选矿厂自动控制方案设计

选矿厂自动控制方案设计作者：李留斌来源：《城市建设理论研究》2013年第06期摘要：随着有色冶金矿山规模越来越大，劳动力使用成本越来越高，本文针对有色冶金矿山选矿厂提高自动化水平、选矿指标及设备的监测能力，对该自动控制系统提出全面的系统设计，设计采用计算机参与的集散控制系统，同过智能仪表、可编程序控制器与上位机通讯实现数据的采集上传，形成完整的控制系统。

关键词：选矿厂；自动控制；方案；设计中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：一、概述选矿生产是一个高度复杂包括专门的设备和过程调节及顺控的工艺过程。

由于工艺过程的复杂性，选矿厂的计算机控制系统考虑采用分散控制和集中管理的分布式控制模式，拟采用开放式标准计算机控制系统西门子公司的SIEMENS S7-400；控制系统采用以太网络（通讯）连接整个系统。

各控制站的CPU、监控计算机都在工业以太网中，通讯介质可采用光纤，具有通讯距离远，抗干扰能力强，易于铺设等特点。

各控制站CPU采用中大容量的产品，采用电源、通讯模块的热备冗余，分站内各机架间采用REMOTE I/O方式通讯，可扩展能力强。

我们在这个工程之所以设计采用冗余的以太网络是考虑其本工程控制系统通讯速度的要求（通讯速率10-100Mbps自适应）、以及全厂控制系统的总体布局要求来考虑。

控制系统的设备基本操作有两种方式，即就地手动方式、PLC远方集中方式。

二、控制流程及目标1）破碎车间工段各矿仓料位指示、报警，鄂破电机电流，圆锥破电机电流，液压站油温。

2）选矿主厂房磨矿仓料位指示、报警；粉矿给矿量指示、记录、累积、调节；球磨机功率指示；球磨机负荷量指示；球磨机给水量指示、累积、调节；旋流器给矿压力指示、调节；旋流器给矿流量指示；旋流器给矿浓度指示、调节；旋流器溢流粒度指示；铁精粉量指示、累积；各泵池液位指示、报警、调节。

3）回水泵站给水流量指示、记录、累计；给水压力指示。

4）水源泵站给水流量指示、记录、累计；给水压力指示。

选矿厂的全流程控制丹东东方测控技术有限公司谢琼泽张尧东张雄[摘要]：本文针对选矿生产过程中的各个环节进行了系统分析，介绍了选矿厂全流程协调控制的思想。

该方法经过多个现场的实践和验证，取得了使选矿厂精矿产量提高2％以上，金属回收率提高1％以上的应用效果，具有推广价值。

关键字：选矿过程；全流程控制；综合自动化；控制系统0 前言选矿行业中，由于选矿过程控制受现场多个复杂多变的因素影响，难以有比较精确的控制关系和建立准确的数学模型，同时又因为选矿过程滞后时间较长，用反馈控制的话受到滞后影响效果不佳，有时甚至无法控制，因此一般采用单元作业流程控制的方法，即将一个生产过程分为若干个作业控制单元，然后根据单元过程特点采用合适的控制方式，实现单元作业流程的控制。

选矿厂作业一般可以分为物料准备作业、分选作业和脱水作业，不同阶段的生产设备的处理能力不同，因此需要实现选矿厂全流程的协调控制，使生产稳定进行，避免有价金属的流失。

1选矿厂全流程控制系统的基本组成一方面，选矿厂内的生产设备作为控制对象，是一个不可分割的整体；另一方面，不同阶段的生产设备的生产过程区别很大。

为了保证本身安全、经济运行，它们各自都有一些需要控制的运行参数以及相应的调节机构，组成若干相对独立的局部控制系统，例如：磨矿分级的给矿量、给水量、旋流器的给矿浓度、给矿压力以及浮选系统的自动加药、浮选槽液位等控制系统。

