铜冶炼企业智能化发展概述

结合当前有色冶金行业智能化转型升级新形势,围绕数字化、智能化在铜冶炼过程中的应用现状,就冶炼终点判断、冶炼过程智能控制及装备寿命预测、智能系统应用等几方面进行简述,对提升铜冶炼企业整体操作水平和铜冶炼企业数字化、智能化水平提供参考借鉴。

基于火焰及烟气特征深融合的转炉吹炼终点判断

转炉吹炼的终点判断是火法炼铜最重要的步骤之一,该步骤一般由操作人员凭经验或仪器对固定监测因素进行判断,但受制于个人操作经验、仪器测量精度、物料品位等诸多因素的差异,判断精度无法得到保证。为提高转炉吹炼终点判断的精准度,本文设计了一套智能化预测系统,首先基于显著性分析法对传统火焰、烟气浓度进行特征分析与显著性指标设计,然后利用残差网络构建终点预测模型,通过融合火焰、最后连续时间的PbS/PbO浓度比与SO_(2)浓度3个显著特征,实现了造渣期终点和造铜期终点的预测。实验结果证明了该融合特征的性能,造渣期终点时间预测误差均值为2.12%,造铜期终点时间预测误差均值为2.06%,双期预测准确率达到93.66%。这种高精度的判断主要归因于基于传统特征的显著性指标设计,所选用的火焰及烟气特征能在高维度对终点判断进行准确的预测,同时引入大量历史数据所训练的模型能够对预测过程进行显著量化。

基于紫外与近红外光谱技术的青风藤渗漉和萃取过程在线监测和终点判断方法研究

目的:利用紫外光谱(UVS)与近红外光谱(NIRS)对青风藤的渗漉和萃取过程进行在线监测和终点判断。方法:采集渗漉过程中渗漉液的UV光谱,使用偏最小二乘回归法(PLSR)建立与盐酸青藤碱(SH)含量的定量校正模型,采用因子数、估计均方根误差(RMSEE)、决定系数R^(2)及Q^(2)、交叉验证均方根误差(RMSECV)和预测均方根误差(RMSEP)评价模型的拟合能力及预测能力;萃取过程同样使用PLSR建立UVS与NIRS的定量校正模型,同样采用因子数、RMSEE、R^(2)、Q^(2)、RMSECV及RMSEP作为评价模型的拟合能力及对未知样品的预测能力指标。结果:无预处理与经过一阶导数预处理的渗漉过程UVS模型R^(2)、Q^(2)、RMSEE、RMSECV和RMSEP均较为接近,有较强的拟合能力和预测能力;通过单独建模后,萃取过程的NIRS和UVS模型的SH浓度预测性能较好,UVS单独建立的水相模型RMSECV较小(0.21),NIRS单独建立的氯仿相模型RMSECV较小(2.68)。结论:利用UVS与NIRS技术,建立青风藤渗漉过程与萃取过程的SH浓度模型拟合预测性能和稳健性良好,有望实现渗漉过程和萃取过程的可视化。

麦芽炒制过程中近红外在线监测模型的建立及“炒香”终点判断研究

炒麦芽一直沿用"炒黄炒香"的入药传统,而"炒黄炒香"终点的判断一直是炒制研究的重点与难点。该实验建立指标成分与NIRS之间的定量校正模型用于快速检测总还原糖、总氨基酸、总黄酮、A_(420)及含水量,并提出基于"成分变化率"的炒制终点判断方法。以近红外光谱仪采集不同炒制时间样品光谱,建立基于近红外光谱的定量分析模型,并对光谱预处理、建模波段等参数进行优选;采用HCA,PLS-DA研究成分与"炒香"的关系,确定炒制终点。所建立的校正模型性能良好,采用所建模型进行在线分析,预测结果与实际测定值相关系数均大于0.9,预测相对偏差小于10%;HCA方法将在不同炒制时间的麦芽分为4类,PLS-DA分析表明总还原糖对区分不同炒制时间的麦芽具有显著的贡献率,当总还原糖的变化率为80%时,即可判断"炒香"终点的到达。结果表明,近红外光谱可快速准确地测定麦芽不同炒制时间样品中总还原糖、总氨基酸、总黄酮、A_(420)及含水量,并可判断"炒香"工艺终点,为中药炒制工艺的评价及终点判断提供新的研究方法。

基于GRNN算法的铜转炉吹炼终点预报模型

针对PS转炉炼铜过程造渣期反应机理复杂,操作过程的间歇性,利用机器学习通过颜色矢量相关性算法、图像颜色矩提取算法优化了图像特征,构建了深度学习的转炉炼铜造渣期火焰图像分析模型,提出了转炉炼铜造渣期终点判断模型,对造渣期炉口火焰特征值优化处理,建立造渣终点预报模型.结果表明:基于实际生产环境的预测,GRNN算法避免了铜转炉吹炼过程中多指标内部相关性,减少数据冗余和系统误差,使得预测精度达到97.33%.预测精度相对于相关文献报道的预报模型,该模型精度更高,训练次数少,时效性强,为转炉终点判断提供一种新途径.

《伤寒论》和《温病条辨》中汤剂煎煮终点的判断

煎煮时间对于保证中药汤剂临床疗效和中成药质量起着至关重要的作用,从古至今,中药汤剂煎煮终点的判断一直是困扰人们的技术难题。对中医药典籍《伤寒论》和《温病条辨》中汤剂的煎煮时间及其煎煮终点的判断经验进行了整理,发现其具有一定的规律,认为影响煎煮时间的因素主要有病证、方剂功效、药物药性、药材性状等;通过对其总结,并结合现代研究成果初步阐明传统中药汤剂煎煮终点的判断方法,以期能为中药汤剂煎煮时间及现代中药制剂的提取工艺寻求合理的科学依据,为保证中药汤剂临床疗效和中药制剂的质量提供理论基础。