馬輝

【摘要】目前，針對于選礦行業(yè)的自動化程度較低、生產(chǎn)成本較高、資源消耗過大、對環(huán)境污染造成嚴重的影響等問題，本文對選礦綜合自動化系統(tǒng)與設備控制進行了深入的分析和探討，僅供業(yè)內(nèi)人士的參考。

【關鍵詞】資源消耗；選礦行業(yè)；綜合自動化系統(tǒng)；設備控制

隨著我國礦產(chǎn)資源的枯竭，尤其是東部礦山淺部資源，不斷增加了開采的深度，礦石細、貧、雜以及種類繁多，西部資源豐富，溫度較低、缺少水資源等特點，同時再加上人們對環(huán)境的高度重視，對資源的綜合回收利用提出了更高的要求。選礦工藝對電氣、設備以及生產(chǎn)過程中的自動化要求日益提高，因此，本文對選礦綜合自動化系統(tǒng)以及設備控制的探討，具有十分深遠且重要的意義。

一、選礦綜合自動化系統(tǒng)的探析

從目前實際情況分析，選礦綜合自動化系統(tǒng)主要由MES生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)、ERP企業(yè)資源技術系統(tǒng)以及FCS工藝流程控制系統(tǒng)這三部分構成，其中FCS工藝流程控制系統(tǒng)在選礦綜合自動化系統(tǒng)占有十分重要的位置，發(fā)揮著不可或缺的關鍵作用。其中，針對于ERP企業(yè)資源技術系統(tǒng)而言，其主要是利用兩個服務體系，即瀏覽器/服務器、客戶/服務器，影響著數(shù)據(jù)庫的結(jié)構，是一種信息產(chǎn)業(yè)成果。將ERP企業(yè)資源技術系統(tǒng)中的重要軟件產(chǎn)品與企業(yè)的管理理念、基礎數(shù)據(jù)、人力資源、業(yè)務流程、計算機硬件以及計算機軟件等進行有效的結(jié)合，從而形成一套完善的ERP企業(yè)資源技術系統(tǒng)；MES生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)能夠有效的解決生產(chǎn)或制造過程中產(chǎn)生計劃與實際相背離的問題，加強了管理活動信息與生產(chǎn)活動信息這兩者之間的溝通和聯(lián)系；而FCS工藝流程控制系統(tǒng)具有網(wǎng)絡化和全面數(shù)字化的特點。其與執(zhí)行器、傳感器、智能化、MCC數(shù)字化等通過現(xiàn)場總線，形成一個完整的控制網(wǎng)絡，有效的連接了管理網(wǎng)、控制網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)等，促進了信息在真?zhèn)€網(wǎng)絡中的有效流動。

二、設備控制

（一）開路破碎設備控制

原礦如果小于12000mm，便可以直接進入旋回破碎機的受礦倉。而超過12000mm的原礦需要通過旋回破碎機可碎成粗礦后，進入緩沖倉，并依次經(jīng)過重型板式給礦機、皮帶輸送機、分配小車輸送到粗礦倉進行儲藏。旋回破碎機具有設備潤滑系統(tǒng)和除塵系統(tǒng)，以此為促進自身的安全運行。而皮帶輸送機是一體化設備，能夠?qū)υO備進行監(jiān)控。當高地位報警發(fā)出信號的時候，運輸車就會停止送礦工作，低報警發(fā)出信號的時候，是對重型板式給礦機進行控制。根據(jù)工藝條件，可以對生產(chǎn)流程實現(xiàn)順流程開車、逆流成停車。

