選煤廠分選工藝的四大環(huán)節(jié)

隨著煤炭產(chǎn)業(yè)的升級(jí)與發(fā)展靴迫，現(xiàn)代化選煤廠逐漸趨于大型化、自動(dòng)化楼誓，選煤廠的日常生產(chǎn)逐步由人工操作發(fā)展為自動(dòng)控制玉锌。自動(dòng)控制具有反應(yīng)靈活、精確度高和反饋及時(shí)的特點(diǎn)疟羹，提高各工藝環(huán)節(jié)設(shè)備對(duì)煤質(zhì)波動(dòng)的適應(yīng)性主守，在提高各設(shè)備工作效率的基礎(chǔ)上，保證產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益榄融。隨著國家對(duì)煤炭生產(chǎn)環(huán)節(jié)的要求逐步提高参淫，現(xiàn)代化自動(dòng)控制技術(shù)在選煤廠生產(chǎn)過程中的應(yīng)用日益廣泛，自動(dòng)化控制技術(shù)應(yīng)逐步滲透到選煤廠的各個(gè)生產(chǎn)和工藝環(huán)節(jié)剃袍。目前選煤廠自動(dòng)控制環(huán)節(jié)主要包括重力分選環(huán)節(jié)（尤其是重介質(zhì)分選工藝）黄刚、浮選環(huán)節(jié)、尾煤泥水沉降濃縮自動(dòng)加 以及粗煤泥處理中TBS分選環(huán)節(jié)等民效。下面小編將討論選煤廠各生產(chǎn)環(huán)節(jié)自動(dòng)化控制的使用現(xiàn)狀及研究進(jìn)展憔维。

一、重選環(huán)節(jié)

在選煤廠的各種分選工藝中畏邢，重力分選所占比重 业扒。重力分選環(huán)節(jié)控制 的優(yōu)劣將會(huì)直接影響產(chǎn)品質(zhì)量及后續(xù)浮選、煤泥水處理等環(huán)節(jié)舒萎。在諸多重選常用選礦設(shè)備的分選工藝中程储，重介旋流器分選工藝的自動(dòng)控制最為先進(jìn)和成熟。其自動(dòng)控制主要針對(duì)合格介質(zhì)桶懸浮液的密度、液位和旋流器入料壓力章鲤。通常采用經(jīng)典的PID控制策略摊灭，采取對(duì)懸浮液密度精確控制，入料壓力穩(wěn)定控制败徊，介質(zhì)桶液位適當(dāng)控制的原則帚呼。

懸浮液密度的穩(wěn)定性將影響后續(xù)重介旋流器的分選密度，進(jìn)而影響精煤產(chǎn)品的質(zhì)量皱蹦。其控制過程為：密度低時(shí)煤杀，補(bǔ)加介質(zhì)或增加分流量；密度高時(shí)沪哺，在合格介質(zhì)泵入料口安裝加水閥沈自，根據(jù)密度反饋信號(hào)控制水閥開度， 對(duì)合介桶內(nèi)密度的控制辜妓。但生產(chǎn)實(shí)踐表明：補(bǔ)加清水與懸浮液介質(zhì)間缺乏擾動(dòng)且同向流動(dòng)的特點(diǎn)枯途，不利于清水和懸浮液間的充分混合，導(dǎo)致所測(cè)數(shù)據(jù)低于實(shí)際混合后懸浮液密度籍滴，對(duì)調(diào)節(jié)造成一定的干擾柔袁。為避免測(cè)量誤差對(duì)密度控制的干擾，曾采用在合格介質(zhì)桶上方補(bǔ)加清水的方法异逐。補(bǔ)加后的清水與脫介篩下合格介質(zhì)充分混合后進(jìn)入合介桶。雖然此方法可有效避免密度測(cè)量偏差插掂，但滯后效應(yīng)明顯灰瞻。因此，目前 種方法應(yīng)用更為廣泛辅甥。

介質(zhì)桶液位控制通常采用調(diào)節(jié)分流箱閥門的開度及補(bǔ)加介質(zhì)量的方法酝润，旋流器入料壓力通過主選泵配置的變頻器轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)達(dá)到穩(wěn)定控制。

在重介工藝參數(shù)控制過程中璃弄，補(bǔ)加清水要销、介質(zhì)量或者改變分流量等操作均會(huì)同時(shí)影響介質(zhì)密度和液位，甚至影響入料壓力夏块。因此懸浮液密度疏咐、合介桶液位的控制過程存在較強(qiáng)的耦合作用。由于選煤基礎(chǔ)理論相對(duì)薄弱脐供，各參數(shù)調(diào)節(jié)輸入輸出間很難建立精確系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型浑塞，給系統(tǒng)的自動(dòng)控制帶來很大困難。近年來政己，模糊邏輯控制以其不要求精確的數(shù)學(xué)模型酌壕，而且 于被控對(duì)象，適合多變量、解耦控制的特性而受到廣泛研究和推廣卵牍。模糊邏輯控制以PID為控制器果港，依據(jù)經(jīng)驗(yàn)制定模糊規(guī)則，將輸入變量模糊化糊昙，通過解耦補(bǔ)償器對(duì)各變量進(jìn)行解耦辛掠，并將模糊輸出數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化后反饋給被控對(duì)象。模糊邏輯控制使重介選煤控制系統(tǒng)更加穩(wěn)定溅蛉，比傳統(tǒng)單變量控制方法取得更好的控制 公浪。

