選礦廠的經濟指標一直是企業追求的目標，對于磨礦設備的系統自動化控制能夠幫助選礦實現較高的生產指標，降低選礦成本，對于企業生產有著重要的意義，磨礦作業的重要性顯而易見。因此，本文就某選礦廠的磨礦系統自動化控制為例進行詳細說明。

背景介紹

某選礦廠球磨入礦品位為20%～35%，品位低、波動大，且受高原寒冷、生產周期短及技工短缺等因素影響，選礦廠組織生產比較困難。為達到選礦廠滿負荷、有效運轉，必須在選礦廠關鍵環節安裝1套運行可靠、控制準確的控制系統。

磨礦工藝及控制范圍

選礦廠設計鐵礦石處理能力為180萬t/a，產鐵精粉為50萬t/a，球磨車間有2個系列球磨機，為2段磨礦。磨礦工藝流程為粉礦倉經振動給料機、給料皮帶控制磨機給料，粉礦進入1段濕式格子球磨機，球磨排礦進入螺旋分級機，合格溢流經1段磁選機進入精礦泵池，經精礦泵打至水力旋流器，合格溢流進入2段、3段磁選，再經真空過濾系統，產出品位在65%以上鐵精粉。

磨礦流程控制范圍：球磨機給礦量、磨礦濃度、分級機溢流濃度、分級機返砂水、排礦水量、給礦水、旋流器給礦壓力及濃度、3段磁選卸礦水及沖散水、尾礦泵池液位、真空過濾系統真空度、過濾機轉速及電動機變頻控制等主要環節。

系統結構

選礦廠位于高寒地區，設備選型以運行穩定可靠、維護量小、控制精確為原則。系統結構如圖1所示。

磨礦控制

選礦廠磨礦工藝為2段磨礦：1段磨礦主要控制環節為球磨機給礦、磨礦濃度、分級機溢流濃度及水量控制；2段磨礦主控控制環節為旋流器給礦壓力及濃度控制。

1 段磨礦控制原理

球磨機給礦量包含來自粉礦倉新給礦量和雙螺旋分級機返砂量2部分。新給礦量調節采用粉礦倉振動給礦機、給礦皮帶以及皮帶秤控制，同時利用磨音頻譜分析儀采集的電耳信號、功率信號和分級機電流，結合粉礦含水量、給礦水、排礦水和分級機返砂水及返砂含水量等水量控制，用于1段磨礦優化控制。

系統設計自動和優化控制2種控制方式。自動控制方式通過分析球磨機磨音、功率、粉礦含水量及分級機電流，利用模糊控制原理計算出合適給礦量，利用振動給礦機控制球磨機給礦量，根據磨礦濃度設定值調節水量平衡，保證分級機溢流濃度穩定，達到給礦量較大、較優控制。優化控制方式是設定目標給礦量，通過比較實際給礦量與目標給礦量，結合球磨機磨音、功率、粉礦含水量、分級機返砂含水量及電流，根據磨礦濃度設定值調節水量平衡，保證分級機溢流濃度穩定。1段磨礦系統控制原理如圖2所示。

2 段磨礦控制原理

1段磨礦合格溢流至精礦泵池，經精礦泵打至旋流器，合格溢流至真空過濾流程，旋流器底流至2段球磨機進行2次磨礦，進入精礦泵池。因此2段磨礦控制主要為旋流器給礦壓力、給礦濃度以及精礦泵池液位調節。

真空過濾系統控制原理

真空過濾控制主要為3段磁選合格產品脫水環節，主要控制真空泵真空度和過濾機轉速。

3段磁選控制為1段磨礦1段磁選、2段磨礦2段及3段磁選控制，尾礦泵控制為泵池液位控制。3段磁選主要控制環節為1段磁選機沖散水、卸礦水、2段磁選機沖散水、3段磁選機卸礦水控制，此環節主要根據生產穩定后的水量，進行手動給水量控制，使3段磁選后較終產品濃度穩定在(55±3%)。尾礦泵控制主要是泵池液位控制，3段磁選后產品進入尾礦泵池，根據液位、變頻器頻率進行PID自動調節，從而達到穩定尾礦泵池液位的目的。

選礦廠自動化控制系統在提高生產效率、穩定生產指標、企業減員增效等方面，帶來了顯著的經濟效益；尤其是在高寒、物資和技工短缺等問題比較突出的地區，實行必要的選礦自動化控制勢在必行。

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