關(guān)于選礦綜合自動化系統(tǒng)與設(shè)備控制的探析

馬輝

【摘要】目前，針對于選礦行業(yè)的自動化程度較低、生產(chǎn)成本較高、資源消耗過大、對環(huán)境污染造成嚴(yán)重的影響等問題，本文對選礦綜合自動化系統(tǒng)與設(shè)備控制進(jìn)行了深入的分析和探討，僅供業(yè)內(nèi)人士的參考。

【關(guān)鍵詞】資源消耗；選礦行業(yè)；綜合自動化系統(tǒng)；設(shè)備控制

隨著我國礦產(chǎn)資源的枯竭，尤其是東部礦山淺部資源，不斷增加了開采的深度，礦石細(xì)、貧、雜以及種類繁多，西部資源豐富，溫度較低、缺少水資源等特點(diǎn)，同時(shí)再加上人們對環(huán)境的高度重視，對資源的綜合回收利用提出了更高的要求。選礦工藝對電氣、設(shè)備以及生產(chǎn)過程中的自動化要求日益提高，因此，本文對選礦綜合自動化系統(tǒng)以及設(shè)備控制的探討，具有十分深遠(yuǎn)且重要的意義。

一、選礦綜合自動化系統(tǒng)的探析

從目前實(shí)際情況分析，選礦綜合自動化系統(tǒng)主要由MES生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)、ERP企業(yè)資源技術(shù)系統(tǒng)以及FCS工藝流程控制系統(tǒng)這三部分構(gòu)成，其中FCS工藝流程控制系統(tǒng)在選礦綜合自動化系統(tǒng)占有十分重要的位置，發(fā)揮著不可或缺的關(guān)鍵作用。其中，針對于ERP企業(yè)資源技術(shù)系統(tǒng)而言，其主要是利用兩個(gè)服務(wù)體系，即瀏覽器/服務(wù)器、客戶/服務(wù)器，影響著數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)，是一種信息產(chǎn)業(yè)成果。將ERP企業(yè)資源技術(shù)系統(tǒng)中的重要軟件產(chǎn)品與企業(yè)的管理理念、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、人力資源、業(yè)務(wù)流程、計(jì)算機(jī)硬件以及計(jì)算機(jī)軟件等進(jìn)行有效的結(jié)合，從而形成一套完善的ERP企業(yè)資源技術(shù)系統(tǒng)；MES生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)能夠有效的解決生產(chǎn)或制造過程中產(chǎn)生計(jì)劃與實(shí)際相背離的問題，加強(qiáng)了管理活動信息與生產(chǎn)活動信息這兩者之間的溝通和聯(lián)系；而FCS工藝流程控制系統(tǒng)具有網(wǎng)絡(luò)化和全面數(shù)字化的特點(diǎn)。其與執(zhí)行器、傳感器、智能化、MCC數(shù)字化等通過現(xiàn)場總線，形成一個(gè)完整的控制網(wǎng)絡(luò)，有效的連接了管理網(wǎng)、控制網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)等，促進(jìn)了信息在真?zhèn)€網(wǎng)絡(luò)中的有效流動。

二、設(shè)備控制

（一）開路破碎設(shè)備控制

原礦如果小于12000mm，便可以直接進(jìn)入旋回破碎機(jī)的受礦倉。而超過12000mm的原礦需要通過旋回破碎機(jī)可碎成粗礦后，進(jìn)入緩沖倉，并依次經(jīng)過重型板式給礦機(jī)、皮帶輸送機(jī)、分配小車輸送到粗礦倉進(jìn)行儲藏。旋回破碎機(jī)具有設(shè)備潤滑系統(tǒng)和除塵系統(tǒng)，以此為促進(jìn)自身的安全運(yùn)行。而皮帶輸送機(jī)是一體化設(shè)備，能夠?qū)υO(shè)備進(jìn)行監(jiān)控。當(dāng)高地位報(bào)警發(fā)出信號的時(shí)候，運(yùn)輸車就會停止送礦工作，低報(bào)警發(fā)出信號的時(shí)候，是對重型板式給礦機(jī)進(jìn)行控制。根據(jù)工藝條件，可以對生產(chǎn)流程實(shí)現(xiàn)順流程開車、逆流成停車。

