1、 歡迎各位指點專家 參與選礦新技術研討曾曾 云云 南南歐洲鋼鐵工業技術開展指南指出： “對于降低消費本錢、提高產質量量、減少環境污染和資源耗費只能經過全流程自動控制系統的優化設計來實現。 ，消費本錢降低消費本錢降低3 35 5，勞動消費，勞動消費率提高率提高25255050。 給礦量檢測給礦量檢測:電子皮帶秤、核子秤電子皮帶秤、核子秤皮皮帶帶秤秤丈丈量量原原理理圖圖 電子皮帶秤實踐安裝圖電子皮帶秤實踐安裝圖 皮帶秤是專門針對散裝物料的延續計量而設計的。假設皮帶保送機在勻速傳送物料的情況下，在t時間內的保送量為W,故W=gvt。式中g為單位長度皮帶上物料的分量kg/m、V為皮帶傳輸速度m/s、t

2、為傳輸時間s。 1.2 核子秤 儀器構造表示 核子秤實踐安裝圖 被測物料由被測物料由A A型支架中間穿過。放射源型支架中間穿過。放射源放出的放出的射線照射到物料上，其中一部分射線照射到物料上，其中一部分被物料吸收，一部份穿過物料射到被物料吸收，一部份穿過物料射到射線射線探測器上，物料越多，被吸收的探測器上，物料越多，被吸收的射線越射線越多，由于放射源發出的多，由于放射源發出的射線數量是個常射線數量是個常數，所以數，所以射線探測器接納到的射線探測器接納到的射線也射線也就越少。因此就越少。因此射線探測器接納的射線量射線探測器接納的射線量獨一反映物料多少。獨一反映物料多少。 2 礦漿流量檢測 結晶、

3、結垢、結疤 鐵磁性物質的影響 磨損和腐蝕 安裝安裝 主要影響 接地 液體和固體之間速度差的影響 采用西門子公司的專利丈量方法交變脈沖磁場設計的、能丈量有大顆粒成分和導磁介質，如：高濃度的紙漿，固體含量大于3%；高粘礦漿；帶磁性顆粒礦漿的新型電磁流量計Transmag 2 變送器，帶 911/E 傳感器。 新型礦漿流量計 3 礦漿濃度檢測3.1 3.1 射線濃度計射線濃度計 I=I0e-dg 01IIdLng 基于超聲波穿越被測介質前后聲強、聲速或聲阻的變化來丈量礦漿濃度。平面超聲波在礦漿這類均勻懸浮液中，經過X間隔后其振幅的變化規律可用下式來描畫： m=m0e-x式中m0 為初始振幅 ； 超聲

4、衰減系數 x 超聲波換能器間的間隔 當初始振幅、透過間隔、任務頻率等選定后，m僅與有關。只需測出就可得知相應的礦漿濃度。儀器的根本原理見公式：儀器的根本原理見公式： g g1 1P/H P/H 1 1或或 P Pgg1 1H H 2 2PP是差壓變送器所感測到的壓力差，是差壓變送器所感測到的壓力差，H H是兩是兩取壓室中心距，取壓室中心距，gg是被測礦漿比重。由公式是被測礦漿比重。由公式1 1、2 2可知作用于差壓變送器的壓力差與礦漿的比可知作用于差壓變送器的壓力差與礦漿的比重成正比，因此差壓變送器輸出的重成正比，因此差壓變送器輸出的4 420mA20mA電信號電信號也與礦漿比重成正比。也與礦

5、漿比重成正比。 211213 KG1111GKMPSM400PSM400配置圖配置圖粒度與濃度的計算公式粒度與濃度的計算公式PCCSPCCS控制安裝控制安裝PFSAPFSA穩流安裝穩流安裝 PAFS PAFS空氣過濾空氣過濾柜柜VBSVBS閥門栓；閥門栓； PSTS PSTS粒度探頭粒度探頭安裝；安裝； PCAA PCAA標定取樣標定取樣安裝。安裝。 激光衍射原理簡單表示 5 5 礦漿檔次檢測礦漿檔次檢測有代表性的產品芬蘭奧托昆普的庫里厄系列Courier 馬鞍山礦院的馬鞍山礦院的WDPFWDPF型在線分析儀型在線分析儀四川先達公司的CIT2000M型成都理工大IED-2000G型XRF快速分

