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顆粒機配件新聞動態(tài)

 

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采礦球磨機的控制系統(tǒng)設(shè)計

發(fā)布時間:2013-04-17 08:40    來源:未知

一、磨礦過程控制
    (1)磨礦控制概述。通過安裝在主廠房內(nèi)的檢測設(shè)備、驅(qū)動執(zhí)行設(shè)備、添加計量設(shè)備等,對磨選主廠生產(chǎn)流程中的各設(shè)備運行的工況、生產(chǎn)流程的工藝參數(shù)等進行自動檢測,并由磨選主廠控制系統(tǒng)對自動檢測的數(shù)據(jù)進行自動采集。通過對采集數(shù)據(jù)進行的分析,由磨選主廠PLC控制系統(tǒng)根據(jù)生產(chǎn)的狀況及要求,對磨選主廠的生產(chǎn)設(shè)備、工藝參數(shù)、工藝過程進行自動控制和操作。
    對于選礦來說,將有用礦物與脈石分離是選礦生產(chǎn)的基本任務(wù)。礦石經(jīng)破碎、磨細、旋流、磁選使有用礦物分離而又不過粉碎,是選礦獲得較好工藝指標(biāo)的基礎(chǔ)。因此,按設(shè)計要求控制磨礦濃度和分級粒度,是磨礦分級流程作業(yè)的目的。
    (2)自動加球控制。由于球磨機的鋼球充填率是根據(jù)生產(chǎn)一段時間后,實際測定鋼球的球耗,在此基礎(chǔ)上正常補充鋼球即可,這也是通常所說的人工加球,人工加球的缺點是:剛加過球后球磨機的鋼球量高,加球前球磨機的鋼球量少,且鋼球比也不均勻,球磨機中間停車時間常被忽略不計,時間長后球磨機的鋼球不是過多就是虧球。為了避免此類現(xiàn)象,本方案采用自動加球機,自動加球機根據(jù)球磨機開車分時分量自動加球。
控制好球磨機的鋼球充填率還要控制好球磨機的磨礦濃度、礦石裝載量,就能夠使球磨機達到較高的礦石處理效率。
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    (3)磨礦效率檢測。磨機功率、音強與負荷關(guān)系如圖1所示。
    由圖1可以看出,球磨機運行過程中,當(dāng)?shù)V石充填率低時,電耳信號高,功率隨著充填率增高,電耳信號降低,同時功率消耗增高;達到一定充填率時,電耳繼續(xù)降低,但是功率開始下降。磨機“脹肚”與空砸預(yù)處理保護:通過實物標(biāo)定可以將磨機“脹肚”趨勢點的電耳信號作為“脹肚”信號比較值——即臨界點,當(dāng)電耳信號高于臨界點時,磨機工作正常,按原定控制過程工作。當(dāng)電耳信號接近臨界點時,說明磨機具有“脹肚”趨勢,控制過程進入“脹肚”預(yù)先處理保護部分。
    (4)磨礦濃度控制。在球磨機的狀態(tài)、旋流器的狀態(tài)、以及后流程的生產(chǎn)狀況都好的情況下,由專家控制系統(tǒng)作出礦性的分析,判斷出逐步提高或減少球磨機的給礦量和給水量,直至達到球磨機給礦量的上限值或下限值,自動尋找磨礦新的穩(wěn)定生產(chǎn)平衡點。
    由于在羅河鐵礦選礦廠設(shè)計中,一段球磨礦石在入磨前加入了電子皮帶秤,一段球磨機的入磨礦量有計量。一段旋流器的沉砂返回到一段球磨機,對一段旋流分級返砂量及濃度可以由工業(yè)試驗取得,同樣經(jīng)取樣標(biāo)定后取一組或幾組具有代表性的量,根據(jù)一段球磨機磨礦濃度要求建模算出一段磨礦補加水量,把算出的補加水量作為給定進行自動控制,可達到控制一段磨礦濃度的要求。
    二段球磨機磨礦濃度,二段旋流器的沉砂返回到二段球磨機,對二段旋流分級返砂量及濃度,同樣經(jīng)取樣標(biāo)定后取一組或幾組具有代表性的量,即可建模算出二段磨礦補加水量,把算出的補加水量作為給定進行自動控制,也可達到控制二段磨礦濃度的要求。
一、旋流器分級過程控制
    旋流器是一種應(yīng)用廣泛的離心分級設(shè)備。其結(jié)構(gòu)簡單,本身無運動部件,操作容易,體積小處理量大,分級效果好,占地面積小,礦漿在其內(nèi)停留的數(shù)量和時間少,維護方便。然而,在生產(chǎn)過程中影響旋流器工作效率的因素很多,如旋流器的固有參數(shù):內(nèi)徑、給礦口尺寸、溢流管直徑、沉砂口直徑、溢流管插入深度、柱體高度、錐角等,外部參數(shù):礦石性質(zhì)、給礦壓力、礦漿濃度、給礦量等。這些參數(shù)均會影響到旋流器的分級效率,但對旋流器自身工藝而言,固有參數(shù)和礦石性質(zhì)不可控的情況下,則給礦壓力和給礦濃度直接影響到旋流器的分級效率。隨著選礦自動化的發(fā)展,旋流器自動化正是解決這些問題的關(guān)鍵所在,傳統(tǒng)的人工調(diào)節(jié)方式既不準(zhǔn)確也不及時。而旋流器自動控制系統(tǒng)的應(yīng)用,不但克服了人工調(diào)節(jié)的缺點,而且還可以改善旋流器的分級性能,為選礦廠帶來直接的經(jīng)濟效益,同時減輕了崗位工人的勞動強度。以下將對旋流器的過程控制方案進行具體分析:
