国外选煤厂自动化简况及其发展趋向.doc

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国外选煤厂自动化简况及其发展趋向

    国外选煤厂重视主要洗选设备的单机自动化。英、美、法、日等国的个别选煤厂已实现了全厂自动化，值班员可在集控室控制全厂设备的启动和停车，并通过模拟盘和仪表盘监视各车间的运转状态。英国已有两座处理能力为 400吨/时的新选煤厂安装了程序控制机。美国一座自动化选煤厂，年处理能力110万吨，每班仅两名操作人员。法国有的选煤厂的选煤设备采用集中控制，用电子计算机控制装车站的装车程序，并采用工业电视进行监视，该厂直接生产工效率达164吨/工。日本某选煤厂的原煤胶带、精煤胶带、跳汰机、浮选机及脱水设备由集控室程序控制，该厂年处理能力150万吨，全厂定员仅14人。
    国外的原煤及商品煤的混煤自动化已达到相当高的程度。如西德采用混煤堆或混煤仓使原煤质量均匀化，并采用程序控制方式。法国某选煤厂的原煤装仓及给料已实现自动化。日本某选煤厂已实现自动控制混合商品煤的作业。
    目前国外选煤厂单机自动化使用各种类型的传感器。如西德某公司的选煤厂利用放射性同位素比重传感器自动检测跳汰机床层的分选比重，并实现自动调节排料量，使跳汰机的分选精度与重介分选机不相上下；日本某选煤厂使用的鲍姆跳汰机也曾试用双射线密度计和模拟计算机组成的自动排料装置；日本还利用浮标作床层检测元件并配以超声波测距传感器或差动变压器传感器。
    重介选煤系统一般都有与之相配套的悬浮液比重传感器和自动调节控制装置，其控制精度在±0.003-0.01之间。悬浮液比重自动调节方法主要有水柱平衡法、差压法、称重法和射线法等。法、英、西德和日本多采用水柱平衡和差压法；美国则普遍采用射线法。在上述四种方法中，精度最高、技术最先进的还是射线法。水柱平衡法和差压法由于其结构简单、成本低、易掌握，故目前仍为许多国家普遍采用。
    在国际上浮选机自动化还是一个较薄弱的环节。检测浮选入料流量普遍采用面积式和差压式流量计，但目前它正被电磁流量计所代替。测定矿浆浓度的方法有称重法、差压法、水柱平衡法和射线法等。
    在自动测灰方面西德韦达格公司的同位素快速测灰装置采用镅241作射源，平均测量误差为±0.3%；英国森得莱克斯的X射线测灰装置精度为±2%；英国西姆卡同位素测灰仪采用镅241或铥170作射源，当试样灰分为10%时，其精度为±1%；日本三井三池选煤厂使用的双射源（镅241及铯137）带水分补偿的快速测灰装置可测5-30%的灰分值，并达到±0.1-0.2%的测量精度；苏联THE-1型г射线测灰仪的均方根误差为0.38%。
    在测水方面，美国采用632型微波测水计和中子测水计；英国采用电容法测水计，微波测水计和核磁共振测水计；而苏联则采用BAK型电容法测水计。
    英、美、法、日等国业已实现选煤厂装车站自动化。法国弗莱明选煤厂精煤出厂采用三条自动化装车线，每条装车线由1人操作，每班可装2000吨~3000吨精煤；美国卡普泰恩矿选煤厂两条自动化装车线由1人操作，放煤口没置工业电视；日本南大夕张选煤厂采用法国通用电气公司的装车移动装置，可由1人操纵，具有600吨/时的装煤能力。
    总之，从七十年代国外选煤厂自动化的发展情况看，各国都由单机自动化向全厂综合自动化方向过渡和发展，这种发展是与各国选煤厂厂型的不断扩大，生产越来越高度集中，设备大型化，工艺流程不断简化以及对煤质趋于均匀化的客观要求密切相关的。迄今为止，选煤厂已经普遍应用的集中控制装置，工艺参数的过程控制、自动检测与保护报警装置、自动记录及打印制表等几乎全部可以借助于电子计算机来完成，因此，近年来，电子计算机在选煤厂的应用得到了世界主要产煤国家的普遍重视，并逐渐成为选煤厂自动化的主攻方向。例如，英国西部煤田利·毫尔矿选煤厂，为了提高劳动生产率、设备利用率，处理能力和产品回收率，并保证产品质量及可靠性，设置了一套电子计算机监控系统，系统中采用了计算设备公司制造的PDP11/34型电子计算机，它具有96K存储容量的内存器及1.2*10六次方字的圆盘式外存器及所需的全部硬接口。对于处理能力为300吨/时，采用重介工艺流程，主要生产发电厂燃料煤及民用煤的利·毫尔矿选煤厂来说，采用电子计算机监控系统后，不但可按工艺程序要求自动控制全厂200台设备的启停，还可连续控制40个调节回路以满足生产过程的要求；它不但可连续监视选煤厂各台设备的运转状态，而且还可以显示和打印故障；每2秒钟可处理2000个数字输入，同时还处理1000个数字输出及300个模拟信号；值班员在控制室通过电视机屏幕显示出的彩色流程图，了解各生产环节的生产状况；该系统还能把每班、每天、每周及每月的生产指标及设备运转数据自动记录下来。
    计算机所以能够完成上述职能，是借助于安装在厂内的大量传感器，如放射性同位素密度计，流量计和液位计等。这些传感器在与计算机连接之前，需要作大量的试验。
    英国南德伯谢尔煤田的某矿选煤厂应用微处理机控制了60道加工工序。
    澳大利亚的中昆士兰犹他开发公司下属的某选煤厂，为了在给定的灰分情况下最大限度的提高精煤出量，采用PDP11-03型电子计算机组成浮选机的自动控制系统。该控制系统以测灰仪连续检测浮选矿浆的灰份，并根据经过大量工业性试验和实验室试验结果建立的工业数学模型（其中包括浮选过程中各干扰因素的影响，药剂添加速度，液面高度，充气情况等一些操作条件的变化）确定控制方案，由电子计算机连续处理检测数据，并经计算机计算后得到合理的最佳调节量。
    目前，电子计算机虽然刚刚开始应用于选煤厂，但其功能已包括并超过了以往选煤厂自动化装置的所有功能，并明显地表现出体积小、投资少、可靠性高等优点。
    为了今后在选煤厂应用电子计算机，必须作如下的准备工作：
    1、尽快研制、设计检测选煤厂各工艺参数的各种传感器及仪表；
    2、通过调查，有把握地推荐和指定选煤厂应采用的计算机控制系统的类型和技术途径；
    3、有针对性地研究和建立选煤厂各主要分选设备的工业数学模型；
    4、根据已有的工业数学模型确定合理的控制方案。
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