铜精矿全自动混配的生产方法与流程
本发明属于矿物加工与冶金自动化,具体涉及一种铜精矿全自动混配的生产方法。
背景技术:
1、铜精矿混配是铜火法冶炼的前置工序,混配后的物料成分是否均匀稳定,直接影响后续熔炼过程的工况稳定性和金属回收率。随着铜精矿来源日益繁杂、品质波动加大,对混配工艺的精度和稳定性要求不断提高。
2、中国专利cn103614569a公开了一种不同成分的多种铜精矿的混合工艺。该工艺首先将多种铜精矿分别进行检测,得到每种铜精矿中铜、硫或杂质元素的含量;然后根据混合后铜精矿的品位要求设定配比并进行配料;最后将配料后的铜精矿输送至物料混合机进行混合。该方案在混合环节采用了物料混合机进行打碎、抄板和螺旋混合等多重混合操作,在一定程度上改善了物料的混合均匀性。然而,该工艺的配料环节与混合环节之间仍主要依靠人工衔接,各工序相对独立,尚未实现从配料到混合全流程的自动化联动作业。
3、在现有的铜精矿混配生产中,类似cn103614569a所代表的工艺模式较为普遍,即各工序环节——如原料分仓、配料计量、物料混合、加湿处理、成品储存等——往往各自独立运行,工序之间的物料转运和作业衔接依赖人工操作。这种分段作业的生产方式使得整个混配流程的连贯性较弱,各工序之间缺乏统一的协调与控制。由于各工序独立运作,任何一个环节的波动或延迟都难以及时被其他环节感知和响应,导致整体生产效率难以提升。同时,人工衔接环节的存在不仅增加了劳动强度,也限制了生产流程进一步向连续化、自动化方向发展的可能性。此外,传统混配生产中原料堆存多依靠人工或半机械方式作业,缺乏自动化的堆料均质与恒流取料手段,供料流量波动大,难以保证进入配料系统的物料成分和水分稳定;皮带输送系统缺乏统一联锁控制,设备异常时无法实现全线联动停机保护;各产尘环节的粉尘治理多依赖局部除尘或人工洒水,除尘系统与生产设备之间缺少联动,收集的粉尘也无法有效回收利用。
技术实现思路
1、本发明的一个目的是解决至少上述问题,并提供至少后面将说明的优点。
2、为了实现本发明的这些目的和其它优点,提供了一种铜精矿全自动混配的生产方法,包括以下步骤:
3、s1:将多品类铜精矿通过卸料装置集中卸料,卸料后的物料经封闭式皮带输送机输送至原料仓;其中,皮带输送机采用自动化联锁控制,实行顺启逆停运行逻辑,各皮带输送机配置跑偏、堵料、撕裂、过载检测传感器,当检测到异常时全线联动联锁停机并报警;
4、s2:自动堆料机接入中控系统,按照预设工艺程序自动完成行走、升降、平铺堆料作业,控制系统根据不同批次铜精矿自动分区、分层堆叠,采用多层平铺、交叉布料的智能堆料模式,将不同批次原料均匀叠加,实现堆存均质;
5、s3:自动取料机与堆料系统、配料系统联动匹配,采用往复刮板取料工艺对料堆进行整体均匀切取,根据生产线实时负荷自动调节取料速度、行走频率,保证出料流量连续、稳定、均匀,避免脉冲式供料、偏料、断料问题;
6、s4:控制系统根据各品类铜精矿的品位参数和杂质参数,控制分仓布料设备将各品类铜精矿分别投入对应的配料仓中;
7、s5:控制系统根据预设的冶炼工艺指标,控制各配料仓同时向对应的计量皮带输送机卸料,各计量皮带输送机实时测量各自对应配料仓的下料量并根据测量结果调节各配料仓的卸料速度,使各品类铜精矿的下料量达到预设配比;其中,配料仓具备料位自动监测、自动破拱、防堵稳压功能,可持续稳定下料,杜绝架桥、堵仓、断料情况;
