由于当地表层粘土段达100m 以上，所以先采用普通法掘进，待到达含水砂层前再采用局部冻结的方法亦无不可。但由于无法进行交叉作业而存在掘进作业不能连续、提升设备和作业人员闲置、工期相对增加等缺点，故局部冻结法作为补救和事故处理的方法较适宜，不宜大量采用。
在当地水文地质条件下不适宜采用工作面预注浆法，它存在着注浆费用难于估算、工期难于保障、施工安
全风险加大等缺陷，因此不宜采用。
冻结法施工中冻结不可避免地与井筒掘进和支护工作产生一些矛盾，若冻结壁扩至井帮后开挖，势必延长冻结时间和下部冻结壁过多地扩入井筒荒径，增加冻结成本和造成掘进困难；若冻结壁未扩至井帮就开挖，容易引起片帮，影响井壁质量和安全。因而准确地掌握开挖时机非常重要。
Experience su mmary of successful construction
of vertical shaft via freezing method
ZHANG C hang qing 1
,WANG Jun chi
2
(1 Jin an M ining Co mpany L td,Huoqiu 237474;
2 N ort her n Eng iner ing &T echno log y Co rpor ation M CC,A nshan 114001,China)
Abstract:T he ex per iences o f successful co nstr uct ion of Cao lou Ir on O re M ine s vert ical shaft v ia freezing metho d ar e summar ized,which are r eferential for simila r mines.
Key words:ir on mine;freezing method;co nstr uction
收稿日期:2009-02-12
作者简介：姚 倩(1990-)，女(满族)，辽宁盖县人，天津南开大学软件学院软件工程专业学生。
矿物加工
姚 倩1
王红艳
红外扫描仪
2
(1 南开大学软件学院，天津300071;2 鞍钢集团矿业公司弓长岭选矿厂，辽宁辽阳111007)
摘要：在选矿厂生产过程中，为实现浮选过程的稳定，应用自动控制系统控制浓密机底流矿浆流量和浓度，实现选厂生产稳定顺行。 关键词：浓密机；模糊控制；控制策略；浮选
静压测试
中图分类号:T D 92 文献标识码:A 文章编号:1671-8550(2009)04-0027-03
0 引言
浓密机是浓缩矿浆的主要设备，广泛应用于选矿、冶金、污水处理等行业，相比其它浓缩设备，具有占地面积小、能耗低、效率高的特点，尤其在我国选矿厂得到普遍使用。
目前我国大多数选矿厂仍处于人工操作状态，其浓度、流量的波动相应地都比较大，对后续选矿过程的生产指标造成影响，同时增加后续浮选作业药剂用量，增加选矿成本。随着计算机和自动化技术的发展，迫切需要将计算机控制系统引入全流程，形成全流程自动化控制与资源共享，从而提高生产率，提升企业竞争力。
将计算机、自动控制和信息技术进行综合，设计开发了浓密机生产过程计算机控制系统，并成功应用于某选矿厂浓密机生产过程。实践表明，减轻了劳动强度，提高了浓密机运行效率，稳定了底流浓度，取得了显著成效。
1 浓密机生产概况
上游生产矿浆经管道输送至浓密机，在小车的传动下，浓密机耙子呈规律性圆周运动，保证矿浆在浓密机中呈悬浮态运动，防止压耙事故发生，同时可起到矿浆浓缩缓冲作用。在重力的作用下，矿浆自然沉降，在浓密机底流得到浓度较高矿浆，由底流渣浆泵送入浮选车间，溢流水由溜槽排走。为了改善矿浆沉降效果，根据来料情况添加相应的絮凝剂促进矿浆颗粒沉降。
浓密机生产过程的目标是在保证浓密机安全生产的情况下，给后续工序提供合格浓度的矿浆，保证矿浆流量满27
第7卷 第4期
2009年8月
矿 业 工 程Mining Engineering
