一种利用偏析作用提高半自磨机磨矿效率的方法与流程

本发明属于矿山中磨矿过程生产应用领域，特别是涉及一种利用偏析作用提高半自磨机磨矿效率的控制方法。主要针利用储矿堆“偏析”作用这一不良影响提出一种利用该现象提高半自磨机磨矿效率的方法，转弊为利从而提高后续作业的生产水平。

背景技术：

磨矿过程是个机理复杂、多因素交错影响的工业过程，磨矿过程的产品质量的好坏直接影响到后续选别过程，所以确保磨矿过程的稳定高效运行，对整个选矿过程有很大意义，其中给矿的块比、多少对整个过程起到直接影响，直接影响到选厂的处理量、衬板损耗、钢球消耗、磨矿产品的合格粒度等等一系列的问题。如果整个源头上出现问题，可想而知会对整个选矿过程带来不可估量的严重影响，所以保证给矿的矿量和大小块的块比对整个选厂有着至关重要的作用。现在常用的提高磨机效率的方法主要有：对磨机给矿设备进行改进，如朝阳新宏达钒钛有限公司申请的二段磨矿机浓缩给料斗；或改进磨机内部结构如衬板、给矿口、排矿口等磨机内部结构，如河北展创矿山机械有限公司申请的大型半自磨机耐冲击筒体衬板；或改进加球方式，如常熟非凡新材股份有限公司申请的自动加球机等方式实现磨矿效率提升。这些方法基本都是围绕磨机的结构改进，而本发明主要旨在提高半自磨机的磨矿效率，并深刻考虑到半自磨机的磨矿机理，即半自磨机的主要的磨矿介质是大块矿石和钢球，所以半自磨机的磨矿效率的好坏与大块矿石的比例有很大关系，本发明根据储矿堆会产生“偏析”作用这一特殊现象，研究了一种利用该弊端，转弊为利的算法，实现半自磨机的配矿，并分别兼顾考虑了影响半自磨机磨矿效率的内外因素，实现对半自磨机磨矿效率的全面提升。

技术实现要素：

该方法利用储矿堆会产生“偏析”现象这一特点实现对磨矿过程的配矿，并结合半自磨机的自身工艺指标功率、轴压、磨音、顽石量以及储矿堆的料位这一外部因素，制定出半自磨机的块度和重板给料机启动顺序控制方案，从而提高磨机的半自磨机磨矿效率。

有益效果

该方法可以针对储矿堆会产生“偏析”作用这一特点，并根据这一特点实现对磨矿过程的配矿。该发明以结合磨机的自身工艺指标功率、轴压、磨音、顽石量以及储矿堆的料位外部因素，制定出磨机的块度和重板给料机启动顺序控制方案，通过.net技术、数据库技术、matlab技术等混合编程实现对储矿堆的“金字塔”型控制，保证磨矿前端给料的最优的给矿控制，使得磨机内部的料位稳定在正常值内，提高了磨机的半自磨机磨矿效率2个百分点，台时处理量3到5个百分点，减少了钢球和衬板的损耗5个百分点，稳定了磨矿产品的合格粒度。

附图说明

图1储矿堆金字塔型给矿示意图；

图2储矿堆凹型给矿示意图；

图3储矿堆硬件设备安装位置示意图；

图4储矿堆“金字塔”型控制效果图；

图3中：1为料位计，2为储矿堆，3为重板给料机。

具体实施方式

下面结合附图所示实施例，对本发明作进一步详述。

储矿堆（2）设置在半自磨机之前，用于储存矿石，并且调节破碎与磨矿作业生产系统的设备事故及工作制度的差别。矿石经过旋回破碎机破碎，下落到储矿堆（2）的过程中会产生“偏析”作用，偏析作用的规律是：下落过程中颗粒越大的矿石越往两边走，颗粒越小的矿石在中央。产生偏析作用的前提是储矿堆必须为“金字塔型”，储矿堆的堆型为金字塔型时如图1所示。如果储矿堆呈现“凹”型，则失去偏析作用，当储矿堆的堆型为凹型时如图2所示。故通过上述现象如果在满足半自磨机磨矿要求的前提下，保持储矿堆“金字塔”型，将对磨机的配矿尤其是大小块的配比有着至关重要的影响，如果储矿堆呈现“凹”型将失去配矿作用。

