Статья 1 из серии «Цифровая эволюция: как меняется мир моделирования процессов и оборудования горно-металлургической промышленности»
Вы — инженер, технический руководитель, главный механик на ГОКе. Каждое утро вы приходите на производство, и первое, что вы видите — это список задач: нужно устранить зависание питателя, разобраться с перерасходом энергии на мельнице, определить причину выхода дробилки из строя.
Вы хотите быть эффективным. Хотите, чтобы оборудование работало без остановов. Хотите понимать, что происходит внутри, а не действовать наугад.
Многие процессы (поведение материала в мельнице или гидроциклонах) визуально не контролируются. Из-за этого сложно точно диагностировать узкие места, прогнозировать сбои и оптимизировать режимы. На ГОКах остановка одного звена (экскаватор, конвейер, дробилка, мельница) быстро нарушает весь технологический цикл. Это ведёт к частым ремонтам, простоям и дополнительным затратам.
В результате возникает проблема «чёрного ящика»: когда оборудование работает, но никто не знает, как именно и насколько эффективно.
Иногда проблемы закладываются ещё на этапе проектирования. Ошибки разработки или недостаточная увязка разделов (добыча, переработка, инфраструктура, экология) приводят к тому, что на этапе эксплуатации всплывают системные ограничения — дефицит пропускной способности, перегрузка отдельных узлов, сложности с природоохранными мероприятиями.
Нестабильность характеристик руды (содержание полезного компонента, твёрдость) напрямую бьёт по стабильности обогащения. Сложно поддерживать стабильный технологический режим, если входное сырьё постоянно меняется.
В добывающих и перерабатывающих отраслях большинство процессов связано с сыпучими материалами. Они движутся внутри оборудования – и мы не можем это увидеть.
Ключевые проблемы
Внешняя: плохо работающее оборудование
Остановы, перерасход энергии, неравномерная загрузка, зависания материала, износ. В итоге — потеря денег предприятия.
Внутренняя: упущенные возможности
Для инженера это невыполненные KPI, отсутствие роста зарплаты, застой карьеры. К таким последствиям могут привести амбиции инноватора, который хочет внедрять новое, но не имеет доводов.
Проводник к решению ваших проблем: GranumSolutions
Мы — команда специалистов с более чем 10-летним опытом работ в горно-металлургической отрасли, помогаем инженерам на пути создания, подбора и модернизации оборудования. За годы работы мы накопили опыт моделирования различных переделов, безостановочно собирали знания по решению различных проблем, приобрели опыт и теперь помогаем другим пройти этот путь быстрее.
Три столпа экосистемы Granum Solutions
GranumLab™ — лаборатория сыпучих материалов
Откуда брать необходимые данные для моделирования, такие как коэффициенты трения, упругость, адгезионные свойства и характеристики дробимости? GranumLab™ помогает получить все необходимые физико-механические свойства для ваших материалов.
GranumFlow® — отечественное ПО для моделирования методом дискретных элементов (DEM)
Моделирование частиц сыпучего материала методом дискретных элементов. Без западных лицензий, с русскоязычной поддержкой.
SmartGranum® — платформа и реализация системы поддержки принятия решений для вашего предприятия
Система поддержки принятия решений для процессов и переделов вашего горно-обогатительного предприятия. Возможна интеграция с действующими на предприятии системами.
План: от чёрного ящика к пониманию и усовершенствованному управлению процессами
Наш план — это три шага:
1.Выполняем вместе с заказчиком технологическое обследование, выбираем участки и оборудование, которые можно и нужно улучшить. Проводим лабораторные испытания вашего материала в GranumLab™. При проектировании и создании нового оборудования – подход такой же, отсутствует этап технологического обследования.
2.Строим численную модель выбранного оборудования в GranumFlow®, определяем все функциональные зависимости внутри оборудования, оцениваем работоспособность узла и подбираем для него оптимальные рабочие и конструктивные параметры.
3.Создаём систему поддержки принятия решений в SmartGranum® для постоянного мониторинга и помощи в принятии производственных решений.
Нашими клиентами являются:
Крупные вертикально-интегрированные холдинги чёрной металлургии
Включают предприятия полного цикла: добыча железорудного сырья, производство окатышей, выплавка стали. Ключевые переделы: дробление, измельчение в шаровых и стержневых мельницах, магнитная сепарация, классификация, окомкование. DEM позволяет оптимизировать футеровку мельниц, снизить энергопотребление и износ оборудования.
Алюминиевая промышленность и цветная металлургия
Объединяет компании по добыче бокситов, нефелиновых руд, производству глинозёма, а также предприятия по добыче и переработке руд цветных и драгоценных металлов (золото, медь, никель). Технологические процессы: рудоподготовка, флотация, гравитационное обогащение, сухая классификация. DEM применяется для моделирования мельниц, спиральных концентраторов, вибропитателей.
Агрохимические и горно-химические холдинги
Производители минеральных удобрений (калийные, фосфорные, комплексные), включая предприятия по добыче калийных солей, фосфатного сырья. В технологической цепочке: подземное выщелачивание, флотация, сушка, гранулирование, транспортировка сыпучих продуктов. DEM-моделирование востребовано для оптимизации течения удобрений в бункерах и питателях, снижения пылеобразования.
Проектные и научно-исследовательские институты
Специализируются на разработке технологий обогащения и металлургической переработки руд чёрных, цветных, редких и редкоземельных металлов, а также горно-химического сырья. Выполняют проектирование обогатительных фабрик «под ключ», ведут научные исследования по новым схемам сепарации. DEM является инструментом для обоснования проектных решений и цифровых двойников.
Производители горного и обогатительного оборудования
Охватывают выпуск дробилок, мельниц (в том числе шаровых, стержневых, рудно-галечных), конвейерного, грузоподъёмного, классифицирующего оборудования, вибропитателей, спиральных концентраторов, флотомашин, сгустителей. DEM-моделирование применяется для проектирования и оптимизации собственного оборудования, прогнозирования износа, снижения металлоёмкости.
Производители и поставщики износостойких комплектующих, футеровок и расходных материалов
Включают компании, выпускающие резиновые, резинометаллические, резинокерамические футеровки для мельниц, сита для грохотов, резино-магнитные плиты, конвейерные ролики. DEM позволяет исследовать траектории частиц и контактные силы для оптимизации профиля футеровки и повышения срока службы.
Научно-исследовательские центры и образовательные учреждения
Федеральные исследовательские центры РАН, специализирующиеся на геологии, горном деле, обогащении, химии редких элементов, а также ведущие технические университеты, готовящие кадры и проводящие фундаментальные исследования. Используют DEM как для образовательных целей, так и для отраслевых НИОКР.
Компании промышленного сервиса и вспомогательного оборудования
Организации, обеспечивающие поставку запчастей и сервисное обслуживание горного оборудования (дробильно-размольное, вращающиеся печи), а также производители систем промышленной вентиляции и аспирации. DEM-моделирование помогает оптимизировать потоки воздуха при аспирации пыли в перегрузочных узлах.
Что дальше?
В следующих статьях мы расскажем подробнее о каждом направлении. Вы узнаете, как проводятся лабораторные испытания, как работает DEM-моделирование и как цифровой советчик помогает принимать решения.