论文部分内容阅读
摘 要：本文首先描述了两类初选智能选矿机电气原理，其次对钨矿粗选系统安装应用背景、后期改进进行了介绍。项目应用后，对选厂选矿技术指标提高，增大处理量，降低工人劳动强度等具有显著效果。后期机器的改进完善，对机器稳定运行、提高效率等具有很好的借鉴意义。
中图分类号：TD952 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）30-0276-01
引 言
国内大多钨矿山多是以人工手选进行人工丟废，随着经济的发展，钨矿山品位降低，人工成本的提高等因素，人工手选工艺的落后，不仅远远不能满足生产力的要求，也违背了钨选矿“早收多收、早丢多丢”的选矿原则。智能选矿机的应用替代了人工分选，是老矿山向数字化矿山迈进的重大成果，是密集型重体力劳动者的解放，符合国家《安全监管总局关于开展“机器换人、自动化减人”科技强安专项行动的通知》（安监总科技（2015）63号）生产安全生产趋势[1]。
1 应用背景
中国钨矿以白钨、黑白钨共生、共伴生为主，其中，钨矿晶体在图像特征上具有颜色呈淡褐黑、叶片状、粒狀和致密状等特征，品位低，大多难以回收利用[2]。
某选厂采用典型的“三段一闭路破碎”选矿流程，矿石经翻车器、振给机、老虎口、皮带、重型筛后到人工手选，分为4#、5#、6#、7#四根皮带，粒度分别为200～60mm，60～40mm，40～26mm，26～18mm，处理量达3000t原矿/d，1d两班共16h作业。原矿品位1.5，单班共60个手选女工作业，厂房是1984年选厂建设投产的老旧厂房，不能进入工程机械。
经矿技术会议研究决定采用吊装机器，进入搭建铁轨后滑入手选搭建铁板平台上，5#皮带安装了赣州某研究所研制的IVS-1200-02型智能视觉选矿机，6#、7#皮带安装了赣州某公司生产的AWS100-C2S1型智能图像选矿机，最终是保时保质保量的完成了安装任务。
2 机器电气原理
（1）两类机器从电气原理上看，硬件的执行分类上分成四部分：输送模块、图像采集与分析模块、分类输出与控制模块、其余辅助设施。
输送模块：两台振动给料机组成的振动斗，可通过变频器调节给矿频率，通过调节振动电机偏心间隙调节给矿激振力，完成摊平的钨矿石进入照明室，为摄像头采集到完整的产品图像奠定基础。
图像采集与分析模块：经过图像处理技术的分析，针对钨矿的特有特征，基于数学形态学和改进的SUSAN算子的边缘提取算法，以达到解决钨矿石初选环节矿苗精确分选问题[3]，主要由相机、光源、工控主机等组成。
分类输出与控制模块：喷阀、显示屏、喷阀驱动卡等。
其余辅助设施：背景光源、背景板、压力传感器等。
当给料皮带进行给矿，经过振动斗后，给矿趋于均匀，矿石默认从振动斗边缘落下速度为零，从而开始做理想状态y轴初速度为零自由落体运动。
在矿石自由落体轨道的前部，通过高速摄像机完成图像采集和分析，计算并处理计算机图像采集分析模块，然后输出分类输出和控制模块的输出。分离通过由喷射阀包含静脉结石的快速气流射流实现。
（2）IVS-1200-02型智能视觉选矿机电气柜（除输送模块外）单独配置在机体前端，柜内依次配置了工控主机、西门子PLC、模块电源、UPS电源、照明灯、小型空调。西门子PLC可进行一键启停；UPS电源最大限度的保护了工控主机的稳定性；小型空调进行降温、隔尘。电控柜放置在机子本体之外，减少了对机体电气元件的振动。
（3）AWS100-C2S1型智能图像选矿机将电控柜配置在机体上方与本体连在一起，依次通过熔断器、接触器、隔离变压器、多个开关模块、浪涌保护器进行保护、通断，通过多级模块电源的控制通断，对相对应模块电源本级的电气元件进行了通断、保护。开发了手机APP软件，将蓝牙通信模块与主机连接，当部分辅助设施如显示屏、相机、光源等故障时可以进行无线开机。
