如何运行?

半自磨数字孪生模型的深度集成,为优化磨矿过程提供了更全面的洞察。这一目标的实现,依赖于对各类输入、输出及关键变量的不间断实时监控与分析。

“我们深耕于半自磨机磨矿作业的复杂机理,致力于开发一种集大成之工具,旨在全面揭示磨机内部各因素间的微妙相互作用。通过提供精准且及时的信息反馈,该工具能够显著提升操作控制的精准度,增强系统稳定性,并助力企业实现生产率的最大化。”

–Ariel Medina,美伊电钢数字实验室主管

客户应用

南美某大客户对半自磨数字孪生模型各模块的准确性、平台的稳定性以及轻松集成新应用程序的能力给予了高度评价。目前,他们正积极致力于实现直接连接,将这些关键变量无缝整合至半自磨机的先进控制系统中,以进一步提升运营效率。

该工具所提供的深入见解,已成为我们为客户量身定制新应用程序的宝贵基石。其中一项创新应用便聚焦于半自磨机的智能控制与库存管理,这一方案在选厂定期维护期间展现出卓越的性能,不仅在操作层面提升了效率,更在安全保障与过程控制方面带来了显著的改善。

解决方案试点

当前,我们正积极在南美四大标志性选厂中推行数字孪生技术的运营试点。这些领先的矿山企业已率先应用该技术,并将其视为数字化转型蓝图中的关键一环。客户对于验证并应用这一技术的热情高涨,这充分体现了他们对于将数字孪生模型融入运营战略后所能带来的显著价值与潜在利益的深刻认知与高度期待。

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