李 哲

沈陽有色冶金設(shè)計(jì)研究院，遼陽 沈陽 110003

進(jìn)入本世紀(jì)，可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略已成為資源性產(chǎn)業(yè)的頭等大事，選礦行為作為資源性產(chǎn)業(yè)重要的組成部分，必須面對“持續(xù)”和“發(fā)展”這兩大問題。

選廠的自動控制系統(tǒng)包括設(shè)備層和軟件層。硬件設(shè)備是構(gòu)成整個(gè)自動化系統(tǒng)的強(qiáng)有力基礎(chǔ)。軟件則為實(shí)現(xiàn)自動化系統(tǒng)提供了有力的保障

1 工藝簡介

全廠破碎工藝過程主要包括以下幾個(gè)方面:礦石粗碎、礦石中碎、礦石細(xì)碎和礦石篩分生產(chǎn)過程。

2 自動化流程簡介

破碎機(jī)給礦自動控制研究；工藝流程順序控制研究；金屬探測與報(bào)警控制；料倉料位檢測及控制；可編程邏輯控制器（PLC）實(shí)現(xiàn)破碎篩分自動控制系統(tǒng)；可編程邏輯控制器（PLC）之間的通信。

3 現(xiàn)就針對過程控制

根據(jù)選廠工藝流程特點(diǎn)，在設(shè)計(jì)時(shí)將整個(gè)工藝過程的控制劃分為中破碎系統(tǒng)、細(xì)破碎系統(tǒng)、篩分系統(tǒng)。這些子系統(tǒng)在控制上形成了破碎篩分流程控制的各個(gè)反饋環(huán)節(jié)，繼而實(shí)現(xiàn)整個(gè)工藝流程的優(yōu)化控制。

中破碎自動控制，實(shí)現(xiàn)順序控制；通過中破礦倉料位檢測，中破機(jī)腔料位檢測，中破機(jī)給礦量檢測，實(shí)現(xiàn)中破機(jī)擠滿式給料和恒功率控制，中破機(jī)潤滑油路檢測與保護(hù)自動控制等。

細(xì)破碎自動控制，在三段一閉路系統(tǒng)中基本跟中破碎系統(tǒng)的控制要求是一樣的。

篩分自動控制:實(shí)現(xiàn)篩分礦倉料位檢測，粉礦礦量檢測，粉礦倉料位檢測與布料控制功能等。

4 現(xiàn)就一選礦廠改造

原設(shè)計(jì)選礦廠設(shè)計(jì)規(guī)模為6500t/d，由于主礦體生產(chǎn)規(guī)模由6500t/d核定為4500t/d，現(xiàn)新增東南礦體規(guī)模為3000t/d，故需對6500t/d選礦廠進(jìn)行擴(kuò)建改造，使選礦廠處理能力達(dá)到7500t/d。

4.1 增加的過程檢測和控制的主要內(nèi)容

4.1.1 破碎與篩分

由于工藝增加了1臺中碎、1臺細(xì)碎，則本次設(shè)計(jì)變化相應(yīng)的內(nèi)容有:

1）中碎及細(xì)碎圓錐破碎機(jī)功率檢測控制，軸承溫度及潤滑油系統(tǒng)的檢測控制由破碎機(jī)廠家隨設(shè)備成套供應(yīng)，其控制信號與原選廠全廠控制系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)；

2）增加細(xì)碎振動給礦機(jī)變頻調(diào)速控制系統(tǒng)。

4.1.2 磨礦工段

原磨礦工段設(shè)有二組Ф4270×6100的球磨機(jī)及水力旋流器。粉礦經(jīng)粉礦倉緩沖后下到帶式輸送機(jī)至球磨機(jī)磨礦旋流器分級后至浮選工段。兩組磨機(jī)及旋流器系統(tǒng)的檢測控制系統(tǒng)相同且維持原有檢測系統(tǒng)不變。

4.1.3 浮選工段

來自旋流器溢流進(jìn)入浮選工段，采用硫化礦選礦及氧化礦選礦流程。其主要增加的檢測和控制內(nèi)容有:

1）在新增的2臺給礦攪拌槽設(shè)pH計(jì)，對其pH值連續(xù)檢測指示；

2）浮選槽液位調(diào)節(jié)系統(tǒng)。在新增的2組浮選槽設(shè)液位計(jì)，將信號送至選廠主控室。調(diào)整浮選槽氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)位置，使浮選槽液位控制在期望值；

3）浮選槽充氣量調(diào)節(jié)。在新增的2組浮選槽充氣管上，設(shè)氣動調(diào)節(jié)閥門。分別調(diào)整到每組浮選槽的充氣量。充氣閥門開度通過閥位變送器，送到選廠主控室顯示；

4）新增的浮選柱的檢測控制系統(tǒng)隨浮選柱生產(chǎn)廠家成套帶來，并將信號送至全廠控制系統(tǒng)，增加1臺DN40的沖洗水調(diào)節(jié)閥；