足生产需要，实现生产节能降耗，提高设备运转率、投运率，减轻浓密机操作和维护人员的劳动强度，改善工作环境，提高劳动生产率，提高企业的自动化水平，增加企业的经济和社会效益。其控制原理是利用安装在矿浆管道上的浓度计对矿浆浓度进行实时检测，通过调整底流渣浆泵频率改变其转速，进而改变排出矿浆的速度。当渣浆泵转速高时，排出的矿浆量大，则浓度逐渐降低；当转速低时，矿浆在浓密机中存留时间较长，则浓度较高。当前对底流浓度的控制采用人工手动调节底流泵频率来控制其底流浓度，人为主观因素较多，由此导致浓密机底流浓度经常不稳定，给后续流程的生产带来许多问题。由于人工手动操作调整底流泵，如果底流泵处于低频运转，当上游来料增大时，由于操作不及时，致使底流浓度变大，底流泵设备负担过重，电流急剧上升，造成系统电源跳闸；如果底流泵处于稳定运转，当上游来料减少时，由于操作没有及时进行调整，致使底流浓度越来越小，使后续生产难以进行。这些情况严重影响着后续生产指标的稳定。因此，针对鞍钢集团弓长岭矿业公司选矿厂浓密机底流浓度人工手动调节的现状，研究开发浓密机底流浓度自动控制系统，确保底流浓度稳定成为当前急需解决的问题。
2 浓密机生产过程计算机控制系统
按照系统可靠性、安全性以及系统同一性的要求，设计的浓密机生产过程计算机控制系统图1
。
图1 浓密机生产过程计算机控制系统
2 1 计算机
上位监控机选用美国DEL L 公司PC 机，具有监控机和管理计算机的功能，可监视浮选柱生产过程的全部运行信息，控制现场设备的启动和停止，对PL C 控制系统采集的数据进行汇总、分析等。上位监控机采用美国罗克韦尔(Ro ckw ell)公司Rsview 32监控软件和RSL og ix 500组态软件实现。Rsview 32是基于Window s 操作环境下软件程序，用于创建和运行数据采集、监视及其控制的应用程序，是集成式的、组件化的人-机接口产品，用来监视和控制自动化设备和过程，并采用开放性技术，开创了与其它的罗克韦尔软件产品、微软产品及第三方应用程序的史无前例的连接性。RSLo gix500组态软件是针对SL C500和
M icr oL og ix 处理器的32位以Windows 操作系统为基础的梯形图逻辑编程软件包,
其运行环境是M icroso ft
W indow s95和Window s N T ，与Ro ckw ell So ftwar e 基于DO S 的任何编程软件所创建的程序兼容。
在上位监控机上，设计开发了针对现场生产流程的各种操作界面，用以实现实时生产过程的动态参数显示。当动态值改变时，流程图相应部位也随之改变；当过程检测或运行设备出现故障时，流程图上的相应图案给出报警指示。所有的报警记录都进行归档管理，操作者可得到故障信息名称、级别、类型等，并对其进行操作；针对设计需要设计了矿浆浓度、矿浆流量、药剂流量等相应的趋势曲线，以方便查询和归类。此外根据现场实际，设计开发了具有管理功能的数据分析、报表打印、文档管理等第三方软件。2 2 下位机
下位机采用美国罗克韦尔公司M icr oL og ix 1500系列可编程P LC 控制系统。该程序控制器是A B 系列中一种功能强大的新的小型控制器，可扩展CompactT mI/O，满足各种工业应用的要求，与大型控制器相比，具有成本低、体积小、安装拆卸简单等特点。下位机主要完成现场实时生产数据的采集处理、相关设备和加药电磁阀设备运行状态监控等功能。
P LC 控制系统主要完成对现场实时生产数据采集和实现浮选加药自动控制功能。数据采集实现对矿浆浓度、矿浆流量、药剂流量、底流泵电流、底流泵频率等模拟量数据采集、滤波和处理，数据采集功能由现场检测仪表!信号隔离器!PL C 模拟量采集板!CP U !上位监控机完成，其中P L C 模拟量采集板选用1769-IF8标准4~20mA 模拟量采集板；浮选加药控制功能主要实现浮选加药电磁阀启动停止操作、加药时间的设定等。此外P L C 控制系统还包括对其他设备的启动、停止、故障监测、报警等功能。
3 浓密机控制策略
螺柱焊3 1 浓缩机基本控制策略
浓缩机的作用是将矿浆浓缩，给后续作业创造条件。其底流浓度由矿浆在∀沉降区#停留时间决定，当浓缩机
的给、排矿速度一定时，固-液相分界面的高决定了其底流浓度，高度增加会使其底流浓度相对提高。通过调节浓缩机底流泵流量(即调节底流泵变频频率)的办法控制获得比较稳定的、满足生产需要的底流浓度。底流浓度的基本控制策略是利用底流矿浆输出管道上的浓度计检测矿浆底流浓度，然后与底流浓度控制回路的设定值进行比较，两者的偏差利用控制系统的控制调节器自动地调整底流泵变频器频率的大小，改变底流泵转速，进而实现对浓缩机底流浓度的控制(图2)。
图2 基本控制框图
3 2 浓缩机控制难点分析
28
矿 业 工 程
第7卷 第4期
根据浓密机生产工艺流程分析，其底流浓度控制受诸多因素影响，如上游来料矿浆流量及浓度大小等都对底流浓度的控制产生影响，主要因素有:
生产工艺方面。为使生产能稳定运行，需要底流矿浆流量稳定，而浓度控制是通过改变底流变频泵的转速来实现的。当浓度大于设定值时，需底流变频泵加大频率、提高转速，以降低底流浓度，这样必然引起流量增大，造成生产不稳；反之亦然。
