礦物加工過程控制

前言

礦產資源是國民經濟和社會發(fā)展的重要物質基礎，礦物加工工程是礦產資源開發(fā)利用的一個重要學科。伴隨著科學技術的迅猛發(fā)展，自動化技術已成為當代舉世矚目的技術之一。由于生產過程的連續(xù)化、大型化、復雜化，使得廣大的本科生和科技人員需要學習和掌握必要的優(yōu)化控制方面的知識，這是現(xiàn)代工業(yè)生產實現(xiàn)高效、優(yōu)質、安全、低耗的基本條件和重要保證，也是有關人員管理與開發(fā)現(xiàn)代化生產過程所必須具備的知識。《選礦自動控制》以講義的形式在我校已經連續(xù)試用四屆本科生，屬于礦物加工工程專業(yè)必修課，受到學生的好評。為此，我們編寫了本書，旨在培養(yǎng)礦物分選加工和礦產資源綜合利用領域內的自動控制技術人才。本書系統(tǒng)地介紹了選煤廠生產過程中的供電安全、電氣設備選擇、選礦生產過程中的程序控制、礦物加工過程中的自動控制、生產工礦監(jiān)控和自動控制設計基礎等內容。全書共分7章，適用于60學時左右的課堂教學安排。全書由劉海增教授擔任主編，鄭鋼豐、沈之柱和馬克平擔任副主編，負責全書的統(tǒng)一整理和校核。在編寫過程中，書中的不少實踐經驗來自選煤廠操作規(guī)程，也有不少資料來自制造廠家、設計院和科研單位，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之處，誠望廣大讀者批評指正。

內容概要

本書著重對礦物加工過程控制的理論和概念進行研討，并注重對現(xiàn)場生產實際情況的介紹，把自動控制的相關知識充分地反映在選礦工藝上，旨在培養(yǎng)學生的實際操作能力，以適應21世紀培養(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、儀器儀表等相關專業(yè)，還可供獨立學院、高職高專、成人高校師生及有關工程技術人員參考。

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    1.1.1  電力系統(tǒng)的基本知識    1.1.2  電力負荷的分級    1.1.3  選煤廠供電的特點及要求  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備    1.2.3  變電所的主接線圖    1.2.4  變電所操作與運行維護  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  室內配線    1.3.4  導線和電纜的選擇  1.4  雷電防護與電氣接地    1.4.1  雷電防護    1.4.2  電氣接地  思考題與練習題第2章  電氣設備及其選擇  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  按有無觸點分  2.2  電磁機構    2.2.1  電磁機構的組成    2.2.2  電磁機構的線圈(又稱吸引線圈)  2.3  接觸器    2.3.1  接觸器的結構與原理    2.3.2  接觸器的主要技術參數(shù)  2.4  繼電器    2.4.1  電氣控制系統(tǒng)對繼電器的基本要求    2.4.2  電磁式繼電器    2.4.3  舌(干)簧繼電器    2.4.4  時間繼電器    2.4.5  速度繼電器    2.4.6  熱繼電器  2.5  開關電器    2.5.1  刀開關    2.5.2  組合開關    2.5.3  空氣斷路器    2.5.4  高壓斷路器    2.5.5  高壓隔離開關與負荷開關  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    2.7.3  萬能轉換開關  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    2.9.3  移相電容器的維護  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  按計算電流選擇    2.11.4  校驗斷流容量    2.11.5  校驗動穩(wěn)定    2.11.6  校驗熱穩(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  電動機控制的保護環(huán)節(jié)和幾個常用環(huán)節(jié)  思考題與練習題第3章  自動控制系統(tǒng)的基本概念  3.1  自動控制系統(tǒng)概述    3.1.1  簡單控制系統(tǒng)的組成及方框圖    3.1.2  自動控制系統(tǒng)的分類  3.2  控制系統(tǒng)的過渡過程和品質指標    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  3.3  被控過程的特性    3.3.1  有關被控過程的幾個問題    3.3.2  階躍擾動法和特性參數(shù)  3.4  調節(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  簡單控制系統(tǒng)的設計    3.5.1  簡單控制系統(tǒng)的設計思想    3.5.2  簡單控制系統(tǒng)設計的主要內容    3.5.3  控制系統(tǒng)設計中的幾個問題  3.6  調節(jié)器參數(shù)的工程整定    3.6.1  經驗湊試法    3.6.2  臨界比例度法    3.6.3  衰減曲線法  3.7  復雜控制系統(tǒng)    3.7.1  串級控制系統(tǒng)    3.7.2  比值控制系統(tǒng)    3.7.3  前饋控制系統(tǒng)    3.7.4  其他復雜控制系統(tǒng)  3.8  過程控制儀表與裝置    3.8.1  模擬調節(jié)儀表的分類和特性    3.8.2  DDZ-Ⅱ型電動單元組合儀表    3.8.3  調節(jié)單元    3.8.4  DDZ-Ⅲ型電動單元組合儀表    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  氣動執(zhí)行器    3.9.2  電動執(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    3.9.6  電動調節(jié)泵  3.10  數(shù)字顯示調節(jié)儀    3.10.1  XMT系列數(shù)字顯示調節(jié)儀的型號命名方法    3.10.2  XMT系列數(shù)字顯示調節(jié)儀的組成和工作原理    3.10.3  XMTS-7000系列顯示調節(jié)儀    3.10.4  TCE系列數(shù)字顯示調節(jié)儀  思考題與練習題第4章  選礦生產過程中的程序控制  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  跳汰機程序控制    4.2.1  跳汰機的程序控制    4.2.2  跳汰機數(shù)控風閥自動控制原理  4.3  壓濾脫水自動控制    4.3.1  壓濾機    4.3.2  壓濾機程序控制柜    4.3.3  壓濾機液壓傳動部分  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控制  5.1  浮選工藝參數(shù)自動調節(jié)系統(tǒng)    5.1.1  浮選生產工藝對自動調節(jié)系統(tǒng)的要求    5.1.2  調節(jié)系統(tǒng)的干擾因素及濃度、流量調節(jié)系統(tǒng)的相互影響    5.1.3  浮選工藝參數(shù)自動調節(jié)系統(tǒng)  5.2  重介質懸浮液密度-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-液位自動調節(jié)系統(tǒng)    5.2.3  懸浮液密度-液位自動調節(jié)系統(tǒng)的評價  5.3  跳汰機自動排料裝置    5.3.1  排料方式的選擇    5.3.2  控制器——可控硅直流電機調速系統(tǒng)    5.3.3  BATAC 35跳汰機自動排料控制裝置    5.3.4  新型BATAC跳汰機排料控制系統(tǒng)第6章  生產工況監(jiān)視  6.1  概述  6.2  系統(tǒng)組成功能、技術原理與維護    6.2.1  系統(tǒng)組成功能    6.2.2  技術原理與維護    6.2.3  系統(tǒng)實施細則第7章  自動控制工程設計基礎  7.1  自動控制工程概述    7.1.1  自控工程設計的基本任務    7.1.2  設計的基本程序    7.1.3  初步設計的內容    7.1.4  工程總體設計中的相互配合  7.2  自動控制工程設計的統(tǒng)一規(guī)定    7.2.1  圖形符號    7.2.2  字母代號    7.2.3  儀表位號    7.2.4  設計符號應用示例  7.3  選煤自控工程設計    7.3.1  自動控制方案的制定    7.3.2  帶控制點工藝流程圖的繪制    7.3.3  儀表的選型    7.3.4  施工圖設計  7.4  控制盤和控制室的設計    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  控制盤內部電氣接線圖    7.4.4  控制室的設計  思考題與練習題參考文獻

