電氣自動化技術在選礦企業中的應用

張江群

摘 要：電氣自動化程度的提高能夠使企業獲得更大的利潤，能夠促進員工素質的提高。在自動化程度較高的設備的應用和維護過程中，應當從多方面進行出發，科學、合理的進行操作，充分發揮高端設備優勢，對設備進行定期和不定期維護，確保工作狀態良好，確保利用自動化帶來的優勢，實現增產增效降成本。

關鍵詞：選礦企業；電氣自動化；應用分析

礦石破碎是采選行業必不可少的工序，也是選礦廠的第一道工序。礦石盡量通過破碎出合格的產品，去磨機的量越少越好，盡量“多破少磨”能提高生產效率，降低成本。破碎生產線的主要設備有破碎機、圓振篩、運輸皮運機、收塵風機、給料機等。采用PLC替代原來的繼電器產品，高效科學無觸點方式進行控制，能解決原來的生產控制效率低、故障率高、技改難度大的問題，實現生產自動化、可視化、可靠化的先進生產流程，大大減少操作人員參與生產控制。

一、選礦自動化技術發展概況

20世紀40年代初，一些企業開始應用選礦自動化技術。由于不同礦產選礦流程的不同，再加上不同選礦種類技術指標有很大差異，受制于當時傳感器以及控制技術的發展，選礦自動化技術沒有得到很好的推廣。20世紀50年代，自動化控制技術得到了深入研究，相應技術也愈加成熟，不過它主要依賴的是模擬儀表的控制技術，運行時不是很穩定。20世紀60年代，由于新的自動化檢測儀表如礦漿濃度計、金屬探測器以及礦漿pH計等的成功研制，自動化選礦效果得到了較大提升。20世紀70年代，自動檢測技術得到了高度重視，如大量推廣應用X熒光分析儀[3]，用于在線檢測金屬含量。隨后新的控制思想以及策略被提出，再加上微機處理器迅速發展，促進了選礦自動化向更加高集成方向發展。在美國、南非、加拿大等一些礦產資源豐富的國家，過程控制的思想已經發展成熟，從碎礦到脫水的各個過程都應用了成熟的過程控制技術，使得選礦在品質方面如成品的粒度、產品的品位以及濃度等都能得到較好的控制。近幾年，隨著計算機技術、網絡技術以及其他控制技術的進步，選礦自動化的發展更加迅速。

二、選礦人的手動操作存在的問題

（1）礦物加工完全取決于工人判斷礦石質量的直覺。由于沒有統一的選礦標準，不同工人選擇的礦井質量參差不齊。（2）人工選礦效率低，選礦工作量大，需要消耗更多的人力成本和時間，不經濟的業務。為了克服人工選礦中存在的一系列問題，選礦自動化技術引起了人們的關注和發展。該技術具有以下優點：（1）降低人工成本；（2）簡化操作程序；（3）提高生產效率；（4）減少損失；（5）提高礦物產品的穩定性和質量。進入新世紀以來，國內外礦產加工業進入快速發展階段。根據國家發展戰略，到2020年國內生產總值翻兩番，給全球化資源的開發帶來更大的挑戰。礦產資源不是可再生資源，現有全球礦產資源難免存在資源枯竭，礦石質量退化等問題，迫切需要開發自動化加工技術，提高生產效率，降低能耗，提高選礦質量。

三、選礦企業中的電氣自動化技術

（一）微機繼電保護技術

當前，國內社會經濟飛速發展，城市化水平也在持續前進，鋼鐵業的制造范圍越來越廣，電氣自動化技術水平也持續發展，微機繼電保護在鋼鐵業得到了廣泛的使用。首先，繼電保護是在數字形式電腦為根本的基礎上，從性質上來講，繼電保護是以單片設備為根本開展智能化保護的技術設施。完成繼電保護性能的裝置就是繼電保護設備。大多包含四個關鍵的步驟：第一信號的收集；第二信號的解析；第三辨別步驟；第四影響信號的運行。全部程序一定要從電力體系進行開展實施，探索其每一次發生事故的原因，針對不同事故發生的原因采取有效措施加以解決，保證自動化措施地有效運行。

