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高效先进磨矿装备技术及其应用张国旺2015年4月27日铜陵提纲•自磨/半自磨机技术及应用•高压辊磨机技术及应用•细磨/超细磨装备技术及应用•磨矿分级及自动控制•选矿模拟器在磨矿设备选型中的应用自磨/半自磨工艺及其应用•自磨/半自磨机是短流程的趋势。
•自磨/半自磨通常被用来研磨原矿或粗碎产品。
给矿粒度为能被送入磨机的大小（一般为经过一段破碎机破碎到小于250-300mm）；产品则是准备选别处理的最终粒度，或者是在球磨机、砾磨机或塔磨机中进行磨矿的中间粒度。
•自磨/半自磨流程能完成两段或三段破碎筛分流程一样的粒度减小作业，能完成与棒磨一样的工作，以及完成球磨机所做的部分或全部工作。
自磨/半自磨机特点优势•流程简单，易于操作半自磨流程省去了常规的二、三段破碎及筛分作业，解决了常规流程处理湿而粘的矿石易导致流程不畅的难题，省去了破碎产生的粉尘回收及处理。
•投资和经营费用低半自磨具有冲击破碎和研磨兼有的磨矿特点，使其设备不断大型化，为大型选矿厂的投资和经营费用降低提供了更大的空间。
和常规的碎磨流程相比，在同比投资下，半自磨流程由于省去了中细碎厂方、筛分厂方和多条带式输送机及其相应的收尘设备，设施等，在基建投资、占地面积方面具有优越性，在经营方面和常规的碎磨流程相比，半自磨流程的单位能耗高，但其金属消耗较低。
•解决了自磨过程中临界粒度物料积累问题，强化了自磨作业。
•改善了矿浆的电化学性质，有利于矿物的选别。
与常规碎磨流程相比，采用矿石自身作为磨矿介质，在处理复杂的硫化矿时，铜、镍、钴、金、钼、铅、锌等矿物时，减少了钢球作为磨矿介质时对矿物表面的不利影响。
•上述特点使自磨/半自磨回路的投资费用和维护费用较低。
这也使该类型的粉碎设备在现代化的选矿厂中颇受欢迎。
•近年来，对金属矿山来说，采用较多的主要有：半自磨-球磨流程(SAB)、自磨-球磨+破碎流程(ABC)和半自磨-球磨+被碎流程(SABC)。
•SABC流程是把半自磨机中排出来的全部“难磨粒子”经细碎机破碎后，再返回半自磨机。
球磨分级自动控制系统的开发及应用球磨机分级作业是选矿流程中重要的环节，也是能耗最高的环节，球磨机运行特性复杂，具有惯性大和时滞时间长等特性，其随即干扰因素众多，各工艺参数之间的相关性很强，一个参数的变化会引起多个参数乃至整个过程发生变化，目前国内外选矿厂多以人工经验来判断磨机运行状态，人工操作不易及时和准确地判断与调整各操作参数，加之工人经验和责任心不同，导致生产过程中球磨机处于“欠磨”和“胀肚”等非正常运行状态，降低了磨矿过程的运行效率，增大了选矿过程的能耗。
因此实现对关键工艺参数的自动控制，实现在线对现场车间进行实时监控，不仅能减轻操作的工作强度，而且能够产生巨大的经济效益。
1、球磨机自控控制原理球磨机自动控制的目的是提高磨矿分级机组的磨矿效率：即在保证分级溢流粒度满足选别工艺要求的前提下，提高系统磨矿的台时处理能力，动态确定给矿量、并使给矿量、溢流浓度和磨矿浓度保持在最佳状态。
选取球磨机音量、磨机功率给矿流量、给水量、磨矿浓度和溢流浓度作为检测数据。
选取给矿流量、给水量、返砂水量、排矿水量作为控制变量，而球磨机装载量作为参考变量，其他变量都作为系统的随机干扰因素进行考虑。
首先根据声强、功率及其变化由系统微机通过模糊推理确定最佳的给矿量和溢流浓度，磨矿浓度最佳值由人工设定并逐步修正。
然后在上述设定值下，通过自动调整给矿量（控制原矿量）、返砂水量（控制磨矿浓度）、排矿水量（控制溢流浓度）来进行控制，并利用球荷检测、异常报警等协助方法提供可靠的保护，防止如球磨机胀肚、空砸等非正常情况的出现。
原矿量通过给矿皮带电机变频调速器进行调节。
溢流浓度的调节由排矿水管路上的电动调节阀加电磁流量计实现。
溢流浓度和磨矿浓度的信号均通过安装在相应位置的射线浓度计测得。
2、系统功能设计及集成2.1功能设计根据上述控制方法，我们将下位机测控系统分解为磨矿能力测控、原矿量测控、溢流浓度测控、磨矿浓度测控四个模块，分述如下。
磨矿分级作业模糊控制系统胡娟;邓云英;韩迎;郑志强【摘要】在磨矿自动控制系统中,针对磨机电流特性将模糊控制与数学建模结合起来,使磨机处于最佳工作点,产品质量稳定;并有效克服矿石特性变化等各种因素引起的最佳工作点漂移的情况,使控制系统具有能自动跟踪最佳工作点、稳定性好等优点.【期刊名称】《云南冶金》【年(卷),期】2010(039)006【总页数】3页(P19-20,25)【关键词】模糊控制;非线性;数学建模;最佳工作点【作者】胡娟;邓云英;韩迎;郑志强【作者单位】昆明冶金研究院,云南,昆明,650031;昆明冶金研究院,云南,昆明,650031;昆明冶金研究院,云南,昆明,650031;昆明冶金研究院,云南,昆明,650031【正文语种】中文【中图分类】TD928.9磨矿作业是选厂生产工艺流程中的关键环节,它起着承上启下的作用。
磨矿作业在选矿厂的基建投资和生产费用中占有很大的比例,同时磨矿作业是整个选矿厂的“瓶颈”作业,直接关系到选矿生产的处理能力、磨矿产品的质量 (粒度特性、单体解离度、磨矿产品的浓度等),对后续作业的指标乃至整个选矿厂的经济技术指标有重大的影响,但磨矿作业是一个影响因素多、干扰大、过程长、滞后大、非线性的时变系统,传统的 P ID控制方式很难取得很满意的效果。
本文介绍个旧某选厂自动控制系统磨矿作业部分,以磨机电流量大小及其变化量为负荷量判断依据,将模糊控制与数学建模相结合,达到了很好的控制效果。
1 磨机运行特性分析磨矿过程是一个影响因素多、干扰大、过程长、滞后大的复杂工艺过程。
用电流法来检测磨机装载量是一种有非常有效的技术方法,可以通过电流变送器检测磨机的电流来反映磨机的装载量。
根据实际测试表明,当其它因素不变时,磨机的电流和装载量之间的关系如图1所示。
磨矿开始时,随着装载量的增加,磨机的电流明显增加,到达某一定值后,随着装载量的增加,磨机的电流值反而下降。
此极值显示电流对应的装载量可以认为是磨机装载量的最佳装载控制点。
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。
