浮选加药自动控制系统
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矿 业 工 程
３ ６ Ｍｉ ｎ ｎｉ ｇ Ｅｎｇ ｎｅ ｒ ｎ ｉ ｅ ｉｇ
第 １ Ｏ卷 第 ２期 ２１ ０ ２年 ４月
・设 备 与 维 修 ・
浮 选 加 药 自 动 控 制 系 统
钟 刚 王 东 修 德 江
（ 钢集 团矿业 设计 研究 院 ，辽 宁 鞍 山 １ ４ ０ ） 鞍 １０ ４
２ 自动 加 药 Ｐ Ｄ控 制 原 理 Ｉ
Ｐ Ｄ调节器 是一种 线性 调节 器 ，将 给 定值 叫与 Ｉ 输 出值 Ｙ构 成控 制偏差 ｅ 比例 、积分 、微分 通 过 的 线性组 合 构 成 控 制 量 ，简称 为 Ｐ Ｄ 调 节 器 。 比例 Ｉ 调节器 对 于偏 差 ｅ是 即 时反 应 的 ，Ｋ 为 比例 系数 ， ｕ是 控制 量 的初 始值 ，偏 差一但 产生 ，调 节 器立 即 。 产生控 制作 用使 被控量 向减 小偏差 的方 向变 化 ，控 制作用 的 强弱取 决于 比例 系数 Ｋ。积 分调节 器将 消
浮选工 艺需 近似 于 ｐ Ｈ一 １． ，温度 在 ５ ℃环 １５ ７ 境 中进 行 。加 入 Ｎ ＯＨ 调 矿 浆 ｐ ａ Ｈ；淀 粉 为 抑 制
剂 ，可抑 制 铁 的 上 浮 ；Ｃ Ｏ 为 活 化 剂 ，将 铁 和 石 ａ
英分 离 并 活 化 石 英 ；Ｒａ １ ７ ５为 捕 收 剂 ，可 捕 收 石
给矿
Ｏ 引 言
现 代铁 矿选 矿工艺 中有 一种 为 阴离 子反 浮选工 艺 ，即在矿 浆槽 中加 入抑制 剂 ，活化剂 ，捕 收剂 等
药剂 实现 铁精矿 与石 英等 杂质 的分 离 ，并使 石英 等
杂质 浮在矿 浆上 部 随流程 进入尾 矿 ，铁精矿 沉 降于 矿浆槽 底部 被选 出进 入精 矿池 。浮选 加药 的方式 有
摘 要 ：介 绍 了铁 矿 选 矿 工 艺 中 由工 控 机 、Ｐ Ｉ ｃ、触 摸 屏 、变 频 器 等 组 成 的 浮 选 加 药 自动 控 制 系 统 的 基 本原 理 和控 制 过 程 ， 以及 应 用 的实 际 效 果 和 推 广 前 景 。 关键 词 ：Ｐ 自动 加 药 ；ＰＤ；变 频 器 Ｉ Ｃ； Ｉ 中 图 分 类 号 ：ＴＰ２ １ ３ ７ ． 文 献标 识码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１ ７ —８ ５ （ ０ ２ ０ － ０ ３ —０ ６ １ ５０ ２１） ２ ０６ ３
多种 ，其 中 主要 有 人 工 定 时加 药 、静 压 箱 自流 加
药 、计量 泵加药 和 Ｐ Ｄ精 确控 制加药 系统 。 Ｉ 其 中人工 定时加 药 劳动强Hale Waihona Puke Baidu度大 ，精确 性 差 ，并
且 药剂具 有腐 蚀性 ，对 工人 健康不 利 ；静压 箱 自流
图 １ 浮 选 工 艺 流 程 图
控制 ，由于算法 简单 可靠性 好 ，被广 泛应 用于 工业 控制 ，可 建立精 确数 学 的模 型 ，获得 理想 的控 制效
果 ，并改 善 系统 的动态 和稳态 性能 ，这样 可达 到精
确加 药和 减轻工 人 劳动强 度 的 目地 ，另外 ，操 作远 离 现场 ，可使 工人 减轻药 剂对 身体 的伤 害 。
变频器
收 稿 日期 ：２ １ —０ —２ ０１ ９ ８
矿 薯 研 瞎 程 一 男 汉 辽 鞍人 鞍 集 业 篓 师 ‘ 设 究工 计 院 ， 族 宁 山 口钢 团
。
图 选药动制统 图 ２浮 加 自 控 系 框
团 ‘ 片 匹 删 ｜Ｊ 嗣 、 ＇
２ １ 年第 ２ ０２ 期
Ｐ Ｆ Ｂ Ｐ网建 立 的 和 Ｃ Ｕ 之 间 通 讯 的 Ｉ０ ＲＯ Ｉ ＵＳ Ｄ Ｐ ／
站 ；Ｓ ２ Ｍ３ １为数 字 量 输 入 模 块 用 以检 测 各 个 加 药 设备 的状 态 ；Ｓ ２ Ｍ３ ２为 数 字 量 输 出模 块 为控 制 和 指示 及状 态报 警 ；Ｓ ３ 为模 拟量 输入模 块 为 ４ Ｍ３ １ ～
