选煤厂主要工艺环节自动化控制现状之浮选环节

    随着国家对煤炭生产环节的要求逐步提高，现代化自动控制技术在选煤厂生产过程中的应用日益广泛，自动化控制技术应逐步渗透到选煤厂的各个生产和工艺环节。

    目前选煤厂自动控制环节主要包括重力分选环节 (尤其是重介质分选工艺)、浮选环节、尾煤泥水沉降浓缩自动加药以及粗煤泥处理中TBS分选环节等。

    浮选环节

    浮选作为金属矿及非金属矿选矿的主要分选方法，同样被广泛应用于细粒煤分选。煤泥浮选是一个复杂的物理化学过程，影响浮选效果的主要因素有入料煤泥性质、矿浆浓度、药剂制度、充气量、液位及浮选工艺等。稳定可靠的浮选控制系统可提高浮选 精煤产率、稳定控制精煤的灰分水平、降低药剂消耗、改善精煤过滤脱水效果。浮选自动控制环节主要包括入料性质检测、入料浓度调节、药剂添加和监控操作。

    入料性质检测主要包括入料浓度及流量检测。入料浓度可由同位素浓度计或双膜盒浓度计测量。同位素浓度计要求防护严格，但适用范围大，非接触式，安装方便，测量精度高;双膜盒浓度计不存在防护问题，对浓缩浮选更适合，测量误差小;但对浓度偏低的直接浮选工艺而言，浓度测量误差较大。浮选入料流量检测多使用电磁流量计，超声波流量计的使用相对较少。

    入料浓度控制通过补加稀释水来实现。浓度调节过程如下：分别利用电磁流量计和浓度计测量原煤浆和滤液的流量和浓度信号，通过乘法运算获得入浮原煤干煤泥量和循环干煤泥量，两者加和即为浮选环节总干煤泥量。在此基础上，根据浮选环节所要求的入浮浓度，计算该条件下入浮煤泥水流量。通过减去入浮原煤浆和滤液量，即可获得所需添加稀释水的流量。上述过程中的流量和浓度信号经仪表采集、PID 运算处理分析后，经输出模块将控制指令传递给电控液动执行器，并带动阀门动作。

    浮选药剂添加量的控制是在检测矿浆药剂量、计算药剂缺量基础上，采用计量泵实现药剂自动添加。其自动控制过程如下：选煤厂在分析入浮煤泥性质基础上，通过浮选试验，在满足精煤产品质量的前提下，确定药剂量与入浮煤浆浓度及干煤泥量的关系，并建立相应的数学模型。药剂调节控制过程中，在测 量煤浆浓度及入浮原煤泥量基础上，经数学模型函数变换获得在满足精煤产品质量前提下，确定浮选药剂给定值。通过与实际测量的加药反馈信号比较，经 PID 运算处理并输出信号指令，控制加药电磁阀动作。

    另外，浮选机液位与充气量的控制也有一定的应用，但因液位计、充气量在实际操作中调节不频繁，对产品数质量影响不太敏感，所以大部分选煤厂仍采用人工调节。

    淮北选煤厂浮选工艺环节采用前馈控制和反馈控制相结合的方法，对浮选系统的运行进行调控。前馈控制在跟踪浮选入料中干煤泥含量基础上，调节药剂添加量;反馈控制则在监测精煤灰分基础上，通过优化控制算法进一步调节药剂制度。生产结果表明：在保证精煤灰分的前提下，前馈和反馈控制相结合的浮选控制系统提高了精煤产率，降低了药剂消耗量。