【技术推广】选矿全流程自动化解决方案

选矿全流程自动化控制是利用自动化技术、计算机技术、网络通讯技术，实现选矿全流程生产过程集中自动控制，大量减少了现场的操作工，提升了企业的设备与工艺水平。解决了长期以来矿山企业依靠人工操作、流程效率低、生产协调一致性差、生产不透明的缺点。

一、卸料小车智能控制系统

卸料小车是企业的工艺流程中常见的分料设备（主要应用于矿山、水泥、煤炭、钢铁、电厂等企业），但很多企业都是通过人工操作卸料，人工卸料会造成各个料仓料位不均匀，影响仓下设备效率，从而影响生产流程的效率；另一方面是卸料小车是重粉尘区，也是矽肺病常发的岗位。因此，卸料小车自动布料控制完全将岗位从繁杂的劳动中解脱出来，使操作工人远离职业病影响。而且卸料小车自动布料控制能够实现人工无法实现的操作，就是优化布料系统，根据流程运转情况确定布料小车的布料算法，把料布到最需要的地方，减少生产待料情况发生，从而提高工艺流程与设备的效率。

该系统特点：

★准确地测量卸料小车运行的距离；

★准确地对卸料小车进行定位；

★根据料仓的料位以及仓下设备的运行情况进行优化布料；

★全自动运行卸料，无需人工干预；

★复杂、多仓、粉尘环境下安全稳定运行。

二、破碎无人值守自动化控制系统

★皮带机系统与破碎机系统以及防尘系统设备连锁启、停车，实现“一键式”操作，减少了破碎系统的操作人员，提高破碎运行效率；

★皮带机全保护系统，包括皮带的跑偏、打滑、防撕裂、过铁保护以及皮带电机电流保护及局部皮带变频起车等；

★破碎机全保护系统，破碎机电流，油温、油压、油量的保护；

★料仓料位检测、报警与控制；

★中、细破碎机恒功率挤满式给矿系统，提高破碎机的效率；

★实现皮带系统无人值守，消除职业病的发生；劳动生产率提高25%，设备故障率下降80%。

三、磨矿分级过程自动化控制系统

1、磨矿能力的测控

磨机运行过程中，在磨机给矿量小，磨机负荷低时，磨机电耳信号高，磨机功率小；随着给矿量增加、磨机负荷大时，磨机电耳信号降低同时磨机功率消耗增高；达到磨矿最大的处理能力时，电耳继续降低，但是磨机功率出现了拐点，开始下降，出现拐点的原因是由于磨机的处理能力已经到极限值，磨机“涨肚”时，做功下降，不利磨矿作业，所以磨机的最佳的磨矿点处于磨机功率出现拐点的极限区域。

2、磨机给矿量自动控制

全自动恒量给料机是经过多年的研究与实践相结合产品，吸收传统的给矿方法优缺点，发明的一种新给料方式，它是一种角行程调节给矿口大小，皮带速度根据电子秤检测量反馈进行调节，从而达到恒定给矿量，它利用物料重力、流动性特点具有节能性，不用机械振动、转动，具有耐磨性，机械结构简单具有低维护、简单、耐用性，调节开板的角度，调节料层的厚度来调节给料量，并与拖动皮带变频调速达到精准性给料。

3、磨矿浓度控制

磨矿浓度关系到磨矿效率的发挥，合理地控制磨矿浓度有利于稳定、提高磨矿效率，依靠人工操作调整，精度受操作的条件影响，影响球磨机的效率，而自动化系统实时检测入磨量大小，检测过程循环量变化，合理配水，稳定磨矿浓度。

4、旋流器组自动控制

5、磨矿分级自动化系统功能

★球磨机电耳、功率值检测，实现球磨机“涨肚”自动处理；

★电子秤检测球磨机矿量，显示、记录、查询和报警，同时系统能够自动统计形成小时、日、月磨机处理量；

★螺旋分级机分级浓度自动调节；

★旋流器泵浆池液位的自动控制；

★旋流组每台旋流器运行的自动切换；稳定旋流器的分级效率；

★磨选分级流程过程参数以及控制参数实现历史记录与查询系统；

★实现给矿机（组）定时自动切换和无矿立即切换，提高球磨机处理能力3-8%。

6、磨机电耳

磨矿生产过程中，不论是入磨矿石性质的变化，或是入磨矿石粒度组成的变化，还是磨矿介质或磨矿条件的变化，最终都将要反映到磨机内充填率的变化。球磨机内矿石填充率不同时，钢球、矿石与衬板相互碰撞所发出的声强也不一样，充填率越低，声强越高，随着充填率的增加，声强逐渐变低，磨机“胀肚”时，声强则更低，磨机电耳就是基于以上原理设计研制的，专门用来检测磨机内矿石填充率大小的一种分析仪表。抗干扰能力强，并将磨矿的充填率转变成标准4-20mA信号。而且根据多年现场使用情况不断改进和完善的新一代产品，采用原装进口高品质集成芯片，具有可靠性高，稳定性好等优点，适合工业现场使用，能满足磨矿自动化的测量要求。

由于电耳能够检测磨机的生产负荷状况，识别矿石的软硬程度，因而可避免磨机“胀肚”带来事故，将电耳用于磨矿的过程自动控制，可实现节能降耗、减人增效、稳定生产的目标，给用户带来显著的经济效益。