6、析儀 丹東東方測控的DF-5730型西北礦冶院的BYF100一型載流 5.1 Courier 3SL檔次分析原理 運用運用X射線管為激發源，射線管為激發源，X射線照射射線照射到被測樣品時發射出到被測樣品時發射出X熒光射線，在元索熒光射線，在元索周期表中每一種元素對應一種特征的輻射周期表中每一種元素對應一種特征的輻射能量即特征波長，基于這一原理，各種元能量即特征波長，基于這一原理，各種元素可相互分辨出來，經過確定每一元素的素可相互分辨出來，經過確定每一元素的單獨熒光射線強度，可獲得與礦樣中元素單獨熒光射線強度，可獲得與礦樣中元素含量成正比的信號，所丈量的信號再轉換含量成正比的信號，所丈量的信號再

7、轉換成數字方式并運用于分析計算，最終得出成數字方式并運用于分析計算，最終得出樣品所含元素及其檔次。樣品所含元素及其檔次。 Courier 3SLCourier 3SL分析探頭配置框圖分析探頭配置框圖 運用高分運用高分辨率波長辨率波長色散分析色散分析技術，探技術，探頭采用的頭采用的分光晶體分光晶體是分析儀是分析儀的中心部的中心部件，是奧件，是奧托昆普的托昆普的專利產品。專利產品。Courier 3SL系統組成框圖 SSM:SSM:二次取樣、二次取樣、樣品縮分組件樣品縮分組件CSA:CSA:標定組標定組合式取樣器合式取樣器PCS:PCS:探頭控制探頭控制安裝安裝5.2 WDPF5.2 WDPF型微

8、機多道型微機多道 多探頭在線檔次分析儀多探頭在線檔次分析儀 分析系統組成WDPF分析系統配置圖分析系統配置圖 儀器特點儀器特點 采用采用“同一試樣，雙樣品測試、雙源同一試樣，雙樣品測試、雙源低能低能X光管、光管、238Pu源激發方式、雙正源激發方式、雙正比計數器組成雙探頭系統、同一畫面中顯比計數器組成雙探頭系統、同一畫面中顯示全譜譜線方式，示全譜譜線方式，Si、Al、Mg輕元素和輕元素和Ca、Fe等元素能分別同時丈量，防止元素等元素能分別同時丈量，防止元素間相互關擾，能在同一坐標系下顯示全譜，間相互關擾，能在同一坐標系下顯示全譜，使測試過程和結果直觀、明晰。該儀器屬使測試過程和結果直觀、明晰。

9、該儀器屬于實驗室型分析儀于實驗室型分析儀 。 放射源采用放射源采用241Am241Am和和 Cs; Cs; 探測器采用閃爍探測器，探測器內裝有探測器采用閃爍探測器，探測器內裝有高壓產生電路、能譜分析電路和自動穩高壓產生電路、能譜分析電路和自動穩峰電路峰電路; ; 可順應礦漿濃度范圍：可順應礦漿濃度范圍：4 480%80% 礦漿粒度變化范圍：礦漿粒度變化范圍：0 05mm5mm 檔次丈量范圍：檔次丈量范圍：0 075%75%。 測測FeFe檔次或灰分精度：檔次或灰分精度：0.5%0.5%。 5.5 BYF1005.5 BYF100一一型載流型載流X X熒光分析儀熒光分析儀 根本系統框架 分析儀以

10、X光管為激發源,探頭采用新型電致冷半導體探測器，主機由計算機控制，完成x射線熒光光譜信號的采集和數據處置。儀器具有自動分析、運用方便、操作簡單、精度高等特點，可對粉料、塊狀固體、溶液或溶漿等各種資料進展現場快速分析。 可分批測定鋁(Al )鈾(U)間近百種元素，每次可同時分析20余種元素，各元素的檢出限到達 0001001。 6 6 水分檢測水分檢測 按丈量機理分類紅外水分測定儀紅外水分測定儀 中子水分測定儀中子水分測定儀 微波水分測定儀微波水分測定儀 6.1 紅外水分測定原理 紅外區域水的吸收光譜 從水的紅外光譜圖可以看出，在波長 1.46、1.94、2.92等處有水的吸收帶。當用這些波長的

11、紅外光照射被測物質時，因被測物質的水分含量不同將產生不同的光能量吸收，只需能從被測物中剝得光能量的變化量，即可實測物質水分含量。 MM710MM710紅外水分儀的特點紅外水分儀的特點 探頭有自動補償相對濕度的功能，丈量不受濕探頭有自動補償相對濕度的功能，丈量不受濕度影響度影響; ; 采樣頻率達每秒采樣頻率達每秒120120次，提高了丈量的穩定性次，提高了丈量的穩定性; ; 采用專利技術勝利地抑制了混合料高、低不平采用專利技術勝利地抑制了混合料高、低不平 對水分丈量的影響對水分丈量的影響; ; 獨有的獨有的1010個波長和加強型濾光鏡鍍膜技術，避個波長和加強型濾光鏡鍍膜技術，避 免了空氣中的水蒸

