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      排山樓選礦廠自動(dòng)化控制系統(tǒng)應(yīng)用

      2017-07-10 14:44:11劉英馳王美蠲包剛
      科學(xué)與財(cái)富 2017年20期
      關(guān)鍵詞:選礦自動(dòng)化控制應(yīng)用

      劉英馳+王美蠲+包剛

      (遼寧排山樓黃金礦業(yè)有限責(zé)任公司)

      摘 要:選礦廠作為排山樓公司主要生產(chǎn)車間,如何應(yīng)用自動(dòng)化控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)連續(xù)、穩(wěn)定、優(yōu)質(zhì)和高效運(yùn)行,減少污染,改善作業(yè)環(huán)境與勞動(dòng)強(qiáng)度,是選礦廠所面臨的問(wèn)題。本文根據(jù)排山樓選礦廠工藝流程介紹選礦自動(dòng)化應(yīng)用情況。

      關(guān)鍵詞:選礦;自動(dòng)化控制;應(yīng)用

      排山樓公司選礦廠現(xiàn)有自動(dòng)化控制系統(tǒng)于2015年12月正式施工,2016年12通過(guò)正式驗(yàn)收。選礦采用全泥氰化炭漿工藝,其流程為破碎部分采用三段一閉路加篩分;磨礦部分采用兩段兩閉路磨礦分級(jí);浸出部分采用全泥氰化炭漿提金+高溫高壓解吸電解;尾礦部分采用壓濾干堆。自動(dòng)控制系統(tǒng)由排山樓公司聯(lián)合北京憶眾聯(lián)創(chuàng)科技公司共同開(kāi)發(fā)完成。

      選礦廠自動(dòng)化采用西門子DCS冗余控制系統(tǒng)、先進(jìn)的通訊環(huán)網(wǎng)、先進(jìn)的在線檢測(cè)分析儀表及執(zhí)行機(jī)構(gòu)等,引入模糊控制、網(wǎng)絡(luò)控制等先進(jìn)控制方式,對(duì)全流程進(jìn)行自動(dòng)控制和檢測(cè);選用穩(wěn)定性好的知名公司的檢測(cè)設(shè)備如科隆的流量計(jì)、E+H的濃度計(jì)、西門子的變頻器等等為控制環(huán)節(jié)提供數(shù)據(jù)支持;利用大數(shù)據(jù)技術(shù)建立軟測(cè)量模型對(duì)無(wú)法在線檢測(cè)的關(guān)鍵工藝變量進(jìn)行推算,實(shí)現(xiàn)了排山樓公司選礦廠生產(chǎn)全流程自動(dòng)化控制。

      1 破碎控制系統(tǒng)

      破碎機(jī)為礦山生產(chǎn)主要的設(shè)備之一,但同時(shí)破碎機(jī)又是高耗能的設(shè)備。因此,如何使破碎機(jī)效率最大化,就成了碎礦自動(dòng)化控制的最終目的。一般控制系統(tǒng)主要選取主傳動(dòng)電機(jī)的功率或電流作為被控參數(shù),控制策略一般采用恒功率或優(yōu)化功率方式運(yùn)行,動(dòng)態(tài)調(diào)整給礦機(jī)給礦量的大小,使主機(jī)的負(fù)荷穩(wěn)定運(yùn)行在設(shè)定的要求之內(nèi),同時(shí)檢測(cè)溫度、壓力、流量等,具有完備的保護(hù)功能,排山樓公司碎礦自動(dòng)控制針對(duì)美卓設(shè)備采取如下控制策略。

      1.1 提高破碎效率

      破碎系統(tǒng)主要采用的是美卓設(shè)備,該設(shè)備是在滿足擠滿給料的前提下才能發(fā)揮其最佳效能。所以我們把做好擠滿給料作為提高破碎效率的突破口。我們通過(guò)在hp300和hp400料腔上方加裝激光料位計(jì)檢測(cè)破碎料腔內(nèi)料位高度、對(duì)主電機(jī)運(yùn)行電流等參數(shù)和給料皮帶進(jìn)行PID調(diào)控,并形成閉環(huán)控制,達(dá)到了提高破碎運(yùn)行效率的目標(biāo)。

      1.2 降低能源消耗

      是在保證設(shè)備發(fā)揮最大效率的基礎(chǔ)上,提高小時(shí)處理礦量,減少運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)完全躲峰運(yùn)行;同時(shí)要建立能源管理系統(tǒng),就是要充分實(shí)施電力消耗數(shù)字化,通過(guò)安裝計(jì)量表實(shí)現(xiàn)峰、谷、平及每班、每天、每月的電耗統(tǒng)計(jì),進(jìn)而進(jìn)一步分析和評(píng)價(jià)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài),保障設(shè)備效率的最大化,同時(shí)為進(jìn)一步降低能耗提供有力的事實(shí)依據(jù)。

      1.3 給礦量的控制

      C120的給礦速度是根據(jù)HP300小料倉(cāng)的料位調(diào)節(jié)重板的給礦速度實(shí)現(xiàn);HP300的給料是通過(guò)HP400倉(cāng)位調(diào)整hp300給礦小皮帶完成;HP400給料皮帶頻率是通過(guò)電流和腔內(nèi)料位對(duì)hp400小皮帶進(jìn)行pid調(diào)節(jié)。破碎系統(tǒng)給礦控制的由后向前推進(jìn),做優(yōu)每臺(tái)設(shè)備的閉環(huán)調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)整個(gè)流程閉環(huán)控制,實(shí)現(xiàn)礦量的自動(dòng)給礦和自動(dòng)調(diào)節(jié),并經(jīng)安裝在4號(hào)帶與5號(hào)帶之間的切換翻板自動(dòng)分配至新老系列兩個(gè)粉礦倉(cāng)。礦石量采用電子皮帶秤檢測(cè)4號(hào)皮帶礦量作為反饋信號(hào)進(jìn)行計(jì)量,并在所有料倉(cāng)加裝料位計(jì),實(shí)時(shí)監(jiān)控料位狀態(tài)。

