＊崔瑞峰

（山西新元煤炭有限責(zé)任公司選煤銷(xiāo)售部 山西 045000）

前言

浮選機(jī)是選煤廠重要的煤炭洗選設(shè)備，在選煤廠的煤炭洗選過(guò)程中承擔(dān)著重要的作用，浮選機(jī)質(zhì)量的優(yōu)劣甚至直接關(guān)系到選煤廠選煤質(zhì)量的好壞。浮選機(jī)能夠體現(xiàn)出選煤廠機(jī)電設(shè)備電子自動(dòng)化控制系統(tǒng)水平的高低。因此，做好浮選機(jī)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)，提升選煤廠工作效率、生產(chǎn)效率具有重要現(xiàn)實(shí)意義。本文從選煤廠浮選機(jī)的常見(jiàn)典型問(wèn)題著手，對(duì)選煤廠浮選機(jī)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)應(yīng)用研究進(jìn)行思考與探究。

1.選煤廠浮選機(jī)的工作原理

選煤廠浮選機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)包括：浮選機(jī)型號(hào)、設(shè)備高度、入料質(zhì)量濃度、處理能力、設(shè)備直徑和入料壓力等。選煤廠浮選機(jī)工作原理可以概括為以下環(huán)節(jié)：一是，電機(jī)帶動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力、形成負(fù)壓狀態(tài)。在這樣的狀態(tài)下浮選機(jī)會(huì)吸進(jìn)來(lái)大量的空氣，空氣可以與泵漿混合，同時(shí)通過(guò)浮選機(jī)的攪動(dòng)使得礦漿和添加的藥品混合。浮選出的礦物粘連在泡沫上，在礦漿表面漂浮，形成礦化泡沫。二是，浮選入料在泵壓的作用下，可以將帶有壓力的煤泥送到浮選機(jī)，在空氣反應(yīng)器的作用下，煤泥會(huì)處于負(fù)壓狀態(tài)，吸收大量的空氣，煤泥會(huì)與空氣充分混合。三是，利用浮選分配盤(pán)將煤泥分配到浮選機(jī)槽體，在浮選機(jī)槽體中的煤泥中的空氣會(huì)依次出現(xiàn)膨脹、析出和上浮等狀態(tài)，產(chǎn)生大量的小氣泡，析出煤泥中的雜質(zhì)，雜質(zhì)會(huì)在浮選藥劑的作用下浮選出來(lái)，浮選機(jī)的槽體內(nèi)會(huì)形成一個(gè)泡沫層。四是，繼續(xù)進(jìn)料，在液面不斷上升的過(guò)程中，泡沫層會(huì)從溢流堰流出來(lái)，最終進(jìn)入到浮精桶，完成浮選流程。

2.選煤廠浮選機(jī)存在的典型問(wèn)題

(1)選煤廠浮選機(jī)的浮選池的液位不能及時(shí)調(diào)整

選煤廠浮選機(jī)所利用的浮選池液位不是通過(guò)自動(dòng)化設(shè)備進(jìn)行調(diào)控的。選煤廠在利用不同的浮選機(jī)的時(shí)候，浮選的性能差異會(huì)比較大，在此種情況下不能夠根據(jù)液泡層的厚度來(lái)調(diào)整浮選池的液位。因此，不能及時(shí)、準(zhǔn)確地刮除泡沫產(chǎn)品，不利于選煤廠的浮選工作高效進(jìn)行。

(2)選煤廠浮選機(jī)的刮煤機(jī)的規(guī)格不能及時(shí)調(diào)整

選煤廠浮選機(jī)內(nèi)部的刮煤機(jī)的數(shù)量和運(yùn)行速度都一樣，能夠處理一定規(guī)模的浮選工作，但是不能夠根據(jù)泡沫厚度的實(shí)際情況進(jìn)行及時(shí)、有效地調(diào)整。泡沫副刀片安裝在浮選機(jī)的長(zhǎng)軸上面，它們的運(yùn)轉(zhuǎn)速度相同，不能夠根據(jù)泡沫室里面泡沫層的厚度進(jìn)行有效的調(diào)整，勢(shì)必會(huì)影響到煤的質(zhì)量。

