ГМК «Норильский никель» и Рексофт завершили совместную разработку и внедрение мониторинговой системы сливов сгустителей на Норильской обогатительной фабрике. В основу решения легла уникальная российская разработка – датчики-мутномеры со встроенной системой самоочистки, измеряющие содержание твердых частиц в верхнем слое сгустителей и позволяющие оперативно реагировать на отклонения технологического процесса. Программно-аппаратный комплекс помогает экономить 190 млн рублей в год за счет возврата полезного компонента.
Один из ключевых производственных этапов на Норильской обогатительной фабрике — разделение жидкой и твердой фаз пульпы — смеси измельченной руды с водой. В результате должен получиться сгущенный продукт, отгружающийся на следующую стадию флотации, и осветленная жидкая фаза, удаляющаяся в виде слива. Если вода остается мутной, значит, в ней содержатся ценные частицы металлов, и возвращение такой жидкости обратно в производство влечет за собой дополнительные затраты и усложняет ведение технологического процесса. Превышение допустимого содержания твердого компонента в сливах сгустителей оборачивается безвозвратными потерями десятков тонн никеля и меди в год, поэтому контроль слива — это не локальная измерительная задача, а прямой рычаг на экономику предприятия. До внедрения системы такой контроль визуально осуществляли операторы процесса при обходе агрегатов. Это требовало существенного времени и не всегда гарантировало 100%-ную точность результатов.
В состав технологического комплекса входят уникальные датчики-мутномеры, разработанные инженерами Рексофт. Принцип работы мутномера основан на изменении светового потока между источником света и фотоэлементом при прохождении луча через твердые частицы в осветленном слое сгустителя. Плавающий датчик крепится непосредственно на граблине сгустителя и непрерывно передает данные о мутности верхнего слоя. Такая конструкция позволяет максимально оперативно отслеживать изменение концентрации твердых частиц в сливе до попадания осветленного слоя в общие трубопроводы. Это первое на российском рынка подобное устройство, которое сочетает в себе компактность, стоимость и адаптацию к агрессивной среде работы сгустителя.
Данные с мутномеров передаются на единый приемник по радиосигналу с использованием протокола LoRa. Технология позволила полностью отказаться от прокладки протяженных кабельных трасс и заметно снижает стоимость проекта, упрощает монтаж и эксплуатацию всего комплекса.
Верхний слой сгустителя, содержащий реагенты с разных переделов, быстро загрязняет любые оптические элементы, погруженные в сгуститель. Для решения этой проблемы была разработана встроенная система автоматической очистки сенсора. Реализованный в датчике механизм очистки поддерживает чистоту измерительного окна и обеспечивает устойчивую работу прибора.
Данные со всех устройств комплекса обрабатываются ML-моделью и выводятся на АРМ оператора сгущения в реальном времени. На едином экране оператор видит состояние всех агрегатов, журнал инцидентов и динамику изменений параметров, по которым формируется автоматическая отчетность за выбранный временной период.
Помимо прямого экономического эффекта, система дает ряд значимых косвенных результатов. Существенно выросла оперативность реагирования на изменения технологического процесса: вместо обхода агрегатов и визуальной оценки оператор получает автоматическое уведомление сразу при превышении установленного порога по содержанию твердых частиц. Нет запаздывания в принятии решения в десятки минут, которое раньше приводило к накоплению потерь.
Снизилась и нагрузка на персонал. Регулярные обходы сгустителей больше не нужны — состояние всех агрегатов видно на одном экране, инциденты фиксируются автоматически, а исторические данные процесса доступны для разбора в любой момент. Освободившееся время оператор направляет на управление процессом, а не на сбор данных и рутинный контроль.
На этом этапе система работает в режиме мониторинга и автоматических уведомлений: оператор принимает решения по корректировке режима вручную. Далее планируется запуск рекомендательной системы, которая будет учитывать текущую мутность, загрузку, реагентный состав и исторический профиль каждого сгустителя и формировать рекомендации по перераспределению пульпы между агрегатами, а также по изменению реагентного состава. Кроме того, алгоритм будет прогнозировать перегрузку каждого сгустителя на горизонте 10–30 минут — это даст возможность работать на упреждение, а не реагировать на уже произошедшие отклонения.
В перспективе – полная автоматизация корпуса сгущения и управление всеми процессами с рабочего места оператора. Планируется не только контролировать качество сливов, но и автоматически управлять подачей материала на сгустители, а также откачкой на флотацию. Алгоритмы будут самостоятельно менять режим работы в каждом сгустителе в зависимости от показаний датчиков. Это повысит стабильность работы корпуса сгущения, сократит влияние человеческого фактора и снизит потери качества при передаче материала на флотацию.
Если вас заинтересовало это решение, вы можете написать
Илье Мухе ilya.mukha@reksoft.com
Михаилу Волохову mikhail.volokhov@reksoft.com
- Новости
- Аналитика