3 机器安装、后期机器的改进完善
（1）设备安装牢固可靠：工控主机等应与各类线束接插可靠；对电器件的安装使用要符合安装要求，对各电器需调试和线路检查无误后才可使用。
（2）给AWS100-C2S1型智能图像选矿机振动斗配置独立电控系统。当机器在故障维修时，可以进行处理量小的人工手选作业。
（3）受振动影响，对部分电气元件进行机械紧固、加固处理，如内存、显卡、驱动卡等。
（4）将电控箱与机子本体脱离，通过独立悬挂的软性连接配置，增强机子运行稳定性。
（5）为集中器选择一个独立的防雷接地体，选择合适的浪涌保护器。矿井大多是雷区。基于（JGJ/T16-92）《民用建筑电气设计规范》第十四章，增加接地体、接地体接地和安全性：第十四条7.5.3条规定：机房接地时，接地电阻应小于1Ω。保护系统。因此，对于机舱接地，同一接地装置应与建筑物防雷接地共用，接地电阻要求小于1？赘。
（6）其余改进
给振动斗增设角铁片利于分矿；给漏矿漏斗增设耐磨钢板；给喷阀制作合适的工具利于定期清洁喷阀等。
4 结 语
（1）本文对钨矿山粗选智能选矿机的电气原理进行了简单探讨。
（2）项目应用后，对选厂选矿技术指标提高，增大处理量，降低工人劳动强度等具有显著效果。
（3）后期机器的改进完善，对机器稳定运行、提高效率等具有很好的借鉴意义。
（4）提出为系统整体研制及解决钨矿粗选环节的高效化，企业收益最大化提供了经过实践检验的现实依据。
参考文献
[1]刘烈文.智能选矿机在黑钨矿山预选中的应用[J].百度文库，2016，08.
[2]中国钨业/中国有色金属工业协会主编.（第一版）北京：冶金工业出版社，2012，8.
[3]赵秀鸟.基于机器视觉技术的钨矿初选工艺研究.科技广场，2012，7.
收稿日期：2018-9-15
中图分类号：TD952 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）30-0276-01
引 言
国内大多钨矿山多是以人工手选进行人工丟废，随着经济的发展，钨矿山品位降低，人工成本的提高等因素，人工手选工艺的落后，不仅远远不能满足生产力的要求，也违背了钨选矿“早收多收、早丢多丢”的选矿原则。智能选矿机的应用替代了人工分选，是老矿山向数字化矿山迈进的重大成果，是密集型重体力劳动者的解放，符合国家《安全监管总局关于开展“机器换人、自动化减人”科技强安专项行动的通知》（安监总科技（2015）63号）生产安全生产趋势[1]。
1 应用背景
中国钨矿以白钨、黑白钨共生、共伴生为主，其中，钨矿晶体在图像特征上具有颜色呈淡褐黑、叶片状、粒狀和致密状等特征，品位低，大多难以回收利用[2]。
某选厂采用典型的“三段一闭路破碎”选矿流程，矿石经翻车器、振给机、老虎口、皮带、重型筛后到人工手选，分为4#、5#、6#、7#四根皮带，粒度分别为200～60mm，60～40mm，40～26mm，26～18mm，处理量达3000t原矿/d，1d两班共16h作业。原矿品位1.5，单班共60个手选女工作业，厂房是1984年选厂建设投产的老旧厂房，不能进入工程机械。
经矿技术会议研究决定采用吊装机器，进入搭建铁轨后滑入手选搭建铁板平台上，5#皮带安装了赣州某研究所研制的IVS-1200-02型智能视觉选矿机，6#、7#皮带安装了赣州某公司生产的AWS100-C2S1型智能图像选矿机，最终是保时保质保量的完成了安装任务。
2 机器电气原理
