CN212229494U - 一种浮选矿浆温度检测自控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种浮选矿浆温度检测自控系统，包括矿浆搅拌槽和搅拌设备，其特征在于，还包括温度传感器、蒸汽加温系统和PID控制器，所温度传感器设置在矿浆搅拌槽内的侧壁上，蒸汽加温系统包括蒸汽锅炉、蒸汽主管路、若干个倒U形蒸汽支管路、排气阀和电动调节阀，所述的温度传感器的输出端与PID控制器的输入端相连，所述的电动调节阀的输入端和输出端分别与PID控制器的输出端和输入端相连。其优点是：PID控制器的采用实现对蒸汽温度的自动控制，大幅度提高了电动调节阀的准确度，使矿浆搅拌槽内的矿浆温度始终控制在最佳浮选温度范围，确保精矿产量及合格率。

Description

一种浮选矿浆温度检测自控系统

技术领域

本实用新型涉及矿山浮选设备技术领域，具体为一种浮选矿浆温度检测自控系统。

背景技术

近几十年，随着冶金行业终端产品的迅速发展，其对精矿原料的要求也越来越高，而我国金属资源的生产品质则是对冶金工业发展的有力保证。为了满足要求，许多单位和厂矿围绕不同的技术方案对选厂做了大量研究工作，从而使黑色金属、有色金属浮选工艺指标取得了突破性进展。同时，浮选工艺是处理细粒嵌布难选矿石最有效的方法之一，由于优质矿石已逐年减少，导致处理难选矿的浮选厂规模大增，而现有生产工艺的很多捕收剂对矿浆温度有着严格的要求，因而使生产受限；尤其身处东北地区的冬季生产更是困难，普遍要求浮选矿浆温度在20℃以上，从而保证有用矿物和脉石矿物的有效分离和浮选泡沫的矿粒富集度，以充分发挥药剂的捕收性能并可减少用药量。

目前国内各选矿厂浮选生产矿浆加温分为电加热和水加热，矿浆温度控制普遍为人工调节，偶尔有使用电气联锁方式控制热源开关。电加热方式是在加温矿浆搅拌槽内插入若干电加热棒，可通过温控器热电联锁进行温度控制，其优点是加热速度快且均匀，缺点是对矿浆温度的调控存在延时性，导致矿浆温度波动大、忽高忽低，易造成浮选指标波动，产生间断性不合格精矿，且用电量大、不利于成本管控，还存在漏电等安全隐患；水加热方式是在浮选流程中补加热水，由于浮选生产补加水点太多，无法实现自动控制调节，只能人为操作各个加水点的阀门来控制矿浆温度，其优点是无需增加设备投入，利用补加水直接供热，且成本相对较低，缺点是对矿浆温度的调控精度很低，且极易造成水量对浮选浓度的不良影响，导致浮选指标难以把控，人为操作难度大，无法实现自动化控制。

也有采用蒸汽加温的方式，将一根蒸汽管道直接通入浆搅浮选槽或搅拌桶内对矿浆进行蒸汽加温，其缺点是：对矿浆温度的调控精度低、且存在一定的延时性，尤其在人工监测矿浆温度时，只能使用温枪对浮选泡沫层进行测温，由于浮选设备保温性能一般，使浮选液面以下各液位存在温差。加之调节阀门开度与矿浆温度变化之间的关系不易掌握，导致操作虽然简单，但人员素质要求高。

发明内容

本实用新型的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种浮选矿浆温度检测自控系统。旨在改善黑色金属、有色金属浮选工艺矿浆温度控制自动化程度低、人员操作困难的生产现状，解决矿浆加温过程复杂却效果不佳、矿浆温度调控精度低且存在延时性、矿浆温度波动大导致精矿指标不合格、矿浆温度监测有误差、矿浆加温过程有安全隐患、热源成本过高、易造成热源浪费等问题。

本实用新型是通过下述技术方案实现：

本实用新型的一种浮选矿浆温度检测自控系统，包括矿浆搅拌槽和与此矿浆搅拌槽连接的搅拌设备，其特征在于，还包括温度传感器、蒸汽加温系统和PID控制器，

所述的温度传感器设置在矿浆搅拌槽内的侧壁上，用于采集矿浆搅拌槽内矿浆的温度；

所述的蒸汽加温系统包括蒸汽锅炉、蒸汽主管路、若干个倒U形蒸汽支管路、排气阀和电动调节阀，所述的蒸汽主管路为设置在矿浆搅拌槽外侧的环形蒸汽主管路，在环形蒸汽主管路的上部等分开有排气口，所述的若干个倒U形蒸汽支管路一端与分别连通焊接在环形蒸汽主管路的出气口上，另一端插入矿浆搅拌槽内，环形蒸汽主管路的进气端通过输气管与蒸汽锅炉相连接，所述的电动调节阀设置在输气管路上，

所述的温度传感器的出端与PID控制器的输入端相连，所述的电动调节阀的输入端和输出端分别与PID控制器的输出端和输入端相连，在每个倒U形蒸汽支管路上均设有排气阀。

进一步地，在所述的蒸汽主管路的进气端还设有手动调节阀和止回阀。

本实用新型的PID控制器包括PID控制模块和PID数显模块，所述的PID控制模块用于采集所述温度传感器回传的温度模拟量；并根据温度传感器回传的温度值与初始温度设定值的判断结果，将生成的数字控制量与PID温度设定值进行比较，并经PID运算后得到偏差，再由PID数显模块发出控制信号，进而电动执行器控制电动调节阀进行线性调节开度或开/关。

