في الآونة الأخيرة، انعقد "المؤتمر الدولي الثاني لتقنيات ومعدات التكسير والطحن المتقدمة" في مدينة تشانغتشو بمقاطعة جيانغسو، والذي نظمته بشكل مشترك كل من المجموعة الصينية للمعادن والتعدين (BGRIMM) وشركة ميج إلكترود ستيل (تشانغتشو) المحدودة. وخلال المؤتمر، كشفت المجموعة عن سلسلة من أحدث نتائجها البحثية، بما في ذلك تقنية التحكم الأمثل في عمليات الطحن، ومنصة القرار الذكي متعدد الوسائط لعمليات الطحن، والمعدات والتقنيات المتكاملة للطحن الدقيق والفائق الدقة، وتقنية التكسير الاهتزازي المبتكرة. تمثل هذه الحلول التقنية الوطنية والذكية استجابة دقيقة لصعوبات ونقاط الألم في عمليات الإنتاج في المناجم، مما يشير إلى أن تقنيات ومعدات التكسير والطحن في الصين قد دخلت رسمياً مرحلة جديدة من "القيادة الرقمية والذكية والتوجيه منخفض الكربون".

تعد عمليات التكسير والطحن الحلقة الأعلى استهلاكاً للطاقة والأكبر استثماراً في سلسلة عمليات معالجة المعادن، وتؤثر مستواها التقني بشكل مباشر على مؤشرات المعالجة اللاحقة والجدوى الاقتصادية للمصنع بأكمله. لفترة طويلة، واجهت عمليات الطحن تحديات مثل تشتت البيانات متعددة المصادر، واعتماد القرار على الخبرة، وضعف القدرة على التكيف مع ظروف التشغيل، مما أعاق التحديث الذكي لمصانع المعالجة. تمثل النتائج التي كشفت عنها المجموعة حلاً منهجياً لهذه التحديات الجوهرية في القطاع.

من "الذكاء الفردي للمعدات" إلى "القرار المتكامل متعدد الوسائط"

منصة القرار الذكي متعدد الوسائط لعمليات الطحن: تزويد عملية الطحن بـ "دماغ ذكي"

تتضمن عملية الطحن عشرات الأنواع من مصادر البيانات غير المتجانسة، مثل حجم كتل الخام، وحمل المطحنة، وحجم جزيئات الملاط، وتركيزه، وتيار المطحنة، والإشارات الصوتية. في الطرق التقليدية، كانت هذه البيانات موزعة عبر أنظمة مختلفة، مما يجعل من الصعب تشكيل أساس موحد لاتخاذ القرار. بالاعتماد على منصة النموذج الكبير "خبير المعادن والتعدين" (BGRIMM Master)، طورت المجموعة 10 فئات من سيناريوهات التطبيق عالية القيمة في القطاع، تغطي وظائف مثل الإجابة على الأسئلة المعرفية للنموذج الكبير في المعادن والتعدين، والاستعلام الذكي عن البيانات، وتوليد التقارير، والبرمجة الذكية.

يكمن الابتكار الأساسي لمنصة القرار الذكي متعدد الوسائط لعمليات الطحن في:

دمج البيانات غير المتجانسة متعددة المصادر: دمج أجهزة الكشف المتخصصة في عمليات معالجة المعادن مثل أنظمة مراقبة حمل المطحنة، وأجهزة تحليل حجم كتل الخام، وأجهزة التحليل عبر الإنترنت لحجم جزيئات الملاط. من خلال تحليل بيانات الإنتاج واستخراجها وبناء نماذج المحاكاة، يتم تطبيق تقنيات التحكم المتقدمة في العمليات مثل التحكم الخبير على إنتاج الطحن.

المحاكاة المولدة من دمج البيانات متعددة الوسائط: بالاعتماد على منصة "خبير المعادن والتعدين"، يتم دمج البيانات متعددة الوسائط مثل الرؤية، والاهتزاز، والصوت، ومعايير العملية، لتحقيق التعرف الذكي على حالة الإنتاج والتحكم الذكي في عملية الطحن.

التحسين التعاوني لكامل العملية: يمكن للمنصة أن تترابط مع العمليات اللاحقة مثل التعويم والتثخين، لبناء نظام إدارة ذكي للتحسين التعاوني لكامل عملية الطحن والتعويم والتثخين، مما يرفع بشكل فعال معدل الاسترداد الكلي للمعادن المفيدة، ويخفض استهلاك الطاقة وتكاليف تشغيل إنتاج المعالجة.