（1）两类机器从电气原理上看，硬件的执行分类上分成四部分：输送模块、图像采集与分析模块、分类输出与控制模块、其余辅助设施。
输送模块：两台振动给料机组成的振动斗，可通过变频器调节给矿频率，通过调节振动电机偏心间隙调节给矿激振力，完成摊平的钨矿石进入照明室，为摄像头采集到完整的产品图像奠定基础。
图像采集与分析模块：经过图像处理技术的分析，针对钨矿的特有特征，基于数学形态学和改进的SUSAN算子的边缘提取算法，以达到解决钨矿石初选环节矿苗精确分选问题[3]，主要由相机、光源、工控主机等组成。
分类输出与控制模块：喷阀、显示屏、喷阀驱动卡等。
其余辅助设施：背景光源、背景板、压力传感器等。
当给料皮带进行给矿，经过振动斗后，给矿趋于均匀，矿石默认从振动斗边缘落下速度为零，从而开始做理想状态y轴初速度为零自由落体运动。
在矿石自由落体轨道的前部，通过高速摄像机完成图像采集和分析，计算并处理计算机图像采集分析模块，然后输出分类输出和控制模块的输出。分离通过由喷射阀包含静脉结石的快速气流射流实现。
（2）IVS-1200-02型智能视觉选矿机电气柜（除输送模块外）单独配置在机体前端，柜内依次配置了工控主机、西门子PLC、模块电源、UPS电源、照明灯、小型空调。西门子PLC可进行一键启停；UPS电源最大限度的保护了工控主机的稳定性；小型空调进行降温、隔尘。电控柜放置在机子本体之外，减少了对机体电气元件的振动。
（3）AWS100-C2S1型智能图像选矿机将电控柜配置在机体上方与本体连在一起，依次通过熔断器、接触器、隔离变压器、多个开关模块、浪涌保护器进行保护、通断，通过多级模块电源的控制通断，对相对应模块电源本级的电气元件进行了通断、保护。开发了手机APP软件，将蓝牙通信模块与主机连接，当部分辅助设施如显示屏、相机、光源等故障时可以进行无线开机。
3 机器安装、后期机器的改进完善
（1）设备安装牢固可靠：工控主机等应与各类线束接插可靠；对电器件的安装使用要符合安装要求，对各电器需调试和线路检查无误后才可使用。
（2）给AWS100-C2S1型智能图像选矿机振动斗配置独立电控系统。当机器在故障维修时，可以进行处理量小的人工手选作业。
（3）受振动影响，对部分电气元件进行机械紧固、加固处理，如内存、显卡、驱动卡等。
（4）将电控箱与机子本体脱离，通过独立悬挂的软性连接配置，增强机子运行稳定性。
（5）为集中器选择一个独立的防雷接地体，选择合适的浪涌保护器。矿井大多是雷区。基于（JGJ/T16-92）《民用建筑电气设计规范》第十四章，增加接地体、接地体接地和安全性：第十四条7.5.3条规定：机房接地时，接地电阻应小于1Ω。保护系统。因此，对于机舱接地，同一接地装置应与建筑物防雷接地共用，接地电阻要求小于1？赘。
（6）其余改进
给振动斗增设角铁片利于分矿；给漏矿漏斗增设耐磨钢板；给喷阀制作合适的工具利于定期清洁喷阀等。
4 结 语
（1）本文对钨矿山粗选智能选矿机的电气原理进行了简单探讨。
（2）项目应用后，对选厂选矿技术指标提高，增大处理量，降低工人劳动强度等具有显著效果。
（3）后期机器的改进完善，对机器稳定运行、提高效率等具有很好的借鉴意义。
（4）提出为系统整体研制及解决钨矿粗选环节的高效化，企业收益最大化提供了经过实践检验的现实依据。
参考文献
[1]刘烈文.智能选矿机在黑钨矿山预选中的应用[J].百度文库，2016，08.
[2]中国钨业/中国有色金属工业协会主编.（第一版）北京：冶金工业出版社，2012，8.
[3]赵秀鸟.基于机器视觉技术的钨矿初选工艺研究.科技广场，2012，7.
收稿日期：2018-9-15