关于选矿综合自动化系统与设备控制的探析

马辉

【摘要】目前，针对于选矿行业的自动化程度较低、生产成本较高、资源消耗过大、对环境污染造成严重的影响等问题，本文对选矿综合自动化系统与设备控制进行了深入的分析和探讨，仅供业内人士的参考。

【关键词】资源消耗；选矿行业；综合自动化系统；设备控制

随着我国矿产资源的枯竭，尤其是东部矿山浅部资源，不断增加了开采的深度，矿石细、贫、杂以及种类繁多，西部资源丰富，温度较低、缺少水资源等特点，同时再加上人们对环境的高度重视，对资源的综合回收利用提出了更高的要求。选矿工艺对电气、设备以及生产过程中的自动化要求日益提高，因此，本文对选矿综合自动化系统以及设备控制的探讨，具有十分深远且重要的意义。

一、选矿综合自动化系统的探析

从目前实际情况分析，选矿综合自动化系统主要由MES生产执行系统、ERP企业资源技术系统以及FCS工艺流程控制系统这三部分构成，其中FCS工艺流程控制系统在选矿综合自动化系统占有十分重要的位置，发挥着不可或缺的关键作用。其中，针对于ERP企业资源技术系统而言，其主要是利用两个服务体系，即浏览器/服务器、客户/服务器，影响着数据库的结构，是一种信息产业成果。将ERP企业资源技术系统中的重要软件产品与企业的管理理念、基础数据、人力资源、业务流程、计算机硬件以及计算机软件等进行有效的结合，从而形成一套完善的ERP企业资源技术系统；MES生产执行系统能够有效的解决生产或制造过程中产生计划与实际相背离的问题，加强了管理活动信息与生产活动信息这两者之间的沟通和联系；而FCS工艺流程控制系统具有网络化和全面数字化的特点。其与执行器、传感器、智能化、MCC数字化等通过现场总线，形成一个完整的控制网络，有效的连接了管理网、控制网、互联网等，促进了信息在真个网络中的有效流动。

二、设备控制

（一）开路破碎设备控制

原矿如果小于12000mm，便可以直接进入旋回破碎机的受矿仓。而超过12000mm的原矿需要通过旋回破碎机可碎成粗矿后，进入缓冲仓，并依次经过重型板式给矿机、皮带输送机、分配小车输送到粗矿仓进行储藏。旋回破碎机具有设备润滑系统和除尘系统，以此为促进自身的安全运行。而皮带输送机是一体化设备，能够对设备进行监控。当高地位报警发出信号的时候，运输车就会停止送矿工作，低报警发出信号的时候，是对重型板式给矿机进行控制。根据工艺条件，可以对生产流程实现顺流程开车、逆流成停车。

（二）磨矿设备控制

目前，很多矿山都采用SABC流程。在SABC流程中，除铁和脱泥是流程成功的关键。矿石在开采和运输的过程中，矿石中会含有铁件物质，这对碎矿设备产生着严重的影响。而除铁能够充分保证碎矿机的安全运行。如果矿石中含有铁件，在进入磨矿设备的时候，会比较容易卡住排矿口，从而造成事故，阻碍生产。为了避免上述现象的出现，必须要清楚矿石中的铁件，防止铁件进入破碎机中。洗矿是脱泥的主要手段，清洗矿石表面的粘土或污泥。由于受到长期风化，因此而产生矿床。在矿石的开采和运输过程中，会掺入许多杂物和黄泥，比较容易塞筛孔和分析仪取样器，从而影响分析精度，无法实现系统的控制目标，因此必须要进行洗矿工作。在粗碎仓中，矿石进入半自磨机，皮带秤与振动给矿机可以稳定给矿量，保证磨矿浓度在一个稳定的范围之内。磨机的充填率决定这磨机功率的消耗。电能的消耗量与填充量成正比，电能消耗量增加，填充量便会相应的增加，一旦超过稳定的充填率，磨机就会不按比例增加，甚至还会超过临界填充率，出现涨肚现象。磨矿细度是磨矿作业的重要标准，因此必须要保证磨矿产品的细度，充分保证磨矿设备良好的充填率。磨矿设备的填充率与冲击效率、衬板质量之间有着十分紧密的关系。磨矿设备的衬板率如果不符合要求，将会降低钢球的提升高度，偏离落点位置，音频信号变化，矿石密度变化，从而使得填充率也发生变化。如果磨矿设备的填充率由其静压力决定，会导致磨机内部料的底部位置发生变化，从而减小冲击力度。

（三）浮选设备的控制

在浮选正常生产过程中，需要合格的入选矿浆，产生相应的化学反应，并在化学环境下，提高泡沫层和泡沫速度的稳定性。在采用浮选药剂以后，浮选机中的矿浆便会进行混合以及涌过泡沫层的处理，科学的回收不同粒级的矿物。而入选中的矿物会根据其不同的粒级，在浮选的时候会具备不同的行为和反应。在进行粗选的时候，回收粒级比较细小的矿物收，以此提高剪切力，从而传递能量，对液体界层进行突破。清理粘附在浮选机上的气泡，提高泡沫的负载率。而对于粗粒级的矿物，不能出现跑槽的现象，保持半层流的运动，保证矿粒不从气泡上掉下来。矿石的成功选别主要取决于矿浆的药剂类型、酸碱程度、用药量等方面的选择，按照工艺要求g/t的标准，有效的控制药剂用量，是保证矿石成功选别的一种主要手段。浮选机具有可控性，其主要以现在泡沫性质的控制。颗粒在泡沫中停留的时间与泡沫层的厚度有着密切的联系。但是，如果泡沫层过厚将会出现塌陷，泡沫结构确定陷部分泡沫层的厚度，而泡沫结构和药剂用量又与矿浆的酸碱度以及可浮矿物的数量等相关。由此可知，浮选机中泡沫厚度和泡速度的稳定性可以在很大程度上提高浮选效果。浮选系统随着矿浆液位的变化而变化的，所以当浮选系统发生较大变化的时候，就需要控制浮选机的液位，避免出现泡沫箱溢出以及浮选机跑槽的现象。

（四）精矿脱水设备控制

精矿脱水流程主要由浓缩和过滤这两段脱水流程。为了确保设备的正常运行，就需要对设备进行稳定化控制，高分局扭矩报警的上限，使得浓缩机不会出现压把的现象；浓缩机不仅可以合理控制絮凝剂的添加量，而且还可以对底流流量进行适当的调整，以此提高底流流量密度的稳定性。浓缩机在整个运作过程中，保证了物料之间的平衡性，一旦打破了物料的的平衡，会出现压把、溢流跑混的现象，并且还能够在一定程度上降低固液的分离效果。北京矿冶研究总院信息与自动化研究设计所建立了一个关于物料平衡的数学模型，利用该模型合理设置底流流量的数值，并对其數值进行优化，实现对浓缩机的合理控制。

结束语

随着我国矿产资源的日益紧张，人们对有限资源的回收利用提出了更高的要求，而大型设备机电一体化、选矿过程中参数优化控制以及智能MCC成为了用户的迫切需求。

参考文献

[1]王启柏.选矿综合自动化系统及设备控制[J].矿业装备，2014，（12）：31-34.