曹 兵 孙洪硕 张立军 苏显堂

（甘肃酒钢集团宏兴钢铁股份有限公司）

在磁铁矿选矿生产工艺中磁选机的给矿浓度和粒度是影响磁选机工作状况的重要工艺参数。控制磨矿分级工艺参数是影响磁选机给矿浓度和粒度的重要手段。磨矿分级工艺参数的监控对控制磁选机精矿产品的品位和产量至关重要，因此必须保障磨矿分级的工艺参数运行在最佳的区间内。在磨选工艺过程中，首要保证磨矿分级系统效果，旋流器的给矿浓度和给矿压力是影响其分级效果的主要因素，同时泵池液位是保证安全生产的关键条件［1-3］。依据典型的磨选工艺，设计高效实用的控制方案替代目前的人工调整方案，是实现磨选车间生产自动化的前提［4-5］。

1 磨选车间工艺参数分析

酒钢集团选矿厂悬浮焙烧作业区磨磁区域工艺流程见图1。

图 1 磨选车间工艺流程

根据磨磁区域工艺流程，对以下磨选工艺参数进行控制。

（1）一段磁选机的给矿浓度。由于悬浮焙烧系统的出料量始终处于波动状态，导致一段磁选的给矿浓度发生波动，影响一段磁选机的分选效果；因此，需要及时调整造浆泵搅拌槽上方的补加水开度，将给矿浓度稳定在工艺要求的范围内，以保证磁选机的选别效果。

（2）造浆搅拌槽液位。由于通过调整造浆搅拌槽上方补加水开度稳定一段磁选机给矿浓度，必将引起造浆搅拌槽液位发生波动，为将搅拌槽液位稳定在安全区间，通过调整磁给泵的频率，可防止造浆搅拌槽发生跑溢流和抽空事故。

（3）旋流器给矿浓度。由于一段磁选机精矿流量和立磨机磨后排矿流量随机变化，导致旋流器的给矿浓度发生频繁变化，必会影响旋流器溢流产品的粒度和产量，因此需要调整选给泵池上方的补加水开度，使选给泵池的浓度稳定在工艺范围内，进而使旋流器的给矿浓度满足旋流器生产要求。

（4）旋给泵池液位和旋流器给矿压力。由于一段磁选机精矿流量和立磨机磨后排矿流量和补加水流量发生变化，造成泵池液位发生波动，通过调整旋给泵频率，造成旋流器压力发生变化，进而会影响旋流器的分级效率。因此，需要同时考虑旋流器给矿压力和泵池液位地控制问题。

（5）立磨机补加水流量。由于稳定旋给泵池液位和旋流器给矿压力、浓度过程中，会造成旋流器的沉砂浓度和流量发生波动，为了提高立磨机的磨矿效果，需要及时调整立磨机补加水开度，使立磨机磨矿浓度处在最佳的工况下，节能降耗。

2 磨选车间工艺参数过程控制设计

针对以上磨选区域工艺参数分析，对一段磁选机的给矿浓度、造浆搅拌槽液位、旋流器给矿浓度、旋给泵池液位及其给矿压力和立磨机补加水流量等参数，通过PLC控制系统对其进行有效地控制，是磨选车间实现有效磨矿分级的重要前提。简单、高效、可靠的自动控制技术是促进选矿工序的磨矿分级作业安全运行的关键因素之一。本文通过现场的实际控制问题，选用常规有效的控制方法对磨选区域工艺参数过程进行控制设计。

2.1 一段磁选机的给矿浓度控制

一段磁选机的给矿浓度大小是影响磁选机分选效果的关键因素。由于粉矿在悬浮焙烧系统中进行磁化焙烧一直处于流化状态，致使经过焙烧后的出矿量处于波动之中，最终会导致造浆搅拌槽中的浓度忽高忽低，直接造成一段磁选机的分选效率下降。故为了提高一段磁选机的分选效率，需要根据一段磁选机的给矿浓度大小，及时调整造浆泵池上方的补加水调节阀开度调整补加水流量，保证一段磁选机的给矿浓度。一段磁选机的给矿浓度控制策略见图2。

2.2 造浆泵池液位控制

稳定造浆泵池液位在一定的区间，防止其发生跑溢流或抽空的危险，是保证造浆过程安全运行的重要条件，因此必须通过及时调节磁给泵的频率，消除由于造浆搅拌槽中的浓度发生波动导致泵池液位忽高忽低，最终将造浆泵池液位控制在工艺要求的范围内。造浆泵池液位控制策略见图3。

2.3 旋流器给矿浓度控制

旋流器给矿浓度的高低直接影响旋流器的分级效率，最终导致旋流器溢流的浓度和粒度发生变化。由于旋流器的给矿浓度受到的干扰因素很多，需要及时通过调节旋给泵池上方的补加水调节阀开度，将旋流器的给矿浓度快速地稳定在工艺要求的范围内，因此需要根据人工调节补加水调节给矿浓度的经验，制定可靠的模糊控制策略对给矿浓度进行自动控制。旋流器给矿浓度控制策略见图4。

2.4 旋给泵池液位和旋流器给矿压力

安全的泵池液位区间是关乎磨选分级的重要因素，旋流器的给矿压力是影响旋流器分级效率的关键工艺参数。由于一段磁选机精矿流量和立磨机磨后排矿流量及补加水流量发生变化，造成泵池液位发生波动，通过调整旋给泵频率，造成旋流器压力发生变化，进而会影响旋流器的分级效率。因此，需要设计以给矿压力为内环为输入、以泵池液位为外环为输入、以旋流器给矿泵频率为输出的先进的串级控制策略，将旋给泵池液位和旋流器给矿压力稳定在工艺要求的范围内。旋流器给矿浓度控制策略见图5。

2.5 立磨机补加水流量

在将旋给泵池液位和旋流器给矿压力、给矿浓度稳定在工艺要求范围内的过程中，会造成旋流器的分级效率发生变化，引起旋流器的沉砂浓度和流量发生大的波动，为了提高立磨机的磨矿效果，需要及时调整立磨机补加水开度，使立磨机磨矿浓度处在最佳的工况下，节能降耗。立磨机补加水流量控制策略见图6。

3 结 语

提高选矿自动化程度是未来选矿技术发展应用的大趋势，实现自动一体化控制不但可以节省大量人力资源，还可以达到稳定生产过程、高效运行的目的。通过对酒钢选矿厂磨矿过程工艺参数的分析与研究，分别对一段磁选机的给矿浓度、造浆泵池液位、旋流器给矿浓度、旋给泵池液位及其给矿压力和立磨机补加水流量等控制方案进行设计，提出了实用的选矿厂磨矿过程自动控制策略，对磨选工艺进行了全流程优化，实现选矿厂降本增效、提产保质，同时对提高选矿厂磨矿过程的分级效率有着非常积极的意义。