“黑灯选厂” 实现选矿智能运行
2025-9-19 10:43:18 点击：
与人们对选矿厂“人员穿梭、机器轰鸣”的固有印象不同，首钢马城矿业选矿系统内不见传统选矿场景里穿梭的操作人员，只有球磨机、高压辊磨机等设备按既定流程平稳运转。而在该矿生产指挥中心，大屏幕上则实时显示着原矿输送速度、矿浆浓度、精矿品位等关键数据，已经应用的选矿专家系统正根据实时参数自动调整设备运行状态，让“黑灯选厂”的智能运行场景在笔者面前生动呈现。
“与传统的公路、铁路运输方式不同，我们利用长距离精矿输送管道，可一站式将矿浆从首钢马城矿业输送至迁安大石河铁矿终端站，规避了公路货车、铁路机车的燃油消耗，大幅降低了碳排放。”该矿选矿作业区区长张云刚向笔者介绍。
首钢马城矿业以全流程高度自动化、智能化、无人化生产为目标，积极响应国家智能制造战略，强化产学研合作，积极探索选矿“黑灯工厂”建设，通过将人工智能、数据治理与选矿工艺深度融合，打造选矿全流程“无人值守+智能决策”示范工厂，推动选矿系统向数字化、智能化转型。首钢马城矿业主要通过基础自动化建设、全流程一键经济启停、全流程自主调控、全流程智慧分析及决策进行分步规划，实施关键点位智能精准管控，实现选矿全流程智慧运行。
基础自动化建设提供数据支持。该选矿系统配置包括在线粒度仪、矿浆流量计、浓度计等先进在线检测仪表244台（套），同时以球磨机、立磨机、高压辊磨机为代表的单体设备设计初期已具有故障诊断和预警功能，配置通信接口，控制系统和智能分析系统能够随时获取产线运行实时数据，为决策调整提供数据支撑。
全流程一键经济启停、自主调控。该选矿系统通过“监测各设备人工调整频率次数—总结操作规则—分析影响因素—形成自主调控模型”，使用神经网络、模糊理论等控制算法，建立约90余个自主调控模型，将单班单设备人工调整次数由几百次降至几次；在关键工序点位建立设备运行参数与监测数据设定值连锁数学模型，自主开发恒功率、恒液位等自调节自适应控制系统，杜绝人工干预，为生产流程的持续性和稳定性提供优质技术保障。
全流程智慧分析与决策。该选矿系统与东北大学合作，建设选矿厂智能决策系统，集成在线粒度检测、流程负荷与AI算法，构建“数据采集—知识库推理—动态调控”闭环；通过实时解析矿石性质、设备运行参数及生产指标，形成最优调整方案，下发至DCS系统（分散控制系统）执行；在保证精矿品位合格前提下，实现选厂经济效益最大化，使选矿生产全流程达到“无人化”智慧分析、决策水平。
关键点位智能管控。该选矿系统距离精矿管道“预警系统”利用通信光缆中光纤组成测量回路，实时感应光纤声波、振动变化，传输至光纤声波和振动入侵探测器主机，光纤声波和振动入侵探测器采集管道光纤的声波信号，进行全线泄漏和预警监测分析，实现近700立方米/小时流量矿浆68.5千米长距离输送管道的实时安全监控。
据介绍，首钢马城矿业选矿系统“黑灯工厂”建设取得了初步成效，实现了选矿生产流程的全面自动化和决策过程的精准智能化。
一是稳定了精矿粉质量。实现从原矿到铁精矿的运输、加工、检测等全过程的自动化操作，借助大数据、云计算等技术优化生产管控流程，稳定控制精矿粉品位。
二是保障设备运行稳定。利用在线监测、AI识别等技术，能够对设备进行实时监测和智能调节，实现设备预知维修，可以提前发现设备隐患并及时处理，减少了设备故障的发生。
三是降低人工成本支出。通过设备自动化和智能化改造，释放现场岗位27人，降低了人工成本600余万元/年。
四是本质安全水平提升。减少人员在危险环境中的作业，同时，通过智能化的安全监测系统，能够及时发现隐患，实现本质安全水平的提升。
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