（二）選礦機械中的應用

電氣自動化控制技術考慮選礦機械運行時的效率，輔助設計改良方案，促使選礦機械保持高效的作業狀態，如：采煤機、液壓設備等，都經過電氣自動化控制技術的改良，投入選礦的實踐作業中，推進了采煤作業的自動化發展。例如：選礦生產中的液壓系統，其在電氣自動化控制技術的作用下，保持穩定的控制狀態，當液壓系統在選礦生產中工作時，液壓系統能夠根據選礦生產的狀態，提供合理的控制作用，確保液壓系統的穩定性，為選礦作業提供高質量的液壓控制。電氣自動化控制技術在選礦機械中的應用逐漸成熟，總結成功案例中的技術經驗，完善應用到選礦生產中，發揮電氣自動化控制技術的優勢。

（三）電氣節能技術的應用

我國大中型礦山，均是耗能大戶，普遍存在電氣能耗高、節能措施缺乏、節能技術落后等問題，加大電氣節能技術的應用力度，對于在進一步提高礦山企業電氣節能技術水平以及節能減排上，具有積極的現實意義。目前其主要應用包括無功補償節能和變頻調速節能。

礦山設備中，風機和水泵消耗功率較大，采用變頻調速控制，可降低能耗，使節電率能達到20%——50%。以變頻調速技術在水泵中的應用為例，采用變頻調速技術，可以根據流量的實時變化來調節水泵的電機轉速，一定流量下，只需要輸入既定功率，即可獲得較好的節能效果。實踐數據證明，采用變頻調速可使水泵功耗降低15-20%，從而達到節能的目的。

礦山電力系統中，電網、變壓器及一些大功率電機正常運行中會產生無功功率，對電力線路和變壓器造成功率損耗。通過無功補償技術，可減少電網及變壓器無功功率。除了電網電源可進行無功補償，礦山中數目較多的大功率異步電動機也可采用無功補償降低電能損耗，異步電動機的功率因數一般比較低，即使在功率因數很高的情況下仍然會產生附加的無功損耗，一般在配電室統一安裝電容器柜進行補償。可見，在礦山供電系統及電機電源系統中配置無功補償，可提高功率因數，節省電能消耗，為企業節省大量資金，提升經濟效益。

四、選礦生產電氣自動化控制技術的創新發展

選礦生產電氣自動化控制技術具有創新發展的潛力，根據電氣自動化控制技術在選礦生產中的應用，提出創新發展的策略。分析如下：軟件創新，軟件決定了電氣自動化控制技術的功能，滿足控制任務，可以根據選礦生產的需求，設計軟件編程，投入到電氣自動化控制的應用中；硬件創新，朝向簡化、便捷的方向發展，降低電氣自動化控制硬件的復雜程度，提升硬件使用的靈活性，進而減少了硬件引起的技術故障，提高硬件運行的水平；系統創新，遵循協調、綜合的原則，改進電氣自動化控制系統，落實控制技術在選礦生產中的應用，通過系統創新改善電氣自動化控制，完善其在選礦生產中的應用，確保電氣自動化控制系統的優質性，達到選礦安全自動化生產的標準。

結語：

電氣自動化程度的提高能夠使企業獲得更大的利潤，能夠促進員工素質的提高，在自動化程度較高的設備的應用和維護過程中，應當從多方面進行出發，科學、合理的進行操作，充分發揮高端設備優勢，對設備進行定期和不定期維護，確保功率狀態良好，確實利用自動化帶來的優勢，實現增產降成本的目標。

參考文獻：

[1]劉景忠.大型選礦廠電氣自動化的應用[J].技術與市場，2017，24（11）：155.

[2]郭榮才.選礦廠磨礦分級智能化控制系統研究[J].科技資訊，2017，15（11）：31-33.

[3]郭榮才.電氣自動化技術在選礦企業中的應用[J].機電信息，2017，（03）：60-61.