歡迎各位指點專家參與選礦新技術研討選礦消費過程自動控制曾云南一、破碎作業自動控制二、磨礦作業自動控制四、濃縮、保送及三程度衡六、選礦廠綜合自動化系統三、選別作業自動控制五、主要選礦檢測儀表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〞。概述選礦自動化的主要內容:破碎作業、磨礦分級作業、選別作業、脫水過濾作業及大井濃縮、精/尾礦保送作業、三程度衡等全流程選礦消費過程的自動控制。經過計算機網絡系統實如今線優化消費調度和管理，使整個選礦消費過程處于最正確形狀，最大限制地提高產量，精礦檔次和金屬回收率等技術經濟目的，到達高產優質、節能降耗的目的。選礦自動化的效益據報道：實現選礦自動化的選廠可提高金屬回收率1%～2%。經過控制磨礦的粒度，控制磁場的強度(或浮選藥劑)等手段，可以使精礦檔次提高0.4%～2%。經過碎礦磨礦作業的最正確負荷控制，可使破碎才干提高10～15％，磨礦的處置量提高3%～10%。節約能耗5%～10%，消費本錢降低3～5％，勞動消費率提高25～50％。第一部分破碎作業控制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超細碎-高壓輥磨機監控高壓輥磨機運輸膠帶監控1.3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圓錐破碎機典型擠滿給礦控制器SANDVIKASR工藝過程控制模塊DCU顯示屏光滑系統控制模塊破碎機光滑站馬礦院研制的幾種破碎機控制器美國AC84〞單缸液壓圓錐控制器在江銅德興銅礦運用國產圓錐PYD-2200破碎控制器在江銅德興銅礦和江銅永平銅礦運用ＳＭＫ碎磨控制器在南京棲霞山鉛鋅礦運用1、集中操作，集中控制，集中監控，集中調度。

2、設備機旁設有手動/自動轉換開關、緊急停車按鈕和事故開關。手動方式只用于平常檢修試車，沒有聯鎖維護功能。而正常消費回絕手動，只需在自動運轉情況下才干保證平安作業。

3、要求調度室和控制室在一同。控制室內不安裝啟停按鈕，一概用計算機開停車〔事故急停除外〕。

4、關鍵部位盡量采用電視監控。破碎系統電氣設備開車管理粗、中、細破碎機及配倉〔礦倉〕負荷平衡分析與控制。中、細破篩分兩段一閉路負荷平衡分析與控制。碎磨綜合平衡控制。關鍵工藝回路綜合控制破碎綜合自動化系統控制站配置100M/s光纖工業以太網工程師站規范的辦公室以太網ET200MET200MET200MET200MET200MET200M廠調操作員站1#系統站破碎系統站S7-300S7-400WinCCWinCCWinCCET200MET200MET200MS7-3002#系統站破碎操作員站WinCC礦調操作員站打印機第二部分磨礦作業控制磨礦作業是整個選礦廠消費工藝流程中最關鍵的環節，它起著承上啟下的作用，磨礦作業在選礦廠的基建投資和消費費用(主要是電耗、鋼耗)中占有很大的比例。同時磨礦作業是整個選礦廠的“瓶頸〞作業，直接關系到選礦消費的處置才干、磨礦產品的質量(粒度特性、單體解離度、磨礦產品的濃度等)，對后續作業(特別是浮選作業)的目的乃至整個選礦廠的經濟技術目的有很大的影響。屬于物料性質方面的有：礦石可磨度、給料粒度、產品細度等；屬于磨機構造方面的有：磨機規格、型式、襯板外形等；屬于操作方面的有：介質外形、尺寸配比及材質、介質充填率、磨機轉速率、加球制度、料球比和磨礦濃度等。這些要素是相互影響。影響磨礦過程作業目的的要素磨機可改動的條件一旦磨機轉速率固定，磨機中球負荷、物料負荷以及水量的總和，統稱為磨機負荷，這3個要素是可控的。它是磨礦過程一個重要參數，直接影響到磨礦的效果。磨機功率、音強與負荷關系球磨機運轉過程中，當礦石充填率低時，電耳信號高，功率小；隨著充填率增高，電耳信號降低，同時功率耗費增高；到達一定充填率時，電耳繼續降低，但是功率開場下降。磨機“脹肚〞趨勢點,即臨界點，當電耳信號高于臨界點時，磨機任務正常，控制過程穩定。當電耳信號接近臨界點時，闡明磨機具有“脹肚〞趨勢，控制過程進入“脹肚〞維護處置。雙要素結合檢測典型磨礦分級控制馬礦院的典型工程案例1馬礦院的典型工程案例2馬礦院的典型工程案例3馬礦院的典型工程案例4磨機自動加球機其根本思緒是，將各種規格的鋼球混裝在1臺加球機內，由加球滾筒隨機抓取鋼球放入球槽內，然后經過在球道上安裝鋼球類型檢測和計數安裝來準確計量和控制進入球磨機的鋼球量和鋼球配比，從而實現鋼球的自動、定時、定量、按比例補加。自動加球機1自動加球機2第三部分選別作業控制３.1浮選過程控制的主要目的是：堅持合格的最終精礦檔次、提高有用成分的回收率、降低藥劑等原資料的耗費量。用作浮選過程控制的控制變量主要有：浮選礦漿的pH值、浮選藥劑量、浮選槽液位、浮選槽的充氣量等。先進的浮選控制戰略據奧托昆普公司的準確液位控制案例：經過預先檢測礦漿流量，來視上游礦漿量對液位的影響，并整浮選槽閘門和循環泵來補償上游的動搖。可運用現有PID控制回路，添加前饋補償內容到PID輸出，很容易對浮選槽液位進展調整和控制，以順應浮選情況改動。