四、筛分过程自动控制系统

电磁高频筛、复振筛用于矿山行业的细物料筛分设备，在冶金矿山行业应用较为广泛，因其不支持远程通讯功能，形成不了大规模的集中调控。本系统设计的控制柜采用新型PLC技术，集成度高，稳定性好，同时支持远程通讯功能，可形成大规模集中控制，中控室一台计算机可以控制上百台高频筛，操作调整快捷方便，能够实现高频筛振幅与筛下粒度闭环控制。

五、高效选矿设备—电磁精选柱

1、主要功能：

★全自动电磁精选柱，是一种弱磁重选设备，利用磁重联合选矿方法，通过电磁在选别区内产生纵向梯度脉冲式弱磁场的特点，利用磁链体反复磁团聚与分散以及在浓相层重力分选作用，提高磁性铁矿分选效果。

★铁精矿粉提质降硅。能有效地、充分地去除铁精粉里的夹杂、脉石和贫连生体，对铁精粉进一步精选，提铁降硅，可使铁精粉位提高1～11%。

★铁矿浆脱泥。可以代替脱水槽对铁矿浆进行脱泥处理。

2、设备结构

3、技术特点：

★磁重联选思路设计架构以及脉动磁场的形成与控制，增加了磁性矿物团聚分散次数，提高了选别的精度；

★利用电磁代替永磁，采用屏蔽引流技术，解决中心部位无磁场的现象，自重介质浓相层设计提高选别的精度，励磁线圈的稳定性设计，以及励磁磁场特性的分布；

★建立压差法测定小紊流矿浆体浓度模型，采用此技术测定出矿浆选别区浓度与底流浓度；

★内部水环式给水，多层面冲散作用，分选效果更好，而且节省用水量。

★全自动化系统的集成控制设计，具备远程通讯以及远程集中控制功能，提高设备自动化水平。

4、精选柱现场应用

六、自动加球机

国内矿山企业使用球磨机磨矿作业，磨机中加入钢球作为磨矿介质，钢球的配比合理不但能够提高磨机的磨矿效率，而且合理加球方式有利于节球，不会造成球的无功消耗。

自动加球机，用于解决球磨机工艺过程中，根据球磨机的运行时间自动定时定量连续地将磨矿介质球加入到球磨机，加球操作实现自动化，球磨机加球达到的科学性、规律性，可控性。已研制成功的自动加球机运转平稳，加球精度高，无卡球、堵球现象。

自动加球机的技术特点：

1)    同磨机连锁自动运行功能，无需人工操作；

2)    根据磨机作业率、运行信息，实现定时、定量连续加球；

3)    加球自动计数，计算机化统计，形成球的消耗历史曲线；

4)    能减少1-3%球耗，有利于节球与提高磨机磨矿的效率。

应用现场：

七、矿山企业信息系统

矿山企业信息系统构成主要由硬件与软件两部分构成。

（1）硬件架构原理

工业数据由自动化控制系统采集后，通过OPC Server以及ADO技术上传到工业数据服务器。

Web服务器访问工业数据服务器，终端用户不直接访问工业服务器，既保证工业网的安全，又实现办公网与工业网数据的交换。

矿山生产信息系统应用程序安装在Web服务器，系统采用B/S架构设计，终端浏览器直接访问。

用户可通过网络在选矿厂内部实现企业生产信息、管理信息交换，资源共享，并可通过内部互联网与公司网络系统联接，实现远程信息交换，建立了生产过程数质量、消耗指标网络查询。

（2）信息软件构成

生产信息系统：动态显示选矿生产过程数质量工艺参数与设备运转参数。

破碎系统：破碎车间系统中显示粗破机、皮带机的运行状态，中、细破碎机运行状态，实时矿仓量。

磁选系统：矿仓储存量，球磨机的电流及运行状态，球磨机的实时台时，累计小时、班、日、月台时、处理量以及球磨机的作业率，钢铁球累计小时、班、日、月消耗量。

尾矿输送系统及尾矿坝在线监测系统：环水系统运行、流量状态，输送泵站的浓度及运行状态，浓缩机小车运行电流。尾矿坝库区水位，子坝标高，排渗水量。尾矿坝体的位移、浸润线、库内水位、库区的降雨量、滩长、内外坡比等参数。

技术信息系统：技术管理平台集成技术指标、工序参数、试验考察数据管理，实时监测工艺过程控制状态，实现技术状况的在线查询，实时监控、异常数据报警以及快速查询、及时分析的技术管理系统。主要功能：实验考察数据在线管理，分析统计检查结果。实现生产过程数质量工序数据统计。实现异常数据分析系统。在线技术经济指标专业报表。

电平衡系统：电耗成本占选矿厂的40-50%，电平衡是对用电进行科学管理有效的方法，也是进一步做好企业节约能源工作的基础。通过电平衡系统能够全面了解选厂用电状况，依据电量数据，找出电量平衡关系，采取相应的措施，挖掘用电潜力，提高合理用电目的。并利用信息化手段实现用电的持续平衡和对用电持续的审核和控制，推进节能的精细化管理。主要的功能模块：单位电量平衡，具备小时、班、日、月、年数据查询功能；各单位日、月、年进口总电量、单位日、月电量结算、电费计算，按尖、峰、平、谷、总分类；实现单位用电经济性模型功能以及单位电量预测分析。

工艺电量平衡，具备小时、班、日、月、年数据查询功能；产品用电量、单耗计算；实现生产工艺用电先进性模型功能；产品用电量、单耗预测；主体设备单耗。

线路电量平衡，具备小时、班、日、月、年数据查询功能；线路总表电量、线路分表电量总和，线路损耗、线损统计计算；实现线路电量平衡模型功能。