在旋流器分级过程中,旋流器给矿压力是保证旋流器正常生产的重要工艺参数。由于受渣浆泵转速的直接影响,旋流器给矿压力随渣浆泵转速的变化而变化。在实际生产过程中,渣浆泵转速要大于生产工艺规定的最低工作转速,如果低于这个转速,旋流器内部有可能无法形成旋转压力场,旋流器内部的离心场将被削弱,此时旋流器溢流中粗颗粒级别含量较多,分级效率降低,矿石颗粒还未达到单体解离就进入到旋流器溢流产品中,影响后续选别作业对精矿品位的提高。如果旋流器给矿压力过大,旋流器内部的离心场将被加强,此时旋流器沉砂中夹杂着含量较高的细粒级别颗粒,分级效率也会降低,细颗粒再次返回到磨机中进行再磨作业,会导致矿石颗粒的过磨,无法被后续选别作业回收,降低金属回收率;旋流器给矿压力过高也会造成旋流器沉砂矿浆的流速过快,从而加速沉沙嘴的磨损,增加设备维护和检修的费用。从控制角度来说,要想获得满意的分级粒度,将旋流器给矿压力保持在一个相对恒定的水平上是很重要的,给料压力的任何变化都会降低水力旋流器的工作效率。
通常采用单回路控制策略实现对旋流器给矿压力的控制(见图)。在旋流器给矿入口处安装压力变送器在线检测旋流器的给料压力,通过调节旋流器给矿渣浆泵转速,控制渣浆泵出口矿浆的多少,从而达到控制给料压力的目的,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、规则控制或者其他控制算法。
现代矿山企业通常利用变频泵为旋流器提供矿浆,但在变频泵改变转速的同时,还会影响到旋流器给矿泵池的液位,导致泵池液位与旋流器给料压力之间存在严重的耦合特性,可以综合运用均匀控制算法、切换控制算法、区间控制算法和其他控制算法实现该过程的复杂控制。
旋流器给矿压力的设定值通常由操作员根据旋流器的工作参数或者旋流器生产工况确定。如果将给料压力视作旋流器给矿泵池液位串级控制策略的副回路,则旋流器给矿压力的设定值由泵池液位控制器给出。