选矿自动化——磨矿分级控制
选矿厂磨矿分级模糊自调整PID控制工程研究
或返砂过量 ，乃至 形成 恶性循环 ，严重影 响球磨分级 机组效率 的发挥 。本文针对湖北鸡冠嘴选厂磨矿分 级 段进行 改造 ，达到较 好的控 制效果 。
控制 即可达到生产要求 。溢流浓度的控制是 以核子密
度计为主 的定值 Ｐ Ｄ控制，控制效 果也很好。旋流器 Ｉ
２控制系统介绍
鸡冠嘴选 厂磨矿段采用二段磨矿流程 （ 图 １ ， 见 ）
能会 出现 的一些 问题 ，如 在干扰 幅度较小 时，处于效 率较低 的状况 ； 在干扰幅度较大 时， 甚至会造成事故 ，
作业过程大起大落 ，球磨 或胀肚或空砸 ，分级机跑粗
３控制方案的确定
矿分 级控 制 系统 的磨矿 浓度 的控 制可 根据 新给
矿量及返砂量按 比例加返砂水 ，通过常规 的开环 比例
３１ ．． ２建立控制规 则
其中 ｌ ’ Ｋ’ Ｉ ’ （ 、 ｉ （ 为初始值， Ｉ 、Ａ ｉ Ｋ ｐ 、 ｄ △（ Ｋ、Ａ ｄ ｐ
为调整量 。 输入语言变量 Ｅ Ｃ和输 出语言变－ ＿ 、 Ｋｉ 、Ｅ ￣ａ ｏ Ａ 、 Ｋ
根据 ＰＤ 控制规律 ，建立 查询 表 １ Ｉ 、表 ２ 、表 ３ 。
表 １ ｌ 的模糊控制查询表 ａｑ ， ，
－
６ －５ －４ －３ ２ － —１ ０ １ ２ ３ ４ ５ ６
Ａｄ Ｋ 的模糊集均为ｆ Ｂ，Ｎ Ｎ Ｍ，Ｎ ，Ｚ ，Ｐ ，Ｐ Ｓ ０ Ｓ Ｍ，
Ｐ ，论域均选为 ｆ ，一，＿，一，一，一，Ｏ ，２ Ｂ｝ 一 ５ ４ ３ ２ １ ，１ ， ６
则， 使系统既有 ＰＤ控制的精度高的特点， Ｉ 又具有模
糊控 制的灵活 、适应性强 的特 点。基于 以上的考虑 ，
采用模糊 自调整 ＰＤ 的方法 ， 给矿 量进行控 制 。 Ｉ 对 从 而既保证 了球磨机 的尽可 能高的台 时处理量 ， 提高球
磨矿分级控制系统的开发与应用
保证溢流产 品质量， 以获 得更高 的经济效益。
磨 矿分级 系统 有４ 主要 技术 指标 ： 磨机 台 时处 个 球 理 量 、 矿 粒 度 、 矿 浓 度 和溢 流浓 度 。 响这 些 技 术 磨 磨 影
网络进行 数据通 信 。 磨机 给矿量 控 制变频器 采 用 球
Ａｌ —ｒ ｌ 公司的Ｐ ｗ ｒｌ 系列的２Ｄ — ００ ０， ｌｎＢａ ｅ ｅ ｄｙ ｏｅ ｅ Ｆｘ ２ ＰＤ １Ｎ１３ 与 Ｃ Ｕ 行数 据 交互 控 制 。 Ｐ 进 返砂 水调 节 采用 川仪 Ｚ Ｋ Ｊ Ｖ系 列 电动 调 节 阀， Ｃ Ｕ进行 数 据 交互 控 制 。 与 Ｐ
分 级 过 程 的智 能控 制 技 术 。
关键词： 矿： 选 磨矿 分 级 ：自动 控 制
Ｄ ｖ ｌｐ ｎ ｎ ｐｉａｉｎｏ ｅＧｒ ｄｎ －ｌｓ ｉ ｔ ｎ Ｃｏ ｔ ｌ ｙ ｔ ｍ ｅ ｅｏ ｍｅ ｔ ｄＡｐ ｌ ｔ ｆ ｈ ｉ ｉｇ ｃａ ｓｆ ｉ ｎｒ ｓｅ ａ ｃ ｏ ｔ ｎ ｉ ｏ ａ ｃ ｏＳ
分 级 系统 原 理 （ 以磨 矿 浓度 为例 ） 图 １ 如 所示 。
１ 矿 工 艺 磨
哈密选 厂破 碎 产物粒 度控 制在 ０ ｒｍ， ～１ ａ 经地 坑及 ５
