銅礦峪礦選礦廠設(shè)計(jì)能力12000t/d，由一段與二段兩個(gè)平行的6000t/d系統(tǒng)組成，破碎作業(yè)采用三段一閉路的流程（見圖1），粗碎作業(yè)一段采用PX -900/150旋回破碎機(jī)、二段采用PJ1500 x2100顎式破碎機(jī)，中碎作業(yè)采用PYB-2200標(biāo)準(zhǔn)圓錐破碎機(jī)，細(xì)碎作業(yè)采用PYD-2200短頭圓錐破碎機(jī)。碎礦產(chǎn)品粒度設(shè)計(jì)為-15mm，2006年前-20mm占83%。
    在三段一閉路流程中，細(xì)碎作業(yè)主要處理經(jīng)過檢查篩分作業(yè)后的篩上返回產(chǎn)品，其效率的高低在整個(gè)工藝流程中占有舉足輕重的地位。對(duì)于給定的礦石和設(shè)備，細(xì)碎圓錐破碎機(jī)的效率主要由給礦粒度、給礦量與排礦口大小所決定，三者相互影響相互制約，一個(gè)因素發(fā)生變化另一個(gè)因素必須相應(yīng)地變化，才能使破碎機(jī)的破碎效率高。但是，由于采用人工操作，缺乏相應(yīng)的自動(dòng)檢測與控制手段，在生產(chǎn)使用中難以根據(jù)條件變化實(shí)時(shí)調(diào)整給礦量，結(jié)果造成破碎設(shè)備負(fù)荷不穩(wěn)定，破碎腔內(nèi)的礦量要么不足或布料不均勻、破碎效果差、循環(huán)負(fù)荷大，要么過多、過負(fù)荷，影響生產(chǎn)的正常進(jìn)行。為此，考慮在碎礦一段細(xì)碎圓錐破碎機(jī)采用料位控制技術(shù)，提高生產(chǎn)過程的自動(dòng)化控制水平，以達(dá)到提高碎礦生產(chǎn)系統(tǒng)能力，降低碎礦產(chǎn)品粒度，節(jié)能降耗的目的。
1、實(shí)施方案
    通過對(duì)江西銅業(yè)公司德興銅礦、銅陵有色金屬公司冬瓜山銅礦等使用細(xì)碎過程控制系統(tǒng)的礦山進(jìn)行考察，對(duì)細(xì)碎過程的運(yùn)行工況的研究及工藝流程的分析，最后確定與電氣科技有限公司聯(lián)合實(shí)施對(duì)細(xì)碎過程料位控制改造。主要內(nèi)容為：對(duì)碎礦一段系統(tǒng)的3號(hào)、4號(hào)細(xì)碎破碎機(jī)實(shí)施自動(dòng)監(jiān)測控制，在破碎腔安裝料位計(jì)，實(shí)時(shí)檢測圓錐破碎機(jī)內(nèi)的礦石料位；給礦皮帶采用變頻器實(shí)現(xiàn)變頻調(diào)速；主回路安裝電流變送器，檢測圓錐破碎機(jī)的主機(jī)電流，通過變頻器改變給礦皮帶的速度調(diào)節(jié)給礦量，以控制破碎腔內(nèi)的礦石料位，進(jìn)而穩(wěn)定破碎機(jī)電機(jī)功率在設(shè)定的范圍之內(nèi)。
    控制系統(tǒng)改造方案主要采用計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)對(duì)細(xì)碎的兩臺(tái)圓錐破碎機(jī)進(jìn)行優(yōu)化控制，具體完成以下功能：
    (1)給礦皮帶采用變頻器調(diào)速。
    (2)在細(xì)碎圓錐破碎機(jī)的破碎腔內(nèi)安裝料位計(jì)，實(shí)時(shí)檢測圓錐破碎機(jī)內(nèi)的礦石料位。
    (3)在細(xì)碎圓錐破碎機(jī)的主回路安裝電流變送器，檢測圓錐破碎機(jī)的主機(jī)電流。
    (4)根據(jù)給礦皮帶速度和圓錐破碎機(jī)料位發(fā)出料位報(bào)警，停給礦皮帶，由操作工檢查破碎腔的料位。
    (5)檢測中碎、細(xì)碎圓錐破碎機(jī)的進(jìn)油溫度、回油溫度、油壓、斷油等狀態(tài)以及圓錐破碎機(jī)的故障狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)對(duì)圓錐破碎機(jī)的狀態(tài)監(jiān)控和報(bào)警。
    (6)完成設(shè)備作業(yè)率、故障率統(tǒng)計(jì)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備故障記錄、歷史數(shù)據(jù)查詢功能。
    (7)提供運(yùn)行工藝流程畫面顯示，主要參數(shù)顯示，報(bào)警信息顯示、趨勢圖等畫面。
    (8)具備網(wǎng)絡(luò)接口，為將監(jiān)控信息和生產(chǎn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳送到廠區(qū)有關(guān)部門，使各個(gè)部門及時(shí)了解破碎過程的生產(chǎn)情況，為領(lǐng)導(dǎo)層提供決策依據(jù)打下基礎(chǔ)。
    (9)提供手動(dòng)，自動(dòng)兩種操作方式的調(diào)試。
    手動(dòng)方式下設(shè)備在現(xiàn)場操作，不由計(jì)算機(jī)控制，主要用于檢修。在自動(dòng)操作方式下，PLC完成細(xì)碎圓錐破碎機(jī)、液壓和潤滑系統(tǒng)、給礦皮帶的連鎖控制；給礦量由系統(tǒng)按照給定的料位范圍自動(dòng)調(diào)整，使控制破碎機(jī)的功率達(dá)到最佳，也可以由操作員在計(jì)算機(jī)屏幕上設(shè)置皮帶電機(jī)的頻率，系統(tǒng)按照操作員的給定值控制給礦皮帶的速度。