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，其產品經脫水（重介選為脫介）設備脫水后，即為最終產品，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)。其任務是把水洗（或重介）作業(yè)中沒有得到有效分選的細粒煤泥集中起來，進行濃縮后再用浮選設備精選。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，為防止產品在裝運過程中凍結，一般還設有浮選精煤火力干燥設備。④生產技術檢查。通過對選煤過程的入選原煤、中間產品、最終產品以及輔助過程進行采樣，并進行測量或化驗分析，即可獲得各種各樣的數(shù)量、質量數(shù)據(jù)，以便于及時了解生產現(xiàn)狀、調整操作條件，達到指導生產和控制選煤指標的目的。⑤產品運銷作業(yè)。將各種選煤產品，分別裝運出售，供用戶使用。四、選煤廠自動化的基本內容隨著選煤工藝和設備的不斷革新及自動化技術的發(fā)展，選煤廠自動化水平亦愈來愈高，由初期只能對生產設備及工藝參數(shù)進行監(jiān)視和事故報警，發(fā)展到能對設備和工藝參數(shù)進行自動控制和調節(jié)；從實現(xiàn)單機自動化、作業(yè)線自動化，逐步向全廠綜合自動化發(fā)展，并開始進行利用電子計算機控制和指揮全廠生產。選煤廠自動化的內容是十分廣泛的，它是根據(jù)選煤工藝和設備及生產管理的要求而確定的。其主要內容一般包括以下幾個方面；①對設備和生產工藝過程的自動監(jiān)視、自動保護和報警。在生產過程中，對生產設備的運行狀態(tài)進行自動監(jiān)視，并設有必要的保護裝置，實現(xiàn)事故自動排除或自動報警。必要的地點還可設置工業(yè)電視和通訊設備，便于進行遠方監(jiān)視和調度聯(lián)絡，避免發(fā)生事故或將事故擴大化，確保安全生產。②生產工藝參數(shù)的自動檢測和自動調節(jié)。在生產過程中，對各工藝過程的生產工藝參數(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、產品數(shù)量、灰分、水分、硫分、倉位和液位等進行快速自動檢測，并自動指示或記錄。對某些操作參數(shù)進行自動控制和調節(jié)，使生產過程能夠在接近最佳的條件下進行，確保產品數(shù)量、質量和其他選煤指標的穩(wěn)定。

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