磨矿分级自动控制系统方案
磨矿作业过程及任务就是使矿石中的有用矿物充分单体解离及粒度适合选别要求,并且过粉碎尽量小,产品粒度均匀,为选别作业提供合适的入选矿浆,为更好回收矿石中的有用成分创造条件。磨矿自动控制的主要任务是在最佳给矿量条件下,保证磨矿分级设备溢流产品粒度、浓度稳定,使磨矿分级生产过程调整到稳定或最佳状态,充分提高磨矿和分级的效率。
检验磨矿作业效果的重要参数是分级后矿浆的粒度和浓度。影响分级效果的因素除了原矿性质以外,还包括磨机的工作效率和分级设备的工作状况。可将需要控制的参数分解为磨机的给矿量、磨机给水量、进旋流器矿浆的浓度、旋流器的工作压力等。以旋流器溢流矿浆的粒度和浓度为最终控制目标,通过对给矿量等参数进行控制,实现提高磨机效率、稳定旋流器分级效果的目的,为选别作业提供合格的产品。
一、工艺介绍
矿仓中的矿石通过安装在其底部的振动给料机进入集矿皮带,集矿皮带上的矿石经给矿皮带进入球磨机。矿石、水和钢球在球磨机中经过研磨后形成矿浆,矿浆经球磨机泵池及其渣浆泵打到水力旋流器,水力旋流器的溢流进入下一流程 (浮选作业),旋流器的底流返回到球磨机,该处水力旋流器和球磨机构成一段闭路磨矿系统。
二、控制策略
1、球磨机保护控制
球磨机与拱桶之间用耦合器连接,当耦合器坏掉以后,拱桶停止转动,而皮带震动给料器和分级机一直在运行,会导致拱桶堵塞,因此我设计了一套自动控制系统,利用转动传感器检测拱桶转动,当拱桶停止转动时,将停止信号发送给PLC控制器,然后PLC控制器发送停止指令,立即自动停止皮带震动给料器和分级机。
2、磨机恒定给矿
磨机恒定给矿直接影响分级后矿浆的粒度和浓度,同时它是最最易实现的一种控制系统。恒定给矿控制框图如图1所示,检测元件为核子秤,执行机构为带变频器的振动给料机,控制单元为PLC。
图1 球磨机恒定给矿控制框图
3、旋流器压力恒定和矿浆浓度控制
(1)旋流器压力恒定控制:
稳定的旋流器进料压力是保证分级效果的关键。由于旋流器压力受旋流器进料流量的影响,而矿浆池液位受控于矿浆流量。因此将旋流器进料压力设定为上限压力、中限压力和下限压力恒定,来对应泵池液位的约束,因此,用超声波液位计测量液位并送入 PLC 系统,设置液位的上限、上上限、下限、下下限等报警状态。采用分段控制策略,确保旋流器分级稳定。旋流器压力控制系统图如图2所示。
图2 旋流器稳定控制系统框图
(2)旋流器矿浆浓度控制:
水力旋流器溢流矿浆是磨矿作业最终产品,其粒度受水力旋流器进浆浓度的影响极大。一般情况下,当矿石性质变化不大时,分级设备的溢流产品粒度与浓度有一定关系,因此将水力旋流器的进矿管浓度保持在一定范围之内,有助于将水力旋流器的溢流产品粒度控制在某一个范围内。根据工艺流程的特点,通过调整加入到磨机泵池中的水流量的方式来调整旋流器给矿管的浓度,当矿浆池的矿浆达到液位上上限时,及时矿浆浓度没有达到控制的范围,停止加水,渣浆泵变频器旋按照旋流器的上限压力运行,直到矿浆池的液位降到上限液位以下时,渣浆泵变频器旋按照旋流器的中限压力运行;当矿浆池的矿浆达到液位下下限时,渣浆泵变频器旋按照旋流器的下限压力运行。旋流器给矿管浓度控制框图如图3所示,检测元件为电磁浓度计,执行机构为气动调节蝶阀,控制单元为 PLC。
图3 水力旋流器进浆浓度控制框图
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