全流程控制系统实际上是通过选矿厂各局部控制系统来对各生产过程进行协调的，从而使选矿厂生产设备共同适应负荷的变化，同时保持各个运行参数的稳定。

全流程控制系统相当于局部控制系统的指挥机构，起上位控制的作用；局部控制系统对于全流程控制相当于伺服机构，起下位控制的作用，两者构成分层控制的结构。

通常称全流程控制系统为主控制系统，称局部控制系统为子控制系统。

全流程控制系统的组成特点如图1所示。

图1：负荷控制系统的组成特点主控制级通常由两部分组成：指令管理部分和指令控制部分。

立志当早，存高远
选矿厂三水平衡及环水系统自动控制应用实例
三水是指选矿厂生产用的新水、环水和尾矿库回水，三水平衡是指三水的水量、水质、水压的平衡。

环水又称为小循环水，即选厂尾矿经浓缩池处理后的溢流水，经环水加压泵
站送回生产厂房内供磨矿、脱水槽用水。

这部分水质很差，一般悬浮物为5000mh/L、高者达10000mg/L，远远超过了部颁标准，对选矿生产影响很大。

尾矿库回水为浓缩后尾矿经多级砂泵站扬送至尾矿库，澄清后经静压回水自动流返回选厂，也称为大循环水。

这部分水质的悬浮物300～500mg/L，水质好，属次清水，主要应用于选别与过滤。

一、尾矿坝静压回水远程自控系统
选厂生产过程中水量、水压出现波动时，通常依靠工人调整静压回水阀门，
控制回水量的增减。

由于人工调整是事后调整，存在调整滞后的问题，造成选矿水压波动大以及调整不及时而使事故池间断跑水，同时工人劳动强度大。

对此，歪头山铁矿开展了静压回水远程自动控制研究。

控制流程见图1。

图1 歪头山铁矿静压回水远程控制流程
在选矿及精尾车间现场安装一次仪表，分别检测新水压、环水压、环水泵站
溢流量、环水泵站液位、2#事故池液位。

在静压回水Ф800mm管路上安装相应管径的电动蝶阀，确定其为被控对象，通过调节蝶阀开启的角度实现对静压回水量的调节。

检测信号传输至PLC 进行集中优化处理后，根据需要，远程自动指令电动蝶阀的开度，从而实现远程自动。

该系统通过控制环水泵站溢流水量从而增减2#事故池供水量，而环水泵站溢流水量的大小则通过远程控制尾矿坝静压回水量大小来实现。

锡铁山选矿厂SAB磨矿电气及控制系统设计本文从工艺、电气、控制三个方面论述了锡铁山选矿厂SAB磨矿工序的电气及控制系统的设计思想。

在工艺方面，研讨了SAB（半自磨机闭路+球磨机闭路）的设备机理和工艺原理，探索了对过程控制的影响；在电气系统方面，论述了电气设计的总体思路、设备特点和电气控制的安全设计；在控制系统方面，阐述了基础控制、回路控制和调度控制的设计要点。

标签：磨矿；半自磨机；过程控制；电气控制器0 引言半自磨磨矿工艺因流程简洁、设备数量少和分布集中、易于维护管理的优点，在我国矿山得到推广应用。

锡铁山选矿厂技改工程采用了SAB（半自磨机闭路+球磨机闭路）工艺，相对于传统的三段一闭路破碎和球磨工艺流程，改造完毕后势必在选厂运行和管理方面得到提升。

锡铁山选矿厂电气和控制系统的设计需要与磨浮工艺相结合，满足工艺流程改进和设备大型化的要求。

通过电气设计和自动控制系统相配合，实现设备间的连锁保护和控制回路的串级级联控制，以达到经济、高效、安全、稳定的控制目的。

本文针对锡铁山选矿厂的工艺特点、结合国内外半自磨工艺生产特点和主要存在的问题，提出精细化设计理念，为未来生产操作的可靠性和安全性提供保障。

1 总体概述1.1 SAB磨矿工艺流程锡铁山选矿厂的SAB磨矿工艺分为两段，第一段为半自磨直接闭路的粗碎工艺，即顽石产品直接返回到半自磨机的给矿入料口、进行闭路再磨；第二段为球磨机+旋流器的细磨工艺，旋流器的沉砂直接返回到球磨机形成闭路再磨。