二、浮選環(huán)節(jié)

浮選作為金屬礦及非金屬礦選礦的主要分選方法船侧，同樣被廣泛應(yīng)用于細(xì)粒煤分選欠气。煤泥浮選是一個(gè)復(fù)雜的物理化學(xué)過程，影響浮選機(jī)分選 的主要因素有入料煤泥性質(zhì)镜撩、礦漿濃度预柒、 劑制度、充氣量袁梗、液位及浮選工藝等宜鸯。穩(wěn)定可靠的浮選控制系統(tǒng)可提高浮選精煤產(chǎn)率、穩(wěn)定控制精煤的灰分水平遮怜、降低 劑消耗淋袖、改善精煤過濾脫水 。浮選自動(dòng)控制環(huán)節(jié)主要包括入料性質(zhì)檢測(cè)锯梁、入料濃度調(diào)節(jié)即碗、 劑添加和監(jiān)控操作。

入料性質(zhì)檢測(cè)主要包括入料濃度及流量檢測(cè)陌凳。入料濃度可由同位素濃度計(jì)或雙膜盒濃度計(jì)測(cè)量剥懒。同位素濃度計(jì)要求防護(hù)嚴(yán)格，但適用范圍大合敦，非接觸式初橘，安裝方便，測(cè)量精度高充岛；雙膜盒濃度計(jì)不存在防護(hù)問題保檐，對(duì)濃縮浮選更適合，測(cè)量誤差新阕肌展东；但對(duì)濃度偏低的直接浮選工藝而言，濃度測(cè)量誤差較大炒俱。浮選入料流量檢測(cè)多使用電磁流量計(jì)盐肃，超聲波流量計(jì)的使用相對(duì)較少爪膊。

入料濃度控制通過補(bǔ)加稀釋水來 。濃度調(diào)節(jié)過程如下：分別利用電磁流量計(jì)和濃度計(jì)測(cè)量原煤漿和濾液的流量和濃度信號(hào)砸王，通過乘法運(yùn)算獲得入浮原煤干煤泥量和循環(huán)干煤泥量推盛，兩者加和即為浮選環(huán)節(jié)總干煤泥量。在此基礎(chǔ)上谦铃，根據(jù)浮選環(huán)節(jié)所要求的入浮濃度耘成，計(jì)算該條件下入浮煤泥水流量。通過減去入浮原煤漿和濾液量驹闰，即可獲得所需添加稀釋水的流量瘪菌。上述過程中的流量和濃度信號(hào)經(jīng)儀表采集、PID運(yùn)算處理分析后嘹朗，經(jīng)輸出模塊將控制指令傳遞給電控液動(dòng)執(zhí)行器师妙，并帶動(dòng)閥門動(dòng)作。

浮選 劑添加量的控制是在檢測(cè)礦漿 劑量屹培、計(jì)算 劑缺量基礎(chǔ)上默穴，采用計(jì)量泵 劑自動(dòng)添加。其自動(dòng)控制過程如下：選煤廠在分析入浮煤泥性質(zhì)基礎(chǔ)上褪秀，通過浮選試驗(yàn)蓄诽，在滿足精煤產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，確定 劑量與入浮煤漿濃度及干煤泥量的關(guān)系媒吗，并建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型仑氛。 劑調(diào)節(jié)控制過程中，在測(cè)量煤漿濃度及入浮原煤泥量基礎(chǔ)上闸英，經(jīng)數(shù)學(xué)模型函數(shù)變換獲得在滿足精煤產(chǎn)品質(zhì)量前提下调衰，確定浮選 劑給定值。通過與實(shí)際測(cè)量的加 反饋信號(hào)比較自阱，經(jīng)PID運(yùn)算處理并輸出信號(hào)指令，控制加 電磁閥動(dòng)作米酬。

另外沛豌，浮選機(jī)液位與充氣量的控制也有一定的應(yīng)用，但因液位計(jì)赃额、充氣量在實(shí)際操作中調(diào)節(jié)不頻繁加派，對(duì)產(chǎn)品數(shù)質(zhì)量影響不太敏感，所以大部分選煤廠仍采用人工調(diào)節(jié)跳芳。

