【IT168 信息化】
在2007年召开的中国有色金属工业节能减排会议上，有资料表明,2007年1月至7月，中国主要有色金属产品总产量达到1309万吨，比2006 年同期增加258万吨，增长24.58%。其中生产铜189万吨，同比增长10.92%; 生产原铝694万吨，同比增长36.28%，比2006年同期增加185万吨; 生产铅159万吨，同比增长7.21%; 生产锌208万吨，同比增长20.56%。
有色金属工业工作流程长，开采、冶炼、加工都需要消耗能源，同时还会产生大量的热污染、粉尘污染、气体污染，节能减排无疑成为有色行业严峻的客观命题。
有色节能减排遭遇尴尬
有色金属行业一方面想方设法淘汰落后的生产技术，一方面产量却又在急剧膨胀，这种“翘翘板”的格局让有色金属行业能耗和污染下降困难重重。
据中国有色金属工业协会会长康义透露，按照规划到2010年，中国电解铝综合交流电耗将低于14300千瓦时／吨，电解铝废气的集气效率大于98%，净化效率大于99%; 铜冶炼综合能耗达到700千克标煤／吨以下，铜冶炼回收率达96.5%以上。2007年上半年中国单位GDP能耗同比降低2.78%,规模以上工业单位增加值能耗同比降低3.87%，然而由于产量过快增长，有色行业单位增加值能耗却不降反升了1.58%。
据了解，国内很多铜冶炼企业仍旧在使用鼓风炉、反射炉等相对落后的粗铜冶炼工艺，所达到的粗铜生产能力大约有50万吨。大约有65万吨的铝电解仍在采用小型预焙槽，另外铅锌冶炼生产中分别有50%、30%左右落后的生产工艺装备需要更新和淘汰。但在目前有色金属产品处于高价位的形势下，淘汰落后产能有一定的难度。尤其是铅锌生产企业集中度低，中小企业居多，很多企业位于经济发展相对落后的地区，淘汰任务更加艰巨。
IT助力冶炼能耗降低
一边是约束性指标与达标压力，另一边是淘汰落后产能与有色金属产品高价位诱惑下的尴尬，有色金属行业该如何突围，走向节能减排的绿色目标？
江西铜业贵溪冶炼厂（下称“贵冶”）计控车间刘建群书记表示，要增加产量，势必会加大耗能污染。但产量降下来，又会影响企业的收益。因此目前引入先进技术，实施有效的IT应用，进行项目改造，已成为业界的共识。
据了解，目前中国有色金属矿产资源综合利用率为60%，与发达国家相比低10～15个百分点; 共伴生矿产资源综合利用率仅为40%，比发达国家低20个百分点; 粗铜综合能耗平均为1000千克标准煤左右，比国外先进水平高40%; 氧化铝综合能耗平均为1154千克标准煤，比国外先进水平高50%左右。
康义坦率地表示，中国有色金属工业的资源利用效率仍有待提高，提高资源利用率是有色金属行业实行节能环保循环经济的核心。
有色金属行业的能耗与污染主要集中在开采、冶炼、加工三方面。冶炼过程中产生的烟气排放到大气中不仅造成热污染，并且浪费了烟气的余热。而废渣、废泥中黄金、白银等贵金属的含量更是可观，可以说这些“废品”周身都是宝。过去传统的冶炼方式通过人工的间歇性作业将“三废”丢掉，既污染环境，又降低资源利用率。
江西铜业贵溪冶炼厂于1979年破土奠基，是“六五计划”期间，经国务院批准成套引进的22个工业项目之一。贵冶1985年正式投产，在当时全国有色金属行业还普遍处于“用眼看火候”的传统工艺中时，贵冶率先踢开“绿色”大门。
刘建群表示，有色行业对矿石进行初级加工的工艺有闪速炉、鼓风炉、反射炉等。通常它们也被称为冶炼流程中的“龙头”，节能减排的关键也就落在“龙头”上。传统的冶炼方法通常采用烧结块鼓风炉熔炼，这种方式获得的二氧化硫密度低，不易回收。为此贵冶在建设之初便采用闪速炉，并引进日本住友集团公司提供的全套设备和控制软件。对“龙头”进行参数设定和理化分析后建立数学模型，通过计算机应用进行流程控制，开始连续作业。由于冶炼矿石依靠重油燃烧来产生热量，计算机通过对鼓风机热风风量的控制，掌握进入闪速炉氧气量，从而达到控制闪速炉温度，节约冶炼成本，减少重油消耗的目的。
