CN106959606A - 精矿分选***中的动态均衡调控方法 - Google Patents

精矿分选***中的动态均衡调控方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种精矿分选***中的动态均衡调控方法，属于矿物分选领域，采用的技术方案是在包括有多台标准淘洗磁选机的生产***中，设置了主控电路和配套于单机的分控电路二级监控装置，并配备了基于单机长期调控试验的经验数据和统计基础上所形成的数据库和工艺参数调控对照数据，在实现了二级精细修正的基础上，保证了***能长期均衡、高效、低耗运行，不仅保证了精矿品质，更符合环保的节能、高效理念。

Description

精矿分选***中的动态均衡调控方法
技术领域
本发明属于矿物分选领域，具体涉及一种精矿分选***中的动态均衡调控方法，特别适合于对具有铁磁性的矿石进行精矿分选的产业。
背景技术
随着以全自动淘洗磁选机为代表的大型柱式电磁、重选设备的大规模应用，选矿生产工艺和选矿的指标取得了突破性进展。全自动淘洗磁选机采用小型PLC***，通过检测选别区域内矿浆浓度变化对给水量、励磁电流（或磁场）、尾矿排量及精矿排量可以进行精确控制。然而设备运行参数是在正常料量条件下“整合”出来的，当进料量发生重大变化时，对选出的矿物质量和能源、环保指标均难以保证。也就是说，单台淘洗机在线只能做有限区间内的调整，现有的淘洗磁选机配套PLC控制***面对进料流量突变时，或较大变化时就不能保证设备运行处于最佳状态，而只能被迫采纳人工来修正，设置参数时还会影响选矿质量和整体效率。
随着大型选矿企业中普遍使用多台淘洗磁选机组成生产***、集中处理粗精矿，共用矿粉研磨和矿浆配置设备，当多台淘洗磁选机同时运行时，由于总给矿浆量波动、单机分流量不均会严重影响淘洗磁选机的高效率、高品质运行，因此，面对多台淘洗磁选机的大型生产***，如何适应动态均衡调控，已成为业界紧迫的课题。
发明内容
本发明的目的在于提高选矿产业化生产中的效率，克服淘洗磁选机自动调控的局限性，借助于***整体与单机局部的二级调控手段、实现生产***效率的提升，实现了对单台淘洗磁选机的精细调控和整个生产***的动态均衡调控相结合，保证了精矿品质，又有效的发挥了***设备的利用率。
本发明采用的技术方案是，精矿分选***中的动态均衡调控方法，精矿分选***中包括矿浆分配箱，矿浆分配箱的排浆口借助受控排浆阀分别连接在淘洗磁选机上，矿浆分配箱的进浆口借助受控进浆阀与前级矿浆研磨、配料装置连接，***配套设置***主控电路及每个淘洗磁选机的分控电路，关键在于，所述动态均衡调控方法包括以下步骤：
1）修订经验参数：
确定矿浆总流量指标M，参照单台淘洗磁选机的历史运行记录和现行矿浆品质参数修正它的最佳调控处理流量N、有效调控区间±△N，及即时流量Nt下配套的工艺参数的调控对照数据；
2）设定初始状态和平衡态控制参量：
按照T=［M/N］+1对淘洗磁选机运行台数T赋值，按照Nt=M/T对每台淘洗磁选机的流量Nt赋值；设立平衡运行状态下矿浆分配箱中的标准液面高度H和极限控制区间±△H对应的标准压力值P和极限控制区间±△P与单台最佳调控处理流量N、有效调控区间±△N之间的数值对应对照表，初始化完成后***进入监控运行状态；
3)借助二级调控实现***的平衡高效运转：
借助压力传感器监测矿浆分配箱中矿浆的液面高度及即时流量Nt的变化，变化值达到△N内的调控数量级时启动分控电路中的调整工艺参数子程序以维持流量变动下的单机效率，同时统计***矿浆总流量即时值Mt；
4）调整***平衡能力：
当监测统计到|Mt－M|≥N时， 重新赋值M=Mt，返回执行步骤2）、3）、4）。
进一步的，所述步骤3）中调整工艺参数子程序步骤包括：a）按照工艺参数调控对照数据调整淘洗磁选机的工艺参数，b）巡检底流精矿浓度、流量与工艺参数调控对照数据进行比较，c）偏差超出许可范围则对补水流量和/或励磁电流进行对应调整，d）重复执行b）、c）步骤直至达到许可范围之内。
