【正文】 行做好基礎(chǔ)。 (6)金屬物自動(dòng)檢測 在中細(xì)碎破碎機(jī)給礦的皮帶 上安裝金屬探測器及自動(dòng)除鐵裝置，除鐵裝置與皮帶同時(shí)啟停，及時(shí)清除皮帶上礦石中所含的金屬塊；金屬探測器對未除掉的大塊金屬進(jìn) 行檢測，并及時(shí)報(bào)警，以保證后續(xù)設(shè)備的安全。 (8)礦量自動(dòng)檢測 在 3＃膠帶、 9膠帶加裝皮帶稱檢測破碎系統(tǒng)處理量及磨礦系統(tǒng)粉礦量。 (10)完成所有設(shè)備的實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)控，設(shè)備運(yùn) 行時(shí)間統(tǒng)計(jì)，設(shè)備故障記錄及設(shè)備故障時(shí)間統(tǒng)計(jì)。磨礦流程 由兩段 磨機(jī)加旋流器組成閉路循環(huán)；選別流程為浮選脫硫、兩段弱磁選；尾礦回收為強(qiáng)磁加重選；脫水為濃密加過濾兩級(jí)機(jī)械脫水。 磨選工藝流程：原礦經(jīng) 圓盤 給料機(jī)下料到帶 式輸送機(jī) ，經(jīng)羅河鐵礦 選礦全流程自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案 23 煙臺(tái)金建設(shè)計(jì)研究工程有限公司 電話： 05356857866 傳真： 05356857877 皮帶稱計(jì)量后 進(jìn)入 到一段球磨 MQG4060， 一 段 球磨機(jī)排礦 自流進(jìn)入一次旋流器 給礦 泵池，經(jīng)渣漿泵打入 Φ 500 旋流器組 進(jìn)行分級(jí)，一次旋流器溢流進(jìn)入后續(xù) 選別 作業(yè)，一次旋流器沉砂 自流 返回到一段球磨進(jìn)行再 磨，形成閉路循環(huán) ；一次旋流器溢流由泵揚(yáng)送至硫礦浮選系統(tǒng) ,浮選的硫精礦礦漿經(jīng)濃縮機(jī)濃縮后由泵揚(yáng)送至陶瓷過濾機(jī) ,硫精礦濾餅進(jìn)入硫精礦礦倉直接外運(yùn)。 弱磁選尾礦經(jīng)中礦濃縮機(jī)濃縮后，其底流由泵揚(yáng)送至圓筒隔渣篩分礦箱， 均勻 分配給 4 臺(tái) Slon2020 濕式高梯度強(qiáng)磁選機(jī)拋尾，強(qiáng)磁選精礦 自流至強(qiáng)磁精礦濃縮機(jī)，經(jīng)濃縮后由泵打入二流礦漿分配器， 均勻給入 24 臺(tái)Φ 1500 螺旋溜槽進(jìn)行提精選別，螺旋溜槽的尾礦同高梯度強(qiáng)磁選機(jī)的尾礦合并進(jìn)入 一臺(tái)Φ 43 濃縮機(jī)濃縮 ，濃縮機(jī)尾礦底流由尾礦總泵站通過隔膜泵揚(yáng)送至付沖尾礦庫堆存 。 其工藝流程圖 如圖 4 所示。 控制因素 在磨礦分級(jí)過程中，影響系列處理能力及磨礦產(chǎn)品粒度的因素有：給礦量、礦石粒度及硬度、旋流器沉砂量、磨礦濃度、磨機(jī)轉(zhuǎn)速、介質(zhì)充填率、襯板狀況及球荷球比等，上述因素的多變性及隨機(jī)性，增加了磨礦分級(jí)過程控制的難度，經(jīng)過對 羅河鐵礦 選礦廠的磨礦過程分析，選取對 影響磨礦效果比較直接的因素進(jìn)行檢測和控制：給礦量、給礦水水量、磨機(jī)音量、磨機(jī)功率、旋流器壓力、旋流器給礦濃度、旋流器泵池補(bǔ)加水水量（球磨排礦水量）等作為檢測數(shù)據(jù)。 