تم تطبيق هذه المنصة صناعياً في العديد من مصانع المعالجة الكبيرة مثل منجم ديشينغ للنحاس التابع لمجموعة جيانغشي للنحاس ومنجم تشنغمنشان للنحاس، وحققت نتائج استخدام جيدة.

تقنية التحكم الأمثل في عمليات الطحن: استقرار العملية، تحسين الجودة وزيادة الكفاءة

تقنية التحكم الأمثل في عمليات الطحن التي طورتها المجموعة، والتي تركز على تقنية المحاكاة الرقمية، تدمج النماذج الرياضية للمعدات الرئيسية مثل طواحين شبه ذاتية التولد، وطواحين كروية، وأعاصير مائية، لتحقيق وظائف مثل جمع البيانات، والحساب في الوقت الفعلي، ومراقبة تشغيل المحاكاة، والتحسين الثابت، وحساب توازن العملية. تعتمد هذه التقنية على تصميم معياري، وتوفر دعم القرار لتحسين عملية الطحن من خلال المحاكاة الرقمية لحالة تشغيل معدات المعالجة والمراقبة في الوقت الفعلي لمعايير الإنتاج.

تتجلى الاختراقات التقنية في ثلاثة جوانب:

التعرف الذكي على حالة الإنتاج: الاستشعار في الوقت الفعلي للتغيرات في المؤشرات الرئيسية مثل حمل المطحنة، وحجم كتل الخام، وحجم جزيئات الملاط.

التحكم الذكي في عملية الطحن: الجمع بين تقنيات حساب المعايير الرئيسية واستراتيجيات التحكم المتقدمة لتحقيق تحكم دقيق في التركيز والنعومة أثناء عملية إنتاج الطحن.

زيادة سعة المعالجة لكل وحدة زمنية: بعد تطبيق نظام التحكم الآلي في الطحن، لا يؤدي ذلك فقط إلى استقرار عملية الطحن، بل يضمن أيضاً أن منتج الطحن يلبي متطلبات المعالجة، مع زيادة سعة المعالجة لكل وحدة زمنية في خط الطحن.

المعدات والتقنيات المتكاملة للطحن الدقيق والفائق الدقة: التغلب على تحديات تحرير الخامات "الفقيرة والدقيقة والمعقدة"

مع استنزاف موارد الخام عالية الجودة بشكل متزايد، أصبح تطوير واستغلال الخامات منخفضة الجودة والفقيرة والدقيقة والمعقدة محور اهتمام القطاع. تتطلب هذه الخامات طحناً دقيقاً أو فائق الدقة لتحقيق التحرر الكافي للحبيبات المعدنية. قامت شركة بكين للآلات والمعدات الكهربائية والتكنولوجيا المحدودة (BGRIMM Machinery)، التابعة للمجموعة، ببناء نظام معدات الطحن والغسيل الدقيق BGRIMM، باستخدام مصفوفة متعددة الأنواع من المعدات "العمودية + الأفقية" لمطابقة احتياجات الطحن لمختلف المعادن وأحجام الجسيمات بدقة.

من بينها، تتميز المطحنة الخلاطة بهيكلها المبتكر "الأسطوانة الثابتة + عمود التحريك الدوار"، مما يمنحها ميزة كبيرة في استهلاك الطاقة في مجال الطحن الدقيق والفائق الدقة مقارنة بالطواحين الكروية التقليدية - "كلما كان الحبيبات أدق، كانت الميزة أوضح". توفر هذه المعدات المتكاملة دعماً رئيسياً للمعدات للاستخدام الفعال للمعادن المصاحبة والمتداخلة منخفضة الدرجة.

تقنية التكسير الاهتزازي المبتكرة: حل مشكلة تكسير الصخور الصلبة في عملية SABC

لمعالجة المشكلة الشائعة في القطاع والمتمثلة في تكسير الصخور الصلبة في عملية التكسير والطحن SABC (طحن شبه ذاتي التولد + طحن كروي + تكسير)، قامت شركة كايت (Kite) التابعة للمجموعة بتحويل التكسير بالضغط التقليدي بشكل مبتكر إلى تكسير اهتزازي، باستخدام كسارة مخروطية بالقصور الذاتي لتوفير حل فعال لتكسير الصخور الصلبة. أدى هذا الابتكار التقني إلى تحسين كفاءة تكسير الصخور الصلبة بشكل كبير وتقليل استهلاك الطاقة في النظام.

