張 強(qiáng) 張才樂

山東恒邦冶煉股份有限公司

電氣自動(dòng)化技術(shù)在選礦企業(yè)中的應(yīng)用

張 強(qiáng) 張才樂

山東恒邦冶煉股份有限公司

近年來，國(guó)家呼吁企業(yè)強(qiáng)力推進(jìn)兩個(gè)“三化”建設(shè)，其中自動(dòng)化作為三化建設(shè)中的重頭戲得到了企業(yè)的關(guān)注。電氣自動(dòng)化的應(yīng)用也開始從沿海發(fā)達(dá)城市蔓延到內(nèi)地企業(yè)，眾多老企業(yè)以及新興企業(yè)也正在接受這新技術(shù)，慢慢地將舊的有接點(diǎn)的繼電系統(tǒng)改造為無接點(diǎn)的PLC、DCS等自動(dòng)控制系統(tǒng)。選礦行業(yè)具有設(shè)備多、大、重、長(zhǎng)、雜五大特點(diǎn)，光靠人力操作保護(hù)設(shè)備已成過去，只有增加自動(dòng)化的應(yīng)用，才能更好地保護(hù)設(shè)備縮減操作人員，減少工人和電氣作業(yè)人員的負(fù)荷。

電氣自動(dòng)化；選礦企業(yè)；應(yīng)用

礦石破碎是采選行業(yè)必不可少的工序，也是選礦廠的第一道工序。礦石盡量通過破碎出合格的產(chǎn)品，去磨機(jī)的量越少越好，盡量“多破少磨”能提高生產(chǎn)效率，降低成本。破碎生產(chǎn)線的主要設(shè)備有破碎機(jī)、圓振篩、運(yùn)輸皮運(yùn)機(jī)、收塵風(fēng)機(jī)、給料機(jī)等。采用PLC替代原來的繼電器產(chǎn)品，高效科學(xué)無觸點(diǎn)方式進(jìn)行控制，能解決原來的生產(chǎn)控制效率低、故障率高、技改難度大的問題，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化、可視化、可靠化的先進(jìn)生產(chǎn)流程，大大減少操作人員參與生產(chǎn)控制。

1、早期選礦人的手動(dòng)操作存在的問題

(1)礦物加工完全取決于工人判斷礦石質(zhì)量的直覺。由于沒有統(tǒng)一的選礦標(biāo)準(zhǔn)，不同工人選擇的礦井質(zhì)量參差不齊。(2)人工選礦效率低，選礦工作量大，需要消耗更多的人力成本和時(shí)間，不經(jīng)濟(jì)的業(yè)務(wù)。為了克服人工選礦中存在的一系列問題，選礦自動(dòng)化技術(shù)引起了人們的關(guān)注和發(fā)展。該技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：(1)降低人工成本；(2)簡(jiǎn)化操作程序；(3)提高生產(chǎn)效率；(4)減少損失；(5)提高礦物產(chǎn)品的穩(wěn)定性和質(zhì)量。進(jìn)入新世紀(jì)以來，國(guó)內(nèi)外礦產(chǎn)加工業(yè)進(jìn)入快速發(fā)展階段。根據(jù)國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略，到2020年國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值翻兩番，給全球化資源的開發(fā)帶來更大的挑戰(zhàn)。礦產(chǎn)資源不是可再生資源，現(xiàn)有全球礦產(chǎn)資源難免存在資源枯竭，礦石質(zhì)量退化等問題，迫切需要開發(fā)自動(dòng)化加工技術(shù)，提高生產(chǎn)效率，降低能耗，提高選礦質(zhì)量。

2、選礦過程自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用

2.1 破碎過程電氣自動(dòng)化應(yīng)用

由于國(guó)內(nèi)一些大型礦產(chǎn)公司，如礦產(chǎn)公司，鞍山鋼鐵集團(tuán)齊大山鐵礦選礦廠，不使用國(guó)產(chǎn)圓錐破碎機(jī)是比較落后的，可以動(dòng)態(tài)調(diào)整放電裝置的大小，而是引進(jìn)歐洲美卓諾德berghp系列破碎機(jī)，該設(shè)備大大提高了國(guó)產(chǎn)礦的處理能力。諾德berghp系列破碎機(jī)采用串級(jí)控制，從而有效地改善了系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)品質(zhì)和提高整體效率。隨后，南山礦業(yè)改善了破碎過程，并引進(jìn)了一套高效的工業(yè)以太網(wǎng)連接全視頻觀看系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)之間的各種流程，實(shí)時(shí)對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行監(jiān)控，進(jìn)一步提高了選礦品質(zhì)。