12、汽對水分丈量的干擾免了空氣中的水蒸汽對水分丈量的干擾; ; 窗口污染自動檢測安裝窗口污染自動檢測安裝 , ,提示維護人員擦洗。提示維護人員擦洗。6.2 6.2 中子水分測定儀中子水分測定儀 中子源不斷發射的快中子與被測物質內原子核碰撞時，將被散射，減速分散，每碰撞一次，那么減速一次。由于氫原子核對中子發生碰撞而減速的才干比其他原子核大很多，因此，被測物對中子的減速作用主要是水分子。物料中水分大那么熱中子數就多，被散射在中子計數管周圍的熱中子密度也大，計數管測得的計數就高，因此熱中子計數高低就直接反映了被測物水分的大小。 中子水分儀丈量原理圖中子水分儀丈量原理圖首鋼計控公司研制消費的ZSY系列智

13、能中子水分儀 6.3 6.3 微波水分儀微波水分儀 微波是指頻率范圍在微波是指頻率范圍在300 MHz300 MHz一一3000 3000 GHzGHz的電磁波。的電磁波。 經過丈量物料與微波相互作用引起的頻率、Q值、幅度和相移等參數的變化來反演物質含水量，具有較高的精度和檢測限，丈量的是物料的平均水分，受物料電導率的影響較小，適宜于工業環境運用。 微波水分快速測定 昆明理工大學利用微波技術對硫化鎳精昆明理工大學利用微波技術對硫化鎳精礦水分快速測定方法開展了勝利研討。礦水分快速測定方法開展了勝利研討。 馬鞍山礦山研討院研制了一種基于微波馬鞍山礦山研討院研制了一種基于微波加熱與電子稱重原理的加熱

14、與電子稱重原理的WSC-1WSC-1型微波水型微波水分儀分儀 , ,水分檢測范圍：水分檢測范圍：3 325%25%；檢測周；檢測周期：普通小于期：普通小于3min3min；準確度：絕對誤差；準確度：絕對誤差小于小于0.3%0.3%。 7 7 物位檢測物位檢測 選礦消費過程中物位檢測主要有選礦消費過程中物位檢測主要有: : 浮選槽液位浮選槽液位水池水位水池水位礦倉料位礦倉料位礦漿池液位礦漿池液位 7.1 7.1 浮選槽液位檢測浮選槽液位檢測帶角位移傳感器的浮子液位計帶角位移傳感器的浮子液位計 如芬蘭奧托昆普公司的LMU-200礦漿液位變送器 帶超聲波物位計的液位計帶超聲波物位計的液位計 傳感器傳

15、感器A A對準浮對準浮選槽泡沫，選槽泡沫，B B對對準浮球上相連的準浮球上相連的平板，平板位移平板，平板位移的變化即為礦漿的變化即為礦漿液位的變化液位的變化 , ,兩兩個超聲波探頭所個超聲波探頭所測物位差距測物位差距, ,即即為泡沫層厚度為泡沫層厚度 。7.2 7.2 礦倉料位檢測礦倉料位檢測丈量原理丈量原理: :即在一定條件下超聲波在空即在一定條件下超聲波在空氣中的傳播速度是一定的，經過丈量超氣中的傳播速度是一定的，經過丈量超聲波從探頭傳播至料位外表并前往到探聲波從探頭傳播至料位外表并前往到探頭所用的時間來計算出探頭到料位的間頭所用的時間來計算出探頭到料位的間隔，再用料倉的總高減去這個間隔即

16、可隔，再用料倉的總高減去這個間隔即可得實踐料位得實踐料位 。料位檢測的種類很多料位檢測的種類很多 , ,主要引見超聲波料位計主要引見超聲波料位計超聲波料位計在梅山鐵礦的運用超聲波料位計在梅山鐵礦的運用 多礦倉超聲波料位監控系統：該系統由多點換能器多礦倉超聲波料位監控系統：該系統由多點換能器(LR-21)(LR-21)、溫度傳感器溫度傳感器(TS-2)(TS-2)、 多點輸八轉換安裝多點輸八轉換安裝( (信號處置器信號處置器XPL+)XPL+)、模擬輸出安裝模擬輸出安裝(AO-10)(AO-10)、PLCPLC及及IPCIPC工業計算機等組成。工業計算機等組成。 8 8 磨機負荷檢測磨機負荷檢測

