茆訓(xùn)龍

摘 要：文章通過查閱大量相關(guān)文獻(xiàn)和作者多年親身經(jīng)驗(yàn)，簡要分析了自動(dòng)化技術(shù)控制在選礦廠進(jìn)程中的主要作用。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)化技術(shù)；選礦；破碎作業(yè)；進(jìn)展

1 選礦過程采用全新策略

1.1 破碎作業(yè)參數(shù)的檢測和控制

國產(chǎn)圓錐破碎機(jī)的排礦扣尺寸大小是固定的，不可進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，為了控制產(chǎn)品的粒度就必須定期進(jìn)行人工調(diào)整，其控制系統(tǒng)是以主傳動(dòng)電機(jī)功率為被控參數(shù)，采用核定功率或者優(yōu)化功率的方式進(jìn)行控制，通過不斷的動(dòng)態(tài)調(diào)整給礦量大小，從而保證主機(jī)負(fù)荷處于原設(shè)定的范圍內(nèi)，與此同時(shí)還可對(duì)破碎機(jī)潤滑系統(tǒng)的壓力、溫度和流量等各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行檢測，保護(hù)功能完備。

1.2 磨礦作業(yè)控制策略

1.2.1 模糊控制

模糊控制主要是利用模糊集合理論及語言變量而形成控制算法，并形成語言歸納操作人員的控制策略。這種策略無需針對(duì)控制對(duì)象創(chuàng)建數(shù)學(xué)模型，但是對(duì)現(xiàn)場操作人員要求較高，通過把經(jīng)驗(yàn)和資料進(jìn)行總結(jié)，從而形成一套完善的語言規(guī)則，所以可有效避免不確定性、時(shí)變性、噪音、時(shí)滯和非線性帶來的影響，具備超強(qiáng)的系統(tǒng)性，很適合非線性、滯后、時(shí)變系統(tǒng)的控制。

1.2.2 專家系統(tǒng)

專家系統(tǒng)相當(dāng)于一個(gè)具備智能推理系統(tǒng)的專家?guī)?，而這個(gè)專家?guī)彀程厥忸I(lǐng)域中專家的經(jīng)驗(yàn)和理論知識(shí)，具備專家級(jí)水平，因此可通過嚴(yán)謹(jǐn)?shù)耐评矸治龅贸鲋悄軟Q策。美國《世界采礦設(shè)備》一書中指出，美國猶它州巴里克一默克爾金礦選廠就采取了專家系統(tǒng)為基礎(chǔ)的模型控制半自磨機(jī)，其礦石處理量相對(duì)于以前提升百分之四點(diǎn)四，平均能耗降低百分之五點(diǎn)七。

1.3 浮選過程控制策略

對(duì)浮選過程進(jìn)行控制的最終目的是提高有用成分回收率、保持精礦品位、降低原材料消耗量。在浮選過程中應(yīng)對(duì)以下幾個(gè)變量進(jìn)行控制：藥劑量、砂漿的酸堿度、槽液位和充氣量。

1.4 高效濃縮機(jī)優(yōu)點(diǎn)分析

高效濃縮機(jī)作為一種新型的固一液分離設(shè)備具備很多優(yōu)點(diǎn)，例如占地面積較小、單位處理面積大、成本地、耗電量低、對(duì)環(huán)境污染程度小等。我國針對(duì)二十余家重點(diǎn)黑色金屬礦山選廠進(jìn)行深入調(diào)查統(tǒng)計(jì)，結(jié)果顯示尾礦排放濃度平均值在百分之十五，輸送尾礦的耗電量占比百分之十五甚至更高。若單從尾礦排放濃度這一項(xiàng)進(jìn)行改革，即使提高至百分之四十五，每年節(jié)約下來的電量就高達(dá)180000000度。

2 選礦自動(dòng)化專用檢測儀表的新進(jìn)展

2.1 浮選計(jì)算機(jī)視覺器¨

一般而言，浮選廠都會(huì)把浮選表面監(jiān)視工作這一重任交給經(jīng)驗(yàn)豐富的工程師或者師傅，這項(xiàng)工作的難點(diǎn)就在于以下五點(diǎn)：第一，監(jiān)視人員很難連續(xù)八小時(shí)監(jiān)視其變化情況并形成報(bào)告；第二，這種變化情況很難用肉眼觀測發(fā)現(xiàn)；第三，這種工作環(huán)境非常惡劣，對(duì)監(jiān)視人員大的健康損害很大；第四，監(jiān)視人員只能通過肉眼粗略觀測，不能做到精準(zhǔn)的定量觀測；第五，觀測結(jié)果因人而異，沒有一個(gè)相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)，這也就造成優(yōu)化生產(chǎn)控制的變化性及隨意性。針對(duì)在這些問題，國內(nèi)相關(guān)研究人員以“機(jī)器視覺處理和分析浮氣泡的顏色特性及結(jié)構(gòu)”的項(xiàng)目為基礎(chǔ)進(jìn)行鉆研，研發(fā)出第一代浮選機(jī)視覺器，其主要硬件由六部分組成，分別是攝像系統(tǒng)、圖像采集卡、計(jì)算機(jī)～Ola輸出卡、鏈接線纜和其它輔助設(shè)備。其中軟件系統(tǒng)是整個(gè)視覺器的主要核心部分。

