30选矿自动化年评

1、.：.；选矿自动化年评周俊武1、徐宁2、王庆凯1、赵建军11北京矿冶研讨总院、矿冶过程自动控制技术国家重点实验室；2北矿智云科技北京过去十年选矿自动化的开展速度、普及率前所未有，新建选矿厂无一例外地同步建立自动化系统，老选矿厂也不断经过自动化系统的建立实现改造提升、转型晋级 REF _Ref430938392 r h * MERGEFORMAT 1。但运用情况、实施效果各不一样，本文就选矿过程检测技术和控制与优化技术做简要评述。 在线检测与分析技术在线检测与分析技术是实现自动化、智能化的根底。在过去的十年里，选矿过程的流量、物位、压力、温度、酸碱度等单一参数的检测运用的非常普及和成熟，这里就不

2、再赘述。选矿过程在线分析技术的开发与运用不仅从未止步，而且越来越被行业所注重。尤其是随着运用根底研讨的快速开展，促进了高端分析系统等智能配备的开发与运用。这类配备经过一个或者多个参数的物理丈量和数学建模，可以感知、预测消费中的矿物特征、设备形状、消费目的等复杂的、综合的、关联的过程信息。这些配备使得消费操作智能化成为能够，改动了选矿自动化传统的含义和义务，缩短了选矿自动化技术与消费本钱、效益、平安、环保、管理、知识贮藏、人才培育等经济效益和社会效益之间的间隔 。 磨机形状监测技术在诸多项选择矿设备中，磨机运转本钱最高、能源耗费最大，磨机运转形状和效率的控制是实现磨矿过程节能优化的关键。决议磨机

3、任务效能的三个要素：磨机筒体尺寸、提升衬板的形状和磨机的装载量及物料分布情况。假设可以及时掌握磨机内物料装载量、磨机内物料浓度粒度形状、衬板磨损程度等设备、形状信息，就可以及时调整磨机操作条件，使得磨机处置量最正确、运转效率最优、维护保养及时。因此，磨机形状监测技术不断是矿业技术研讨的焦点和热点，国外的AMIRA、CSIRO、Outotec、COREM、JKMRC等研讨机构都在这方面做了大量的研讨任务。磨机形状监测技术的种类很多。国际矿业联盟AMIRA立项、CSIRO承当的“基于振动丈量的磨机负荷监测工程，2006年研制胜利了惯性供电系统、加速度计传感器组和无线多通道信号采集系统，利用振动丈量

4、方法预测磨机运转形状，2021年在North Parkes Mine进展了实验。2021年AMIRA利用了离散元素法模拟磨矿过程矿石、钢球、衬板之间的动力学特征，进而建立了多项磨机运转形状参数的预测模型，包括磨机负载、磨矿粒度、磨机衬板磨损情况、磨机物料分布范围等。Outotec公司2006年报道了利用功率曲线中的脉动信息预测磨机装载量并开发磨机装载量分析仪MillSense的研讨，他们以为功率曲线中的脉动信息是由磨机周期性的将物料提升起来、再撞击究竟部物料的运动过程产生的，因此可以经过对脉动信息的提取，以及其在磨机旋转周期的相位变化，来判别充填物料的运动趋势。磨机电耳检测是采用声响法，将磨机

5、任务过程中产生的噪音，经过麦克采集，转变成仪表信号的方法。据文献报道，该方法被用于南京银茂铅锌矿选矿厂 REF _Ref430958747 r h * MERGEFORMAT 2、中国黄金集团内蒙古矿业乌努格吐山铜钼矿选矿厂 REF _Ref430939513 r h * MERGEFORMAT 3等的磨矿控制系统中，起到了良好的运用效果。我国在较长一段时间内采用电耳方法预测磨机负荷情况，该方法在一定程度上可以反映磨机负荷情况，但是由于干扰信号种类众多、信号分析处置手段比较简单，准确度遭到了一定影响。2006年我国开场基于磨机筒壁振动信号检测与分析的“磨机/半自磨机负荷检测技术研讨，胜利开发“

6、基于振动丈量的磨机负荷监测系统，实现了振动信号采集和信号实时处置，设备在工业现场长期可靠运转45。但是，磨机振动信号受衬板磨损程度的影响严重，随着时间的推移，信号会出现长期漂移。十二五期间，经过添加衬板磨损丈量传感器，在线丈量衬板磨损情况，对振动信号进展修正，极大地改良了系统的适用性，同时，可以预测衬板磨损，合理安排检修方案。目前，磨机振动信号的特征参量Beta可用于磨矿控制系统中,并曾经胜利运用于三山岛金矿、焦家金矿等选矿厂的磨矿给矿控制回路。综合国内外的研讨成果与运用实际看，磨机形状特征具有多参数耦合、时变、大滞后、多样化等特征，依托单一检测技术或者方法的局限性很大，因此需求详细对象详细分

7、析，根据被监测对象和详细磨矿工艺的特点，将动力学仿真、数据建模、多变量统计监控等多种技术有机整合，才干获得较好的效果。另一方面，这些年我国磨机设备自带的自动化系统比较成熟了，包括功率、电流等参数，光滑、液压等安装的临界操作和联锁控制等。从消费实际来看，这些看似简单的变量和信息，对磨机运转形状的分析也是非常重要的。 浮选泡沫形状分析技术目前浮选泡沫形状分析技术以分析浮选泡沫外表视觉特征为主，是浮选工况和工艺目的的直接指示器，在实践矿物选别消费中，浮选泡沫外表视觉特征，如颜色、大小、流速、纹理等依托人工察看，客观性强、误差大、效率低，无法实现浮选形状的客观评价与认知，呵斥消费过程不稳定，矿物原料流

