智能陶瓷过滤机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及过滤装置技术领域，尤其是一种智能陶瓷过滤机。
【背景技术】
[0002]陶瓷过滤机是新一代高效节能的液固分离设备，目前已广泛应用于国内外铁精矿、铜精矿、铅精矿、招精矿、镇精矿、金精矿、憐精矿及混精矿等行业，它是目如国际上公认的细粒级矿物过滤最新型的高效率、低能耗液固分离选矿设备，具有产量大、效率高、滤饼水份低及节能环保效果明显等优点，以其显著的社会经济效益现已彻底取代传统的园盘真空过滤机。
[0003]随着地球矿产资源的大量开采，地表矿物不断枯竭，品位逐渐降低，矿石性质越来越复杂。陶瓷过滤机作为矿山选矿的主要设备，对其性能及使用要求也日益提高，要求陶瓷过滤机具有智能化、网络化，从而逐步实现工厂无人化。
[0004]陶瓷过滤机的主要技经指标是产品的产能、含水率及回收率等，然而实际生产中，影响陶瓷过滤机性能的因素非常复杂，存在着种种问题和困难，难以提高和改善。常规控制陶瓷过滤机已远远不能满足当前选矿企业对选矿设备的要求。因此实现陶瓷过滤机控制系统的创新设计势在必行、意义重大。
【发明内容】
[0005]本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种结构合理的智能陶瓷过滤机，从而采用智能控制系统，满足选矿设备的要求。
[0006]本发明所采用的技术方案如下:
一种智能陶瓷过滤机，包括安装于机座上的陶瓷过滤机，所述陶瓷过滤机包括槽体，所述槽体内通过主轴安装转筒，所述转筒的外圆周面上均匀间隔安装有多块扇形板拼接成的圆环形陶瓷过滤板，位于陶瓷过滤板的侧面安装滤板视觉传感器；还包括多个超声波振子盒，所述超声波振子盒位于相邻的陶瓷过滤板之间，所述槽体还安装有搅拌器和加热器；所述槽体的底部延伸有卸料管，所述卸料管的管道上安装有清洗剂传感器，所述槽体内一端安装有矿浆温度传感器、矿浆浓度传感器和矿浆PH值传感器；所述槽体内另一端安装矿槽料位计，位于陶瓷过滤机一侧设置有电控柜，所述电控柜内设置有触摸屏、PLC、PID调节器、变频器和低压电器元件；位于陶瓷过滤机另一侧安装有主轴的驱动装置，所述主轴上安装分配头，所述分配头通过真空管路经滤桶与真空泵连接，所述分配头还通过反冲管路与管道泵相连，所述反冲管路上安装有反冲压力传感器；还包括折弯结构的槽体进浆管，所述槽体进浆管上安装有槽体进料阀，所述槽体进浆管的出浆口位于槽体内侧面上方；还包括滤桶，所述滤桶内安装滤桶液位计，所述滤桶上设置有真空压力变送器。
[0007]作为上述技术方案的进一步改进:
所述陶瓷过滤板采用微孔氧化铝材料。
[0008]本发明的有益效果如下: 本发明结构紧凑、合理，操作方便，针对陶瓷过滤机的特点及要求，将专家控制、模糊控制的理论和优秀操作工的典型经验相结合，将专家的智能控制算法、模糊控制算法引入到陶瓷过滤机过滤控制和清洗控制过程中，在线、实时控制陶瓷过滤机，并进行效果验证。
[0009]实际应用表明，产能、水份和清洗效果等主要技经指标明显改善，产能显著提高，水份下降，并且比较稳定。应用模糊控制，使过滤板清洗由简单的“能洗”，发展到具有高洗净度、低损伤率、高漂洗比、节水节能等高层次功能。减轻了操作工劳动强度，从而彻底改变陶瓷过滤机传统控制的落后面貌。
[0010]本发明将专家控制应用于陶瓷过滤机过滤过程控制，将模糊控制应用于过滤板清洗过程控制，这种方式将不同的智能控制算法适当地相互结合并且取长补短，发挥整体优势，应用于陶瓷过滤机的控制系统，获得了单一控制算法无法具备的控制效果。
【附图说明】
[0011]图1为本发明的结构示意图。
[0012]其中:1、电控柜；2、触摸屏；3、PLC ;4、低压电器元件；5、陶瓷过滤机；6、加热器；
7、陶瓷过滤板；8、主轴；9、卸料管；10、超声波振子盒；11、转筒；12、搅拌器；13、槽体进浆管；14、矿槽料位计；15、分配头；16、真空泵；17、槽体进料阀；18、滤桶液位计；19、滤桶；20、矿浆温度传感器；21、矿浆浓度传感器；22、矿浆pH值传感器；23、反冲压力传感器；24、真空压力变送器；25、滤板视觉传感器；26、清洗剂传感器；27、PID调节器；28、变频器；29、管道泵。