2.2 在線粒度分析儀

（1）PSI一200粒度儀。這種檢測儀器于二十世紀(jì)九十年代被奧托昆普公司發(fā)明，在設(shè)計(jì)上非常新穎，可對(duì)礦漿中顆粒大小直接進(jìn)行測量，不僅利用了數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，HIA利用了PLC技術(shù)。正是由于PCL的運(yùn)算速度極快，在PSI一200在陶瓷頭撞擊礦漿的瞬間可連續(xù)讀取四十五次數(shù)據(jù)，并計(jì)算出其平均值當(dāng)做一個(gè)有效值，這種技術(shù)可在一分鐘內(nèi)采集120個(gè)類似的有效值，并以此值參與最終計(jì)算，即AVE。除此之外，PCL還引用了“先進(jìn)先出”技術(shù)，保證PIE在半秒采集一個(gè)有效值，與此同時(shí)還可更新以此AVE。這種檢測儀器采用的數(shù)學(xué)模式為74 m% =A0 +A1×AVE +A2×SD +A3/AVE，+175 Ixm% =130+B1×AVE +132×SD +B3/AVE，其中AVE是PSI一200檢測值，就是上文所說的每一秒鐘可更新兩次的120個(gè)有效值的均值；SD是標(biāo)準(zhǔn)偏差，AO―A3，BO～B3是回歸系數(shù)。

（2）CLY一2000在線粒度分析儀。這種儀器是由馬鞍山研究院最新研發(fā)的實(shí)驗(yàn)成果，是礦山專用儀器。主要由四部分組成，分別是取樣裝置、工控機(jī)、粒度控制器和顯示屏。主要工作原理是當(dāng)超聲波在勻質(zhì)懸浮液里傳播時(shí)，其振幅大小可根據(jù)砂漿中固體量和粒子大小的變化而發(fā)生超聲衰減測量的變化，檢測出這種衰減量便可以得出砂漿粒度和濃度的值。

2.3 在線品位分析儀

（1）Courier 3SL在線品位分析儀¨。

這種儀器與PSI一200粒度儀一樣，是同時(shí)期由同一家公司研發(fā)生產(chǎn)，它使用激發(fā)源是X射線，一次和二次取樣設(shè)備可以對(duì)礦物質(zhì)進(jìn)行取樣和分縮，最后將形成的標(biāo)準(zhǔn)礦樣送進(jìn)樣品室經(jīng)過X射線生成X熒光，通過這種方式生成的熒光在經(jīng)過晶體分光計(jì)后進(jìn)行分解，分解出的光就是所測元素的熒光，探頭此時(shí)就可發(fā)揮作用，將射線能量轉(zhuǎn)化為電脈沖，前置放大器就可放大信號(hào)，然后把信號(hào)送給脈沖處理器進(jìn)行處理，最后由處理器對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和計(jì)算，顯示器就顯示出計(jì)算結(jié)果。

（2）多探頭及WDPF微機(jī)多道在線品位分析系統(tǒng)。這種系統(tǒng)由同位素源、引流取樣裝置、電子譜儀、正比探測儀、工業(yè)控制機(jī)、標(biāo)樣自校正裝置及多道分析儀構(gòu)成。它主要以X熒光在線品位分析儀為基礎(chǔ)，由于這種分析儀已經(jīng)應(yīng)用于實(shí)際十多年且效果不錯(cuò)，馬鞍山礦山研究所便采用更為先進(jìn)的標(biāo)準(zhǔn)樣品的自校正裝置及多道能譜分析技術(shù)研發(fā)出這個(gè)新一代產(chǎn)品。

3 結(jié)語

無論是出于科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的考慮，還是出于對(duì)人性的尊重，對(duì)結(jié)果的精準(zhǔn)要求，自動(dòng)化控制技術(shù)都必將是今后礦山控制系統(tǒng)的主要趨勢。

參考文獻(xiàn)

[1]馬瑞林.PLC技術(shù)在礦山電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用[J].世界有色金屬，2018（18）：44-45.

[2]陳臣.計(jì)算機(jī)技術(shù)在金屬礦山自動(dòng)化控制中的應(yīng)用價(jià)值研究[J].現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟(jì)和信息化，2018，8（07）：37-39.

[3]孫云東，楊金艷.國內(nèi)選礦自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用及進(jìn)展[J].黃金，2010，31（4）：35-38.