采用旋流器作为分级设备的磨矿过程,通常将渣浆泵作为泵池与水力旋流器之间的输送环节。由于泵池液位具有积分特性,流入泵池的各种矿浆及补加水流量的波动将会导致泵池发生冒槽和抽空事故,泵池液位关系到磨矿过程的安全运行,需要对泵池液位进行有效的控制。
通常采用单回路控制策略实现旋流器给矿泵池液位的控制(图1)。在泵池上方安装非接触式的液位计在线检测泵池液位的高度,通过调节旋流器给矿渣浆泵转速,控制渣浆泵出口矿浆流量的大小,从而达到控制泵池液位的目的,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。这种控制结构具有结构简单、投资少、易于调整、维护方便的特点,适用于泵池入口矿浆流量波动比较小、泵池缓存能力比较强的情况。
因泵池缓存能力较弱,易受到各种各样矿浆流量波动等随机干扰的影响,所以泵池液位经常发生较大的波动。如果仍采用定值闭环控制方式,会造成旋流器给矿压力发生较大波动,降低旋流器的分级效率。此时可以考虑采用串级均匀控制策略(图2),以泵池液位上下限的中间值作为泵池液位的参考值,主回路根据泵池液位的参考值与实际检测值的偏差采用适当的控制算法(预测控制算法、规则控制算法、模糊控制算法等)计算出旋流器给矿压力的设定值,副回路根据旋流器给矿压力设定值与实际检测值的偏差,通过改变旋流器给矿渣浆泵转速,实现旋流器给矿压力的跟踪控制,从而将旋流器给矿泵池液位控制在安全范围之内,同时减少旋流器给矿压力的波动。