如图1所示，粗碎工艺包括矿石堆场、4台重板给料机、3#/4#/5#皮带运输机，半自磨机规格为φ5.02.5m，其排矿产品的分级设备为圆筒筛，筛上顽石由5#皮带运输到3#皮带、3#皮带倒运到4#皮带并输送半自磨机，从而形成闭路磨矿。

细磨工艺闭路流程由渣浆泵池、渣浆泵、旋流器、球磨机构成，球磨机规格为φ3.85.2m，旋流器一组四台、两用两备，渣浆泵一用一备。

1.2 过程检测与控制SAB磨矿工艺的工艺参数检测包括：原矿堆场料位、半自磨机给矿流量、半自磨机顽石返回流量、磨矿给水流量检测、渣浆泵泵池液位、旋流器给矿流量/浓度、旋流器溢流矿浆流量/浓度/粒度、旋流器工作压力等；执行机构包括变频驱动重板给料机、变频驱动渣浆泵和磨矿给水流量调节阀；控制回路包括：半自磨机给矿量控制回路、半自磨机前给水控制回路、圆筒筛冲洗水控制回路、泵池补加水控制回路、球磨机前给水控制回路、旋流器给矿分级控制回路。

..选矿自动化控制系统介绍TX设计单位：唐山拓新电器..2021年 1月一、概述矿山企业越来越重视自动化的建设，实现选矿生产过程自动化，可以大大提高劳动生产率，提高选矿回收率和精矿品位，改善劳动条件，降低药剂和电能的消耗，使选矿生产更加经济合理。

选矿生产的主要工艺过程为破碎、磨矿、分级、选别、浓缩脱水、过滤、精矿输送等工序。

下面对各工序的控制目的和控制策略做个简要的介绍。

二、破碎过程自动化解决方案破碎工序是选矿厂的第一道工序，该工序能否稳定正常的工作直接影响后续作业情况。

破碎自动化系统，通过对油温、油位的检测实施对破碎机平安工作状态的分析和报警；通过对破碎机工作电流和给矿量的检测和分析实施破碎机优化给矿的控制；通过对料仓料位的检测和各破碎机能力的分析实施自动布料和破碎机工作的优化平衡；最终使整个系统平安、稳定、高效的运行。

运用该系统后将大大的节约电能、降低油耗、提高破碎机工作效率、减少岗位人员配置、提高设备的平安可靠性、减少设备维修的费用、通过人性化的组态界面使操作起来简单方便，便于管理。

..选矿自动化控制系统介绍..破碎筛分过程工艺描述;..4 / 15..三、磨矿分级过程自动化解决方案磨矿分级过程的自动控制是一个比拟复杂的控制过程，我们通过对各加水点加水量的控制、一段球磨机磨矿浓度控制、分级机溢流浓度控制、旋流器给矿浓度控制、旋流器给矿泵池液位与旋流器给矿压力的协调控制及旋流器给矿压力的自寻优控制等技术，使矿浆的粒度到达工艺要求的指标，并在保证粒度的前提下，实现磨机处理量的最正确化。

对于磨矿过程的关键工艺参数，我们利用先进的控制技术，结合企业多年的生产情况和优秀操作工所积累的丰富经验，开发出专家控制系统，..该系统优化了磨矿分级的自动控制，使磨矿分级过程的自动化控制更加的智能。

磨矿分级自动控制系统有降低电能、钢球的损耗，提高金属的回收率，提高磨机的处理量，提高分级溢流粒度的合格率，降低工人的劳动强度等特点，是选矿综合自动化控制系统中非常重要的子系统。