上 料 皮带 卸入 粉 矿仓 储 存 （ 个 仓 容 积 ６ ０ 储 矿 每 ０ ｍ ， １ ０ ｔ储矿 时 问８ ）粉 矿经２ 电磁 振 动给矿 机 ，—＃ ０ ０， ｈ。 台 ３１ 、 ３２ 皮带运 输机 ， 别给入 ＭＱＧ ０ 子型球 磨机 进 －＃ 分 ３６格 ６ 行 磨矿 。 产物 经Ｆ ３ ０ 螺旋 分 级机 分级 ， 级返 砂 其 Ｇ一 ０ ０ 分
Байду номын сангаас
指标的因素除了原矿性质 以外， 还包括排矿水量、 返砂
选矿厂的全流程控制 选矿自动化
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。
选矿自动化技术的应用分析
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。
磨矿自动化控制系统在赤峰某钼矿的应用
系统的结构及设备选 型等。
关 键 词 ：磨矿 自动化 ； 磨矿分级 ；工程应 用
中图分类号 ：Ｄ ２． Ｔ ９８ ９
文献标识码 ： Ａ
文章编号 ：６１９９（０２０— ０７０ １７ —４ ２２１）４ ０６ —５
磨矿作业过程及任务就是使矿石 中的有用矿物 充分单体解离及粒度适合选别要求 ， 并且过粉碎尽 量小 ，产品粒度均匀 ，为选别作业提供合适的人选 矿浆 ，为更好 回收矿石 中的有用成分创造条件 。磨 矿 自动控制 的主要任务是在最佳给矿量条件下 ，保 证磨矿分级设备溢流产品粒度 、浓度稳定 ，使磨矿 分级生产过程调整到稳定或最佳状态 ，充分提高磨 矿 和分级 的效率 。 检验磨矿作业效果的重要参数是分级后矿浆 的 粒度和浓度。影响分级效果的因素除了原矿性质 以 外 ，还包 括磨机 的工作效率和分级设备 的工作状 况。针对以上睛况，通过解耦 ，我们将需要控制的参 数分解为磨机的给矿量 、磨机给水量、进旋流器矿 浆 的浓度 、旋 流器 的工作 压 力 等 。以旋 流 器溢 流 矿 浆的粒度和浓度为最终控制 目 ，通过对给矿量等 标 参数进行控制 ，实现提高磨机效率 、稳定旋流器分 级效 果 的 目的 ，为选 别作 业 提供 合格 的产 品 Ｄ３。 － ］
ｅ ｕ ｐ ｎ ｅ ｅ ｔ ｎ ａ ｄ Ｓ ｎ ｑ ｉ ｍｅ ｔ ｓ ｌ ｃｉ ｎ Ｏ ｏ ． ｏ
Ｋｅ ｒ ｓ： ｇｉｄｎ ｒｃ ｓｉｇ ａ ｔｍａｉｎ ｒ ｄ ｎ ｌｓｉ ｃ ｔ ｎ；ｎ ｉｅ ｒ ｇ ａ ｐ ｉａｉｎ ｙ ｗｏ ｄ ｒ ｉｇ ｐｏ ｅｓｎ ｕｏ ｔ ；ｇｉ ｉｇ ｃａ ｓｆ ａｉ ｅ ｇｎ ｅ ｉ ｐ ｌ ｔ ｎ ｏ ｎ ｉ ｏ ｎ ｃ ｏ
第四章磨矿分级
（二）水力旋流器（水力分级机）
水力旋流器是一种利用离心力作用的分级设备。
1结构：主要由给矿管，圆柱体外壳，锥形容器，排砂嘴和
溢流管等部分组成。上部呈圆柱形，下部呈圆锥形。圆柱 体的中央插入一根溢流管，给料管与圆柱部分相切，锥体 下部留有沉砂口（底流）。
第一节 磨 矿
一、磨矿的目的和意义：
1.磨矿目的： （1）使矿石中有用矿物颗粒单体分离，
（2）使其粒度符合选别作业的要求。
2.意义：磨矿细度的确定是根据矿石中有用矿物嵌
布粒度大小和选别作业对选别粒度的要求来确定 的；但在一定程度上，有用矿物的回收率随着磨 矿细度的减小而增加。因此，适当减小矿石的磨 碎细度能提高有用矿物的回收率和产量。
给矿中的粗砂受到较大的离心力进 入外流之中，沿旋流壁器内下沉，由 沉砂口排出，而给矿中的细粒和大部 分水以内流形式上升，并经由溢流管 作为溢流排出，从而完成分机作业。