早在20世纪80年代，贵冶就自行改造数学模型，提高氧的效率，使得二氧化硫燃烧充足，以此提高热量，逐步减少油的用量。“全套系统在PDP1134小型计算机上运行。”刘建群说，“该系统是在线控制闪速炉冶炼的整个生产过程，调节和监控各种影响因素，如调节风、油、氧、硅酸矿比率等。控制好了闪速炉，就可以稳定地提高产品的产量、质量，提高生产装置的效率，获得非常好的效益，为以后冶炼打好基础。但是从1993年开始，闪速炉中使用了多年的、引进的信息系统开始出现问题，随时面临崩溃的危险。”
在各方面权衡后，贵冶和江西铜矿与华北计算技术研究所合作进行了系统全面改造。在最短的时间内，以最少的花费，研发出全新的闪速炉计算机在线控制系统WAX4000，替换了运行了十多年的老化系统。经过几个阶段调试之后， 2007年8月1日，新开发的闪速炉计算机优化控制系统一次投入运行，成功投入在线控制。
太极计算机股份有限公司副总裁兼企业信息系统事业本部总经理冯国宽介绍，有色金属行业中，计算机在线控制系统的运用非常普遍。但由于产品种类的不同，工艺流程的不同，计算机系统的应用平台不尽相同，贵冶全新闪速炉计算机优化控制系统属于在线过程优化控制系统。
据了解，这套在线优化系统通过实时采集闪速炉DCS系统和化验分析仪器的数据（矿石、炉料、干矿、闪速炉冰铜品位数据），根据冶炼物理变化和化学变化，利用物料平衡和热平衡原理，构建出多个优化模型，通过前馈和反馈计算，将计算得到的风量、氧量、重油量及其硅酸矿比例输入到DCS控制系统，从而控制相应的阀门，使得所产出的冰铜品位、冰铜温度、渣中铁硅比达到目标值。通过实施该系统，可使闪速炉冰铜品位稳定在62%左右，工艺氧量降低9.8千克/吨冰铜，工艺风量降低38千克/吨冰铜，并可显著减少重油的使用，从而达到节能减排的目的。
刘建群介绍，贵冶使用闪速炉计算机过程控制系统对闪速炉进行全面控制，除了从第一环节上减少油耗与污染，提高资源利用率外，其余工艺流程中实行在线控制能够大量进行余热回收。在闪速炉出口与制酸炉之间放置的中温锅炉，通过一套计算机芯片构成小范围监控系统，能够对闪速炉产生的热量进行回收，生产蒸汽，用来发电。实现了在冶炼过程中，“龙头、龙身、龙尾”都运用相互独立的计算机控制系统进行控制。
正是有了计算机系统的帮助，贵冶在对能耗污染控制中尝到了甜头，正常产品的产量不但得到稳定保持和提高，余热得到有效回收，重油消耗大幅减少。“贵冶的重油消耗已经从每吨消耗57.8千克一路递减达到22.10千克。”刘建群说，“如果没有闪速炉计算机在线控制系统，整个生产流程无法启动，计算机控制是关键！”
而且生产中造成的废渣中硫、黄金与白银也得到了高效利用。刘建群说: “过去生产只管冶炼，工艺流程中不但产生大量的硫，而且废渣中含的黄金和白银也被统统作为废物排放掉。现在把含硫的烟气制作成工业硫酸，一年的产量接近一百万吨。目前还对原矿中的黄金和白银进行回收，厂里每年产生黄金有十几吨，白银上千吨，实现了最大限度对矿产资源的利用。”
和贵冶一样，金隆铜业有限公司也是采用闪速炉熔炼，如今他们的整个生产系统也已全部实现计算机在线控制。据统计，贵溪冶炼厂与金隆铜业有限公司应用的闪速炉计算机在线控制系统使产量分别提高了8.4%与17.2%，烟尘发生率降低了21.4%，反应塔耗油减少45.2%。两家在不减产的情况下能耗都已经达标。
2006年,中国原铝产量935万吨，耗电1371.72亿千瓦时，占发电量的4.8%和全社会用电量的4.9%。国家进行的千家企业节能行动中，铝企业就有49个。另外，氧化铝生产耗能也不小，2006年中国生产氧化铝1370万吨，经过换算共耗能 1224.66万吨标煤。同时，2006年中国铝加工材产量为815万吨，按照当年综合能耗为700千克标煤/吨计算，共耗能570万吨标煤。据统计， 2005年电解铝和氧化铝生产能耗占全年有色金属能耗总量的69%。2006年氧化铝和电解铝产量增长幅度高于全国有色金属产量增长幅度,再加上铝加工方面的能耗，估计整个铝行业能耗占到整个有色金属行业能耗的75%左右。