8、失严重，药剂耗费量过大，为此将机器视觉运用到矿物浮选过程的监控中，可以提高浮选过程的回收率。近年来，基于机器视觉的浮选泡沫外表特征监测技术已引起了工业兴隆国家科研机构的高度关注并推出相应产品。C. Aldrich等 REF _Ref431197071 r h * MERGEFORMAT 6、Ivana Jovanovi等 REF _Ref431197128 r h * MERGEFORMAT 7以及南非Mintek REF _Ref431198225 r h * MERGEFORMAT 8中共提及16款国外的泡沫图像产品。但相关文献较少，其中Visio FrothMetso，FrothMast

9、erOutotec已在国外的矿山企业有了广泛的运用。国内北京矿冶研讨总院、中南大学、中国矿业大学等也开展了浮选泡沫图像处置及检测技术的研讨，获得了一定的研讨成果。J.F. Reddick等 REF _Ref431198447 r h * MERGEFORMAT 9运用SmartFroth尝试经过颜色预测档次，并以为单独的颜色信息不能用来准确的预测精矿档次。A. Supomo等 REF _Ref431198492 r h * MERGEFORMAT 10在印尼PT Freeport的粗选槽上，运用VisioFroth丈量泡沫溢流速度，经过修正液位控制设定值，配以其他限制条件，调整产率，并声称提高

10、了粗选流程回收率2.4%。J. Leiva REF _Ref431198671 r h * MERGEFORMAT 11等运用VisioFroth丈量泡沫输运估计空气回收率，I. Rojas等 REF _Ref431198665 r h * MERGEFORMAT 12运用VisioFroth丈量泡沫输运特性。E. Sanwani等 REF _Ref432081592 r h * MERGEFORMAT 13采用JK俘获法和CSIRO电导率法丈量浮选槽内气泡体积分数并对比。Nicolas Barbian等 REF _Ref432082759 r h * MERGEFORMAT 14经过公用隔离

11、筒丈量泡沫厚度来丈量气泡稳定性，与泡沫图像丈量的空气分散特性对比结果一致，证明适中的充气量是坚持泡沫稳定性和回收目的的关键。Barbian. N等 REF _Ref432084178 r h * MERGEFORMAT 15对气泡固体荷载和空气回收率进展丈量，并引入两个参数泡沫体积矿物荷载和相互关极点，并研讨这两个变量与浮选性能的相关性。Lin. B等 REF _Ref432159507 r h * MERGEFORMAT 16提出并实施了一种的气泡尺寸估计方法。Nunez. F等 REF _Ref432159819 r h * MERGEFORMAT 17开发了基于软丈量的动态纹理预测为采样

12、时泡沫速度的算法。M.H. Moys等 REF _Ref432254958 r h * MERGEFORMAT 18对丈量泡沫载荷的方法进展改良。C. Marais等 REF _Ref432257532 r h * MERGEFORMAT 19经过泡沫图像信息估计铂档次。Mehrshad. N等 REF _Ref432257831 r h * MERGEFORMAT 20提出了一种基于标志的自顺应分水岭分割算法丈量泡沫尺寸分布。A. Kramer等 REF _Ref432403207 r h * MERGEFORMAT 21将化学品动态外表张力的测定快速气泡法引入到浮选中在线丈量气泡外表张力。

13、W. Kracht等 REF _Ref432404193 r h * MERGEFORMAT 22采用随机逼近法丈量泡沫尺寸分布。Nissinen. A等 REF _Ref432078304 r h * MERGEFORMAT 23运用ERT丈量数据对泡沫构造进展建模，并结合运用泡沫图像技术进展检测，结果阐明两者有较好的相关性。Jahedsaravani. A等 REF _Ref432080160 r h * MERGEFORMAT 24在实验室采用固定变量法改动浮选运转条件，运用图像技术分析泡沫信息，然后采用神经网络法进展建模。Ata. S等 REF _Ref432080550 r h *

14、MERGEFORMAT 25运用高速摄像机拍摄并分析颗粒对毛细管吹出气泡的影响。Morris. GDM等 REF _Ref432080855 r h * MERGEFORMAT 26运用高速相机浮选并验证Dippenaar在1982年对方铅矿颗粒对气泡薄膜的影响，并提出一些不同的观念。北京矿冶研讨总院2021年开发出了BFIPS-I型浮选泡沫图像分析系统，该系统根据获取的浮选泡沫图像可以计算出浮选泡沫大小、个数、稳定性、速度、颜色、纹理等特征参数，该系统在德兴铜矿大山选矿厂铜钼混合浮选作业进展的工业运用，并实现了利用泡沫特征参数对精矿泡沫档次进展的预测 REF _Ref430938392 r

15、h * MERGEFORMAT 27。2021年BFIPS-II型浮选泡沫图像分析系统在山东黄金集团焦家金矿选矿厂中运用，经过结合调解锥阀以及充气量，控制浮选泡沫速度，实现了浮选过程的自动控制并获得显著效果。中南大学也在基于机器视觉的矿物浮选过程监控技术方面获得了相应的研讨成果，研发了铝土矿、铜矿、金锑矿等多种矿物浮选泡沫图像处置系统，其铝土矿浮选泡沫图像处置系统可以自动提取出表示泡沫颜色、大小、速度、纹理、稳定性、流动性等泡沫特征，并提供泡沫图像实时显示、特征曲线及工艺参数曲线实时显示，实现浮选泡沫形状的分类、识别与综合评价和自动生成消费报表等功能，该系统有效改善工人任务环境和劳动强度，对现

