选矿厂磨矿系统的自动化控制原理

发布时间:2015-03-24 09:38:07

选矿厂的经济指标一直是企业追求的目标，对于磨矿设备的系统自动化控制能够帮助选矿实现较高的生产指标，降低选矿成本，对于企业生产有着重要的意义，磨矿作业的重要性显而易见。因此，本文就某选矿厂的磨矿系统自动化控制为例进行详细说明。

背景介绍

某选矿厂球磨入矿品位为20%～35%，品位低、波动大，且受高原寒冷、生产周期短及技工短缺等因素影响，选矿厂组织生产比较困难。为达到选矿厂满负荷、有效运转，必须在选矿厂关键环节安装1套运行可靠、控制准确的控制系统。

磨矿工艺及控制范围

选矿厂设计铁矿石处理能力为180万t/a，产铁精粉为50万t/a，球磨车间有2个系列球磨机，为2段磨矿。磨矿工艺流程为粉矿仓经振动给料机、给料皮带控制磨机给料，粉矿进入1段湿式格子球磨机，球磨排矿进入螺旋分级机，合格溢流经1段磁选机进入精矿泵池，经精矿泵打至水力旋流器，合格溢流进入2段、3段磁选，再经真空过滤系统，产出品位在65%以上铁精粉。

磨矿流程控制范围：球磨机给矿量、磨矿浓度、分级机溢流浓度、分级机返砂水、排矿水量、给矿水、旋流器给矿压力及浓度、3段磁选卸矿水及冲散水、尾矿泵池液位、真空过滤系统真空度、过滤机转速及电动机变频控制等主要环节。

系统结构

选矿厂位于高寒地区，设备选型以运行稳定可靠、维护量小、控制精确为原则。系统结构如图1所示。

磨矿控制

选矿厂磨矿工艺为2段磨矿：1段磨矿主要控制环节为球磨机给矿、磨矿浓度、分级机溢流浓度及水量控制；2段磨矿主控控制环节为旋流器给矿压力及浓度控制。

1 段磨矿控制原理

球磨机给矿量包含来自粉矿仓新给矿量和双螺旋分级机返砂量2部分。新给矿量调节采用粉矿仓振动给矿机、给矿皮带以及皮带秤控制，同时利用磨音频谱分析仪采集的电耳信号、功率信号和分级机电流，结合粉矿含水量、给矿水、排矿水和分级机返砂水及返砂含水量等水量控制，用于1段磨矿优化控制。

系统设计自动和优化控制2种控制方式。自动控制方式通过分析球磨机磨音、功率、粉矿含水量及分级机电流，利用模糊控制原理计算出合适给矿量，利用振动给矿机控制球磨机给矿量，根据磨矿浓度设定值调节水量平衡，保证分级机溢流浓度稳定，达到给矿量较大、较优控制。优化控制方式是设定目标给矿量，通过比较实际给矿量与目标给矿量，结合球磨机磨音、功率、粉矿含水量、分级机返砂含水量及电流，根据磨矿浓度设定值调节水量平衡，保证分级机溢流浓度稳定。1段磨矿系统控制原理如图2所示。

2 段磨矿控制原理

1段磨矿合格溢流至精矿泵池，经精矿泵打至旋流器，合格溢流至真空过滤流程，旋流器底流至2段球磨机进行2次磨矿，进入精矿泵池。因此2段磨矿控制主要为旋流器给矿压力、给矿浓度以及精矿泵池液位调节。

真空过滤系统控制原理

真空过滤控制主要为3段磁选合格产品脱水环节，主要控制真空泵真空度和过滤机转速。

3段磁选控制为1段磨矿1段磁选、2段磨矿2段及3段磁选控制，尾矿泵控制为泵池液位控制。3段磁选主要控制环节为1段磁选机冲散水、卸矿水、2段磁选机冲散水、3段磁选机卸矿水控制，此环节主要根据生产稳定后的水量，进行手动给水量控制，使3段磁选后较终产品浓度稳定在(55±3%)。尾矿泵控制主要是泵池液位控制，3段磁选后产品进入尾矿泵池，根据液位、变频器频率进行PID自动调节，从而达到稳定尾矿泵池液位的目的。

选矿厂自动化控制系统在提高生产效率、稳定生产指标、企业减员增效等方面，带来了显著的经济效益；尤其是在高寒、物资和技工短缺等问题比较突出的地区，实行必要的选矿自动化控制势在必行。

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