安庆铜矿磨矿分级自动化改造.pdf

3 4 有色金属 选矿部分 2 0 0 6 年第4 期 安庆铜矿磨矿分级自动化改造 杨克琴 安徽铜都铜业股份有限责任公司安庆铜矿，安徽怀宁2 4 6 1 3 1 摘 要胀肚和断矿两种现象制约着安庆铜矿生产任务的完成，采用自动化控制解决了这两个问题，并创造了良好的 经济效益，本文阐述这套系统的组成、控制情况及带来的经济效益。 关键词自动化；集散系统；模块；电耳；胀肚；技术指标；经济效益 中图分类号T D9 2 2 ．4 ；T D 9 2 4文献标识码A文章编号1 6 7 1 9 4 9 2 2 0 0 6 0 4 0 0 3 4 0 3 受矿石性质、给矿粒度及水压波动等因素影响， 安庆铜矿选矿生产中存在胀肚和断矿两个重要问 题，严重制约着生产任务的完成，磨机台时效率和分 级溢流细度一7 4 m 含量等经济技术指标达不到设 计要求，原有操作方式和低水平自动化一直改变不 了这种状况。 随着选矿事业的发展，自动化技术已深入到选 矿生产过程，并取得了重大进展。为解决生产中的问 题，安庆铜矿对原设计选矿自动化程度予以高度重 视并进行改进对两台①3 ．2 m x 4 ．5 m 球磨主系统磨 矿分级部分，将常规仪表改成了美国h o n e y w e l l 公司 的s 9 0 0 0 系列d c s l 0 0 集散系统，配一台d e l l 上位机 监控，并增加了变频、电耳、上位机、现场仪表箱、开 停车信号检测等重要内容。最有效地解决了“胀肚” 问题，实现了室内和现场两地信息互传及双重监控， 较完美地发挥了自动化在选矿生产中的调控作用， 最大限度地优化了生产操作。 l系统组成 如图1 ，电耳、电子秤、流量计分别检测球磨机 声强、矿量和水量，一起送到控制模块处理，输出信 号分别给变频、给水阀调节给矿和给水；上位机实现 室内对现场生产状况和参数的监控，系统主要有以 下两个关键环节。 1 ．1 变频调节给矿和定时切换 变频器调节给矿小皮带的运转速度以调节给矿 量大小；同时，通过编制模块程序，每个变频器在四 个小皮带之间循环切换正常情况下每两小时切换 一次，断矿时两分钟切换一次，以保证连续给矿。改 变了以往球磨机经常断矿的状况，提高了台时效率。 1 ．2 电耳检测胀肚点 收稿日期2 0 0 6 0 4 1 8 j 作者简介杨克琴 1 9 6 6 一 ，女，安徽东至人，工程师。 矿石性质和给矿粒度变化最终反映球磨机内充 填率的变化，充填率的变化能明显改变球磨机内钢 球、衬板和矿石问相互碰撞发出的声响强度。用电耳 检测声响强弱，以判别球磨机当前的负荷状况，从而 适时调节给矿量大小，不致于出现胀肚和欠矿，优化 了磨机作业条件。 上位机 l 给矿皮制 。i _ 一 网 。★ 。 回 甲埠山 ～ sE 9 1 1 9 控制器 个 土 山个山 个 l 给矿水返砂水U 返砂水II 排矿回水b 阻附回洲l 排酊1 青刊 l 流量计l I 流量计I ’l 操作器lI 榭l ’l 黼槲I 生 1 返砂水ll 排矿回水l l 调节阀ll 调节阀l 图1 磨矿分级控制系统硬件配置图 F i g 1T h ed i a g r a mo fh a r d a r e - c o n f i g r a t i o na t g r i n d i n go r ea n dc l a s s i f i c a t i o nc o n t r o ls y s t e m 2 控制原理 整个系统控制原理见图2 ，包括以下三个回路。 2 ．1 给矿调节回路 电耳值和电子秤信号都送到控制模块处理后， 输出信号通过操作器驱动变频调节给矿皮带转速以 调节矿量大小。模块输出信号即为矿量给定信号，其 大小随着检测到的电耳值变化而变化电耳值越大， 声响越大，说明磨机充填率越小，即负荷越小，变频 转速增大，给矿量增大；反之，给矿量减小。所以，电 万方数据 2 0 0 6 年第4 期杨克琴安庆铜矿磨矿分级自动化改造3 5 耳控制的矿量给定值是动态稳定的，它随着球磨机利用率。 的充填率适时调整。 2 ．2 返砂水调节回路 电子秤的矿量信号在送给给矿操作器驱动变频 调节矿量的同时，又与给矿水、返砂水一起送给控制 模块，按照公式 磨矿浓度 给矿量／ 给矿量 给矿水 返砂水 进行运算，其结果送给返砂水操作器驱动调节阀调 节返砂水大小，从而保证磨矿浓度的稳定。 茄搀镒 给袖靛 孙圈一勰 - j 电子秤L 一 斗盟 薄馨 给定L 一翟警L 一 } 医鞣} 二 排意惮 给定l 陌厕司 ] 流量计广一 图2磨矿分级控制系统调节原理图 F i g2T h ed i a g r a mo fa d j u s tp r i n c i p l e a tg r i n d i n g o r ea n dc l a s s i f i c a t i o nc o n t r o ls y s t e m 2 ．3 排矿回水调节回路 在以上控制相对稳定的前提下，矿量、给矿水、 排矿清水、给矿回水在控制模块中又按照公式 溢流浓度 给矿量 1 返砂比 吓给矿量 1 返砂 比 给矿水 返砂水 排矿清水 排矿回水1 进行运算，其结果给出输出信号调节排矿回水大小， 以保证溢流浓度的稳定。 整个控制软件部分的算术运算、逻辑和P I D 运 算均在控制模块中实现，计算过程见图3 、图4 。 3 控制效果和经济效益分析 3 ．1 控制效果 1 系统投入运行前球磨机经常胀肚和断矿，综 合指标难以掌握和提高；投入后，解决了胀肚和断矿 问题，稳定了生产，技术指标明显提高。 2 操作工避免了靠长时间经验观察来调节矿 量和处理胀肚问题的粗糙操作方式及繁重的劳动， 减轻了工人劳动强度。 