16、场浮选操作提供指点信息，提高了浮选过程的自动化技术程度 REF _Ref430938464 r h * MERGEFORMAT 28。近几年许多学者针对泡沫纹理、尺寸、颜色、挪动速度等特征的提取方法及浮选工况识别方法展开了大量研讨。为了准确获取泡沫图像纹理，桂卫华等 REF _Ref430939599 r h * MERGEFORMAT 29在灰度共生矩阵方法的根底上提出一种新的浮选泡沫图像纹理特征提取方法，将泡沫图像进展颜色空间转换，对转换后的泡沫图像计算其颜色共生矩阵，然后从归一化后的颜色共生矩阵中提取特征统计量，最后根据特征统计量表征的泡沫纹理情况，从而为浮选优化控制提供根据。刘金平 R

17、EF _Ref430939607 r h * MERGEFORMAT 30建立了泡沬图像变换域系数的统计分布模型，并根据泡沫图像对应的视觉特征与浮选消费工况的相互关系，开发基于泡沫图像统计特征参量的粗选过程药剂添加安康形状的自动识别功能，以及浮选消费工况的综合分类与评价功能，以铝土矿浮选过程为对象,将所提出的方法运用到了浮选过程工况分类与识别中,并利用所搜集的浮选操作知识,根据工况识别结果,为浮选现场操作工人提供了相应的操作指点。任会峰 REF _Ref430939613 r h * MERGEFORMAT 31根据泡沫图像与浮选矿浆pH值的关联性，提出泡沫颜色、形状和纹理特征提取方法,建立基

18、于泡沫图像特征与多工况子模型组合的pH软丈量模型,实现铝土矿浮选pH值的实时检测,为浮选过程优化控制发明条件。周开军 REF _Ref430939621 r h * MERGEFORMAT 32提出了基于分级分水岭算法的泡沫图像自顺应分割方法，引入样本统计分布的概念,提取了气泡平均尺寸、方差、偏斜度及峻峭度等统计特征，提出了基于形状学签名变换的泡沫外形特征提取方法，对气泡形状特征进展量化。分析泡沫形状特征与矿物回收率的相关性,建立了基于最小二乘支持向量机的矿物回收率预测模型，为优化操作提供根据。林霞 REF _Ref430939630 r h * MERGEFORMAT 33针对目前存在的浮选

19、泡沫图像的纹理特征提取存在计算量大及精度低的特点,在图像的空间域中提出了基于CCHS的纹理特征提取方法。针对复杂工况导致浮选泡沫图像纹理复杂多变以及光照变化等鲁棒性等问题,在图像的频率域中提出了基于改良的Gabor小波变换的泡沬图像的纹理特征提取方法,将提取到的纹理特征用于工业分类。欧文军 REF _Ref430939636 r h * MERGEFORMAT 34研讨了速度和外形特征提取算法，一种基于宏块跟踪的泡沫运动速度提取方法,并引入最大势能的概念,模拟分水岭集水盆地的淹没过程,基于最大势能的分水岭分割方法获取泡沫的外形特征，采用专家知识系统为浮选过程优化控制提供指点。陈宁 REF _R

20、ef430939648 r h * MERGEFORMAT 35提出一种基于颜色共生矩阵的浮选泡沫图像纹理特征提取方法，经过统计泡沫图像纹理复杂度及与之对应的矿物档次，分析两者的变化关系，定性地指出泡沫纹理复杂度与矿物档次的相关性，给出浮选泡沫的最正确纹理复杂度区间。牟学民 REF _Ref430939653 r h * MERGEFORMAT 36提出了一种自顺应的基于Fourier-Mellin变换与模板匹配相结合的泡沫图像宏块跟踪方法动跟踪形变气泡以准确丈量浮选泡沫流向刮板的速度，以及基于泡沫图像灰度 SIFT 与 Kalman滤波相结合的泡沫速度特征提取方法跟踪各种泡沬运动子块。针对泡

21、沬稳定度特征难以定量描画问题,提出基于数字图像处置的浮选泡沫外表形变系数与破碎率特征提取方法,对泡沫形变系数、泡沫破碎率的量化描画。李建奇 REF _Ref430939663 r h * MERGEFORMAT 37研讨浮选泡沬图像的明晰度评价方法、泡沫图像的光照均匀化方法,以及泡沫图像的多尺度加强方法,进一步提出一种面向参数丈量的泡沫图像自顺应分割方法,在铝土矿浮选工业运用方面进展了研讨。其他基于泡沫图像处置技术的方法，还包括统计树型小波变换后的小波系数来提取精选泡沫图像纹理特征参数，利用ARMA(自回归滑动平均)动态纹理模型描画泡沫图像之间的相关性 REF _Ref430939670 r

22、h * MERGEFORMAT 38，以及提出基于旋转分类的模糊纹理谱纹理特征提取方法 REF _Ref430939681 r h * MERGEFORMAT 39、基于部分特征贝叶斯概率模型的泡沫图像分类方法 REF _Ref430939688 r h * MERGEFORMAT 40、基于改良LBP 算子的精选泡沫图像外表纹理粗细度特征提取方法 REF _Ref430939695 r h * MERGEFORMAT 41、多分辨率下的小波变换方法 REF _Ref430939700 r h * MERGEFORMAT 42、基于SIFT的速度特征提取 REF _Ref430939706 r

23、 h * MERGEFORMAT 43、凸壳二叉树的SVM多类图像分类算法 REF _Ref430939712 r h * MERGEFORMAT 44、小波变换结合ARMA的动态纹理建模方法 REF _Ref430939718 r h * MERGEFORMAT 45、自顺应分数阶微分图像加强方法 REF _Ref430939724 r h * MERGEFORMAT 46、基于颜色共生矩阵(CCM)的纹理特征提取算法 REF _Ref430939731 r h * MERGEFORMAT 47、基于PSO的混合尺寸泡沫图形分割方法 REF _Ref430939737 r h * MERGE

