自动化控制技术在选矿中的应用探讨

期刊: 环球科学 DOI: PDF下载

1.王亚丽2.张丽

河南安钢集团舞阳矿业有限责任公司 河南舞钢 462500

摘要

伴随着社会经济的快速发展,自动化技术在工业领域中的应用变得越来越广泛,其中选矿开采行业也在大力支持与推广选矿自动化。自动化技术的应用既提高了产品质量也提升了工作效率,所以该技术在这些行业领域中备受青睐。在传统选矿作业中,工人都是凭借自身的经验来手动选矿,不仅工作效率始终无法得到提升,同时选矿作业也缺少选矿标准,而每个工人都有自己的直觉,这就导致选矿工作存在很大的差异性,对选矿质量带来了严重影响。所以,自动化控制技术在选矿中的应用十分关键。对此本文针对河南安钢自动化控制技术在选矿中的应用现状进行分析,并提出具体系统应用。


关键词

自动化控制技术;铁矿山;选矿;破碎系统

正文

机械设备是工业发展的基础保障,在传统社会生产中,大部分劳作都要依靠劳动人员的双手去完成,这对于实现规模化经营而言十分不利。而在我国铁矿企业发展过程中,基本生产过程控制是选矿厂不可缺少的组成部分,它能够有效降低成本,提高性能与产量。而通过实现选矿工业生产自动化,能够有效提高相关机械设备的处理能力,提高劳动生产率,节约生产成本。也就是说,自动化控制技术对于选矿作业而言具有十分重要的现实应用意义。

一、自动化控制技术在选矿中的应用现状

目前,安钢铁山矿项目主要分为地采一期与二期工程,最为常见的采矿方法为VCR嗣后充填法,从整体上可以分为切割、开拓与回采三个步骤。一期工程主要采用的是斜坡道汽车运输方式,二期工程主要是利用主井箕斗来提升矿石。
(一)资源利用不当

根据相关调查显示,虽然我国拥有十分丰富的矿产资源,但是仍然依赖于国外进口[1]。像我国从澳大利亚进口了大量的铁矿资源,从中亚地区进口了大量的油气资源。其中,根据多种元素分析结果表明,3-0毫米样品原矿全铁品味大约为25.26%,磁性铁品位为16.65%,铁矿山矿石其他有用元素含量较低,杂质硫和磷含量也偏低,原矿中的铁基本上都是以磁铁矿的形式存在。虽然当前也拥有很多铁矿是开采点,但是还需要从国外进口的主要原因就是因为当地铁矿资源在质量上存在十分明显的差异,导致铁矿资源出现质量问题的主要原因就是选矿环节出现了差错,缺少自动化控制技术的支持,而且也缺少统一的选矿衡量标准。
(二)选矿技术有待提升

在传统选矿环节中,基本上都是手动操作。而应用机械设备进行选矿之后,选矿速度得到了明显提升,商品价值是由劳动价值量所决定的,在同样的劳动时间内,选矿速度明显加快,从经济角度来看,商品价值的提升对于选矿企业发展而言十分有利,可以使其在同行业竞争中占据优势地位。如果在选矿技术操控不到位,那么所选择的矿就无法满足标准要求,一切都将功亏一篑。所以,在选矿时一定要严格按照选矿指标进行,避免出现对选、漏选和资源浪费的情况,大力推广自动化控制技术成为了选矿行业重点发展方向。
二、自动化控制技术在选矿中的具体应用
(一)磨选系统

在实际工作中,铁矿山选矿自动化控制实现了磨矿过程的自动控制,比如在具体工作中的矿量自动控制以及磨音频谱分析等等,在具体工作中实现了智能给水和磨机工况自动化化分析等功能[2]。同时,在选矿具体作业中,还实现了相关磨音频谱的分析、加球机自动化控制与矿压力溢流粒度检测等等。另外,磨选系统提高了筛下产物粒度检测和细筛给矿浓度等工作的效率。实际工作中的泵间也实现了泵池液位自动检测和各种泵远程控制。磨机给料和磨机逻辑连锁之间也实现了自动化逻辑控制,在实际选矿作业中实现了最终尾矿品味检测、品味报警和相关数据归档等等。除此之外,自动化控制技术也实现了水系统流量检测、流量调节控制和压力检测等工作。
(二)破碎系统

破碎机是铁矿山主要生产设备之一,由于破碎机破碎比例较大、产量高且能耗较少,近些年很多厂商在产品结构方面都对破碎设备进行了充分完善,并获得了十分理想的应用效果,相继推出了很多高效且节能的新设备。例如:安钢铁矿山选矿作业采用的是三段一闭路破碎工艺,在中细碎后可以抛除混入的废石,最终可以得到破碎产品粒度为12-0毫米。而粗破碎用到了C160颚式破碎机,中破碎采用了HP500圆锥破碎机,闭路筛分选择了3台振动筛设备。在具体选矿作业中,自动化选矿系统对于破碎操作而言十分重要,其中主要实现了中碎和细碎给料皮带金属探测工作和警报工作,其中还包括了针对破碎系统各主要输送胶带跑偏和相关设备的逻辑控制。在实际施工过程中可以对细碎作业和中碎作业完成自动分析和故障分析保护,提前进行事故警报。
(三)故障诊断系统

铁矿山选矿产自动化控制系统存在运行负荷中、水气大且灰尘多等特点,作业环境充斥着矿石泥浆和化学腐蚀物质,所以自动控制系统中的传感器和执行机构经常出现故障问题,尤其是一些重要信号出现故障问题后,控制品质会大幅度下降甚至失效,设备也会因此发生损坏和停机。所以,故障诊断控制系统的作用十分重要。例如安钢某企业开发出的故障诊断系统,主要是以当前选矿控制中的现有问题为基础,从选矿厂现有的分散控制系统中提取故障诊断信号,诊断将会给予故障处理提示,在一定程度上提高了自动化控制系统的可靠性和可用性。
(四)浓缩自动控制系统

在铁矿山选矿作业中,高效浓缩机是一种投入费用较低、单位面积处理能力强且环境污染程度较小的新型固液分离设备,我国安钢铁矿山尾矿平均排放浓度大约在18%左右,而应用在输送尾矿的耗电量仅占总耗电量的15%。如果将铁矿厂尾矿排放浓度提高到50%,就可以节省大量的用电,因此,浓缩过程自动化控制在安钢铁山矿和八台矿等矿山选矿中都得到了广泛应用。
结束语:

综上所述,随着矿产资源日益贫化和市场竞争越来越激烈,如何充分利用现有的资源来提高矿山企业市场竞争实力,实现生产过程自动信息化,成为了当前很多矿山企业深化改革和技术发展的必经之路。因此,在后续工作中,不惜要用到全新的工艺和技术来创新改造工作,确保铁矿山选矿作业能够实现全程自动化控制,提高企业整体经济效益。
参考文献:

[1]李刚.选矿过程中自动化的新发展研究[J].世界有色金属,2019(21):234+236.

[2]赵虎诚,巴桑次仁.选矿自动化控制新应用[J].世界有色金属,2019(08):35+37.

 


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