2005年2月中国矿山工程工程建设。黄金矿山*第34卷第选矿过程自动控制在大尹格庄矿业公司的应用隋德志,李建丰(山东招金集团大尹格庄矿业有限公司,山东招远265414)用自动化控制系统的设计思路、软硬件配置、实现过程及应用情况。
山东招金集团大尹格庄矿业有限公司,设计生产能力为处理矿石2000t/d,2000年10月投入生产。设计中使用比较先进的生产设备,如!4mx6m溢流型球磨机,16m3泮选机,500x4旋流器,HP300中、细碎圆锥破碎机、尼尔森选矿机(重选)等。为了充分发挥这些先进设备的作用,进一步挖掘生产潜力,提高生产过程自动化水y,选用了目前先进的自动控制设备和自动控制技术。这些先进设备的引进和先进技术的运用,有效地提高了原有设备的生产能力,提高了生产效率,降低了生产成本,各项指标均超过设计指标。
1工艺流程简介选矿工艺流程见,整个工艺流程分为四部分:破碎、磨矿、浮选和脱水。
文草编号:东招远市人,高级工程师从事选矿设备管理工作。
破碎部分流程:矿石经井下颚式破碎机粗碎后由18t箕斗提到地面原矿仓,经振动给矿机给矿,通过1皮带(B=l 000)输送到双层圆振动筛(2YAH2460),上层筛筛上物料进入中碎圆锥破碎机;下层筛筛上物料进入细碎圆锥破碎机;两台圆锥破碎机排矿合并经2皮带(B=800)转运后至1皮带返回圆振动筛;筛下矿石直接排至粉矿仓。
磨矿流程采用单段球磨+旋流器分级的磨矿流程。粉矿仓的矿石经3皮带(B=800)送入球磨机,球磨机排矿通过砂泵扬入旋流器,旋流器底流经分流后,一部分进入尼尔森选矿机,另一部分返回球磨机,而旋流器溢流则经搅拌槽调浆后进入浮选回路;尼尔森选矿机的排矿送回球磨机入口。
浮选采用一粗二精二扫工艺,粗选和扫选采用KYF-16m3充气搅拌式浮选机,精选使用BSX-4*3浮选机。经旋流器溢流口流出的矿浆进入搅拌槽,经搅拌后进入粗选槽,粗选的精矿经泵输送入精选槽,尾矿则进入扫选槽;精选出的精矿经泵输送到浓缩机,尾矿则回送到粗选槽%扫选精矿经泡沫泵送到粗选,扫选尾矿经分级后分别送到充填搅拌站和尾矿库。
脱水流程采用浓缩!压滤的方法,精矿浆经泡沫泵送到浓缩机,浓缩后流入搅拌槽,经搅拌后送到压滤机脱水,得到选矿过程的*终产品金精矿。
2选矿过程控制系统简介选矿过程的*终控制目标为:提高生产效率,降低生产成本,优化生产过程,提高精矿回收率及精矿品位。为此从以下两个方面考虑①实时检测所有设备的运行和故障状态,发现故障及时报警,并按照一定顺序依次终止其它设备运行,以保证所有设备的安全运行。②对各个环节的重要参数进行控制。2.1碎矿过程计算机控制系统设计原则为先进、可靠、经济。尽量减少停车时间、充分发挥设备能力、实现“多碎少磨”降低生产成本。
碎矿系统单独列为一个控制系统,单独建一个控制室,利用以太网通讯将碎矿过程的信号传送到选矿总控制室。控制室内设控制柜1台,变频柜1台,操作员控制台,及计算机显示操作站一台。控制器采用-E公司的VERSAMAX系列,其CPU型号为E05,它支持4098个数字量1/0,256个模拟量I/O,支持2个串口通讯以及以太网数据通讯,内置丰富的指令系统。控制器主要完成现场信号的采集,设备的控制及工艺参数的控制;计算机显示站完成碎矿过程全流程显示,碎矿过程全部在线检测信号显示,设备集中启动/停止,重要参数动态设置,故障报警,记录和显示,历史数据累计,生产报表实时打印等功能。
全部电气设备实现相互联锁,设备启动顺序原则上按照物料走向的逆向顺序依次启动,正常停机的顺序按照物料走向的正向顺序依次延时停车,延时的时间间隔应足以能处理该设备上的剩余物料;故障引起的紧急停车,原则上是故障设备之前的所有设备立即停车,故障设备之后的设备顺序延时停车,延时的时间间隔应足以能处理该设备上的剩余物料。按照工艺设计指标:破碎过程生产矿量200t/min,给矿粒度0~200mm,产品粒度9mm以下占80.其中:中碎生产矿量170t/min,入口粒度35mm以上,排矿粒度24~26mm;细碎生产矿量190t/min,入口粒度14~35mm,排矿粒度12~14mm.为了实现工艺设计指标,在圆锥破碎机上安装超声波料位计和功率变送器,在振动给矿机上安装变频调速装置,对圆锥破碎机的载矿量及功率进行实时监测,采用先进的控制技术,实现圆锥破碎机的料位控制和功率控制,充分利用圆锥破碎机效率高能耗少的特点,实现选矿工艺的“多碎少磨”,提高碎矿系统的生产能力,降低破碎系统成本。