2.2 磨礦過程電氣自動(dòng)化應(yīng)用

磨礦是選礦工藝中一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)，直接影響選礦工藝標(biāo)準(zhǔn)、能耗、產(chǎn)品質(zhì)量、成本等指標(biāo)。目前國(guó)內(nèi)外磨礦的主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)是：(1)球磨機(jī)的時(shí)間處理能力；(2)磨礦分級(jí)粒度；(3)磨削濃度；(4)溢流濃度；(5)礦石卸礦量；(6)返回砂水；(7)軋機(jī)的充填率與破碎過程相比，磨削過程自動(dòng)化要求更加細(xì)致和復(fù)雜，如果僅采用傳統(tǒng)的單回路PID控制無法滿足精度要求，這就要求引入更先進(jìn)的控制技術(shù)，如串級(jí)控制，模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、魯棒控制等等。國(guó)內(nèi)企業(yè)在磨礦過程的研究方面，目前已有一些不錯(cuò)的成果，如南京銀茂鉛鋅礦業(yè)有限公司就在磨礦工藝上加入了模糊PID控制，將模糊控制和PID控制結(jié)合起來，很好地實(shí)現(xiàn)了局部和整體系統(tǒng)的監(jiān)控、人工控制與其他控制結(jié)合的多種控制方式，大大提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和高效性。

2.3 碳酸錳干選生產(chǎn)線目動(dòng)控制系統(tǒng)

碳酸錳生產(chǎn)的最新技術(shù)改造項(xiàng)目干線單元，干式和濕式磁選聯(lián)合生產(chǎn)線陣玉發(fā)，水的消耗和高成本的人力投入不足，增加了自動(dòng)控制系統(tǒng)和除塵系統(tǒng)通過先進(jìn)的兩層供應(yīng)商的批準(zhǔn)，最終確定技術(shù)改造礦井自動(dòng)控制系統(tǒng)卓系列，兩生產(chǎn)線自動(dòng)控制系統(tǒng)包括遠(yuǎn)程碳酸錳生產(chǎn)線控制系統(tǒng)(DCS干物質(zhì)和現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)的兩個(gè)組成部分兩在除塵脈沖除塵設(shè)備自動(dòng)清洗系統(tǒng)的安裝同一時(shí)間，除塵效果有明顯提高二碳酸錳干選生產(chǎn)線自動(dòng)控制系統(tǒng)在我單位的應(yīng)用，解放了大量的勞動(dòng)力，實(shí)時(shí)在線空降低事故發(fā)生的概率，企業(yè)安全生產(chǎn)能力提高了兩，碳酸錳干生產(chǎn)線自動(dòng)控制系統(tǒng)與其他電氣設(shè)備，提高自動(dòng)化程度，提高產(chǎn)品收率，類似案件的集中質(zhì)量、金屬回收率提高了30.5%，并在這在很大程度上激發(fā)了員工自我學(xué)習(xí)的熱情的同時(shí)，也在提高員工整體素質(zhì)起到了重要的作用。

2.4 浮選過程電氣自動(dòng)化應(yīng)用

浮選過程與前兩個(gè)過程相比，自動(dòng)化的發(fā)展相對(duì)滯后，目前國(guó)內(nèi)大多數(shù)企業(yè)都采用閘閥和提升閥來調(diào)節(jié)現(xiàn)場(chǎng)的水平，沒有更復(fù)雜的自動(dòng)化技術(shù)。近年來，浮選技術(shù)在以下幾個(gè)方面得到了很大的發(fā)展：(1)浮選過程的自動(dòng)加藥控制。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程自動(dòng)精確定量，并可通過電磁閥和加藥泵控制多個(gè)裝置。(2)紙漿水平的自動(dòng)控制。在浮選過程中，應(yīng)特別注意浮選槽液位和氣泡厚度，系統(tǒng)檢測(cè)浮選槽礦漿液位時(shí)，采用浮子式液位變送器，采用超聲波測(cè)量浮球位移的液位計(jì)。(3)浮選柱的自動(dòng)控制。為了減少在機(jī)械攪拌的過程中劇烈攪拌的概率，系統(tǒng)可以調(diào)整浮選柱尾礦管道閥門的自動(dòng)控制回路，并通過高度的有效控制，提高了浮選柱自動(dòng)控制的穩(wěn)定性，沖洗流量和分散的空氣流。

3、結(jié)束語

電氣自動(dòng)化程度的提高能夠使企業(yè)獲得更大的利潤(rùn)，能夠促進(jìn)員工素質(zhì)的提高，在自動(dòng)化程度較高的設(shè)備的應(yīng)用和維護(hù)過程中，應(yīng)當(dāng)從多方面進(jìn)行出發(fā)，科學(xué)、合理的進(jìn)行操作，充分發(fā)揮高端設(shè)備優(yōu)勢(shì)，對(duì)設(shè)備進(jìn)行定斯和不定斯維護(hù)，確保工侶犬態(tài)良好，確實(shí)利用自動(dòng)化帶來的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)降成本的目標(biāo)。

[1]劉景忠.大型選礦廠電氣自動(dòng)化的應(yīng)用[J].技術(shù)與市場(chǎng)，2017，24(11)：155.

[2]郭榮才.選礦廠磨礦分級(jí)智能化控制系統(tǒng)研究[J].科技資訊，2017，15(11)：31-33.

[3]郭榮才.電氣自動(dòng)化技術(shù)在選礦企業(yè)中的應(yīng)用[J].機(jī)電信息，2017，(03)：60-61.