引言
    選礦企業設備主要由破碎機、皮帶運輸機、篩分設備、風機、球磨機、渣漿泵等一系列大型礦石處理和運輸設備組成。因此，選礦企業的經濟、高效、安全運行在很大程度上取決于這些大型關鍵設備的運行效率。我國目前還有一大批在20世紀50—80年代建成的選礦廠，由于當時變頻器不是很普及且價格較貴，因此這類選礦廠的設備幾乎很少采用變頻器控制，多數設備的運行速度恒定，無法依據礦石性質的變化而自動調節其自身的運行狀態，設備自身的能效得不到最大限度的發揮。同時，整個選礦工藝流程的可調節性差，效率低下，使很多礦產資源白白浪費，致使整個企業的節能潛力和經濟效益無法得到最大限度的發揮。
    本文結合金鉬集團百花選礦廠選礦生產線上的幾個主要設備的變頻器改造實踐，分析說明選礦企業應用變頻技術的可行性及改造成效。
1、改造前的設備及運行狀況
    金鉬集團百花選礦廠是1983年建成投產的大型選礦企業，主要的耗能設備有PX1200/180和PX1200/160旋回破碎機各l臺、PYB2200和PYD2200圓錐破碎機共10臺、振動篩16臺、MQG3,6 x4M球磨機10臺、高壓風機4臺、輸送尾礦的渣漿泵47臺套，每月消耗電能約為1500萬kWh。上述設備的電能消耗占到企業生產總電耗的75%以上。可見，優化這些設備的運行方式，以提高它們的運行效率就顯得十分重要。
    2000年以前，無論來料礦石的硬度、濕度、脆度、濃度、流量等情況如何變化，這些設備的給料都采用定量供給，因此，這些設備常出現過負荷溢礦、吐礦等現象，或造成設備空轉、空砸等狀況。加之這些設備本身的運行速度無法改變，致使整個工藝流程的運行參數無法優化，不僅浪費電能，而且大量金屬成品無法回收，造成了資源的浪費。風機、渣漿泵等輸送設備只能依靠擋板人為調節風量和礦漿流量，這種調節方式很不經濟，人為增大了管網的阻力和電能消耗，增加了設備的磨損和故障率，致使設備檢修頻繁，生產效率低下，生產成本增高。
2、改造實踐
2.1變頻器在提高破碎機破碎效率上的應用
    該廠有4臺PYB2200標準和6臺PYD2200短頭圓錐破碎機，這些設備都是1983年安裝的，它們是礦石破碎工藝段的核心設備，其運行效率的高低和破碎粒度的大小，直接影響著下一工序段（磨礦、浮選）的運行效率。2009年改造前，這10臺破碎機的給礦運輸皮帶全部由額定功率為11kW、額定轉速為930r/min的籠型電動機拖動，電動機采用低壓斷路器、接觸器控制，傳動方式采用鏈條傳動。在實際運行中，無論皮帶上的礦石性質（礦石顆粒、硬度、黏度等）和破碎機腔內的礦石充盈情況如何變化，給礦運輸皮帶始終以恒速運行，造成破碎機腔內有時溢礦，有時不飽和，使破碎機的效率無法有效發揮，整個破碎生產線無法正常高效運行。
    經過觀察，該廠選用國產的MD系列模塊化矢量型MD320變頻器代替低壓斷路器和接觸器，對這IO臺給礦運輸皮帶的電動機進行控制，采用超聲波料位計對破碎機腔內的礦石進行測量并與變頻器形成閉環調節系統，傳動方式和電動機不變。
    改造后的給礦皮帶能夠依據破碎腔內的礦石料位情況，通過變頻器調節給礦皮帶電動機的轉速，使破碎機腔內的礦石始終處于飽滿。
    改造后，由于這10臺破碎機破碎腔內的礦石始終充滿，保證了破碎機一直處于高效的運行狀態，極大地提高了破碎機破碎礦石的效率，節約了電能消耗，延長了設備的檢修周期，減少了備件及材料的消耗，為后續皮帶運輸和篩分設備的作業創造了良好的條件。
    變頻改造前后的破碎機給料原理如圖l所示。
    通過對10臺破碎機給礦系統的變頻改造，提高了破碎機的破碎效率，使礦石的處理能力大大增加，破碎工段的能耗大幅度降低。
    改造前后破碎車間電能消耗對比如表1所示。
2.2變頻器在提高球磨機磨礦效率中的應用
    該廠有10臺MQG3.6×4M的溢流型球磨機，分3個系統，其中2#系統3臺溢流型球磨機，3‘系統3臺溢流型球磨機，l#系統4臺溢流型球磨機。2002年，該廠先對3#系統磨礦系統進行了自動化改造。通過傳感器檢測球磨機的給水量、加球量以及分級機的返砂濃度，經過固定程序計算出需要的礦石量。將此礦量信號反饋給控制圓盤給料機速度的變頻器，通過變頻器調節給礦圓盤電動機的轉速，達到調節球磨機的給礦量，從而控制溢流濃度，獲得最佳的排礦粒度組成，使球磨機在最佳狀態工作，提高球磨機效率，穩定磨礦分級工藝參數，達到工藝要求，提高金屬回收率的目的。
    改造后磨礦作業變頻給料原理如圖2所示。改造前后的系統對比如表2所示。
    通過此次改造，提高了金屬回收率，而且大大降低了磨礦工段的電能消耗和設備磨損。
2.3變頻器在渣漿泵上的應用
    該廠O#磨礦機使用2臺I0/8ST - AH型渣漿泵( 180kW)承擔著給旋流器輸送礦漿的任務，為了保證旋流器給礦壓力的恒定，需要對這兩臺泵進行進行調速。改造前渣漿泵采用的是液力耦合器調速，它的調速原理是在電動機軸與負載軸之間加入葉輪，通過調節葉輪之間液體的壓力達到調節負載轉速、穩定給礦量的目的。該調速裝置效率低，精度與穩定度差，安裝和維護工作量大，費用高。鑒于這種情況，該廠于2005年用西門子MM430型變頻器對2臺10/8ST - AH型渣漿泵的電動機進行了變頻控制改造。改造后，徹底廢棄了原來龐大的液力耦合器，泵的調速通過變頻器上的鍵盤就可輕松的完成。這次改造不僅使設備故障大幅度降低，減輕了勞動強度，提高了設備的運轉率，而且經過測算每年可節約電能364kWb，節約電費16.4萬元。
3、結語
    傳統選礦企業應用變頻技術，對生產工藝過程進行優化調整，具有較大的節能潛力。通過改造實踐可以看出，把變頻器和選礦廠的工藝結合起來，將會取得十分可觀的經濟效益和社會效益。