CN110270438A - 一种煤用浮选机矿浆液位和泡沫厚度的调节方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种煤用浮选机矿浆液位和泡沫厚度的调节方法，所述方法利用安装在浮选机槽体中的液位传感器和泡沫厚度传感器实时检测矿浆液位高度和泡沫厚度，并将检测结果输送给控制器，控制器根据矿浆液位高度的检测结果输出闸板高度调节装置的控制信号，使尾矿闸板上升或下降，将浮选机槽体液位调节到设定值；根据泡沫厚度的检测结果输出加药量调节阀的控制信号，使加药量增加或减少，从而实现对泡沫厚度的调节。本发明利用设置在浮选机内的矿浆液位和泡沫厚度检测与调节系统对浮选机内矿浆液位和泡沫厚度进行实时控制，不仅消除了人为因素的影响，降低了操作工的劳动强度，而且能够准确、及时地调整矿浆液位和泡沫厚度，保证精矿的浮选效果。

Description

一种煤用浮选机矿浆液位和泡沫厚度的调节方法

技术领域

本发明涉及一种煤用浮选机槽体内矿浆液位和泡沫厚度的智能检测与调节方法，属于分离技术领域。

背景技术

浮选是在药剂的作用下，依据矿物表面性质的差异，实现有用矿物与无用矿物分离的方法。浮选精矿附着在浮选机内矿浆表层的泡沫层，通过溢流或者精矿泡沫刮板实现泡沫层和矿浆的分离，因此浮选矿浆液位及泡沫厚度的控制非常关键，矿浆液位过低，泡沫层达不到溢流堰，无法实现溢流或者通过刮板收集精矿泡沫，生产过程得不到精矿产品；矿浆液位过高，则形不成有效厚度的泡沫层，也就得不到质量合格的精矿产品。当浮选矿浆液位在合理区间时，泡沫层的厚度是影响精矿产品质量等级的关键因素，受浮选药剂粒度、矿物粒度组成、浮选机充气量与气泡直径等多种因素影响，是需要根据矿物浮选过程进行调整和确定的。

目前，机械搅拌式浮选机槽体矿浆的液位高度主要是通过控制尾矿闸板的高度来进行调节，泡沫厚度是通过控制浮选药剂的添加量进行调节，浮选操作工仅根据对泡沫层的观察，通过手动控制闸板提升电机和手动加药来调节闸板高度和泡沫厚度。这种手动控制方式对人的依赖性很大，操作工只能根据个人经验进行操作，无法实现实时调节，而且操作工也无法透过泡沫层观察到矿浆液位，根据经验估计出的矿浆液位和泡沫厚度往往存在较大误差，对尾矿闸板高度和加药量的控制存在很大的盲目性，无法准确、及时地进行调整，极大地影响了精矿的浮选效果。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术之弊端，提供一种煤用浮选机矿浆液位和泡沫厚度的调节方法，以消除人为因素的影响，准确、及时地调整矿浆液位和泡沫厚度，保证精矿的浮选效果。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种煤用浮选机矿浆液位和泡沫厚度的调节方法，所述方法利用安装在浮选机槽体中的液位传感器和泡沫厚度传感器实时检测矿浆液位高度和泡沫厚度，并将检测结果输送给控制器，控制器根据矿浆液位高度的检测结果输出闸板高度调节装置的控制信号，使闸板高度调节装置驱动尾矿闸板上升或下降，将浮选机槽体液位调节到设定值；根据泡沫厚度的检测结果输出加药量调节阀的控制信号，使加药管的加药量增加或减少，从而实现对泡沫厚度的调节。