计算机控制软件系统包括以下内容:破碎系统起动前,设备状态监测;破碎系统全流程自动起动、停止;实现各种工艺联锁要求和生产设备的各种保护;各种生产运行信号的显示和故障信号的声光报警B破碎系统控制可靠的灵活性B生产数据、事故信息的采集、记录、打印;电气元件的维护信息数据采集等。
2.2磨矿过程计算机控制系统设计原则为先进、可靠、经济。
尽量有效控制磨矿粒度、浓度,控制*佳的给矿量,充分发挥设备能力、减少停车时间,降低生产成本。
在磨矿系统中,球磨机是核心设备,球磨机的正常运行,需要许多外部设备的正常运行,如主电机冷却水系统、主轴承冷却水系统、润滑系统、液压油系统等。如果这些外部设备中任何一个出故障,将会造成球磨机设备严重损坏。因此,所有设备的正确联锁,对保证球磨机安全和正常运行有着重要的意义。按照工艺设计指标,球磨机的生产矿量为84粒度9mm以下占80%,磨矿细度为-0.074mm占55%~60%.为了保证球磨机的生产能力及磨矿产品质量,除了保证破碎产品的粒度外,采用恒定给矿以保证球磨机的处理量、采用比例给水以保证球磨机的磨矿浓度、定时加球以保证球磨机的磨矿粒度,三种控制策略的结合,使球磨机的磨矿效果达到*佳。磨矿系统中另一个重要设备是旋流器,旋流器的分级效果直接影响矿浆的浓度和粒度。而旋流器的分级效果又取决于旋流器的给矿压力和给矿浓度。旋流器的技术指标为:给矿浓度57-,溢流浓度30%~34%,沉砂浓度72%~77%,给矿压力0.1 0.12MPa,分离粒度74~150!m.为了保证旋流器的分级效果达到*佳,在旋流器给矿端安装了压力传感器和浓度传感器,实时检测旋流器的压力和浓度,在渣浆泵上安装了变频器,用于调节旋流器的给矿压力,同时在渣浆泵池的补充水管上安装调节阀,用于控制矿浆的浓度。尼尔森选矿机是进口设备,每小时处理量为2550t,*多可处理100t.随设备带了一套完整的控制系统,包括顺序控制、设备联锁、故障检测、水量控制等。
计算机控制软件系统包括以下内容:球磨机自动恒定给矿;球磨机负荷及磨矿浓度控制系统;砂泵池液面自动控制系统;旋流器溢流粒度、浓度控制系统;泥矿系列的干矿量计量系统;生产数据、事故信息的采集、记录、打印;电气元件的维护信息数据采集等。
2.3浮选过程计算机控制系统设计原则为先进、可靠、经济。尽量减少药剂消耗量,提高产品回收率,充分发挥设备能力,降低生产成本为。
控制系统包括所有设备的集中启动/停止、状态检测、故障报警;根据矿浆品位及给矿量,采用程控加药机进行比例给药;浮选矿浆的pH值检测;通过检测浮选槽液位,调节浮选槽排粗阀的位置,保持浮选槽液位的稳定;为了保证尾矿旋流器的分级效(上接第7页)和浓度波动时,可在给矿压力122.5132.3kPa范围内调节,矿量大或浓度小时,可提高给矿压力,反之则相反。
(5)选硫生产中加药量暂按小试用量的60-添果达到*佳,在尾矿旋流器给矿端安装了压力传感器和浓度传感器,实时检测尾矿旋流器的压力和浓度,在渣浆泵上安装了变频器,用于调节尾矿旋流器的给矿压力,同时在渣浆泵池的补充水管上安装调节阀,用于控制矿浆的浓度。
计算机控制软件系统包括以下内容:浮选槽矿浆液位自动控制系统;浮选矿浆pH监测系统;浮选机充气量调节系统;浮选自动加药系统;生产数据、事故信息的采集、记录、打印;电气元件的维护信息数据采集等。
3控制系统硬件配置尹格庄金矿选矿过程计算机控制系统控制部分采用美国 加,为了控制粗一前三槽的产率,防止跑槽,减少搅拌桶中的加药量,增加第二个点(粗一第4槽)的加药量,具体为:丁黄药**点40g/t、第二点140g/t,2油由操作工视泡沫情况自定。暂时不加硫化钠,待丁黄药调整指标稳定后,再考虑添加与否。