选矿自动化——磨矿分级控制

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。

矿产资源M ineral resources选矿自动化技术的应用分析简小栋摘要：我国地大物博，有着丰富的矿产资源，伴随着科技进步，选矿业如沐春风快速发展。

选矿自动化技术的应用，有利于提高选矿质量与效率。

本文主要分析国内主流浮选流程自动控制、磨矿分级、破碎流程自动控制等。

在此基础上，本文还针对行业发展提出相关建议。

关键词：选矿；自动化技术；应用在我国漫长的开采历史中，矿产资源的开采规模扩大，由于矿产资源是不可再生资源，因而矿产资源总量趋于减少。

当前整个矿产业的竞争十分激烈，矿产企业应该积极思考如何采取有效的措施引入信息化矿业生产，减少生产消耗，提高矿业生产效率与质量，从而为企业创造更大的经济效益，促进企业提高竞争力。

当前，国内很多大型选矿企业充分响应工业4.0的号召，综合化、集成化生产过程，引入计算机控制技术、电子信息技术、传感识别技术及先进的生产设备，创新选矿生产作业，推进制造业集成发展。

1 选矿自动化技术及选矿技术1.1 选矿自动化技术概述我国开始矿业活动的年代相对晚于西方发达国家，因此在自动化技术方面远远落后。

近几年，我国逐步加快了选矿技术发展速度，并在选矿技术领域取得不断突破。

有些矿业企业致力于改进选矿自动化技术，努力提升自身的自动化水平，勇于尝试新技术，例如，粒度分析技术、磨机负荷在线检测技术、图像处理技术、自动获取磨矿变量信息技术等都在实践中得到广泛应用。

现如今，我国矿业行业在应用选矿自动化技术方面存在一些普遍问题有待解决。

选矿自动化技术的应用，通过配备各种设备，例如电子计算机、自动装置以及仪表等，保证实时监测选矿生产设备的运行状态，模拟相关数据，控制并准确操纵设备，科学管理生产活动。

该技术涵盖选矿测试技术、选矿过程数学模型、选矿过程控制、选矿生产计算机管理、选矿过程模拟等。

选矿自动化技术将多种先进的技术进行综合，尤其是传感器、自动控制、通讯、电子等技术的应用。

与此同时，该技术建立在生产技术经济要求的基础上，完全按照选矿工艺流程开展操作。

讲解球磨机磨矿分级控制系统球磨机磨矿分级控制系统控制内容如下：（1）球磨机给矿量系统自动控制：给矿量控制是通过变频器改变给矿电机转速，使原矿石进入磨机台时量按设定值的要求变化。

采用核子皮带秤栓测实时给矿量；同时根据装载量实时调节给矿量。

（2）球磨机磨矿浓度控制由于球磨机的磨矿浓度难以在线检测，本文采用模型进行计算获得，模型的输出量为给矿水量，输入量为磨矿浓度、给矿量、返砂量、含水量等。

根据模型计算的给矿水量，通过电磁流量计、电动阀以及PID控制器组成的控制回路，自动将给矿水量控制模型输出的值，从而将磨浓度控制在工艺要求的范围内。

（3）螺旋分级机溢流浓度的检测的控制分级机溢流浓度主要通过电动阀控制排矿补加水来控制，一般情况下，分级机溢流浓度与细度呈对应关系。

控制分级机溢流浓度即可控制产品细度，分级机溢流浓度由核了密度计检测。

（4）水力旋流器入流控制旋流器的入流压力通过变频器控制泵的转速而控制，泵转速越高压力越大，反之亦然。

同时泵转速越高，矿浆流量越大，这样抛必影响泵池的液位。

泵池液位过低，容易出现抽空，严重影响旋流器的正常工作；泵池液位过高，矿浆容易溢出。

因此，控制旋流器的入流必须入流压力的泵池液位一起考虑。

（5）设备运行状态监控及保护磨机状态监控及保护主要内容有供油压力监测、大轴瓦温度监测、磨机负荷监测等。

大轴瓦温度监测使球磨机大轴瓦工作在正常温升状况，若超过允 温升，则必须停机保护。

磨机负荷检测是通过检测电流来实现的，从而使球磨机正常工作，不致发生“胀肚”或“欠载”事故。

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选矿全流程自动化控制系统
导读：我公司提供的选矿全流程自动化控制系统是一套高适应性的自动寻优系统，稳定了选矿生产过程，在保证产品质量的前提下，大幅度提高选矿厂的生产能力，降低能耗物耗，提高金属回收率。

选矿全流程自动化控制系统是一个大型的、复杂的控制系统，它是破碎自动化控制、磨矿分级自动化控制、选别自动化控制以及浓缩过滤自动化控制等有机的结合。

我公司提供的选矿全流程自动化控制系统是一套高适应性的自动寻优系统，稳定了选矿生产过程，在保证产品质量的前提下，大幅度提高选矿厂的生产能力，降低能耗物耗，提高金属回收率。

选矿全流程自动化控制系统中要进行大量的仪表安装和调试，大量的数据采集和分析，以及复杂的软件编程工作。

近年来东方测控以其强大的技术实力、丰富的实践经验和高素质的员工队伍已经将该控制系统成功地应用到国内多家选矿厂。

系统特点：
●多种关键参数检测、显示和控制使系统更精确、更完善；
●专家系统、模糊控制、神经网络控制等先进控制理论使控制效果达到最佳；
●自动、手动、软手动等多种控制方式，使系统更加方便管理；
●高可靠的仪表组合使系统长期可靠、稳定运行；
●优秀的控制软件使系统更具智能化；
●系统组态以动画方式动态显示工作流程，以趋势图、棒图、数据库等形式反映生产数据，具有报表、打印等功能。

系统效益：
● 节能降耗，减少设备故障率；
● 提高精矿产量和品位，提高金属回收率；
● 提高设备作业率，降低工人劳动强度；
● 投资回收快，回报率高，半年即可收回。