17、 球磨機負荷是指磨機中球負荷、物球磨機負荷是指磨機中球負荷、物料負荷以及水量的總和，它是磨礦過程料負荷以及水量的總和，它是磨礦過程一個重要參數，直接影響到磨礦的效果。一個重要參數，直接影響到磨礦的效果。 磨機負荷量檢測的主要幾種方法 ：聲響法、有用功率法 、振動法 、壓力傳感器法 、雙要素結合檢測 、多要素結合檢測等。8.1 8.1 磨機電耳磨機電耳- -聲響法聲響法 當球磨機中物料負荷添加時，球磨當球磨機中物料負荷添加時，球磨機噪音強度減小；機噪音強度減小； 反之，當球磨機反之，當球磨機中物料負荷減少時，球磨機噪音強中物料負荷減少時，球磨機噪音強度就添加，即在球磨機噪音強度和度就添加，即在球

18、磨機噪音強度和球磨機中物料負荷之問存在著關系。球磨機中物料負荷之問存在著關系。 因此，可以利用球磨機的噪音強度因此，可以利用球磨機的噪音強度來評價球磨機中的物料負荷。來評價球磨機中的物料負荷。 8.2 8.2 有用功率法有用功率法 當磨機及其轉速均固定時，隨著球磨機負荷的添加，開場時球磨機電機的有用功率明顯上升，到達某一極值后，隨著球磨機負荷的添加，有用功率值反而下降，此極值可以為是球磨機負荷的最正確點。因此，有用功率直接與球磨機負荷有關。 磨機磨機“脹肚趨勢脹肚趨勢點點, ,即臨界點，當即臨界點，當電耳信號高于臨界電耳信號高于臨界點時，磨機任務正點時，磨機任務正常，控制過程穩定。常，控制過程

19、穩定。當電耳信號接近臨當電耳信號接近臨界點時，闡明磨機界點時，闡明磨機具有具有“脹肚趨勢，脹肚趨勢，控制過程進入控制過程進入“脹脹肚肚 維護處置。維護處置。 9 PH9 PH檢測檢測pHpH計的丈量原理：計的丈量原理：pHpH計的丈量電極為銻計的丈量電極為銻電極，參比電極為固態電極，丈量電極電極，參比電極為固態電極，丈量電極和參比電極之間的電位差決議于被測溶和參比電極之間的電位差決議于被測溶液中的液中的H+ H+ 的濃度，丈量其電位差就的濃度，丈量其電位差就可知道其溶液的可知道其溶液的pHpH值了。值了。 固態參比電極是一種全封鎖的工業用參固態參比電極是一種全封鎖的工業用參比電極；銻電極是一種

20、新型的比電極；銻電極是一種新型的pHpH丈量電丈量電極，它的構造簡單、內阻低、反響靈敏，極，它的構造簡單、內阻低、反響靈敏，抗干擾才干強，可靠性、機械強度高，抗干擾才干強，可靠性、機械強度高，可用于丈量半固體、膠狀物以及水油混可用于丈量半固體、膠狀物以及水油混合物中的合物中的pHpH值，普通用于值，普通用于pH=2pH=21212之之間的丈量。間的丈量。 10 10 浮選泡沫圖象分析技術浮選泡沫圖象分析技術 泡沫浮選過程表示圖浮選操作者察看浮選槽外表所構成的氣泡形狀所提供的信息(如泡沫的顏色，大小，流動速度以及氣泡的易碎度)，來調整浮選槽液位和改動藥劑制度等 。浮選泡沫圖像系統 浮選泡沫圖像系

21、統硬件組成 硬件：工業控制計算機、視頻圖像采集卡、高明晰度彩色CCD攝像機和照明系統等 。浮選泡沫圖像系統軟件：它主要包括圖像質量檢測，圖像預處置，圖像分割，圖像分析，數據庫建立，浮選模型及控制處置等。 第二部分第二部分 選礦過程自動控制選礦過程自動控制1 破碎作業控制1.1 破碎作業的典型控制戰略1.2 超細碎-高壓輥磨機監控1.3 破碎篩分作業控制1.4 破碎控制器及其運用1.1 1.1 破碎作業的典型控制戰略破碎作業的典型控制戰略 典型的擠滿給礦控制戰略 主參數控制選取了主傳動電機功率和破碎機排礦口尺寸兩個參數作為被控變量，經過檢測給礦量、壓力、功率、油溫、排礦口尺寸等來動態調整排礦口尺

