一种浮选柱气泡发生器自动控制装置的制作方法

本实用新型涉及一种浮选柱气泡控制设备，属于矿冶设备领域，具体为一种浮选柱气泡发生器自动控制装置。

背景技术：

随着磷肥工业的高速发展，磷矿的开采及用量也急剧上升，磷矿总体品位日益下降，导致磷酸中杂质成分变得更多和更复杂，开发中低品位磷矿石已成当务之急，对于中低品位钙质胶磷矿，主要杂质是碳酸盐杂质，目前主要采用单一反浮选流程，脱除碳酸盐杂质，富集有用矿，在胶磷矿选别中相对简单。传统的选矿设备采用的浮选机，浮选机存在占地面积大，能耗高等问题；因此，采用新型浮选柱是一种趋势，本申请所针对改进的是低能耗的无循环泵直冲式浮选柱。

无循环泵直冲式浮选柱主要是通过气泡发生器向浮选柱底部注入压缩空气，形成微小气泡，稳定的上升的气泡层，与均匀下降的矿浆逆流碰撞，脉石矿物被气泡带上来，而有用磷矿物向浮选柱底部流出，从而实现有用磷矿物与脉石矿物分离。在浮选柱运行过程中，由于矿物沉积和晶体析出等因素，尤其是在胶磷矿浮选过程中，存在大量的钙、镁离子，很容易析出结晶，粘附在气泡发生器，造成气泡发生器堵塞失效，浮选柱不能正常运行，在胶磷矿浮选中，浮选柱在清理或更换气泡发生器后，仅能正常运行7天左右，便会发生气泡发生器堵塞的现象，致使浮选柱性能下降，直至失去选别功能。

浮选气泡发生器数量较多，一般浮选柱的气泡发生器在10～80支，当发现浮选柱浮选能力下降后，只能将气泡发生器逐支拆出来清理或更换，耗时周期长，人力消耗多，需要大量的人力进行维护，才能确保浮选柱正常运行。

技术实现要素：

针对上述现有技术中行业内存在的气泡发生器发生问题后难以排查检修更换的问题，本实用新型提供了一种浮选柱气泡发生器自动控制装置，能够有效的解决上述若干问题，具体是这样实现的：一种浮选柱气泡发生器自动控制装置，包括若干组连接安装气泡发生器的分气缸(4)，每组分气缸(4)气路均连通至供气主管(6)上，供气主管(6)到分气缸(4)的气路上安装有气体流量计、气动调节阀(1)和压力变送器(2)，所述气体流量计、气动调节阀(1)和压力变送器(2)均连接至控制系统(7)。

进一步的，所述分气缸(4)气路的尾端上安装有气动调节阀(1)，气动调节阀(1)连通至分气缸(4)，气动调节阀(1)连接至控制系统(7)。

进一步的，所述控制系统(7)包括浮选柱充气量调节控制模块(9)、气路自动排污模块(10)、气泡发生器状态监测模块(11)、气泡发生器复位模块(12)。

进一步的，还包括有一个上位机(8)，上位机(8)连接至控制系统(7)，上位机(8)包括有显示控制模块。

进一步的，所述气体流量计为涡街流量计(3)。

本实用新型的工作原理介绍：一种浮选柱气泡发生器自动控制装置，包括若干组连接安装气泡发生器的分气缸(4)，每组分气缸(4)气路均连通至供气主管(6)上，供气主管(6)到分气缸(4)的气路上安装有气体流量计、气动调节阀(1)和压力变送器(2)，所述气体流量计、气动调节阀(1)和压力变送器(2)均连接至控制系统(7)。将浮选柱气泡发生器分为多组控制，采用控制系统(7)统一控制气体流量计、气动调节阀(1)和压力变送器(2)，获得集成度高、易于管理操控，供气主管(6)将气体输送至各组气路上，通过控制系统(7)从气体流量计获取到的每组气路气体流量后，并通过控制系统(7)控制气动调节阀(1)的开度，将每组气泡发生器获得的气体流量控制在设定值范围内，从而使得浮选柱横截面上充气均匀，确保均匀上升的气泡层与逆流下降的矿浆充分接触碰撞，提高分选效率；通过控制系统(7)监测每组气泡发生器的充气气体流量和气体压力值，能判断气泡发生器的运行状态，以便发现故障，及时处理，解决了以前逐支拆卸检查、工作量大的问题。

所述分气缸(4)气路的尾端上安装有气动球阀(5)，气动球阀(5)连通至分气缸(4)，气动球阀(5)连接至控制系统(7)。通过控制系统(7)定时对气动球阀(5)进行开启，从而能达到排出气路中的积液和污物的效果，减少气路中的污物对气泡发生器造成的损害，降低气泡发生器的故障率，延长了发泡器的使用寿命。

所述控制系统(7)包括浮选柱充气量调节控制模块(9)、气路自动排污模块(10)、气泡发生器状态监测模块(11)、气泡发生器复位模块(12)。浮选柱充气量调节控制模块(9)用于连接至气体流量计和气动调节阀(1)，能够获取气体流量计的数值，能够操控气动调节阀(1)的开闭程度；气路自动排污模块(10)，用于连接至气动球阀(5)，并具有计时功能，当预设时间达到，则开启气动球阀(5)，排出气路中的积液和污物；气泡发生器状态检测模块，用于获取各组气路中的气体流量值和气体压力值并进行反馈处理；

