張江群

摘 要：電氣自動(dòng)化程度的提高能夠使企業(yè)獲得更大的利潤(rùn)，能夠促進(jìn)員工素質(zhì)的提高。在自動(dòng)化程度較高的設(shè)備的應(yīng)用和維護(hù)過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)從多方面進(jìn)行出發(fā)，科學(xué)、合理的進(jìn)行操作，充分發(fā)揮高端設(shè)備優(yōu)勢(shì)，對(duì)設(shè)備進(jìn)行定期和不定期維護(hù)，確保工作狀態(tài)良好，確保利用自動(dòng)化帶來(lái)的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)增效降成本。

關(guān)鍵詞：選礦企業(yè)；電氣自動(dòng)化；應(yīng)用分析

礦石破碎是采選行業(yè)必不可少的工序，也是選礦廠的第一道工序。礦石盡量通過(guò)破碎出合格的產(chǎn)品，去磨機(jī)的量越少越好，盡量“多破少磨”能提高生產(chǎn)效率，降低成本。破碎生產(chǎn)線的主要設(shè)備有破碎機(jī)、圓振篩、運(yùn)輸皮運(yùn)機(jī)、收塵風(fēng)機(jī)、給料機(jī)等。采用PLC替代原來(lái)的繼電器產(chǎn)品，高效科學(xué)無(wú)觸點(diǎn)方式進(jìn)行控制，能解決原來(lái)的生產(chǎn)控制效率低、故障率高、技改難度大的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化、可視化、可靠化的先進(jìn)生產(chǎn)流程，大大減少操作人員參與生產(chǎn)控制。

一、選礦自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展概況

20世紀(jì)40年代初，一些企業(yè)開始應(yīng)用選礦自動(dòng)化技術(shù)。由于不同礦產(chǎn)選礦流程的不同，再加上不同選礦種類技術(shù)指標(biāo)有很大差異，受制于當(dāng)時(shí)傳感器以及控制技術(shù)的發(fā)展，選礦自動(dòng)化技術(shù)沒(méi)有得到很好的推廣。20世紀(jì)50年代，自動(dòng)化控制技術(shù)得到了深入研究，相應(yīng)技術(shù)也愈加成熟，不過(guò)它主要依賴的是模擬儀表的控制技術(shù)，運(yùn)行時(shí)不是很穩(wěn)定。20世紀(jì)60年代，由于新的自動(dòng)化檢測(cè)儀表如礦漿濃度計(jì)、金屬探測(cè)器以及礦漿pH計(jì)等的成功研制，自動(dòng)化選礦效果得到了較大提升。20世紀(jì)70年代，自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)得到了高度重視，如大量推廣應(yīng)用X熒光分析儀[3]，用于在線檢測(cè)金屬含量。隨后新的控制思想以及策略被提出，再加上微機(jī)處理器迅速發(fā)展，促進(jìn)了選礦自動(dòng)化向更加高集成方向發(fā)展。在美國(guó)、南非、加拿大等一些礦產(chǎn)資源豐富的國(guó)家，過(guò)程控制的思想已經(jīng)發(fā)展成熟，從碎礦到脫水的各個(gè)過(guò)程都應(yīng)用了成熟的過(guò)程控制技術(shù)，使得選礦在品質(zhì)方面如成品的粒度、產(chǎn)品的品位以及濃度等都能得到較好的控制。近幾年，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及其他控制技術(shù)的進(jìn)步，選礦自動(dòng)化的發(fā)展更加迅速。

