在三段一閉路流程中，細(xì)碎作業(yè)主要處理經(jīng)過檢查篩分作業(yè)后的篩上返回產(chǎn)品，其效率的高低在整個工藝流程中占有舉足輕重的地位。對于給定的礦石和設(shè)備，細(xì)碎圓錐破碎機的效率主要由給礦粒度、給礦量與排礦口大小所決定，三者相互影響相互制約，一個因素發(fā)生變化另一個因素必須相應(yīng)地變化，才能使破碎機的破碎效率高。但是，由于采用人工操作，缺乏相應(yīng)的自動檢測與控制手段，在生產(chǎn)使用中難以根據(jù)條件變化實時調(diào)整給礦量，結(jié)果造成破碎設(shè)備負(fù)荷不穩(wěn)定，破碎腔內(nèi)的礦量要么不足或布料不均勻、破碎效果差、循環(huán)負(fù)荷大，要么過多、過負(fù)荷，影響生產(chǎn)的正常進行。為此，考慮在碎礦一段細(xì)碎圓錐破碎機采用料位控制技術(shù)，提高生產(chǎn)過程的自動化控制水平，以達到提高碎礦生產(chǎn)系統(tǒng)能力，降低碎礦產(chǎn)品粒度，節(jié)能降耗的目的。
1、實施方案
通過對江西銅業(yè)公司德興銅礦、銅陵有色金屬公司冬瓜山銅礦等使用細(xì)碎過程控制系統(tǒng)的礦山進行考察，對細(xì)碎過程的運行工況的研究及工藝流程的分析，最后確定與電氣科技有限公司聯(lián)合實施對細(xì)碎過程料位控制改造。主要內(nèi)容為：對碎礦一段系統(tǒng)的3號、4號細(xì)碎破碎機實施自動監(jiān)測控制，在破碎腔安裝料位計，實時檢測圓錐破碎機內(nèi)的礦石料位；給礦皮帶采用變頻器實現(xiàn)變頻調(diào)速；主回路安裝電流變送器，檢測圓錐破碎機的主機電流，通過變頻器改變給礦皮帶的速度調(diào)節(jié)給礦量，以控制破碎腔內(nèi)的礦石料位，進而穩(wěn)定破碎機電機功率在設(shè)定的范圍之內(nèi)。
控制系統(tǒng)改造方案主要采用計算機控制系統(tǒng)對細(xì)碎的兩臺圓錐破碎機進行優(yōu)化控制，具體完成以下功能：
(1)給礦皮帶采用變頻器調(diào)速。
(2)在細(xì)碎圓錐破碎機的破碎腔內(nèi)安裝料位計，實時檢測圓錐破碎機內(nèi)的礦石料位。
(3)在細(xì)碎圓錐破碎機的主回路安裝電流變送器，檢測圓錐破碎機的主機電流。
(4)根據(jù)給礦皮帶速度和圓錐破碎機料位發(fā)出料位報警，停給礦皮帶，由操作工檢查破碎腔的料位。
(5)檢測中碎、細(xì)碎圓錐破碎機的進油溫度、回油溫度、油壓、斷油等狀態(tài)以及圓錐破碎機的故障狀態(tài)，實現(xiàn)對圓錐破碎機的狀態(tài)監(jiān)控和報警。
(6)完成設(shè)備作業(yè)率、故障率統(tǒng)計，實現(xiàn)設(shè)備故障記錄、歷史數(shù)據(jù)查詢功能。
(7)提供運行工藝流程畫面顯示，主要參數(shù)顯示，報警信息顯示、趨勢圖等畫面。
(8)具備網(wǎng)絡(luò)接口，為將監(jiān)控信息和生產(chǎn)數(shù)據(jù)實時傳送到廠區(qū)有關(guān)部門，使各個部門及時了解破碎過程的生產(chǎn)情況，為領(lǐng)導(dǎo)層提供決策依據(jù)打下基礎(chǔ)。
(9)提供手動，自動兩種操作方式的調(diào)試。
手動方式下設(shè)備在現(xiàn)場操作，不由計算機控制，主要用于檢修。在自動操作方式下，PLC完成細(xì)碎圓錐破碎機、液壓和潤滑系統(tǒng)、給礦皮帶的連鎖控制；給礦量由系統(tǒng)按照給定的料位范圍自動調(diào)整，使控制破碎機的功率達到最佳，也可以由操作員在計算機屏幕上設(shè)置皮帶電機的頻率，系統(tǒng)按照操作員的給定值控制給礦皮帶的速度。
(10)完成管、控一體化的調(diào)試。
整體配置方案設(shè)計，由電氣科技有限公司和選礦廠有關(guān)技術(shù)人員確定，中條山有色金屬公司有關(guān)專家審核通過。