(3)選煤廠浮選機(jī)的自動(dòng)化程度低

選煤廠利用浮選機(jī)進(jìn)行選煤生產(chǎn)過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)有效控制浮選槽的液位，確保浮選槽礦漿液面處于穩(wěn)定的狀態(tài)。及時(shí)、有效、合理控制浮選槽的液位不但可以確保浮選工作順利開(kāi)展，還能夠提高浮選指標(biāo)，保證選煤廠浮選作業(yè)中煤礦的回收率和質(zhì)量。但是，選煤廠浮選機(jī)所采用的浮選槽多數(shù)都是通過(guò)手動(dòng)調(diào)節(jié)閥門(mén)對(duì)液面進(jìn)行控制的，這種手動(dòng)控制液面的方式不利于對(duì)煤炭復(fù)選進(jìn)行分析和有效控制，給煤炭洗選工作帶來(lái)一定的困難。同時(shí)，選煤廠浮選機(jī)所采用的浮選槽一般采用的是串聯(lián)模式，相互之間影響比較大。

3.選煤廠浮選機(jī)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

(1)選煤廠浮選機(jī)電機(jī)控制設(shè)計(jì)

選煤廠浮選機(jī)的啟動(dòng)方式主要包括兩種，分別為短暫?jiǎn)?dòng)與遠(yuǎn)程啟動(dòng)。但是，選煤廠所用浮選機(jī)的浮選槽功率通常比較大，一般在160kW至200kW，容易造成電機(jī)的損壞。因此，要采取有效措施做好浮選槽的電機(jī)保護(hù)。浮選槽的電機(jī)啟動(dòng)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生很大的機(jī)械沖擊和較大的電流沖擊，為了更好做好浮選槽的電機(jī)保護(hù)，確保浮選機(jī)正常工作，應(yīng)當(dāng)增加軟啟動(dòng)器。軟啟動(dòng)器的安裝，在一定程度上保障了電機(jī)平穩(wěn)達(dá)到最佳運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，避免了較大轉(zhuǎn)速帶來(lái)的機(jī)械振動(dòng)，降低了大功率發(fā)動(dòng)機(jī)造成的電流沖擊，有效保護(hù)了浮選機(jī)，確保浮選機(jī)處于最佳運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。

(2)選煤廠浮選機(jī)的模糊控制設(shè)計(jì)

選煤廠浮選機(jī)在浮選過(guò)程中會(huì)面臨許多的復(fù)雜因素，變化的參數(shù)很多，實(shí)時(shí)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)很難得到保證。同時(shí)，浮選過(guò)程中的浮選液位、浮選藥劑量、給礦濃度、給礦粒度和給礦流量等各項(xiàng)指標(biāo)均會(huì)對(duì)浮選的精密程度造成影響。但是，浮選過(guò)程中的各項(xiàng)指標(biāo)，比如浮選藥劑量、充氣量等指標(biāo)均不受浮選機(jī)的控制，在浮選的過(guò)程中很難精準(zhǔn)把握各項(xiàng)指標(biāo)，導(dǎo)致浮選結(jié)果的不確定性。為了保證選煤廠浮選機(jī)在浮選作業(yè)過(guò)程中準(zhǔn)確把控各項(xiàng)指標(biāo)，提升浮選精準(zhǔn)度，應(yīng)以PID為控制核心。在此基礎(chǔ)上，針對(duì)選煤廠浮選工藝面臨的各種影響因素，建立模糊控制規(guī)則，利用模糊控制規(guī)則進(jìn)行合理預(yù)算、推理。針對(duì)模糊控制規(guī)則的推理結(jié)果，進(jìn)行模糊閉環(huán)控制，提高選煤廠浮選機(jī)的工作精準(zhǔn)度。

(3)選煤廠浮選機(jī)智能優(yōu)化設(shè)計(jì)