所述步骤3）中的矿浆品质参数包括铁磁属性、干粉比重、干粉粒度、矿浆浓度，修正确立本***经由矿浆分配箱分配的标准矿浆总流量指标M。
上述技术方案中，提供一种精矿分选***的动态均衡调控方法，精矿分选***中包括矿浆分配箱、淘洗磁选机和配套的主控电路和每个淘洗磁选机的分控电路，矿浆分配箱的进浆口与矿浆研磨、配料装置连接，进浆口上设有受控制的进浆阀，矿浆分配箱的底部设有多个排浆口，每个排浆口上设有排浆阀，并与淘洗磁选机的入口连接，进浆阀和排浆阀受控于主控电路，主控电路用于调节矿浆分配箱动态均衡的为每台淘洗磁选机配料，每个分控电路用于调控对应淘洗磁选机的励磁电流、给水流量从而二次精确调控分选的矿物质，具体的，本发明的调控方法包括以下步骤：
1）在开机运行前修订经验参数，根据矿浆研磨、配料量预确定要处理的矿浆总流量指标M，参照每个淘洗磁选机的历史运行记录和现行矿浆品质参数修正单台淘洗磁选机的最佳调控处理流量N和有效调控区间±△N，及即时流量Nt下配套的工艺参数调控对照数据；有效调控区间±△N即允许单台淘洗磁选机在最佳调控处理流量N上下浮动的范围，即允许单台淘洗磁选机即时流量Nt在N-△N到N+△N范围内浮动；配套的工艺参数调控对照数据包括根据经验得出的、与进行分选的不同铁磁属性的各品质矿物匹配的，在各处理流量下对应的励磁电流、进水流量，及淘洗磁选机运行中的各检测指标，如中部浓度、底流精矿浓度、尾矿浓度；上述参数修订后，即实际处理流量处于N±△N范围内时，无需调控矿浆分配箱的排浆阀，只需参照工艺参数调控对照数据调控单个的淘洗磁选机以保证精矿质量，其中，为保证精矿质量，N±△N范围内分为多个调控单位Nu，当即时流量Nt每偏离N达到一个Nu，则由该淘洗磁选机的分控电路参照工艺参数调控对照数据进行对应的调节；
2）设定初始状态和平衡态控制参量：
要投入使用的淘洗磁选机运行台数T=［M/N］+1，［M/N］即对M/N的结果数值取整，再按照Nt=M/T对每台淘洗磁选机的流量Nt赋值，为投入运行的淘洗磁选机均衡配料，初步保证***的均衡、高效运行；设立***平衡运行状态下的矿浆分配箱中标准液面高度H和极限控制区间±△H对应的标准压力值P和极限控制区间±△P与单台最佳调控处理流量N、有效调控区间±△N之间的数值对应对照表；控制矿浆分配箱中液面高度处于H±△H即保证矿浆分配箱对淘洗磁选机产生的压力处于P±△P，有利于***平稳高效运行，不仅能有效保证分选的精矿品质，还有利于能源高效和环保，并有效保护淘洗磁选机；数值对应对照表即在T台淘洗磁选机运行时、H±△H范围内，P±△P与N±△N范围内的流量的对应关系，初始化完成后***进入监控运行状态；
3)借助二级调控实现***的平衡高效运转：
矿浆分配箱底部的各排浆口处设有压力传感器，借助监测压力传感器并计算其平均值可监测到矿浆分配箱中矿浆液面高度的变化和配料给每台淘洗磁选机的流量变化，当流量变化达到±△N内的调控数量级时，即偏离N达到一个调控单位Nu时，启动分控电路中的调整工艺参数子程序以维持流量变动下的单机效率；同时主控电路借助矿浆分配箱进浆口的总流量计统计***矿浆总流量即时值Mt；
4）调整***平衡能力：
当监测统计到|Mt－M|≥N时，重新赋值M=Mt，返回执行步骤2）、3）、4）。
本发明的有益效果是：（1）在包括有多台标准淘洗磁选机的生产***中，设置了主控电路和配套于单机的分控电路二级监控装置，并配备了基于单机长期调控试验的经验数据和统计基础上所形成的数据库和工艺参数调控对照数据，为实现二级精细修正，为保证***长期均衡、高效、低耗中运行建立了可靠地技术保障，有效保证了选矿后产品的质量；（2）提高选矿产业化生产中的效率，既保证了精矿质量，又有效的优化了淘洗磁选机运行环境，保护了***设备，同时最大程度发挥了***设备的利用率；（3）在任何情况下，淘洗磁选机的给矿、给水、排尾矿、***矿操作都不需要人工介入，整个***自动运行；（4）出现异常工作状态时，***可自动报警，方便告知；（5）广泛适用于各类大、小规模的淘洗磁选项目。