2、工藝配置及安裝調(diào)試
2.1系統(tǒng)簡介及設(shè)備說明
系統(tǒng)采用美國GE公司的PLC硬件系統(tǒng)，通過GE公司的控制平臺，實現(xiàn)3號、4號細(xì)碎過程自動化改造。系統(tǒng)集成順序控制、運動控制、過程控制及傳動控制于一體，構(gòu)建了一個綜合性的控制平臺。為了滿足生產(chǎn)工藝的需要，結(jié)合現(xiàn)場操作人員的操作習(xí)慣，系統(tǒng)操作采用自動調(diào)節(jié)、手動調(diào)節(jié)、現(xiàn)場手動三種控制方式。
(1)中心控制柜：通過中心控制柜實現(xiàn)3號、4號細(xì)碎給礦的自動控制，對3號、4號細(xì)碎及自動給料系統(tǒng)進行監(jiān)控。
(2)傳動裝置：兩套傳動裝置分別控制3號、4號細(xì)碎給礦皮帶。通過控制柜的手動／自動傳動裝置分別實現(xiàn)3號、4號細(xì)碎給礦皮帶的手動控制與自動控制。
(3)監(jiān)控系統(tǒng)：設(shè)有上位機圖形監(jiān)控系統(tǒng)，提
供系統(tǒng)狀態(tài)中文動態(tài)畫面顯示，包括設(shè)備參數(shù)、設(shè)備運行狀態(tài)、故障記錄及報警
(4)操作按鈕盒：分別控制3號、4號細(xì)碎給礦皮帶的啟動與停止。
(5)電笛：當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障時，通過電笛發(fā)出故障聲響。
2.2安裝及調(diào)試
選礦廠子2007年6月22日至7月15日對細(xì)碎料位控制系統(tǒng)進行了改造，具體由廠家技術(shù)人員指導(dǎo)，選礦廠配合，按標(biāo)準(zhǔn)進行各項安裝及調(diào)試，安裝過程順利，在安裝過程多次組織協(xié)調(diào)會，研究安裝及調(diào)試過程中遇到的各種問題。通過調(diào)試確定：3號細(xì)碎的料位為1.2m，4號細(xì)碎的料位為1.25m，實現(xiàn)“擠滿式”給礦，控制細(xì)碎主電機的運行電流在28～32A，控制主機功率在設(shè)定范圍內(nèi)。
3、取得的效果
改造后，細(xì)碎破碎機實現(xiàn)了“擠滿式”給礦，破碎效率明顯提高，細(xì)碎通過能力由改造前的每臺310t/h提高到360tjh，提高了16%，比預(yù)計的8%提高了8%；碎礦系統(tǒng)能力由400t/h提高到450t/h，提高了13%。細(xì)碎破碎機的產(chǎn)品粒度由-20mm30%～35%提高到45%～50%，提高了15%；碎礦最終產(chǎn)品粒度由-20mm 83%提高到85.5%，提高了2.5%。
4、經(jīng)濟效益
改造后碎礦系統(tǒng)能力明顯提高，系統(tǒng)運行時間縮短，系統(tǒng)電耗下降。改造前的l—6月份的電耗為2.3kW .Wt．改造后降為2.15kW .Wt，降低了0.15kW．h/t，按照每年處理215萬t礦石、電價0.384元/kW．h計算，年節(jié)電32.25萬kW-h，折合人民幣123840元。改造總投資25萬元左右，約兩年時間就可收回投資。
5、存在問題
改造后的系統(tǒng)已基本運行平穩(wěn)，但是由于細(xì)碎作業(yè)的通過能力每臺提高了50t/h，兩臺提高了100t/h，輸送細(xì)碎產(chǎn)品的集礦皮帶的負(fù)荷增加，經(jīng)常出現(xiàn)過載現(xiàn)象，制約著料位控制技術(shù)的正常實施，有待進一步改進。
6結(jié)語
該系統(tǒng)自2007年6月份改造以來，運行逐步趨于正常，已在生產(chǎn)中發(fā)揮了積極的作用，達到了提高碎礦生產(chǎn)效率，節(jié)能降耗的目的。通過對制約料位控制技術(shù)的集礦皮帶的進一步改造，其效果會更加明顯。