22、寸和給礦速率其目的函數是排礦口尺寸最小、給礦量最大。系統的一切控制動作均是向這兩個目的逼近。 1.2 1.2 超細碎超細碎- -高壓輥磨機監控高壓輥磨機監控高壓輥磨機運輸膠帶監控1.3 1.3 破碎篩分作業控制破碎篩分作業控制江銅德興銅礦泗洲選礦廠江銅永平銅礦選廠破碎篩分1.4 1.4 破碎控制器及其運用破碎控制器及其運用四、馬鋼數字礦山建立的討論四、馬鋼數字礦山建立的討論重點實施內容重點實施內容2 -選礦消費過程管控一體化選礦消費過程管控一體化 高壓輥磨機監控高壓輥磨機監控運輸膠帶監控運輸膠帶監控四、馬鋼數字礦山建立的討論四、馬鋼數字礦山建立的討論2.1 、南山礦凹選車間、和尚橋選礦自動化、

23、南山礦凹選車間、和尚橋選礦自動化 實現以下根本功能：實現以下根本功能： 磨礦分級消費過程數字監視系統；磨礦分級消費過程數字監視系統； 磁選、脫水過濾、精尾礦濃縮及保送實時磁選、脫水過濾、精尾礦濃縮及保送實時監控調度子系統；監控調度子系統； 磨選設備集中聯控、主要設備監測與報警；磨選設備集中聯控、主要設備監測與報警； 全流程自動控制及優化調度；全流程自動控制及優化調度； 廠礦級實時監控調度廠礦級實時監控調度 重點實施內容重點實施內容2 -選礦消費過程管控一體化選礦消費過程管控一體化 四、馬鋼數字礦山建立的討論四、馬鋼數字礦山建立的討論2.2 2.2 姑山和睦山礦消費過程管控一姑山和睦山礦消費過程

24、管控一體化體化 提升運輸監控子系統。采用計提升運輸監控子系統。采用計算機網絡及通訊技術，集中監視和控制算機網絡及通訊技術，集中監視和控制井下提升運輸程度的信號系統、礦車道井下提升運輸程度的信號系統、礦車道岔等，處理目前井下運輸自動化程度低岔等，處理目前井下運輸自動化程度低的問題，提高礦山數字化管理程度；的問題，提高礦山數字化管理程度；重點實施內容重點實施內容2 -選礦消費過程管控一體化選礦消費過程管控一體化 四、馬鋼數字礦山建立的討論四、馬鋼數字礦山建立的討論 供排水監控子系統。利用儀器檢測各供水管路水壓、流量等信息，經過網絡和通訊技術，實時監控井下供水情況，及時處理出現的問題；完成水泵房的數

25、字化，建立自動控制系統，實現無人職守； 壓氣通風監控子系統。數字化空壓機的性能，提高補償系數，實時控制空壓機運轉情況，實現高效節能的目的；利用儀器檢測各通風管路風壓、流量等信息，經過網絡和通訊技術，實時監控井下壓風情況； 重點實施內容重點實施內容2 -選礦消費過程管控一體化選礦消費過程管控一體化 四、馬鋼數字礦山建立的討論四、馬鋼數字礦山建立的討論 井下人員或機車定位跟蹤系統。井下人員或機車定位跟蹤由安裝在平安帽內的人員隨身攜帶標識卡或安裝在機車上的標識卡,礦井公用途置傳輸分站(含發射天線接受天線目的識別器)、數據傳輸接口、地面中心站軟件組成。實現對井下人員和機車跟蹤定位信息的采集、分析處置、實時顯示、歷史數據存儲、報表查詢打印等功能。 重點實施內容重點實施內容2 -選礦消費過程管控一體化選礦消費過程管控一體化 四、馬鋼數字礦山建立的討論四、馬鋼數字礦山建立的討論2.3 桃沖礦業水泥車間消費過程自動控制系統的遠程監控桃沖礦水泥車間消費過程已實現了自動控制，根底較好，但遠離礦部和公司，為使管理人員能及時準確的查詢各種信息，輔助決策者實現科學決策，提高和優化礦山的整體管理程度，需把水泥消費過程自動控制系統納入桃沖礦業局域網，實行遠程監控。重點實施內容重點實施內容2 -選礦消費過程管控一體化選礦消費