湿法铜冶炼厂自动化系统的设计及实践探讨

巴彦淖尔西部铜材有限公司 内蒙古巴彦淖尔 015000

1 湿法铜冶炼厂自动化系统设计要点

在对湿法铜冶炼厂自动化系统进行设计时，需要了解全场自动化控制系统的主要组成部分。通常包括露天采矿系统、原矿粗碎系统、矿石输送系统、堆浸系统、萃取电积系统以及中央调度室等。在对自动化控制系统进行设计应用时，需要从这个系统从硬件与软件两方面出发，保证设计效果。在自动化系统设计中主要的设计工业端包括以下方面：第一，露天采矿系统。这一系统主要包括电控系统以及单独的卡车调度系统。为了保证这一系统能够稳定运行，在实际设计施工时，需要在采场30kV 变电站敷设16 芯主干光缆，同时要配置单模交换机。这样可以利用光缆将其与中央调度室与信息系统有效连接。第二，原矿粗碎系统。这一系统的主要目的是对采集到的原矿进行破碎处理。主要配置的设备为半移动破碎站单独配有PLC 控制系统，以以太网通信方式将其列入到总调度室。设计时还需要注意给料皮带需要单独配有PLC 控制器，并按照以太网通讯方式将其接入主系统。操作员站也是该系统的主要设备配置之一。第三，矿石输送系统。矿石输送系统能够将已经破碎的矿石输送到堆浸场的矿石输送带以及矿石堆筑布料机等设备上。在对矿石输送系统进行设计时，主要设备包括胶带运输机、悬臂式轨道卸料车以及远程I/O 站、移动布料机控制室。其中胶带运输机需要各自配置PLC 控制系统，才能形成单独的皮带控制系统光纤环网，同时要利用以太通信方式将其接入到全场控制系统内。而悬臂式轨道卸料车也需要配置PLC 控制系统。在对矿石进行输送时，该控制系统可以利用无线通信的方式完成联锁控制。远程I/O 站可以对高位水池进行有效监控并利用网络进入主系统。移动布料机进入主系统的方式是无线WiFi 通信方式以及以太网连接。而控制室一般会设置在选矿办公楼，包括操作员站以及工程师站。第四，堆浸控制系统。在堆浸控制系统设计时，最主要设备是必不可少的大型泵站。要在泵站设置远程I/O 站，保证信号能够有效接入，完成控制工作。可以利用Profibus-DP 的通信方式获取高压电机、变频器、马达保护器在运行过程中的具体参数。同时在堆浸控制系统中还要配置中间液池以及贵液池泵站。在对堆浸系统的上位机进行安置时，一般是在冶金办公楼的冶炼控制室内，可以与萃取电积系统共同应用操作员站与工程师站。第五，萃取电积控制系统设计工作，这是整个项目设计的关键阶段，也是主要阶段。在这一工段设计时，所包含的仪表测点以及电机设备数量比较多，对工艺控制的要求也相对较高。在对设备进行配置时，需要从萃取电积系统的操作与建设方面出发，主要是由冶金办公楼冶炼控制室完成操作与监控功能，同时要配置冗余CPU。在设置时，需要设置低压配电室以及配套的远程I/O 站。电积机组、压缩空气站循环水系统可以共同设置一个远程I/O 站，容积油库、空压机站需要分别设置远程I/O 站。在萃取工艺段需要在控制室内设置三个操作员站。这样才能够对萃取电积系统进行有效的操作以及监控。除此之外，还需要在冶金办公楼冶炼控制室设置操作员站以及工程师站。第六，中央调度室。中央调度室是自动化控制系统设计的核心部分。在对这一部分进行设计时，必须保证光纤网络的可靠性，这是保证系统影响可靠稳定的重要基础。中央调度室一般是对全矿进行调度指挥和监控的中心，会设置在营地内。可以利用光纤环网、核心交换机完成主系统与分系统的连接工作。在总调度室设置时，需要配置冗余数据服务器以及归档服务器、WEB 服务器。这样可以对强化数据业务进行有效的采集、整理以及分析[2]。

2 关键运行段的自动化控制技术特点

在此次湿法铜冶炼厂自动化控制系统设计过程中，需要对关键工艺段的自动化控制技术进行有效应用。湿法铜冶炼厂的冶炼处理工艺主要包含细菌生物堆浸、萃取、电积。其中萃取工艺的是整个自动化控制系统的关键工段。因此，需要对萃取工艺段的自动化控制技术进行深入分析。在此次设计过程中主要包括三个萃取电积单元，在这一部分的自动化控制系统特点主要包括以下方面：第一，所涉及到的电气设备数量比较多。搅拌器、风机、料液泵等都属于这一工艺段的电气设备，数量达到120 台。第二，这一工艺段的仪表测点也比较多。对液位、压力、pH 值、电导率、流量、控制阀等进行配置，数量达到150 台。第三，在萃取工艺段的自动化控制技术形式比较多。不同的环节所采取的自动化控制技术也存在一定差别。联锁启停、变频速度控制、液位控制、流量控制、pH控制、电导率控制等在萃取工艺段的应用都比较多。第四，网络数据通讯设备也比较多。在对这一工艺段进行控制时，需要利用变频器以及马达保护器将其统一接入到主控制系统内。这样才能够对完整的数据信息进行准确采集，并将信息及时传入到自动化控制系统内，完成监控过程[3]。

3 结语

总而言之，在对湿法铜冶炼厂自动化系统进行设计以及应用的过程中，需要了解整个自动化系统的设计要点，根据湿法铜冶炼工艺不同阶段的具体运行要求，保证自动化系统设计的有效性。与此同时，还要全面分析湿法铜冶炼工艺中的关键工艺段，对这一工艺段的自动化控制技术特点进行全面掌握，有利于根据具体的设计情况对自动化控制技术进行充分应用，发挥自动化控制技术在湿法铜冶炼工艺中的积极作用。从而提高湿法铜冶炼厂的生产水平。