CN109701744B

CN109701744B - 一种磁选柱自动控制方法及装置

Info

Publication number: CN109701744B
Application number: CN201910047213.2A
Authority: CN
Inventors: 许继斌
Original assignee: Anhui Maanshan Iron and Steel Mining Resources Group Co Ltd
Current assignee: Anhui Maanshan Iron and Steel Mining Resources Group Co Ltd
Priority date: 2019-01-18
Filing date: 2019-01-18
Publication date: 2021-07-27
Anticipated expiration: 2039-01-18
Also published as: CN109701744A

Abstract

本发明公开了一种磁选柱自动控制方法及装置，通过DP总线将电气控制柜与磁选柱上的总接线盒外接，并在电气控制柜内装入PLC系统，再依次确定磁选柱上的底阀控制范围、确定输入探测设备、确定输出设备、确定控制精度和确定响应时间。本发明在现有磁选柱结构上应用PLC系统控制、采用合适的底阀开度，快速计算出来矿合适的底阀开度，从而保证磁选柱或淘洗机的稳定运行，解决了传统技术生产中，磁选柱、淘洗机来矿总是经常变化，原厂关于底阀的算法响应慢而且不平稳，导致部分尾矿会进入精矿，降低铁精矿品位的问题。

Description

一种磁选柱自动控制方法及装置

技术领域

本发明涉及铁精矿精选设备控制技术领域，具体为一种磁选柱自动控制方法及装置。

背景技术

磁选柱、淘洗机等是一种电磁式低弱脉动磁场的磁重选矿设备，具有对磁铁矿分选能力强、占地面积小、电耗低、运行可靠等优点，目前在国内各类型磁铁矿选矿厂中均有应用；其作为磁铁矿精选段得到精矿的最后一道工艺时，由于磁选柱的关联工艺条件基本稳定，对铁精矿技术指标的提升效果明显。但当其应用于磁性铁粗精矿选别工艺时，由于受磨矿、分级等各工艺环节的影响，导致其给入矿量不稳定，若岗位人员不能够及时对切线给水管上的水阀和精矿排矿管底阀进行合理的联动调整，则会造成磁选柱的“落槽”、“翻花”或“跑黑”，对选铁技术指标造成影响。

国内虽已有多项针对磁选柱进行自动控制的装置或技术，但基本都采用浓度传感器、电流变送器、电动执行器等检测执行元件，由于其成本高、维护难度大、响应速度慢、长期运行精确度下降等问题，均未能在实践中取得长期稳定效果，难以满足生产要求；而应用PLC控制、采用合适的底阀开度，快速计算出来矿合适的底阀开度是保证磁选柱、淘洗机稳定运行的关键。

发明内容

本发明的目的在于提供一种磁选柱自动控制方法及装置，采用新的算法取代设备厂家的自动控制程序，快速计算底阀开度，保证设备有效稳定运行，以解决上述背景技术中提出的在生产中，磁选柱、淘洗机来矿总是经常变化，原厂关于底阀的算法响应慢而且不平稳，导致部分尾矿会进入精矿，降低铁精矿品位的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种磁选柱自动控制方法，包括以下步骤：

步骤1)：通过DP总线将电气控制柜与磁选柱上的总接线盒外接，并在电气控制柜内装入PLC系统；

步骤2)：确定磁选柱上的底阀控制范围：根据底阀开度和流量曲线，确定开度控制范围为15％到45％，可以控制10％到70％的流量，满足设备处理量要求；

步骤3)：确定输入探测设备：探测设备选用浓度传感器为输入设备，浓度传感器为压力计；

步骤4)：确定输出设备：选用含有机械部分的底阀为输出设备；

步骤5)：确定控制精度：控制底阀开度精度为1％，实现15％到45％之间共30个开度控制；

步骤6)：确定响应时间：响应时间设置为2分钟，响应时间快；

其中，PLC系统编写程序分13个大档，每大档分3小档，合计控制底阀开度为13×3＝39档，即39个开度；

3小档算法为：底阀浓度为61.0％至61.4％是人工设置底阀开度减1％，底阀浓度为62.00％至62.4％是人工设置底阀开度，底阀浓度为63.0％至63.4％是人工设置底阀开度加1％，即底阀浓度越大，底阀开度越大；

13大档算法为：当底阀浓度低于61.0％时，人工设置底阀向下减2％个开度，当底阀浓度高于63.5％时，人工设置底阀向上增2％个开度，即当人工设置开度为28％时，其13个大档开度分别为16％、18％、20％、22％、24％、26％、28％、30％、32％、34％、36％、38％、40％，而大档中有开度减1％、0、开度加1％三个小档，保证了底阀开度的全适应。

