０引言

选煤厂浮选机药剂添加量对选煤厂煤炭浮选效果有显著影响，药剂添加量过低则会引起煤炭资源无法有效分离，煤炭回收率低；药剂添加量过高则容易出现“跑槽”现象，降低精煤浮选精度及精煤产量，同时也会造成药剂的浪费［１－２］。选煤厂浮选机若采用人工加药方式，添加量全靠作业人员经验，选煤厂精煤产量不稳定，提升选煤浮选环节加药精度，对提升选煤厂生产效益具有一定的促进意义［３－６］。山西某选煤厂浮选机加药通过人工方式，药剂添加量根据药剂箱上的玻璃刻度表来判断，现场应用中存在浮选浆液浓度难控制、精煤产生率低、精煤灰分不稳定等问题，同时浮选环节作业人员劳动强度大。为了提升精煤品质，降低药剂消耗量，选煤厂提出采用自动化控制加药系统，以及检测到的浮选系统有关指标调整药剂添加量，实现浮选系统药剂添加过程精准控制，现场应用取得显著效果。

 

１浮选机磁性翻板液位计设计

设计的浮选机磁性翻板液位计依据流量、浓度传感器对干煤泥、矿浆浓度检测结果，并根据相关逻辑关系利用ＰＬＣ控制器对加入浮选机内的药剂量进行动态调整，从而实现浮选设备的自动化控制运行。具体设计的浮选机控制系统结构如图１所示。

磁性翻板液位计的核心是根据干煤泥流量、矿浆浓度，动态控制药剂添加量。具体控制流程如图２所示。ＰＬＣ依据传感器检测数据，数据通过以太网进行传输，经过ＣＰＵ处理后，根据功能输出模块指令，变频器对计量泵的运行紧张控制。设计浮选机自动控制系统可以对流入至浮选机内的干煤泥量、矿浆浓度、药剂添加量进行准确掌握。整个控制系统难点是如何实现浮选机药剂的自动添加，下文就重点对药剂自动添加系统进行设计。

 

３浮选机磁性翻板液位计的功能

３．１数据记录以及分析

在浮选机入料口管路上安装浓度、流量传感器，循环水调节阀，用于检测入料浓度、流量，循环水阀门可以控制入料浓度；磁性翻板液位计采集药剂筒液位。控制系统可以实时得出干煤泥流量、浓度，药剂的实时、累计添加量，并形成数据报表。

 

３．２自动调整药剂添加量

选煤厂浮选系统运行过程中受到煤质信息、干煤泥浓度、矿浆流量、药剂性质等因素影响，通过对上述因素进行实时信息采集，从而构成控制系统输入信号，根据各个影响因素权重、重要性等级，控制系统依据综合计算控制变频器输出频率对计量泵给药量进行控制，从而实现精准调配药剂比例及药剂添加量，zui大限度地提升药剂使用效率。控制系统框图如图４所示，操作界面如图５所示。

 

３．３药剂乳化系统

选煤厂浮选机添加的药剂绝大多数为油性药剂，不容易分散且难溶于水，常规药剂添加方法为药剂从药剂房药剂箱自流至浮选机。采用此种加药方案不能确保药剂在煤泥中充分分散，粒径小且占比zui大的煤泥与药剂间接触不均衡，降低了药剂使用效率，浪费药剂。提出的浮选机自动控制系统采用乳化技术，其组成部分包括射流器、射流泵以及喷头等。对药剂进行乳化处理的具体流程为：通过射流泵负压将药剂吸入，在喉管混合后经射流管射流出去，药剂形成极小的液滴，提升药剂与煤泥粒之间的面积，从而提升浮选机浮选效果，并减少药剂使用量。

４现场应用效果分析

现阶段系统投入运行６个月，浮选机的精煤产生率提升２％，产品合格率均为１００％，每月可增加精煤产量约４３０ｔ。精煤销售价格每吨按照９６０元计算，每月可以新增产值约为４０万元。

 

选煤厂采用的浮选机型号为ＸＪＭ－Ｓ２８，每个月浮选的干煤泥量为２．５万ｔ，以往每浮选１ｔ干煤泥消耗药剂量为１．２ｋｇ，通过改造后每吨干煤泥消耗药剂量可降低１０％以上，每月可节省药剂使用量约６ｔ，降低了选煤厂浮选环节的能耗，提升了经济效益。浮选机磁性翻板液位计改造设计前后的浮选参数具体对比情况如表２所示。

５结语

（１）对选煤厂浮选机磁性翻板液位计进行改造设计，设计的控制系统可以实时检测流入干煤泥流量以及矿浆浓度，并自动对添加至浮选机的药剂量进行控制，从而提升浮选机自动控制水平。

（２）改造计后的浮选机自动控制系统的浮选精煤产生率提升２％、药剂使用量减少１０％、抽出率提高２８．４％、灰分降低９．４％，月可增加选煤厂经济效益约４０万元，现场应用取得显著效果。