選礦自動化技術自二十世紀四十年代發展以來,經過70多年的發展,已經取得了飛速的進步。在傳統選礦技術之中,工人依靠自身經驗進行手動選礦,無法對生產過程無法進行準確、及時的控制,從而達不到生產指標的要求。實現選礦生產自動化以后,通過使用一些自動化水平較高的設備,不僅減少了生產成本,而且使產品質量和生產效率得到提高,降低了原材料的損耗,使工人的勞動強度降低。我國近幾年不斷發展的自動化選礦技術,對選礦過程中的影響因素進行綜合性的考慮,隨著礦石性質的改變,對各種變量進行及時的控制,提高了選礦的質量。選礦自動化生產主要包含以下幾個方面:浮選、磨礦和破碎等,通過使用計算機網絡對生產管理和調度進行自動化管理,使生產過程達到最優狀態,提高了回收率、精礦品位和產量,最終實現減少消耗和提高質量的目的。
1、破碎過程控制
破碎機是生產過程中的重要設備,具有粒度均勻、耗能少、產量高和破碎比高的特征,經過多年的改進與發展,破碎系統和設備取得了長足的發展。國內外很多廠商都對設備進行了完善和改進,取得了良好的效果,推出了節能、可靠和高效的產品。在破碎設備上配置了自動控制裝備和檢測儀表,從而達到了提高產量、穩定操作和設備保護的目的。
我國礦山現有破碎機以20世紀60_70年代老設備居多,并一直在生產中發揮著重要的作用。若對這些老設備進行自動化改造,實現自動控制,具有良好的現實意義。
2、磨礦過程控制
在選礦工藝中,磨礦作業是一個必不可少的重要工藝環節,其工作狀態的好壞對選礦工藝指標、能源消耗以及生產成本的影響至關重要,直接關系到選礦生產的處理能力、磨礦產品的質量,對后續作業的指標乃至整個選礦廠的經濟技術指標有很大的影響。為了充分挖掘磨礦分級作業的內在潛力,尋求高效的有效途徑,對磨礦分級自動控制的試驗研究具有十分重要的意義。磨礦系統有4個主要的技術的指標:球磨機臺時處理量、磨礦粒度、磨礦濃度和溢流濃度。影響這些技術指標除了原礦性質以外,還與排礦水量、返砂水量、磨機充填率等因素有關。因此,有必要對磨礦系統實施自動控制,其目的是為了提高磨機效率,穩定分級溢流粒度,為選別作業提供合格的溢流產品。
磨礦作業是一個十分繁瑣的過程中,具有很強的耦合性,只依據單輸出和單輸入的PID很難對回路進行有效的控制,因此,應該使用模糊控制器,保證回路能夠協調的工作,最終實現整個系統的自動化操作,針對回路的特征,應該使用不同的策略進行控制,在簡單的回路之中,可以使用智能PID進行控制,在復雜的回路之中,使用模糊控制和串級控制等。各智能PID控制回路的給定值由一個模糊控制器根據系統運行情況自動計算。當礦石硬度、粒度、磨機介質、負荷量等發生變化時,球磨機的最佳處理量將發生變化,這時磨礦作業的控制參數必須及時作出相應的調整。
磨礦過程自動控制系統包括:磨機給礦量自動控制,磨礦濃度自動控制,細碎礦倉料位自動控制,旋流器泵池液位自動控制、給礦濃自動控制度、給礦壓力自動控制,實現智能給水、給礦及磨機工況的自動分析、故障判斷、歷史資料歸檔、事故報警、故障保護等。按照結構簡單、運行可靠、操作方便的原則,對破碎控制系統、自磨一細碎一磨礦控制系統實施控制,并引入國外成熟的優化軟件調節整個過程,協調系統穩定地運行。在磨礦閉路環節中引入“實驗”模型,實現了功率、旋流器沉砂、原礦性質等多因素的綜合分析判斷,在磨礦作業中實現了先進的控制理論與礦山現場工業實踐的結合。
3、浮選過程控制
3.1加藥過程控制
在浮選過程中,加藥是一個重要的環節,加藥會對選礦指標產生直接的影響,在傳統的選礦工作之中,一直使用人工加藥的方式,使用人工調節的方式進行控制,在人工操作的過程中,受到技術經驗、熟練程度、責任心和經歷等因素的制約,無法針對過程的變化情況進行有效的調節,隨著選礦企業自動化、連續化和大型化的發展,對加藥系統的自動化水平提出了進一步的要求,以往使用的管理方式不能與現在相適應,加強加藥系統中的自動化水平已經成為了十分迫切的需求。我國目前的加藥控制系統一般使用流量控制的方式,在管道上配置電磁流量計,通過DCS系統控制管道上的調節閥或加藥泵的變頻器這兩種方式來實現。
3.2浮選槽液位控制
在浮選生產過程中,準確控制浮選槽液位,將浮選槽中礦漿液面保持穩定,對于提高浮選指標具有重要的作用,不但能穩定浮選作業,而且有利于提高有用礦物的回收率和品位等浮選指標。浮選槽液位檢測的幾種方法:電容式液位計、吹氣式液位計、浮子式液位變送器以及超聲波傳感器。采用超聲波傳感器方法測量礦漿液位可避免前面3種方法測量的不穩定和不可靠的問題,通過在國內實踐(采用特殊設計的浮子及連桿機構),超聲波礦漿浮選槽液位計使用良好,免維護,克服了其它方式檢測礦漿浮選槽液位計的缺點,解決了以前浮選槽液位計不好用及泡沫層厚度不能檢測的難題,給國內選礦廠的浮選槽礦漿液位檢測設計提供了一個很好的手段。但由于浮選機使用機械攪拌式裝置,攪拌強度較大,故礦漿液位較難精確自動控制。
4、選礦自動化存在的主要問題及發展趨勢
4.1選礦自動化存在的主要問題
選礦設計不切合實際,主要表現在設計不合理;儀表選型不合適,不能充分發揮其性能,對生產過程中儀表可能出現的問題沒有充分估計。
很多選礦廠在自動化系統投入后,沒有進行定期的維護,缺乏科學的、系統的維護體系,沒有聘請專業的人員進行,在系統出現問題的時候,無法進行有效的解決,使系統處于癱瘓狀態。而且選礦廠在設備投入運行之后,沒有必備的備品和備件,在問題出現之后無法進行維修,對整個生產過程產生了嚴重的影響。
4.2選礦自動化的發展趨勢
雖然我國選礦自動化應用等方面還存在著很多問題,但是,隨著計算機技術,控制技術和電子技術的飛速發展,我國的選礦自動化技術得到了飛速的發展。現代集成的制造系統使選礦自動化能夠將先進的工藝水平、管理技術和控制技術等信息技術結合,對企業的整體進行管理和控制,最終提高企業的運行水平,提高企業的市場競爭水平。
隨著市場競爭的加劇和礦產資源的不斷減少,我國的選礦企業為了完善技術、提高生產和深化改革,應該對資源進行充分的使用,在生產過程中實現自動化和信息化,不斷提高企業在市場中的競爭力。由于和其它國家相比,還有很大的距離,因此,我國的選礦企業應該使用先機的自動化技術和信息技術,不斷對企業進行改造,提高企業的自動化生產水平和創新能力,最終促進我國礦山企業實力的提高,實現我國經濟的可持續發展。
更多資訊請關注自動化軟件頻道