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、工藝參數等數據傳送到集中控制室，由集中控制室根據生產狀況及要求對生產設備、工藝參數、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

馬鋼集團南山礦業公司凹山選礦廠由于各生產環節的位置分散和跨越距離較長，以前采用分散控制，影響產能發揮，現在運用自動化控制技術，通過計算機實現集中控制后，產能不斷提升。該集中控制系統由中央監控主站和各控制分站構建，即可分成：中央監控系統主站（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、中央監控系統主站

中央監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控站。利用先進的工業以太光纖網絡將粗碎、中碎、細碎、高壓輥磨各分站的流程組態畫面、工藝參數、設備狀態等對中央監控主站進行傳送。其主要的功能為：實時動態顯示工藝設備流程圖、設備運行狀態；實時動態顯示工藝流程的檢測參數；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光纖工業以太網的終端分布示意圖

2、粗碎控制分站

本站控制系統主要對粗碎現有的顎式破碎機的潤滑系統等進行自動檢測和安全保護；對三臺重板給礦機、皮帶以及環保除塵設備等按流程要求實現自動聯鎖啟/停控制；對破碎機的處理礦量進行自動計量，并根據中碎及后續的處理礦量，對本控制分站的處理礦量進行自動調節控制；當后序流程出現異常情況時，本站控制系統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

本站控制系統主要對中板、各條皮帶機、振動篩進行自動檢測和監控保護；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（電流、油溫、油壓、油量、壓料倉料位等）進行自動監控保護；對中板、皮帶機、振動篩以及環保除塵設備等按流程要求，實現自動聯鎖啟/停控制；

4、細碎控制分站

本站控制系統主要對各臺細板、皮帶、振動篩、細碎破碎機（3臺HP500圓錐破碎機的狀態參數，通過數字通訊的方式進行采集）的工作狀態、細碎機的潤滑系統進行自動檢測和監控保護；根據細碎機的狀態，對細碎機的給礦細板自動進行給礦量的調節控制，充分發揮細碎機的效率；當后序流程出現異常情況時，本站控制系統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

本站控制系統通過與高壓輥磨機PLC的數字通訊，對高壓輥磨機的主要狀態參數進行采集，并根據工藝的啟/停流程程序，對各輸礦皮帶、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保除塵設備等實現自動聯鎖啟/停控制；同時，對生產設備的工作狀態等進行自動檢測和監控保護。

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。當發現金屬塊時，控制系統控制電動交換門，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，本站控制系統對圓筒料倉、緩沖礦料倉的料位進行實時檢測。并根據礦倉料位的情況，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、連續和均勻的供礦，以發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，本站控制系統根據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，本站控制系統對篩分料倉每一個下料點的料位進行檢測，并根據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

本站控制系統根據工藝的啟/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自動聯鎖啟/停控制。同時，對生產設備的工作狀態等進行自動檢測和監控保護。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，實現了精益管理，提高了凹選現代化設備的管理水平，保證了生產設備的安全運行，最大限度地發揮設備的生產能力，大大提高了南山礦業公司凹山選礦廠的技術經濟指標。