重介選煤工藝存在問題及自動化控制技術優(yōu)化研究

1、    重介選煤工藝存在問題及自動化控制技術優(yōu)化研究    侯劍摘要：選煤工藝直接決定選煤效率，重介選煤技術作為選煤廠常用的選煤工藝，主要利用煤炭與其他礦物不同的物理、化學性質，采用物理和化學方法降低原煤中的灰分、硫分和矸石等雜質含量，并經過洗選后加工成質量均勻、用途不同的成品煤。采用重介選煤的主要優(yōu)點是分選效果好、效率高、選煤的粒度范圍大、操作工藝過程易于實現(xiàn)自動化。為此，在接下來的文章中，將圍繞重介選煤工藝存在問題及自動化控制技術優(yōu)化方面進行詳細分析，希望能夠給相關人士提供重要的參考價值。關鍵詞：重介選煤;問題;自動化控制引言：文章主要針對當前選煤廠

2、存在的問題為切入點，重點給出了重介選煤自動化控制優(yōu)化方案，希望能給相關人士提供參考依據。1.選煤廠概況及存在的問題某地區(qū)選煤廠年設計選煤產量5.0mt/a，在2010年將原采用的跳汰選煤升級為重介旋流器選煤。改造后主要存在如下問題：雖然重介旋流器中安裝了磁性物含量儀，但實際工作過程完全憑借經驗進行，造成介耗損失嚴重，選煤成本增加;由于選煤廠房高度有限，選煤系統(tǒng)內的稀介不能直接流入磁選機，需要另外設計稀介桶利用泵站打入磁選機，工人勞動強度大且入料不穩(wěn)定，稀介回收不均勻;煤介桶和精煤磁尾桶內的液位高度以及磁選機入料口的壓力全靠手動控制，選煤效果差，選煤設備經常出現(xiàn)損壞等。鑒于上述問題，選煤廠決定進

3、行自動化控制技術改造。2.重介選煤自動化控制優(yōu)化方案2.1介質桶液位自動調節(jié)控制懸浮液循環(huán)使用過程中，由于煤體內帶水，所以會引起介質桶內的液位不斷變化，液位過高會引起懸浮液泄露，液位過低會導致懸浮液被抽空而影響正常生產。液位的不穩(wěn)定會導致選煤參數調整困難，影響選煤質量。通過設置連續(xù)測量液位計，自動檢測各類介質桶的液位，可以實現(xiàn)介質桶液位自動調節(jié)控制。懸浮液液位檢測信號被輸送至控制主機，控制主機將實際液位與設定工作液位進行對比后，通過plc的運算輸出結果控制分流閥門開度，保證介質桶的液位維持在設定的范圍之內。2.2煤泥含量自動調節(jié)控制根據本廠入選煤質，重介選煤過程中，懸浮液的煤泥含量要求控制在5

4、0%60%范圍內，當煤泥含量過高時，精煤弧形篩下的合格懸浮液分流去精煤介質桶，經過磁選機進行脫泥處理，保證煤泥含量達標。為了實現(xiàn)煤泥含量自動控制，可以設置連續(xù)測量磁性物含量計，自動檢測各類介質桶煤泥含量。測量信號傳輸至控制主機，主機的運算結果直接決定分流閥門開度。通過設置連續(xù)測量磁性物含量計，可以保證介質桶的煤泥含量維持在設定范圍內。2.3重介懸浮液密度自動控制在重介選煤過程中，對懸浮液密度的監(jiān)測和控制是關鍵技術。根據密度不同，重介懸浮液可以分為低密度懸浮液（密度1600kg/m3）、稀懸浮液（密度2.4煤介桶和精煤磁尾桶液位自動調控重介選煤過程中，煤介桶內的物料需要經過泵站壓入煤介旋流器進行

