劉英馳+王美蠲+包剛

（遼寧排山樓黃金礦業(yè)有限責任公司）

摘 要：選礦廠作為排山樓公司主要生產車間，如何應用自動化控制技術實現(xiàn)生產連續(xù)、穩(wěn)定、優(yōu)質和高效運行，減少污染，改善作業(yè)環(huán)境與勞動強度，是選礦廠所面臨的問題。本文根據排山樓選礦廠工藝流程介紹選礦自動化應用情況。

關鍵詞：選礦；自動化控制；應用

排山樓公司選礦廠現(xiàn)有自動化控制系統(tǒng)于2015年12月正式施工，2016年12通過正式驗收。選礦采用全泥氰化炭漿工藝，其流程為破碎部分采用三段一閉路加篩分；磨礦部分采用兩段兩閉路磨礦分級；浸出部分采用全泥氰化炭漿提金+高溫高壓解吸電解；尾礦部分采用壓濾干堆。自動控制系統(tǒng)由排山樓公司聯(lián)合北京憶眾聯(lián)創(chuàng)科技公司共同開發(fā)完成。

選礦廠自動化采用西門子DCS冗余控制系統(tǒng)、先進的通訊環(huán)網、先進的在線檢測分析儀表及執(zhí)行機構等，引入模糊控制、網絡控制等先進控制方式，對全流程進行自動控制和檢測；選用穩(wěn)定性好的知名公司的檢測設備如科隆的流量計、E+H的濃度計、西門子的變頻器等等為控制環(huán)節(jié)提供數(shù)據支持；利用大數(shù)據技術建立軟測量模型對無法在線檢測的關鍵工藝變量進行推算，實現(xiàn)了排山樓公司選礦廠生產全流程自動化控制。

1 破碎控制系統(tǒng)

破碎機為礦山生產主要的設備之一，但同時破碎機又是高耗能的設備。因此，如何使破碎機效率最大化，就成了碎礦自動化控制的最終目的。一般控制系統(tǒng)主要選取主傳動電機的功率或電流作為被控參數(shù)，控制策略一般采用恒功率或優(yōu)化功率方式運行，動態(tài)調整給礦機給礦量的大小，使主機的負荷穩(wěn)定運行在設定的要求之內，同時檢測溫度、壓力、流量等，具有完備的保護功能，排山樓公司碎礦自動控制針對美卓設備采取如下控制策略。

1.1 提高破碎效率

破碎系統(tǒng)主要采用的是美卓設備，該設備是在滿足擠滿給料的前提下才能發(fā)揮其最佳效能。所以我們把做好擠滿給料作為提高破碎效率的突破口。我們通過在hp300和hp400料腔上方加裝激光料位計檢測破碎料腔內料位高度、對主電機運行電流等參數(shù)和給料皮帶進行PID調控，并形成閉環(huán)控制，達到了提高破碎運行效率的目標。

1.2 降低能源消耗

是在保證設備發(fā)揮最大效率的基礎上，提高小時處理礦量，減少運轉時間，實現(xiàn)系統(tǒng)完全躲峰運行；同時要建立能源管理系統(tǒng)，就是要充分實施電力消耗數(shù)字化，通過安裝計量表實現(xiàn)峰、谷、平及每班、每天、每月的電耗統(tǒng)計，進而進一步分析和評價設備運行狀態(tài)，保障設備效率的最大化，同時為進一步降低能耗提供有力的事實依據。

1.3 給礦量的控制

C120的給礦速度是根據HP300小料倉的料位調節(jié)重板的給礦速度實現(xiàn)；HP300的給料是通過HP400倉位調整hp300給礦小皮帶完成；HP400給料皮帶頻率是通過電流和腔內料位對hp400小皮帶進行pid調節(jié)。破碎系統(tǒng)給礦控制的由后向前推進，做優(yōu)每臺設備的閉環(huán)調節(jié)實現(xiàn)整個流程閉環(huán)控制，實現(xiàn)礦量的自動給礦和自動調節(jié)，并經安裝在4號帶與5號帶之間的切換翻板自動分配至新老系列兩個粉礦倉。礦石量采用電子皮帶秤檢測4號皮帶礦量作為反饋信號進行計量，并在所有料倉加裝料位計，實時監(jiān)控料位狀態(tài)。