    (1)對旋流器的給礦管內(nèi)的給礦壓力進行檢測,并將該壓力調(diào)整和控制在某一較好的區(qū)間范圍。即通過變頻器對旋流器的給礦砂泵進行控速,通過控制給礦體積量來達到控制給礦壓力的目的。
    (2)對旋流器的給礦濃度進行檢測(濃度是間接反映溢流粒度的一個重要指標(biāo),不同的溢流濃度會分離出不同的礦物粒度,建立溢流濃度和溢流粒度的關(guān)系數(shù)學(xué)模型,根據(jù)數(shù)學(xué)模型控制給入旋流器的給礦濃度)。結(jié)合工藝需要的分離粒度,通過調(diào)節(jié)礦漿泵池的補加水閥,進行補加水量的調(diào)節(jié)。使旋流器的給礦濃度穩(wěn)定在能夠分離出合格粒度的濃度上。由此,控制系統(tǒng)通過上述的控制調(diào)整,在保證分離出工藝要求粒度的基礎(chǔ)上,來提高旋流器的分級效率。
三、浮選選硫過程控制
    羅河鐵礦選礦廠的新磨選系統(tǒng)的選別工藝設(shè)計,是浮選硫后再進行磁選。其浮選硫的工藝為:一次粗選、一次掃選和二次精選工藝。根據(jù)羅河鐵礦選礦廠浮選硫的流程配置,對羅河鐵礦選礦廠工藝過程實施控制如下:
    (1)浮選的啟/停與監(jiān)控。由于浮選硫的生產(chǎn)配置是按磨礦系統(tǒng)對應(yīng)配置的。所以,在啟動流程進行生產(chǎn)時,控制系統(tǒng)將按照對應(yīng)系列,啟動浮選硫生產(chǎn)系統(tǒng)。
    同時,控制系統(tǒng)對浮選設(shè)備的運行狀態(tài),進行實時的自動跟蹤和監(jiān)控,在設(shè)備出現(xiàn)異常狀況時,控制系統(tǒng)會自動地進行處理或進行報警提示。
    (2)浮選藥劑添加與控制。浮選藥劑添加的控制實施,將采用控制系統(tǒng)的自動控制調(diào)整,與崗位人員通過現(xiàn)場顯示觸摸屏,進行少量調(diào)整的方式。具體實現(xiàn)方式如下:
    a系統(tǒng)自動加藥控制。由于在磨礦控制環(huán)節(jié)控制系統(tǒng)對球磨機的給礦量進行了實時的檢測,所以,控制系統(tǒng)可根據(jù)現(xiàn)時生產(chǎn)的處理礦量,對浮選硫系統(tǒng)的黃藥和2#油進行藥劑量的配比添加。
    b局部點位的少量調(diào)整。在某些點位環(huán)節(jié),還可由崗位人員視工藝的具體情況通過加藥系統(tǒng)的觸摸屏進行少量的藥劑量調(diào)整。其好處是采用了數(shù)字化操作和顯示,崗位人員經(jīng)過短時間的操作和熟悉后,調(diào)整加藥的數(shù)字概念非常清晰,便于迅速調(diào)整工藝出現(xiàn)的小偏差。
    c藥劑具體的添加系統(tǒng)。對浮選藥劑的自動添加擬選用我院自主研發(fā)的SMCJ型程控加藥機。該加藥機采用SIEMENS(西門子)的S7-200 PLC作為主控制器,其可靠性優(yōu)于單板機或單片機控制系統(tǒng)。加藥機可以根據(jù)現(xiàn)場工藝要求選擇加藥方式,可以選擇人工給定加藥量和系統(tǒng)自動設(shè)定加藥量。同時,該加藥機通過PROFIBUS工業(yè)總線網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)與整個控制系統(tǒng)融為一體。
    (3)浮選槽液位檢測與控制。保證浮選槽的液面高度(即浮選槽的液位),使刮板能夠很好地掛出泡沫,也是提高浮選效果的重要保證。因此,對浮選槽的液位進行檢測,同時通過放礦閥來控制調(diào)整浮選槽的液位高度,使浮選槽的液面維持在較好的高度上(建議設(shè)備選購浮選槽時,要配置電動可調(diào)的放礦閥)
    (4)硫浮選控制特點。
    A控制系統(tǒng)可根據(jù)球磨開機的系列,對浮選流程進行生產(chǎn)自動配置,并啟動選配的浮選流程進行生產(chǎn)。
    B.控制系統(tǒng)對浮選設(shè)備的運行狀態(tài),進行實時的自動跟蹤和監(jiān)控,對設(shè)備出現(xiàn)異常狀態(tài)進行處理或進行報警警示。
    C.根據(jù)磨選生產(chǎn)實時的處理礦量進行藥劑量的配比添加(主要指粗選部分,后流程小量調(diào)整可由加藥系統(tǒng)微調(diào))。

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