冶金生产工艺仿真实验

本中心与北京东方仿真软件技术有限公司、山东星科有限公司合作建设氧化铝生产、火法炼铜仿真系统。具体包括氧化铝与火法炼铜的生产设备、工艺虚拟仿真动画及视频，模拟氧化铝生产、火法炼铜的生产工艺条件，可进行开车、停车、工艺运行调试、正常生产工况、异常工况处理、设备操作等仿真实验项目。冶金生产工艺仿真系统拓宽了实验教学的范围，丰富了实验教学的内容，提高了学生实验兴趣，提高了实验教学效果。

氧化铝生产仿真系统包含原料破碎、管道溶出、矿浆稀释、沉降分离、赤泥洗涤、晶种分解、多效蒸发、煅烧焙烧等七个子项目，通过氧化铝生产工艺总貌图（图1）可以进入氧化铝生产仿真系统各子项目（图2）。学生可以任意选择子项目进行实验操作，详细学习氧化铝生产的工艺相关知识以及生产操作方法。

仿真实验实例：氧化铝生产多效蒸发操作实验

在多效蒸发操作子项目下，可以真实的再现蒸发实际生产过程（图3）。同时，系统提供生产录像、生产原理、设备结构等详细的技术资料、操作要点。多效蒸发项目包含冷态开车操作，停车操作，冷物流进料调节阀卡、F601A液位超高及真空泵故障等事故操作。

冷态开车操作包括：

开车前准备：开冷却水入口阀门→开真空泵A→开真空泵阀门VA611→开阀门VA610，使末效蒸发器压力为负压→开排冷凝水阀门VA619→开疏水阀VA615→开疏水阀VA616→开疏水阀VA617→开疏水阀VA618。

冷物流进料：打开FV601的前截止阀→打开FV601的后截止阀手动逐渐打开冷物料进口阀门FV601→打开LV601的前截止阀→打开LV601的后截止阀F101A液位接近50%时，开阀门LV601→打开LV602的前截止阀→打开LV602的后截止阀→F601B液位接近50%时，开阀门LV602→打开LV603的前截止阀→打开LV603的后截止阀→F601C液位接近50%时，开阀门LV603→调整阀门VA612的开度，使LIC604显示大于0且不至于满罐

热物流进料：打开FV602的前截止阀→打开FV602的后截止阀→手动逐渐开大开热物流进口阀FV602开度，控制流量在3066kg/h左右→F601A压力有明显上升时，逐渐打开阀门VA607→F601B压力有明显上升时，逐渐打开阀门VA608→F601C压力有明显上升时，逐渐打开阀门VA609

调节至各项指标到正常生产状态，开车过程结束。

6

综合利用计算机图形学、光电成像技术、传感技术、计算机仿真、人工智能等多种技术，创建一个逼真的、具有视、听、触、嗅、味等多种感知的计算机系统构成虚拟现场。将虚拟现实应用于教学，通过虚拟现场的真实环境，数学模型支持模拟真实的生产工艺过程，学生通过监控界面进行操作，让学生更形象、直观的体会真实的生产过程。在不断地考核和练习过程中，实现掌握知识的目的。

铜冶炼企业的设备大多是重型设备，危险程度和保密程度都比较高。铜冶炼仿真软件主要用计算机模拟3D场景、中控室控制画面并加以数学模型的驱动，来逼真的反映现场的各种真实环境并使之具有训练、考核的使用价值。

铜冶炼仿真软件的操作主要有电仪操作、系统检查操作、打开风阀操作、调整风氧量操作、加入溶剂操作、本体监控、现场操作、炉前观察操作、转炉前转操作、转炉后转操作。