24、FORMAT 48。 浓密机负荷监测技术浓密机负荷主要指的是储泥量，经过丈量耙架扭矩、耙架电流、泥床压力、泥层厚度等手段均可以间接反映。泥床压力检测通常需求预先在浓密机锥底进展安装时预埋压力传感器，泥层厚度可以经过超声波物位计或浸入式红外浊度仪来实现，这两种方式的优点是反响储泥量更直接，缺陷是需求做大量的标定任务。利用耙架扭矩、耙架电流判别浓密机储泥量很简约适用，但是反响的设备形状信息很有限，失真率也很高。近年来，软丈量技术被运用到浓密机的研讨领域。例如北京矿冶研讨总院根据浓密机的任务原理，输入输出物料、浓密机电流/扭矩等信号实现了泥床厚度的预告 REF _Ref430938476 r h *

25、 MERGEFORMAT 49。 矿石粒度分析利用图像分割技术实现皮带运输机上的矿石粒度块度丈量，丈量对象包括粗碎、细碎的给矿矿石和破碎后矿石，自磨/半自磨机给矿矿石，以及皮带上的钢球、球磨机给矿等，以此为指点进展碎磨控制，可以提高碎矿和磨矿的消费效率和处置量。美国SPLITENGEINEERING公司开发的Split-Online Rock Fragmentation Analysis system，KSX公司研发的PlantVision系统已在国外矿山用于消费实际。国内在这方面的研讨起步较晚，尚处于工业实验研讨阶段。 矿浆粒度丈量磨矿过程的粒度是直接关系到选矿消费精矿档次和金属回收率的重要

26、目的，粒度的在线检测对磨矿过程的优化控制、提高精矿档次和金属回收率具有重要意义。国内外相关公司和科研机构曾经研发出采用超声波衰减、直接测径、激光衍射等多种丈量原理的稳定的检测方案和产品。1超声波粒度仪超声波粒度仪主要由取样安装、空气消除器、传感器超声波探头、电子处置安装以及显示仪表部分组成。工艺流程的矿浆经过取样安装进入空气消除器，除去混入矿浆中的空气泡后，流进传感器进展检测，为了抑制矿浆浓度的影响，传感器同时需求检测浓度引起的超声波衰减对丈量结果进展校正。采用超声波衰减原理的包括德国SYMPATEC GmbH消费的在线超声波衰减粒度仪OPUSOn-line Particle size ana

27、lysis by Ultrasonic Spectroscopy，美国热电公司的PSM-400型粒度仪，国产设备包括东方测控公司研发的DF-PSM在线超声波粒度分析仪 REF _Ref430938501 r h * MERGEFORMAT 50等，这些产品在国内的矿山企业都有运用案例。2直接测径式粒度仪直接测径式粒度仪也称机械式粒度仪普通由取样安装、流量稳定安装、标定取样器、丈量头，电子控制显示单元等组成。其中心检测部件丈量头部分由马达、减速机构、凸轮、丈量柱塞、差动变压器、丈量槽组成。经过马达、减速机构、凸轮、柱塞将马达的旋转运动转换为柱塞在丈量槽中的上下垂直运动，带动陶瓷丈量头完成丈量动作

28、5153。直接测径式粒度仪不需求除气安装，不受矿浆磁效应和矿浆中杂质的影响，浓度变化的影响也不敏感，从相关报道可见其推行运用的数量远大于其它丈量原理的粒度仪产品。3激光衍射粒度仪激光衍射粒度分析仪基于矿物颗粒的光散射，散射模型基于米氏实际，模型宽度取决于粒度尺寸。激光衍射法分析原理的一个优势在于它可以给全粒级分布的构造，不需求标定，而且在较宽的粒度范围上，它的反复性和精度均很好，但其缺陷是被分析的样品数量很少，行业内对其运用的效果褒贬不一，芬兰Outotec公司的基于光衍射原理的PSI500粒度分析仪，在我国永平铜矿选矿厂已有相关的运用报道 REF _Ref430938571 r h * ME

29、RGEFORMAT 54，但未见该产品在其它企业推行运用。4软丈量技术东北大学根据磨矿回路的特点，采用多输入层神经网络和遗传算法相结合的方法，提出了采用实数编码遗传算法训练多输入层神经网络的混合算法，建立了磨矿粒度的神经网络软丈量模型，并在某大型选矿厂经过现场数据验证和实践运用验证了该方法的有效性 REF _Ref430938577 r h * MERGEFORMAT 55。 矿浆档次丈量矿浆档次的在线、实时分析对指点消费、节约药剂、控制产质量量和提高回收率等方面都起着非常关键的作用。在线、载流型X射线荧光分析仪是集电子、核电子、自动控制、精细仪器加工于一体的延续流程性工业过程参数分析的大型仪

30、器设备，该类仪器在消费线上对消费过程延续、自动进展多元素成分分析，广泛适用于冶金、选矿、化工、建材等行业的过程分析领域。矿浆档次分析仪从丈量方法上来说，有波长色散X射线荧光分析WDXRF和能量色散X射线荧光分析EDXRF两种；而从获取X射线荧光的方法上来说，有放射性同位素和X光管两种不同激发源的X射线荧光分析。前者有以澳大利亚Amdel公司为代表消费的放射性同位素型在线X射线荧光分析仪；后者那么有以芬兰奥托昆普公司为首，它以X光管为激发源，消费了库里厄系列的载流X射线荧光分析仪。由于波长色散X射线荧光分析在计数率、分辨才干、丈量速度等方面都优于能量色散X射线荧光分析。多年来，奥托昆普公司不断努