羅河鐵礦 選礦全流程自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案 26 煙臺(tái)金建設(shè)計(jì)研究工程有限公司 電話： 05356857866 傳真： 05356857877 控制方法 為了保證磨礦系統(tǒng)效率最佳， 必須 保證 磨機(jī)充填率 在最佳范圍、 控制兩個(gè) 濃度及進(jìn)行合理的負(fù)荷分配。 （ 2）必須控制磨機(jī)磨礦濃度在最佳磨礦濃度范圍內(nèi) 由于在球磨機(jī)排礦端直接安裝濃度計(jì)有困難，通常采用理論計(jì)算出一段球磨應(yīng)添加的給礦水量，以此為依據(jù)控制給礦水量的大小，確保一段磨機(jī)磨礦濃度的穩(wěn)定。 （ 4）必須在保證旋流器溢流濃度穩(wěn)定一定范圍內(nèi)的前提下，使磨礦系統(tǒng)給礦量最大。 （ 6）采用軟件（邏輯）、硬件（繼電器）聯(lián)鎖，控制磨礦分級(jí)設(shè)備的順序啟停。 （ 2）控制系統(tǒng)能保證磨礦濃度和旋流器給礦濃度穩(wěn)定在一定范圍內(nèi)， 保證磨礦效果和分級(jí)效果 ，即保證了磨礦系統(tǒng)的磨礦粒度 。 （ 4）通過檢測旋流器給礦端、溢流端流量和濃度，計(jì)算沉砂量。 （ 6）精礦、尾礦品位的檢 測。 羅河鐵礦 選礦全流程自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案 28 煙臺(tái)金建設(shè)計(jì)研究工程有限公司 電話： 05356857866 傳真： 05356857877 系統(tǒng)控制方案 控制系統(tǒng)組成 按照結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)行可靠，操作方便的原則，將磨選控制過程分為以下幾個(gè)組成部分： ⑴ 磨礦能力的測控 ⑵ 給礦量的測控 ⑶ 球磨機(jī)磨礦濃度的測控 ⑷ 旋流器給礦 、溢流 濃度的測控 ⑸ 礦漿泵池液位測控 ⑹ 浮選流程的測控 ⑺ 磁選機(jī)給礦濃度的測控 ⑻ 濃密機(jī)底流 濃度的測控 ⑼ 主要設(shè)備工作狀態(tài)的檢測及安全預(yù)警 磨礦能力的測控 （１） 磨礦能力檢測 磨機(jī)功率、音強(qiáng)與負(fù)荷關(guān)系表 圖 5 磨礦負(fù)荷關(guān)系 趨勢圖 磨機(jī)功率 磨機(jī)音強(qiáng) 磨機(jī)負(fù)荷 最佳磨礦區(qū)域 磨機(jī)功率 磨機(jī)音強(qiáng) 羅河鐵礦 選礦全流程自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案 29 煙臺(tái)金建設(shè)計(jì)研究工程有限公司 電話： 05356857866 傳真： 05356857877 由磨礦負(fù)荷關(guān)系趨勢圖 5 可以看出，磨機(jī)運(yùn)行過程中，在磨機(jī)給礦量小，磨機(jī)負(fù)荷低時(shí)，磨機(jī)音強(qiáng)信號(hào)高，磨機(jī)功率?。浑S著給礦量增加、磨機(jī)負(fù)荷大時(shí)，磨機(jī)音強(qiáng)信號(hào)降低同時(shí)磨機(jī)功率消耗增高；達(dá)到一定量時(shí)，音強(qiáng)信號(hào)繼續(xù)降低，但是磨機(jī)功率也開始下降。功率變送器輸出信號(hào)的高低與球磨機(jī)內(nèi)磨礦效率的高低正比相關(guān)，裝載量越多，功率變送器信號(hào)輸出越高，但是在發(fā)生『脹肚』趨勢的情況下，功率變送器信號(hào)反而降低，在功率最高時(shí)的磨礦效率最佳，所以保證磨機(jī) 工作在功率信號(hào)接近最佳值的鄰域內(nèi)，同時(shí)可以通過實(shí)物標(biāo)定將磨機(jī)『脹肚』趨勢點(diǎn)的功率信號(hào)作為『脹肚』信號(hào)比較值，即臨界點(diǎn)，當(dāng)功率信號(hào)大于臨界點(diǎn)時(shí)，磨機(jī)功率正常，按原定控制過程工作。 （２） 磨機(jī)『脹肚』保護(hù)過程 功率信號(hào)高于臨界點(diǎn)后又減少，表明磨機(jī)負(fù)荷發(fā)生變化，既磨機(jī)內(nèi)存礦過多或給礦粒度變粗或礦石硬度變大引起磨機(jī)排礦變慢，此時(shí)可控制變頻器輸出信號(hào)，減少給礦量，直到功率信號(hào)回升，接近某個(gè)定值后再恢復(fù)原給礦量，正常情況下，原給礦量是滿足磨機(jī)處理 能力的，導(dǎo)致磨機(jī)有『脹肚』趨勢的原羅河鐵礦 選礦全流程自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案 30 煙臺(tái)金建設(shè)計(jì)研究工程有限公司 電話： 05356857866 傳真： 05356857877 因一般是原礦粒度及硬度發(fā)生變化造成的?？捎尚髌鞒辽傲康淖兓m當(dāng)調(diào)節(jié)球磨機(jī)給礦量及沉砂水量的大小，使一次球磨機(jī)工作處于相對穩(wěn)定，保證磨礦濃度穩(wěn)定在最佳范圍。這一過程是以先進(jìn)的模糊控制理論為控制基礎(chǔ)和指導(dǎo)思想，模糊控制的輸入為多輸入即磨機(jī)嗓音頻譜分析、磨機(jī)功率、旋流器沉砂和旋流器溢流濃度等工藝參數(shù)檢測值。在單一檢測條件下，一旦設(shè)備出現(xiàn)故障，則整個(gè)控制系統(tǒng)的運(yùn)行就會(huì)失去控制依據(jù)而導(dǎo)致系統(tǒng)的癱瘓，而對于多因素來講就不會(huì)出現(xiàn)這種情況，當(dāng)某一因素的檢測設(shè)備或信號(hào)檢 測失敗時(shí)，其他因素會(huì)立即進(jìn)行補(bǔ)償，保證控制系統(tǒng)的正常穩(wěn)定運(yùn)行。當(dāng)信號(hào)接近臨界點(diǎn)時(shí)，說明磨機(jī)具有『脹肚』趨勢，控制過程進(jìn)入『脹肚』預(yù)先處理保護(hù)部分。磨機(jī)空砸保護(hù)的原理與脹肚 保護(hù)過程類似?？刂葡到y(tǒng)通過對功率、音強(qiáng)信號(hào)的對比分析以及變化趨勢，確定當(dāng)前的最佳礦量，當(dāng)?shù)V石粒度均勻、硬度變小、加球適當(dāng)時(shí)，可以自動(dòng)調(diào)節(jié)臺(tái)時(shí)處理量高于常規(guī)值。 （３） 給礦量的設(shè)定 控制系統(tǒng)通過對磨機(jī)功率信號(hào)和磨機(jī)音強(qiáng)信號(hào)進(jìn)行對比分析，確定系統(tǒng)當(dāng)前的運(yùn)轉(zhuǎn)情況。并根據(jù)磨礦系統(tǒng)的當(dāng)前給礦量推算出下一時(shí)刻磨礦系統(tǒng)的應(yīng)給礦量，這一過程的連續(xù)工作，就能保證控制 系統(tǒng)穩(wěn)定地工作在最佳磨礦效率內(nèi)。 ⑵ 礦量的控制 通過皮帶秤主機(jī)將給礦量信號(hào)轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)送至 PLC，參照控制系統(tǒng)設(shè)定的最優(yōu)給礦量，自動(dòng)調(diào)整振動(dòng)電機(jī)的頻率，從而控制給礦量的大小。