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图，说明本发明的【具体实施方式】。
[0014]如图1所示，本实施例的智能陶瓷过滤机，包括安装于机座上的陶瓷过滤机5，陶瓷过滤机5包括槽体，槽体内通过主轴8安装转筒11，转筒11的外圆周面上均匀间隔安装有多块扇形板拼接成的圆环形陶瓷过滤板7，位于陶瓷过滤板7的侧面安装滤板视觉传感器25 ;还包括多个超声波振子盒10，超声波振子盒10位于相邻的陶瓷过滤板7之间，槽体还安装有搅拌器12和加热器6 ;槽体的底部延伸有卸料管9，卸料管9的管道上安装有清洗剂传感器26，槽体内一端安装有矿浆温度传感器20、矿浆浓度传感器21和矿浆pH值传感器22 ;槽体内另一端安装矿槽料位计14，位于陶瓷过滤机5 —侧设置有电控柜1，电控柜I内设置有触摸屏2、PLC3、PID调节器27、变频器28和低压电器元件4 ;位于陶瓷过滤机5另一侧安装有主轴8的驱动装置，主轴8上安装分配头15，分配头15通过真空管路经滤桶19与真空泵16连接，分配头15还通过反冲管路与管道泵29相连，反冲管路上安装有反冲压力传感器23 ;还包括折弯结构的槽体进浆管13，槽体进浆管13上安装有槽体进料阀17，槽体进浆管13的出浆口位于槽体内侧面上方；还包括滤桶19，滤桶19内安装滤桶液位计18，滤桶19上设置有真空压力变送器24。
[0015]陶瓷过滤板7采用微孔氧化铝材料。
[0016]本发明所述的转筒11的外圆周面上均匀间隔安装有多块扇形板拼接成圆环形的陶瓷过滤板7，主轴8在可无级变速的减速机由变频电动机带动下旋转。
[0017]陶瓷过滤机5的工艺流程包括四个区域:滤饼形成(真空区)、滤饼干燥(干燥区)、滤饼刮除(卸料区)、清洗(反冲洗区)。
[0018]陶瓷过滤机采用亲水的微孔氧化铝陶瓷过滤板7作为过滤介质，过滤层布满了许多微米级孔径的微孔，过滤开始首先在真空区时，浸没在矿浆料槽中的过滤板在被抽真空力的作用下，微孔中的毛细作用力大于真空所施加的力，使微孔中始终保持充液状态，只有水能够通过过滤板，而空气不能通过，真空度能保持在-0.095MPa以上，故能耗极低，而且滤饼含水量少。
[0019]逐步抽取矿浆中的水份形成干燥的滤饼，在滤板表面形成一层颗粒堆积层，陶瓷板继续旋转，在干燥区滤饼进一步干燥，进入卸料区时被刮下，刮下的滤饼由皮带机输送到仓库。随后陶瓷过滤板进入反冲洗区，反冲液通过分配头15进入陶瓷过滤板，反方向冲洗堵塞在过滤板微孔中的颗粒，而抽取矿浆中的滤液通过分配头15进入真空桶连续排出，完成液固分离，至此完成一个过滤工艺流程周期。
[0020]当陶瓷过滤机5过滤运行一个班时间(8小时)后，多孔陶瓷过滤板7逐渐被堵塞，就必须对陶瓷过滤板7进行清洗再生，可采用超声清洗和化学介质联合清洗(加硝酸或草酸)的方法，以保持陶瓷过滤机的循环高效运行。
[0021](一)智能控制系统组成
陶瓷过滤机智能控制系统硬件主要由PLC3、触摸屏2、PID调节器27、变频器28、电磁气动阀、各类传感器(料位计、液位计、温度、浓度、PH值、反冲压力、真空压力、视觉、清洗剂传感器26等)、低压电器元件4、加热器6及电控柜I组成，采用PLC3 (罗克韦尔AB公司CompactLogix控制器)和触摸屏2组成智能控制系统。传感器将由测量的矿槽料位计14、滤桶液位计18、酸桶液位计、矿浆温度传感器20、矿浆浓度传感器21、矿浆pH值传感器22、反冲压力传感器23、真空压力变送器24、滤板视觉传感器25、清洗剂传感器26等的模拟量信号(电流DC4?20mA)及主轴8、搅拌器12通过变频器28输出的转速信号(电压DCO?10V)送至PLC3的模拟量输入模块。
[0022]由于陶瓷过滤机5的生产工艺中涉及许多时滞、时变、非线性等复杂对象，而采用常规控制算法不能获得满意的控制效果。智能控制策略如模糊控制、专家控制、神经网络、遗传算法等在控制工程领域已经得到了广泛的应用。
[0023]将陶瓷过滤机5控制系统作为研究对象，根据能量平衡，分析了该对象的阶跃响应特点，以实验数据为基础，利用阶跃响应曲线法辨识出系统的数学模型。选用美国罗克韦尔AB公司的CompactLogix 1769-L32E系列PLC3作为控制器，将先进控制算法嵌入到PLC3的常规控制系统