8、s6:配比完成后的混合物料经皮带输送机送入搅拌机,搅拌机与前端配料输送系统智能联动,根据来料总流量自动适配搅拌转速、物料停留时间,对混合物料进行搅拌混合;控制系统实时监测搅拌机运行负荷、物料状态,具备过载、堵料、空转自动联锁保护功能;
9、s7:搅拌混合后的物料经皮带输送机送入加湿搅拌机,加湿搅拌机内设置喷水装置,控制系统根据物料的水分含量检测值和当前生产产能值调节喷水装置的加湿水量,加湿搅拌机对加湿后的物料进行搅拌;
10、s8:加湿完成后的成品物料经皮带输送机送至成品料仓,成品布料设备将成品物料均匀投入成品料仓内;
11、s9:成品料仓内的成品物料经卸料闸门和卸料溜槽输送至运输车辆内完成装车;
12、其中,上述各步骤中,皮带输送机的运行、各设备的启动与停止均由控制系统集中控制;除尘系统与全线产尘设备联动集成,产尘设备启动时除尘系统同步启动、停机后延时停机,收集的粉尘统一回流至配料系统循环利用;控制系统实时监测设备电流、温度、压力、流量、料位等参数,异常情况即时报警并自动保护停机;控制系统实时记录并存储配比数据、产量数据和设备运行参数,实现生产数据的可视化追溯。
13、优选的是,步骤s4中,控制系统根据各品类铜精矿的品位参数和杂质参数,控制分仓布料设备将各品类铜精矿分别投入对应的配料仓中,具体为:控制系统内预存各配料仓的仓位编号与各品类铜精矿的铜品位值范围、硫含量值范围以及砷含量值范围的对应关系;控制系统获取当前经封闭式皮带输送机输送的铜精矿的铜品位检测值、硫含量检测值和砷含量检测值,将铜品位检测值、硫含量检测值和砷含量检测值分别与各对应关系中的铜品位值范围、硫含量值范围和砷含量值范围进行匹配,确定各对应关系中同时满足匹配条件的目标对应关系,并根据目标对应关系确定目标配料仓的仓位编号,控制分仓布料设备将当前输送的铜精矿投入该目标配料仓。
14、优选的是,步骤s5中,控制系统根据预设的冶炼工艺指标,控制各配料仓同时向计量皮带输送机卸料,计量皮带输送机实时测量各配料仓的下料量并根据测量结果调节各配料仓的卸料速度,使各品类铜精矿的下料量达到预设配比,具体为:
15、控制系统获取各配料仓的仓位编号与对应铜精矿的目标配比百分数,根据各目标配比百分数和各计量皮带输送机的总输送能力值分别计算各配料仓的目标瞬时下料量;
16、各配料仓下方均设有计量皮带输送机,各计量皮带输送机内均设有称重传感器和速度传感器,称重传感器测量对应计量皮带输送机上的物料瞬时重量值,速度传感器测量对应计量皮带输送机的皮带运行速度值;
17、控制系统根据各计量皮带输送机的物料瞬时重量值和皮带运行速度值计算对应配料仓的实际瞬时下料量,以预设的时间窗口长度对实际瞬时下料量时间序列数据进行滑动平均处理,获得滑动平均下料量,将各滑动平均下料量与对应的目标瞬时下料量进行比较,根据比较结果通过变频器分别独立调节各配料仓卸料阀的运行频率,使各滑动平均下料量分别趋近对应的目标瞬时下料量;
18、控制系统在多仓位同时卸料过程中,当任一配料仓的滑动平均下料量与目标瞬时下料量的偏差值超过预设偏差阈值时,控制系统保持其他配料仓的卸料阀的运行频率不变,仅调节偏差值超过预设偏差阈值的卸料阀的运行频率。
19、优选的是,步骤s5中,控制系统在多仓位同时卸料过程中,还执行以下操作:
20、控制系统实时记录各配料仓的实际瞬时下料量时间序列数据,并以预设的时间窗口长度对每个配料仓的实际瞬时下料量时间序列数据进行滑动平均处理,获得各配料仓的滑动平均下料量;