3.1.1浮選槽液位檢測與控制帶超聲波物位計的液位計傳感器A對準浮選槽泡沫，B對準浮球上相連的平板，平板位移的變化即為礦漿液位的變化,兩個超聲波探頭所測物位差距,即為泡沫層厚度。單PID與準確液位控制方案結果比較PID控制準確的液位控制3.1.2加藥控制選礦藥劑的提高對我國選礦工藝的開展特別是提質降雜起到了重要作用，在浮選消費過程中有效地計量和控制浮選劑的添加量是非常必要的，如何準確地丈量是整個浮選自動控制系統的關鍵。馬鞍山礦院為此開展了“程控加藥機〞“石灰乳自動添加安裝〞的研制與推行運用。SMCJ－型石灰乳程控加藥機已在德興銅礦、南京棲霞山、唐鋼司家營等現場運用浮選藥劑控制的典型戰略3.1.3浮選柱作業控制浮選柱是一種礦漿與氣泡逆向流動的設備。泡沫層的厚度以及浮選柱內礦漿液面的位置是影響浮選柱精礦檔次和產率的重要要素。穩定控制主要包括3方面的內容：礦漿入料流量控制、浮選柱礦漿液位控制以及加藥量控制等，其主要目的是使浮選柱在無人為要素影響的情況下可以在某個穩定的形狀下任務，使浮選產質量量合格、產率最高。穩定控制的關鍵是控制浮選柱礦漿的液位。一種基于浮選柱偏流控制的優化控制戰略浮選柱作業控制3.1.4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。3.2磁(重)選作業控制如：磁力脫水槽、磁聚機、高梯度磁選機、磁選柱等作業控制(略)。在諸多項選擇礦工藝中,磁選是一種少污染或無污染的選礦工藝。大力開展磁選技術，特別是開展節能、降耗的高效磁選設備，對國民經濟建立有著非常重要的意義。近年來我國磁選設備研制進展很快，而且其作業過程大多數配備了自動控制系統，獲得了良好的經濟效益。高效濃縮機的主要檢測參數有：給礦量、給礦濃度、底流流量、底流濃度、藥劑流量、界面高度、驅動扭矩，對溢流水濁度要求高的地方還要檢測溢流水的濁度；主要控制參數有：底流排放量和絮凝劑添加量。第四部分濃縮、保送及三程度衡高效濃縮機微機控制系統2.鐵精礦保送管道系統太鋼尖山鐵礦選礦廠消費出的鐵精礦經102.487km〔是我國第一條長間隔鐵精礦保送管道〕的長間隔管道系統進至太鋼原料場，其最終廢棄物——尾礦是經過4臺53m濃縮機兩級濃縮到達約40％～4５％的高濃度后自流進入油隔離泵保送到尾礦庫。尖山鐵精礦管道保送系統漿體制備部分：此部分位于尖山鐵礦選礦廠附近，主要由濃縮機、大型攪拌儲漿槽、濃縮機底流泵站、石灰乳制備間、除氧劑添加設備等組成。漿體保送及管線部分，主泵是由荷蘭引進的2臺輸出最大壓力為15.3MPa的高壓隔膜泵,管線為外徑為229．7mm的直縫管，起點為尖主泵站，終點為太鋼原料場附近的脫水車間，脫水車間(終點站)設在太鋼原料場附近，設有過濾車間、事故用流態化礦漿倉、濃縮機、污水凈化站及帶式保送機等。測試系統：實踐上是對濃縮機排出的待保送礦漿的各種工藝參數〔如濃度、粒度等)進展延續的在線測試。濃縮機排出的礦漿在保送前，首先經過一個銜接有攪拌制漿安裝的環路管道系統在環管中對礦漿的主要工藝參數進展嚴厲的自動檢測。只需在各項參數均符合保送要求的情況下，方才予以保送。假設有參數不符臺要求，那么礦漿循環到攪拌制漿安裝中予以相應的白動處置，再重新進展參數測試。如此循環下去。管道環路參數測試系統3.三程度衡及環水系統自動控制歪頭山礦尾礦壩靜壓回水遠程自控系統該系統經過控制環水泵站溢流水量從而增減2#事故池供水量，而環水泵站溢流水量的大小那么經過遠程控制尾礦壩靜壓回水量大小來實現。梅山鐵礦選礦環水系統自動控制浮選車間所需的環水由高位水池經環水總管提供，廢水由過濾車間處置后送至環水儲水池，再由環水泵站送至環水總管，整個流程過程中要耗費掉部分水量，由結合泵站抽河水補充高位水池。4.過濾設備作業控制過濾設備主要有盤式真空過濾機、程度帶式真空過濾機、陶瓷過濾機等。陶瓷過濾機自動方式有自動清洗和自動過濾。槽體內礦漿液面高度由超聲波液位探頭檢測，根據檢測結果控制給料閥的開閉，到達液位上限時自動停頓給料，降到液位下限時自動補充給料。