      1.4 設(shè)備安全運(yùn)行與狀態(tài)監(jiān)測(cè)

      主要包括設(shè)備的順序起停、電流(功率)實(shí)時(shí)、設(shè)備潤(rùn)滑系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與保護(hù)(油流、油壓、油溫實(shí)時(shí)狀態(tài)檢測(cè)與記錄),以及破碎機(jī)、篩分機(jī)的軸溫檢測(cè)和控制;皮帶機(jī)打滑、跑偏檢測(cè)和控制。

      2 磨礦分級(jí)控制系統(tǒng)

      磨礦分機(jī)系統(tǒng),磨礦作業(yè)是選礦最重要工藝環(huán)節(jié),是考核整個(gè)選礦廠重點(diǎn)。因此磨礦系統(tǒng)實(shí)施自動(dòng)控制,確保濃度指標(biāo)合理至最優(yōu),其根本目的就是為了提高磨機(jī)效率,提高處理礦量的同時(shí),穩(wěn)定磨礦分級(jí)最終產(chǎn)品粒度,為選別作業(yè)提供合格的溢流產(chǎn)品。

      2.1 給礦量控制

      1號(hào)球磨機(jī)的給礦量是通過(guò)礦石處理量設(shè)定值與皮帶秤反饋信號(hào)實(shí)現(xiàn)控制,輸入給礦量設(shè)定值,通過(guò)皮帶秤檢測(cè)值實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)給料皮帶頻率,達(dá)到預(yù)期設(shè)定處理量。

      2.2 配比水控制

      球磨機(jī)給礦水和返沙水是根據(jù)皮帶秤處理礦量反饋信號(hào),經(jīng)計(jì)算機(jī)計(jì)算確保合理的磨礦濃度后進(jìn)行比例給水。排礦水是根據(jù)分級(jí)機(jī)溢流濃度設(shè)定值調(diào)整給水量,通過(guò)濃度計(jì)檢測(cè)值實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)調(diào)整補(bǔ)加水閥門開(kāi)度大小,實(shí)現(xiàn)補(bǔ)加水的自動(dòng)調(diào)節(jié)功能。

      2.3 渣漿泵泵池液位控制

      通過(guò)泵池液位控制渣漿泵頻率實(shí)現(xiàn),根據(jù)工藝流程要求設(shè)定液位控制值范圍,高于控制值范圍降低渣漿泵給礦頻率,低于控制值范圍提高渣漿泵給料頻率。

      2.4 濃細(xì)度的控制

      根據(jù)粒度儀濃細(xì)度反饋信號(hào)控制,細(xì)度根據(jù)粒度儀每15分1次檢測(cè)結(jié)果通過(guò)3個(gè)數(shù)輪詢的平均值對(duì)比,平均值低于設(shè)定值調(diào)整給礦量與給水量配比。

      2.5 球磨機(jī)漲肚的控制

      通過(guò)電耳反饋信號(hào)控制,根據(jù)球磨機(jī)的實(shí)際漲肚測(cè)量設(shè)定電耳檢測(cè)值控制范圍,通過(guò)檢測(cè)值實(shí)施數(shù)據(jù)調(diào)整前后水量配比。

      2.6 一段分級(jí)粒度控制,采用分級(jí)溢流濃度的設(shè)定進(jìn)行調(diào)整,通過(guò)球磨排礦給水的調(diào)整實(shí)現(xiàn)分級(jí)機(jī)濃度控制,即實(shí)現(xiàn)了一段粒度控制。

      2.7 二段粒度控制,可以通過(guò)控制泵池液位(避免泵池抽空,粒度跑粗),以及通過(guò)旋流器溢流濃度的控制,通過(guò)調(diào)整泵池給水來(lái)調(diào)整旋流器給礦濃度的辦法控制溢流濃度,達(dá)到控制溢流粒度的辦法。

      3 結(jié)論

      選礦廠DCS自動(dòng)化控制系統(tǒng)不僅實(shí)現(xiàn)選礦廠生產(chǎn)流程設(shè)備自動(dòng)化閉環(huán)控制,另一方面也承擔(dān)著數(shù)字化礦山建設(shè)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集與整理,通過(guò)檢測(cè)采集處理礦量、藥耗、電耗、水耗、產(chǎn)品質(zhì)量、設(shè)備運(yùn)行時(shí)間、運(yùn)行狀態(tài)、等數(shù)據(jù)信息,并進(jìn)行基礎(chǔ)運(yùn)算整合提供給信息層作為運(yùn)算依據(jù)。從選礦自動(dòng)化系統(tǒng)、輸變電微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、各類現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)儀表及其它信息系統(tǒng)中實(shí)時(shí)采集生產(chǎn)數(shù)據(jù)和信號(hào)。這些數(shù)據(jù)可為業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)的生產(chǎn)監(jiān)控、生產(chǎn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和歷史趨勢(shì)分析提供數(shù)據(jù)支撐。這次自動(dòng)化改造項(xiàng)目實(shí)施,將極大地提高選廠自動(dòng)化控制水平,為建設(shè)數(shù)字化礦山打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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