21、控制系统计算同一时刻所有正在卸料的配料仓的滑动平均下料量之和,获得系统总瞬时下料量实测值;控制系统获取各计量皮带输送机的总输送能力值之和,获得系统总输送能力标称值;控制系统将系统总瞬时下料量实测值与系统总输送能力标称值进行比较,获得系统总下料量偏差值;
22、当系统总下料量偏差值的绝对值大于预设的系统总偏差允许阈值时,控制系统判定当前配料系统存在整体性计量偏差,触发系统计量异常预警,并暂停步骤s5中除已触发独立调节的仓位外各配料仓的卸料速度的独立调节操作,维持各卸料阀当前运行频率不变;
23、当系统总下料量偏差值的绝对值小于或等于预设的系统总偏差允许阈值、且任一配料仓的滑动平均下料量与目标瞬时下料量的偏差值超过预设偏差阈值时,控制系统将该配料仓标记为疑似偏差仓位,并获取该疑似偏差仓位的滑动平均下料量与目标瞬时下料量的比值作为该疑似偏差仓位的相对偏差系数;
24、控制系统获取该疑似偏差仓位的历史相对偏差系数记录,计算该疑似偏差仓位在当前时间点之前的连续n个时间窗口内的相对偏差系数的标准差;当该标准差小于预设的稳定性阈值时,控制系统判定该疑似偏差仓位的偏差为系统性计量偏差而非随机波动偏差,并以该疑似偏差仓位的相对偏差系数对控制系统内存储的该配料仓的目标瞬时下料量进行在线修正,以修正后的目标瞬时下料量替代原目标瞬时下料量,用于与该配料仓的滑动平均下料量进行比较;
25、控制系统在完成上述在线修正后,重新启动步骤s5中各配料仓的卸料速度的独立调节操作。
26、优选的是,步骤s5中,控制系统在完成对任一配料仓的目标瞬时下料量的在线修正后,还执行以下操作:
27、控制系统记录该配料仓的目标瞬时下料量的修正历史,该修正历史至少包括每次修正的时间戳、修正前的目标瞬时下料量值、修正后的目标瞬时下料量值以及触发该次修正的相对偏差系数;
28、控制系统以当前时刻为基准,获取该配料仓在预设的历史回溯时长内的所有修正记录,统计该历史回溯时长内该配料仓的目标瞬时下料量的累计修正幅度和修正次数;当累计修正幅度超过预设的累计修正幅度阈值、且修正次数超过预设的修正次数阈值时,控制系统判定该配料仓的计量皮带输送机存在持续恶化的计量漂移趋势,触发计量系统检修预警;
29、控制系统在触发计量系统检修预警后,获取该配料仓在触发预警时刻之前的连续m个时间窗口内的滑动平均下料量序列,对该滑动平均下料量序列进行线性回归分析,获得该配料仓的下料量变化趋势斜率值;当该变化趋势斜率值的绝对值大于预设的趋势斜率阈值时,控制系统根据该变化趋势斜率值计算该配料仓的目标瞬时下料量的趋势预测补偿值,并以该趋势预测补偿值对该配料仓的目标瞬时下料量进行二次修正,获得二次修正后的目标瞬时下料量;控制系统以二次修正后的目标瞬时下料量替代经在线修正后的目标瞬时下料量,用于与该配料仓的滑动平均下料量进行比较。
30、优选的是,步骤s7中,控制系统根据物料的水分含量检测值和当前生产产能值调节喷水装置的加湿水量,具体为:
31、加湿搅拌机的入口处设有在线水分检测仪,在线水分检测仪测量进入加湿搅拌机前的物料的水分含量实测值并发送至控制系统;
32、控制系统获取当前生产产能值,根据当前生产产能值和预设加湿系数计算基准加湿水量值,根据预设基准水分含量值与水分含量实测值的差值对基准加湿水量值进行修正,得到目标加湿水量值;控制系统根据目标加湿水量值控制喷水装置的流量调节阀开度,使喷水装置的实际加湿水量值达到目标加湿水量值;
