CN103785532B - 锡矿摇床选矿自动监控的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种锡矿摇床选矿自动监控的方法，属于有色金属矿选矿自动化技术领域。本方法为：通过对比重浓度计、流量计及联动控制阀兑水、控制流量大小的自动控制，实现对摇床给矿浓度、给矿体积量的自动化控制；通过PLC编程对摇床电机的调频控制，实现粗砂床冲次、细砂床冲次、刻槽床冲次的范围控制；由自动摄像模块监视，通过PLC控制调节阀，实现最佳洗涤水流量控制。由自动摄像模块监视，通过PLC加单轴控制伺服电机驱动机械构件实现最佳床身坡度控制；由自动摄像模块监视，通过PLC控制机械构件实现锡精矿接取位置控制。本发明可确保摇床给矿浓度、体积量稳定在最佳状态，提高选别指标，并且大幅度降低人工成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种云锡摇床选矿自动化工艺参数及设备智能化监测控制方法，属于有色金属矿选矿自动化技术领域。
背景技术
摇床是重选回收重矿物的主要选别设备，其给矿浓度、体积量、冲次、精矿冲洗水、床面坡度等操作参数，主要是依靠操作工人根据矿石性质及床面矿带的分布现象采用人工调整。因此，以摇床为主要重选设备的重选厂人工成本较高（约占选矿总成本70%），其次采用人工操作也无法确保摇床给矿浓度和给矿体积量的准确性，影响摇床的选别指标。
原摇床给矿体积量采用人工目测闸阀控制给入，给矿浓度采用人工目测闸阀调节上升水大小兑入给矿调节控制浓度。
原摇床的驱动采用普通的电动机驱动，同时通过调整电机减速皮带轮选择合适的速度，这种选择是固定式的，只有几个冲次可以选择，同时改变冲次需要先将设备停下来更换电机皮带轮才能改变，很不方便。
原洗涤水的大小多是由操作人员通过调节水闸阀的大小来调节水量。
原床身的倾斜度调节是通过一个手柄进行调节，但不能动态的同时看到床面调整的效果，同时调节的效率较低。
原接矿点是操作工人根据目视将铁皮接矿口放置到摇床精矿带相应的位置接矿，如果前面的情况发生变化（如给矿体积、浓度发生变化），就需要操作工人及时作出相应的调整，否则接矿点接收到的物料就不是需要的精矿而是一些废品。
因此，开展摇床选矿自动化工艺参数及监测与控制研究，研究应用于生产后可大幅降低锡选矿厂众多的摇床操作工人数，降低生产成本；确保摇床给矿浓度、体积量稳定，对提高选别指标具有重要的现实意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种锡矿摇床选矿自动监控的方法，它可确保摇床给矿浓度、体积量稳定，提高选别指标，并且大幅度降低人工成本。
本发明的技术方案有如下内容构成：
①给矿装置的比重浓度计、流量计及各控制阀与工控计算机连接，实现对摇床给矿浓度、给矿体积量的控制。
②用PLC对摇床电机调频控制，实现粗砂床冲次270～290转/分，细砂床冲次290～320转/分，刻槽床冲次320～360转/分。采用变频器后，除了在摇床设备的谐振点的频率不能使用以外，变频器可以在一个比较宽的范围内调节冲次。变频器的工作稳定、运用成熟、可以单机使用，也可以联网远程调节，十分的方便灵活。
③用摄像模块监视床面洗涤用水及矿带分层，在水回路上安装流量计，通过PLC控制调节阀，调节水量的大小实现模块中存储的床面洗涤用水及矿带分层最佳状态。
④用摄像模块监视床身的倾斜度，用PLC控制伺服电机驱动以丝杆为主的机械构件，实现模块中存储的最优倾斜度。
⑤用摄像模块或光电式色标传感器监视不同品位锡精矿接取位置，用PLC控制伺服电机驱动以丝杆为主的机械构件，实现自动调节锡精矿接取位置。
在上述技术方案①中给矿体积量的控制采用以下两种方法的任一种：(a)安装一个拥有高位落差的给矿槽（或分级箱），控制矿浆的液面高度稳定，给矿槽的出口位置设置一个阀门，采用PLC加单轴控制系统，控制伺服电机调节阀门的开度，矿液靠自重流淌出来；阀门的开度配合流速计计量，计算出给矿的体积量；(b)用电机驱动一台流量泵，在泵的后继管路中安装流量计作为检测元件，用变频器控制流量泵电机的速度，从而达到给矿体积量的稳定控制。
在上述技术方案④中调节摇床床身的倾斜度所用的伺服电机内安装有编码器，在设定了摇床床身的倾斜的上下死点后，根据编码器反馈的位置信息，精确计算出摇床的倾斜度。
