尾礦工藝中自動控制系統的改進

孟召磊 溫博 杜靜

（內蒙古包鋼鋼聯股份有限公司巴潤礦業分公司，內蒙古包頭 014080）

尾礦工藝中自動控制系統的改進

孟召磊 溫博 杜靜

（內蒙古包鋼鋼聯股份有限公司巴潤礦業分公司，內蒙古包頭 014080）

尾礦處理是對尾礦中的水分進行回收，并將高濃度的尾礦進行膏體堆放。即能節約工業生產用水，又能減少堆放空間。系統自動控制的改進從而減少了運行人員的工作量，提高設備自動化水平。本文針對尾礦自動控制系統中的程序和控制思想方面做了一些改進，使自動控制可以更好地作用于生產，對尾礦控制系統做了進一步完善。

尾礦 PLC 控制系統

尾礦是選礦中分選作業的產物之一，其中有用目標組分含量最低的部分稱為尾礦。實現尾礦的合理排放，是礦產資源得到充分利用和保護生態環境的需要。尾礦處理工藝一般采用高濃度干堆法：濃度較低的尾礦經中心傳動高效濃縮機加絮凝濃縮后處理后，濃度達到45%～50%，之后由礦漿輸送管道輸送到二次濃縮泵站，經深錐濃縮機，處理后濃度到73%以上，由隔膜泵加壓輸送至尾礦壩進行排放，尾礦壩設有集水池對滲透水進行回收利用。

1　尾礦絮凝劑控制系統的改進

尾礦工藝包含絮凝劑系統，為在濃密機運轉過程中，加入絮凝劑，使得礦漿沉降，清水溢流等作用，在尾礦工藝過程中起到承上啟下的作用，至關重要。巴潤礦業公司絮凝劑投加系統為羅克韋爾自動化自帶控制系統采用臺達PLC與觸摸屏組態，通過水和絮凝劑（藥）按一定的配比加工成為固定濃度的絮凝劑。在使用過程出現過很多問題，諸如加水系統故障出現加藥濃度減低，導致濃密機跑渾的現象發生，攪拌電機運轉時間不夠等等。自動化維護人員結合現場實際情況針對于控制程序做了相應優化：

（1）增加進水流量報警：當系統罐體內絮凝劑液位達到警戒高度，制藥停止的情況下，通過在制藥進水管道處的流量計仍能檢測到水流量信號，把水流量信號接入崗位監控電腦則進行報警；

（2）攪拌電機運轉時間的改進：由于攪拌電機長期運行會導致電機過熱，從而燒壞電機，根據生產工藝，現將攪拌電機運行時間設置為可控，由崗位根據現場溫度和制藥劑量自己設定攪拌時間和停止時間，系統制藥時攪拌電機運行，系統停止時，自動執行運行和停止時間。合理攪拌，電機不發熱，同時節能。

2　液位聯鎖控制系統的改進

尾礦二次濃縮回水系統通過三臺回水泵將回水泵池中的循環水打至磨浮系統中再利用，控制系統采用丹東6221+西門子s7-300PLC +wincc6.2組態控制系統。原設計為崗位手動控制，現在泵池處安裝丹東6221液位計，設置高低限位，當液位低于下限設定值時，液位計輸出開關量點，接入水泵電源控制，回水泵自動跳停。當液位高于上限設定值時，回水泵自動啟動。通過改進后回水泵池發生抽空、水位過高的現象明顯減少，回水量穩定平衡，循環水系統的感到很好的改善，崗位操作量明顯降低。

3　尾礦流量控制優先于濃度控制

尾礦二次濃縮濃縮機工藝流程為：一次濃縮將尾礦濃度為30-40%的尾礦通過管道打至二次濃縮? 20×18高效濃密機進行再次濃縮。原控制思想為單獨的濃度控制，由于現場距離一二次較遠，礦漿量較大，對于工藝指標的檢測和調節存在嚴重滯后，因此，濃度控制容易造成礦漿流量波動、管道壓力不均衡等問題。

自動化維護人員進行如下優化：通過在線濃度計、流量計和壓力計等監測，返回實時數據，輸入到PLC進行分析比較，控制底流泵的頻率大小來調節流量大小。流量控制優先濃度控制，設定流速期望值，系統通過PID調整泵速來改變流速。同時通過濃密機罐底壓力來綜合判斷現場濃密機運轉狀態。

在此過程中提高了濃密機的利用率，排尾效果明顯改善，管道負荷受力均勻，磨損降低，保證了設備運行的穩定性和操作的便利性。

4　尾礦西門子S7-300的web數據發布系統

由于尾礦一次二次濃縮與中控制之間的距離較遠，數據通訊不方便，存在溝通不明朗的現象，自動化維護人員通過在原有光纖的基礎上建立數據通訊，通過西門子wincc6.2系統的WEB組態發布功能，將尾礦一次二次濃縮數據通過以太網的方式，傳輸到中控室，在中控室以瀏覽器的方式進行瀏覽，并且只賦予其觀察權限，屏蔽操作權限，明確責任。

通過此項的優化改進，使得中控室-一次濃縮-二次濃縮之間建立了已做數據橋梁，實現數據在線檢測，同步數據溝通，達到對生產溝通的目的。

5　總供水cimplicity WEB數據發布系統

總供水泵站在工藝流程中的作用十分關鍵，關系到選礦用水，如濁環水、凈水、水封水、新水的控制，可以說是選廠水系統的心臟。由于原控制系統與磨浮控制系統合并，統一在中控室操作管理，但由于此項操作權限在中控室存在很多弊端，諸如：不了解現場實際情況，不能及時進行針對化操作、等一系列問題，因此應做優化。

通過分析實際情況，自動化維護人員通過對現場進行優化改造，以局域網為媒介，作為數據傳輸的硬件，走WEB發布的方法，通過TCP/IP協議進行數據傳輸，將造作控制權賦予總供水泵站崗位。達到優化改進的目的。同時，在中控室界面保留觀看權，屏蔽操作權限。

通過此項改進，進一步加強了控制系統與現場實際相結合的能力，切實解決生產中遇到的缺點，提高了勞動效率。

6　尾礦系統手動閥的整改

尾礦系統管道上使用的手動閥門，崗位人員在工作中因手動閥門管徑大，人員操作時轉不動操作手柄，而且手動操作時間長，勞動作業強度大，作業效率低的問題，現在已將尾礦管道使用的多數手動閥門改為電動閥門控制，崗位人員切換管道時操作得到了方便，提高了效率。

7　結語

尾礦自動控制系統改進后，能夠高效、精確的保證礦山的持續穩定生產，避免了多發生產事故，經濟效益明顯，提高了安全性，減少了崗位的勞動強度，提高自動化水平。

［1］孔祥波.化工生產控制自動化及儀表研究［J］.甘肅科技，2009，（03）：8-10.

孟召磊（1987—），男，內蒙古巴彥淖爾人，助理工程師，本科，研究方向：自動化；溫博（1988—），男，內蒙古巴彥淖爾人，技術員，本科，研究方向：自動化；杜靜 （1987—），女，內蒙古巴彥淖爾人，本科，研究方向：自動化。