3 降低了成本消耗，提高了能源、钢球等综合 图3 给矿程序框图 F i g3 O r ef e e dp r o g r a mb l o c kd i a g r a m S 1 一恢复给矿电耳值；s 2 - 折线调节给矿电耳值；S 3 一胀肚点电耳值 图4 给水程序框图 F i g4 W a t e rf e e dp r o g r a mb l o c kd i a g r a m 3 ．2 经济效益分析 系统投入前，磨机台时效率和分级溢流细度上 不去，年均台时仅为5 4 ．3 2 t ／h ，溢流细度一7 4 p L m 含量 万方数据 3 6 有色金属 选矿部分 2 0 0 6 年第4 期 为6 0 ．1 2 ％；控制系统投入后，对参数进行了考察，结果如表1 。 表1技术指标考察结果 T a b1T h es e e k i n gt a b l eo ft e c h o l o g i c a li n d e x e s 萎；卜＼蚕芝 第一第二第三第四第五第六 ‘ 第七第八平均 处理量／ t h 。1 6 2 ．3 46 0 ．3 85 8 ．9 75 9 ．2 66 0 ．3 56 1 ．4 76 2 ．1 95 7 ．9 06 0 ．3 5 溢流浓度，％ 3 4 ．7 93 5 ．0 13 6 ．5 33 4 ．5 23 6 ．1 6 3 6 ．9 8 3 5 ．7 1 3 6 ．2 43 5 ．7 4 7 4 m 含量，％6 5 ．4 16 4 ．4 36 3 ．8 27 0 ．3 26 7 ．7 66 6 ．8 17 1 ．2 56 8 ．1 76 7 ．2 5 考察结果，磨机台时处理能力为6 0 ．3 5 t ／h ，溢流 细度一7 4 t x m 含量为6 7 ．2 5 ％，分别提高了6 ．0 3t ／h 和 7 ．1 3 ％。数据反映出磨机台时效率和分级作业指标都 有了明显提高。台时提高，钢球消耗和电耗等其它作 业消耗并未明显提高，也就是产生了节能降耗的效 果；而溢流浓度稳定、细度的提高在浮选作业中可以 提高选铜选铁回收率和精矿品位，又可带来经济效 益。我们仅以2 0 0 4 年处理量一项来估算一下由此产 生的经济效益这一年的总处理量和单耗成本分别 为1 1 6 6 7 7 9 t 和1 7 ．8 4 Z r _ y t ，相当于投入系统前处理矿 石 5 4 ．3 2 5 ／6 0 ．3 5 x 1 1 6 6 7 7 9 1 0 5 0 1 9 7 ．8 t ，即比投入系 统前多处理矿石11 6 6 7 7 9 1 0 5 0 1 9 7 ．8 11 6 5 8 1 ．2 t ，相 当于节约成本价值1 7 ．8 4 x 1 1 6 5 8 1 ．2 2 0 7 9 8 0 8 ．6 元。 该系统投资近5 0 万元，三个月即可收回成本，并在 以后生产中持续创造可观的经济效益。 4 结语 1 ．该系统控制方案技术成熟适用，仪表性价比 高，易行、稳定；稳定了磨矿作业，提高了各项经济技 术指标，创造了可观的经济效益；减轻了工人的劳动 强度，得到了现场操作工人的一致认可。从技术和现 场条件上为选矿厂自动化继续实施奠定了基础。 2 ．要实现现代化生产，必须建立现代化效益观 念，走自动化生产道路，树立投入产出意识，只有敢 于合理地引用新技术，才能产生高效益。 参考文献 [ 1 ] 涂植英主编．过程控制系统【M ] ．北京机械工业出版社， 1 9 8 5 ．4 ． [ 2 ] 苏震．选矿自动化[ M I ．北京冶金工业出版社，1 9 8 5 ．1 1 ． T H ER E M A K Eo FA U T o M A T I o NA TG R N D 矾Go R EA n dC L A S S I F I C A T I o NI N A N Q D 寸GC O P P E RM I N E Y A N GK e q i n A n q i n gC o p p e rM i n e ，A n h u iT o n g d uC o p p e rS t o c kC o ．L t d ，H u a i n i n gA n h u i2 4 6 1 3 1 ，C h i n a A B S T R A C T B r e a ko f ft h em i n e a n dt h eb e l l yb ef i l l e df u l l ，t h e r et w oa p p e a r a n c e sw e r el i m i t a t i n ga c c o m p l i s h i n go f p r o d u c t i o na s s i g n m e n t o f A n q i n g C o p p e rM i n e ，u s i n g t h ea u t o m a t i o nc o n t r o l ，h a v eb e e ns o l v e nt h et w o p r o b l e m s a n dh a v e b e e n b r o u g h tg o o de c o n o m i c e f f e c t ．T h i sa r t i c l e e x p a t i a t e s h o wd o e st h i s s y s t e m c o m p o n e n t ，i t sc o n t r o ls i t u a t i o n ，a n dt h e e c o n o m i ce f f e c t ． K E YW O R D S a u t o m a t i o n ；T D C S ；m o d u l e ；e l e c t r i ce a r ；t h eb e l l yb e f i l l e d f u l l ；t e c h n o l o g yi n d e x e s ； e c o n o m i ce f f e c t 万方数据