5、分選，精煤磁尾桶內的物料也需要經過煤泥旋流器進行分級濃縮。由于泵站壓力不穩(wěn)定，所以會引起桶內來料不均勻，經常在桶內出現(xiàn)抽空現(xiàn)象。針對這一問題，選煤廠通過在煤介桶和精煤磁尾桶內加入液位計、補水閥和出料閥實現(xiàn)液位自動控制。自控控制系統(tǒng)會實時采集煤介桶和精煤磁尾桶內的液位、壓力及閥門開度信號，經過plc處理后，控制補水閥和出料閥的開度。2.5實現(xiàn)從單機自動化到全廠自動化當前，大部分的選洗設備都實現(xiàn)了單一的自動化，例如跳汰與重介選煤，但如何將這些設備作為一個整體進行控制，實現(xiàn)全廠綜合治理，例如國外一些企業(yè)，每班只需2人就可實現(xiàn)生產目標1，這將是我國未來發(fā)展的一個趨勢。而對于全廠自動化趨勢，當前傳感器網

6、絡就是一項不可多得的技術選擇。物聯(lián)網已經走進人們生活，企業(yè)的應用更是較為廣泛。特別是無線傳感器網絡的應用，更是加速了自動化趨勢進程。對于重介選煤來說，合格介質中煤泥的含量一般控制在40%60%，如果煤泥含量太低，不利于介質穩(wěn)定;如果過高，則影響介耗與分選效果。此外，旋流器介質入口壓力也是一個重要的工藝參數，當壓力突然增大時，通常可判斷為管路或旋流器堵塞，減小則為液位過低或管路、旋流器有跑漏情況。鑒于此，可借助傳感器節(jié)點來實時采集重介旋流器中重介給料管道的重介密度（磁性物濃度）及介質入口壓力，然后利用無線自組織網絡leps協(xié)議，將采集到的數據實時傳入至控制中心或上位機，系統(tǒng)流程如圖1所示;或者利

7、用控制總線、i/o總線等技術，將i/o模塊采集到的數據經i/o總線上傳至控制器、模擬量數據采集器或邏輯運算器等模塊，再經控制總線將數據上傳至工控機等管理級網絡中.這樣當系統(tǒng)某生產指標發(fā)生突發(fā)情況時，一方面控制系統(tǒng)會立刻進行報警，將故障情況迅速傳至相關負責人手持設備;另一方面，可直接去總控制室查看旋流器等設備的運行及參數情況，而這些參數也是肉眼所無法獲得的，從而快速、準確地獲取到問題的所在2。此外，企業(yè)負責人還可通過手持設備登錄控制系統(tǒng)查看廠區(qū)生產情況，從而實現(xiàn)單一設備自動化到全廠自動化的改進。2.6優(yōu)化參數及控制目標作為當前制約自動化技術發(fā)展的瓶頸，參數設置及控制目標確立，一直是研發(fā)人員的痛點

8、。眾所周知，對于軟件開發(fā)或傳感器數據的采集及傳輸較易實現(xiàn)。而在煤炭選洗過程中，不同的設備在同一時間點同時運行，需要多設備相互配合。這種配合，不僅體現(xiàn)在運行狀態(tài)上，更多為產物質量上。例如，對于磁選、分級、浮選等一系列過程，如果某一環(huán)節(jié)出料不符合下一環(huán)節(jié)進料標準，就會影響到最后產品品質。所以，根據本企業(yè)煤質情況，設計對應設備運行參數及控制目標，對于最后產物至關重要。而這也是實現(xiàn)系統(tǒng)最優(yōu)控制的基礎。結論：簡而言之，該地區(qū)選煤廠采用自動控制技術優(yōu)化后的效果，在對原有選煤工藝進行自動化控制改造后，對選煤工藝各類技術指標進行監(jiān)測。通過實際調查發(fā)現(xiàn)，精煤產率在40%左右，重介耗量在1.4左右，精煤灰分參考文獻：1王學明.自動化技術在選煤中的應用分析j.機械管理開發(fā)，2