本发明提供如下技术方案：一种磁选柱自动控制方法所用控制装置，包括给矿斗及给矿管，给矿斗及给矿管的下方安装有给矿斗支架，给矿斗支架上连接有上给水管，在给矿斗支架的下方设置有尾矿料斗，尾矿料斗的一侧设置有尾矿溢流槽，尾矿料斗的下方连通有上分选筒及上磁系，上分选筒及上磁系与尾矿料斗之间安装有封顶套，在上分选筒及上磁系的一侧安装有上小接线盒和总接线盒，总接线盒通过DP总线外接电气控制柜，在上分选筒及上磁系下方插接有切线给水管，上分选筒及上磁系的底部安装在承载法兰上，承载法兰的下方通过支承板安装有下分选筒及下磁系，下分选筒及下磁系的一侧安装有下小接线盒，在下分选筒及下磁系的下方连接有底锥，底锥上插接有下给水管，在底锥的下端口处还安装有浓度传感器和底阀及执行件。

更进一步地，所述浓度传感器和底阀及执行件分别与电气控制柜电连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明提供的一种磁选柱自动控制方法及装置，在现有磁选柱结构上应用PLC系统控制、采用合适的底阀开度，快速计算出来矿合适的底阀开度，从而保证磁选柱或淘洗机的稳定运行，解决了传统技术生产中，磁选柱、淘洗机来矿总是经常变化，原厂关于底阀的算法响应慢而且不平稳，导致部分尾矿会进入精矿，降低铁精矿品位的问题。

2、本发明提供的一种磁选柱自动控制方法及装置，彻底改变了传统磁选柱控制方法，原有控制分三种：1、控制切线水水流量大小；2、改变分选磁场大小，避免翻黑或漏矿；3、底阀调整幅度大，底流浓度大时阀开最大，小时关到调整位，周期振荡。这几种方式均破坏了磁选柱原有的选别平衡，造成精矿品位的波动。而本发明仅利用很小的阀门开动幅度，保护了磁选柱选别平衡，具有精细选别，提高选别质量。

附图说明

图1为本发明的磁选柱结构图；

图2为现有设备的底阀开度运行图；

图3为本发明方法控制底阀开度运行图；

图4为本发明的控制底阀面板图；

图5为本发明的部分PLC控制程序截图。

图中：1给矿斗及给矿管、2给矿斗支架、3尾矿溢流槽、4封顶套、5上分选筒及上磁系、6切线给水管、7承载法兰、8下分选筒及下磁系、9下给水管、10底锥、11浓度传感器、12底阀及执行件、13下小接线盒、14支承板、15上小接线盒、16总接线盒、17上给水管、18电气控制柜。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图2-5，本发明实施例中：提供一种磁选柱自动控制方法，包括以下步骤：

步骤一：通过DP总线将电气控制柜18与磁选柱上的总接线盒16外接，并在电气控制柜18内装入PLC系统，编写PLC控制程序；

步骤二：确定磁选柱上的底阀控制范围：底阀开度和精矿流量并不是直线关系，减少控制底阀控制范围是编写PLC控制程序的关键，根据底阀开度和流量曲线，确定开度控制范围为15％到45％，可以控制10％到70％的流量，足够满足设备处理量要求；

步骤三：确定输入探测设备：探测设备有浓度传感器和电动阀开度反馈，考虑到电动阀含有机械部分，运转时间长后会出现磨损等不精确现象，以浓度传感器为输入设备，而实际上在淘洗机、磁选柱等设备中浓度传感器为压力计，而压力计具有精度高、寿命长等特点，适合做输入探测设备；

步骤四：确定输出设备：选用含有机械部分的底阀为输出设备；

步骤五：确定控制精度：先后试验控制底阀开度精度3％、2％和1％，以开度精度2％为例，25％、27％、29％等为三个开度，底阀动作时间较短并较频繁，确定开度精度为1％，也就是15％到45％之间共30个开度控制；

步骤六：确定响应时间：当来矿变化时，会导致底阀开度变化，响应时间试验过5分钟、4分钟、3分钟、2分钟，确定2分钟为响应时间，具有响应时间快等特点。

在上述实施例中，PLC系统总体程序分13个大档，每大档分3小档，合计控制底阀开度为13×3＝39档，也就是39个开度；其中，3小档算法为：底阀浓度61.0％到61.4％为人工设置底阀开度减1％，底阀浓度62.00％到62.4％为人工设置底阀开度，底阀浓度63.0％到63.4％为人工设置底阀开度加1％，也就是底阀浓度越大，底阀开度越大，其中，13大档算法为：当底阀浓度低于61.0％时，人工设置底阀向下减2％个开度，依次有-12％、-10％、-8％、-6％、-4％、-2％等6个开度；当底阀浓度高于63.5％时，人工设置底阀向上增2％个开度，依次有2％、4％、6％、8％、10％、12％等6个开度，也就是当人工设置开度为28％时，其大档开度有16％、18％、20％、22％、24％、26％、28％、30％、32％、34％、36％、38％、40％等13个大档，而大档中有-1％、0％、+1％三个小档，保证了底阀开度的全适应。