还包括有一个上位机(8)，上位机(8)连接至控制系统(7)，上位机(8)包括有显示控制模块。上位机(8)用于监控管理浮选柱中的气泡发生器的气流状态，并具有操控管理的功能；

综上所述，通过控制系统(7)对浮选柱气泡发生器的充气量进行集成管理和监控，不仅能够精确控制每组发气泡发生器的气流量相同，使得浮选柱横截面上充气均匀，确保均匀上升的气泡层与逆流下降的矿浆充分接触碰撞，从而提高分选效率；还能实时监控每组气泡发生器的充气流量值和压力值，便于提供工作人员及时判断气泡发生器的运行状态，以便发现故障，及时处理，解决了以前逐支拆卸检查、工作量大的问题；同时，本装置具备定期排污功能，排出气路中的积液和污物，减少气路中的污物对气泡发生器造成的损害，降低气泡发生器的故障率，延长了发泡器的使用寿命；还能定时进行气泡发生器可靠性试验，通过降低充气压力，使气泡发生器定时复位，避免气泡发生器出现卡死现象，确保发泡器有效运行，从整体上提高了对浮选柱供气的全面管理和监控，提供了对了浮选工艺的精准、高效的工作保障。

附图说明

图1为一种浮选柱气泡发生器自动控制装置的结构示意图；

图2为控制系统的内部模块连接示意图；

其中：1—气动调节阀、2—压力变送器、3—涡街流量计、4—分气缸、5—气动球阀、6—供气主管、7—控制系统、8—上位机、9—选柱充气量调节控制模块、10—气路自动排污模块、11—气泡发生器状态监测模块、12—气泡发生器复位模块。

具体实施方式

实施例：云南磷化集团昆阳磷矿浮选厂1#浮选柱应用，一种浮选柱气泡发生器自动控制装置，如图1、图2所示，包括若干组连接安装气泡发生器的分气缸4，每组分气缸4气路均连通至供气主管6上，供气主管6到分气缸4的气路上安装有气体流量计、气动调节阀1和压力变送器2，所述气体流量计、气动调节阀1和压力变送器2均连接至控制系统7。将浮选柱气泡发生器分为多组控制，采用控制系统7统一控制气体流量计、气动调节阀1和压力变送器2，获得集成度高、易于管理操控，供气主管6将气体输送至各组气路上，通过控制系统7从气体流量计获取到的每组气路气体流量后，并通过控制系统7控制气动调节阀1的开度，将每组气泡发生器获得的气体流量控制在设定值范围内，从而使得浮选柱横截面上充气均匀，确保均匀上升的气泡层与逆流下降的矿浆充分接触碰撞，提高分选效率；通过控制系统7监测每组气泡发生器的充气气体流量和气体气体压力值，能判断气泡发生器的运行状态，以便发现故障，及时处理，解决了以前逐支拆卸检查、工作量大的问题。

所述分气缸4气路的尾端上安装有气动球阀5，气动球阀5连通至分气缸4，气动球阀5连接至控制系统7。通过控制系统7定时对气动球阀5进行开启，从而能达到排出气路中的积液和污物的效果，减少气路中的污物对气泡发生器造成的损害，降低气泡发生器的故障率，延长了发泡器的使用寿命。

所述控制系统7包括浮选柱充气量调节控制模块9、气路自动排污模块10、气泡发生器状态监测模块11、气泡发生器复位模块12。还包括有一个上位机8，上位机8连接至控制系统7，上位机8包括有显示控制模块。

具体使用时：供气主管6连接至五组分气路，通过气路上各自的气动调节阀1调节后，均匀的输送相同的气量至每组分气路中，最终分别输入至各自的气泡发生器，浮选柱充气量调节控制模块9用于连接至气体流量计和气动调节阀1，能够获取气体流量计的数值，并将该数值实时显示于上位机8上，同时能够操控气动调节阀1的开闭程度，具有调整气体流量值并且也传输至上位机8进行显示和控制的功能；

气路自动排污模块10，用于连接至气动球阀5，并具有计时功能，当预设时间达到，则开启气动球阀5，排出气路中的积液和污物；例如按8小时左右定时进行气路排污，确保气路干净，减少气路中的污物对气泡发生器造成的损害，降低气泡发生器的故障率，气泡发生器由原来的7天左右全部检查一次，延长到半年左右，降低了发泡器的故障率；

气泡发生器状态检测模块，用于获取各组气路中的气体流量值和气体压力值并进行反馈处理，也能将气体流量值、气体总量值、和气体压力值发送至上位机8进行显示，如下表格所示，便于直观的显示和调整，能够确保气量稳定，浮选指标稳定。

从上表结果还可以得出充气量与浮选指标的关系，即充气量为12.01nm3/min为适中的气量。从而生产过程中，可以根据浮选指标定量调节充气量，实现了精细化管理和操控，提高浮选精准、稳定和可操控性；

气泡发生器复位模块12，用于定时进行气泡发生器可靠性试验，通过降低充气压力，使气泡发生器定时复位，避免气泡发生器出现卡死现象，确保发泡器有效运行；具体的，通过气泡发生器复位模块12设定一个试验周期，时间一旦达到预设值，首先打开气动球阀5，然后关闭气动调节阀1，气泡发生器失去压力，顶杆机构自动复位，排除可能造成卡死堵塞的杂物，随后关闭气动球阀5，打开气动调节阀1，达到气泡发生器进行复位清理的目的，使得气泡发生器恢复并能够继续正常工作。