礦物加工過程控制

前言

礦產(chǎn)資源是國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，礦物加工工程是礦產(chǎn)資源開發(fā)利用的一個(gè)重要學(xué)科。伴隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，自動(dòng)化技術(shù)已成為當(dāng)代舉世矚目的技術(shù)之一。由于生產(chǎn)過程的連續(xù)化、大型化、復(fù)雜化，使得廣大的本科生和科技人員需要學(xué)習(xí)和掌握必要的優(yōu)化控制方面的知識(shí)，這是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)高效、優(yōu)質(zhì)、安全、低耗的基本條件和重要保證，也是有關(guān)人員管理與開發(fā)現(xiàn)代化生產(chǎn)過程所必須具備的知識(shí)?！哆x礦自動(dòng)控制》以講義的形式在我校已經(jīng)連續(xù)試用四屆本科生，屬于礦物加工工程專業(yè)必修課，受到學(xué)生的好評(píng)。為此，我們編寫了本書，旨在培養(yǎng)礦物分選加工和礦產(chǎn)資源綜合利用領(lǐng)域內(nèi)的自動(dòng)控制技術(shù)人才。本書系統(tǒng)地介紹了選煤廠生產(chǎn)過程中的供電安全、電氣設(shè)備選擇、選礦生產(chǎn)過程中的程序控制、礦物加工過程中的自動(dòng)控制、生產(chǎn)工礦監(jiān)控和自動(dòng)控制設(shè)計(jì)基礎(chǔ)等內(nèi)容。全書共分7章，適用于60學(xué)時(shí)左右的課堂教學(xué)安排。全書由劉海增教授擔(dān)任主編，鄭鋼豐、沈之柱和馬克平擔(dān)任副主編，負(fù)責(zé)全書的統(tǒng)一整理和校核。在編寫過程中，書中的不少實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來自選煤廠操作規(guī)程，也有不少資料來自制造廠家、設(shè)計(jì)院和科研單位，在此一并表示衷心感謝！由于編者水平有限，書中難免存在疏漏和不當(dāng)之處，誠望廣大讀者批評(píng)指正。

內(nèi)容概要

本書著重對(duì)礦物加工過程控制的理論和概念進(jìn)行研討，并注重對(duì)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)實(shí)際情況的介紹，把自動(dòng)控制的相關(guān)知識(shí)充分地反映在選礦工藝上，旨在培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際操作能力，以適應(yīng)21世紀(jì)培養(yǎng)選礦人才的要求。    本書適用于普通高校礦物加工工程專業(yè)，也適用于冶金、材料、地礦、儀器儀表等相關(guān)專業(yè)，還可供獨(dú)立學(xué)院、高職高專、成人高校師生及有關(guān)工程技術(shù)人員參考。