算法关键是首先找到近乎底阀开度，比如20％；然后在19％、20％、21％阀门开度间根据底流浓度大小做动态平衡，浓度大阀开到21％，浓度小阀开到19％。阀开度大必然导致底流浓度降低，会导致阀向开度小的方向发展，阀开度小必然导致底流浓度升高，会导致阀向开度大的方向发展。这样就形成了动态平衡。

为了进一步更好的解释说明上述控制方法，请参阅图1，还提供另一种技术方案为：一种磁选柱自动控制装置，包括给矿斗及给矿管1，给矿斗及给矿管1的下方安装有给矿斗支架2，给矿斗支架2上连接有上给水管17，在给矿斗支架2的下方设置有尾矿料斗，尾矿料斗的一侧设置有尾矿溢流槽3，尾矿料斗的下方连通有上分选筒及上磁系5，上分选筒及上磁系5与尾矿料斗之间安装有封顶套4，在上分选筒及上磁系5的一侧安装有上小接线盒15和总接线盒16，总接线盒16通过DP总线外接电气控制柜18，在上分选筒及上磁系5下方插接有切线给水管6，上分选筒及上磁系5的底部安装在承载法兰7上，承载法兰7的下方通过支承板14安装有下分选筒及下磁系8，下分选筒及下磁系8的一侧安装有下小接线盒13，在下分选筒及下磁系8的下方连接有底锥10，底锥10上插接有下给水管9，在底锥10的下端口处还安装有浓度传感器11和底阀及执行件12，浓度传感器11和底阀及执行件12分别与电气控制柜18电连接，实现上述控制方法的运行。

将上述控制方法及装置用于姑山矿业公司白象山选矿厂，发现自2017年9月份该厂精矿品位均在65.00％以上，平均65.50％，相比于2017年7、8月精矿平均品位64.50％，提高精矿品位1.00％，为该厂产生了巨大的经济效益。

PLC控制原理：以63％底阀浓度为例，传统的控制方法是当底阀浓度低于63-2＝61％时，底阀快速关到最小12％左右，而当底阀浓度位于61％到63.5％时，底阀开度为人工设置开度(例如设置28％，开度就为28％)，而当底阀浓度大于63.5％时，底阀迅速开到最大，如90％左右，由于人工设置的开度并不总等于来矿量，导致该算法使得底阀开度或最大或最小、周期性振荡，尾矿在这种波动中吸入精矿，降低了精矿品位；本发明算法在人工设置开度范围引入合适的自动控制，也就是当底阀浓度位于61％到63.5％时由自动控制操纵，快速算出合适的开度，避免底阀浓度低于61％或高于63.5％，保证底阀从15％到16％，然后到17％逐渐变化，而且开度变化越少越好，保证选别的平稳有序。

综上所述：本发明提供的一种磁选柱自动控制方法及装置，在现有磁选柱结构上应用PLC系统控制、采用合适的底阀开度，快速计算出来矿合适的底阀开度，从而保证磁选柱或淘洗机的稳定运行，解决了传统技术生产中，磁选柱、淘洗机来矿总是经常变化，原厂关于底阀的算法响应慢而且不平稳，导致部分尾矿会进入精矿，降低铁精矿品位的问题。本发明彻底改变了传统磁选柱控制方法，利用很小的阀门开动幅度，保护了磁选柱选别平衡，具有精细选别，提高选别质量。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种磁选柱自动控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1)：通过DP总线将电气控制柜(18)与磁选柱上的总接线盒(16)外接，并在电气控制柜(18)内装入PLC系统；

2.一种如权利要求1所述的磁选柱自动控制方法所用控制装置，其特征在于，包括给矿斗及给矿管(1)，给矿斗及给矿管(1)的下方安装有给矿斗支架(2)，给矿斗支架(2)上连接有上给水管(17)，在给矿斗支架(2)的下方设置有尾矿料斗，尾矿料斗的一侧设置有尾矿溢流槽(3)，尾矿料斗的下方连通有上分选筒及上磁系(5)，上分选筒及上磁系(5)与尾矿料斗之间安装有封顶套(4)，在上分选筒及上磁系(5)的一侧安装有上小接线盒(15)和总接线盒(16)，总接线盒(16)通过DP总线外接电气控制柜(18)，在上分选筒及上磁系(5)下方插接有切线给水管(6)，上分选筒及上磁系(5)的底部安装在承载法兰(7)上，承载法兰(7)的下方通过支承板(14)安装有下分选筒及下磁系(8)，下分选筒及下磁系(8)的一侧安装有下小接线盒(13)，在下分选筒及下磁系(8)的下方连接有底锥(10)，底锥(10)上插接有下给水管(9)，在底锥(10)的下端口处还安装有浓度传感器(11)和底阀及执行件(12)。

3.一种如权利要求2所述的磁选柱自动控制方法所用控制装置，其特征在于，所述浓度传感器(11)和底阀及执行件(12)分别与电气控制柜(18)电连接。