尹占祥

【摘要】工廠想要提高其產(chǎn)品的質(zhì)量，降低其生產(chǎn)成本，減少對環(huán)境的污染和對資源的消耗，在生產(chǎn)的過程中就要建立全自動的控制系統(tǒng)。本文綜合了幾種目前使用比較廣泛的新型的選別設(shè)備，以及他們在生產(chǎn)時所采用的方式。同時還簡單的介紹了在選礦的過程中幾種常用的裝置，并且還提出把選礦設(shè)備與自動控制技術(shù)完美的結(jié)合起來，有利于促進選礦技術(shù)的發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】自動控制系統(tǒng);選別設(shè)備;自動控制技術(shù);選別作業(yè)

我國是鋼鐵大國，鋼鐵產(chǎn)量位于世界第一位，每年處理的鐵礦石可以達(dá)到六億多噸，而選礦工業(yè)也成為了我國傳統(tǒng)的基礎(chǔ)工業(yè)，規(guī)模龐大，相關(guān)的從業(yè)人員眾多。但是其中存在的問題也越來越突出，比如效率低、耗能高、自動化的水平較低、勞動的強度大等等，而且隨著礦石性質(zhì)的變化，這些問題也變得很不穩(wěn)定。隨著加工礦物工業(yè)的發(fā)展，一些品位低、礦物成分復(fù)雜難選的礦石增多，而需要冶金的一些用戶在質(zhì)量上對礦產(chǎn)品的要求越來越高，再加上來自經(jīng)濟上和環(huán)境上的壓力，所以就產(chǎn)生了各種新型的選別設(shè)備和生產(chǎn)過程中的控制方法，比如磁選重選作業(yè)自動控制、浮選自動控制等等，這些選別作業(yè)可以使生產(chǎn)過程長期保持在最佳狀態(tài)，最大程度的提高產(chǎn)量和礦產(chǎn)的品位，以達(dá)到高效率的技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)，使生產(chǎn)的勞動強度降低，節(jié)能降耗，并且提高產(chǎn)品的質(zhì)量。

一、磁選作業(yè)的自動控制

在眾多的選礦作業(yè)中，磁選是一種污染小甚至可以達(dá)到無污染的選礦工藝，加大力度發(fā)展磁選技術(shù)，特別是對節(jié)能、降耗設(shè)備的加強，可以對我國的經(jīng)濟發(fā)展起著重要的作用。近幾年來，我國磁選設(shè)備的研制發(fā)展迅速，并且取得了較好的研究成果。

（一）磁力脫水槽的作業(yè)控制。磁力脫水槽是一種磁力與重力相互結(jié)合的設(shè)備。它具有選別、濃縮和脫泥的作用，并且已經(jīng)在鐵礦選礦工藝中廣泛運用。使用磁力脫水槽具有很多優(yōu)點，比如它的機構(gòu)簡單，不消耗動力，并且處理礦漿多的優(yōu)點，在許多的選礦業(yè)中，該設(shè)備是不可替換的有效設(shè)備。在生產(chǎn)時，當(dāng)各個工序的礦漿產(chǎn)量和礦漿濃度都保持穩(wěn)定時，那么選別磁力脫水槽的指標(biāo)就比較好;但是當(dāng)?shù)V量和濃度頻繁變化時，就表明磁力脫水槽的指標(biāo)在惡化，并且會給礦廠的選別作業(yè)帶來影響。在這種情況下，就需要工作人員對操作進行調(diào)整，來滿足對金屬回收率的要求。傳統(tǒng)的人工操作是指工人利用雙桿操作鉤來對礦產(chǎn)的顏色進行探測，并且目測礦產(chǎn)的顏色，通過這種方法來掌握礦層的位置，再憑借自己的專業(yè)經(jīng)驗把排礦的閥門控制在合適的范圍內(nèi)。但是人工操作如果不能準(zhǔn)確并且及時的進行，就會導(dǎo)致精礦品位的波動，而且還會使金屬流失?？偠灾?，人對磁力脫水槽的生產(chǎn)指標(biāo)影響比較大。選礦廠一直都在尋找方法，來實現(xiàn)對脫水槽進行自動的控制。

（二）磁聚機的作業(yè)控制。磁聚機是磁團聚重力分選機的簡稱，是一種磁力與重力相互結(jié)合的選礦設(shè)備。在選礦時使用磁聚機的工藝能夠提高作業(yè)的效率，并提高精礦的品位，所以許多選礦廠都使用這種設(shè)備。

（三）立環(huán)脈動高梯度磁選機作業(yè)的自動控制。為了提高選礦的效率，解決技術(shù)上的難題，有關(guān)研究所把脈動流體與磁力結(jié)合了起來，研究出了一種叫做立環(huán)脈動高梯度磁選機的設(shè)備。其基本原理是利用絲狀的介質(zhì)，在磁場當(dāng)中產(chǎn)生強磁力，捕收弱磁性的礦物，因為強磁力對弱磁性的礦物具有捕收的能力。高梯度的強磁力主要是由電控系統(tǒng)和脈動機構(gòu)來組成的。

（四）磁選柱作業(yè)的自動控制。為了解決一些磁產(chǎn)品的磁性與非磁性相互夾雜的情況，如何采用一些先進的手段來獲得高品位的鐵礦，一直都是選礦工作者所追求的目標(biāo)。為此，一些研究中心研究出了磁選柱的磁選設(shè)備，這種磁選設(shè)備在電源供電上運用了特殊的方式，并對磁場產(chǎn)生變換機制，來對礦漿進行反復(fù)的分散聚合，能充分的把在常規(guī)的情況下生產(chǎn)出的產(chǎn)品中夾雜的一些連生體和一些單體脈石分散開。所以使用了磁選柱作業(yè)的控制方法，可以使用低品位的礦石，生產(chǎn)出高品位的精礦。