控制方面。底流浓度控制是一个比较缓慢的过程，矿浆从浓缩机进入底流变频泵需一定时间内经过一段管道，在管道中存留一定量的固定矿浆。这样势必造成在浓度调节过程中当浓度大于给定值时，通过提高泵的频率提高泵的转速，但由于底流矿浆输送有滞后环节存在，难以达到要求的浓度值，从而影响控制效果。
设备原因。浓度仪在检测浓度时存在一定的非线性和测量误差，势必给浓度控制带来一定的影响；变频泵受其本身工作特性的影响，在调节过程中泵的频率不能过低，以免造成底流泵被矿浆∀淹死#，造成生产事故。因此，必须在常规控制的基础上采取新的控制方法和策略，实现对浓缩机底流浓度控制的特殊要求，实现底流浓度的安全。
3 3 浓缩机智能优化控制策略
数码锁
浓密机的主要功能是为后续生产过程提供合格浓度的矿浆，通常是通过安装在管道上的浓度计检测浓度值，通过调整底流渣浆泵转速，控制矿浆的排出速度来调节浓密机浓度。采用PID 控制虽然具有调节精度高的优势，由于生产环境恶劣、影响因素较多、上游来料波动剧烈等原因,PID 控制难以快速有效地实现浓度的稳定控制。
针对上述浓密机生产过程的特点和浓度控制的难点，本文将P ID 和模糊控制相结合，提出了浓密机底流浓度Fuzzy-P ID 控制策略，如图3所示。
4 工业应用
按照上述浓密机生产过程计算机控制系统结构和底流浓度控制策略，在某选矿厂浓密机生产过程设计开发了相应的控制软件和监控界面，操作人员利用该监控界面，可方便地实现对浓密机生产过程的监测和控制，利用故障报警界面及时发现现场出现的问题。
图4中左侧平面为浓密机生产过程工艺流程图，可以动态显示当前浓密机生产过程走行小车、渣浆泵等设备的
c sp 给矿浓度设定值;c 给矿浓度现场检测值;k e 偏差量化系
数;k e c 偏差变化率量化系数;k u 模糊控制输出量化系数
图3 Fuzzy-PID
控制系统结构
图4 浓密机生产过程控制系统
相关参数，如小车电流、渣浆泵电流、频率，以及当前矿浆浓度、流量等模拟量信息，还包括显示渣浆泵运行、合闸和故障等设备信息；图4中右侧平面为浓密机底流浓度控制回路和历史趋势图。
5 结语
针对浓密机生产过程自动化实际应用，将计算机、自动控制和信息技术进行综合，研究开发了浓密机生产过程计算机控制系统，介绍了系统结构、功能和底流浓度控制策略，开发设计了浓密机生产过程控制软件和相应的监控界面。结果表明，减轻了现场岗位劳动强度，提高了浓密机运行效率，稳定了浓密机底流浓度，取得了显著成效。参考文献:
[1]乔建华等 浓密机自动排矿控制 ∃矿山机械%,2002(7):12~15
氧氟沙星甘露醇[2]陈述文，马振声等 高效浓密机现状及其在我国的应用前景 ∃湖南有金属%,1996(9):15~18
[3]杨慧 高压缩性浓密机系统的自动控制,∃矿冶工程%,2004 [4]黄辉荣译 芒特 戈登三价铁浸出工艺 ∃国外工程技术%,2007(6):1~6
[5]
刘旺荣 氰化压滤给料系统的改造 ∃黄金%,2007(7)
烘干机组Computer system applied to control operation of thickener
YAO Qian 1,WANG Hong yan 2
(1 N ankai U niver sity,T ianjin 300071;2 Gong changling Beneficiatio n P lant of
A nshan Iron &St eel Gr oups Cor po rat ion,L iaoy ang 111007,China)
Abstract:Dur ing operatio n of beneficiation plant,the flow r ate &densit y o f thickener s underflow is automatically co nt rolled by comput er system thus the flotatio n pr ocess o f beneficiation plant is st abilized.
Key words:thickener ;fuzzy contro l;strat eg y o f contro l;flotation
29
2009年第4期 姚 倩等 浓密机生产过程计算机控制系统
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议