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
附图说明
图1是本发明的均衡配料***的控制原理结构示意图；
图2是本发明的均衡配料***的结构示意图；
附图中，1、矿浆分配箱，11、进浆阀，12、总流量计，1-1、1-2、…1-n、分别代表设置在矿浆分配箱底部的排浆口，1-1-1、1-2-1、…1-n-1分别代表设置在排浆口上的排浆阀，2-1、2-2、…2-n、分别代表独立作业的淘洗磁选机，211、尾矿浓度传感器，212、中部浓度传感器，213、精矿浓度传感器，214、励磁电流调节机构，215、给水调节阀，216、给水流量计，217、精矿流量调节阀，3、调控信息输入输出接口，4-1、4-2、…4-n分别代表淘洗磁选机的分控电路，5、主控电脑，P1、P2、…Pn分别代表设置在排浆口处的压力传感器，C1、C2、…Cn分别代表浓度传感器，L1、L2、…Ln分别代表流量传感器。
具体实施方式
实施例1
本发明提供一种精矿分选***中的动态均衡调控方法，基于精矿分选***，精矿分选***的结构参见图2，其控制原理参见图1，精矿分选***中包括矿浆分配箱1、淘洗磁选机2-1、2-2、…2-n和配套的主控电路及每个淘洗磁选机的分控电路4-1、4-2、…4-n，矿浆分配箱1的进浆口与矿浆研磨、配料装置连接，进浆口上设有进浆阀11和流量计12，用于调节、实时检测进入***的矿浆总量；矿浆分配箱1的底部设有多个排浆口1-1、1-2、…1-n，排浆口1-1、1-2、…1-n处分别设有压力传感器P1、P2、…Pn，用于统计各排浆口处的压力并通过计算平均值推算矿浆分配箱1 中矿浆的平均压力P及液面高度，排浆口1-1、1-2、…1-n上分别设有排浆阀1-1-1、1-2-1、…1-n-1和浓度传感器C1、C2、…Cn及流量传感器L1、L2、…Ln，并分别与淘洗磁选机2-1、2-2、…2-n的入口连接，用于实时监测各排浆口处的矿浆流量和浓度，亦即进入各淘洗磁选机的矿浆流量和浓度；进浆阀11和排浆阀1-1-1、1-2-1、…1-n-1受控于主控电路，主控电路中包括设置配套工艺参数调控对照数据存储器的主控电脑5和与分选***配套的调控信息输入输出接口3，主控电路用于调节矿浆分配箱1动态均衡的为每台淘洗磁选机配料，每个分控电路用于调控对应淘洗磁选机的励磁电流、给水流量从而二次精确调控分选的矿物质。具体以下述实施例说明本发明的调控方法以方便理解，包括以下步骤：
1）修订经验参数：
在开机运行前，根据矿浆研磨、配料量确定要处理的矿浆总流量指标M=1000t/h，以铁矿选矿原矿为品位23~25%的赤铁矿，精矿品位要求65-66%为例，选用CXJ34000型淘洗磁选机，最大处理流量Nmax=75t/h，参照淘洗磁选机的历史运行记录和现行矿浆品质参数修正它的最佳调控处理流量N=60 t/h、有效调控区间±△N=±100kg/min，及配套的工艺参数调控对照数据，其中，工艺参数调控对照数据包括与原矿品位及所得精矿品位对应的矿浆浓度、进浆阀11开度、排浆阀开合数量、矿浆流量、淘洗磁选机底流精矿浓度、精矿流量、尾矿浓度、中部浓度、补水流量、励磁电流大小、尾矿溢流浓度的数据，部分见表1，以便于调控方法的直接、快速执行。
表1 工艺参数调控对照数据表
修订上述参数后，流量在N±△N=60 t/h±100kg/min范围内时，借助分控电路调控对应的单台淘洗磁选机维持单台的最佳效率和运行状态，在有效调控区间±△N范围内，为保证精矿品位，将△N分为多个调控数量级，表1数据表明，当实际分配给单台淘洗磁选机的矿浆流量偏离N小于±30 kg/min时，淘洗磁选机运行参数按照第二行参数自动修正；当实际分配给单台淘洗磁选机的矿浆流量偏离N的数值在30~60kg/min或-30~-60kg/min时，淘洗磁选机运行参数按照第三行参数自动修正，以此类推；