33、其中,预设加湿系数为每吨物料下使物料从预设基准水分含量升高至预设目标水分含量值所需的水量值,预设基准水分含量为来料水分的标称值,该标称值在标定条件下等于预设目标水分含量值减去预设加湿系数与每吨物料的乘积。
34、优选的是,步骤s7中,加湿搅拌机的出口处设有第二在线水分检测仪,第二在线水分检测仪测量加湿搅拌机排出的已加湿物料的水分含量实测值并发送至控制系统;
35、控制系统内预设有加湿偏差允许范围值,控制系统将第二在线水分检测仪测量到的已加湿物料的水分含量实测值与预设目标水分含量值进行比较,获得加湿后水分偏差值;
36、当加湿后水分偏差值超出加湿偏差允许范围值时,控制系统根据加湿后水分偏差值对预设加湿系数进行修正,获得修正后的加湿系数,并以修正后的加湿系数替换预设加湿系数,用于基准加湿水量值的计算。
37、优选的是,步骤s7中,控制系统根据加湿后水分偏差值对预设加湿系数进行修正,获得修正后的加湿系数,具体为:
38、控制系统内预设有单次修正幅值上限值;
39、控制系统根据加湿后水分偏差值计算初始修正量,初始修正量为对预设加湿系数的修正增量;
40、控制系统将初始修正量的绝对值与单次修正幅值上限值进行比较;
41、当初始修正量的绝对值小于或等于单次修正幅值上限值时,控制系统以初始修正量作为最终修正量,对预设加湿系数进行修正,获得修正后的加湿系数;
42、当初始修正量的绝对值大于单次修正幅值上限值时,控制系统以单次修正幅值上限值作为最终修正量的绝对值,并以初始修正量的正负符号作为最终修正量的正负符号,获得最终修正量,以最终修正量对预设加湿系数进行修正,获得修正后的加湿系数。
43、优选的是,步骤s7中,控制系统根据加湿后水分偏差值计算初始修正量,初始修正量为对预设加湿系数的修正增量,具体为:
44、控制系统记录最近两次获取的加湿后水分偏差值,将当前时刻的加湿后水分偏差值减去前一时刻的加湿后水分偏差值,得到水分偏差变化率;
45、控制系统内预存有初始修正量动态计算模型,初始修正量动态计算模型以加湿后水分偏差值和水分偏差变化率作为输入,以对预设加湿系数的修正增量作为输出,该修正增量作为前述初始修正量用于与单次修正幅值上限值进行比较;
46、初始修正量动态计算模型被配置为:
47、动态调节启动阈值小于或等于所述加湿偏差允许范围值;当加湿后水分偏差值的绝对值大于预设的动态调节启动阈值,且水分偏差变化率与加湿后水分偏差值同号时,输出的修正增量的绝对值大于基准比例修正量绝对值,基准比例修正量绝对值为将加湿后水分偏差值的绝对值乘以预设基准比例系数得到的数值;
48、当加湿后水分偏差值的绝对值大于预设的动态调节启动阈值,且水分偏差变化率与加湿后水分偏差值异号时,输出的修正增量的绝对值小于基准比例修正量绝对值。
49、优选的是,步骤s7中,初始修正量动态计算模型还被配置为:
50、当加湿后水分偏差值的绝对值小于或等于预设的动态调节启动阈值,且水分偏差变化率的绝对值大于预设的偏差变化率警戒阈值时,判定当前处于偏差方向即将反转的临界预调状态;
51、在临界预调状态下,初始修正量动态计算模型输出的修正增量为反向预调修正量,反向预调修正量的符号与水分偏差变化率的符号相反,反向预调修正量的绝对值为预设的基准比例修正量绝对值乘以预设的预调衰减系数,预设的预调衰减系数为大于0且小于1的常数。