上述煤用浮选机矿浆液位和泡沫厚度的调节方法，所述方法包括以下步骤：

a.根据入料矿浆性质，确定浮选机槽体矿浆液位高度设定值H_sp并设定死区区间±X，根据生产的具体情况确定泡沫厚度下限值H_l和泡沫厚度上限值H_h；

b.控制器接收液位传感器输出的矿浆液位高度检测值，得到矿浆液位高度当前值H_cv；

c.控制器计算矿浆液位高度设定值H_sp与矿浆液位高度当前值H_cv的差值ΔH＝H_sp-H_cv，若ΔH＞+X，则控制器输出闸板高度调节装置的控制信号，使闸板高度调节装置驱动尾矿闸板上升一个步长，提高矿浆液位；若-X≤ΔH≤+X，控制器不输出闸板高度调节装置的控制信号，闸板高度维持不变；若ΔH小于-X，则控制器输出闸板高度调节装置的控制信号，使闸板高度调节装置驱动尾矿闸板下降一个步长，使矿浆液位下降，从而使矿浆液位高度保持在设定值附近；

d.控制器接收泡沫厚度传感器输出的泡沫厚度检测值，若该检测值小于泡沫厚度下限值H_l，则控制器输出加药管上的加药量调节阀的控制信号，使加药量调节阀的开度增大一定值，增加泡沫厚度；若该检测值大于等于泡沫厚度下限值H_l且小于泡沫厚度上限值H_h，控制器不输出加药量调节阀的控制信号，加药量维持不变；若该检测值大于泡沫厚度上限值H_h，则控制器输出加药量调节阀的控制信号，使加药量调节阀的开度减小一定值，减小泡沫厚度，从而将泡沫厚度控制在设定范围以内。

上述煤用浮选机矿浆液位和泡沫厚度的调节方法，所述泡沫厚度传感器为电极式液位开关，所述电极式液位开关安装在浮选机槽体上方并设有三个向下伸出的电极，分别为公共电极、低位电极和高位电极，所述公共电极的下端低于矿浆液位高度设定值H_sp，所述低位电极的下端高度为H_sp+H_l，所述高位电极的下端高度为H_sp+H_h，电极式液位开关的输出端与控制器连接。

上述煤用浮选机矿浆液位和泡沫厚度的调节方法，所述闸板高度调节装置包括电机、减速器和齿轮齿条机构，所述电机的控制端与控制器连接，所述减速器的输入轴与电机的输出轴连接，输出轴通过齿轮齿条机构与尾矿闸板连接。

上述煤用浮选机矿浆液位和泡沫厚度的调节方法，所述液位传感器为压力式液位计、浮球液位计、电子尺液位计、超声波液位计、激光测距液位计、雷达液位计或磁致伸缩液位计。

上述煤用浮选机矿浆液位和泡沫厚度的调节方法，所述控制器为安装在控制箱中的可编程序控制器。

本发明利用设置在浮选机内的矿浆液位和泡沫厚度检测与调节系统对浮选机内矿浆液位和泡沫厚度进行实时控制，不仅消除了人为因素的影响，降低了操作工的劳动强度，而且能够准确、及时地调整矿浆液位和泡沫厚度，保证精矿的浮选效果。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明所采用的矿浆液位和泡沫厚度检测与调节系统的结构示意图；

图2是泡沫厚度传感器的结构示意图。

图中各标号为：1、泡沫厚度传感器，1-1、公共电极，1-2、低位电极，1-3、高位电极，2、加药管，3、加药量调节阀，4、液位传感器，5、尾矿闸板，6、闸板高度调节装置，7、浮选机槽体，8、控制器，9、浮选泡沫，10、矿浆。

具体实施方式

目前，液位传感器不仅品种繁多，而且检测精度也大大提高，为矿浆液位检测提供了很大的便利。泡沫厚度可根据泡沫层的导电性进行检测，检测设备可选性较为广泛，同时执行器技术也得到了迅猛发展。本发明将控制器8、执行器(加药量调节阀3和闸板高度调节装置6)、液位传感器4、电极式泡沫厚度传感器1组合在一起，对矿浆液位和泡沫厚度进行智能检测和调节，取得了令人满意的效果。

