電氣自動化技術在選礦企業(yè)中的應用

張江群

摘 要：電氣自動化程度的提高能夠使企業(yè)獲得更大的利潤，能夠促進員工素質的提高。在自動化程度較高的設備的應用和維護過程中，應當從多方面進行出發(fā)，科學、合理的進行操作，充分發(fā)揮高端設備優(yōu)勢，對設備進行定期和不定期維護，確保工作狀態(tài)良好，確保利用自動化帶來的優(yōu)勢，實現(xiàn)增產增效降成本。

關鍵詞：選礦企業(yè)；電氣自動化；應用分析

礦石破碎是采選行業(yè)必不可少的工序，也是選礦廠的第一道工序。礦石盡量通過破碎出合格的產品，去磨機的量越少越好，盡量“多破少磨”能提高生產效率，降低成本。破碎生產線的主要設備有破碎機、圓振篩、運輸皮運機、收塵風機、給料機等。采用PLC替代原來的繼電器產品，高效科學無觸點方式進行控制，能解決原來的生產控制效率低、故障率高、技改難度大的問題，實現(xiàn)生產自動化、可視化、可靠化的先進生產流程，大大減少操作人員參與生產控制。

一、選礦自動化技術發(fā)展概況

20世紀40年代初，一些企業(yè)開始應用選礦自動化技術。由于不同礦產選礦流程的不同，再加上不同選礦種類技術指標有很大差異，受制于當時傳感器以及控制技術的發(fā)展，選礦自動化技術沒有得到很好的推廣。20世紀50年代，自動化控制技術得到了深入研究，相應技術也愈加成熟，不過它主要依賴的是模擬儀表的控制技術，運行時不是很穩(wěn)定。20世紀60年代，由于新的自動化檢測儀表如礦漿濃度計、金屬探測器以及礦漿pH計等的成功研制，自動化選礦效果得到了較大提升。20世紀70年代，自動檢測技術得到了高度重視，如大量推廣應用X熒光分析儀[3]，用于在線檢測金屬含量。隨后新的控制思想以及策略被提出，再加上微機處理器迅速發(fā)展，促進了選礦自動化向更加高集成方向發(fā)展。在美國、南非、加拿大等一些礦產資源豐富的國家，過程控制的思想已經發(fā)展成熟，從碎礦到脫水的各個過程都應用了成熟的過程控制技術，使得選礦在品質方面如成品的粒度、產品的品位以及濃度等都能得到較好的控制。近幾年，隨著計算機技術、網絡技術以及其他控制技術的進步，選礦自動化的發(fā)展更加迅速。

二、選礦人的手動操作存在的問題

（1）礦物加工完全取決于工人判斷礦石質量的直覺。由于沒有統(tǒng)一的選礦標準，不同工人選擇的礦井質量參差不齊。（2）人工選礦效率低，選礦工作量大，需要消耗更多的人力成本和時間，不經濟的業(yè)務。為了克服人工選礦中存在的一系列問題，選礦自動化技術引起了人們的關注和發(fā)展。該技術具有以下優(yōu)點：（1）降低人工成本；（2）簡化操作程序；（3）提高生產效率；（4）減少損失；（5）提高礦物產品的穩(wěn)定性和質量。進入新世紀以來，國內外礦產加工業(yè)進入快速發(fā)展階段。根據國家發(fā)展戰(zhàn)略，到2020年國內生產總值翻兩番，給全球化資源的開發(fā)帶來更大的挑戰(zhàn)。礦產資源不是可再生資源，現(xiàn)有全球礦產資源難免存在資源枯竭，礦石質量退化等問題，迫切需要開發(fā)自動化加工技術，提高生產效率，降低能耗，提高選礦質量。

三、選礦企業(yè)中的電氣自動化技術

（一）微機繼電保護技術

當前，國內社會經濟飛速發(fā)展，城市化水平也在持續(xù)前進，鋼鐵業(yè)的制造范圍越來越廣，電氣自動化技術水平也持續(xù)發(fā)展，微機繼電保護在鋼鐵業(yè)得到了廣泛的使用。首先，繼電保護是在數(shù)字形式電腦為根本的基礎上，從性質上來講，繼電保護是以單片設備為根本開展智能化保護的技術設施。完成繼電保護性能的裝置就是繼電保護設備。大多包含四個關鍵的步驟：第一信號的收集；第二信號的解析；第三辨別步驟；第四影響信號的運行。全部程序一定要從電力體系進行開展實施，探索其每一次發(fā)生事故的原因，針對不同事故發(fā)生的原因采取有效措施加以解決，保證自動化措施地有效運行。

