有色冶金特炭生产过程智能化关键技术及应用

　　专家简介

　　李晓斌，男，1966年生，博士，教授，高级工程师，1986年和2007年毕业于兰州大学和西安理工大学，曾任上海应用技术大学电气与电子工程学院院长，现任中国人工智能学会智能空天专业委员会理事，上海市有色金属学会理事。中铝、宝钢集团和中节能风电等兼职专家。主持和负责完成国家科技攻关计划、863计划、支撑计划、自然基金和省部基金项目21项，行业重大科技专项35项，发表论文110多篇，软件著作版权9项，发明专利7项，项目总金额数百亿元。曾获国家科技进步二等奖一项，甘肃省科技进步一等奖二项，甘肃省科技进步二等奖三项等奖励，指导学生获教育部A-B杯全国大学生自动化系统应用大赛特等奖一项，一等奖一项。2018年，凭借“有色冶金特炭生产过程智能化关键技术及应用”项目成果，获得第八届吴文俊人工智能科技进步奖一等奖。

　　自上世纪80年代以来，李晓斌教授一直致力于复杂制造环境下的智能化协同控制与决策理论方法及工程应用技术研究，提出了航天、有色冶金等复杂工业过程的智能建模与控制、智能优化方法与决策方法，以及工程应用技术，并成功应用到国际80%以上的电解铝厂及相关行业，先后研发了具有独立知识产权的国内外首台空分行业“大型铝板翅式换热器真空钎焊装备”，有色电解铝行业“氧化铝浓相、超浓相贮运系统工程”，“阳极焙烧智能化生产成套装备”，“炭阳极编、解组机器人装备”，“阳极组装机器人”，“智能残极破碎装置”，“无人化阳极组装运输装备”等，航天“大型真空连续镀膜(太空棉)装置”，航天专用“大型真空退火炉”，“XIPS系统”，“桶形离子渗金属装置”，“多弧离子溅射装置”等;冶金“焦炉四大车无人化系统装备”，有色冶金“智能烟气净化系统装备”等70多项涉及有色、冶金等行业和军工、航天科学技术应用领域的专用智能化装备，填不了多项国内外空白，取得了广泛经济、环保和社会效益。

　　项目简介

　　我国是世界第一电解铝和钢铁生产国，所产特炭(炭阳极和焦炭)占全球63.41%和67.44%。

　　目前，全国11万碳素生产工人，55万焦化生产工人直接受炭阳极和焦化生产的有毒和有害气体和风尘伤害;近70个大中城市中49个(约6.5亿人)城市受到炭素或焦化企业造成的环境污染。

　　“有色冶金特炭生产过程智能化关键技术及应用”针对有色冶金特炭生产过程产品质量与效率、污染泄漏和排放等社会迫切问题，通过人工智能方法，对现有人工生产装备进行智能化改造，研究设计可以实现生产过程无人化和集中处理污染的封闭化新型智能生产设备与工艺，从根本上解决炭素与焦化生产过程的质量控制、环境严重污染问题及智能化产业升级，可为社会带来巨大的综合效益。主要创新成果有：

　　1.特炭生产创新建模、多目标优化与协调控制技术

　　采用人工智能理论，建立多装备组成的炭阳极和焦化生产大系统优化数学模型，实现多智能体协调控制

　　2.自主研制出炭阳极和焦化生产关键智能装备

　　①提出不校调视觉反馈移动机器人模型及稳定性和控制方法，创新研制了该过程的10项机器人等关键智能装备，解决了炭阳极生产过程的无人化问题。②提出焦化全自动化生产运行方法，创新研发9项机器人等关键智能装备，解决了焦化生产的无人化问题。

　　3.创新设计炭阳极和焦化清洁生产工艺技术

　　提出炭阳极、焦化能效与减排方法，优化生产工艺与装备，提高产品质量，实现了封闭烟气导流自主运行的洁净生产工艺，彻底解决了生产过程对人体的伤害及污染的排放问题。