水口山鉛鋅礦選礦廠浮選自動給藥系統(tǒng)的設計與調試

水口山鉛鋅礦選礦廠浮選自動給藥系統(tǒng)的設計與調試

水口山鉛鋅礦選礦廠是一家中大型鉛鋅礦，歷史悠久，生產(chǎn)規(guī)模為2000噸?，F(xiàn)處理的礦石為康家灣鉛鋅礦石與自產(chǎn)礦石,屬多金屬復雜硫化礦,采用優(yōu)先浮選工藝。多年來隨著選礦工藝流程的多次變更和生產(chǎn)規(guī)模的成倍增加,磨浮的藥劑添加系統(tǒng)從70年代開始,先后使用過DS系列電子數(shù)控加藥裝置、微機差壓調節(jié)式自動給藥機,這些加藥設備因本身的局限性及一些性能一直未能達到設計要求,最終因影響了正常的生產(chǎn)而不得不拆除,改為古老的杯式加藥機。在我局選礦工作者多年來對國內(nèi)浮選自動給藥設備應用情況的考察、調研基礎上,1999年,最終選用湖南株洲振華自動化技術研究所研制的PLC智能型程控加藥機,分別控制我車間的黑藥、黃藥、RB3、CuSO4、ZnSO4、Na2S、Na2CO3、KCN等8種藥劑、共40個加藥點的藥劑添加。全套設備的安裝和調試與選礦車間年終停產(chǎn)檢修同步進行,1999年12月底完成,2000年1月6日一次試機成功,交付生產(chǎn)使用。1能量的控制PLC型加藥裝置是利用孔口流的基本原理和間斷加藥方式,在一定周期內(nèi)先把藥液間斷地加入一流量緩沖器內(nèi),然后通過管道連續(xù)地流到加藥點。系統(tǒng)配置框圖見圖1。用液面恒定裝置控制給藥箱中藥液的液面高度,使其保持恒定,藥液通過安裝在藥箱側面下部的電動執(zhí)行閥給出,因為藥箱內(nèi)液面高度是恒定的,執(zhí)行閥打開相同時間內(nèi)給出的液體量相同,這樣,用PC控制執(zhí)行閥在各加藥周期內(nèi)保持相同的給藥時間而改變間斷時間就可實現(xiàn)給藥量的調節(jié)。設T—加藥周期(s)q—閥門在T周期內(nèi)打開一定時間的加藥量(ml)則閥門在T周期內(nèi)的流量Q為對某一加藥點來說,選擇適量的給藥時間,并測出在該時間內(nèi)的給藥量(q),當需要流量控制在Q(ml/min)時,加藥周期T為用PLC內(nèi)部的計數(shù)器累計閥門的打開次數(shù),次數(shù)乘以閥門打開一次給出的液體藥劑量(ml)即是藥耗累計數(shù)。2加藥系統(tǒng)的設計1.以可編程序控制器為整個加藥系統(tǒng)的控制核心,系統(tǒng)的先進性好、可靠性高(可編程控制器一般選用日本進口產(chǎn)品)。2.用微機作為系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理中心和加藥機的漢字操作終端Win98操作平臺,簡化操作程序,增強系統(tǒng)的數(shù)據(jù)和報表處理能力及可視度,各種操作以人機對話形式實現(xiàn),簡單易學,班中各藥點調整情況、系統(tǒng)的運行狀況、各種藥劑的消耗等數(shù)據(jù)均以報表的形式輸出,為生產(chǎn)管理人員和領導決策提供依據(jù)。3.根據(jù)添加藥劑的特點采用不同形式的加藥電磁閥。油性藥劑如黑藥、RB3用量少,結構上選用小口徑節(jié)流孔,程序中盡可能縮短一次加藥時間,減少閥容,增加加藥次數(shù);黃藥、硫酸銅等藥劑稀釋后不分層,用量大則適當增加節(jié)流孔直徑可降低電磁閥的溫升,提高閥門的可靠性。4.用浮球閥作為給藥箱的恒壓裝置,在藥箱中增加隔渣過濾和欠藥檢測設施,使給藥箱在進出液體量發(fā)生變化時液面基本保持恒定,給藥精度高。