31、力于库里厄家族的开发、研制和消费，成为全世界著名的载流波长色散X射线荧光分析仪消费厂家，Courier系列档次分析仪 REF _Ref430938593 r h * MERGEFORMAT 56在凡口铅锌矿选矿消费自动检测技术中的运用。当然，澳大利亚Amdel公司、美国丹佛公司、瑞典波利登公司等均开发出各自的载流X射线荧光档次分析系统，各具特征，并在世界各国得到广泛运用。我国在“十一五“863研讨方案中立项支持了“载流X荧光档次分析系统开发课题。该课题由北京矿冶研讨总院承当，研制胜利了BOXA型载流X荧光档次分析仪，该分析仪系统包括一次取样器、多路器、分析仪控制单元、分析仪探头和分析仪管理站5

32、部分组成。该仪器可以丈量24个矿浆流道，5个金属元素，丈量精度：高档次矿浆2%4%，低档次矿浆4%6%。一个档次分析系统最多可配置24个一次取样器，分属于4个多路器，一次取样器和多路器均由分析仪控制单元控制，根据丈量需求完成取样和冲洗等任务。分析仪控制单元包括人机交互界面和模块化的控制器，各模块之间一致调度，协同任务。分析仪探头由高精度高压源、X光管、分光晶体和X射线探测器及制冷系统、温度控制系统等组成。经过分析仪的管理站可进展参数设计、回归模型分析、历史数据统计和报表等功能。目前BOXA型分析仪在国内外选矿厂曾经推行运用十几台，获得了良好的运用效果。与此同时，国内的中钢集团马鞍山矿山研讨院

33、REF _Ref430938609 r h * MERGEFORMAT 57、丹东东方测控技术也研发胜利了采用核辐射源作为激发源的能量色散型分析仪产品。 液位丈量Outotec2021年发布的新产品LevelSense，该产品用于检测浮选泡沫层厚度，其采用的是电阻抗成像技术,构造为探针式，并声称该产品对液位检测更加准确可靠，并展开了更加深化的研讨。Pursiainen REF _Ref431194428 r h * MERGEFORMAT 58受Outotec委托，开发了一个用于LevelSense的喷淋清洗安装。Heiskanen Kari指点学生 REF _Ref431194528 r h

34、 * MERGEFORMAT 59运用LevelSense，就电导率与工艺参数的关系进展研讨。A. Nissinena REF _Ref431194761 r h * MERGEFORMAT 60针对探针式ERT探头提出两种简化模型算法，提高运算速度。Antti Nissinen等人 REF _Ref431196551 r h * MERGEFORMAT 61发表关于运用LevelSense丈量泡沫尺寸和泡沫载荷，进展深化开发。J Kourunen REF _Ref431196612 r h * MERGEFORMAT 62运用Outotec等提供的实验条件，对气液二相流成像进展研讨，并在文章

35、最后表示Numcore和Outotec在后续研讨中胜利的运用在三相流中。Suzanna Ridzuan Aw等人 REF _Ref431196672 r h * MERGEFORMAT 63对电阻抗成像技术的运用做了一个回想，大多集中在气含率及流体丈量两个方面，此外还有泡沫上升速度和气泡尺寸丈量等。 皮带上矿石档次分析皮带上矿石档次分析目前以美国赛默飞的ECA系列产品最为成熟，该产品采用瞬发伽玛中子活化分析法PGNAA，主要运用在煤炭和水泥原料检测，Cottle, I. REF _Ref432424522 r h * MERGEFORMAT 64在2007年铁矿石会议上引见了该系列的第八代产品

36、。贾文宝等 REF _Ref432425058 r h * MERGEFORMAT 65报告了大陆中电MJA型煤炭在线检测安装，运用关于多家电厂。高翔等 REF _Ref432425493 r h * MERGEFORMAT 66对PGNAA技术运用于煤炭分析进展了研讨。贾文宝等 REF _Ref432425789 r h * MERGEFORMAT 67就煤炭分量对PGNAA分析的影响及修正进展的深化研讨。宋青峰等 REF _Ref432426250 r h * MERGEFORMAT 69运用PGNAA技术检测铜镍矿，并以为其满足现场检测控制的需求。 控制与优化技术我国矿产资源具有贫、细、

37、杂的特点，导致选矿消费过程工况复杂多变，对于消费过程关键工艺参数和关键信息的采集及自动化要求更为迫切，近年国内许多学者和研讨机构对选矿消费过程控制与优化开展了大量研讨任务，获得了一定进展。破碎过程控制与优化碎矿过程具有流程长、设备多且分散，人工操作和设备管理难度较大的特点，控制目的需在保证设备和流程平安消费的根底上，提高破碎效率，降低单位矿石破碎能耗。破碎过程的检测仪表已完全成熟，普通采用大量程雷达料位计检测矿仓料位，采用电子皮带秤或者核子秤检测运输皮带矿量，采用微波料流开关检测设备下料口堵塞情况；在此根底上，集成颚式破碎机、圆锥破碎机、皮带运输机、除尘器等主要设备运转信息，实现一键启停的开停

38、车控制和设备维护的连锁控制，可优化操作岗位数量，减轻工人劳动量。国外在破碎过程控制与优化方面，Metso的DNA控制系统旨在提高消费过程可操作性和平安性以，其中以Metso HP系列为代表的圆锥破碎机控制系统的通常选取了主传动电机功率和破碎机排矿口尺寸两个参数作为被控变量，经过检测给矿量、压力、功率、油温、排矿口尺寸等来动态调整排矿口尺寸和给矿速率，其目的函数是排矿口尺寸最小、给矿量最大。系统的一切控制动作均是向这两个目的逼近。比较典型的控制战略是挤满给矿方式。JKMR的MOSHGBAR提出经过自顺应算法来调整排空口以弥补衬板的磨损，实现破碎机的优化控制 REF _Ref432502182 r

