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料位控制技术在PYD2200圆锥破碎机的应用实践
发布时间：2013-10-18 09:28 来源：未知
铜矿峪矿选矿厂设计能力12000t/d，由一段与二段两个平行的6000t/d系统组成，破碎作业采用三段一闭路的流程（见图1），粗碎作业一段采用PX -900/150旋回破碎机、二段采用PJ1500 x2100颚式破碎机，中碎作业采用PYB-2200标准圆锥破碎机，细碎作业采用PYD-2200短头圆锥破碎机。碎矿产品粒度设计为-15mm，2006年前-20mm占83%。
在三段一闭路流程中，细碎作业主要处理经过检查筛分作业后的筛上返回产品，其效率的高低在整个工艺流程中占有举足轻重的地位。对于给定的矿石和设备，细碎圆锥破碎机的效率主要由给矿粒度、给矿量与排矿口大小所决定，三者相互影响相互制约，一个因素发生变化另一个因素必须相应地变化，才能使破碎机的破碎效率高。但是，由于采用人工操作，缺乏相应的自动检测与控制手段，在生产使用中难以根据条件变化实时调整给矿量，结果造成破碎设备负荷不稳定，破碎腔内的矿量要么不足或布料不均匀、破碎效果差、循环负荷大，要么过多、过负荷，影响生产的正常进行。为此，考虑在碎矿一段细碎圆锥破碎机采用料位控制技术，提高生产过程的自动化控制水平，以达到提高碎矿生产系统能力，降低碎矿产品粒度，节能降耗的目的。
1、实施方案
通过对江西铜业公司德兴铜矿、铜陵有色金属公司冬瓜山铜矿等使用细碎过程控制系统的矿山进行考察，对细碎过程的运行工况的研究及工艺流程的分析，最后确定与电气科技有限公司联合实施对细碎过程料位控制改造。主要内容为：对碎矿一段系统的3号、4号细碎破碎机实施自动监测控制，在破碎腔安装料位计，实时检测圆锥破碎机内的矿石料位；给矿皮带采用变频器实现变频调速；主回路安装电流变送器，检测圆锥破碎机的主机电流，通过变频器改变给矿皮带的速度调节给矿量，以控制破碎腔内的矿石料位，进而稳定破碎机电机功率在设定的范围之内。
控制系统改造方案主要采用计算机控制系统对细碎的两台圆锥破碎机进行优化控制，具体完成以下功能：
(1)给矿皮带采用变频器调速。
(2)在细碎圆锥破碎机的破碎腔内安装料位计，实时检测圆锥破碎机内的矿石料位。
(3)在细碎圆锥破碎机的主回路安装电流变送器，检测圆锥破碎机的主机电流。
(4)根据给矿皮带速度和圆锥破碎机料位发出料位报警，停给矿皮带，由操作工检查破碎腔的料位。
(5)检测中碎、细碎圆锥破碎机的进油温度、回油温度、油压、断油等状态以及圆锥破碎机的故障状态，实现对圆锥破碎机的状态监控和报警。
(6)完成设备作业率、故障率统计，实现设备故障记录、历史数据查询功能。
(7)提供运行工艺流程画面显示，主要参数显示，报警信息显示、趋势图等画面。
(8)具备网络接口，为将监控信息和生产数据实时传送到厂区有关部门，使各个部门及时了解破碎过程的生产情况，为领导层提供决策依据打下基础。
(9)提供手动，自动两种操作方式的调试。
手动方式下设备在现场操作，不由计算机控制，主要用于检修。在自动操作方式下，PLC完成细碎圆锥破碎机、液压和润滑系统、给矿皮带的连锁控制；给矿量由系统按照给定的料位范围自动调整，使控制破碎机的功率达到最佳，也可以由操作员在计算机屏幕上设置皮带电机的频率，系统按照操作员的给定值控制给矿皮带的速度。
(10)完成管、控一体化的调试。
整体配置方案设计，由电气科技有限公司和选矿厂有关技术人员确定，中条山有色金属公司有关专家审核通过。
2、工艺配置及安装调试
2.1系统简介及设备说明
系统采用美国GE公司的PLC硬件系统，通过GE公司的控制平台，实现3号、4号细碎过程自动化改造。系统集成顺序控制、运动控制、过程控制及传动控制于一体，构建了一个综合性的控制平台。为了满足生产工艺的需要，结合现场操作人员的操作习惯，系统操作采用自动调节、手动调节、现场手动三种控制方式。
(1)中心控制柜：通过中心控制柜实现3号、4号细碎给矿的自动控制，对3号、4号细碎及自动给料系统进行监控。
(2)传动装置：两套传动装置分别控制3号、4号细碎给矿皮带。通过控制柜的手动／自动传动装置分别实现3号、4号细碎给矿皮带的手动控制与自动控制。
(3)监控系统：设有上位机图形监控系统，提
供系统状态中文动态画面显示，包括设备参数、设备运行状态、故障记录及报警
(4)操作按钮盒：分别控制3号、4号细碎给矿皮带的启动与停止。
(5)电笛：当设备出现故障时，通过电笛发出故障声响。
2.2安装及调试
选矿厂子2007年6月22日至7月15日对细碎料位控制系统进行了改造，具体由厂家技术人员指导，选矿厂配合，按标准进行各项安装及调试，安装过程顺利，在安装过程多次组织协调会，研究安装及调试过程中遇到的各种问题。通过调试确定：3号细碎的料位为1.2m，4号细碎的料位为1.25m，实现“挤满式”给矿，控制细碎主电机的运行电流在28～32A，控制主机功率在设定范围内。
3、取得的效果
改造后，细碎破碎机实现了“挤满式”给矿，破碎效率明显提高，细碎通过能力由改造前的每台310t/h提高到360tjh，提高了16%，比预计的8%提高了8%；碎矿系统能力由400t/h提高到450t/h，提高了13%。细碎破碎机的产品粒度由-20mm30%～35%提高到45%～50%，提高了15%；碎矿最终产品粒度由-20mm 83%提高到85.5%，提高了2.5%。
4、经济效益
改造后碎矿系统能力明显提高，系统运行时间缩短，系统电耗下降。改造前的l—6月份的电耗为2.3kW .Wt．改造后降为2.15kW .Wt，降低了0.15kW．h/t，按照每年处理215万t矿石、电价0.384元/kW．h计算，年节电32.25万kW-h，折合人民币123840元。改造总投资25万元左右，约两年时间就可收回投资。
5、存在问题
改造后的系统已基本运行平稳，但是由于细碎作业的通过能力每台提高了50t/h，两台提高了100t/h，输送细碎产品的集矿皮带的负荷增加，经常出现过载现象，制约着料位控制技术的正常实施，有待进一步改进。
6结语
该系统自2007年6月份改造以来，运行逐步趋于正常，已在生产中发挥了积极的作用，达到了提高碎矿生产效率，节能降耗的目的。通过对制约料位控制技术的集矿皮带的进一步改造，其效果会更加明显。