選煤廠浮選機(jī)在達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)以后，輸出卻依然會(huì)處于波動(dòng)狀態(tài)，輸出的內(nèi)容會(huì)在設(shè)定的數(shù)值上下變化。雖然波動(dòng)的數(shù)據(jù)變化不大，但是會(huì)造成執(zhí)行機(jī)構(gòu)的頻繁波動(dòng)，長(zhǎng)此以往會(huì)造成選煤廠浮選機(jī)的損壞，影響它的使用時(shí)長(zhǎng)。因此，可以在受控對(duì)象處于穩(wěn)定狀態(tài)以后，通過(guò)智能優(yōu)化設(shè)計(jì)的方式對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，計(jì)算出最佳輸出值，通過(guò)手動(dòng)的方式調(diào)整輸出，試輸出值達(dá)到最佳輸出狀態(tài)。通過(guò)以上有效操作，可以減少因執(zhí)行機(jī)構(gòu)波動(dòng)造成的損害，延長(zhǎng)系統(tǒng)的使用時(shí)間，使選煤廠浮選機(jī)中的氣動(dòng)制動(dòng)器處于最佳運(yùn)行狀態(tài)。選煤廠浮選機(jī)的液位控制系統(tǒng)具體包括：氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)、液位控制器、錐形閥、上位機(jī)、液位測(cè)量裝置和監(jiān)控系統(tǒng)等。選煤廠浮選機(jī)通過(guò)智能優(yōu)化設(shè)計(jì)可以對(duì)整個(gè)浮選過(guò)程進(jìn)行智能優(yōu)化控制，確保浮選槽處于穩(wěn)定的液位，充氣量達(dá)到自動(dòng)調(diào)節(jié)，保證整個(gè)浮選流程達(dá)到穩(wěn)定、高效運(yùn)行狀態(tài)。

(4)選煤廠浮選機(jī)液位檢測(cè)設(shè)計(jì)

在選煤廠浮選機(jī)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要利用液位計(jì)對(duì)液位進(jìn)行監(jiān)測(cè)。為了有效提高浮選機(jī)的精準(zhǔn)度，采用的調(diào)節(jié)閥應(yīng)當(dāng)選擇梭閥設(shè)計(jì)的閥芯。通常情況下，氣動(dòng)執(zhí)行器具有良好的調(diào)節(jié)速度，能夠確保液位的正常調(diào)節(jié)。為了避免停電等特殊情況或者突發(fā)情況的發(fā)生，應(yīng)當(dāng)分別為氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)、電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)配備手輪，以便在必要的時(shí)候進(jìn)行手動(dòng)控制。通過(guò)對(duì)選煤廠浮選機(jī)液位檢測(cè)的設(shè)計(jì)，可以有效解決浮選機(jī)中大量泡沫對(duì)液位測(cè)量造成的影響，使浮選機(jī)的液位測(cè)量變得更加簡(jiǎn)單、高效、可靠。

4.結(jié)語(yǔ)

選煤廠浮選機(jī)能夠體現(xiàn)出選煤廠機(jī)電設(shè)備電子自動(dòng)化控制系統(tǒng)水平的高低，切實(shí)研究選煤廠浮選機(jī)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用，對(duì)選煤廠的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。因此，應(yīng)當(dāng)重視不斷提升選煤廠浮選機(jī)的精準(zhǔn)度，采取有效措施提升選煤廠浮選機(jī)的效率和精準(zhǔn)度，做好浮選機(jī)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)，提升選煤廠工作效率和經(jīng)濟(jì)利益。針對(duì)選煤廠浮選機(jī)所存在的典型問(wèn)題，具體提出了選煤廠浮選機(jī)電機(jī)控制設(shè)計(jì)、選煤廠浮選機(jī)的模糊控制設(shè)計(jì)、選煤廠浮選機(jī)智能優(yōu)化設(shè)計(jì)、選煤廠浮選機(jī)液位檢測(cè)設(shè)計(jì)等選煤廠浮選機(jī)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)有效措施。未來(lái)，選煤廠浮選機(jī)自動(dòng)化控制系統(tǒng)將達(dá)到更加先進(jìn)的狀態(tài)，選煤效率將更加高效，選煤流程將更加清潔、環(huán)保，選煤經(jīng)濟(jì)效益將得到更好保障。