②筒体内储存的矿浆少，合格物料能及时排出，过 磨现象较轻。
③排料速度快，产物粒度相对较粗，一般的0.074mm粒级占45%-65%。
④常用作粗磨设备，一般均放在第一段磨矿作业， 可以获得较高的处理能力，或用于容易泥化的物 料磨碎作业。
2.溢流型球磨机
（1）结构：结构与格子型球磨机基本相同
溢流型球磨机示意图
沉砂排出口
2.螺旋分级机类型
（1）高堰式螺旋分级机：溢流堰的位置高于螺旋主
轴下端的轴承中心，但低于溢流端螺旋的外缘。它适于 分离0.15-0.20mm的粗粒级，通常用于第一段磨矿。
（2）沉没式螺旋分级机：溢流端的螺旋有4-5圈全
部浸没在矿浆中，分级面积大，适用于细粒分级，一般 可获得-0.074mm颗粒含量大于65%的溢流细度，主要用 于第二段磨矿。
基于PLC的磨矿分级智能控制系统
中图 分类号 ： Ｐ ７ ＋ ５ Ｔ ２ ３ ．
文献 标志码 ：Ａ
Ａｂ ｔａ ｔ Ｔ ｅ ｏｅ ｍｉｉ ｒ ｃ ｓ ｓｔ ｅｋ ｙ ｌ ｋ ｉ ｒ —ｒ ｓｉｇ ｐ ｏ ｕ ｔ ｎ．Ｃｏ ｉｉ ｕｏ ｔ ｅ ｈｎ ｌｇ ｓｒ ｃ ： ｈ ｒ － ｌｎｇｐ ｏ ｅ ｓｉ ｈ ｅ ｉ ｎ ｏ ｅ ｄｅ ｓｎ ｒｄ ｃｉ ｌ ｎ ｏ ｍｂｎｎｇａ ｔｍａｉ ｔｃ ｏｏ ｙ。ｃ ｍｐ ｔｒｔｃ ｎ ｌｇ ｎ ｅ— ｃ ｏ ｕｅ ｅ ｈ ｏｏ ａ ｄ ｎ ｔ ｙ ｗｏｋ ｃ ｍｍｕ ｃ ｔｏ ｅ ｈ ｏｏ ｎｏ ｏｅ ｍｉｉ ｇｐ ｃ ｓ ｌ ｎ ｒａ ｅｅｆｃｅ ｃ ｎ ｏ ｒｅ ｅｇ ｏ ｓ ｍｐｉｎ．Ｔ ｅ ｒａｉａｉｎ ｏ ｅ ｈ ｉａ ｐ ｒ ｏ ｎｉａｉｎ ｔｃ ｎ ｌｇ ｉｔ ｒ － ｌ ｎ ｒ ｅｓｗｉ ｉｃ ｅ ｓ ｆ ｉｎ ｙａ ｄ ｌｗｅ ｎ ｒ ｃ ｎ ｕ ｔ ｙ ｌ ｏ ｉ ｙ ｏ ｈ ｅ ｌｚｔｏ ｆｔｃ ｎ ｃ ｌａ － ｐｉａｉｎ ｏ ７－ ０ Ｐ Ｃ ｎ ｔｅｉ ｅｌ ｅ ｔｃ ｎｔｏ ｙ ｔｍ ｏ ｒ — ｌｉｇｃａ ｓｆｃ ｔｏ ｓｉｔｏ ｕｃ ｄ．Ｔ ｅｓｒ ｃｕ ｅｏ ｙ ｔｍ 。Ｐ ｒ ｗａｅｃ ｎ ｌ ｔ ｆＳ ４０ Ｌ ｉ ｈ ｎｔｌｉ ｎ ｏ ｒｌｓ ｓｅ ｆｒｏｅｍｉｌ ｌｓｉ ａｉｎ ｉ ｎｒ ｄ ｅ ｃ ｏ ｇ ｎ ｉ ｈ ｔｕ ｔｒ ｆｓ ｓｅ ＬＣ ｈａｄ ｒ ｏ —
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基于 Ｐ Ｃ的磨 矿分级 智能控制 系统 Ｌ
邹金慧 ， 等
基于 Ｐ Ｃ的磨矿分级智能控制系统 Ｌ
ＰＬ －ａ ｅ ｎｅｌ ｅ ｔＣｏ ｔｏｌ ｙ ｔ ｍ ｏ ｅ－ ｉｉｇ Ｃｌｓ ｉｃ ｔ ｎ Ｃ— ｓ ｄ Ｉｔ ｌ ｎ ｎ ｒ ｓｅ ｆ ｒＯｒ－ ｌｎ ａ ｓｆ ａ ｉ ｂ ｉ ｇ Ｓ ｍ ｌ ｉ ｏ
概论磨矿分级自动化控制在选矿中的应用
里我们取生产变动费为 １ ２ Ｗ 每天， 那么每年节省 的生产费用就是 １ ４ ４ Ｗ。
（ ２ ） 衬板单耗每年下降了 ０ ． Ｏ １ ｌ ｋ ，省去了衬板约 １ ８ ． １ ５ 吨， 节省备
件费用 ６ ． ３ ５ Ｗ；
（ ３ ） 钢铁球单耗下降 Ｏ ． ２ １ ， 省去了钢球量约 ３ ４ ６ ． ５ 吨， 磨矿材质费用
