某選礦廠磨選廠房集中控制改造

王 彬

（山東金嶺礦業股份有限公司選礦廠）

某選礦廠磨選廠房現有6臺MQG2700×2100型格子型球磨機，每臺球磨機與雙螺旋分級機形成閉路，溢流進入選別作業。操作工通過觀察皮帶秤顯示的流量，用變頻控制給礦機的給礦量，從而控制球磨機的臺時處理量。球磨機運行中，操作工需要隨時觀察球磨機電流和軸瓦溫度以及分級機溢流和返砂等情況，從而確認球磨機的運行狀態，及時發現設備異常，確保工藝設備安全運行。

長期以來，球磨工在球磨機前直接進行設備操作、巡檢等日常工作，噪聲等職業危害較大，巡檢用時較長，工作效率較低。針對這些問題，需要對磨選廠房進行集中控制改造，實現球磨生產的遠程集中控制［1-10］。

1 改造前磨選系統存在的問題

1.1 設備巡檢的局限性

球磨崗位現為一名操作工，同時負責2臺球磨機的運行，操作工需要頻繁巡檢設備，巡檢線較長、耗時較多，且巡檢過程中注意力集中在設備局部，無法同時掌握2臺球磨機的整體運行狀態，存在一定的安全隱患。

1.2 職業危害

球磨機運行過程中產生較大的噪聲和震動，崗位工長期佩戴耳塞等防護用具在設備周圍操作和巡檢，對身體健康影響較大。

1.3 監控設備老舊

磨選廠房目前的監控已使用近10 a，攝像機均為老式模擬攝像機，圖像質量較差，線路老化嚴重，監控圖像極不穩定，故障頻發，已無法滿足當前對廠房設備監控的要求，需要將磨選廠房監控升級為圖像清晰、抗干擾能力強的網絡監控系統。

2 改造方案與實施

從職業健康和生產管理方面考慮，建立高效、準確的集中控制系統和隔音、隔震效果好的控制室，把操作工與球磨機等設備隔離開，具有重要意義。

通過科學論證，將集中控制室設置在3#與4#球磨機之間，配備操作臺和顯示器，室內引入廠房監控畫面、球磨機電流、軸瓦溫度、給礦皮帶流量、給礦變頻控制等信號，實現操作室內隨時觀察設備運轉情況，并對球磨機給礦量進行遠程調節。

2.1 視頻監控升級改造

將模擬監控系統升級為高清網絡監控系統，攝像機布置如下：

（1）將廠房內的3臺模擬球式攝像機更換為高清網絡球機，在原位置根據現場視角進行了適當優化。

（2）給礦皮帶處沿用原監控放射源的槍式網絡攝像機。

（3）對需要崗位工重點巡檢的濕式磁選機、分級機和返砂槽處，各安裝1臺6 mm高清全彩網絡攝像機，以滿足操作工對這3個重點部位的遠程細致觀察要求。

改造后，每系列給礦皮帶、磁選機、分級機、返砂槽處各有1臺網絡攝像機，加上監控廠房的3臺球機，共使用27臺網絡攝像機。綜合現場實際情況，進行統一布線，數據傳輸采用超五類雙絞線，每臺球磨機的監控信號分別匯總到6臺交換機，再將1#～3#球磨機、4#～6#球磨機的監控信號分別匯總接入交換機，通過光纜傳至調度室，從4#球磨機總交換機用網線將數據引入集中控制室，控制室內采用3臺網絡硬盤錄像機，配備3臺顯示器，每臺顯示2臺球磨機的監控畫面，如圖1所示。

2.2 球磨機電流、軸瓦溫度信號接入

球磨機原運行電流和南北軸瓦溫度在球磨機的低壓操作柜上顯示，顯示設備分別為電流表和數顯表。電流信號來自中央配電室球磨機供電端電流互感器，溫度信號通過PT100采集。

（1）球磨機電流信號引入。將每臺球磨機電流信號串聯引入集中操作室，實現球磨機操作柜和集中控制室兩地均可觀察到球磨機的實時電流。數顯表可以直觀顯示結果，同時可設置電流上、下限報警輸出，采用2個蜂鳴器作為報警器，球磨機電流異常時發出報警聲。

（2）球磨機軸瓦溫度信號引入。溫度信號由原PT100信號直接接入數顯表，改為PT100信號先接入溫度變送器，再由溫度變送器輸出2路4～20 mA信號，一路接入球磨機低壓操作柜數顯表，一路接入集中控制室數顯表，實現軸瓦溫度在球磨機操作柜和集中控制室的兩地顯示。溫度變送器采用XFWD-11-G型信號隔離器，數顯表采用智能數顯控制儀。

通過改造，實現了球磨機電流、軸瓦溫度等數值在集中控制室的實時顯示，同時，球磨機電流連接蜂鳴器，提高了遠程操作的安全性。

2.3 給礦變頻控制信號接入

在集中控制操作室中，操作工人需要一邊觀察球磨機臺時處理量和給礦皮帶流量，一邊實時調節給礦機的給礦量，這樣就需要將給礦皮帶流量信號和給礦機變頻控制信號接入控制室，以實現集中控制室遠程精準給料的目標。

（1）在集中控制室配置1臺PC機，安裝皮帶秤管理系統軟件，通過聯網訪問皮帶秤系統，實現給礦皮帶流量在集中控制室的實時顯示。

（2）將變頻器的開停和頻率的升降信號引入集中控制室，實現給礦機本地、球磨機控制柜、集中控制室三地均可控制給礦機開停和給礦量。

3 改造效果

通過集中改造，實現了球磨工與球磨機的隔離和崗位日常操作運行的集中控制，實際運行效果良好。

（1）集中控制室的隔離可減弱球磨機噪聲強度約50%，每班按8 h計，操作工直接接觸球磨機高噪聲、高震動環境的時間由原來的平均7.5 h縮短至不足1 h，大大降低了職業危害，減輕了勞動強度，滿足了職業健康衛生的相關要求。

（2）操作工可在集中控制室內實時觀察球磨機整體、給礦皮帶、磁選機、分級機和返砂槽的監控畫面，可實時觀察球磨機電流、軸瓦溫度等參數，可實時根據給礦皮帶流量調節給礦量，全面掌握球磨崗位的各項信息，使操作和判斷更加精準，系統運行更加平穩。

（3）模擬監控系統升級為高清網絡監控系統，監控畫面質量大幅提高，故障次數大大降低，現場布線更加精簡，檢修維護更加方便。

（4）球磨機電流上下限報警的加入，可及時發現球磨機的異常，有利于排除安全隱患，降低系統的故障率，保障系統的安全運行。

改造后實現了磨選廠房的遠程集中控制，減輕了噪聲等職業危害，改善了工作環境，降低了職工的勞動強度。設備的集中監控對崗位進一步減員增效提供了可能；同時，集中控制室的設計思路和改造方案對同行業相似環境有一定的借鑒價值。