試論磨礦自動化技術與選礦廠節(jié)能降耗

1997年，中國金屬學會在北京就中國鋼鐵體系召開了相關議會。本次會議圍繞節(jié)能降耗，提高行業(yè)競爭力展開了激烈的討論。其中，就能源消耗在金屬礦產的選礦生產中進行了強調。隨著人們對節(jié)能理念的不斷深入以及科學技術的開發(fā)，使得在礦業(yè)開采、選礦廠能量控制以及磨礦技術等多方面取得了明顯的進步。

1  基于互聯(lián)網(wǎng)的磨礦自動化系統(tǒng)

1.1  磨礦自動化系統(tǒng)的結構組成

1.1.1  硬件結構設施

在互聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展的背景之下，進行磨礦的自動化技術研究，將相關的自動化系統(tǒng)應用到選礦廠磨礦生產中。該系統(tǒng)能夠清楚的將生產現(xiàn)場儀表所檢測到的有效數(shù)據(jù)以無線的方式傳輸?shù)街行臄?shù)據(jù)處理器上，最后經過處理器的反饋處理到共控機械中，從而讓整個磨礦系統(tǒng)能夠將數(shù)據(jù)集成到數(shù)據(jù)庫中，形成一定數(shù)量的數(shù)據(jù)池。整個通訊系統(tǒng)主要通過兩個數(shù)據(jù)庫服務器，來進行機械的自動化運作和控制，從而達到自動控制的效果。整個系統(tǒng)是在互聯(lián)網(wǎng)的應用程序基礎上，進行一定的優(yōu)化和創(chuàng)新，能夠實現(xiàn)數(shù)據(jù)和服務同時進行，方便企業(yè)管理者在外網(wǎng)上進行現(xiàn)場的運作訪問和了解。

1.1.2  系統(tǒng)軟件組成結構

利用互聯(lián)網(wǎng)+，進行磨礦系統(tǒng)的設計和使用，在其準確性、快捷性以及混合模式等多方面存在一定的技術要求。在系統(tǒng)的上位機上利用C語言進行程序的編寫，對于管理計算機的相關程序則是由美國微軟公司研發(fā)的Visual Studio 2010的基礎上進行編寫的。

1.2  磨礦自動化系統(tǒng)的功能與主要技術

1.2.1  基于互聯(lián)網(wǎng)的無線數(shù)據(jù)傳輸技術

要想在磨礦系統(tǒng)中實現(xiàn)或運用自動化的技術，對于設備之間所產生的數(shù)據(jù)進行科學化的管理和應用是尤為重要的環(huán)節(jié)。而在磨礦自動化系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)的傳輸是整個系統(tǒng)的基礎，該系統(tǒng)在原有的基礎上將無線傳輸方式代替了傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)線路傳輸?shù)姆绞?。當計算機利用串口調試助手將RS485模塊和RS232模塊的網(wǎng)絡ID進行統(tǒng)一屬性的設置時，便可以實現(xiàn)多個設備與主要控制系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)的交互使用。當該系統(tǒng)運用到實際的生產中時，RS485模塊是設計為和設備的儀表盤相互連接，用于數(shù)據(jù)的傳輸；RS232模塊則設計成與管理的計算機連接，便于數(shù)據(jù)的接受。ZigBee的無線數(shù)據(jù)傳輸技術從本質上來分析，是一種操作簡便、成本消耗低、高效率的雙向通信技術，在設備的自動化領域被廣泛應用。

1.2.2  基于互聯(lián)網(wǎng)的海量數(shù)據(jù)處理技術

當企業(yè)應用磨礦自動化生產技術時，需要對其帶來的經濟效益或能量損失進行有效的掌握和把控，因此生產數(shù)據(jù)的收集是對于整個自動化磨礦的過程以及經濟增收進行科學化分析和評估的主要依據(jù)點。在傳統(tǒng)的礦石資源打磨的生產化體系中，相關設備所產生的數(shù)據(jù)由于種類和數(shù)量極多，無法進行及時的處理和顯示，從而無法客觀的對其系統(tǒng)的詳細運行情況做出準確的判斷和分析。但是，在海量的數(shù)據(jù)中往往隱含著大量的有用信息，將這些信息進行提取和引入，建立長期的資料數(shù)據(jù)庫，將設備產生相關信息數(shù)據(jù)的原因進行系統(tǒng)的分析，能在很大程度上減少設備發(fā)生故障的概率，還可以根據(jù)參數(shù)化數(shù)據(jù)對相應設備進行系統(tǒng)上的技術更新和優(yōu)化。

1.3  運行物聯(lián)網(wǎng)磨礦自動化技術的現(xiàn)狀分析

1.3.1  實現(xiàn)自動化磨礦的優(yōu)缺點

為進一步實現(xiàn)磨礦產業(yè)鏈的優(yōu)化，從而有效的節(jié)約產業(yè)資本，必須要加強對于磨礦自動化技術的研發(fā)和應用。據(jù)了解，只有在進行分級磨礦的過程中，對其所產生的技術參數(shù)進行一定的控制和優(yōu)化，才能從根本上將整個磨礦生產過程維持在較為穩(wěn)定的狀態(tài)。當?shù)V業(yè)生產的全過過程處于穩(wěn)定的條件下，才能將磨礦的分級粒度把控的更為精確化，從而才會有機會將打磨機械的處理數(shù)量增加，降低了選礦廠打磨機械所消耗的能量。相關有效的試驗數(shù)據(jù)表明，當選礦廠采用合適的自動控制系統(tǒng)應用到礦石資源的打磨時，其年年收入相比于去年有明顯的增收。

