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莱芜某选厂浮选风量自动控制系统改造

莱芜某选厂浮选风量自动控制系统改造,莱芜某选矿厂针对混合浮选系统出现的液位不一致的问题进行了技术改造,将每段作业工序一个控制点改为每个浮选槽一个控制点,每台浮选机添加一套风量自动调整系统。这套系统对浮选机的液位及进入浮选槽的风量进行监测,根据液位和风量参数对气动执行阀进行自动控制,实现风量的自动控制,并使混合浮选每个浮选槽体液位和泡沫层达到稳定,提高了浮选效果和金属回收率。 

莱芜某选矿厂于2015年正式投产运行, 设计能力为处理原矿200万吨/年。矿石中的主要矿物为磁铁矿, 含有部分铜和钴。磨选生产流程为先浮后磁流程, 其中浮选流程为先进行混合浮选再进行分离浮选, 终浮选产物为铜精矿和钴精矿。在正式生产后, 浮选流程并不顺畅, 尤其是混合浮选存在着不小的问题, 以至于混合浮选铜钴金属回收率远低于设计预期。针对混合浮选系统出现的问题, 莱芜某选矿厂进行了技术改造。
1 混合浮选系统概述
混合浮选共有11个浮选槽, 采用设备的全部为40m3浮选机。工艺流程为两段粗选、两段扫选 (见图1) , 除了一段扫选工序两个浮选搅拌槽, 其它工序均为3个浮选搅拌槽, 每段工序的所有浮选槽下面都有联通孔, 作用是保证矿浆的联通, 浮选槽具有进风造泡的功能, 风量是由手动调节阀人工进行调节的, 在一个短暂的、相对平稳的状态下, 通过调整搅拌槽的进风量来制造气泡, 达到浮选的要求。
每段工序都有一个控制点, 为该段工序的后一个浮选槽, 该浮选槽的泡沫厚度是由闸板液面控制来完成的, 气动闸板根据液面的变化不断调整闸门的开度, 从而完成整段工序保持液面达到控制泡沫厚度的目的。
                                                              图1 混合浮选工艺流程图   
2 40m3浮选机液位及风阀控制问题及分析
在40m3浮选机的使用过程中发现, 同一作业点的浮选机槽体液位控制并不一致。虽然槽体之间相互连通, 但液位并不一致, 有的液位合适, 有的出现落槽或冒槽现象。
研究发现, 由于泡沫的刮出, 各槽体矿浆比重并不相同, 液面产生了液差, 不在同一水平上。各槽体液位不一致, 但液位控制系统在每个作业工序只控制一个槽体, 无法对同一工序的其它槽体进行检测和调整, 为了达到液位一致, 需要巡检人员手动调整每个槽体的风量。
实际上, 手动调整风量的风阀较为灵敏, 微小的幅度就会导致槽体矿浆冒槽或不起泡, 调整较为困难。若调整不及时, 造成浮选液位的不稳定, 刮泡效果差, 影响铜、钴精矿的回收率。而且, 每个职工对于浮选的认识和理解不一样, 其操作手法也不一样, 手动调节不仅占用了较大的人力, 也很难做到及时准确, 也就很难形成持续稳定的泡沫层, 铜、钴精矿的回收效果得不到保证, 影响终铜、钴金属回收率。而且在浮选槽上频繁操作手动阀门, 旁边就是高速转动的浮选槽皮带轮, 也非常危险。
3 40m3浮选机风阀自动控制改造
针对混合浮选出现的问题, 制定了改造方案。将原来的每个作业工序一个控制点, 改为每个浮选槽一个控制点, 包括检测液位、泡沫厚度等, 这些信号经过检测返回到控制中心, 通过这一信息自动调整每个槽体的充气量, 进而达到稳定每个浮选槽体液位和泡沫层的目的。对40立方浮选机添加一套风量自动调整系统, 使每个槽体都可进行风量的自动调整。浮选槽体全部加上风量自动控制系统, 代替手动进行调整, 根据液位的情况, 全部进行自动控制。这套系统对浮选机的液位进行监测, 对进入浮选槽的风量进行监测, 根据液位和风量这两个参数对气动执行阀进行自动控制, 从而达到风量自动控制的目的。
风阀自动控制的原理如图2, 通过激光探头对矿浆槽内浮选矿浆液位检测, 与液面设定值比较大小来判断矿浆槽内所需风量的大小, 然后经过PLC的控制程序自动调整风动调节阀。通过安装在管道上的风量计测量浮选搅拌槽风量变化, 来判断实际进入矿浆槽的风量大小。每个矿浆槽的液面要相互比较, 联动调整, 从而保证每个浮选槽的泡沫层厚度都均衡稳定。每个浮选槽的PLC控制系统的所有数据通过DP通讯, 都连接到集控PLC上, 做数据判断和处理。每个浮选槽的PLC柜通过PPI通讯连接到浮选槽旁的触摸屏控制箱, 触摸屏上显示调节阀的开度、进入矿浆槽的瞬时风量、槽内部矿浆液位和手动自动转换、远程就地转换的功能, 用于现场人员和主控室人员的操作。集控PLC处理好的数据, 再通过以太网传到主控室上位机上, 从而达到主控工远程控制的目的。
                                                               图2 风阀自动控制原理图   
4 改造效果
———混合浮选风阀自动控制方案改造效果。改造并调试完成后, 每一个槽体都做到液位和浮选泡沫层的稳定控制、准确控制, 形成稳定的液面和泡沫层, 每一个槽体内都没再出现落槽或冒槽现象。不再需要巡检人员手频繁的动调整每个槽体的风量, 避免了人为误差, 减少了的工人的劳动量, 还提高了浮选的精准性。改造后即使不使用自动控制, 人工调整也能在操作面板上实现精细化操作, 比手头调整阀门方便稳定准确的多。
———终浮选数据分析。有了持续稳定的液面和泡沫层, 刮泡效果良好, 不仅稳定生产流程、方便生产、减少劳动量, 而且有效地提高铜钴精矿产量和金属回收率。改造前后铜钴精矿品位和回收率对比见表1, 改造前后铜、钴精矿的品位与设计值对比没有太大的变化, 但是无论是铜、钴金属回收率都有了大幅的提高, 改造后的指标都接近于设计值。
                                       
                                                               表1 改造前后铜精矿指标对比
5 结语
风阀自动控制系统改造, 调试完毕达到了工艺生产调整的要求, 有效的降低工人的工作压力和劳动强度。通过改造, 达到了浮选机风量自动控制目的, 实现浮选泡沫层厚度自动控制。确保浮选机液位的稳定, 保证了丰富的泡沫, 基本杜绝落槽和冒槽现象, 从而较大程度的提高混选精矿的产量和金属回收率。
点击次数:  更新时间:2019-05-04  【打印此页】  【关闭

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