2）设定初始状态和平衡态控制参量：
按照T=［M/N］+1=[1000 t/h /60]+1=17，初始运行的淘洗磁选机台数为17台，再按照Nt=M/T=1000 t/h /17=58.8 t/h，赋值设定初始时每台淘洗磁选机的流量Nt=58.8 t/h，该流量偏离N为20kg/min，即△N =20kg/min，按照表1中第一行对应的参数设置起始状态即可；运行至平衡运行状态后，△N的实时测定则根据矿浆分配箱中的压力、液位计算，工艺参数调控对照数据中包括如下表2的部分，在配套设置的矿浆分配箱1的条件下，设立平衡运行状态下的矿浆分配箱中的标准液面高度H和极限控制区间±△H对应的标准压力值P和极限控制区间±△P与单台最佳调控处理流量N、有效调控区间△N之间的数值对应对照表，部分如下表2，初始化完成后***进入监控运行状态；根据运行台数及单台最佳调控处理流量N、有效调控区间△N可知，平衡状态下矿浆分配箱中的矿浆高度h处于H±△H范围内时，根据P=ρgh，标准压力值P即对应的平均压力P=0.5MPa，△P=0.1 MPa，平衡运行状态下△N的实时测定根据压力P及对应的数据表进行调控。
表2 平衡运行状态下压力值P、变化值△P与流量变化△N的对应对照表
3)借助二级调控实现***的平衡高效运转：
借助压力传感器监测矿浆分配箱中矿浆的压力P，根据数据表可反映出其中的液面高度即分配给单台淘洗磁选机的流量的变化，再根据对应的变化值启动分控电路中的调整工艺参数子程序按照表1中的经验数据调控补水流量和/或励磁电流以维持流量变动下的单机效率，所述的调整工艺参数子程序步骤包括：a）按照工艺参数调控对照数据调整淘洗磁选机的工艺参数，b）巡检底流精矿浓度、流量与工艺参数调控对照数据进行比较，c）偏差超出经验数据表中的许可范围则对补水流量和/或励磁电流进行对应调整，d）重复执行b）、c）步骤直至达到许可范围之内。同时统计***矿浆总流量即时值Mt；
4）调整***平衡能力：
当监测统计到|Mt－M|≥N时， 重新赋值M=Mt，返回执行步骤2）、3）、4），例如Mt=1060t/h时，则重新赋值M=1060t/h，返回执行步骤2）按照T=［M/N］+1=[1060 t/h /60]+1=18，Nt=M/T=1060 t/h /18=58.9 t/h同时按照上述监控进行实时维持***的平衡、高效运行。
上述步骤3）中所述的矿浆品质参数包括铁磁属性、铁回收率、干粉粒度、矿浆浓度，本***的矿浆总流量指标M和淘洗磁选机的最佳调控处理流量N、有效调控区间△N是根据要获得的精矿量及矿浆品质参数修正确立的。
为保证工作运行的稳定性，精矿分选***的矿浆分配箱1中还设有搅拌装置，便于矿浆的均匀；为便于调整进入淘洗磁选机的矿浆浓度，各排浆阀的上、下方还设有反冲水阀；***主控电路中包括设置配套工艺参数经验数据存储器的主控电脑5和与分选***配套的调控信息输入输出接口3，主控电脑5用于接收矿浆分配箱1上总流量计12、各排浆口上排浆阀的开度信息及压力传感器P1、P2、…Pn、浓度传感器C1、C2、…Cn、流量传感器 L1、L2、…Ln的信息并与存储的配套工艺参数经验数据作比较，最后输出控制信号至排浆阀1-1-1、1-2-1、…1-n-1，同时将各排浆口上的矿浆流量、浓度信息传输给对应的淘洗磁选机分控电路，借助分控电路实现二级调控，或各各排浆口上的浓度传感器C1、C2、…Cn和流量传感器 L1、L2、…Ln分别与对应淘洗磁选机的分控电路信号输入端直接相连，便于其二级调控。
与均衡调控方法步骤3）中调整工艺参数子程序配套设置的，淘洗磁选机分控电路4-1、4-2…4-n的信号输入端与设置在对应淘洗磁选机2-1、2-2…、2-n上的上部尾矿浓度传感器211、中部浓度传感器212、底部精矿浓度传感器213、励磁电流检测装置及给水流量计216连接，信号输出端与对应设置在淘洗磁选机上的给水调节阀215、精矿流量调节阀217及励磁电流调节机构214连接，并借助配套存储的工艺参数调控对照数据实现精确调控。