    (10)完成管、控一體化的調(diào)試。
    整體配置方案設(shè)計(jì)，由電氣科技有限公司和選礦廠有關(guān)技術(shù)人員確定，中條山有色金屬公司有關(guān)專家審核通過。
2、工藝配置及安裝調(diào)試
2.1系統(tǒng)簡介及設(shè)備說明
  系統(tǒng)采用美國GE公司的PLC硬件系統(tǒng)，通過GE公司的控制平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)3號(hào)、4號(hào)細(xì)碎過程自動(dòng)化改造。系統(tǒng)集成順序控制、運(yùn)動(dòng)控制、過程控制及傳動(dòng)控制于一體，構(gòu)建了一個(gè)綜合性的控制平臺(tái)。為了滿足生產(chǎn)工藝的需要，結(jié)合現(xiàn)場操作人員的操作習(xí)慣，系統(tǒng)操作采用自動(dòng)調(diào)節(jié)、手動(dòng)調(diào)節(jié)、現(xiàn)場手動(dòng)三種控制方式。
    (1)中心控制柜：通過中心控制柜實(shí)現(xiàn)3號(hào)、4號(hào)細(xì)碎給礦的自動(dòng)控制，對(duì)3號(hào)、4號(hào)細(xì)碎及自動(dòng)給料系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控。
    (2)傳動(dòng)裝置：兩套傳動(dòng)裝置分別控制3號(hào)、4號(hào)細(xì)碎給礦皮帶。通過控制柜的手動(dòng)／自動(dòng)傳動(dòng)裝置分別實(shí)現(xiàn)3號(hào)、4號(hào)細(xì)碎給礦皮帶的手動(dòng)控制與自動(dòng)控制。
    (3)監(jiān)控系統(tǒng)：設(shè)有上位機(jī)圖形監(jiān)控系統(tǒng)，提
供系統(tǒng)狀態(tài)中文動(dòng)態(tài)畫面顯示，包括設(shè)備參數(shù)、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、故障記錄及報(bào)警
    (4)操作按鈕盒：分別控制3號(hào)、4號(hào)細(xì)碎給礦皮帶的啟動(dòng)與停止。
    (5)電笛：當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，通過電笛發(fā)出故障聲響。
2.2安裝及調(diào)試
    選礦廠子2007年6月22日至7月15日對(duì)細(xì)碎料位控制系統(tǒng)進(jìn)行了改造，具體由廠家技術(shù)人員指導(dǎo)，選礦廠配合，按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行各項(xiàng)安裝及調(diào)試，安裝過程順利，在安裝過程多次組織協(xié)調(diào)會(huì)，研究安裝及調(diào)試過程中遇到的各種問題。通過調(diào)試確定：3號(hào)細(xì)碎的料位為1.2m，4號(hào)細(xì)碎的料位為1.25m，實(shí)現(xiàn)“擠滿式”給礦，控制細(xì)碎主電機(jī)的運(yùn)行電流在28～32A，控制主機(jī)功率在設(shè)定范圍內(nèi)。
3、取得的效果
    改造后，細(xì)碎破碎機(jī)實(shí)現(xiàn)了“擠滿式”給礦，破碎效率明顯提高，細(xì)碎通過能力由改造前的每臺(tái)310t/h提高到360tjh，提高了16%，比預(yù)計(jì)的8%提高了8%；碎礦系統(tǒng)能力由400t/h提高到450t/h，提高了13%。細(xì)碎破碎機(jī)的產(chǎn)品粒度由-20mm30%～35%提高到45%～50%，提高了15%；碎礦最終產(chǎn)品粒度由-20mm 83%提高到85.5%，提高了2.5%。
4、經(jīng)濟(jì)效益
    改造后碎礦系統(tǒng)能力明顯提高，系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間縮短，系統(tǒng)電耗下降。改造前的l—6月份的電耗為2.3kW .Wt．改造后降為2.15kW .Wt，降低了0.15kW．h/t，按照每年處理215萬t礦石、電價(jià)0.384元/kW．h計(jì)算，年節(jié)電32.25萬kW-h，折合人民幣123840元。改造總投資25萬元左右，約兩年時(shí)間就可收回投資。
5、存在問題
    改造后的系統(tǒng)已基本運(yùn)行平穩(wěn)，但是由于細(xì)碎作業(yè)的通過能力每臺(tái)提高了50t/h，兩臺(tái)提高了100t/h，輸送細(xì)碎產(chǎn)品的集礦皮帶的負(fù)荷增加，經(jīng)常出現(xiàn)過載現(xiàn)象，制約著料位控制技術(shù)的正常實(shí)施，有待進(jìn)一步改進(jìn)。
6結(jié)語
  該系統(tǒng)自2007年6月份改造以來，運(yùn)行逐步趨于正常，已在生產(chǎn)中發(fā)揮了積極的作用，達(dá)到了提高碎礦生產(chǎn)效率，節(jié)能降耗的目的。通過對(duì)制約料位控制技術(shù)的集礦皮帶的進(jìn)一步改造，其效果會(huì)更加明顯。