（二）選礦機械中的應用

電氣自動化控制技術考慮選礦機械運行時的效率，輔助設計改良方案，促使選礦機械保持高效的作業(yè)狀態(tài)，如：采煤機、液壓設備等，都經過電氣自動化控制技術的改良，投入選礦的實踐作業(yè)中，推進了采煤作業(yè)的自動化發(fā)展。例如：選礦生產中的液壓系統(tǒng)，其在電氣自動化控制技術的作用下，保持穩(wěn)定的控制狀態(tài)，當液壓系統(tǒng)在選礦生產中工作時，液壓系統(tǒng)能夠根據選礦生產的狀態(tài)，提供合理的控制作用，確保液壓系統(tǒng)的穩(wěn)定性，為選礦作業(yè)提供高質量的液壓控制。電氣自動化控制技術在選礦機械中的應用逐漸成熟，總結成功案例中的技術經驗，完善應用到選礦生產中，發(fā)揮電氣自動化控制技術的優(yōu)勢。

（三）電氣節(jié)能技術的應用

我國大中型礦山，均是耗能大戶，普遍存在電氣能耗高、節(jié)能措施缺乏、節(jié)能技術落后等問題，加大電氣節(jié)能技術的應用力度，對于在進一步提高礦山企業(yè)電氣節(jié)能技術水平以及節(jié)能減排上，具有積極的現(xiàn)實意義。目前其主要應用包括無功補償節(jié)能和變頻調速節(jié)能。

礦山設備中，風機和水泵消耗功率較大，采用變頻調速控制，可降低能耗，使節(jié)電率能達到20%——50%。以變頻調速技術在水泵中的應用為例，采用變頻調速技術，可以根據流量的實時變化來調節(jié)水泵的電機轉速，一定流量下，只需要輸入既定功率，即可獲得較好的節(jié)能效果。實踐數(shù)據證明，采用變頻調速可使水泵功耗降低15-20%，從而達到節(jié)能的目的。

礦山電力系統(tǒng)中，電網、變壓器及一些大功率電機正常運行中會產生無功功率，對電力線路和變壓器造成功率損耗。通過無功補償技術，可減少電網及變壓器無功功率。除了電網電源可進行無功補償，礦山中數(shù)目較多的大功率異步電動機也可采用無功補償降低電能損耗，異步電動機的功率因數(shù)一般比較低，即使在功率因數(shù)很高的情況下仍然會產生附加的無功損耗，一般在配電室統(tǒng)一安裝電容器柜進行補償?？梢?，在礦山供電系統(tǒng)及電機電源系統(tǒng)中配置無功補償，可提高功率因數(shù)，節(jié)省電能消耗，為企業(yè)節(jié)省大量資金，提升經濟效益。

四、選礦生產電氣自動化控制技術的創(chuàng)新發(fā)展

選礦生產電氣自動化控制技術具有創(chuàng)新發(fā)展的潛力，根據電氣自動化控制技術在選礦生產中的應用，提出創(chuàng)新發(fā)展的策略。分析如下：軟件創(chuàng)新，軟件決定了電氣自動化控制技術的功能，滿足控制任務，可以根據選礦生產的需求，設計軟件編程，投入到電氣自動化控制的應用中；硬件創(chuàng)新，朝向簡化、便捷的方向發(fā)展，降低電氣自動化控制硬件的復雜程度，提升硬件使用的靈活性，進而減少了硬件引起的技術故障，提高硬件運行的水平；系統(tǒng)創(chuàng)新，遵循協(xié)調、綜合的原則，改進電氣自動化控制系統(tǒng)，落實控制技術在選礦生產中的應用，通過系統(tǒng)創(chuàng)新改善電氣自動化控制，完善其在選礦生產中的應用，確保電氣自動化控制系統(tǒng)的優(yōu)質性，達到選礦安全自動化生產的標準。

結語：

電氣自動化程度的提高能夠使企業(yè)獲得更大的利潤，能夠促進員工素質的提高，在自動化程度較高的設備的應用和維護過程中，應當從多方面進行出發(fā)，科學、合理的進行操作，充分發(fā)揮高端設備優(yōu)勢，對設備進行定期和不定期維護，確保功率狀態(tài)良好，確實利用自動化帶來的優(yōu)勢，實現(xiàn)增產降成本的目標。

參考文獻：

[1]劉景忠.大型選礦廠電氣自動化的應用[J].技術與市場，2017，24（11）：155.

[2]郭榮才.選礦廠磨礦分級智能化控制系統(tǒng)研究[J].科技資訊，2017，15（11）：31-33.

[3]郭榮才.電氣自動化技術在選礦企業(yè)中的應用[J].機電信息，2017，（03）：60-61.