液位传感器4为压力式液位计、浮球液位计、电子尺液位计、超声波液位计、激光测距液位计、雷达液位计或磁致伸缩液位计，可根据实际情况进行选取。泡沫厚度传感器1可以根据浮选泡沫导电性不同选择高阻、低阻、超低阻型号。闸板高度调节装置6为由电机、减速器和齿轮齿条机构构成的电动执行器，也可以采用电液动执行器或气动执行器，可根据实际情况进行选取。

本发明包括以下步骤：

(1)根据入料矿浆性质，确定浮选机槽体矿浆液位高度设定值H_sp并设定死区区间±X，根据生产的具体情况确定泡沫厚度下限值H_l和泡沫厚度上限值H_h，并将它们写入到控制器8；

(2)将液位传感器4安装在浮选槽内，将泡沫厚度传感器1(电极式液位开关)安装在浮选机槽体上方，其公共电极1-1伸入到矿浆层实现电极的可靠接地，将泡沫厚度传感器1的低位电极1-2下端的高度调节为H_sp+H_l，高位电极1-3下端的高度调节为H_sp+H_h，将液位传感器4检测到的矿浆液位高度信号(数字量或模拟量)通过信号电缆传输给控制器8(可编程序控制器)，作为矿浆液位高度的当前值H_cv。

(3)矿浆液位高度的调节：

控制器计算矿浆液位高度设定值H_sp与矿浆液位高度当前值H_cv的差值ΔH＝H_sp-H_cv，若ΔH＞+X，则控制器输出闸板高度调节装置的控制信号，使闸板高度调节装置驱动尾矿闸板上升一个步长，减小矿浆流入尾矿流量以提高矿浆液位，直至ΔH落到设定的死区区间±X内；若-X≤ΔH≤+X，控制器不输出闸板高度调节装置的控制信号，闸板高度维持不变；若ΔH小于-X，则控制器输出闸板高度调节装置的控制信号，使闸板高度调节装置驱动尾矿闸板下降一个步长，增加矿浆流入尾矿流量以降低矿浆液位，直至ΔH落到设定的死区区间±X内，从而使矿浆液位高度保持在设定值附近；

(4)泡沫层厚度的调节：

矿浆液位调整到设定值H_sp后，如果泡沫层未达到低位电极1-2下端的位置，泡沫厚度传感器1无相应的信号输出，说明泡沫层厚度小于H_sp+H_l-H_sp＝H_l,即小于泡沫厚度下限值，不利于精矿刮板刮出，此时控制器输出加药管上的加药量调节阀的控制信号，使加药量调节阀的开度增大一定值，增加泡沫厚度；如果泡沫层达到低位电极1-2下端的位置，而未达到高位电极1-3下端的位置，说明泡沫层厚度大于等于泡沫厚度下限值H_l且小于泡沫厚度上限值H_h，此时保持当前加药量调节阀3开度以保证正常生产；如果泡沫层达到高位电极1-3下端的位置，说明泡沫层厚度大于等于H_sp+H_h-H_sp＝H_h,即大于等于泡沫厚度上限值，起泡剂用量过大，泡沫不稳定，不能很好地携带精矿产品，此时控制器自动减小加药量调节阀开度来减小泡沫层厚度，将将泡沫厚度控制在设定范围以内。

本发明利用机电一体化设备来实时、智能调节浮选机槽体矿浆液位和泡沫层厚度，可将槽体内矿浆液位、浮选泡沫层厚度控制在一个浮选生产工艺要求的合理区间内，保证精煤能够被高效率分离出来，提高精矿产率及产品合格率。

本方法是一种全新的煤用浮选机槽体矿浆液位及泡沫层厚度的检测与调节方法，具有很高的推广价值。

Claims (6)

