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选矿厂磨矿电气控制系统分析及解决方法

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陆经玉

【摘要】随着电气自动化技术的进步和发展，选矿厂磨矿工艺不断更新，电气控制系统被广泛应用。本文从磨矿电气控制系统组成、运行原理等方面进行全面剖析，并分析该系统在运行过程中出现的各种问题，并提出了相应的解决方法，以实现保护磨机轴瓦，减少设备故障发生，稳定磨矿的生产，提高生产效率等效用。

【关键词】选矿；磨矿；电气控制系统

当前，我国选矿工业发展迅速，逐步由传统粗放生产转向精细化生产，但工业电气化、自动化水平和国外仍存在一定的差距。目前，在选矿厂生产工艺中，磨矿是其电耗最高的一个环节，在其建设投入和费用方面占据较大比例[1]。另外，磨矿也是影响选矿厂生产效益的重要因素，因此必须做好磨矿分级方面的工作。本文主要探讨了磨矿电气控制系统的构造及原理，并分析其运行问题和解决对策。

1.磨矿电气控制系统的探析

1.1系统的构造

磨矿电气控制系统的构造，其为控制磨矿的关键系统，同时也是生产员工操作工艺的重要依据。生产员工把人工化验的二次溢流浓细度指标作为基准，并结合皮带电子秤的相关数据，再对摆式给矿机的给水和下矿情况进行有效调节，以此实现恒定给矿、按比給水及提升二次溢流浓细度达标率的目标，进而确保降磷及脱硫等效果。

1.2系统运行原理

磨矿电气控制系统中主要包括同步机励磁装置、磨机润滑油站等子系统构成，具体情况如下：

（1）磨機润滑油站。首先将二段球磨装置开启，然后开启一段棒磨，此过程为启动该油站的低压泵，在0.5min后2台高压泵会自行运转，通过高压油将磨机筒体顺利顶起，同时在轴瓦间构成油膜[2]。此时可将同步机开启，10s之后会自动往同步机转子注入励磁，当同步机顺利开启后，同时启动离合器工压在0.65MPa以上，将电磁阀开启，离合器开始运行，同步机会带动磨机转动，喷油系统以1次/h往大齿轮喷射润滑油，10min后2高压泵自动停运。最后，逐一开启给矿、集矿等方面的设备，达到磨矿生产。

（2）同步励磁装置。该系统主要由回路和控制两个部分组成。其中，主回路负责整流及灭磁两项功能[3]。应用三相全控桥对硅整流进行控制，灭磁则使同步机运行时窜入一定电阻，确保同步机启动特性，启动后自行切断电阻；控制的主控部分是87C51单片机，主要进行开启频率测试、脉冲形成及运行故障处理等功能。

（3）电气联锁与继电保护。磨矿是一项流水线式操作，每台工艺设备的运行和停止是有先后顺序的，而这需要继电保护和电气联锁来保障设备安全，降低故障对生产的影响力。

另外，继电保护主要由气压保护、油温保护、油压保护、励磁故障保护等系统构成，每个保护系统的构造、运行及功能上存在较大差异，均是针对磨矿系统中可能出现故障类型予以保护，确保磨矿生产的顺利进行。

（4）气动离合器与慢速转动系统。供气管路是气动离合器的重要部件，主要由2个压力控制器组成，1号控制器负责贮气罐泄压之后的压力控制，该压达到0.05MPa以下才会使主机开启；2号控制器负责贮气罐的运行压力的控制，范围在0.65到0.75MPa，才可使气动离合器、气囊、同步机等带动磨机运行，实现生产。慢速运转是通过电机拖动慢速传动机构，使磨机运行，其作用达成电动盘车，方便检修，减少劳动量，确保生产安全[4]。

（5）磨机轴瓦保护系统。该系统以时间来划分为启停和运行两个过程。启停时，高压泵运行，其实磨机的运转前期处于悬浮环境，以减少压力，减少摩擦；运行中则对油箱、回油温度及出口温度进行监测，并给以油箱冷却处理，确保油温在30到45℃，如低压泵压在0.05MPa以下或者出口油温在55℃以上，则会自动停止运转，确保磨机轴瓦的安全。

2.电气控制系统运行中存在的问题

磨矿电气控制系统在实际运行生产过程中，往往会出现不同方面的问题，主要有：（1）加球或加棒间隔时间过长，操作量大，经常会引起运行参数的突变，特别是加棒机，由于缺少科学合理的机械传动结构和先进的电控模式，不利于生产。（2）由于无在线浓度、颗粒的检测装置，因此对磨矿生产中主要的运行参数无法做到实时性检测，比如上矿量、返矿量等，使生产员工需要掌握的大部分参数无法在机旁得到实时显示，只能凭生产经验，影响选啥质量和效果。（3）高位料仓料位无自动化监测和数据显示，每系中存在3到5个下矿口，使得无法有效实现摆式给矿机的良好切换。虽有皮带秤计量，但给矿量仍为人工实现，难以保证恒定的入矿量，给生产调度带来一定的困难。（4）磨机油瓦轴的温度等情况均为人工监测，主要依靠生产经验来判断，很难确保磨机保护的实时性。

3.解决磨矿电气控制系统运行问题的方法

3.1引进并应用计算机控制技术

选矿厂在磨矿生产中，应积极引进和应用可编程控制、计算机控制等自动控制技术，并结合自身磨矿生产的既有工艺，创建科学合理的数学分析模型。对磨矿生产中的关键参数进