Российский ИИ повышает эффективность горнодобычи
Мельница – это огромный барабан, куда помещаются куски руды и стальные шары. Он вращается, шары дробят руду в песок. Этот песок потом промывается и обрабатывается, чтобы полезное ископаемое отделилось от пустой породы. Но руда – материал неоднородный. От твердости сырья, скорости вращения барабана, расхода воды зависит, сколько «на выходе» получится полезных минералов.
За десятком параметров приходится следить операторам, что крайне сложно и не позволяет быстро реагировать. В итоге мельница часто работает не в оптимальном режиме: то перегружена, то недогружена, то чрезмерно жжет электричество. Компания «АСТЕХ Индастриз» анонсировала внедрение интеллектуального контроллера измельчения на одном из российских ГОКов.
Мельница на автопилоте
Предприятие разработало «автопилот» для мельницы, задача которого – держать оптимальный режим дробления. Датчики постоянно измеряют, что происходит внутри агрегата прямо сейчас: сколько в нем руды, как она загружена, с какой силой бьются шары о стенки, сколько воды поступает, какая вибрация, какая мощность двигателя.
Эти данные поступают в программу, которая сравнивает текущую картину с тем, как должно быть в идеале. Она «понимает», что руда стала тверже, и делает вывод: нужно чуть уменьшить подачу и добавить воды. Или наоборот: сырье мягкое, можно подать больше и ускорить вращение.
Контроллер сам отправляет команды механизмам и тут же проверяет, что получилось. Если стало лучше, закрепляет решение, если нет – корректирует снова. В отличие от обычной автоматики, интеллектуальный контроллер не имеет готового ответа на каждую ситуацию. Он анализирует информацию и находит оптимальное решение.
Отдельная система – мониторинг состояния мельницы. Датчики вибрации улавливают, как шары бьются о футеровку (защитную облицовку барабана). По характеру этих ударов можно понять, насколько заполнена мельница, не бьют ли шары слишком сильно в одно место, нет ли угрозы повреждения оборудования.
Умные технологии идут в гору
В российском горнодобывающем секторе уже внедрены технологии, подобные интеллектуальному управлению измельчением от «АСТЕХ Индастриз».
Например, на Быстринском ГОКе «Норникель» еще пять лет назад начал применять алгоритмы оптимизации дробления руды. Система отслеживает сотни показателей работы измерительного оборудования в режиме реального времени. Время на обнаружение некорректных показателей сократилось на 30%. Потом систему научили не просто выдавать рекомендации, а управлять технологическим процессом. Производительность мельниц выросла на 2,64%.
Руда в разных частях месторождения значительно отличается, и для эффективной переработки нужны особые технологии. Поэтому «ЕвроХим» внедрил приложение «Минералогия» на базе технологий компьютерного зрения и глубокого обучения, которое анализирует качество руды прямо на месте добычи без привлечения специалистов и проведения ручных операций. Система позволяет своевременно корректировать режимы работы обогатительной фабрики для повышения извлечения. Это промышленное решение (кстати, первое в мире такого рода) уже повысило качество руды и снизило содержание пустой породы, а также сократило время, которое геологи тратили на рутинные операции, с 30% до 6%.
Применяя умные алгоритмы, Качканарский ГОК «Ванадий» (группа ЕВРАЗ) распознает качество руды в каждом экскаваторном ковше и направляет сырье на строго определенные участки склада, что облегчает выбор оптимального режима работы обогатительной фабрики. Такой цифровой подход экономит предприятию 139 миллионов рублей в год.
Эффективный режим
Оптимальный режим работы мельницы крайне важен для ее эффективности. За одно и то же время перерабатывается больше руды. При этом строить новую фабрику не нужно. Мельницы – одни из главных потребителей энергии на ГОКе. Снижение энергопотребления даже на несколько процентов – это миллионы рублей экономии в год. И, конечно, это меньшее число поломок и простоев. Система мониторинга предупреждает о проблемах до того, как оборудование выйдет из строя.
Совместное применение контроллера и мониторинга, по данным разработчиков, уже показало результаты. На отдельных предприятиях удалось повысить стабильность питания на 22–31%, увеличить подачу исходного сырья на 1,3–4,2% и снизить удельное энергопотребление на 2–8,2%.
Технологию ждут дальнейшие пилотные внедрения на российских ГОКах с последующим переходом к постоянной эксплуатации. В перспективе решение может быть масштабировано на флотацию и другие переделы, что создаст комплексные системы управления производством. Возможен и экспорт технологии – например, в этом году «АСТЕХ Индастриз» сообщила о внедрении систем управления измельчением и флотацией на медном руднике Sungun в Иране. В результате энергопотребление снизилось на 11%, производительность увеличилась на 6,6%. Таким образом, российские цифровые решения для горнодобывающей промышленности уже показали свою эффективность и внутри страны, и за рубежом.