59采矿工程M ining engineering选矿过程智能优化决策制造系统架构设计与优化雷震彬1,3，孙晓豪2,3，邱鸿鑫2（１．广西华锡集团股份有限公司，广西　柳州　５４５００６；２．铟锡资源高效利用国家工程实验室，广西　柳州５４５００６；３．国家铟锡资源高效利用工程实验室，柳州５４５００６）摘 要：优化矿产加工全过程的运行和控制，对提高产品质量，研究如何有效协调决策，制定整个矿物加工过程中的操作指标，减少社会资源利用和环境污染，保持可持续发展具有不可替代的作用。

因此，构建智能化的选矿系统并实现生产优化非常重要，这不仅能提高生产效率，还能确保资源的有效利用，促进行业的可持续发展。

关键词：过程运行与控制；智能结构；决策中图分类号：ＴＤ９５２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０２３）２２－００５９－３Architecture of intelligent optimization decision-making manufacturing system for dressing processLEI Zhen-bin 1,3，SUN Xiao-hao 2,3，QIU Hong-xin 2,3（１．　Ｃｈｉｎａ　Ｔｉｎ　Ｇｒｏｕｐ　Ｃｏ．　Ｌｔｄ．，　Ｌｉｕｚｈｏｕ　５４５００６，　Ｃｈｉｎａ；２．　Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　ａｎｄ　Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，　Ｃｈｉｎａ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｍｉｎｉｎｇ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ－Ｂｅｉｊｉｎｇ，　Ｂｅｉｊｉｎｇ　１０００８３，　Ｃｈｉｎａ；３．　Ｎａｔｉｏｎａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ　ｆｏｒ　Ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ　Ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｉｎｄｉｕｍ　ａｎｄ　Ｔｉｎ　Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ，　Ｌｉｕｚｈｏｕ　５４５００６，　Ｃｈｉｎａ）Abstract:　Ｏｐｔｉｍｉｚｉｎｇ　ｔｈｅ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｅｎｔｉｒｅ　ｍｉｎｅｒａｌ　ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｐｌａｙｓ　ａｎ　ｉｒｒｅｐｌａｃｅａｂｌｅ　ｒｏｌｅ　ｉｎ　ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ　ｐｒｏｄｕｃｔ　ｑｕａｌｉｔｙ，　ｒｅｓｅａｒｃｈｉｎｇ　ｈｏｗ　ｔｏ　ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ　ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅ　ｄｅｃｉｓｉｏｎ－ｍａｋｉｎｇ，　ｆｏｒｍｕｌａｔｉｎｇ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌ　ｉｎｄｉｃａｔｏｒｓ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｅｎｔｉｒｅ　ｍｉｎｅｒａｌ　ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　ｐｒｏｃｅｓｓ，　ｒｅｄｕｃｉｎｇ　ｓｏｃｉａｌ　ｒｅｓｏｕｒｃｅ　ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ　ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ，　ａｎｄ　ｍａｉｎｔａｉｎｉｎｇ　ｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ．　Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，　ｉｔ　ｉｓ　ｖｅｒｙ　ｉｍｐｏｒｔａｎｔ　ｔｏ　ｂｕｉｌｄ　ａｎ　ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ　ｍｉｎｅｒａｌ　ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　ｓｙｓｔｅｍ　ａｎｄ　ａｃｈｉｅｖｅ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ，　ｗｈｉｃｈ　ｃａｎ　ｎｏｔ　ｏｎｌｙ　ｉｍｐｒｏｖｅ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ，　ｂｕｔ　ａｌｓｏ　ｅｎｓｕｒｅ　ｔｈｅ　ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ　ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ　ａｎｄ　ｐｒｏｍｏｔｅ　ｔｈｅ　ｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｉｎｄｕｓｔｒｙ．Keywords: Ｐｒｏｃｅｓｓ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｃｏｎｔｒｏｌ；　Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ；　Ｄｅｃｉｓｉｏｎ收稿日期：２０２３－０９作者简介：雷震彬，男，生于１９７２年７月，汉族，广西北流人，研究生，工程师，研究方向：机械制造工艺与设备。