1.一种煤用浮选机矿浆液位和泡沫厚度的调节方法，其特征是，所述方法利用安装在浮选机槽体中的液位传感器(4)和泡沫厚度传感器(1)实时检测矿浆液位高度和泡沫厚度，并将检测结果输送给控制器(8)，控制器(8)根据矿浆液位高度的检测结果输出闸板高度调节装置(6)的控制信号，使闸板高度调节装置(6)驱动尾矿闸板(5)上升或下降，将浮选机槽体液位调节到设定值；根据泡沫厚度的检测结果输出加药量调节阀(3)的控制信号，使加药管(2)的加药量增加或减少，从而实现对泡沫厚度的调节。

2.根据权利要求1所述的一种煤用浮选机矿浆液位和泡沫厚度的调节方法，其特征是，所述方法包括以下步骤：

a.根据入料矿浆性质，确定浮选机槽体矿浆液位高度设定值H_sp并设定死区区间±X，根据生产的具体情况确定泡沫厚度下限值H_l和泡沫厚度上限值H_h；

b.控制器(8)接收液位传感器(4)输出的矿浆液位高度检测值，得到矿浆液位高度当前值H_cv；

c.控制器(8)计算矿浆液位高度设定值H_sp与矿浆液位高度当前值H_cv的差值ΔH＝H_sp-H_cv，若ΔH＞+X，则控制器(8)输出闸板高度调节装置(6)的控制信号，使闸板高度调节装置(6)驱动尾矿闸板(5)上升一个步长，提高矿浆液位；若-X≤ΔH≤+X，控制器(8)不输出闸板高度调节装置(6)的控制信号，闸板高度维持不变；若ΔH小于-X，则控制器(8)输出闸板高度调节装置(6)的控制信号，使闸板高度调节装置(6)驱动尾矿闸板(5)下降一个步长，使矿浆液位下降，从而使矿浆液位高度保持在设定值附近；

d.控制器(8)接收泡沫厚度传感器(1)输出的泡沫厚度检测值，若该检测值小于泡沫厚度下限值H_l，则控制器(8)输出加药管(2)上的加药量调节阀(3)的控制信号，使加药量调节阀(3)的开度增大一定值，增加泡沫厚度；若该检测值大于等于泡沫厚度下限值H_l且小于泡沫厚度上限值H_h，控制器(8)不输出加药量调节阀(3)的控制信号，加药量维持不变；若该检测值大于泡沫厚度上限值H_h，则控制器(8)输出加药量调节阀(3)的控制信号，使加药量调节阀(3)的开度减小一定值，减小泡沫厚度，从而将泡沫厚度控制在设定范围以内。

3.根据权利要求1或2所述的一种煤用浮选机矿浆液位和泡沫厚度的调节方法，其特征是，所述泡沫厚度传感器(1)为电极式液位开关，所述电极式液位开关安装在浮选机槽体上方并设有三个向下伸出的电极，分别为公共电极(1-1)、低位电极(1-2)和高位电极(1-3)，所述公共电极(1-1)的下端低于矿浆液位高度设定值H_sp，所述低位电极(1-2)的下端高度为H_sp+H_l，所述高位电极(1-3)的下端高度为H_sp+H_h，电极式液位开关的输出端与控制器(8)连接。

4.根据权利要求3所述的一种煤用浮选机矿浆液位和泡沫厚度的调节方法，其特征是，所述闸板高度调节装置(6)包括电机、减速器和齿轮齿条机构，所述电机的控制端与控制器(8)连接，所述减速器的输入轴与电机的输出轴连接，输出轴通过齿轮齿条机构与尾矿闸板(5)连接。

5.根据权利要求4所述的一种煤用浮选机矿浆液位和泡沫厚度的调节方法，其特征是，所述液位传感器(4)为压力式液位计、浮球液位计、电子尺液位计、超声波液位计、激光测距液位计、雷达液位计或磁致伸缩液位计。

6.根据权利要求5所述的一种煤用浮选机矿浆液位和泡沫厚度的调节方法，其特征是，所述控制器(8)为安装在控制箱中的可编程序控制器。