浮选流程智能控制系统开发与应用

受限于矿石性质变化频繁,浮选过程操作具有不确定性,导致精矿品位不稳定,回收率不理想。为了提升浮选精矿品位和回收率的稳定性,设计并开发了包括基于泡沫特征的单机产率稳定控制及基于品位指标的流程产率优化控制在内的浮选流程智能控制系统。通过在国内某选厂的实际应用,验证了该浮选流程智能控制系统的有效性。

浮选智能控制系统在某钼矿选厂的应用

针对某钼矿选矿厂浮选过程复杂多变,影响因素多,依靠人工经验调整滞后,浮选指标波动大的问题,采用了一种基于泡沫图像分析仪的浮选智能控制系统。对比分析了人工控制与智能控制 2 种系统运行下泡沫流速的稳定性、精扫尾矿品位与精矿品位的变化、精选给矿品位与精选回收率的变化,结果显示:泡沫流速均值为 157.2 mm/s;精扫尾矿平均品位为 0.081%,精矿平均品位为 51%;精选给矿平均品位为 8.54%,精选回收率平均为 99.02%;精选段整体回收率提高了0.52%,取得了较好的效果。

基于DA-Attention U-Net编码-解码结构的浮选矿浆相气泡图像分割

浮选矿浆相气泡图像是采集自浮选槽内部矿浆溶液中的图像数据,与浮选泡沫相图像数据相比视觉特征显著不同。针对使用特殊设备从浮选槽矿浆溶液中原位采集的气泡图像数据,提出了一种基于DA-Attention U-Net编码-解码结构的气泡分割模型。模型以U-Net为基础,引入CBAM模块并依据Residual残差连接思想改进模块结构,使模型同时具有通道注意力和空间注意力的优点,给予包含气泡的前景区域更大权重,减少因下采样次数多导致的信息丢失;引入ASPP模块并基于Dense密集连接思想进行改进,从多尺度提取气泡特征及整合前后特征层信息;并在完成气泡分割的基础上使用热力图与显著图对分割结果进行分析。研究结果表明,与原始U-Net相比,所提模型对气泡图像分割效果更优,训练损失、Dice系数降低了0.416、0.2,分别达到了0.015、0.12,MIoU精度值、F1_Score值提升了0.331、0.229,分别达到了0.952、0.985,并通过消融试验验证了各模块有效性。该模型对气泡图像的精确分割,可为后续提取气泡特征奠定基础,对于未来将矿浆相气泡特征信息用于浮选过程智能控制,具有重要意义。

智能控制技术在煤泥浮选过程控制中的应用

为促进人工智能与自动控制技术在浮选领域的融合应用,提升煤泥浮选效果,基于智能控制的基本算法,从浮选过程变量分类,浮选过程预测、控制模型建立,以及智能控制系统设计三个方面,对当前煤泥浮选过程控制技术进行了汇总,分析了当前煤泥浮选过程控制的建模技术和国内外智能控制技术研究现状,列举了一些煤泥浮选智能控制系统在浮选生产领域的应用实例。分析认为,当前煤泥浮选过程智能控制距离完全实现智能化生产还存在着差距,建议未来研究应侧重于新建模技术和更精准、轻量级、可解释性模型的开发。

喷射-搅拌耦合式浮选机智能控制系统的设计

针对选煤厂浮选过程自动化程度低,影响浮选生产效率及质量的问题,以喷射-搅拌耦合式浮选机为例,设计了以西门子S7-200为控制中心的智能控制浮选系统,该系统通过对液位、加药量、吸气量、速度等运行参数检测和PID控制,完成整套浮选精煤工艺,可实现浮选机无人值守情况下的智能化工作。实践验证,该系统运行稳定,控制效果良好,提高了浮选精煤的有效产率,减少了能量损耗与经济成本。

在线图像分析系统在浮选优化控制中的应用

随着国家经济和信息技术的不断发展,多行业融合规划建设已成为未来的主要发展趋势。面对中国工业2025——建设智能制造工业强国的宏伟目标,采用现代高新技术和自动化设备结合来提高选矿过程的生产率和经济效益已成为了选矿过程智能化的发展之路。本文综合研究了以图像处理技术为基础的浮选泡沫图像在线分析系统在选矿过程中的工业融合效果。通过在工业现场,以非接触式的测量方法,将图像信息转化为不间断的实时性测量参数及分析结果,传递到自动控制系统中,为生产一线提供重要参考依据,同时提高控制系统的可靠性及整个选矿过程的质量水平,最大程度发挥在线图像分析系统在选矿过程智能化中的重大作用。

铁多金属矿选矿厂智能控制系统设计与应用

通过搭建国内最先进的DCS控制系统,对测量数据和现场数据进行对比,利用大数据技术进行工艺分析,在保证工艺流程、设备稳定运转、数据完整性的同时,建立完善的过程检测与执行控制功能,提高生产系统的抗干扰能力及自适应能力,实现生产过程操作方式的迭代优化。主要对碎磨及浮选过程进行智能控制系统设计及实施,配置在线粒度仪和浓度计进行生产状态监控,实现选矿粒度、浓度等关键生产指标在线检测与闭环控制。通过磨矿智能控制系统,向基础自动化单元给矿、补水、调频回路下达优化控制指令,稳定生产流程,提高溢流产品质量。通过粒度在线分析,计算出各作业点的理论风量值,结合充气管道的实际反馈值,实现风量自动调节,提升作业流程稳定性,实现流程产率优化,稳定精矿品位。