52、优选的是,步骤s7中,在临界预调状态下,反向预调修正量的绝对值计算所使用的基准比例修正量绝对值,由控制系统以预设的动态调节启动阈值替代当前时刻的加湿后水分偏差值的绝对值,再乘以预设基准比例系数得到。
53、优选的是,封闭式皮带输送机的上方、原料仓的进料口处、原料仓的出料口处、各配料仓的进料口处、各配料仓的卸料口处、搅拌机的进料口处、加湿搅拌机的进料口处以及成品料仓的进料口处分别设有喷雾抑尘装置;各喷雾抑尘装置的启停由控制系统分别独立控制;
54、控制系统内预存有各喷雾抑尘装置的位置编号与各工序步骤编号的对应关系;
55、控制系统在执行步骤s1时,启动位于封闭式皮带输送机上方的喷雾抑尘装置;
56、控制系统在执行步骤s2时,启动位于原料仓的进料口处的喷雾抑尘装置;
57、控制系统在执行步骤s3时,启动位于原料仓的出料口处的喷雾抑尘装置;
58、控制系统在执行步骤s4时,启动位于各配料仓的进料口处的喷雾抑尘装置;
59、控制系统在执行步骤s5时,启动位于各配料仓的卸料口处的喷雾抑尘装置;
60、控制系统在执行步骤s6时,启动位于搅拌机的进料口处的喷雾抑尘装置;
61、控制系统在执行步骤s7时,启动位于加湿搅拌机的进料口处的喷雾抑尘装置;
62、控制系统在执行步骤s8时,启动位于成品料仓的进料口处的喷雾抑尘装置;控制系统在停止执行对应步骤时,关闭该步骤所对应的喷雾抑尘装置。
63、优选的是,步骤s5之后、步骤s6之前,混合物料经皮带输送机送入搅拌机的输送过程中,皮带输送机上设有金属探测器,金属探测器检测皮带输送机上的混合物料中的金属异物;控制系统获取金属探测器的检测信号,当检测信号指示混合物料中存在金属异物时,控制系统记录金属探测器检测到金属异物的检测时间点;控制系统根据检测时间点、皮带输送机的运行速度值以及金属探测器至搅拌机进料口之间沿物料输送路径的距离值,计算金属异物到达搅拌机进料口的到达时间点;控制系统根据到达时间点控制皮带输送机停止运行,并在皮带输送机停止运行后发出报警信号。
64、优选的是,控制系统根据检测时间点、皮带输送机的运行速度值以及金属探测器至所述搅拌机进料口之间沿物料输送路径的距离值,计算金属异物到达搅拌机进料口的到达时间点,具体为:
65、控制系统获取皮带输送机的运行速度值;
66、控制系统获取金属探测器在皮带输送机上的安装位置与皮带输送机的卸料端之间的第一距离值;
67、控制系统根据第一距离值和运行速度值计算第一输送时间值;
68、控制系统根据检测时间点和第一输送时间值计算金属异物到达卸料端的第一到达时间点;
69、控制系统获取皮带输送机的卸料端至搅拌机进料口之间的第二距离值,第二距离值为皮带输送机的卸料端与搅拌机进料口之间沿物料输送路径的路径长度值;
70、控制系统根据第二距离值和运行速度值计算第二输送时间值;
71、控制系统根据第一到达时间点和第二输送时间值计算金属异物到达搅拌机进料口的到达时间点。
72、本发明至少包括以下有益效果:
73、第一、本发明通过控制系统将卸料、输送、堆料均质、智能取料、布料、配料、混匀、加湿、成品布料和装车全部工序纳入集中管理,使各工序之间形成自动衔接,消除了传统分段作业中依赖人工协调各环节的断点,从而提升了铜精矿混配生产的连贯性和自动化水平。由于各工序在统一的控制逻辑下协同运行,任一环节的状态变化均可被系统及时感知并作出相应调整,减少了因工序独立运作而导致的等待时间和衔接延误,使整个生产流程能够连续、稳定地推进,进而提高了生产效率和设备利用率。
