一、前言

某采礦單位是一家國營(yíng)地質(zhì)局下屬的有色金屬礦山采掘單位，從礦石的開(kāi)采到選礦加工一條龍。開(kāi)采的鉛、鋅礦石先由顎式破碎機進(jìn)行初步破碎，在破碎至合理細度后經(jīng)由提升機、給礦機均勻送入球磨機，由球磨機對礦石進(jìn)行粉碎、研磨。經(jīng)過(guò)球磨機研磨的礦石細料進(jìn)入分級工序。螺旋分級機借助固體顆粒的比重不同而在液體中沉淀的速度不同的原理，對礦石混合物進(jìn)行洗凈和分級。經(jīng)過(guò)洗凈和分級的礦物混合料在經(jīng)過(guò)磁選機時(shí)，由于各種礦物的比磁化系數不同，經(jīng)由磁力和機械力將混合料中的磁性物質(zhì)分離開(kāi)來(lái)。經(jīng)過(guò)磁選機初步分離后的礦物顆粒在被送入浮選機，根據不同的礦物特性加入不同的藥物，使得所要的礦物質(zhì)與其他物質(zhì)分離開(kāi)?？紤]到環(huán)保因素，分選后含有礦渣的廢液送到渣漿池中，再由渣漿泵將其送到尾礦庫，待礦渣與液體分離后，再循環(huán)利用液體。

目前在各大礦區的選礦廠(chǎng)，使用的渣漿泵大多都是離心式渣漿泵，其結構和離心式水泵基本相同，但在管路上和普通水管網(wǎng)有很大的區別。因為管網(wǎng)內流動(dòng)的液體有礦石經(jīng)過(guò)球磨機研磨過(guò)后的廢棄礦渣，對泵體和管壁的磨損大，這就要求泵體和管網(wǎng)有較高的抗磨損能力，所以渣漿泵的泵體內壁和管網(wǎng)壁必要經(jīng)過(guò)特殊工藝加工處理。一般尾礦庫的地勢略高于渣漿泵的安裝位置，因此，管網(wǎng)輸出端有止回閥，避免在泵停止的時(shí)候礦漿回流。設計上，渣漿泵的流量要大于排到渣漿池中廢液量，如果渣漿泵一直運轉，可能導致渣漿池內的渣漿不夠抽使泵空轉；但又不可使渣漿泵間隙運轉，這又會(huì )使礦渣沉淀。因此，在泵的輸出端有一個(gè)調節出渣量大小的閥門(mén)，根據生產(chǎn)的需要調節出渣漿泵流量的大小。閥門(mén)的開(kāi)關(guān)度大小是需要操作人員根據生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的渣漿多少進(jìn)行調節的，同樣，閥門(mén)開(kāi)大時(shí)，可能導致渣漿池內的渣漿不夠抽使泵空轉；閥門(mén)開(kāi)得過(guò)小時(shí)，會(huì )使渣漿池裝滿(mǎn)溢出。不論渣漿泵的流量如何，電動(dòng)機都以全速運轉，用閥門(mén)進(jìn)行節流調節雖然簡(jiǎn)單，但增加了管路的阻尼，浪費了電能。

二、變頻調速方案

采用變頻器對渣漿泵進(jìn)行調速控制，只需將閥門(mén)開(kāi)到最大，管網(wǎng)的阻尼最小，可以起到良好的節能效果。用渣漿池的液位信號進(jìn)行自動(dòng)控制，調節變頻器的頻率。目前，液位控制經(jīng)常使用的傳感器有兩種，一種是用壓力傳感器經(jīng)變送器將渣漿池液體深度信號轉換成4～20mA模擬液位信號；另一種是用液位繼電器，液位繼電器有高、中、低三個(gè)接點(diǎn)，對應渣漿池中的高、中、低三點(diǎn)液位。前者的價(jià)格較高，可精確控制液面在某一高度；后者價(jià)格便宜，只能控制渣漿池中的液面在高、中、低之間變化。為節省成本，選液位繼電器作為液位傳感器，完全能滿(mǎn)足生產(chǎn)工藝要求。

利用液位繼電器檢測選礦廠(chǎng)渣漿池內的液位。液位繼電器的高、中、低三個(gè)節點(diǎn)接到變頻器X1、X2、X3輸入接點(diǎn)上，其控制過(guò)程如下：當液位在“低位”以下時(shí)，變頻器以25Hz頻率運轉；若渣漿泵的流量小于廢液的輸入量，渣漿池液位逐漸上升，液位升到“低位”時(shí)，變頻器以38Hz頻率運轉；若渣漿泵的流量仍小于廢液的輸入量，渣漿池液位繼續上升，液位升到“中位”時(shí)，變頻器以50Hz頻率運轉，一般渣漿池的液位不會(huì )超過(guò)“高位”。這時(shí)，若渣漿泵的流量大于廢液的輸入量，則渣漿池液位逐漸下降，液位降到“中位”時(shí)，變頻器以38Hz頻率運轉；若渣漿泵的流量仍大于廢液的輸入量，渣漿池液位繼續下降，液位降到“低位”時(shí)，變頻器以25Hz頻率運轉。由上過(guò)程可見(jiàn)，液位上升和下降的過(guò)程中越過(guò)高、中、低三個(gè)液位時(shí)切換的頻率不同，避免了在切換點(diǎn)上由于液面的波動(dòng)發(fā)生短時(shí)反復切換，也就是震蕩。

選用變頻器時(shí)要考慮到渣漿泵的負載特性，即渣漿廢液含有較多的比重大于水的雜質(zhì)，變頻器不能使用風(fēng)機、水泵型專(zhuān)用變頻器，應選用具有恒轉矩機械特性的通用變頻器，于是，

在考慮到變頻器的效率為95%，則渣漿泵用變頻調速后節能率在41%上下。改造完成用有功電度表進(jìn)行計量，節能率在40%，與計算相差不大。計算表明，改造后變頻系統對比原來(lái)工頻系統工作節能達40%，在1年運行周期內就可收回投資。

四、改造后的其它效果

1）由于變頻可實(shí)現電機軟起動(dòng)，消除或減少了電機起動(dòng)時(shí)對電網(wǎng)和機械的沖擊，使設備壽命延長(cháng)。

2）用變頻調速后，渣漿泵的轉速大部分時(shí)間內變慢了，減少了廢液介質(zhì)對泵、閥門(mén)、管道的磨損。在沒(méi)改變頻器之前每3-5個(gè)月就要更換一次管網(wǎng)出口閥門(mén)，改用變頻控制后1年才換一次，維修費用大大降低。

3）之前專(zhuān)門(mén)有人負責看管、操作這臺設備，改為變頻控制后，實(shí)現了自動(dòng)運行、無(wú)人值守，節省了人工成本。

五、結束語(yǔ)

以森蘭SB70變頻器、液位繼電器和輔助電路組成礦用離心式渣漿泵控制系統，可以實(shí)現系統的自動(dòng)運行和無(wú)人職守，具有操作簡(jiǎn)單、維護方便、系統對電網(wǎng)和機械系統的沖擊小、運行安全可靠等優(yōu)點(diǎn)，且節能效果明顯，可以在各大礦山選礦廠(chǎng)的渣漿泵設備上應用，為渣漿泵的節能降耗提供了又一范例。