中国铝业股份有限公司（下称“中铝公司”）是由中国铝业公司、广西投资（集团）有限公司和贵州省物资开发投资公司共同以发起方式设立的，氧化铝是中铝公司的核心主业产品。中铝公司在 2007年自主开发的“预焙铝电解槽‘三度寻优’控制技术”为节能减排带来了新的发展方向。据了解，在铝电解的生产过程中，电解质温度、电解质初晶温度和过热度（简称“三度”）的控制是重要核心。“三度寻优”控制技术是以计算机在线监控为核心，通过对“三度”的有效控制而形成一套信息化、标准化生产管理模式。这项新技术能够有效地确保电解槽工作在高效率的“临界态”，从而提高铝电解槽的电流效率，降低效应系数，提高大型预焙槽炼铝的能量利用率。
2008 年伊始，中铝公司提出，2010年力争实现原铝综合能耗低于14300kWh/吨，吨铝节电250kWh以上，氟化盐消耗再降低４千克/吨，槽寿命达到 1900天以上，阳极效应系数降到0.08次/槽日以下，废槽衬基本实行无害化处理。这一目标的实现，将标志着中国电解铝生产技术步入世界领先行列。
信息部门独立是必然
有色金属行业里中小企业居多，这样的企业往往没有雄厚的资金来进行装备、技术的改进。对于“信息化”的要求是渐行渐远，成立独立的信息部门对它们来说更是不可能。“现在
很多有色行业中的中小企业都还没有独立的信息部门。”中国有色金属工业协会综合业务部副主任杨云博说:“很多企业连二级计量都无法达到，信息化三个字更是闭口不谈”。
杨云博介绍，很多有色行业的中小企业在政策的压力下曾设立过信息化部门，但是一段时间后为了精简部门，节约成本，信息化部门也就被首先淘汰掉了，仍然保持“老作坊”的落后工艺。对于这样的中小企业，不是“未达标就关停”就可以解决问题。“很多中小型有色金属生产企业恰恰是地方的支柱产业，关停势必会引起当地一系列的连锁反应，这也正是有色金属行业进行节能减排的一大障碍。 IT应用目前只是让大型企业得到滋润，要蔓延到中小企业，需要从观念到技术、设备的革新，这是一条很长的路。”杨云博感叹到。
对于中铝、江铜这样的大型企业，在国家政策的扶植下虽然较早地迈入信息化通道，但在信息化部门的建设上仍然走过很多的弯路。刘建群在贵冶工作了26年，他告诉记者，建厂之初厂里并没有专门的计算机部门，后来才慢慢建立起来。现在他所负责的计控车间，主要是在对工艺流程进行计算机控制与调试，信息化部门只负责企业的信息化管理，对于生产工艺这一块涉及不多，这使得双方工作起来不免会有摩擦。
信息化部门的独立是必然，这是IT技术助力节能减排需要扫清的障碍。刘建群认为，要实现信息化部门的独立，除了政策、资金的支持外，更为重要的是观念的转变、意识的苏醒。
采访手记
节能减排要实事求是
“十一五”期间，“节能减排”的话题被推到了风口浪尖。各行各业掀起节能减排“热”。然而过热并非好事，更多的意味着非理性。在硬指标的约束下，企业纷纷进行工程上马、技术改造、引进系统。但遭遇了2007年的达标失利后，2008年无疑成为节能减排的关键年，这个关键点上我们更应该回归理性，诚实对待这项复杂而艰巨的工程。
采访中记者发现，面对约束性指标，肯定与质疑的声音参杂其中。有专家表示2010年能耗降低总量的20%是空谈，也有业界人士认为目标实现是大有可能。
一路采访下来，记者最深的感受是有色金属行业经过产量为王的资本野蛮期到“三废”处理的环保觉醒期再到如今的发展循环经济，在意识与观念上已经有了很大的转变。但由于该行业企业分布与规模的特点，要在短期内进行大刀阔斧的改造还有很多障碍。最让人担忧的是在指标压力下，会不会有很多企业采取“上有政策，下有对策”的谎报、隐瞒的方式来保全自身，出现一片节能减排的虚假繁荣？一旦出现这样的情况，那么节能减排面对的不仅是是否能达到指标的问题，而是能否长远地有效执行下去的核心问题。
无论2010年整个行业是否能交出满意的答卷，政府、企业都应该对节能减排抱以实事求是的态度。