74、第二、本发明通过自动堆料机按照预设工艺程序自动分区、分层堆叠并采用多层平铺、交叉布料的智能堆料模式,将不同批次原料均匀叠加,实现堆存均质;通过自动取料机与堆料系统、配料系统联动,采用往复刮板取料工艺对料堆进行整体均匀切取,并根据生产线实时负荷自动调节取料速度和行走频率,保证出料流量连续、稳定、均匀。该方案在原料堆存和取料环节实现了自动化作业,从源头消除了原料成分偏差,使进入配料系统的物料成分和水分保持稳定,降低了后续配料调节压力,为多仓位精准配比提供了均质、稳定的物料基础。
75、第三、本发明通过以铜品位、硫含量和砷含量三个参数作为联合匹配基准,只有当来料的三个检测值同时满足某一仓位预存的参数范围时才执行布料,由此在源头上避免了人工识别矿种信息时因信息错误或操作失误导致的错仓、混仓问题。该方案以铜冶炼对这三种关键指标的核心要求为出发点,将多参数联合匹配的逻辑引入分仓环节,确保了各类铜精矿被准确地投入与其成分匹配的配料仓,为后续多仓位协同配料提供了准确的物料基础,从而降低了因原料分区混乱引发配料指标波动的风险。
76、第四、本发明通过对每个配料仓独立配置称重传感器和速度传感器,实时获取各仓位的实际瞬时下料量并与各自的目标瞬时下料量进行比较,在偏差超出阈值时仅对偏差仓位进行独立调节而保持其他仓位运行频率不变,由此实现了多仓位同时卸料过程中的动态精准配比。该方案以各仓位的目标配比百分数和总输送能力值为基础分别计算独立的配比目标,避免了人工逐一调量时调节周期长、偏差累积的问题,同时通过单仓独立修正的策略规避了多仓互调可能引发的系统振荡,使各品类铜精矿的实际下料量能够持续趋近预设配比要求。
77、第五、本发明通过搅拌机对配比完成后的混合物料进行强制搅拌混合,使多品类铜精矿在进入后续加湿工序之前获得较为充分的均质化处理。该方案在配料环节之后引入独立的搅拌混合工序,使不同品类物料之间的成分差异在机械搅拌作用下得到有效缩减,改善了物料整体的微观均匀性,为加湿工序提供了成分分布更为一致的物料基础,从而有利于后续加湿过程的稳定控制和成品物料品质的一致性。
78、第六、本发明通过将产能值作为前馈输入计算基准加湿量,再以来料水分实测值与预设基准水分含量的偏差对基准加湿量进行修正,形成产能与水分双因子耦合的加湿控制方式,从而使加湿量能够随产能变化和来料水分波动进行动态适配。该方案克服了人工洒水加湿依赖经验判断、调节滞后且无法量化对应的问题,通过流量调节阀闭环控制实际加湿量使其趋近目标值,既避免了因加湿不足导致的扬尘问题,也防止了因过度加湿引发的物料结块黏壁,使加湿后的成品物料水分稳定在冶炼工艺所要求的适宜区间内。
79、第七、本发明通过在加湿搅拌机出口增设第二在线水分检测仪,将出口实测水分与目标水分的偏差作为反馈信号对前馈通道中的预设加湿系数进行动态修正,从而形成前馈计算与反馈修正相结合的自适应控制结构。该方案使加湿控制模型能够随设备磨损、物料特性变化等长期因素引起的系统性偏差进行参数自整定,克服了仅依赖入口水分检测时因检测滞后、物料流量波动等因素导致的累积性偏差无法自主消除的问题,使加湿控制系统在连续生产中保持对工况变化的适应能力,从而持续保障成品物料水分的稳定。