تمكين التحول الأخضر والذكي للمناجم

رفع مستوى الاستخدام الشامل لموارد المعادن الاستراتيجية

تنتمي كميات كبيرة من خامات الحديد والنحاس والرصاص والزنك في الصين إلى موارد معدنية معقدة، منخفضة الدرجة، ومصاحبة ومتداخلة، وذات حبيبات دقيقة التوزع. تشكل النتائج التي كشفت عنها المجموعة حلقة تقنية متكاملة من أربعة أبعاد: القرار الذكي، وتحسين العملية، ومعدات الطحن الدقيق، وتقنية التكسير، مما يمكن أن يرفع بشكل كبير مستوى الاستخدام الشامل لهذه الموارد المعدنية، ويوفر دعماً تقنياً لضمان الإمداد المستقر للموارد المعدنية الاستراتيجية الوطنية الرئيسية.

دفع مصانع المعالجة نحو "المصانع المظلمة" (Dark Factories)

يعمل الترويج وتطبيق منصة القرار الذكي متعدد الوسائط لعمليات الطحن وتقنية التحكم الأمثل في عمليات الطحن على دفع تحول مصانع المعالجة من "التشغيل بالخبرة البشرية" إلى "اتخاذ القرار الذكي القائم على البيانات". لقد حقق التطبيق الصناعي لبرامج التشغيل الذكي لعمليات المعالجة تقليل عدد المشغلين بأكثر من 30%. في المستقبل، ومع التطوير المستمر لمنصة القرار متعدد الوسائط، من المتوقع أن تحقق مصانع المعالجة قفزة من "تقليل التواجد البشري" إلى "عدم التواجد البشري".

المساهمة في تحقيق أهداف "الحياد الكربوني" لقطاع التعدين

تشكل ميزة استهلاك الطاقة للمعدات والتقنيات المتكاملة للطحن الدقيق والفائق الدقة، وزيادة الكفاءة من تقنية التكسير الاهتزازي المبتكر، وتحقيق الاستقرار وزيادة الإنتاج من تقنية التحكم الأمثل في عمليات الطحن، حزمة تقنية متكاملة لتوفير الطاقة وتقليل الانبعاثات وخفض التكاليف وزيادة الكفاءة في حلقة التكسير والطحن. وفقاً لتقديرات القطاع، يمثل استهلاك الطاقة في حلقة الطحن أكثر من 50% من إجمالي استهلاك الطاقة في مصنع المعالجة، وسيؤدي تطبيق هذه التقنيات إلى تقليل كثافة انبعاثات الكربون في حلقة المعالجة بشكل كبير.

بناء نظام بيئي وطني وذكي لتقنيات التكسير والطحن

في الخطوات التالية، ستعتمد المجموعة على منصات البحث الوطنية، وستركز على الاتجاهات الأساسية مثل المحاكاة الذكية، والتوأم الرقمي، ومعدات التكسير والطحن الفعالة منخفضة الكربون لتعميق البحث والتطوير التقني والابتكار التعاوني بين المؤسسات الأكاديمية والصناعية، وتسريع دفع التطبيق الصناعي والتوسع على نطاق واسع للتقنيات الأساسية والمعدات الذكية المتكاملة. ستوفر المنصات الوطنية مثل المختبر الرئيسي الوطني لتكنولوجيا معالجة المعادن، والمختبر الرئيسي الوطني للتصنيع الذكي الأمثل لعمليات المعادن والتعدين، التابعين للمجموعة، مصدراً متجدداً للابتكار المستمر في تقنيات التكسير والطحن.

التكسير والطحن هما "البوابة الأولى" لسلسلة عمليات معالجة المعادن، ويحدد مستواهما التقني بشكل مباشر مؤشرات المعالجة اللاحقة والجدوى الاقتصادية للمصنع بأكمله. تمثل النتائج التي كشفت عنها المجموعة قفزة نوعية رئيسية لتقنيات ومعدات التكسير والطحن الصينية من "مرحلة المتابعة" إلى "مرحلة المسايرة" ثم إلى "مرحلة الريادة" في بعض المجالات. من منصة القرار الذكي متعدد الوسائط إلى المعدات المتكاملة للطحن الدقيق والفائق الدقة، ومن التحكم الأمثل في عمليات الطحن إلى تقنية التكسير الاهتزازي المبتكر - هذه التقنيات والمعدات الأساسية، التي يمكن وصفها بـ "أسلحة الدولة الثقيلة"، تعيد تعريف الإحداثيات العالمية لتقنيات التكسير والطحن الصينية، وتضخ زخماً قوياً للتحول الأخضر والذكي لقطاع التعدين.