（二）磨礦設(shè)備控制

目前，很多礦山都采用SABC流程。在SABC流程中，除鐵和脫泥是流程成功的關(guān)鍵。礦石在開采和運(yùn)輸?shù)倪^程中，礦石中會含有鐵件物質(zhì)，這對碎礦設(shè)備產(chǎn)生著嚴(yán)重的影響。而除鐵能夠充分保證碎礦機(jī)的安全運(yùn)行。如果礦石中含有鐵件，在進(jìn)入磨礦設(shè)備的時(shí)候，會比較容易卡住排礦口，從而造成事故，阻礙生產(chǎn)。為了避免上述現(xiàn)象的出現(xiàn)，必須要清楚礦石中的鐵件，防止鐵件進(jìn)入破碎機(jī)中。洗礦是脫泥的主要手段，清洗礦石表面的粘土或污泥。由于受到長期風(fēng)化，因此而產(chǎn)生礦床。在礦石的開采和運(yùn)輸過程中，會摻入許多雜物和黃泥，比較容易塞篩孔和分析儀取樣器，從而影響分析精度，無法實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的控制目標(biāo)，因此必須要進(jìn)行洗礦工作。在粗碎倉中，礦石進(jìn)入半自磨機(jī)，皮帶秤與振動給礦機(jī)可以穩(wěn)定給礦量，保證磨礦濃度在一個(gè)穩(wěn)定的范圍之內(nèi)。磨機(jī)的充填率決定這磨機(jī)功率的消耗。電能的消耗量與填充量成正比，電能消耗量增加，填充量便會相應(yīng)的增加，一旦超過穩(wěn)定的充填率，磨機(jī)就會不按比例增加，甚至還會超過臨界填充率，出現(xiàn)漲肚現(xiàn)象。磨礦細(xì)度是磨礦作業(yè)的重要標(biāo)準(zhǔn)，因此必須要保證磨礦產(chǎn)品的細(xì)度，充分保證磨礦設(shè)備良好的充填率。磨礦設(shè)備的填充率與沖擊效率、襯板質(zhì)量之間有著十分緊密的關(guān)系。磨礦設(shè)備的襯板率如果不符合要求，將會降低鋼球的提升高度，偏離落點(diǎn)位置，音頻信號變化，礦石密度變化，從而使得填充率也發(fā)生變化。如果磨礦設(shè)備的填充率由其靜壓力決定，會導(dǎo)致磨機(jī)內(nèi)部料的底部位置發(fā)生變化，從而減小沖擊力度。

（三）浮選設(shè)備的控制

在浮選正常生產(chǎn)過程中，需要合格的入選礦漿，產(chǎn)生相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)，并在化學(xué)環(huán)境下，提高泡沫層和泡沫速度的穩(wěn)定性。在采用浮選藥劑以后，浮選機(jī)中的礦漿便會進(jìn)行混合以及涌過泡沫層的處理，科學(xué)的回收不同粒級的礦物。而入選中的礦物會根據(jù)其不同的粒級，在浮選的時(shí)候會具備不同的行為和反應(yīng)。在進(jìn)行粗選的時(shí)候，回收粒級比較細(xì)小的礦物收，以此提高剪切力，從而傳遞能量，對液體界層進(jìn)行突破。清理粘附在浮選機(jī)上的氣泡，提高泡沫的負(fù)載率。而對于粗粒級的礦物，不能出現(xiàn)跑槽的現(xiàn)象，保持半層流的運(yùn)動，保證礦粒不從氣泡上掉下來。礦石的成功選別主要取決于礦漿的藥劑類型、酸堿程度、用藥量等方面的選擇，按照工藝要求g/t的標(biāo)準(zhǔn)，有效的控制藥劑用量，是保證礦石成功選別的一種主要手段。浮選機(jī)具有可控性，其主要以現(xiàn)在泡沫性質(zhì)的控制。顆粒在泡沫中停留的時(shí)間與泡沫層的厚度有著密切的聯(lián)系。但是，如果泡沫層過厚將會出現(xiàn)塌陷，泡沫結(jié)構(gòu)確定陷部分泡沫層的厚度，而泡沫結(jié)構(gòu)和藥劑用量又與礦漿的酸堿度以及可浮礦物的數(shù)量等相關(guān)。由此可知，浮選機(jī)中泡沫厚度和泡速度的穩(wěn)定性可以在很大程度上提高浮選效果。浮選系統(tǒng)隨著礦漿液位的變化而變化的，所以當(dāng)浮選系統(tǒng)發(fā)生較大變化的時(shí)候，就需要控制浮選機(jī)的液位，避免出現(xiàn)泡沫箱溢出以及浮選機(jī)跑槽的現(xiàn)象。

（四）精礦脫水設(shè)備控制

精礦脫水流程主要由濃縮和過濾這兩段脫水流程。為了確保設(shè)備的正常運(yùn)行，就需要對設(shè)備進(jìn)行穩(wěn)定化控制，高分局扭矩報(bào)警的上限，使得濃縮機(jī)不會出現(xiàn)壓把的現(xiàn)象；濃縮機(jī)不僅可以合理控制絮凝劑的添加量，而且還可以對底流流量進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，以此提高底流流量密度的穩(wěn)定性。濃縮機(jī)在整個(gè)運(yùn)作過程中，保證了物料之間的平衡性，一旦打破了物料的的平衡，會出現(xiàn)壓把、溢流跑混的現(xiàn)象，并且還能夠在一定程度上降低固液的分離效果。北京礦冶研究總院信息與自動化研究設(shè)計(jì)所建立了一個(gè)關(guān)于物料平衡的數(shù)學(xué)模型，利用該模型合理設(shè)置底流流量的數(shù)值，并對其數(shù)值進(jìn)行優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)對濃縮機(jī)的合理控制。

結(jié)束語

隨著我國礦產(chǎn)資源的日益緊張，人們對有限資源的回收利用提出了更高的要求，而大型設(shè)備機(jī)電一體化、選礦過程中參數(shù)優(yōu)化控制以及智能MCC成為了用戶的迫切需求。

參考文獻(xiàn)

[1]王啟柏.選礦綜合自動化系統(tǒng)及設(shè)備控制[J].礦業(yè)裝備，2014，（12）：31-34.