39、 h * MERGEFORMAT 70。瑞典的Erik Hulthn提出了一种形状机算法，根据设备负荷实时调整排矿口 REF _Ref432502187 r h * MERGEFORMAT 71。另据报道，GTEBORG开发了一种将过程数据转化为所需求的紧边排矿口设定值的算法，现场运用结果阐明，该算法可以自动为调理系统提供紧边排矿口的设定值，与定值控制系统相比可提高合格产品的产量3.5%。德国的Dipl.-Ing.提出了一种负荷驱动来控制整个破碎回路的算法。该方法经过综合思索整个破碎流程中破碎机、筛网和皮带的负荷情况来合理调整破碎机的给料频率，尽能够的控制整个破碎回路中的设备处于当前工况下允许

40、的负荷上限程度，将产量添加了一倍。在胜利实现逻辑控制的根底上，国内对圆锥破碎机和高压辊磨机的挤满式给料和恒功率控制进展了深化研讨和运用，基于PLC和触摸屏控制系统自主开发了山特维克CH420圆锥破碎机自动控制系统，与自带的ASRi控制系统相对，功能相仿，改造本钱节约了80%；开发了单片机为中心的液压圆锥破碎机智能控制系统，设计了模糊参数自整定PID 控制和改良型模糊 Smith 预估器的智能控制器，有效降低了数学模型不匹配对系统的影响，较好地实现了破碎机的恒功率控制；开发了基于 S7-300PLC 与WinCC的破碎机排矿口模糊控制系统，实现了破碎机排矿口的自动调整和功率最大化，系统运转稳定，

41、上述控制算法的运用提高了破碎效率，降低了单位矿石能耗。在上述根底上，国内在破碎过程智能缺点诊断方面做了初步的探求，该诊断系统以在线检测数据为支撑，以因果推理、主元分析和机器学习技术相交融，可以及时发现潜在的消费异常或者缺点，经过报警、修正操作或控制、甚至停机处置等方式消除异常或者缺点的存在。近年来，国内学者研讨了模糊PID控制技术及Smith预估方法在碎矿过程优化控制中的运用。由于模糊控制不依赖准确的数学模型，可以很好的抑制非线性要素影响，并且具有较强的鲁棒性。普通常采用模糊控制和PID控制结合的控制方式，吴宇平 REF _Ref430938624 r h * MERGEFORMAT 72提出

42、了一种基于模糊遗传优化算法的碎矿系统给矿量优化控制战略，控制器采用模糊自顺应PID 控制算法，并利用遗传算法对控制器参数进展优化，以提高参数在线寻优才干。任金霞 REF _Ref430938630 r h * MERGEFORMAT 73提出了一种基于神经网络和Smith 预估器的模糊PID 控制方法，使仿真控制效果得到了明显的改善，采用自顺应控制与模糊PID 相结合的方法 REF _Ref430938638 r h * MERGEFORMAT 74，运用于圆锥破碎机给矿量控制系统。杨丽荣 REF _Ref430938646 r h * MERGEFORMAT 75将模糊控制实际引入到破碎机恒

43、功率控制中，模糊控制不依赖于对象的准确模型，可以较好地抑制破碎机主电机功率非线性、时变等要素的干扰影响，动静态性能和抗干扰均优于传统的人工调整控制和PID 控制，具有较强的鲁棒性。肖成勇 REF _Ref430938652 r h * MERGEFORMAT 76采用模糊控制方法设计了一套液压圆锥破碎机排矿口自动调整系统，延续监测破碎机内部的实践负荷和运转形状，实现排矿口的自动调整，以模糊控制实际为根底，利用 MATLAB 提供的仿真工具 SIMULINK，对模糊控制器控制规那么进展参数的仿真优化，经过参数呼应效果的比较，使模糊控制系统得到最快阶跃呼应，得到了优化后的模糊控制规那么表。李爱莲

44、REF _Ref430959002 r h * MERGEFORMAT 77设计了模糊参数自整定 PID控制和改良型模糊 Smith 预估器的智能控制器,对破碎机的恒功率控制进展了仿真研讨。岳峰采用一种改良型Smith预估器，利用模糊控制在线整定其一阶惯性环节的时间参数，最终把模糊自整定PID控制与模糊自顺应Smith预估环节结合起来构成一个模糊Smith智能控制方案 REF _Ref430959007 r h * MERGEFORMAT 78。针对圆锥破碎机控制系统具有不确定大纯滞后问题，通常是在 PID 反响控制根底上引入 Smith 预估器来提高系统的控制质量，但是由于 Smith 预估

45、器过于依赖被控对象的数学模型，PID-Smith 控制难以获得称心的控制效果。将模糊控制与Smith 预估控制结合，可改善系统的性能，但是模糊控制的稳态性能较差，仍达不到理想的控制效果，高宏岩 REF _Ref430959016 r h * MERGEFORMAT 79将模糊控制、积分控制和 Smith 预估控制集成，组成模糊复合控制，运用于圆锥破碎机控制系统中。人工神经网络方法的运用，刘达 REF _Ref430959020 r h * MERGEFORMAT 80根据破碎机的粒度特征曲线等任务参数，并根据破碎机的排料粒度均值和粒度方差对破碎机的任务性能进展了量化，建立了破碎机基于BP神经网

