plc型高程加药机在选矿厂中的应用

plc型高程加药机在选矿厂中的应用

30亩地选择矿厂研磨浮场的所有添加点都采用了老红砂浆添加药，给药剂量完全人工控制，不正确。过度、不足和摄入的现象经常发生，这对浮选操作的稳定性和整体经济效益产生了重大影响。在浮选过程中,药剂添加的准确性是直接影响选矿指标和成本的重要因素,为此,对国内三家生产的自动加药机及其现场应用情况进行了考察,根据我厂实际情况,择优选定了振华自动化研究所生产的PLC型程控加药机,以取代虹吸加药方式。并对我厂药剂添加设施进行了改造。本项目于1998年10月开始实施,1999年2月安装完成,经过调试,于1999年3月正式投入运行。实践证明,该加药机运行可靠,加药精度高,操作方便,可达到提高浮选指标、降低药剂消耗、稳定生产过程、改善工人劳动强度、提高劳动生产率和现场管理水平等多种效果。1药剂添加量设计国内西北某研究院、北京某研究总院和株洲振华自动化技术研究所生产的自动加药机设备性能和现场应用比较见表1。我厂磨浮车间共有43个药剂添加点,分别添加煤油、松醇油、巯基乙酸钠和磷诺可斯4种药剂。添加最少量为4ml/min,最大为1500ml/min。通过表1和表2可以看出,株洲振华自动化技术研究所生产的加药机,比其它两家的加药机具有明显的优势,结合我厂实际情况,故采用PLC型程控加药机。2基于电磁阀的定量加药设备PLC系列程控加药机是以可编程序工业控制器(简称PLC)为加药控制核心、自行研制的电磁阀加药执行机构、用微机对整个加药系统进行数据处理和汉字操作的一种新型远程控制的定量加药设备。该机技术先进、结构简单、制作精良、工作可靠,整机模块式结构,安装维护方便,一次安装调试好后可长期使用,是目前间断周期式加药控制装置更新或升级的优选机型。2.1连流加药点,连流加药点,分PLC型程控加药机是利用孔口流的基本原理和间断加药方式,在一定周期内先把药液间断地加入一流量缓冲器内,然后通过管道连续地流到加药点。用液面恒定装置控制给药箱中药液的液面高度,使其保持恒定,药液通过安装在药箱侧面下部的电动执行阀给出,因为药箱内液面高度是恒定的,执行阀打开相同时间内给出的液体是相同的,这样用PLC控制执行阀在各加药周期内保持相同的给药时间而改变间断时间就可实现给药量的调节。2.2plc的本底、阀组(1)以可编程控制器为整个加药系统的控制核心,系统的先进性好、可靠性高(可编程控制器一般选用日本进口产品)。(2)用计算机作为系统的汉字操作终端,实现人机对话,操作简单易学,系统的数据和报表处理能力强。(3)采用电磁驱动、间断加药方式设计执行机构,简化控制回路,系统性能稳定。(4)用浮球阀作为给药箱的恒压装置,在药箱中增加隔渣过滤和欠药检测设施,给药箱在进出液体量发生变化时液面保持基本恒定,给药精度高。(5)PLC与负载——电磁阀之间的隔离采用新型无触点开关——固态继电器(SSR)。(6)系统设计合理,配置灵活,容错功能强,适用性广,既可添加腐蚀性的硫酸铜,又可添加用量小到1ml/min的起泡剂、大至6000ml/min捕收剂和含渣易沉淀结垢的石灰乳。2.3该函数(1)实车开车时,plc控制安装时选择一定的执行阀通电时间,在恒压箱中液面稳定时将量筒测出的阀门工作一次给出的药剂数输入PLC,各点数据送完后,PLC即投入运行,以后系统停电或停车,这些数据都不会消失,开车时只要合上开关即可。(2)工艺命令的限制当输入数据超过规定的上限或下限流量时,则输入的数据无效,同时给出一提示,仍按原给定值工作。(3)单一药物的消费按浮选作业小计,分类合计药剂用量,交班时自动算出各药剂的本班用量,并以要求的报表形式输出。