具备的信号指示去完成对整个机械问题 的辨别。 不 同于以往的工作模式 ，
给矿水控制 ：给矿水的多少决定球磨机的磨矿质量 ，磨好的矿粉是通过
进入球磨机水带到下道工序 ， 水理大小直接影响到球磨机的台时处理量 ， 它的控制部件是 电动调度 阀，由 Ｐ Ｌ Ｃ直接控制 ； （ ３ ） 排矿水控制 ：排矿 水 的大小直接影响出矿粒度 ，输人水量大输出粒度大 ，输入水 量小输 出 粒度就小 ，我们的控制 目的是保证在不滞留矿粉 的情况下输出粒度小 ， 从而保证下道工序的质量 ；
节省 ：１ ２ １ ． ２ ８ Ｗ； （ ４）人力资源所需要的成本 ：
１ ２人 ×２ ９ ０ ０元 ， 月． 人 ×１ ２月＝ ４ １ ． ７ ６万元 合 计 ：１ ４ ４ ＋ ６ ． ３ ５ ＋ １ ２ １ ． ２ ８ ＋ ４ １ ． ７ ６ ＝ ３ １ ３ ． ３ ９万 元／ 年
二 、系统 自动控制原理及 实施后现状
完善。２ ０ １ １ 年又安装 了 ５ ～ ６ 系列 的自动控制球磨机。
一
、
采用 自动控制前 的设 备生产情 况
在一般 的生产过程中 ，磨矿分级的流程为 ：首先将原矿借助给料机 输送 至集矿皮带处 ，然后借助集矿皮带 以及给矿皮带这两部分输送至 Ｑ Ｍ Ｇ ｆ ２ ． ７ × ３ ． ６ ｍ型的球磨机里面。 球磨机排矿量的多少 由加入球磨机 的 排 矿水量来控制 ，排出的矿浆进 入到分级机 。分级机溢流输 出的多少 由 加入分级机 的返砂水量来控制 ，溢出部分进入下道作业工序 ，剩余部分 返 回到球磨机 中进行再磨。由于人 工控制 ，人为判断的失误或不准确 ， 使 台时处理量 、精矿品位提不上去等情况 ，这直接影响着矿业公司的经
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立志当早，存高远
选矿自动化——磨矿分级控制
1 磨矿分级控制现状及发展磨矿作业是整个选矿厂生产工艺流程中最关键的环节，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很大的影响。
随着先进控制理论和检测手段以及计算机技术的发展，选矿过程中的磨矿作业的控制水平有了大幅度的提高，并取得了一些理论和应用方面的研究成果。
一批以多变量控制理论、模糊控制理论及自适应优化理论为基础，在充分考虑了磨矿作业特点的基础上，针对不同被控过程的具体特性，基于不同控制理论的实用控制策略己被提出。
为磨矿系统的自动控制和优化运行起到了积极的作用。
总的来说，磨矿作业自动控制虽然取得较为显著的效果，但一些关键参数(如磨机负荷量等)的精确检测和高效控制没有取得突破性进展，控制主要还是以稳定控制为主。
2 磨矿分级控制内容
由于磨矿作业的重要性和关键性，磨矿作业自动化在选矿自动化中居于首位。
磨矿分级自动化控制系统采用先进的控制方式，通过对磨机负荷和给矿性质等因素的综合分析判断，实现对磨机给矿量、磨矿浓度、分级溢流浓度和粒度的优化控制，磨机球荷球比的分析和调整，磨机油路润滑系统的安全保护等。
同时，系统还实现磨矿分级作业参数的自动检测、显示和各种故障报警，最终使磨矿分级作业始终在最优的状态下运行。
目前磨矿作业自动化的技术关键和难点主要有：
⑴如何精确检测磨机的负荷量并根据负荷量状况优化控制磨矿作业多参数;。