80、第八、本发明通过在预设的修正逻辑中设置单次修正幅值上限值,使每次根据出口水分偏差计算出的初始修正量在超出上限时被强制限制在该上限值内,从而将加湿系数的修正过程从单次大幅跳跃转变为多次小幅渐进调整。该方案避免了因单次修正过猛导致的加湿量突变和成品物料水分剧烈振荡,使加湿系数的修正过程以较为平缓的方式逐步趋近目标值,从而保证了控制系统在系数自适应修正过程中的平稳过渡,降低了因修正幅度过大引发的水分反向超调风险。
81、第九、本发明通过在初始修正量的计算中引入水分偏差变化率作为动态调节因子,在偏差较大且变化率与偏差同号时主动增大修正量幅值,在偏差较大但变化率与偏差异号时主动减小修正量幅值,从而使修正力度与偏差的动态趋势相匹配。该方案解决了仅依据偏差值按固定关系计算修正量时,在偏差持续恶化阶段因限幅作用导致修正速度不足、恢复时间过长的问题,同时也避免了偏差已进入自愈阶段时因修正量仍偏大而引发反向超调,使限幅框架内的修正能够根据偏差变化方向自适应地调整步长,从而提升了偏差收敛的效率和平稳性。
82、第十、本发明通过在偏差进入近零区域后增设对水分偏差变化率的独立监测通道,当变化率超出警戒阈值时判定物料水分正在以较快速度穿越目标值,并提前施加一个与漂移方向相反的反向预调修正量,由此在偏差尚未扩大之前即对穿越趋势进行抑制。该方案解决了偏差幅值过小时动态调节功能静默、仅依赖微量修正无法及时遏制快速漂移趋势的问题,使控制系统能够在偏差方向即将反转的临界状态下提前介入,从而降低了水分反复穿越目标值引发加湿量来回振荡的可能性,有助于将成品物料水分较为平稳地维持在目标值附近。
83、第十一、本发明通过在临界预调状态下切断反向预调修正量与当前微小偏差值的直接关联,改由动态调节启动阈值这一预设常量作为虚拟偏差参与计算,从而使反向预调修正量的幅值与偏差变化率所表征的漂移强度相匹配。该方案解决了在近零区域内因偏差值过小导致修正量幅值与漂移趋势不匹配、修正力度不足以有效遏制快速穿越趋势的问题,通过以阈值替代微小偏差值参与计算,使反向预调修正量获得合理的放大,从而在不改变控制模型整体结构的前提下提升了近零区的抑制增益,进一步保障了水分穿越趋势的有效阻断。
84、第十二、本发明通过在铜精矿混配工艺的多个产尘点位分别设置独立的喷雾抑尘装置,并由控制系统根据当前正在执行的工序步骤编号仅启动该工序所对应产尘点位的喷雾装置,使抑尘作用范围随生产工序的推进而动态迁移。该方案解决了全域持续喷雾除尘方式能耗高、水资源浪费严重的问题,在保障各产尘点位除尘效果的同时避免了对无产尘区域进行无效喷雾。由于喷雾启停与工艺步骤执行状态绑定,抑尘装置能够较为精准地覆盖实际产生粉尘的时段和位置,从而在满足环保除尘要求的前提下降低了水电消耗。同时,除尘系统与全线产尘设备联动集成,产尘设备启动时除尘系统同步启动、停机后延时停机,并自动完成脉冲清灰、定时卸灰作业,收集的粉尘统一回流至配料系统循环利用,既实现了粉尘达标治理,又提升了有价金属物料的回收利用率。
85、第十三、本发明通过在配料完成后至搅拌机入口之间的皮带输送机上设置金属探测器,在检测到金属异物时记录检测时间点,并结合皮带运行速度和输送距离计算异物到达搅拌机进料口的精确时间,在异物即将进入前自动停机,使含有金属异物的物料段停留在皮带输送机上。该方案解决了金属异物进入搅拌机后损伤叶片和驱动机构的问题,同时避免了立即停机时操作人员需在较长皮带线路上寻找异物位置的困扰。由于停机时机与异物的实际位置相关联,异物停留位置较为明确,便于人工快速定位和清除,从而在保护设备的同时减少了对生产效率的影响。