該過程的連續(xù)運(yùn)行，能保證給礦羅河鐵礦 選礦全流程自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案 33 煙臺(tái)金建設(shè)計(jì)研究工程有限公司 電話： 05356857866 傳真： 05356857877 量維持在最佳給礦點(diǎn)附近，保證磨機(jī)始終工作在最佳工況點(diǎn)，從而可以充分發(fā)揮磨機(jī)效率，穩(wěn)定磨礦過程，保證產(chǎn)品質(zhì)量，此控制方法即可保持 PID 控制的無靜差、穩(wěn)定好的優(yōu)點(diǎn)，又具有模糊控制對參數(shù)適應(yīng)性和調(diào)節(jié)速度快的特點(diǎn)。對具體的磨礦分級(jí)過程來說，磨礦濃度有一個(gè)最佳范圍，磨礦濃度過高或過低都不利于磨礦效果，最佳磨礦濃度可以由磨礦分級(jí)過程的工藝指標(biāo)分析得到。這個(gè)指標(biāo)要想通過人工操作來保證穩(wěn)定是很難的，因此，穩(wěn)定磨礦濃度對于提高球磨機(jī)的臺(tái)時(shí)處理能力、保證溢流粒度是極其必要的。根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐，在給礦及旋流器濃度穩(wěn)定的情況下，沉砂量的波動(dòng)不大，因此，只要根據(jù)本廠的原礦粒度及礦石特性，標(biāo)定出正常的返砂比，即可由給礦量的多少及沉砂比，按磨礦濃度的要求計(jì)算出所需的補(bǔ)加水量。將補(bǔ)加水量的計(jì)算值與檢測值進(jìn)行比較，再經(jīng)過 PID 整定輸出至電動(dòng)閥自動(dòng)調(diào)節(jié)水量，以達(dá)到控制磨礦濃度的目的。同時(shí) ,通過粒度分析儀檢測旋流器溢流礦漿粒度 ,使分級(jí)效果達(dá)到工藝要求 。 ⑵濃度的 PV 檢測與 CV 控制值 采用檢測旋流器給礦濃度來配水的控制方案。 給礦濃度控制原理方框圖如圖 10 所示： 旋流器給礦濃度 PLC可 編程序控制器補(bǔ)加水電動(dòng)閥電磁流量計(jì)比例系數(shù)給礦量給礦泵池液位檢測 超聲波液位計(jì)旋流器給礦濃度檢測 濃度計(jì)圖 10 旋流器給礦濃度控制原理圖 為了保證旋流器給礦濃度的穩(wěn)定與旋流器分級(jí)產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定，必須保證旋流器給礦壓力穩(wěn)定在一定范圍內(nèi)，只有通過控制旋流器給礦泵池液位和變頻控制旋流器給礦速度，才能保證旋流器的工 作狀況最佳，防止分級(jí)產(chǎn)品合格率的波動(dòng)。 旋流器組給礦壓力控制原理方框圖如圖 圖 11 所示。 泵池液位 PLC 可編程序控制器補(bǔ)加水電動(dòng)閥電磁流量計(jì)補(bǔ)加水流量泵池液位檢測 液位計(jì) 圖 12 泵池液位控制原理圖 補(bǔ)加水水量控制原理圖如圖 13 所示： 羅河鐵礦 選礦全流程自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案 39 煙臺(tái)金建設(shè)計(jì)研究工程有限公司 電話： 05356857866 傳真： 05356857877 補(bǔ)加水量PLC 可編程序控制器補(bǔ)加水電動(dòng)閥流量計(jì) 圖 13 補(bǔ)加水水量控制原理圖 浮選流程測控 （ 1）藥量控制：根據(jù)球磨機(jī)給礦皮帶電子秤計(jì)量瞬時(shí)入磨礦量，按照工藝給定單位藥劑制度，動(dòng)態(tài)計(jì)算出藥劑添加量，通過控制加藥電磁閥開啟時(shí)間動(dòng)態(tài)控制浮選藥劑添加量。