三芍锦、TBS分選

近年來，在選煤廠的干擾床分選機(jī)（簡(jiǎn)稱TBS）被廣泛應(yīng)用于粗煤泥的分選回收飞盆。其工作原理是將一定壓力的上升水流經(jīng)由壓力箱分布板均勻分散到槽體底部娄琉，入料煤泥在上升水流的紊流作用下進(jìn)行干擾沉降次乓，依照不同密度顆粒干擾沉降末速的差異 分選。顆粒在下降過程中相互干擾孽水，重的懸浮顆粒在槽體下部形成自生介質(zhì)層票腰，使槽體中形成密度梯度，限制物料通過底流女气。物料由入料井沿切線方向進(jìn)入TBS后杏慰，粗或重物料集中于槽體底部，細(xì)物料和全部輕物料進(jìn)入溢流炼鞠，通過溢流堰進(jìn)入溢流水槽缘滥，粗或重的物料通過底部錐形閥門間斷排出。錐形閥門的開合由PLC控制器自動(dòng)控制谒主，探測(cè)器浸入槽體內(nèi)自生介質(zhì)層中柴灯，持續(xù)監(jiān)測(cè)此處密度。探測(cè)器所測(cè)壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換成密度信號(hào)后呛梆，將于預(yù)先設(shè)定密度進(jìn)行比對(duì)搪泳。當(dāng)床層密度低于或超過預(yù)先給定值，控制器即發(fā)出一個(gè)4～20mA的信號(hào)到執(zhí)行器姿现。通過執(zhí)行器開啟或關(guān)閉錐形閥門肠仪，直至床層密度接近或達(dá)到給定值。執(zhí)行器可在0～100mm范圍內(nèi)自由备典、平穩(wěn)地運(yùn)動(dòng)异旧，錐形閥門可任意定位。

四提佣、尾煤煤泥水沉降濃縮自動(dòng)加

浮選尾煤煤泥水沉降濃縮 好壞吮蛹，將直接影響循環(huán)水濃度及各分選環(huán)節(jié) 。循環(huán)水濃度過大將導(dǎo)致高灰細(xì)泥積聚拌屏，增加煤泥水處理負(fù)擔(dān)潮针。傳統(tǒng)的煤泥水沉降所需凝聚劑和絮凝劑，一般靠人工憑經(jīng)驗(yàn)添加倚喂，主觀性強(qiáng)每篷。 的煤泥水凈化系統(tǒng)以監(jiān)測(cè)煤泥沉降速度與澄清水濁度調(diào)控為基礎(chǔ)，確定絮凝劑與凝聚劑添加量端圈。

煤泥水凈化系統(tǒng)包括 劑制備焦读、 劑添加和監(jiān)測(cè)監(jiān)控。 劑制備環(huán)節(jié)由攪拌器舱权、溶 箱矗晃、儲(chǔ) 箱以及加水閥組成。 劑自動(dòng)添加由加 計(jì)量泵和加 閥等裝置組合完成宴倍。煤泥水凈化系統(tǒng)的核心為監(jiān)測(cè)部分张症，主要儀器有位置探測(cè)器仓技、濃度傳感器、濁度傳感器和計(jì)時(shí)電路等吠冤。煤泥水監(jiān)測(cè)部分的工作過程是利用真空原理吸取添加過絮凝劑的煤泥水樣液至特定取樣筒浑彰；取樣筒滿則取樣過程終止；PLC控制器內(nèi)部計(jì)時(shí)器自煤泥水開始沉降時(shí)計(jì)時(shí)拯辙；濃度傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)取樣筒底部濃度郭变，當(dāng)濃度達(dá)到設(shè)定值時(shí)，計(jì)時(shí)器停止工作涯保，記錄沉降時(shí)間诉濒；通過對(duì)比測(cè)定與給定沉降時(shí)間，調(diào)節(jié)絮凝劑計(jì)量泵轉(zhuǎn)速夕春。待取樣筒中煤泥全部沉降未荒，濁度傳感器檢測(cè)取樣筒上部澄清液的濁度，通過與給定值比較及志，調(diào)節(jié)凝聚劑給料泵泵速片排。

，小編全面介紹了當(dāng)前選煤廠主要工藝環(huán)節(jié)自動(dòng)化控制的原理及研究進(jìn)展速侈。采用現(xiàn)代化控制技術(shù)對(duì)選煤廠主要工藝環(huán)節(jié)進(jìn)行自動(dòng)控制率寡，在避免人工操作的主觀性和隨意性的同時(shí)，還有助于靈活機(jī)動(dòng)的根據(jù)入料性質(zhì)及生產(chǎn)指標(biāo)的變化調(diào)節(jié)各工藝操作參數(shù)倚搬，使各操作因素水平始終處于 狀態(tài)冶共。自動(dòng)化控制技術(shù)在選煤廠的應(yīng)用將節(jié)約生產(chǎn)成本，解放勞動(dòng)力每界，確保生產(chǎn)穩(wěn)定捅僵，提高經(jīng)濟(jì)效益等。因此眨层，選煤廠自動(dòng)控制的投入潛力巨大庙楚。