46、络模型，根据破碎各段产品筛分粒度数据，建立了带粒度分布优化的破碎过程模型，以利润为目的，建立基于BP神经网络和误差最小原那么的破碎优化模型，并采用遗传算法进展求解。圆锥破碎机的电振给矿机随着进料的粒度及干湿度的变化，其执行器的特性为含变时滞的非线性环节，粒度越大，湿度越大，电振机带来的时滞就越大，普通控制系统设计中将电振机作为一个纯比例惯性环节或者简化为纯比例环节，因此使设计的系统和实践系统的特性出入较大，任金霞 REF _Ref430959028 r h * MERGEFORMAT 81提出了一种基于神经网络整定的模糊预估战略，利用神经网络整定PID参数进展了仿真研讨。模型预测等方法，高压辊

47、闭路破碎系统的主要工艺参数控制包括稳定给料控制、处置量调理控制及产品粒度控制，对产品的粒度控制普通是采用闭路筛分工艺来实现的，假设消费中产品粒度变粗，那么筛上前往量添加，即循环量添加，呵斥高压辊磨机的经过量要添加，功耗添加，由于新给矿量并没变化，所以添加的功耗也就用于矿石粒度的细度控制。张勇 REF _Ref430959032 r h * MERGEFORMAT 82根据皮带称得到的循环负荷的变化趋势，研讨矿石性质能否发生变化，决议能否需求调理高压辊磨机的设定压力，使设备的任务参数更为合理。董钢 REF _Ref430959038 r h * MERGEFORMAT 83建立针对曲线腔形圆锥破

48、碎机的消费率计算模型，基于总体平衡实际，对圆锥破碎机破碎腔分层情况进展分析，将述破碎产品粒形的阅历模型与粒度预测模型相结合，建立基于粒度分布情况的破碎产品针片率预测模型、基于质量控制预测机制的圆锥破碎机优化设计模型，用于高效新型圆锥破碎机的设计。杨国亮 REF _Ref430959043 r h * MERGEFORMAT 84提出了一种基于大脑情感学习模型(BEL)的人工智能控制方法，BEL 模型是基于大脑中杏仁体和眶额皮质组织信息间传送方式的计算模型，简称A-O系统模型，基于大脑情感学习模型的新智能控制器，应于圆锥破碎机控制系统，具有良好的反响速度和较强的鲁棒性。另外，为实现破碎过程挤满给

49、矿，破碎机一种控制方法是将实践电流值与设定的偏向信号作为 PI 调理器的输入信号，经过调理变频器的频率改动破碎机给矿皮带的速度，从而改动破碎机的给矿量，实现破碎机的自动充溢给矿 REF _Ref430959052 r h * MERGEFORMAT 85。陈夕松 REF _Ref430959059 r h * MERGEFORMAT 86提供了一种圆锥式破碎机挤满给矿的自动控制安装及其方法,对设备自动调理,使破碎机处在最正确负荷运转形状同时抑制工人手动操作的缺乏,根据破碎机机腔料位高度自动调理给矿,实现挤满给矿的自动化。相比较而言，国外圆锥破碎机的控制系统选取电机工率和主传动破碎机排矿口尺寸作

50、为控制主参数，检测压力、功率、给矿量等的变化来动态调理排矿口尺寸和给矿速率。系统的一切控制动作都是向着排矿口尺寸最小而给矿量最大的目的逼近 REF _Ref430959064 r h * MERGEFORMAT 87。磨矿过程控制与优化磨矿是选矿过程非常重要的一个作业：一方面，磨矿过程的能耗占到了全厂能耗40%-50%，节能降耗需求剧烈；另一方面，磨矿过程也需保证有用矿物和脉石到达最正确单体解离、为下一选矿工序提供质量和流量合格的物料。磨矿过程所需的物料流量、矿浆浓度、设备和管路压力、矿仓和泵池料位等检测仪表已有成熟的处理方案；在此根底上，经过集成半自磨机、球磨机、旋流器、螺旋分级机等主要设备

51、运转信息，实现磨矿过程连锁维护，保证人员、设备及流程平安，优化操作岗位和减轻工人劳开任务量。近十年来，基于经典控制实际的根底自动控制已胜利运用于磨矿过程，主要包括以下回路：基于单变量和单回路的磨机恒定给矿、比例给水，稳定了磨矿浓度；基于串级控制的旋流器入料浓度或者螺旋分级机溢流浓度的定值控制，基于分段控制的旋流器分级控制。总体上我国在磨矿过程控制方面上停留在恒定给矿比例给水控制的阶段。ABC、AB等新型磨矿工艺的普遍运用，让半自磨机成为控制中心，我国在半自磨、球磨机负荷监测方面获得一定进展，经过工业实验曾经证明该项技术可以协助 发掘磨机任务潜能，但目前间隔 稳定的商业化的控制软件产品还有一段间

52、隔 ，而磨矿过程优化控制软件产品在国外曾经实现了商业化。近年来，国外在磨矿过程建模、软丈量以及优化控制方面做了大量研讨任务。Roux等 REF _Ref432502468 r h * MERGEFORMAT 88针对规范MPC计算负荷大问题，将模型预测控制MPC原理与近似动态规划相结合，将控制时域扩展至预测时域，开发了一种参考指令跟踪型的模型预测静态规划方法MPSP胜利地运用于单级闭路磨矿回路。Celep等 REF _Ref432502474 r h * MERGEFORMAT 89对耐火金银矿石超细研磨的搅拌磨参数进展了优化，采用一个三层Box-Behnken实验设计将呼应面法(RSM)与二