（二）磨礦設備控制

目前，很多礦山都采用SABC流程。在SABC流程中，除鐵和脫泥是流程成功的關鍵。礦石在開采和運輸?shù)倪^程中，礦石中會含有鐵件物質(zhì)，這對碎礦設備產(chǎn)生著嚴重的影響。而除鐵能夠充分保證碎礦機的安全運行。如果礦石中含有鐵件，在進入磨礦設備的時候，會比較容易卡住排礦口，從而造成事故，阻礙生產(chǎn)。為了避免上述現(xiàn)象的出現(xiàn)，必須要清楚礦石中的鐵件，防止鐵件進入破碎機中。洗礦是脫泥的主要手段，清洗礦石表面的粘土或污泥。由于受到長期風化，因此而產(chǎn)生礦床。在礦石的開采和運輸過程中，會摻入許多雜物和黃泥，比較容易塞篩孔和分析儀取樣器，從而影響分析精度，無法實現(xiàn)系統(tǒng)的控制目標，因此必須要進行洗礦工作。在粗碎倉中，礦石進入半自磨機，皮帶秤與振動給礦機可以穩(wěn)定給礦量，保證磨礦濃度在一個穩(wěn)定的范圍之內(nèi)。磨機的充填率決定這磨機功率的消耗。電能的消耗量與填充量成正比，電能消耗量增加，填充量便會相應的增加，一旦超過穩(wěn)定的充填率，磨機就會不按比例增加，甚至還會超過臨界填充率，出現(xiàn)漲肚現(xiàn)象。磨礦細度是磨礦作業(yè)的重要標準，因此必須要保證磨礦產(chǎn)品的細度，充分保證磨礦設備良好的充填率。磨礦設備的填充率與沖擊效率、襯板質(zhì)量之間有著十分緊密的關系。磨礦設備的襯板率如果不符合要求，將會降低鋼球的提升高度，偏離落點位置，音頻信號變化，礦石密度變化，從而使得填充率也發(fā)生變化。如果磨礦設備的填充率由其靜壓力決定，會導致磨機內(nèi)部料的底部位置發(fā)生變化，從而減小沖擊力度。

（三）浮選設備的控制

在浮選正常生產(chǎn)過程中，需要合格的入選礦漿，產(chǎn)生相應的化學反應，并在化學環(huán)境下，提高泡沫層和泡沫速度的穩(wěn)定性。在采用浮選藥劑以后，浮選機中的礦漿便會進行混合以及涌過泡沫層的處理，科學的回收不同粒級的礦物。而入選中的礦物會根據(jù)其不同的粒級，在浮選的時候會具備不同的行為和反應。在進行粗選的時候，回收粒級比較細小的礦物收，以此提高剪切力，從而傳遞能量，對液體界層進行突破。清理粘附在浮選機上的氣泡，提高泡沫的負載率。而對于粗粒級的礦物，不能出現(xiàn)跑槽的現(xiàn)象，保持半層流的運動，保證礦粒不從氣泡上掉下來。礦石的成功選別主要取決于礦漿的藥劑類型、酸堿程度、用藥量等方面的選擇，按照工藝要求g/t的標準，有效的控制藥劑用量，是保證礦石成功選別的一種主要手段。浮選機具有可控性，其主要以現(xiàn)在泡沫性質(zhì)的控制。顆粒在泡沫中停留的時間與泡沫層的厚度有著密切的聯(lián)系。但是，如果泡沫層過厚將會出現(xiàn)塌陷，泡沫結(jié)構確定陷部分泡沫層的厚度，而泡沫結(jié)構和藥劑用量又與礦漿的酸堿度以及可浮礦物的數(shù)量等相關。由此可知，浮選機中泡沫厚度和泡速度的穩(wěn)定性可以在很大程度上提高浮選效果。浮選系統(tǒng)隨著礦漿液位的變化而變化的，所以當浮選系統(tǒng)發(fā)生較大變化的時候，就需要控制浮選機的液位，避免出現(xiàn)泡沫箱溢出以及浮選機跑槽的現(xiàn)象。

（四）精礦脫水設備控制

精礦脫水流程主要由濃縮和過濾這兩段脫水流程。為了確保設備的正常運行，就需要對設備進行穩(wěn)定化控制，高分局扭矩報警的上限，使得濃縮機不會出現(xiàn)壓把的現(xiàn)象；濃縮機不僅可以合理控制絮凝劑的添加量，而且還可以對底流流量進行適當?shù)恼{(diào)整，以此提高底流流量密度的穩(wěn)定性。濃縮機在整個運作過程中，保證了物料之間的平衡性，一旦打破了物料的的平衡，會出現(xiàn)壓把、溢流跑混的現(xiàn)象，并且還能夠在一定程度上降低固液的分離效果。北京礦冶研究總院信息與自動化研究設計所建立了一個關于物料平衡的數(shù)學模型，利用該模型合理設置底流流量的數(shù)值，并對其數(shù)值進行優(yōu)化，實現(xiàn)對濃縮機的合理控制。

結(jié)束語

隨著我國礦產(chǎn)資源的日益緊張，人們對有限資源的回收利用提出了更高的要求，而大型設備機電一體化、選礦過程中參數(shù)優(yōu)化控制以及智能MCC成為了用戶的迫切需求。

參考文獻

[1]王啟柏.選礦綜合自動化系統(tǒng)及設備控制[J].礦業(yè)裝備，2014，（12）：31-34.