浮選液位高，容易造成跑槽，浮選尾礦進(jìn)入精礦中，降低精礦品位；浮選液位低，浮選泡沫刮出量減少，造成金屬回收率降低。 液位設(shè)定值PLC可 編程序控制器閘板執(zhí)行器液位檢測 圖 15 浮選液位控制原理圖 （ 3）浮選充氣量控制：浮選充氣量是保證浮選工藝正常穩(wěn)定的一個(gè)重要條件。通過檢測鼓風(fēng)機(jī)出口氣體流量，通過調(diào)節(jié)電動(dòng)閥門來控制適宜的風(fēng)量，穩(wěn)定浮選工藝指標(biāo)。 ⑵濃度的 PV 檢測與 CV 控制值 采用檢測磁選機(jī)給礦濃度來配水的控制方案。 其控制原理和配水方案和旋流器給礦濃度控制類似。 ⑵濃度的 PV 檢測與 CV 控制值 通過在濃密機(jī)底流給礦泵管道上安裝濃度計(jì)， 根據(jù)生產(chǎn)工藝要求，輸入相應(yīng)的濃度設(shè)定值，將濃度計(jì)的檢測值與設(shè)定值進(jìn)行比較，根據(jù)比較偏差的大小，調(diào)節(jié) 底流泵變頻器 ，始終使給礦濃度計(jì)的檢 測值維持在濃度設(shè)定值的設(shè)定偏差范圍內(nèi)，從而達(dá)到控制 壓濾脫水、強(qiáng)磁選、重選等給礦濃度 的目的。 恒壓 供水 控制 選廠用水量相當(dāng)大，一旦缺水，整套選礦系統(tǒng)不能工作，所以，對水量的控制是選廠正常生產(chǎn)的前提。 整個(gè)選廠用水包括環(huán)水、清水兩部分，由于廠區(qū)生產(chǎn)用水要求水壓穩(wěn)定，因此采用恒壓供水系統(tǒng)來保證。 系統(tǒng) 根據(jù)選廠正常用水壓力 設(shè)定恒壓供水水壓，根據(jù)壓力傳感器檢測的實(shí)際水壓值來 選擇啟動(dòng)水泵的數(shù)量 。同理，當(dāng)水壓高于設(shè)定值時(shí)，按次序停止水泵。 4．控制系統(tǒng)主控單元 ⑴基本設(shè)計(jì)思想 為了適應(yīng)冶金行業(yè)工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境的復(fù)雜性、惡劣性，在系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)方面做了大量的工作，可以適應(yīng)濕度、溫度、電網(wǎng)、噪聲、震動(dòng)等因素變化較大的工業(yè)場合。測控系統(tǒng)的核心單元采用抗工業(yè)惡劣環(huán)境能力強(qiáng)，長期運(yùn)行可靠的 PLC 實(shí)現(xiàn)，完成皮帶機(jī)電流、礦倉料位、破碎機(jī)功率、原礦量、一段磨機(jī)功率、一段磨機(jī)音強(qiáng)、一段磨機(jī)給礦水量、旋流器溢流濃度、一段球磨排礦水量（旋流器泵池補(bǔ)加水量）、二段球磨機(jī)給礦濃度、二段球磨機(jī)功 率、二段球磨機(jī)音強(qiáng)、泵池液位、旋流器濃度、二段球磨機(jī)排礦水量等、三段球磨機(jī)音強(qiáng)、功率、排礦水、高頻篩濃度等模擬量羅河鐵礦 選礦全流程自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案 45 煙臺(tái)金建設(shè)計(jì)研究工程有限公司 電話： 05356857866 傳真： 05356857877 的檢測、并對皮帶給料機(jī)，振動(dòng)放礦機(jī)、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥、中礦泵變頻器進(jìn)行輸