書籍目錄

前言緒論第1章  選煤廠供電與安全  1.1  選煤廠供電的基本知識(shí)    1.1.1  電力系統(tǒng)的基本知識(shí)    1.1.2  電力負(fù)荷的分級(jí)    1.1.3  選煤廠供電的特點(diǎn)及要求  1.2  選煤廠變電所    1.2.1  概述    1.2.2  變電所的主要電氣設(shè)備    1.2.3  變電所的主接線圖    1.2.4  變電所操作與運(yùn)行維護(hù)  1.3  選煤廠輸配電線路    1.3.1  架空線路    1.3.2  電纜線路    1.3.3  室內(nèi)配線    1.3.4  導(dǎo)線和電纜的選擇  1.4  雷電防護(hù)與電氣接地    1.4.1  雷電防護(hù)    1.4.2  電氣接地  思考題與練習(xí)題第2章  電氣設(shè)備及其選擇  2.1  電氣的作用與分類    2.1.1  按工作電壓等級(jí)分    2.1.2  按工作職能分    2.1.3  按使用系統(tǒng)分    2.1.4  按有無觸點(diǎn)分  2.2  電磁機(jī)構(gòu)    2.2.1  電磁機(jī)構(gòu)的組成    2.2.2  電磁機(jī)構(gòu)的線圈(又稱吸引線圈)  2.3  接觸器    2.3.1  接觸器的結(jié)構(gòu)與原理    2.3.2  接觸器的主要技術(shù)參數(shù)  2.4  繼電器    2.4.1  電氣控制系統(tǒng)對(duì)繼電器的基本要求    2.4.2  電磁式繼電器    2.4.3  舌(干)簧繼電器    2.4.4  時(shí)間繼電器    2.4.5  速度繼電器    2.4.6  熱繼電器  2.5  開關(guān)電器    2.5.1  刀開關(guān)    2.5.2  組合開關(guān)    2.5.3  空氣斷路器    2.5.4  高壓斷路器    2.5.5  高壓隔離開關(guān)與負(fù)荷開關(guān)  2.6  熔斷器    2.6.1  熔斷器的用途和類型    2.6.2  熔斷器的工作原理  2.7  主令電器    2.7.1  控制按鈕    2.7.2  行程開關(guān)    2.7.3  萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)  2.8  互感器與電抗器    2.8.1  互感器    2.8.2  電抗器  2.9  移相電容器及其計(jì)算    2.9.1  移相電容器容量和數(shù)量的選擇    2.9.2  移相電容器的接線和裝設(shè)    2.9.3  移相電容器的維護(hù)  2.10  高壓成套配電裝置  2.11  高壓電器的選擇    2.11.1  按使用的環(huán)境條件選型    2.11.2  按工作電壓選擇    2.11.3  按計(jì)算電流選擇    2.11.4  校驗(yàn)斷流容量    2.11.5  校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定    2.11.6  校驗(yàn)熱穩(wěn)定  2.12  電氣控制電路典型環(huán)節(jié)    2.12.1  電氣控制系統(tǒng)圖    2.12.2  電動(dòng)機(jī)控制的保護(hù)環(huán)節(jié)和幾個(gè)常用環(huán)節(jié)  思考題與練習(xí)題第3章  自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本概念  3.1  自動(dòng)控制系統(tǒng)概述    3.1.1  簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)的組成及方框圖    3.1.2  自動(dòng)控制系統(tǒng)的分類  3.2  控制系統(tǒng)的過渡過程和品質(zhì)指標(biāo)    3.2.1  控制系統(tǒng)的過渡過程    3.2.2  過渡過程的控制指標(biāo)  3.3  被控過程的特性    3.3.1  有關(guān)被控過程的幾個(gè)問題    3.3.2  階躍擾動(dòng)法和特性參數(shù)  3.4  調(diào)節(jié)器的特性    3.4.1  位式控制    3.4.2  比例控制    3.4.3  比例積分控制    3.4.4  比例微分控制    3.4.5  比例積分微分控制  3.5  簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)    3.5.1  簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想    3.5.2  簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容    