選礦廠破碎流程自動(dòng)化控制工程設(shè)計(jì)

1、選礦廠破碎流程自動(dòng)化控制工程設(shè)計(jì)摘 要 建設(shè)數(shù)字化礦山是當(dāng)今社會(huì)發(fā)展的需要，也是 響應(yīng)國(guó)家節(jié)能減排號(hào)召的一項(xiàng)重要舉措。如果能全面合理的 實(shí)施自動(dòng)化控制系統(tǒng)，將對(duì)選廠提高產(chǎn)品質(zhì)量、提高資源的 綜合利用、提高生產(chǎn)能力，實(shí)現(xiàn)增效節(jié)能等方面做出巨大貢 獻(xiàn)。本文結(jié)合實(shí)際舉例說(shuō)明了如何有效的設(shè)計(jì)破碎自動(dòng)控制 系統(tǒng)。關(guān)鍵詞 碎礦；磨礦；粒度；順序控制； PLC中圖分類號(hào) TD3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1674-6708 （2012）69-0108-02進(jìn)入本世紀(jì)，可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略已成為資源性產(chǎn)業(yè)的頭等 大事，選礦行為作為資源性產(chǎn)業(yè)重要的組成部分，必須面對(duì) “持續(xù)”和“發(fā)展”這兩大問(wèn)題。選廠的自動(dòng)控制系統(tǒng)包

2、括設(shè)備層和軟件層。硬件設(shè)備是 構(gòu)成整個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)的強(qiáng)有力基礎(chǔ)。軟件則為實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化系 統(tǒng)提供了有力的保障1 工藝簡(jiǎn)介 全廠破碎工藝過(guò)程主要包括以下幾個(gè)方面：礦石粗碎、 礦石中碎、礦石細(xì)碎和礦石篩分生產(chǎn)過(guò)程。2 自動(dòng)化流程簡(jiǎn)介破碎機(jī)給礦自動(dòng)控制研究；工藝流程順序控制研究；金 屬探測(cè)與報(bào)警控制；料倉(cāng)料位檢測(cè)及控制；可編程邏輯控制 器（PLC）實(shí)現(xiàn)破碎篩分自動(dòng)控制系統(tǒng)；可編程邏輯控制器 （ P LC ）之間的通信。3 現(xiàn)就針對(duì)過(guò)程控制 根據(jù)選廠工藝流程特點(diǎn)，在設(shè)計(jì)時(shí)將整個(gè)工藝過(guò)程的控制劃分為中破碎系統(tǒng)、細(xì)破碎系統(tǒng)、篩分系統(tǒng)。這些子系統(tǒng) 在控制上形成了破碎篩分流程控制的各個(gè)反饋環(huán)節(jié)，繼而實(shí) 現(xiàn)整個(gè)工藝流

3、程的優(yōu)化控制。中破碎自動(dòng)控制，實(shí)現(xiàn)順序控制；通過(guò)中破礦倉(cāng)料位檢 測(cè)，中破機(jī)腔料位檢測(cè)，中破機(jī)給礦量檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)中破機(jī)擠 滿式給料和恒功率控制，中破機(jī)潤(rùn)滑油路檢測(cè)與保護(hù)自動(dòng)控 制等。細(xì)破碎自動(dòng)控制，在三段一閉路系統(tǒng)中基本跟中破碎系 統(tǒng)的控制要求是一樣的。篩分自動(dòng)控制： 實(shí)現(xiàn)篩分礦倉(cāng)料位檢測(cè)， 粉礦礦量檢測(cè)， 粉礦倉(cāng)料位檢測(cè)與布料控制功能等。4 現(xiàn)就一選礦廠改造原設(shè)計(jì)選礦廠設(shè)計(jì)規(guī)模為6 500t/d，由于主礦體生產(chǎn)規(guī)模由6 500t/d核定為4 500t/d，現(xiàn)新增東南礦體規(guī)模為3000t/d ，故需對(duì) 6 500t/d 選礦廠進(jìn)行擴(kuò)建改造， 使選礦廠處理 能力達(dá)到 7 500t/d。4.1 增加的

4、過(guò)程檢測(cè)和控制的主要內(nèi)容4.1.1 破碎與篩分由于工藝增加了 1 臺(tái)中碎、 1 臺(tái)細(xì)碎，則本次設(shè)計(jì)變化 相應(yīng)的內(nèi)容有：1）中碎及細(xì)碎圓錐破碎機(jī)功率檢測(cè)控制，軸承溫度及 潤(rùn)滑油系統(tǒng)的檢測(cè)控制由破碎機(jī)廠家隨設(shè)備成套供應(yīng)，其控 制信號(hào)與原選廠全廠控制系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)；2）增加細(xì)碎振動(dòng)給礦機(jī)變頻調(diào)速控制系統(tǒng)。4.1.2 磨礦工段原磨礦工段設(shè)有二組 4270 X 6100的球磨機(jī)及水力旋 流器。粉礦經(jīng)粉礦倉(cāng)緩沖后下到帶式輸送機(jī)至球磨機(jī)磨礦旋 流器分級(jí)后至浮選工段。兩組磨機(jī)及旋流器系統(tǒng)的檢測(cè)控制 系統(tǒng)相同且維持原有檢測(cè)系統(tǒng)不變。4.1.3 浮選工段 來(lái)自旋流器溢流進(jìn)入浮選工段，采用硫化礦選礦及氧化 礦選礦流程。其