86、第十四、本发明通过将金属探测器安装位置至搅拌机进料口的输送路径拆分为探测器至卸料端和卸料端至进料口两个独立区段,分别为各区段配置对应的距离值并独立计算输送时间后累加,使到达时间点的计算能够适应输送路径中存在卸料落差、转载点等不同区段结构的情形。该方案解决了将整个路径视为单一输送段进行简单距离除以速度计算时因未考虑路径分段特征而导致的到达时间偏差问题,通过对各区段分别计时使异物到达搅拌机进料口的时刻计算更为准确,从而为精确停机提供了更为可靠的时间依据。
87、第十五、本发明通过封闭式皮带输送机对卸料后的铜精矿进行密闭输送,并在封闭式皮带输送机上方、原料仓的进料口处、原料仓的出料口处、各配料仓的进料口处、各配料仓的卸料口处、搅拌机的进料口处、加湿搅拌机的进料口处以及成品料仓的进料口处分别设置喷雾抑尘装置,使铜精矿在卸料、转运、分仓、搅拌、加湿、储存各环节产生的粉尘均得到源头抑制,减少了粉尘向车间环境和大气中的逸散,改善了作业场所的空气质量,降低了粉尘对操作人员职业健康的影响;同时,配比后经精确控制加湿的物料水分稳定在适宜区间,避免了物料因偏干在转运和装车过程中产生扬尘污染。上述措施共同实现了对混配全流程粉尘污染的有效治理,使生产过程符合清洁生产和环保排放要求。
88、第十六、本发明通过变频器对各配料仓卸料阀的运行频率进行独立调节,使卸料阀的运行功率与实际下料需求精确匹配,避免了传统固定频率运行方式下过量给料、无效运转造成的电能浪费;控制系统根据物料水分实测值和当前产能值精确计算目标加湿水量,并通过流量调节阀闭环控制实际加湿水量,避免了人工洒水加湿时因过量加水造成的水资源浪费;各喷雾抑尘装置仅在对应工序执行期间启停,避免了持续喷雾造成的电力和水资源无效消耗。由此,本发明从电、水等能源资源维度显著降低了铜精矿混配生产的能耗和物耗,具有良好的节能降耗效果。
89、第十七、本发明通过在配料完成后输送至搅拌机的皮带输送机上设置金属探测器,在检测到金属异物时自动计算其到达搅拌机进料口的精确时间,并在异物即将进入搅拌机前控制皮带输送机自动停机,避免了金属异物进入搅拌机后损伤叶片和驱动机构而引发的设备故障、被迫停产甚至二次事故,保障了设备与生产运行安全;同时,卸料、输送、堆料均质、智能取料、布料、配料、搅拌、加湿、装车各工序均由控制系统集中自动控制,操作人员无需在生产现场频繁进行手动操作,减少了与运行中的机械设备和粉尘环境的直接接触,降低了人员受机械伤害和粉尘危害的风险,从而在设备安全与人员安全两个层面全面提升了铜精矿混配生产的安全性。此外,皮带输送机采用自动化联锁控制并实行顺启逆停运行逻辑,配置跑偏、堵料、撕裂、过载检测传感器,异常时全线联动联锁停机;配料仓具备料位自动监测、自动破拱、防堵稳压功能,杜绝架桥、堵仓、断料等异常;搅拌机具备过载、堵料、空转自动联锁保护功能;控制系统实时监测设备电流、温度、压力、流量、料位等参数,实现故障自诊断与自动报警,有效避免了设备带病运行和物料堆积事故,进一步提升了生产线运行的安全性和可靠性。
90、本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现,部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
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