该方法通过.net技术、数据库技术、传感器技术、matlab技术等技术混合编程实现对储矿堆的“金字塔”型控制最终实现提高磨机的半自磨机磨矿效率。储矿堆（2）的料位信号，通过雷达料位计（1）将信号采集，通过dcs与opc通讯传到数据库中，通过.net技术、matlab技术、数据库技术实现对料位信号的智能分析给出储矿堆下方重板给料机（3）的调节指令包括（开启和频率调节），最终实现储矿堆的“金字塔”控制。

首先，利用模糊控制的手段确保磨机在保证半自磨机磨矿效率的前提下，保证“金字塔”型。即（1）中5#、7#的料位最高，（1）中3#、9#的料位次高，（1）中1#、11#的料位最低。当（1）中5#料位=3#料位时，说明在（1）中5#料位出现凹形，如果（3）中7#重板给料机未工作，则建议开启重板（3）中7#重板给料机；如果（3）中7#重板给料机已工作，则建议关闭（3）中5#重板给料机，增大重板（3）中7#重板给料机的输出频率。由于重板给料机一般都是成对开启，因此，（3）中6#、8#重板给料机的控制方法与（3）中5#、7#重板给料机一致。沿着储矿堆的中轴线将（3）中重板给料机分为1#、3#、5#、7#、9#、11#和2#、4#、6#、8#、10#、12#两组组合，每组的控制规则都一致的。统计重板给料机的工作时间，当发现某组重板给料机的工作时间过长，则建议切换其对称的重板。当发现某组重板给料机的工作时间过短，则建议启动该组重板。当储矿堆的来矿块度有检测后，则要求来矿块度与出矿块度的大体相同。现场实时效果图，如图4所示：

其次，确定矿石块度调节原则。根据轴压、功率、磨音、顽石量的变化推断出磨机内部料位的变化趋势，当料位高时，减小大块比例；当料位低时，增大大块比例。同时结合磨机的给矿粒度组成，最终使料位稳定在合适的高度上。从而确定大小块给入量，并结合浮选处理量的允许范围，实现稳定磨机的给矿量，进而改变不同重板给料机的频率。

在次确定重板给料机启动顺序控制原则。对储矿堆，要求矿石的进出平衡，不仅是矿量上的进出平衡，还包括不同尺寸的矿石的进出平衡。同时要求储矿堆的形状保持“金字塔”型，便于来矿矿石在偏析作用下形成大小块的分级。因此，12台重板给料机根据磨矿块度控制方案按照一定的顺序启动，避免出现某台重板给料机长时间不工作而堆矿的现象，并根据重板给料机上方的料位信号，当储矿堆的形状出现凹型时，调节重板给料机的启动顺序，避免凹型继续形成。

最后，控制建议给出后，系统会按照当前开启的重板给料机情况进行频率调整。当输出结果为增大大块矿石比例时，较大块矿石的重板给料机频率增加，同时为保证总体矿量不变，小块矿石重板给料机的频率会减小相应频率；当输出结果为减小大块矿石比例时，较大块矿石的重板给料机频率减小，小块矿石的重板给料机频率增加；当输出结果为不调整矿石比例时，开启重板给料机的频率不变。

技术特征：

技术总结
一种利用偏析作用提高半自磨磨矿效率的方法，涉及一种半自磨给矿控制方法，该发明主要目的是利用储矿堆“偏析”作用这一不良影响并且通过C#技术、数据库技术、matlab技术等混合编程，保证储矿堆保持“金字塔型”以便储矿堆能够实时产生“偏析”作用，转弊为利从而实现对储矿堆后续磨矿工序即半自磨的配矿即矿石的大小块比问题，提高半自磨的磨矿效，从而对减少钢球和衬板损耗，提高生产效率都有明显效果。

技术研发人员：王文田;关长亮;时玉明;王晓永;张雄;毕文;冯贺林;杨驰;刘革;刘启超
受保护的技术使用者：丹东东方测控技术股份有限公司
技术研发日：2016.10.20
技术公布日：2017.08.18