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旋流器给矿浓度控制

/hydrocyclone feeding density control/
条目作者李小平赵大勇
条目作者李小平

李小平

赵大勇

赵大勇

最后更新 2022-01-20
浏览 182
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采用浓度计在线检测旋流器给矿浓度,通过改变旋流器给矿泵池的补加水流量的大小,对旋流器给矿浓度进行调节和控制的过程。

英文名称
hydrocyclone feeding density control
所属学科
矿业工程

旋流器给矿浓度一般以质量百分数或固液比来表示,二者可以相互转换。

旋流器给矿浓度的大小直接影响旋流器溢流粒度(即磨矿工序的产品粒度)的优劣。给料浓度增加,则矿浆的黏度增大,矿浆在旋流器内部的流动阻力增大,干涉沉降作用加强,粗级别的矿浆颗粒得不到有效分离而进入旋流器溢流当中,磨矿产品粒度变粗;当给料浓度减少,则情况相反,磨矿产品粒度变细。因此,旋流器给矿浓度直接影响磨矿产品粒度指标的优劣。为了获得粒度指标合格的磨矿产品,需要实时监控旋流器给矿浓度参数,将其稳定在生产工艺的给定值上。

旋流器给矿浓度主要由磨机的排矿浓度决定,可以通过旋流器给矿泵池的补加水在一定范围内进行调节。

通常采用单回路控制策略实现旋流器给矿浓度控制(图1)。在旋流器给矿管路上安装浓度计在线检测给料浓度参数,在旋流器给矿泵池补加水管道上安装调节阀,通过调节阀门开度控制补加水流量的大小,从而达到控制旋流器给矿浓度的目的,其控制算法一般采用比例积分微分控制(proportional plus integral plus derivative control,PID)算法,也可以根据具体情况采用模糊控制或者其他控制算法。旋流器给矿浓度的单回路控制策略具有结构简单、投资少、易于调整、维护方便的特点,但其控制稳定性易受到调节阀非线性特性、补加水管路压力波动等干扰的影响,造成旋流器给矿浓度的波动。

图1 旋流器给矿浓度单回路控制策略图1 旋流器给矿浓度单回路控制策略

为了改善旋流器给矿浓度的控制效果,提高控制系统的稳定性,一些选矿厂采用串级控制策略实现旋流器给矿浓度的控制(图2)。在旋流器给矿浓度串级控制策略中,主回路根据给料浓度的设定值与实际检测值的偏差,采用控制算法计算出泵池补加水流量的设定值,副回路根据补加水流量的设定值与检测值的偏差,采用PID或其他控制算法给出补加水调节阀开度的大小,将补加水流量的检测值跟踪其设定值,从而实现对旋流器给矿浓度的控制。这种控制结构在单回路控制的投资基础上增加了旋流器泵池补加水流量检测仪表,可以有效改善旋流器给矿过程的动态特性,提高了系统控制质量,同时可以有效克服进入副回路的管道压力等扰动因素对系统的影响。

图2 旋流器给矿浓度串级控制策略图2 旋流器给矿浓度串级控制策略

旋流器给矿浓度的设定值通常由操作员根据生产工况确定。例如,磨矿产品粒度较粗时,一般可以适当降低给料浓度以提高旋流器的分级效率;磨矿产品粒度较细时,需要适当提高旋流器给矿浓度使得旋流器溢流及时排出更多粒度合格矿石颗粒,以免发生过磨现象,提高生产效率。当采用磨矿过程优化控制系统时,旋流器给矿浓度的设定值由优化控制系统给出。

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