１ 浮选 自动 加 药 系统 简 介
河 北盛 东 选 矿 厂 采 用 阴 离 子 反 浮 选 工 艺 ，分
东 、西 两半 场 ，系统 流程各 自独 立 ，矿浆经 搅拌槽
进入 浮选流 程 ，经过 一级 粗选 ，一级 精 选 ，３个 扫 选流槽 选别 精矿 ，其 工艺 流程 见 图 １ 。
加 药需 要保 持药箱 内压 力稳 定 ，从 而使 给药 泵和溢 流处于 相对 长时工 作状 态 ，使能源 和设 备造 成较 大 浪费 ；计量 泵加药 比较 节约 能源 ，但 由于有 些药剂 加入 量不是 很大 ，计量 泵达 不到 精度 要求会 给加 药
量带 来较 大 误 差 。而 该 加 药 系 统 采 用 常 规 的 Ｐ Ｄ Ｉ
英 ，产生 泡沫并 使 石英浮 于矿 浆表 面 。这 ４种 药剂 均 加 入 矿 浆 搅 拌 槽 中 ，其 中 Ｒａ １ Ｔ ５除 在 此 加 入 ，
还 需在 精选矿 浆槽 中两个 加药 点加 入 ，以增 强捕 收 效 果 。该 系统 每 半 场 各设 置 １ Ｏ个 加 药 点 ，每 处 加
钟 刚 等 浮 选加 药 自动控 制 系统
３ ７
药 点一 工一 备 ，其 中 由于 Ｃ Ｏ 易 沉 淀 而 采 用 切线 ａ 旋 流加 药方 式 。其 他 ３种 药 剂 加 药 系 统 采 用 工 控 机 、触 摸 屏 、Ｐ Ｃ Ｌ 、现 场 仪 表 箱 、 流 量 计 、加 药
泵 、药 箱 和管路 组成 ，见 图 ２ 。
除系统 静差 。微 分调节 器有 助 于减小 超调 、克服 振
２ ｍＡ标 准 信 号 ，该 系 统 检 测 流 量 计 流 量 信 号 ； ０
Ｓ ３ Ｍ３ ２为模 拟 量 输 出模 块 ，４ ２ ｍＡ 标 准信 号 控 ～ ０ 制加 药泵 变频 输 出 。Ｐ Ｃ、调 节仪 表与 流量 计 间采 Ｌ 用 隔离 变送器 隔离 检测 信号 ，以减 少各种 扰 动信号 干扰 ，从 而保 正检 测量 的准确 性 。
３ ６ Ｍｉ ｎ ｎｉ ｇ Ｅｎｇ ｎｅ ｒ ｎ ｉ ｅ ｉｇ
第 １ Ｏ卷 第 ２期 ２１ ０ ２年 ４月
・设 备 与 维 修 ・
浮 选 加 药 自 动 控 制 系 统
钟 刚 王 东 修 德 江
（ 钢集 团矿业 设计 研究 院 ，辽 宁 鞍 山 １ ４ ０ ） 鞍 １０ ４
２ 自动 加 药 Ｐ Ｄ控 制 原 理 Ｉ
Ｐ Ｄ调节器 是一种 线性 调节 器 ，将 给 定值 叫与 Ｉ 输 出值 Ｙ构 成控 制偏差 ｅ 比例 、积分 、微分 通 过 的 线性组 合 构 成 控 制 量 ，简称 为 Ｐ Ｄ 调 节 器 。 比例 Ｉ 调节器 对 于偏 差 ｅ是 即 时反 应 的 ，Ｋ 为 比例 系数 ， ｕ是 控制 量 的初 始值 ，偏 差一但 产生 ，调 节 器立 即 。 产生控 制作 用使 被控量 向减 小偏差 的方 向变 化 ，控 制作用 的 强弱取 决于 比例 系数 Ｋ。积 分调节 器将 消
浮选工 艺需 近似 于 ｐ Ｈ一 １． ，温度 在 ５ ℃环 １５ ７ 境 中进 行 。加 入 Ｎ ＯＨ 调 矿 浆 ｐ ａ Ｈ；淀 粉 为 抑 制
剂 ，可抑 制 铁 的 上 浮 ；Ｃ Ｏ 为 活 化 剂 ，将 铁 和 石 ａ
英分 离 并 活 化 石 英 ；Ｒａ １ ７ ５为 捕 收 剂 ，可 捕 收 石
给矿
Ｏ 引 言
现 代铁 矿选 矿工艺 中有 一种 为 阴离 子反 浮选工 艺 ，即在矿 浆槽 中加 入抑制 剂 ，活化剂 ，捕 收剂 等
药剂 实现 铁精矿 与石 英等 杂质 的分 离 ，并使 石英 等
杂质 浮在矿 浆上 部 随流程 进入尾 矿 ，铁精矿 沉 降于 矿浆槽 底部 被选 出进 入精 矿池 。浮选 加药 的方式 有