二、選礦人的手動(dòng)操作存在的問(wèn)題

（1）礦物加工完全取決于工人判斷礦石質(zhì)量的直覺(jué)。由于沒(méi)有統(tǒng)一的選礦標(biāo)準(zhǔn)，不同工人選擇的礦井質(zhì)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(shí)間，不經(jīng)濟(jì)的業(yè)務(wù)。為了克服人工選礦中存在的一系列問(wèn)題，選礦自動(dòng)化技術(shù)引起了人們的關(guān)注和發(fā)展。該技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）降低人工成本；（2）簡(jiǎn)化操作程序；（3）提高生產(chǎn)效率；（4）減少損失；（5）提高礦物產(chǎn)品的穩(wěn)定性和質(zhì)量。進(jìn)入新世紀(jì)以來(lái)，國(guó)內(nèi)外礦產(chǎn)加工業(yè)進(jìn)入快速發(fā)展階段。根據(jù)國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略，到2020年國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值翻兩番，給全球化資源的開發(fā)帶來(lái)更大的挑戰(zhàn)。礦產(chǎn)資源不是可再生資源，現(xiàn)有全球礦產(chǎn)資源難免存在資源枯竭，礦石質(zhì)量退化等問(wèn)題，迫切需要開發(fā)自動(dòng)化加工技術(shù)，提高生產(chǎn)效率，降低能耗，提高選礦質(zhì)量。

三、選礦企業(yè)中的電氣自動(dòng)化技術(shù)

（一）微機(jī)繼電保護(hù)技術(shù)

當(dāng)前，國(guó)內(nèi)社會(huì)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，城市化水平也在持續(xù)前進(jìn)，鋼鐵業(yè)的制造范圍越來(lái)越廣，電氣自動(dòng)化技術(shù)水平也持續(xù)發(fā)展，微機(jī)繼電保護(hù)在鋼鐵業(yè)得到了廣泛的使用。首先，繼電保護(hù)是在數(shù)字形式電腦為根本的基礎(chǔ)上，從性質(zhì)上來(lái)講，繼電保護(hù)是以單片設(shè)備為根本開展智能化保護(hù)的技術(shù)設(shè)施。完成繼電保護(hù)性能的裝置就是繼電保護(hù)設(shè)備。大多包含四個(gè)關(guān)鍵的步驟：第一信號(hào)的收集；第二信號(hào)的解析；第三辨別步驟；第四影響信號(hào)的運(yùn)行。全部程序一定要從電力體系進(jìn)行開展實(shí)施，探索其每一次發(fā)生事故的原因，針對(duì)不同事故發(fā)生的原因采取有效措施加以解決，保證自動(dòng)化措施地有效運(yùn)行。

（二）選礦機(jī)械中的應(yīng)用

電氣自動(dòng)化控制技術(shù)考慮選礦機(jī)械運(yùn)行時(shí)的效率，輔助設(shè)計(jì)改良方案，促使選礦機(jī)械保持高效的作業(yè)狀態(tài)，如：采煤機(jī)、液壓設(shè)備等，都經(jīng)過(guò)電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的改良，投入選礦的實(shí)踐作業(yè)中，推進(jìn)了采煤作業(yè)的自動(dòng)化發(fā)展。例如：選礦生產(chǎn)中的液壓系統(tǒng)，其在電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的作用下，保持穩(wěn)定的控制狀態(tài)，當(dāng)液壓系統(tǒng)在選礦生產(chǎn)中工作時(shí)，液壓系統(tǒng)能夠根據(jù)選礦生產(chǎn)的狀態(tài)，提供合理的控制作用，確保液壓系統(tǒng)的穩(wěn)定性，為選礦作業(yè)提供高質(zhì)量的液壓控制。電氣自動(dòng)化控制技術(shù)在選礦機(jī)械中的應(yīng)用逐漸成熟，總結(jié)成功案例中的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，完善應(yīng)用到選礦生產(chǎn)中，發(fā)揮電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。

（三）電氣節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用

我國(guó)大中型礦山，均是耗能大戶，普遍存在電氣能耗高、節(jié)能措施缺乏、節(jié)能技術(shù)落后等問(wèn)題，加大電氣節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用力度，對(duì)于在進(jìn)一步提高礦山企業(yè)電氣節(jié)能技術(shù)水平以及節(jié)能減排上，具有積極的現(xiàn)實(shí)意義。目前其主要應(yīng)用包括無(wú)功補(bǔ)償節(jié)能和變頻調(diào)速節(jié)能。