Claims (7)

1.精矿分选***中的动态均衡调控方法，精矿分选***中包括矿浆分配箱（1），矿浆分配箱（1）的排浆口（1-1、1-2、…1-n）借助受控排浆阀（1-1-1、1-2-1、…1-n-1）分别连接在淘洗磁选机（2-1、2-2、…、2-n ）上，矿浆分配箱（1）的进浆口借助受控进浆阀（11）与前级矿浆研磨、配料装置连接，***配套设置***主控电路及每个淘洗磁选机的分控电路（4-1、4-2、…4-n），其特征在于，所述动态均衡调控方法包括以下步骤：
1）修订经验参数：
确定矿浆总流量指标M，参照单台淘洗磁选机的历史运行记录和现行矿浆品质参数修正它的最佳调控处理流量N、有效调控区间±△N，及即时流量Nt下配套的工艺参数调控对照数据；
2）设定初始状态和平衡态控制参量：
按照T=［M/N］+1对淘洗磁选机运行台数T赋值，按照Nt=M/T对每台淘洗磁选机的流量Nt赋值；设立平衡运行状态下矿浆分配箱（1）中的标准液面高度H和极限控制区间±△H对应的标准压力值P和极限控制区间±△P与单台最佳调控处理流量N、有效调控区间±△N之间的数值对应对照表，初始化完成后***进入监控运行状态；
3)借助二级调控实现***的平衡高效运转：
借助压力传感器监测矿浆分配箱（1）中矿浆的液面高度及即时流量Nt的变化，变化值达到△N内的调控数量级时启动分控电路（4-1、4-2…4-n）中的调整工艺参数子程序以维持流量变动下的单机效率，同时统计***矿浆总流量即时值Mt；
4）调整***平衡能力：
当监测统计到|Mt－M|≥N时， 重新赋值M=Mt，返回执行步骤2）、3）、4）。
2.根据权利要求1所说的动态均衡调控方法，其特征在于所述步骤3）中调整工艺参数子程序步骤包括：a）按照工艺参数调控对照数据调整淘洗磁选机的工艺参数，b）巡检底流精矿浓度、流量与工艺参数调控对照数据进行比较，c）偏差超出许可范围则对补水流量和/或励磁电流进行对应调整，d）重复执行b）、c）步骤直至达到许可范围之内。
3.根据权利要求1所说的动态均衡调控方法，其特征在于所述步骤3）中的矿浆品质参数包括铁磁属性、干粉比重、干粉粒度、矿浆浓度，修正确立本***经由矿浆分配箱（1）分配的标准矿浆总流量指标M。
4.根据权利要求1所述的动态均衡调控方法，其特征在于，所述工艺参数调控对照数据包括与原矿品位及所得精矿品位对应的矿浆浓度、进浆阀（11）开度、排浆阀开合数量、矿浆流量、淘洗磁选机底流精矿浓度、精矿流量、补水流量、励磁电流大小、尾矿溢流浓度的数据。
5.根据权利要求1所述的动态均衡调控方法，其特征在于，所述主控电路中包括设置配套工艺参数经验数据存储器的主控电脑（5）和与分选***配套的调控信息输入输出接口（3）。
6.根据权利要求5所述的一种精矿分选中自动化动态均衡调控方法，其特征在于，所述调控信息输入输出接口（3）的信号输入端与设置在矿浆分配箱（1）底部排浆口（1-1、1-2、…1-n）处的压力传感器（P1、P2、…Pn）、流量传感器（L1、L2、…Ln）、以及矿浆分配箱（1）进浆口处的总流量计（12）连接，信号输出端与设置在各排浆口（1-1、1-2、…1-n）的排浆阀（1-1-1、1-2-1、…1-n-1）连接。
7.根据权利要求1所述的一种精矿分选中自动化动态均衡调控方法，其特征在于：所述淘洗磁选机分控电路（4-1、4-2、…4-n）的信号输入端与设置在对应淘洗磁选机（2-1、2-2、…2-n）上的上部尾矿浓度传感器（211）、中部浓度传感器（212）、底部精矿浓度传感器（213）、励磁电流检测装置及给水流量计（216）连接，信号输出端与对应设置在淘洗磁选机上的给水调节阀（215）、精矿流量调节阀（217）及励磁电流调节机构（214）连接。
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