在上述技术方案⑤中调节锡精矿接取位置采用以下两种方法的任一种：(a) 采用工业数码摄像机摄像，同时将影像信号输入到工业计算机中，经过数字化的处理，进入一套专门为此开发的图像处理软件，根据分选出来的矿物的色形不同，得出摇床矿物输出端的矿物的分选的数字化信息；同时，预置所需分选的矿物的数字特征，经过比较得出分选的精矿宽度、精矿的位置信息；(b) 通过光电式色标传感器检测出所选精矿的分隔边界；使用两个光电式色标传感器配合定位机构就能快速的确定出分选精矿带的宽度、精矿的位置等信息。
本发明的有益效果表现在如下几个方面：
1、本发明的方案不仅可大幅度降低70%人工成本。
2、本发明方法能确保摇床给矿浓度、体积量稳定，提高选别指标5～10%。
具体实施方式
实施例：在云锡大屯选矿厂新建8000吨/流程二段床实施了云锡摇床选矿自动化工艺参数及设备智能化监测控制。
（1）对云锡摇床给矿浓度、给矿体积量；粗、细、刻摇床冲次（转速）范围；摇床坡度，冲洗水，不同品位的精矿带接取位置等基本工艺参数的设定。
（2）通过对云锡老厂、卡房、屯选（松矿）等片区不同矿石性质进入云锡摇床选矿最佳矿浓度，给矿体积量；粗、细、刻摇床冲次范围；摇床坡度；冲洗水；不同锡品位的精矿带接取位置等的测试，确定最佳摇床选别工艺参数，提交自动化控制专业。
（3）通过对比重浓度计、流量计及联动控制阀兑水、控制流量大小的自动控制，实现对摇床给矿浓度、给矿体积量的自动化控制。
（4）通过PIC编程对摇床电机的调频控制，实现云锡粗砂床冲次270～290转/分；细砂床冲次290～320转/分；刻槽床冲次320～360转/分的范围控制。
（5）通过摇床面洗涤用水及矿带分层最佳状态自动摄像模块监视及此时最优的洗涤用水量,在水回路上安装流量计，通过PLC控制调节阀，可以精确的调节水量的大小实现水流量自动控制。
（6）床身的倾斜度调节是通过一个手柄人工进行调节，通过摇床面洗涤用水及矿带分层最佳状态自动摄像模块监视及此时最优的坡度，联动采用PLC加单轴控制伺服电机驱动以丝杆为主的机械构件自动调节实现坡度自动控制。
（7）通过不同品位锡精矿接取位置的自动摄像成模块或光电式色标传感器的监视，以丝杆为主的机械构件自动调节锡精矿接取铁片，来实现对摇床精矿品位的接取自动控制。
Claims (4)
1.一种锡矿摇床选矿自动监控的方法，其特征在于：
①给矿装置的比重浓度计、流量计及各控制阀与工控计算机连接，实现对摇床给矿浓度、给矿体积量的控制；
②用PLC对摇床电机调频控制，实现粗砂床冲次270～290转/分，细砂床冲次290～320转/分，刻槽床冲次320～360转/分；
③用摄像模块监视床面洗涤用水及矿带分层，在水回路上安装流量计，通过PLC控制调节阀，调节水量的大小实现模块中存储的床面洗涤用水及矿带分层最佳状态；
④用摄像模块监视床身的倾斜度，用PLC控制伺服电机驱动以丝杆为主的机械构件，实现模块中存储的最优倾斜度；
⑤用摄像模块或光电式色标传感器监视不同品位锡精矿接取位置，用PLC控制伺服电机驱动以丝杆为主的机械构件，实现自动调节锡精矿接取位置。
2.根据权利要求1所述的锡矿摇床选矿自动监控的方法，其特征在于：在①中给矿体积量的控制采用以下两种方法的任一种：(a)安装一个拥有高位落差的给矿槽或分级箱，控制矿浆的液面高度稳定，给矿槽的出口位置设置一个阀门，采用PLC加单轴控制系统，控制伺服电机调节阀门的开度，矿液靠自重流淌出来；阀门的开度配合流速计计量，计算出给矿的体积量；(b)用电机驱动一台流量泵，在泵的后继管路中安装流量计作为检测元件，用变频器控制流量泵电机的速度，从而达到给矿体积量的稳定控制。
3.根据权利要求1所述的锡矿摇床选矿自动监控的方法，其特征在于：在④中调节摇床床身的倾斜度所用的伺服电机内安装有编码器，在设定了摇床床身的倾斜的上下死点后，根据编码器反馈的位置信息，精确计算出摇床的倾斜度。
4.根据权利要求1所述的锡矿摇床选矿自动监控的方法，其特征在于：在⑤中调节锡精矿接取位置采用以下两种方法的任一种：(a) 采用工业数码摄像机摄像，同时将影像信号输入到工业计算机中，经过数字化的处理，进入一套专门为此开发的图像处理软件，根据分选出来的矿物的色形不同，得出摇床矿物输出端的矿物的分选的数字化信息；同时，预置所需分选的矿物的数字特征，经过比较得出分选的精矿宽度、精矿的位置信息；(b) 通过光电式色标传感器检测出所选精矿的分隔边界；使用两个光电式色标传感器配合定位机构就能快速的确定出分选精矿带的宽度、精矿的位置信息。
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