5.PLC與負載———電磁閥之間的隔離采用新型無觸點開關———固態(tài)繼電器(SSR)。6.獨具特色的藥箱欠藥/滿藥檢測裝置與PLC的液位輸入模塊相結合,防止給藥箱發(fā)生欠藥或滿藥故障。3給藥箱及藥劑需自動控制,生產(chǎn)符合本單位操作要求的藥劑,確保藥劑添加量自動給藥系統(tǒng)運行半年多來,實踐證明對加強我車間選礦過程的技術管理、穩(wěn)定操作、提高選礦指標、降低藥劑消耗、減輕工人勞動強度、改善工作環(huán)境等方面,起到了積極的作用。具體表現(xiàn)如下:(1)由于自動給藥機的藥點流量的數(shù)控誤差小,與實際測量值對比,平均相對誤差為6.38%以內(nèi)(見表1),大大超出了人工控制精度。(2)各種操作均在控制室進行,免除了往常操作工為調整和檢查某一藥點的藥量而爬行十幾米高的樓梯上給藥室。(3)貯藥箱到給藥箱的藥劑用浮球閥自動控制,解決了原來因人工調節(jié)液面而使給藥箱出現(xiàn)斷藥、滿藥的情況。(4)每班按作業(yè)區(qū)自動記錄、存儲、計算、打印各類報表,所有原始數(shù)據(jù)存盤備查,各班組藥劑用量清楚明了,有利于開展班組成本核算。(5)各藥點實行了“工藝指令高限、低限”控制,操作工只能在給定的范圍內(nèi)進行調整,同時進行跟蹤記錄,在交班時各藥點的調節(jié)情況按先后順序打印出來,消除了人為隨意改動和違反藥劑工藝指令的現(xiàn)象。(6)工程技術人員可以根據(jù)生產(chǎn)報表和藥劑原始記錄制訂相應的操作條件操作工能從其中不斷總結經(jīng)驗以提高自身素質,從而使得藥劑添加更為合理化、制度化。雖然整個加藥系統(tǒng)設計比較完善,但在生產(chǎn)過程中也暴露了一些問題:(1)給藥箱的恒壓裝置———浮球閥由于是用銅材制作的,易腐蝕,壞了不易更換。(2)由于加藥執(zhí)行機構是被動控制的,無信息反饋信號,控制系統(tǒng)只向執(zhí)行機構發(fā)出控制信號,達到的效果只有靠人工檢測,因此藥點的流量發(fā)生變化時,系統(tǒng)本身無法判斷。4經(jīng)濟效益4.1量和鋅回收率自動給藥機安裝前后選礦技術指標對比見表2。(1)鉛回收率提高1.06%,年處理量按48萬t計算,多增加鉛含量480000×3.23%×(90.05%-88.99%)=164.342t,價值164.342×2035.4=334501元;(2)鋅回收率提高1.20%,多增加鋅含量480000×3.81%×(89.44%-88.24%)=219.456t,價值219.456×3716.8=815674元。兩項合計1150175元。4.2價值2.2單耗降低藥劑單耗對比見表3。(1)與前三年平均相比單耗降低1.274元/t,價值1.274×480000=611520元;(2)與1999年相比單耗降低0.451元/t,價值0.451×480000=216480元。指標提高與藥劑降低所取得的效益共計為1366655～1761695元/a。5plc型濱水加藥機系統(tǒng)1.主機采用具有90年代國際先進水平的可編程序控制器,驅動回路采用固態(tài)繼電器,用微型計算機對整個加藥系統(tǒng)進行監(jiān)控和管理,實現(xiàn)漢字化操作,使得系統(tǒng)技術先進、配置靈活、抗干擾性強、可靠性高、操作維護方便。2.PLC型程控加藥機系統(tǒng)與杯式加藥機相比(2000年1～6月與1999年1～6