5、主要增加的檢測(cè)和控制內(nèi)容有：1 ）在新增的 2 臺(tái)給礦攪拌槽設(shè) pH 計(jì)，對(duì)其 pH 值連續(xù) 檢測(cè)指示；2）浮選槽液位調(diào)節(jié)系統(tǒng)。在新增的 2 組浮選槽設(shè)液位 計(jì)，將信號(hào)送至選廠主控室。 調(diào)整浮選槽氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)位置， 使浮選槽液位控制在期望值；3）浮選槽充氣量調(diào)節(jié)。在新增的 2 組浮選槽充氣管上， 設(shè)氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥門。分別調(diào)整到每組浮選槽的充氣量。充氣閥 門開度通過(guò)閥位變送器，送到選廠主控室顯示；4）新增的浮選柱的檢測(cè)控制系統(tǒng)隨浮選柱生產(chǎn)廠家成 套帶來(lái)，并將信號(hào)送至全廠控制系統(tǒng)，增加 1臺(tái) DN40 的沖 洗水調(diào)節(jié)閥；5）浮選 X 熒光分析系統(tǒng)不變；6）加藥控制系統(tǒng)。 新增的 l 套程控加藥機(jī)， 其

6、加藥 PLC 控制系統(tǒng)隨加藥機(jī)成套帶來(lái)，并考慮與原控制系統(tǒng)連網(wǎng)；7）新增的的渣漿泵設(shè)水封水?dāng)嗔鲌?bào)警檢測(cè)儀表，共10臺(tái)；8）新增的 2臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)、 1臺(tái)空壓機(jī)的檢測(cè)和控制儀表隨 設(shè)備帶來(lái)。4.1.4 精礦脫水 浮選工段精礦經(jīng)精礦濃縮機(jī)濃縮，通過(guò)變頻調(diào)速泵輸送 至緩沖攪拌槽后，再用泵送至壓濾機(jī)，最后，精礦通過(guò)皮帶 送至精礦堆，其主要檢測(cè)及控制變化內(nèi)容有增加 1 臺(tái)壓濾機(jī)， 其控制系統(tǒng)隨壓濾機(jī)成套帶來(lái)，并將其信號(hào)送至全廠控制系 統(tǒng)。4.1.5 尾礦分級(jí)與輸送泵站 來(lái)自浮選尾礦經(jīng)旋流器分級(jí)后，粗砂至礦漿池經(jīng)粗砂泵 加壓后，送至充填攪拌站，其溢流經(jīng)尾礦濃密機(jī)濃縮后，經(jīng) 三級(jí)串聯(lián)砂泵站送至尾礦庫(kù)，由于工藝設(shè)

7、備未變化，其主要 檢測(cè)及控制內(nèi)容也無(wú)相應(yīng)的增加。4.1.6 水處理站及其它 在水處理站內(nèi)，分別設(shè)電磁流量計(jì)，對(duì)全廠生產(chǎn)用水、 生活用水等進(jìn)行計(jì)量，其檢測(cè)儀表不變化。4.2 原選礦廠需改造的內(nèi)容 經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的運(yùn)行，發(fā)現(xiàn)原控制系統(tǒng)的編程和控制系 統(tǒng)設(shè)備存在一些問(wèn)題，改造有：1）對(duì)原控制系統(tǒng) DCS 存在的硬軟件問(wèn)題， 需進(jìn)行完善， 如將 DCS 與加藥機(jī)、 浮選柱等信號(hào)進(jìn)行連接， 另外包括的信 號(hào)有尾礦輸送泵站壓力信號(hào)連接， DCS 自動(dòng)控制系統(tǒng)的 PID 調(diào)節(jié)回路投入運(yùn)行、 DCS 的報(bào)警和報(bào)表軟件的完善、 選廠管 理系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的連接；2）將原工業(yè)電視監(jiān)控系統(tǒng)恢復(fù)投入應(yīng)用；3）將原粒度儀由于取樣

8、器的問(wèn)題解決，恢復(fù)投入運(yùn)行；4）根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工藝運(yùn)行需要，增加旋流器至浮選槽的礦 漿濃度檢測(cè)的核輻射濃度計(jì) 1 臺(tái)；5）由于新的選礦廠產(chǎn)能增加，部分現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)儀表的儀 表量程可能發(fā)生變化，需要調(diào)整以滿足新的產(chǎn)能需要。5 主要儀表選型 新增的儀表盡量與原來(lái)的型號(hào)相同，以減少全廠的備品 備件，新增的主要儀表類型有：1）壓力儀表對(duì)于礦漿壓力測(cè)量其遠(yuǎn)傳信號(hào)采用隔膜式壓力變送器一般就地壓力指示儀表，選用彈簧管壓力表。2）濃度計(jì)、 pH 計(jì) 對(duì)于礦漿濃度的測(cè)量，采用管上核輻射式濃度計(jì)。 pH 測(cè)量采用 pH 計(jì)。3）流量對(duì)于氣體流量測(cè)量，采用節(jié)流裝置和差壓變送器相配套 的方式。4）執(zhí)行機(jī)構(gòu) 在選礦廠，執(zhí)行機(jī)構(gòu)選用氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。一般調(diào)節(jié)閥選 用單座調(diào)書閥或調(diào)節(jié)蝶閥。通過(guò)運(yùn)用綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，最終達(dá)到勞動(dòng)生產(chǎn)率位于國(guó) 內(nèi)領(lǐng)先水平。通過(guò)設(shè)備監(jiān)控與設(shè)備安全管理，達(dá)到保障設(shè)備 安全運(yùn)行、減少設(shè)備故障停機(jī)時(shí)間，提高設(shè)備作業(yè)率。通過(guò) 對(duì)能耗、物耗的管理及生產(chǎn)成本的監(jiān)控，到達(dá)強(qiáng)