1.3.2  磨礦自動化的節(jié)能效果

對于礦產開采和冶煉的產業(yè)來說，需要對其經濟效益進行有效的提高。在傳統(tǒng)的磨礦系統(tǒng)中，只是通過儀表盤的數(shù)據(jù)來顯示相關機械運行的情況，對于生產的效能無法進行實時的監(jiān)控和掌握。當運行現(xiàn)代自動化磨礦技術后，系統(tǒng)能夠通過傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進行交流和對話，對每臺機械的實際生產量、成本投入量、能量損耗量等等進行精確化的統(tǒng)計和分析，從而達到有效的節(jié)能減排效果。

2  選礦廠節(jié)能降耗的相關技術研究

2.1  礦石的預選

隨著工業(yè)化時代的發(fā)展，經濟市場對于資源的需求量越來越大，礦業(yè)產品的品味也日漸貧化，對于天然礦石的預選也成為了社會大眾關注的重點。當磁鐵礦礦石的預選被廣泛應用到實際的生產生活中時，在關于大冶鐵礦的預選工藝研究體系中明確指出，磁滑輪進行預算所產生的節(jié)能降耗的作用，在對于選礦廠的相關建設中扮演著重要的角色。對于具有弱磁性的鐵礦石來說，該類型的礦產資源在進行預選時，其感應式的強磁選機曾經被廣泛應用于礦廠的選取中或進行相應的工業(yè)化實驗設計。

2.2  將礦物質多碎少磨

根據(jù)有關生產資料得知，在整個粉碎作業(yè)所消耗的總能量中，分選前礦石的粉碎作業(yè)中有關碎礦的消耗能量占15％的比例。由此可見，與傳統(tǒng)的磨礦方法相比，將碎礦進行磨損的時候所產生的能量遠遠小于磨礦所消耗的能量。在此基礎上，進行了綜合的分析和考慮，從而提出了將碎礦與磨礦工序能量消耗進行科學化的分配的相關課題。其目的在于從以下兩個方面出發(fā)：第一，根據(jù)碎礦的磨損臨界值，研究出具有更高破碎比的先進設備。第二，在體系的內部進行改變，采取科學的措施方法將粉碎設備的能量消耗值降到最低。

2.3  隨磨礦分級效率

當一個建成的選礦廠在進行礦物的打磨時，為有效的降低生產所消耗的能量，購買和采用高壓碾壓機或慣性圓錐碎礦機會對企業(yè)的經營成本帶來一定的壓力，因此針對現(xiàn)有的碎磨設備進行一定的強化和創(chuàng)新無疑具有積極的現(xiàn)實意義。為達到上述的目標，首先，應當從碎礦和磨礦作業(yè)兩個方面出發(fā)進行效率的提高和管理。在現(xiàn)有的碎礦篩選設備基礎上，對礦石產品顆粒分布以及礦口尺寸的關系，以及設備篩分機總篩分效率和部分篩分效率的關系建立客觀的數(shù)學模型。在該模型中，將一變量控制，隨后動態(tài)化監(jiān)測碎礦機的排礦口粒度分布，顯示出礦口的相關變化，以便于在保證碎礦產品粒度分布符合實際生產要求的前提下，對其作出及時性的調整。

2.4  選礦廠節(jié)能工藝

國內現(xiàn)階段，對于選礦廠的節(jié)能降損，相比于將礦石資源進行連續(xù)的打磨，采用階段性的磨選工藝會跟受到大眾的支持。在有關“回收細粒復雜貧紅鐵礦的高效節(jié)能技術”的課題研究中明確指出，當對陰離子進行反浮選的時候，采用選擇性的絮凝脫泥可以在現(xiàn)有的磨礦粒度基礎上有效的處理貧紅的鐵礦。

3  結語

第一，從國內有關選礦的相關研究來看，節(jié)能降耗和具有節(jié)能性的技術應用將逐漸成為國內礦業(yè)開采市的引導方針，會與越來越多的社會大眾達成共識，也將成為選礦廠進行技術改造的出發(fā)點。第二，目前就國內市場來看，中國的有色金屬礦業(yè)企業(yè)在其生產系統(tǒng)信息化、自動化、智能化的建設上與發(fā)達國家相比存在一定的差距。在此嚴峻的局勢下，勢必要從“互聯(lián)網(wǎng)+工業(yè)”為主要出發(fā)點進行互聯(lián)網(wǎng)+磨礦自動化系統(tǒng)的設計與應用。只有在傳統(tǒng)的工業(yè)化生產基礎上，與現(xiàn)代化信息科技技術相互結合，才能在有效的實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸和共享的同時，將信息數(shù)據(jù)最大化利用。從最根本的層面上解決礦產資源開采和加工所產生的巨大能量損耗，為企業(yè)在自身定位和發(fā)展前景的決策中提供一定的幫助。

本文來源：《企業(yè)科技與發(fā)展》：http://www.00559.cn/w/kj/21223.html