本实用新型的优点是：

本实用新型在矿浆搅拌槽内的侧壁上安装温度传感器和若干个倒U形蒸汽支管路，可以准确地测量矿浆搅拌槽内矿浆温度，采用蒸汽加温系统和PID控制器，有效地解决了现有技术中电加温过程中矿浆温度波动大、忽高忽低，易造成浮选指标波动，产生间断性不合格精矿，且用电量大、不利于成本管控和漏电等安全隐患问题。

本实用新型利用了锅炉自带的保压功能，节省了运行成本，避免浪费热源。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为图1的俯视图。

图3为PID控制器框图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图1、图2和图3所示，本实用新型的一种浮选矿浆温度检测自控系统，包括矿浆搅拌槽1和与此矿浆搅拌槽1连接的搅拌设备6，其特征在于，还包括温度传感器3、蒸汽加温系统和PID控制器4，

所述的温度传感器3设置在矿浆搅拌槽1内的侧壁上，用于采集矿浆搅拌槽1内矿浆的温度；

所述的蒸汽加温系统包括蒸汽锅炉12、蒸汽主管路、若干个倒U形蒸汽支管路5、排气阀7和电动调节阀10，所述的蒸汽主管路为设置在矿浆搅拌槽1外侧的环形蒸汽主管路2，在环形蒸汽主管路2的上部等分开有出气口，所述的若干个倒U形蒸汽支管路5一端与分别连通焊接在环形蒸汽主管路2的出气口上，另一端插入矿浆搅拌槽1内，环形蒸汽主管路2的进气端通过输气管11与蒸汽锅炉12相连接，所述的电动调节阀10设置在输气管路11上，

所述的温度传感器3的输出端与PID控制器4的输入端相连，所述的电动调节阀10的输入端和输出端分别与PID控制器4的输出端和输入端相连，在每个倒U形蒸汽支管路5上均设有排气阀7，其排气阀7起到安全排气的作用。

本实用新型在所述的蒸汽主管路 2的进气端的输气管路上还设有手动调节阀9和止回阀8，在电动调节阀10前端设置手动调节阀9作为备用，并配置止回阀8，以防止蒸汽主管路2和U形蒸汽支管路5冷却后造成矿浆倒吸。

所述的PID控制器用于采集所述温度传感器3回传的温度模拟量；根据温度传感器3回传的温度值与初始温度设定值的判断结果，将生成的数字控制量与PID温度设定值进行比较，并经PID运算后得到偏差，再由PID数显模块发出控制信号，进而电动执行器控制电动调节阀10进行线性调节开度或开/关。电动调节阀10用来控制蒸汽流量的大小，实现对浮选矿浆温度的自动控制。在矿浆搅拌槽1内放置一温度传感器3，实时对浮选矿浆温度进行检测；通过PID控制器4大幅度提高了电动调节阀10的准确度，使矿浆搅拌槽内的矿浆温度始终控制在最佳浮选温度范围，确保精矿产量及合格率。

本实用新型的工作原理是：

由温度传感器3检测浆搅拌槽1内实际矿浆温度，温度信号直接进入控制箱，与PID温度设定值比较并经PID运算后得到偏差，再由PID数显仪表发出控制信号，PID控制器4进而控制电动调节阀进行线性调节开度或开/关。

当温度传感器3检测到矿浆温度达到设定值上限时，PID控制器4将控制电动调节阀10自动执行线性关闭；当温度传感器3检测到矿浆温度在设定值上限以下时，PID控制器4将控制电动调节阀10随着矿浆温度的变化而改变开闭大小；当电动调节阀10进行线性关闭时，供气末端压力线性增大，蒸汽锅炉12压力也随之线性增大，直至达到蒸汽锅炉12的额定压力，蒸汽锅炉12处于保压状态而停止运行；反之电动调节阀10线性开启时，供气末端压力线性降低，蒸汽锅炉12压力也随之线性降低，蒸汽锅炉重新启动正常运行。本实用新型利用了蒸汽锅炉自带的保压功能，蒸汽锅炉12根据蒸汽压力调整燃烧器的负荷及起停，实现对矿浆温度的连续控制,节省了运行成本。

通过温度信号的精准采集和输出，以及热源给入的线性调节，保证了矿浆温度调控的精度和准确性，消除人为误差，避免了因操作不当造成的热源浪费。使矿浆加温过程变得简单、高效，降低企业生产成本。

Claims (2)

1.一种浮选矿浆温度检测自控系统，包括矿浆搅拌槽和与此矿浆搅拌槽连接的搅拌设备，其特征在于，还包括温度传感器、蒸汽加温系统和PID控制器，

所述的温度传感器设置在矿浆搅拌槽内的侧壁上用于采集矿浆搅拌槽内矿浆的温度；

所述的蒸汽加温系统包括蒸汽锅炉、蒸汽主管路、若干个倒U形蒸汽支管路、排气阀和电动调节阀，所述的蒸汽主管路为设置在矿浆搅拌槽外侧的环形蒸汽主管路，在环形蒸汽主管路的上部等分开有出气口，所述的若干个倒U形蒸汽支管路一端与分别连通焊接在环形蒸汽主管路的出气口上，另一端插入矿浆搅拌槽内，环形蒸汽主管路的进气端通过输气管与蒸汽锅炉相连接，所述的电动调节阀设置在输气管路上，

所述的温度传感器的出端与PID控制器的输入端相连，所述的电动调节阀的输入端和输出端分别与PID控制器的输出端和输入端相连，在每个倒U形蒸汽支管路上均设有排气阀。

2.根据权利要求1所述的浮选矿浆温度检测自控系统，其特征在于，在所述的蒸汽主管路的进气端还设有手动调节阀和止回阀。

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