液位上、下限值根據消費需求自行設定。濾液罐里的濾液高度由檢測器和濾液排放閥控制。自動過濾的程序是：啟動攪拌器和圓盤→啟動真空泵(真空≤0.7)和濾液泵→封鎖槽底排放閥→自來水供應返沖洗管路→礦漿給人過濾機槽中→圓盤浸入礦漿中→濾盤抽真空→壓力差使濾餅構成→濾餅脫水→刮板從圓盤上刮下濾餅→濾液對濾盤返沖洗→輸料皮帶將精礦送人礦倉。第五部分選礦主要檢測儀表PSM400配置圖5.1PSM400超聲波粒度儀粒度與濃度的計算公式5.2PSI一200型粒度分析儀PCCS—控制安裝PFSA—穩流安裝PAFS—空氣過濾柜VBS—閥門栓；PSTS—粒度探頭安裝；PCAA—標定取樣安裝。激光粒度分析PSI500激光衍射原理簡單表示5.3PKI-074P粒度儀探測桿5和帶銜接板7的端軸承6組成了探針,探測桿5的上部經過搖桿9緊緊地與電感應變換器10銜接桿相連。這個變換器用來測定夾住的分子11的規格，并以輸出變換器電壓12的方式傳送到微處置丈量變換器МИП-2上。13121087117634512859流動的泥漿在管道中安裝粒度探頭在槽中安裝粒度探頭5.4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WDPF型在線分析儀四川先達公司的CIT—2000M型丹東東方測控的DF-5730型西北礦冶院的BYF100一Ⅲ型載流5.4.1Courier3SL檔次分析原理運用X射線管為激發源，X射線照射到被測樣品時發射出X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。Courier3SL分析探頭配置框圖運用高分辨率波長色散分析技術，探頭采用的分光晶體是分析儀的中心部件，是奧托昆普的專利產品。Courier3SL系統組成框圖SSM:二次取樣、樣品縮分組件CSA:標定／組合式取樣器PCS:探頭控制安裝5.4.2WDPF型微機多道多探頭在線檔次分析儀分析系統組成WDPF分析系統配置圖每個探頭是一個獨立的實體，全密封裝配在金屬殼體內，靠取樣點就近安裝；一機多探頭，多元素的在線檢測，目前最大擴展才干達16個檢測點；分析準確度〔相對規范誤差〕：原礦類：2％～8％；精礦類：0.6％～5％；尾礦類：5％～15％。分析元素有：鐵、銅、鉛、鋅、鈣、鉬、錳等WDPF的儀器特點及主要參數WDPF檔次儀在現場的運用第六部分選礦廠綜合自動化系統2.酒鋼選礦廠綜合自動化系統太鋼尖山鐵礦選礦自動化系統網絡3.選礦自動化在首礦數字礦山建立中的作用1.太鋼尖山鐵礦選礦自動化系統網絡在工控機〔OS站、ES站和監控機〕上裝有西門子的CP1613網卡，它是一塊帶有微處置器的網卡，支持TP和ITP兩種網絡協議，帶有一個RJ45J接口和一個ITP接口。在破碎、磨選、平峒系統的PLC站內，分別裝有一快帶有RJ45接口的通訊卡CP443-1，與環網銜接中分別采用了TP和ITP的協議。整個控制系統的硬件配置以西門子的S7系統為主體，現場采用了分布式I/O，各I/O站之間經過Profibus及DP協議進展數據的傳輸和交換。2.酒鋼選礦廠綜合自動化系統管控一體化，實現“信息共享、動態分析、精細核算、降低本錢〞選礦消費過程控制系統包括：根底自動化系統、優化控制系統和消費過程多媒體監控系統根底自動化六大系統第二級是消費過程自動控制采、選、球團主流程的設備運轉參數、工藝參數實現集中實時監控和圖像視頻監控；球團采礦選礦礦山物資能源網，對計量衡器、皮帶秤及風、水、電、汽的計量、能源量能進展遠程自動抄表，實時上網，集中監控3.首礦數字礦山建立中的選礦自動化計量計算機管理自動化控制三位一體信息化根底

皮帶秤風水電汽遠程抄表計量衡器實時監控質檢數據第一級是根底自動化，信號自動采集、設備啟停、工況監視等單體設備儀器儀表…采掘、運輸、破碎、選別、濃縮、尾礦等消費過程的工藝參數監測、能源耗費計量等執行安裝第二級是消費過程自動控制