【正文】 行做好基礎。 (6)金屬物自動檢測 在中細碎破碎機給礦的皮帶 上安裝金屬探測器及自動除鐵裝置，除鐵裝置與皮帶同時啟停，及時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 行檢測，并及時報警，以保證后續(xù)設備的安全。 (8)礦量自動檢測 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)完成所有設備的實時狀態(tài)監(jiān)控，設備運 行時間統(tǒng)計，設備故障記錄及設備故障時間統(tǒng)計。磨礦流程 由兩段 磨機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；尾礦回收為強磁加重選；脫水為濃密加過濾兩級機械脫水。 磨選工藝流程：原礦經(jīng) 圓盤 給料機下料到帶 式輸送機 ，經(jīng)羅河鐵礦 選礦全流程自動化控制系統(tǒng)設計方案 23 煙臺金建設計研究工程有限公司 電話： 05356857866 傳真： 05356857877 皮帶稱計量后 進入 到一段球磨 MQG4060， 一 段 球磨機排礦 自流進入一次旋流器 給礦 泵池，經(jīng)渣漿泵打入 Φ 500 旋流器組 進行分級，一次旋流器溢流進入后續(xù) 選別 作業(yè)，一次旋流器沉砂 自流 返回到一段球磨進行再 磨，形成閉路循環(huán) ；一次旋流器溢流由泵揚送至硫礦浮選系統(tǒng) ,浮選的硫精礦礦漿經(jīng)濃縮機濃縮后由泵揚送至陶瓷過濾機 ,硫精礦濾餅進入硫精礦礦倉直接外運。 弱磁選尾礦經(jīng)中礦濃縮機濃縮后，其底流由泵揚送至圓筒隔渣篩分礦箱， 均勻 分配給 4 臺 Slon2020 濕式高梯度強磁選機拋尾，強磁選精礦 自流至強磁精礦濃縮機，經(jīng)濃縮后由泵打入二流礦漿分配器， 均勻給入 24 臺Φ 1500 螺旋溜槽進行提精選別，螺旋溜槽的尾礦同高梯度強磁選機的尾礦合并進入 一臺Φ 43 濃縮機濃縮 ，濃縮機尾礦底流由尾礦總泵站通過隔膜泵揚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性，增加了磨礦分級過程控制的難度，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行檢測和控制：給礦量、給礦水水量、磨機音量、磨機功率、旋流器壓力、旋流器給礦濃度、旋流器泵池補加水水量（球磨排礦水量）等作為檢測數(shù)據(jù)。 羅河鐵礦 選礦全流程自動化控制系統(tǒng)設計方案 26 煙臺金建設計研究工程有限公司 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 磨機充填率 在最佳范圍、 控制兩個 濃度及進行合理的負荷分配。 （ 2）必須控制磨機磨礦濃度在最佳磨礦濃度范圍內(nèi) 由于在球磨機排礦端直接安裝濃度計有困難，通常采用理論計算出一段球磨應添加的給礦水量，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，控制磨礦分級設備的順序啟停。 （ 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 選礦全流程自動化控制系統(tǒng)設計方案 28 煙臺金建設計研究工程有限公司 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，運行可靠，操作方便的原則，將磨選控制過程分為以下幾個組成部分： ⑴ 磨礦能力的測控 ⑵ 給礦量的測控 ⑶ 球磨機磨礦濃度的測控 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 磁選機給礦濃度的測控 ⑻ 濃密機底流 濃度的測控 ⑼ 主要設備工作狀態(tài)的檢測及安全預警 磨礦能力的測控 （１） 磨礦能力檢測 磨機功率、音強與負荷關系表 圖 5 磨礦負荷關系 趨勢圖 磨機功率 磨機音強 磨機負荷 最佳磨礦區(qū)域 磨機功率 磨機音強 羅河鐵礦 選礦全流程自動化控制系統(tǒng)設計方案 29 煙臺金建設計研究工程有限公司 電話： 05356857866 傳真： 05356857877 由磨礦負荷關系趨勢圖 5 可以看出，磨機運行過程中，在磨機給礦量小，磨機負荷低時，磨機音強信號高，磨機功率?。浑S著給礦量增加、磨機負荷大時，磨機音強信號降低同時磨機功率消耗增高；達到一定量時，音強信號繼續(xù)降低，但是磨機功率也開始下降。功率變送器輸出信號的高低與球磨機內(nèi)磨礦效率的高低正比相關，裝載量越多，功率變送器信號輸出越高，但是在發(fā)生『脹肚』趨勢的情況下，功率變送器信號反而降低，在功率最高時的磨礦效率最佳，所以保證磨機 工作在功率信號接近最佳值的鄰域內(nèi)，同時可以通過實物標定將磨機『脹肚』趨勢點的功率信號作為『脹肚』信號比較值，即臨界點，當功率信號大于臨界點時，磨機功率正常，按原定控制過程工作。 （２） 磨機『脹肚』保護過程 功率信號高于臨界點后又減少，表明磨機負荷發(fā)生變化，既磨機內(nèi)存礦過多或給礦粒度變粗或礦石硬度變大引起磨機排礦變慢，此時可控制變頻器輸出信號，減少給礦量，直到功率信號回升，接近某個定值后再恢復原給礦量，正常情況下，原給礦量是滿足磨機處理 能力的，導致磨機有『脹肚』趨勢的原羅河鐵礦 選礦全流程自動化控制系統(tǒng)設計方案 30 煙臺金建設計研究工程有限公司 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當調(diào)節(jié)球磨機給礦量及沉砂水量的大小，使一次球磨機工作處于相對穩(wěn)定，保證磨礦濃度穩(wěn)定在最佳范圍。這一過程是以先進的模糊控制理論為控制基礎和指導思想，模糊控制的輸入為多輸入即磨機嗓音頻譜分析、磨機功率、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，一旦設備出現(xiàn)故障，則整個控制系統(tǒng)的運行就會失去控制依據(jù)而導致系統(tǒng)的癱瘓，而對于多因素來講就不會出現(xiàn)這種情況，當某一因素的檢測設備或信號檢 測失敗時，其他因素會立即進行補償，保證控制系統(tǒng)的正常穩(wěn)定運行。