(4)给药箱里没有药，设置负药记录当给药箱内的液面由于堵管或其它原因下降,被液位检测器检测到时,即发出报警信号,同时灯光指示出是那个给药箱欠药。(5)信号上传plc在药剂添加到给药前安装一信号检测点,其信号送入PLC,PLC根据该点预先给定的最长间断时间判断,当检测出的间断时间超过给定值时,指示灯亮,同时发出报警信号。3加药剂量及加药管线的设置根据我厂实际情况,提出三个方案(见表2)。考虑生产衔接、施工难度、维护方便和费用等,采用方案Ⅲ作为设计方案。药剂添加点总数为48个,其中,煤油11个、松醇油8个、巯基乙酸钠14个、磷诺可斯11个、备用5个。加药管线布置:煤油和松醇油管路最小坡度为1.0%~1.5%;巯基乙酸钠和磷诺可斯管路坡度应为1.0%。加药室布置:根据加药室不同药剂管线走向,并保证生产的衔接,做到美观整齐,加药室布置如控制室至精选巯基乙酸钠和磷诺可斯分药台的远程控制电缆架在旧电缆架上。4储药箱除渣技术电磁阀寿命长短除电磁阀线圈质量好坏和密封是否严实外,主要取决药剂除渣能否彻底。为此,在煤油、松醇油、巯基乙酸钠进入电磁阀门前,采用两道除渣。第一道在药剂从储药箱进入恒压箱前,用冲孔Φ5mm的塑料板隔渣,将大于5mm的杂质隔在恒压箱外;第二道在电磁阀管道前端用单层窗纱进行隔渣,主要除去+1mm的杂质。磷诺可斯因杂质含量较多,在前两道除渣之前,又将其储药箱底部设计成锥体,沉淀除渣。实践证明除渣效果良好,投入至今电磁阀阀芯从未因杂质卡位烧坏电磁阀。松醇油粘性较大、流量小,从开始添加到浮选槽,需40min,严重影响生产。为解决此问题,经过多次试验,最后确定在松醇油各添加点加水,加快流速,使其流到浮选槽的时间从原来的40min缩短到4min,保证了生产需要。由于磨浮车间加强了对各生产班成本考核力度,交接班期间时常出现断药现象,于是在各储药箱上安装了药剂指示管和标尺,规定交接班储药箱药剂高度不能低于标准线以下,对加强交接班的管理起了积极的促进作用。由于加药执行机构是被动控制的,无信息反馈信号,控制系数只向执行机构发出控制信号,药点的流量发生变化,系统本身无法判断。为此专设了一名加药机维护工,除了维护加药机正常工作外,每周对加药机各点流量检测两次,出现较大误差及时调整,保证加药精度。5加药精度对样品测定的影响总投资270814元,其中加药设备101200元,贮药箱、加药箱、添加药管等材料123574元,药箱制作、设备安装、考察等46040元。自动加药机运行四个月,实践证明,设备运行稳定可靠,加药精度高,对提高选矿厂现场管理水平、稳定操作、提高选矿生产技术指标、降低药剂消耗、减轻工人劳动强度,具有明显的促进作用。具体表现在以下几个方面。加药机正常使用后,先后十次检测精度,每次白班测八次,取平均值,结果见表3。可看出最大误差为2.99%,最小0.05%,平均误差在3.0%以内,远远超出人工控制精度。为了增加生产指标的可比性,采用我公司产品安装前后的指标进行比较(表4),可看出改造后精矿品位、实际回收率有不同程度的提高,钼精矿中的含铜、铅有所下降。主要原因为自动加药机减少了药剂量小或量大因素对生产指标的影响。药剂单耗对比见表5。6经济效益6.1降低药物消耗的经济效益处理矿量按照1998年处理量2663646t计算,年节约药剂费用416805.1元,见表6。6.2加药机经济效益从表4可知,选钼实际回收率1999年3~6月较1998年6月至1999年2月提高3.59%。考虑到管理加强等因素,自动加药机项目实施后,操作稳定,至少使实际回收率提高0.1%,原矿含量按1998年3516.938t,多生产钼精矿7.815t,年经济效益为18万元。项目实施后,年经济效益合计为60