０引言

選煤廠浮選機藥劑添加量對選煤廠煤炭浮選效果有顯著影響，藥劑添加量過低則會引起煤炭資源無法有效分離，煤炭回收率低；藥劑添加量過高則容易出現“跑槽”現象，降低精煤浮選精度及精煤產量，同時也會造成藥劑的浪費［１－２］。選煤廠浮選機若采用人工加藥方式，添加量全靠作業人員經驗，選煤廠精煤產量不穩定，提升選煤浮選環節加藥精度，對提升選煤廠生產效益具有一定的促進意義［３－６］。山西某選煤廠浮選機加藥通過人工方式，藥劑添加量根據藥劑箱上的玻璃刻度表來判斷，現場應用中存在浮選漿液濃度難控制、精煤產生率低、精煤灰分不穩定等問題，同時浮選環節作業人員勞動強度大。為了提升精煤品質，降低藥劑消耗量，選煤廠提出采用自動化控制加藥系統，以及檢測到的浮選系統有關指標調整藥劑添加量，實現浮選系統藥劑添加過程精準控制，現場應用取得顯著效果。

 

１浮選機磁性翻板液位計設計

設計的浮選機磁性翻板液位計依據流量、濃度傳感器對干煤泥、礦漿濃度檢測結果，并根據相關邏輯關系利用ＰＬＣ控制器對加入浮選機內的藥劑量進行動態調整，從而實現浮選設備的自動化控制運行。具體設計的浮選機控制系統結構如圖１所示。

磁性翻板液位計的核心是根據干煤泥流量、礦漿濃度，動態控制藥劑添加量。具體控制流程如圖２所示。ＰＬＣ依據傳感器檢測數據，數據通過以太網進行傳輸，經過ＣＰＵ處理后，根據功能輸出模塊指令，變頻器對計量泵的運行緊張控制。設計浮選機自動控制系統可以對流入至浮選機內的干煤泥量、礦漿濃度、藥劑添加量進行準確掌握。整個控制系統難點是如何實現浮選機藥劑的自動添加，下文就重點對藥劑自動添加系統進行設計。

 

３浮選機磁性翻板液位計的功能

３．１數據記錄以及分析

在浮選機入料口管路上安裝濃度、流量傳感器，循環水調節閥，用于檢測入料濃度、流量，循環水閥門可以控制入料濃度；磁性翻板液位計采集藥劑筒液位。控制系統可以實時得出干煤泥流量、濃度，藥劑的實時、累計添加量，并形成數據報表。

 

３．２自動調整藥劑添加量

選煤廠浮選系統運行過程中受到煤質信息、干煤泥濃度、礦漿流量、藥劑性質等因素影響，通過對上述因素進行實時信息采集，從而構成控制系統輸入信號，根據各個影響因素權重、重要性等級，控制系統依據綜合計算控制變頻器輸出頻率對計量泵給藥量進行控制，從而實現精準調配藥劑比例及藥劑添加量，zui大限度地提升藥劑使用效率。控制系統框圖如圖４所示，操作界面如圖５所示。

 

３．３藥劑乳化系統

選煤廠浮選機添加的藥劑絕大多數為油性藥劑，不容易分散且難溶于水，常規藥劑添加方法為藥劑從藥劑房藥劑箱自流至浮選機。采用此種加藥方案不能確保藥劑在煤泥中充分分散，粒徑小且占比zui大的煤泥與藥劑間接觸不均衡，降低了藥劑使用效率，浪費藥劑。提出的浮選機自動控制系統采用乳化技術，其組成部分包括射流器、射流泵以及噴頭等。對藥劑進行乳化處理的具體流程為：通過射流泵負壓將藥劑吸入，在喉管混合后經射流管射流出去，藥劑形成極小的液滴，提升藥劑與煤泥粒之間的面積，從而提升浮選機浮選效果，并減少藥劑使用量。

４現場應用效果分析

現階段系統投入運行６個月，浮選機的精煤產生率提升２％，產品合格率均為１００％，每月可增加精煤產量約４３０ｔ。精煤銷售價格每噸按照９６０元計算，每月可以新增產值約為４０萬元。

 

選煤廠采用的浮選機型號為ＸＪＭ－Ｓ２８，每個月浮選的干煤泥量為２．５萬ｔ，以往每浮選１ｔ干煤泥消耗藥劑量為１．２ｋｇ，通過改造后每噸干煤泥消耗藥劑量可降低１０％以上，每月可節省藥劑使用量約６ｔ，降低了選煤廠浮選環節的能耗，提升了經濟效益。浮選機磁性翻板液位計改造設計前后的浮選參數具體對比情況如表２所示。

５結語

（１）對選煤廠浮選機磁性翻板液位計進行改造設計，設計的控制系統可以實時檢測流入干煤泥流量以及礦漿濃度，并自動對添加至浮選機的藥劑量進行控制，從而提升浮選機自動控制水平。

（２）改造計后的浮選機自動控制系統的浮選精煤產生率提升２％、藥劑使用量減少１０％、抽出率提高２８．４％、灰分降低９．４％，月可增加選煤廠經濟效益約４０萬元，現場應用取得顯著效果。