摘 要 ：介 绍 了铁 矿 选 矿 工 艺 中 由工 控 机 、Ｐ Ｉ ｃ、触 摸 屏 、变 频 器 等 组 成 的 浮 选 加 药 自动 控 制 系 统 的 基 本原 理 和控 制 过 程 ， 以及 应 用 的实 际 效 果 和 推 广 前 景 。 关键 词 ：Ｐ 自动 加 药 ；ＰＤ；变 频 器 Ｉ Ｃ； Ｉ 中 图 分 类 号 ：ＴＰ２ １ ３ ７ ． 文 献标 识码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１ ７ —８ ５ （ ０ ２ ０ － ０ ３ —０ ６ １ ５０ ２１） ２ ０６ ３
多种 ，其 中 主要 有 人 工 定 时加 药 、静 压 箱 自流 加
药 、计量 泵加药 和 Ｐ Ｄ精 确控 制加药 系统 。 Ｉ 其 中人工 定时加 药 劳动强Hale Waihona Puke Baidu度大 ，精确 性 差 ，并
且 药剂具 有腐 蚀性 ，对 工人 健康不 利 ；静压 箱 自流
图 １ 浮 选 工 艺 流 程 图
控制 ，由于算法 简单 可靠性 好 ，被广 泛应 用于 工业 控制 ，可 建立精 确数 学 的模 型 ，获得 理想 的控 制效
果 ，并改 善 系统 的动态 和稳态 性能 ，这样 可达 到精
确加 药和 减轻工 人 劳动强 度 的 目地 ，另外 ，操 作远 离 现场 ，可使 工人 减轻药 剂对 身体 的伤 害 。
变频器
收 稿 日期 ：２ １ —０ —２ ０１ ９ ８
矿 薯 研 瞎 程 一 男 汉 辽 鞍人 鞍 集 业 篓 师 ‘ 设 究工 计 院 ， 族 宁 山 口钢 团
。
图 选药动制统 图 ２浮 加 自 控 系 框
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２ １ 年第 ２ ０２ 期
Ｐ Ｆ Ｂ Ｐ网建 立 的 和 Ｃ Ｕ 之 间 通 讯 的 Ｉ０ ＲＯ Ｉ ＵＳ Ｄ Ｐ ／
站 ；Ｓ ２ Ｍ３ １为数 字 量 输 入 模 块 用 以检 测 各 个 加 药 设备 的状 态 ；Ｓ ２ Ｍ３ ２为 数 字 量 输 出模 块 为控 制 和 指示 及状 态报 警 ；Ｓ ３ 为模 拟量 输入模 块 为 ４ Ｍ３ １ ～
１ 浮选 自动 加 药 系统 简 介
河 北盛 东 选 矿 厂 采 用 阴 离 子 反 浮 选 工 艺 ，分
东 、西 两半 场 ，系统 流程各 自独 立 ，矿浆经 搅拌槽
进入 浮选流 程 ，经过 一级 粗选 ，一级 精 选 ，３个 扫 选流槽 选别 精矿 ，其 工艺 流程 见 图 １ 。
加 药需 要保 持药箱 内压 力稳 定 ，从 而使 给药 泵和溢 流处于 相对 长时工 作状 态 ，使能源 和设 备造 成较 大 浪费 ；计量 泵加药 比较 节约 能源 ，但 由于有 些药剂 加入 量不是 很大 ，计量 泵达 不到 精度 要求会 给加 药
量带 来较 大 误 差 。而 该 加 药 系 统 采 用 常 规 的 Ｐ Ｄ Ｉ
英 ，产生 泡沫并 使 石英浮 于矿 浆表 面 。这 ４种 药剂 均 加 入 矿 浆 搅 拌 槽 中 ，其 中 Ｒａ １ Ｔ ５除 在 此 加 入 ，
还 需在 精选矿 浆槽 中两个 加药 点加 入 ，以增 强捕 收 效 果 。该 系统 每 半 场 各设 置 １ Ｏ个 加 药 点 ，每 处 加
钟 刚 等 浮 选加 药 自动控 制 系统
３ ７
药 点一 工一 备 ，其 中 由于 Ｃ Ｏ 易 沉 淀 而 采 用 切线 ａ 旋 流加 药方 式 。其 他 ３种 药 剂 加 药 系 统 采 用 工 控 机 、触 摸 屏 、Ｐ Ｃ Ｌ 、现 场 仪 表 箱 、 流 量 计 、加 药
泵 、药 箱 和管路 组成 ，见 图 ２ 。
除系统 静差 。微 分调节 器有 助 于减小 超调 、克服 振
２ ｍＡ标 准 信 号 ，该 系 统 检 测 流 量 计 流 量 信 号 ； ０
Ｓ ３ Ｍ３ ２为模 拟 量 输 出模 块 ，４ ２ ｍＡ 标 准信 号 控 ～ ０ 制加 药泵 变频 输 出 。Ｐ Ｃ、调 节仪 表与 流量 计 间采 Ｌ 用 隔离 变送器 隔离 检测 信号 ，以减 少各种 扰 动信号 干扰 ，从 而保 正检 测量 的准确 性 。