5）浮選X熒光分析系統(tǒng)不變；

6）加藥控制系統(tǒng)。新增的l套程控加藥機(jī)，其加藥PLC控制系統(tǒng)隨加藥機(jī)成套帶來，并考慮與原控制系統(tǒng)連網(wǎng)；

7）新增的的渣漿泵設(shè)水封水?dāng)嗔鲌?bào)警檢測儀表，共10臺；

8）新增的2臺鼓風(fēng)機(jī)、1臺空壓機(jī)的檢測和控制儀表隨設(shè)備帶來。

4.1.4 精礦脫水

浮選工段精礦經(jīng)精礦濃縮機(jī)濃縮，通過變頻調(diào)速泵輸送至緩沖攪拌槽后，再用泵送至壓濾機(jī)，最后，精礦通過皮帶送至精礦堆，其主要檢測及控制變化內(nèi)容有增加1臺壓濾機(jī)，其控制系統(tǒng)隨壓濾機(jī)成套帶來，并將其信號送至全廠控制系統(tǒng)。

4.1.5 尾礦分級與輸送泵站

來自浮選尾礦經(jīng)旋流器分級后，粗砂至礦漿池經(jīng)粗砂泵加壓后，送至充填攪拌站，其溢流經(jīng)尾礦濃密機(jī)濃縮后，經(jīng)三級串聯(lián)砂泵站送至尾礦庫，由于工藝設(shè)備未變化，其主要檢測及控制內(nèi)容也無相應(yīng)的增加。

4.1.6 水處理站及其它

在水處理站內(nèi)，分別設(shè)電磁流量計(jì)，對全廠生產(chǎn)用水、生活用水等進(jìn)行計(jì)量，其檢測儀表不變化。

4.2 原選礦廠需改造的內(nèi)容

經(jīng)過一段時(shí)間的運(yùn)行，發(fā)現(xiàn)原控制系統(tǒng)的編程和控制系統(tǒng)設(shè)備存在一些問題，改造有:

1）對原控制系統(tǒng)DCS存在的硬軟件問題，需進(jìn)行完善，如將DCS與加藥機(jī)、浮選柱等信號進(jìn)行連接，另外包括的信號有尾礦輸送泵站壓力信號連接，DCS自動控制系統(tǒng)的PID調(diào)節(jié)回路投入運(yùn)行、DCS的報(bào)警和報(bào)表軟件的完善、選廠管理系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的連接；

2）將原工業(yè)電視監(jiān)控系統(tǒng)恢復(fù)投入應(yīng)用；

3）將原粒度儀由于取樣器的問題解決，恢復(fù)投入運(yùn)行；

4）根據(jù)現(xiàn)場工藝運(yùn)行需要，增加旋流器至浮選槽的礦漿濃度檢測的核輻射濃度計(jì)1臺；

5）由于新的選礦廠產(chǎn)能增加，部分現(xiàn)場檢測儀表的儀表量程可能發(fā)生變化，需要調(diào)整以滿足新的產(chǎn)能需要。

5 主要儀表選型

新增的儀表盡量與原來的型號相同，以減少全廠的備品備件，新增的主要儀表類型有:

1）壓力儀表

對于礦漿壓力測量其遠(yuǎn)傳信號采用隔膜式壓力變送器。一般就地壓力指示儀表，選用彈簧管壓力表。

2）濃度計(jì)、pH計(jì)

對于礦漿濃度的測量，采用管上核輻射式濃度計(jì)。pH測量采用pH計(jì)。

3）流量

對于氣體流量測量，采用節(jié)流裝置和差壓變送器相配套的方式。

4）執(zhí)行機(jī)構(gòu)

在選礦廠，執(zhí)行機(jī)構(gòu)選用氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)。一般調(diào)節(jié)閥選用單座調(diào)書閥或調(diào)節(jié)蝶閥。

通過運(yùn)用綜合自動化系統(tǒng)，最終達(dá)到勞動生產(chǎn)率位于國內(nèi)領(lǐng)先水平。通過設(shè)備監(jiān)控與設(shè)備安全管理，達(dá)到保障設(shè)備安全運(yùn)行、減少設(shè)備故障停機(jī)時(shí)間，提高設(shè)備作業(yè)率。通過對能耗、物耗的管理及生產(chǎn)成本的監(jiān)控，到達(dá)強(qiáng)化管理、節(jié)省能耗、降低成本的目的。通過實(shí)施綜合自動化控制系統(tǒng)，減少污染、改善作業(yè)環(huán)境與勞動強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)文明生產(chǎn)。

[1]有色冶金企業(yè)電氣設(shè)計(jì)手冊.冶金工業(yè)部長沙有色冶金設(shè)計(jì)院編制.

[2]電氣傳動自動化技術(shù)手冊.機(jī)械電子工業(yè)部 天津電氣傳動設(shè)計(jì)研究所編著.