1.4 設備安全運行與狀態(tài)監(jiān)測

主要包括設備的順序起停、電流（功率）實時、設備潤滑系統(tǒng)的實時監(jiān)測與保護（油流、油壓、油溫實時狀態(tài)檢測與記錄），以及破碎機、篩分機的軸溫檢測和控制；皮帶機打滑、跑偏檢測和控制。

2 磨礦分級控制系統(tǒng)

磨礦分機系統(tǒng)，磨礦作業(yè)是選礦最重要工藝環(huán)節(jié)，是考核整個選礦廠重點。因此磨礦系統(tǒng)實施自動控制，確保濃度指標合理至最優(yōu)，其根本目的就是為了提高磨機效率，提高處理礦量的同時，穩(wěn)定磨礦分級最終產品粒度，為選別作業(yè)提供合格的溢流產品。

2.1 給礦量控制

1號球磨機的給礦量是通過礦石處理量設定值與皮帶秤反饋信號實現(xiàn)控制，輸入給礦量設定值，通過皮帶秤檢測值實時數(shù)據調節(jié)給料皮帶頻率，達到預期設定處理量。

2.2 配比水控制

球磨機給礦水和返沙水是根據皮帶秤處理礦量反饋信號，經計算機計算確保合理的磨礦濃度后進行比例給水。排礦水是根據分級機溢流濃度設定值調整給水量，通過濃度計檢測值實時數(shù)據調整補加水閥門開度大小，實現(xiàn)補加水的自動調節(jié)功能。

2.3 渣漿泵泵池液位控制

通過泵池液位控制渣漿泵頻率實現(xiàn)，根據工藝流程要求設定液位控制值范圍，高于控制值范圍降低渣漿泵給礦頻率，低于控制值范圍提高渣漿泵給料頻率。

2.4 濃細度的控制

根據粒度儀濃細度反饋信號控制，細度根據粒度儀每15分1次檢測結果通過3個數(shù)輪詢的平均值對比，平均值低于設定值調整給礦量與給水量配比。

2.5 球磨機漲肚的控制

通過電耳反饋信號控制，根據球磨機的實際漲肚測量設定電耳檢測值控制范圍，通過檢測值實施數(shù)據調整前后水量配比。

2.6 一段分級粒度控制，采用分級溢流濃度的設定進行調整，通過球磨排礦給水的調整實現(xiàn)分級機濃度控制，即實現(xiàn)了一段粒度控制。

2.7 二段粒度控制，可以通過控制泵池液位（避免泵池抽空，粒度跑粗），以及通過旋流器溢流濃度的控制，通過調整泵池給水來調整旋流器給礦濃度的辦法控制溢流濃度，達到控制溢流粒度的辦法。

3 結論

選礦廠DCS自動化控制系統(tǒng)不僅實現(xiàn)選礦廠生產流程設備自動化閉環(huán)控制，另一方面也承擔著數(shù)字化礦山建設基礎數(shù)據采集與整理，通過檢測采集處理礦量、藥耗、電耗、水耗、產品質量、設備運行時間、運行狀態(tài)、等數(shù)據信息，并進行基礎運算整合提供給信息層作為運算依據。從選礦自動化系統(tǒng)、輸變電微機監(jiān)控系統(tǒng)、各類現(xiàn)場檢測儀表及其它信息系統(tǒng)中實時采集生產數(shù)據和信號。這些數(shù)據可為業(yè)務應用系統(tǒng)的生產監(jiān)控、生產數(shù)據統(tǒng)計和歷史趨勢分析提供數(shù)據支撐。這次自動化改造項目實施，將極大地提高選廠自動化控制水平，為建設數(shù)字化礦山打下堅實的基礎。