淺談自動化控制技術在選礦過程中的應用

甘煒 姜濤

摘要：利用自動化控制技術，將粗、中、細碎、高壓輥、中場強永磁機、粗精礦輸送泵、泵池液位、皮帶廊等廠房內各主要設備運轉的工況、工藝參數(shù)等數(shù)據(jù)傳送到集中控制室，由集中控制室根據(jù)生產狀況及要求對生產設備、工藝參數(shù)、工藝過程進行控制和調度。

關鍵詞：自動化；控制；技術；選礦；應用

馬鋼集團南山礦業(yè)公司凹山選礦廠由于各生產環(huán)節(jié)的位置分散和跨越距離較長，以前采用分散控制，影響產能發(fā)揮，現(xiàn)在運用自動化控制技術，通過計算機實現(xiàn)集中控制后，產能不斷提升。該集中控制系統(tǒng)由中央監(jiān)控主站和各控制分站構建，即可分成：中央監(jiān)控系統(tǒng)主站（凹選調度室站）、粗碎控制分站、中碎控制分站、細碎控制分站、高壓輥控制分站、篩分磁選廠房控制分站。

1、中央監(jiān)控系統(tǒng)主站

中央監(jiān)控主站是在選礦廠調度室建立的一個技術先進、安全可靠、擴展性強、維護方便的全流程計算機監(jiān)控站。利用先進的工業(yè)以太光纖網(wǎng)絡將粗碎、中碎、細碎、高壓輥磨各分站的流程組態(tài)畫面、工藝參數(shù)、設備狀態(tài)等對中央監(jiān)控主站進行傳送。其主要的功能為：實時動態(tài)顯示工藝設備流程圖、設備運行狀態(tài)；實時動態(tài)顯示工藝流程的檢測參數(shù)；模擬量歷史曲線顯示記錄畫面；故障報警畫面，顯示各皮帶機事故、跑偏、打滑、電機過流故障等信號等等。

100M光纖工業(yè)以太網(wǎng)的終端分布示意圖

2、粗碎控制分站

本站控制系統(tǒng)主要對粗碎現(xiàn)有的顎式破碎機的潤滑系統(tǒng)等進行自動檢測和安全保護；對三臺重板給礦機、皮帶以及環(huán)保除塵設備等按流程要求實現(xiàn)自動聯(lián)鎖啟/停控制；對破碎機的處理礦量進行自動計量，并根據(jù)中碎及后續(xù)的處理礦量，對本控制分站的處理礦量進行自動調節(jié)控制；當后序流程出現(xiàn)異常情況時，本站控制系統(tǒng)實時地進行斷礦處理，以保護生產流程及設備的安全。

3、中碎控制分站

本站控制系統(tǒng)主要對中板、各條皮帶機、振動篩進行自動檢測和監(jiān)控保護；通過與H8800型破碎機控制器通訊，對H8800型破碎機控制器所提供的工作狀態(tài)（電流、油溫、油壓、油量、壓料倉料位等）進行自動監(jiān)控保護；對中板、皮帶機、振動篩以及環(huán)保除塵設備等按流程要求，實現(xiàn)自動聯(lián)鎖啟/停控制；

4、細碎控制分站

本站控制系統(tǒng)主要對各臺細板、皮帶、振動篩、細碎破碎機（3臺HP500圓錐破碎機的狀態(tài)參數(shù)，通過數(shù)字通訊的方式進行采集）的工作狀態(tài)、細碎機的潤滑系統(tǒng)進行自動檢測和監(jiān)控保護；根據(jù)細碎機的狀態(tài)，對細碎機的給礦細板自動進行給礦量的調節(jié)控制，充分發(fā)揮細碎機的效率；當后序流程出現(xiàn)異常情況時，本站控制系統(tǒng)實時地進行斷礦處理，以保護生產流程及設備的安全。

5、高壓輥控制分站

本站控制系統(tǒng)通過與高壓輥磨機PLC的數(shù)字通訊，對高壓輥磨機的主要狀態(tài)參數(shù)進行采集，并根據(jù)工藝的啟/停流程程序，對各輸?shù)V皮帶、轉運站的電動交換門、圓盤給料機、高壓輥料斗的給料調節(jié)皮帶、高壓輥料斗的電動交換門、篩分料倉的布料小車以及環(huán)保除塵設備等實現(xiàn)自動聯(lián)鎖啟/停控制；同時，對生產設備的工作狀態(tài)等進行自動檢測和監(jiān)控保護。

為了保證高壓輥磨機的安全運行和延長輥胎的使用壽命，對將要給入高壓輥磨機料斗中的礦料進行金屬檢測。當發(fā)現(xiàn)金屬塊時，控制系統(tǒng)控制電動交換門，將含有金屬塊的礦料卸放到除鐵皮帶。同時，發(fā)出檢鐵報警，提示崗位人員對除鐵皮帶上的金屬塊進行檢除。

在圓筒料倉、高壓輥磨機廠房內的緩沖礦料倉，安裝超聲料位計，本站控制系統(tǒng)對圓筒料倉、緩沖礦料倉的料位進行實時檢測。并根據(jù)礦倉料位的情況，自動調整細碎對圓筒料倉的給礦量、調整緩沖礦倉、以及高壓輥磨機料斗的料位，保證對高壓輥磨機進行充分、連續(xù)和均勻的供礦，以發(fā)揮高壓輥磨機碎礦的效率。

在高壓輥磨機排礦的4#皮帶上，經(jīng)磁滑輪拋尾返礦的新9#皮帶上均安裝皮帶秤。由此，控制系統(tǒng)對高壓輥的通過礦量，和直線篩的篩上返回礦量進行計量。并根據(jù)對高壓輥料斗的料量檢測，進行料斗的給礦量控制。

當高壓輥磨機正常停機或異常停機時，本站控制系統(tǒng)根據(jù)圓筒料倉的料位情況，對高壓輥磨機后序流程的余礦，自動進行不同的輸送儲放。

為了使每臺直線篩都能獲得正常的給礦，本站控制系統(tǒng)對篩分料倉每一個下料點的料位進行檢測，并根據(jù)篩分料倉每一個下料點的料位情況，自動的控制卸料小車進行布料。

6、篩分磁選廠房控制分站

本站控制系統(tǒng)根據(jù)工藝的啟/停流程程序（特殊情況下的應對處理），對各篩分給料的電動閘門、篩分水電動調節(jié)閥、直線篩、礦料導入電動交換門、尾砂輸送皮帶、粗精礦輸送泵以及螺旋分級機等設備實現(xiàn)自動聯(lián)鎖啟/停控制。同時，對生產設備的工作狀態(tài)等進行自動檢測和監(jiān)控保護。包括：篩分料倉料位檢測與布料；篩分與磁選的控制處理等。

結語：

通過在選礦過程中充分運用自動化控制技術，實現(xiàn)了精益管理，提高了凹選現(xiàn)代化設備的管理水平，保證了生產設備的安全運行，最大限度地發(fā)揮設備的生產能力，大大提高了南山礦業(yè)公司凹山選礦廠的技術經(jīng)濟指標。