浮选机械设备的自动化技术

我国选煤技术通过自行研究开发和引进消化吸收已有长足的进步。国际上所采用的各种选煤工艺我国均已具有：自行研制的设备己能满足年处理能力400万t以下的不同厂型、不同煤质、不同洗选工艺的新厂建设和老厂改造的需要：用研制成功的自动化检测仪表和各类传感器、计算机软件及自控装置已能实现主要生产环节自动测控和全厂集控。随着煤炭粒度的减小，重力选煤方法的分选效果和速度将大幅度降低，但是其表面积却迅速增大。浮游选煤就是依据煤和成灰矿物(矸石、黄铁矿等)表面对水的润湿性的差别实现细粒级煤(小于0.5mm)分选的方法。

1、浮选设备状况

国际上，浮选法在1940年左右开始大规模用于选煤。我国第一座浮游选煤车间于1954年在鸡西滴道选煤厂正式投产。迄今为止，浮选的比重已发展到15%左右。各类浮选机及配套设备、浮选药剂及浮选工艺相继研制成功，如XBT系列搅拌桶、XK系列矿浆准备器、XY系列矿浆预处理器和1.2m×l.8m三节式跌落箱等：在浮选设备方面，机械搅拌式有XJM，XJX，XJQM等系列浮选机，非机械搅拌式有XPM型系列喷射式浮选机和浮选柱：在浮选工艺方面，开发了分机浮选流程，同时实现了工艺参数在线自动测控。

2、浮选机械设备自动化研究的进展

我国浮选机械设备自动化．主要是对矿浆液面实现自动控制，这方面的进展可以概括为以下几方面：

2.1、浮选机液位传感器

该传感器是根据不同物质具有不同电导率的原理设计的。插入液体中的两个电极之间的电导率的差异与电极的横断面积成正比，而与其距离成反比。当气泡形成时，由于以下两方面的原因，使电导率降低：第一，作为电导介质的液体所占的横断面积较小：第二，因为电离子必须在曲折的通道内通行，故两极之间的距离增大。因此，矿浆悬浮液中的气体含量越大，其电导率越小。在浮选机内部，捕收区与矿化泡沫层有不同的气体含量，所以，浮选机的液位可以通过测量矿浆电导率的变化来确定。

2.2、浮选机液面自动控制系统

该控制系统核心是微处理器的数字调节器，即KMM可编程序调节器。该系统用浮标检测液面高低，同时转换为滑线电位器上阻值，经过温度变送器转换成4~20mA信号，至KMM可编程序调节器运算输出。此信号经过电流转换器转换成O~lOmA信号．再经过伺服放大器放大，电动执行机构控制尾矿槽闸板升降来调节浮选槽的液面高低。该回路自成闭环调节回路，而且还引进空气流量信号作为液面给定值的一部分对液面进行补偿。经过多年运行证明，该控制系统性能优良，运行稳定可靠，对浮选精矿品位、回收率的提高起到良好的作用。

2.3、射流浮选柱的检测与控制系统

该系统由上、下位机组成。上位机为IPC586微机，下位机为台湾研华新型模块化工控机ADAMSOOO，ADAM5000配置有AD、DA、DI和DO模块。上位机与ADAM5000之间通过RS—485通信口进行通信。该系统的模拟量输人信号有浮选柱液位信号、矿浆准备器人料矿浆流量和浓度信号：模拟量输出信号为起泡剂控制信号、捕收剂控制信号、液位控制信号(控制尾矿泵或阀门）。开关量输入信号为系统启、停信号；开关量输出信号为人料泵、循环泵、尾矿泵和矿浆准备器搅拌器的电源控制信号。

2.4、微泡浮选柱计算机监控系统

该系统采用两点压力法检测和控制浮选柱内液位，确立了加药量与人料流量的函数关系。应用软件实现了浮选柱的动态检测与控制、数据存贮与打印。

2.5、泡沫数字图像控制

浮选泡沫体由大量的大小不一、形状各异、灰度值不同的矿化气泡组成，包含大量与浮选过程变量及浮选结果有关的信息。浮选操作条件及矿物性质的变化都可能引起泡沫状态的变化，因此，浮选泡沫是浮选过程中一个极为重要的中间状态变量。刘文礼等通过煤泥分批浮选试验，获取了大量浮选精煤泡沫数字图像，将图像数字处理技术应用到泡沫图像特征参数的提取上，提出了有效描述浮选泡沫结构特征的线邻域提取算法一空间灰度相关矩阵法，分析了各特征参数的物理意义及其随浮选时间（泡沫纹理）的变化关系，定性地指出了各泡沫特征参数与泡沫纹理的相关性。

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