當信號接近臨界點時，說明磨機具有『脹肚』趨勢，控制過程進入『脹肚』預先處理保護部分。磨機空砸保護的原理與脹肚 保護過程類似。控制系統(tǒng)通過對功率、音強信號的對比分析以及變化趨勢，確定當前的最佳礦量，當?shù)V石粒度均勻、硬度變小、加球適當時，可以自動調(diào)節(jié)臺時處理量高于常規(guī)值。 （３） 給礦量的設定 控制系統(tǒng)通過對磨機功率信號和磨機音強信號進行對比分析，確定系統(tǒng)當前的運轉(zhuǎn)情況。并根據(jù)磨礦系統(tǒng)的當前給礦量推算出下一時刻磨礦系統(tǒng)的應給礦量，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 通過皮帶秤主機將給礦量信號轉(zhuǎn)化為標準信號送至 PLC，參照控制系統(tǒng)設定的最優(yōu)給礦量，自動調(diào)整振動電機的頻率，從而控制給礦量的大小。該過程的連續(xù)運行，能保證給礦羅河鐵礦 選礦全流程自動化控制系統(tǒng)設計方案 33 煙臺金建設計研究工程有限公司 電話： 05356857866 傳真： 05356857877 量維持在最佳給礦點附近，保證磨機始終工作在最佳工況點，從而可以充分發(fā)揮磨機效率，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，又具有模糊控制對參數(shù)適應性和調(diào)節(jié)速度快的特點。對具體的磨礦分級過程來說，磨礦濃度有一個最佳范圍，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過程的工藝指標分析得到。這個指標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的臺時處理能力、保證溢流粒度是極其必要的。根據(jù)生產(chǎn)實踐，在給礦及旋流器濃度穩(wěn)定的情況下，沉砂量的波動不大，因此，只要根據(jù)本廠的原礦粒度及礦石特性，標定出正常的返砂比，即可由給礦量的多少及沉砂比，按磨礦濃度的要求計算出所需的補加水量。將補加水量的計算值與檢測值進行比較，再經(jīng)過 PID 整定輸出至電動閥自動調(diào)節(jié)水量，以達到控制磨礦濃度的目的。同時 ,通過粒度分析儀檢測旋流器溢流礦漿粒度 ,使分級效果達到工藝要求 。 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 編程序控制器補加水電動閥電磁流量計比例系數(shù)給礦量給礦泵池液位檢測 超聲波液位計旋流器給礦濃度檢測 濃度計圖 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，防止分級產(chǎn)品合格率的波動。 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 可編程序控制器補加水電動閥電磁流量計補加水流量泵池液位檢測 液位計 圖 12 泵池液位控制原理圖 補加水水量控制原理圖如圖 13 所示： 羅河鐵礦 選礦全流程自動化控制系統(tǒng)設計方案 39 煙臺金建設計研究工程有限公司 電話： 05356857866 傳真： 05356857877 補加水量PLC 可編程序控制器補加水電動閥流量計 圖 13 補加水水量控制原理圖 浮選流程測控 （ 1）藥量控制：根據(jù)球磨機給礦皮帶電子秤計量瞬時入磨礦量，按照工藝給定單位藥劑制度，動態(tài)計算出藥劑添加量，通過控制加藥電磁閥開啟時間動態(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)定的一個重要條件。通過檢測鼓風機出口氣體流量，通過調(diào)節(jié)電動閥門來控制適宜的風量，穩(wěn)定浮選工藝指標。 ⑵濃度的 PV 檢測與 CV 控制值 采用檢測磁選機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 通過在濃密機底流給礦泵管道上安裝濃度計， 根據(jù)生產(chǎn)工藝要求，輸入相應的濃度設定值，將濃度計的檢測值與設定值進行比較，根據(jù)比較偏差的大小，調(diào)節(jié) 底流泵變頻器 ，始終使給礦濃度計的檢 測值維持在濃度設定值的設定偏差范圍內(nèi)，從而達到控制 壓濾脫水、強磁選、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 設定恒壓供水水壓，根據(jù)壓力傳感器檢測的實際水壓值來 選擇啟動水泵的數(shù)量 。同理，當水壓高于設定值時，按次序停止水泵。 4．控制系統(tǒng)主控單元 ⑴基本設計思想 為了適應冶金行業(yè)工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境的復雜性、惡劣性，在系統(tǒng)可靠性設計方面做了大量的工作，可以適應濕度、溫度、電網(wǎng)、噪聲、震動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，長期運行可靠的 PLC 實現(xiàn)，完成皮帶機電流、礦倉料位、破碎機功率、原礦量、一段磨機功率、一段磨機音強、一段磨機給礦水量、旋流器溢流濃度、一段球磨排礦水量（旋流器泵池補加水量）、二段球磨機給礦濃度、二段球磨機功 率、二段球磨機音強、泵池液位、旋流器濃度、二段球磨機排礦水量等、三段球磨機音強、功率、排礦水、高頻篩濃度等模擬量羅河鐵礦 選礦全流程自動化控制系統(tǒng)設計方案 45 煙臺金建設計研究工程有限公司 電話： 05356857866 傳真： 05356857877 的檢測、并對皮帶給料機，振動放礦機、電動調(diào)節(jié)閥、中礦泵變頻器進行輸