53、次规划相结合，对超细磨矿的操作参数钢球直径、磨矿时间、球料比、搅拌转速进展建模与优化。该方法用于对硫化铜的湿式球磨系统的一些参数进展建模研讨 REF _Ref432502480 r h * MERGEFORMAT 90。Kapakyulu等9192利用能量平衡建立一个总的传热系数模型作为负载量、磨机转速、筒体/衬垫设计的函数，对磨机的能量损失进展建模，经过量化筒体的总传热系数对筒体热传送的能量损失进展解释。Mitra REF _Ref432502503 r h * MERGEFORMAT 93将数据驱动的建模技术运用于铅锌矿选矿厂的工业研磨操作来预测回路的输出变量、关键绩效目的KPI包括吞吐量

54、、三个粒级分数、固体百分比和循环负荷，运用了前馈神经网络FNN和递归神经网络RNN，利用基于物理和阅历方法的混合模型来近似的工厂的实践行为。Jayasundara REF _Ref432502512 r h * MERGEFORMAT 94结合离散元法DEM与常用的磨损模型预测艾莎磨机中的搅拌盘的磨损规律，有利于对艾莎磨机的设计和改良。Gunda REF _Ref432502526 r h * MERGEFORMAT 95引见了一种方法来监测艾莎磨机轴向混合的方法，利用沿磨机长度的质量和能量相结合的平衡建立磨机中矿浆混合的预测模型。Capece REF _Ref432502533 r h *

55、MERGEFORMAT 96经过将颗粒破碎模型与粒子间相互作用相结合，推导出一种非线性PBM的机械效率因子，有望提高干式磨机的设计，控制和优化。Powell REF _Ref432502539 r h * MERGEFORMAT 95针对AG/SAG磨机的操作对磨机填充敏感，开发磨机填充与性能目的如吞吐量、功率和产品粒度相关的磨矿曲线，以获得最正确的磨矿操作。吞吐量、功率和产品粒度在不同的填充程度到达峰值，经过建立磨矿曲线有利于操作员确定最正确的操作设定值。McElroy REF _Ref432502548 r h * MERGEFORMAT 97经过转筒外部可物理丈量的变量来预测离子-离子(

56、p-p)冲击能量。基于离散元(DEM)模型，针对程度旋转滚筒开发了一个软丈量模型，定量预测p-p冲击能量。O.M. Alruiz等 REF _Ref432502558 r h * MERGEFORMAT 98经过基于地域和矿体的模型来预测磨矿处置量，并协助 制定矿石的开采方案和选厂检修的方案一最大化矿石的处置量。该模型经过基于功率的仿真方法将矿石的硬度、浮选给矿的粒度和磨矿的处置量联络起来，其中矿石的硬度经过对不同的区域或矿体进展邦德功指数实验、JK的落重实验或SMC实验获得。Akira Sato等 REF _Ref432502563 r h * MERGEFORMAT 99经过DEM仿真对磨

57、矿介质的磨损率进展研讨，研讨发现磨损率和磨机的转速、钢球的直径以及填充率都有亲密的关系，而且DEM计算的钢球的冲击能量与磨损率也存在一定的对应关系。M.S. Powell等 REF _Ref432502569 r h * MERGEFORMAT 100经过运用EDEM软件，对衬板的磨损和提升条外形的变化情况进展了拟合和预测，并经过模型仿真研讨了磨机内的冲击能量，研讨的结果阐明结合DEM建模和仿真方法可以为衬板的设计和改良提供有力的协助 。R.Y. Yang等 REF _Ref432502579 r h * MERGEFORMAT 101建立并验证了一个ISA磨机的DEM模型，运用流动方式、速度

58、、力场和功率描画了磨机内物料的流动情况，研讨发现粒子的阻尼系数对物料流动性的影响可以忽略不计，而滑动摩擦系数、转速和填充料却对流动性有显著的影响。M. Sri Raj Rajeswari等 REF _Ref432502586 r h * MERGEFORMAT 102利用三维CFD胜利建立了流化床气固两相流的动态模型，笼统化的展现了流化床内部的固体分布运动情况，并且分析了固体给矿速度、气体压力、分级速度等操作参数对于流化床任务的影响。A. Ebadnejad等 REF _Ref432502595 r h * MERGEFORMAT 103经过呼应曲面法建立半自磨的模型，该模型包括了钢球尺寸、介

59、质填充率和混合填充率3个主要变量，并在模型中确定了这些变量与矿石粒度D80之间的关系。A. Remes等 REF _Ref432502601 r h * MERGEFORMAT 104经过实验数据建立了一个磨矿过程仿真模型，并在研讨中发现最有效的建模方法是分别定义每个变量的输入和输出变化，最后还经过模糊的模型预测控制实现了对给矿速率和粒度分布情况的优化。Jian Tang等 REF _Ref432502609 r h * MERGEFORMAT 105经过FFT，KPCA，GA和LS-SVM等算法研讨了对磨机负荷的软丈量，并在实验室尺寸的磨机实验中进展了验证。Mohammad Kor等 REF

60、 _Ref432502618 r h * MERGEFORMAT 106用模糊逻辑和粒子群优化技术对实验室磨机进展了建模和优化，并对比了模糊算法和回归算法，得到了最小化衬板磨损的条件。Augustine B. Makokha等 REF _Ref432502625 r h * MERGEFORMAT 107经过建立一个带死区的串行搅拌器模研讨了模块浓度和给矿量对于磨矿时间的影响，经过分析得出了磨矿浓度和填充率对于磨矿时间的影响比给矿量更大的结论。R. Ahmadi等 REF _Ref432502630 r h * MERGEFORMAT 108经过磨矿的动力学方程和物料平衡公式建立了一个快速确定