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矿物资源中品位低、嵌布粒度细、矿物组成复杂的矿石所占比例日益增大,相应的微细粒难选矿石的分选、提纯便成为当今选矿界迫切需要解决的难题之一,浮选便是选矿过程中细颗粒矿物分选的重要方法。浮选即是按照矿物表面亲水疏水性质的差异,从矿浆中借助于气泡的浮力,将有用矿物和脉石分离,从而获得品位合格的精矿和尾矿的过程。随着我国选矿工业生产的大型化、连续化和集中化,现有的人工手动控制方式已不能满足生产要求,由于人工操作的主观性和随意性,往往会造成浮选过程“跑槽”、“冒槽”和“不刮泡”等现象发生,致使生产过程不能稳定顺利进行,生产技术指标波动严重。因此迫切需要采用一定的控制技术,提高浮选过程的自动控制水平、稳定浮选过程工艺技术指标、降低浮选过程消耗,从而提高选矿厂的经济效益和市场竞争力。本文依托“十一五”国家支撑计划“柱式短流程分选的过程控制技术研究”课题,结合本溪钢铁集团南芬选矿厂浮选柱红矿反浮选项目,以保持浮选过程重要工艺参数稳定和重要生产设备稳定运行为目标,开展了浮选过程计算机控制系统软件的设计及开发,并对其进行测试。主要工作如下:(1)结合工艺流程分析了浮选过程中各主要因素,如给矿浓度、给矿粒度、给矿流量、浮选液位、浮选药剂量对浮选工艺指标精矿品位和尾矿品位的影响。(2)通过对各因素和工艺技术指标关系的分析,以及浮选生产过程实际,提取了主要影响因素,并提出了控制目标。然后根据浮选过程控制特点及控制目标,制定了浮选过程的控制方法,包括给矿浓度回路控制、给矿量回路控制和浮选药剂量开/关控制,并对浮选控制回路中的控制器参数进行了整定,同时通过仿真实验证明了该参数整定的可行性和有效性。(3)设计并开发了浮选过程计算机控制系统软件部分,主要包括过程控制软件和过程监控软件。其中过程控制软件是基于西门子STEP7开发的,用以实现浮选过程控制和逻辑控制,保证浮选过程重要变量稳定跟踪设定值和主要生产设备的正常启停;过程监控软件是基于西门子WinCC开发的,用以实现上位机数据采集与监控,同时便于操作员进行操作。(4)用STEP7中的仿真软件PLCSIM模拟S7-300CPU的运行,以底流泵的启动、给矿浓度的设定和粗选液位的报警为例,对所开发的软件进行了测试,测试结果表明所开发软件的可行性和有效性。