二、浮選作業(yè)的自動控制

浮選過程是在選別礦物的過程中，礦漿在藥劑和充氣的作用下，有用的成分被吸附以后，帶到了泡沫層里，經(jīng)過刮出就變成了精礦，而在經(jīng)過藥劑的作用下變得下沉的就成為了尾礦。浮選的控制主要有三點目標(biāo)：降低原材料的消耗、提高一些有用成分的回收率和保持精礦的品位。在浮選的過程中，主要會用到浮選的藥劑量、浮選槽的液位和浮選槽的充氣量等控制變量。

（一）浮選液位置的控制。在使用浮選時，檢測氣泡的厚度和浮選槽的液位是非常重要的，怎樣對充氣量和浮選槽的液位進行控制也一直是人們比較頭疼的地方，能否得到正確的控制效果對浮選指標(biāo)的優(yōu)劣起到關(guān)鍵性的影響。在近幾年，浮選槽檢測礦漿的液位時使用較多的液位變送器，而超聲波的測量位移也已經(jīng)被許多國家所應(yīng)用。

（二）浮選柱作業(yè)的控制。浮選柱是指一種礦漿和氣泡相互流動的設(shè)備，礦漿的液面位置與泡沫的厚度影響著精礦的產(chǎn)量和品位。如果泡沫層太厚就會使回收率降低，但是太薄就會導(dǎo)致精礦的品位降低。而且礦漿在柱內(nèi)停放的時間是比較短的，而且礦化的速度還很快。所以保證浮選柱狀況的穩(wěn)定、浮選的效果是非常重要的，這就需要對自動化的設(shè)施實行監(jiān)控。從浮選效果上來看，浮選柱作業(yè)的控制主要包括三個方面：礦漿流量的控制、礦漿位置的控制和對偏流的控制。其中最重要的是礦漿液位的控制。在穩(wěn)定控制的基礎(chǔ)上，因為分選的過程不同，所以可以隨時的調(diào)控變量，使得浮選柱在最好的狀態(tài)下工作，盡量的節(jié)約能量消耗和藥物消耗，使浮選柱的分選可以達(dá)到最佳的效果。在使用浮選柱的過程中，可能會需要加入一些相關(guān)的藥劑來輔助。但是由于在浮選過程中藥劑的作用是非常復(fù)雜的，不同的條件，藥劑的作用也是不同的。從控制的角度來說，添加藥劑后，出現(xiàn)的現(xiàn)象是相同的，藥劑的添加量與浮選產(chǎn)品的質(zhì)量有著直接的關(guān)系，所以，我們可以使用品位分析器來檢測產(chǎn)品的質(zhì)量，并且來控制藥品的添加量。

（三）石灰乳的自動添加裝置。選礦廠石灰乳調(diào)整劑的自動添加，一直是選礦廠浮選作業(yè)的一個主要的難題。主要是因為一些含有雜質(zhì)的石灰乳會對各個閥門產(chǎn)生磨損，而且還容易對閥門造成堵塞與腐蝕，導(dǎo)致添加量不穩(wěn)定。因為選礦廠對石灰乳自動添加的需要，相關(guān)的研究所研究出了自動控制添加裝置，完美的解決了一直困擾著選礦廠在生產(chǎn)上的難題，并且有效的控制了執(zhí)行閥，調(diào)整了石灰乳的添加量，有效的控制了PH值。

三、結(jié)語

選礦工藝和先進的自動化技術(shù)與選礦設(shè)備的結(jié)合，將會促進我國礦山技術(shù)的進步。為了改善傳統(tǒng)的選礦工藝在能源消耗和環(huán)保方面的局限性，一些新的選礦設(shè)備正在逐漸的取代原來的生產(chǎn)方式。在這些新技術(shù)中，都有一個共同的要求，就是要保證較高的自動化程度，以保證達(dá)到高的選礦指標(biāo)。生產(chǎn)過程的自動化是建設(shè)礦產(chǎn)業(yè)自動化的必要條件，隨著計算機技術(shù)的快速發(fā)展，礦產(chǎn)行業(yè)的信息化應(yīng)該向多個方面發(fā)展。從實際出發(fā)，把礦產(chǎn)行業(yè)的自動化作為信息化的方向，逐漸使企業(yè)內(nèi)的各個環(huán)節(jié)相互聯(lián)系、相互溝通，加快我國礦產(chǎn)業(yè)信息化的建設(shè)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]張慶松，高延法，劉松玉，等.基于粗集與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的巖移影響因素分析與開采沉陷預(yù)計方法研究[J].煤炭學(xué)報，2004.

[2]楊帆，麻鳳海.地表移動預(yù)計參數(shù)選取的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法[J].中國地質(zhì)災(zāi)害與防治學(xué)報，2004.

[3]郭文兵，鄧喀中，鄒友峰.概率積分法預(yù)計參數(shù)選取的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型[J].中國礦業(yè)大學(xué)學(xué)報，2004.

[4]柴華彬，鄒友峰，郭文兵.用模糊模式識別確定開采沉陷預(yù)計參數(shù)[J].煤炭學(xué)報，2001.

[5]郭廣禮，汪云甲.概率積分法參數(shù)的穩(wěn)健估計模型及其應(yīng)用研究[J].測繪學(xué)報，2000.