3.5.3  控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的幾個(gè)問題  3.6  調(diào)節(jié)器參數(shù)的工程整定    3.6.1  經(jīng)驗(yàn)湊試法    3.6.2  臨界比例度法    3.6.3  衰減曲線法  3.7  復(fù)雜控制系統(tǒng)    3.7.1  串級(jí)控制系統(tǒng)    3.7.2  比值控制系統(tǒng)    3.7.3  前饋控制系統(tǒng)    3.7.4  其他復(fù)雜控制系統(tǒng)  3.8  過程控制儀表與裝置    3.8.1  模擬調(diào)節(jié)儀表的分類和特性    3.8.2  DDZ-Ⅱ型電動(dòng)單元組合儀表    3.8.3  調(diào)節(jié)單元    3.8.4  DDZ-Ⅲ型電動(dòng)單元組合儀表    3.8.5  基地式儀表和組件組裝式儀表  3.9  執(zhí)行器    3.9.1  氣動(dòng)執(zhí)行器    3.9.2  電動(dòng)執(zhí)行器    3.9.3  通用伺服放大器    3.9.4  電磁閥    3.9.5  液壓系統(tǒng)圖的圖形符號(hào)    3.9.6  電動(dòng)調(diào)節(jié)泵  3.10  數(shù)字顯示調(diào)節(jié)儀    3.10.1  XMT系列數(shù)字顯示調(diào)節(jié)儀的型號(hào)命名方法    3.10.2  XMT系列數(shù)字顯示調(diào)節(jié)儀的組成和工作原理    3.10.3  XMTS-7000系列顯示調(diào)節(jié)儀    3.10.4  TCE系列數(shù)字顯示調(diào)節(jié)儀  思考題與練習(xí)題第4章  選礦生產(chǎn)過程中的程序控制  4.1  程序控制裝置和儀表    4.1.1  概述    4.1.2  可編程序控制器的分類    4.1.3  PLC的組成和工作方式  4.2  跳汰機(jī)程序控制    4.2.1  跳汰機(jī)的程序控制    4.2.2  跳汰機(jī)數(shù)控風(fēng)閥自動(dòng)控制原理  4.3  壓濾脫水自動(dòng)控制    4.3.1  壓濾機(jī)    4.3.2  壓濾機(jī)程序控制柜    4.3.3  壓濾機(jī)液壓傳動(dòng)部分  4.4  選煤廠集中控制    4.4.1  概述    4.4.2  系統(tǒng)集中控制第5章  礦物加工過程中的自動(dòng)控制  5.1  浮選工藝參數(shù)自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)    5.1.1  浮選生產(chǎn)工藝對(duì)自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的要求    5.1.2  調(diào)節(jié)系統(tǒng)的干擾因素及濃度、流量調(diào)節(jié)系統(tǒng)的相互影響    5.1.3  浮選工藝參數(shù)自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)  5.2  重介質(zhì)懸浮液密度-液位自控系統(tǒng)    5.2.1  重介選煤系統(tǒng)的工藝流程    5.2.2  懸浮液密度-液位自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)    5.2.3  懸浮液密度-液位自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的評(píng)價(jià)  5.3  跳汰機(jī)自動(dòng)排料裝置    5.3.1  排料方式的選擇    5.3.2  控制器——可控硅直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)    5.3.3  BATAC 35跳汰機(jī)自動(dòng)排料控制裝置    5.3.4  新型BATAC跳汰機(jī)排料控制系統(tǒng)第6章  生產(chǎn)工況監(jiān)視  6.1  概述  6.2  系統(tǒng)組成功能、技術(shù)原理與維護(hù)    6.2.1  系統(tǒng)組成功能    6.2.2  技術(shù)原理與維護(hù)    6.2.3  系統(tǒng)實(shí)施細(xì)則第7章  自動(dòng)控制工程設(shè)計(jì)基礎(chǔ)  7.1  自動(dòng)控制工程概述    7.1.1  自控工程設(shè)計(jì)的基本任務(wù)    7.1.2  設(shè)計(jì)的基本程序    7.1.3  初步設(shè)計(jì)的內(nèi)容    7.1.4  工程總體設(shè)計(jì)中的相互配合  