礦山設(shè)備中，風(fēng)機(jī)和水泵消耗功率較大，采用變頻調(diào)速控制，可降低能耗，使節(jié)電率能達(dá)到20%——50%。以變頻調(diào)速技術(shù)在水泵中的應(yīng)用為例，采用變頻調(diào)速技術(shù)，可以根據(jù)流量的實(shí)時(shí)變化來(lái)調(diào)節(jié)水泵的電機(jī)轉(zhuǎn)速，一定流量下，只需要輸入既定功率，即可獲得較好的節(jié)能效果。實(shí)踐數(shù)據(jù)證明，采用變頻調(diào)速可使水泵功耗降低15-20%，從而達(dá)到節(jié)能的目的。

礦山電力系統(tǒng)中，電網(wǎng)、變壓器及一些大功率電機(jī)正常運(yùn)行中會(huì)產(chǎn)生無(wú)功功率，對(duì)電力線路和變壓器造成功率損耗。通過(guò)無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)，可減少電網(wǎng)及變壓器無(wú)功功率。除了電網(wǎng)電源可進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償，礦山中數(shù)目較多的大功率異步電動(dòng)機(jī)也可采用無(wú)功補(bǔ)償降低電能損耗，異步電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)一般比較低，即使在功率因數(shù)很高的情況下仍然會(huì)產(chǎn)生附加的無(wú)功損耗，一般在配電室統(tǒng)一安裝電容器柜進(jìn)行補(bǔ)償。可見(jiàn)，在礦山供電系統(tǒng)及電機(jī)電源系統(tǒng)中配置無(wú)功補(bǔ)償，可提高功率因數(shù)，節(jié)省電能消耗，為企業(yè)節(jié)省大量資金，提升經(jīng)濟(jì)效益。

四、選礦生產(chǎn)電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展

選礦生產(chǎn)電氣自動(dòng)化控制技術(shù)具有創(chuàng)新發(fā)展的潛力，根據(jù)電氣自動(dòng)化控制技術(shù)在選礦生產(chǎn)中的應(yīng)用，提出創(chuàng)新發(fā)展的策略。分析如下：軟件創(chuàng)新，軟件決定了電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的功能，滿足控制任務(wù)，可以根據(jù)選礦生產(chǎn)的需求，設(shè)計(jì)軟件編程，投入到電氣自動(dòng)化控制的應(yīng)用中；硬件創(chuàng)新，朝向簡(jiǎn)化、便捷的方向發(fā)展，降低電氣自動(dòng)化控制硬件的復(fù)雜程度，提升硬件使用的靈活性，進(jìn)而減少了硬件引起的技術(shù)故障，提高硬件運(yùn)行的水平；系統(tǒng)創(chuàng)新，遵循協(xié)調(diào)、綜合的原則，改進(jìn)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)，落實(shí)控制技術(shù)在選礦生產(chǎn)中的應(yīng)用，通過(guò)系統(tǒng)創(chuàng)新改善電氣自動(dòng)化控制，完善其在選礦生產(chǎn)中的應(yīng)用，確保電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的優(yōu)質(zhì)性，達(dá)到選礦安全自動(dòng)化生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)。

結(jié)語(yǔ)：

電氣自動(dòng)化程度的提高能夠使企業(yè)獲得更大的利潤(rùn)，能夠促進(jìn)員工素質(zhì)的提高，在自動(dòng)化程度較高的設(shè)備的應(yīng)用和維護(hù)過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)從多方面進(jìn)行出發(fā)，科學(xué)、合理的進(jìn)行操作，充分發(fā)揮高端設(shè)備優(yōu)勢(shì)，對(duì)設(shè)備進(jìn)行定期和不定期維護(hù)，確保功率狀態(tài)良好，確實(shí)利用自動(dòng)化帶來(lái)的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)降成本的目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)：

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[3]郭榮才.電氣自動(dòng)化技術(shù)在選礦企業(yè)中的應(yīng)用[J].機(jī)電信息，2017，（03）：60-61.