[發明專利]一種浮游選煤過程自動控制系統與方法

有效

• 申請號: 201710227614.7
• 申請日: 2017-04-10
• 公開（公告）號: CN106902988B
• 公開（公告）日: 2019-01-08
• 發明（設計）人: 竇東陽;張勇;王艷飛
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: B03D1/02
• 分類號: B03D1/02;B03D1/001;B03D1/14
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 楊曉玲

一種浮游選煤過程自動控制系統與方法，系統包括浮選機、礦漿預處理器、膠體磨、捕收劑儲存桶、起泡劑儲存桶，檢測設備和執行設備；膠體磨與浮選機和礦漿預處理器相連，起泡劑儲存桶與浮選機和礦漿預處理器相連接，浮選機內設有與執行設備連接的檢測設備。利用像機對浮選泡沫和壓濾后的浮選尾礦進行實時檢測，采集泡沫和壓濾后的尾礦圖像信息，上傳至工控機，提取泡沫圖像和尾礦圖像的各個實時狀態特征參數的值，并與由離線標準實驗測定的設定閾值比較，得到富集精煤的泡沫信息和尾礦跑煤量信息；由工控機根據泡沫信息和跑煤量按照控制方法實時調節加藥量、清水量、進氣量。確保浮選機始終處于較好的工作狀態，保障產品質量穩定。

技術領域

本發明涉及一種自動控制系統與方法，尤其是一種適用于煤與礦物雜質分選的浮游選煤過程自動控制系統與方法。

背景技術

在浮游選煤的過程中，有許多可變因素需要操作者進行判斷，操作員的經驗對保證最終產品質量和產率具有重要的影響。浮游選煤過程自動控制可以克服人工操作的不足，保證各個工藝參數處在最佳狀態，在保證精煤質量的前提下，提高產量，節省藥劑，降低勞動力強度。目前，煤泥浮選效果主要取于浮選操作者的操作經驗和精心程度，眼看手調，定性操作。浮選的各項經濟指標的實現以及生產過程的穩定和調整，需要操作者能進行符合規律的及時操作，入浮煤漿的濃度的大小，浮選劑的添加，充氣量的多少，這些繁多的控制不僅要操作者有極高的專業素養和工作經驗，同時要投入大量的精力，勞動強度很大。

發明內容

技術問題：本發明的目的是要克服現有技術中的不足之處，提供一種替代人工控制調節各個工藝參數、降低勞動力強度和要求、提高分選生產效率和精煤質量穩定、節省浮選藥劑用量的浮游選煤過程自動控制系統與方法。

技術方案：本發明的浮游選煤過程自動控制系統，包括浮選機、礦漿預處理器、膠體磨、捕收劑儲存桶、起泡劑儲存桶，檢測設備和執行設備；所述的捕收劑儲存桶設在膠體磨上方，膠體磨經管路分別與浮選機和礦漿預處理器相連接，所述的起泡劑儲存桶經管路分別與浮選機和礦漿預處理器相連接，礦漿預處理器一側設有進水管和煤漿管，另一側設有與浮選機底部相連通的入浮煤漿管；所述的浮選機一側設有氣源管，另一側設有尾礦出口管，所述的浮選機的浮選室內設有檢測設備，檢測設備與執行設備連接。

所述的檢測設備包括泡沫檢測設備、尾礦檢測設備和工控機；所述的泡沫檢測設備和尾礦檢測設備分別包括遮光罩、相機和光源，所述相機和光源設在遮光罩內，相機和光源受工控機控制，工控機的輸出端與執行設備的控制器輸入端連接。

所述的執行設備包括控制器和電動閥；所述的電動閥包括設在進水管上的清水補充閥、設在煤漿管上的入選煤漿閥、設在氣源管上的進氣閥、設在分別進入礦漿預處理器管路上的預處理起泡劑加藥閥和預處理捕收劑加藥閥、設在分別進入浮選機管路上的浮選起泡劑加藥閥和浮選捕收劑加藥閥；所述浮選起泡劑加藥閥、浮選捕收劑加藥閥、清水補充閥和進氣閥受控制器控制。

所述的光源為LED光源，布置在攝像機四周并對稱安裝；在LED光源前端配有毛玻璃罩。

所述遮光罩為采用不透光材質制成的金屬骨架。

上述浮游選煤過程自動控制系統的控制方法，包括如下步驟：

(1)將入選煤漿輸送進礦漿預處理器內，按常規根據入選煤漿濃度給入藥量，礦漿預處理器出料口輸出的入浮煤漿進入浮選機，檢測設備中的相機檢測浮選機浮選室和尾礦經壓濾后的尾礦出口，拍攝富集精煤的浮選泡沫圖片和壓濾后的浮選尾礦圖片，并傳輸到工控機；

(2)工控機對相機拍攝到的富集精煤的浮選泡沫圖片和壓濾后的浮選尾礦圖片進行實時的數字圖像處理，獲得氣泡個數、氣泡大小均值、氣泡運動速率、尾礦灰度均值這四個特征參數的值，對富集精煤的浮選泡沫圖片進行分割處理，提取圖像中的氣泡個數、氣泡大小均值、氣泡運動速率；對壓濾后的浮選尾礦進行圖像處理，提取尾礦灰度均值；