7.2  自動(dòng)控制工程設(shè)計(jì)的統(tǒng)一規(guī)定    7.2.1  圖形符號(hào)    7.2.2  字母代號(hào)    7.2.3  儀表位號(hào)    7.2.4  設(shè)計(jì)符號(hào)應(yīng)用示例  7.3  選煤自控工程設(shè)計(jì)    7.3.1  自動(dòng)控制方案的制定    7.3.2  帶控制點(diǎn)工藝流程圖的繪制    7.3.3  儀表的選型    7.3.4  施工圖設(shè)計(jì)  7.4  控制盤和控制室的設(shè)計(jì)    7.4.1  控制盤的分類和選用    7.4.2  控制盤的正面布置    7.4.3  控制盤內(nèi)部電氣接線圖    7.4.4  控制室的設(shè)計(jì)  思考題與練習(xí)題參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：②選煤和脫水作業(yè)。入選原煤用跳汰選煤或重介選煤工藝分選，其產(chǎn)品經(jīng)脫水（重介選為脫介）設(shè)備脫水后，即為最終產(chǎn)品，如塊精煤、末精煤、中煤和洗矸等。③煤泥精選回收和洗水澄清作業(yè)。其任務(wù)是把水洗（或重介）作業(yè)中沒有得到有效分選的細(xì)粒煤泥集中起來，進(jìn)行濃縮后再用浮選設(shè)備精選。浮選的精煤和尾煤分別脫水，澄清水循環(huán)再用。在北方地區(qū)的一些選煤廠，由于氣候寒冷，為防止產(chǎn)品在裝運(yùn)過程中凍結(jié)，一般還設(shè)有浮選精煤火力干燥設(shè)備。④生產(chǎn)技術(shù)檢查。通過對(duì)選煤過程的入選原煤、中間產(chǎn)品、最終產(chǎn)品以及輔助過程進(jìn)行采樣，并進(jìn)行測(cè)量或化驗(yàn)分析，即可獲得各種各樣的數(shù)量、質(zhì)量數(shù)據(jù)，以便于及時(shí)了解生產(chǎn)現(xiàn)狀、調(diào)整操作條件，達(dá)到指導(dǎo)生產(chǎn)和控制選煤指標(biāo)的目的。⑤產(chǎn)品運(yùn)銷作業(yè)。將各種選煤產(chǎn)品，分別裝運(yùn)出售，供用戶使用。四、選煤廠自動(dòng)化的基本內(nèi)容隨著選煤工藝和設(shè)備的不斷革新及自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，選煤廠自動(dòng)化水平亦愈來愈高，由初期只能對(duì)生產(chǎn)設(shè)備及工藝參數(shù)進(jìn)行監(jiān)視和事故報(bào)警，發(fā)展到能對(duì)設(shè)備和工藝參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)控制和調(diào)節(jié)；從實(shí)現(xiàn)單機(jī)自動(dòng)化、作業(yè)線自動(dòng)化，逐步向全廠綜合自動(dòng)化發(fā)展，并開始進(jìn)行利用電子計(jì)算機(jī)控制和指揮全廠生產(chǎn)。選煤廠自動(dòng)化的內(nèi)容是十分廣泛的，它是根據(jù)選煤工藝和設(shè)備及生產(chǎn)管理的要求而確定的。其主要內(nèi)容一般包括以下幾個(gè)方面；①對(duì)設(shè)備和生產(chǎn)工藝過程的自動(dòng)監(jiān)視、自動(dòng)保護(hù)和報(bào)警。在生產(chǎn)過程中，對(duì)生產(chǎn)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)視，并設(shè)有必要的保護(hù)裝置，實(shí)現(xiàn)事故自動(dòng)排除或自動(dòng)報(bào)警。必要的地點(diǎn)還可設(shè)置工業(yè)電視和通訊設(shè)備，便于進(jìn)行遠(yuǎn)方監(jiān)視和調(diào)度聯(lián)絡(luò)，避免發(fā)生事故或?qū)⑹鹿蕯U(kuò)大化，確保安全生產(chǎn)。②生產(chǎn)工藝參數(shù)的自動(dòng)檢測(cè)和自動(dòng)調(diào)節(jié)。在生產(chǎn)過程中，對(duì)各工藝過程的生產(chǎn)工藝參數(shù)，如入料量、礦漿濃度、流量、懸浮液比重、粘度、藥劑添加量、床層厚度、產(chǎn)品數(shù)量、灰分、水分、硫分、倉位和液位等進(jìn)行快速自動(dòng)檢測(cè)，并自動(dòng)指示或記錄。對(duì)某些操作參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)控制和調(diào)節(jié)，使生產(chǎn)過程能夠在接近最佳的條件下進(jìn)行，確保產(chǎn)品數(shù)量、質(zhì)量和其他選煤指標(biāo)的穩(wěn)定。

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