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我国矿产资源具有贫、细、杂的特点,但矿物资源作为国民经济发展及国防建设的重要战略资源,随着科学技术的发展,对各种矿产品的需要量不断增多,开采品位却日益下降,需要处理的矿量日益增加,所以在选矿中引进高效设备和先进的科学技术势在必行。激烈的市场竞争使得矿物加工业对各种先进科学技术的需要非常迫切,以尽量提高生产效率,降低生产成本。因此在选矿过程中应用计算机模拟仿真必将对传统的矿产资源开发过程产生深刻的变革。工业流程模拟是一门交叉性、综合性学科,有着广泛的应用。选矿过程流程模拟可以模拟不同工艺条件下的生产,即模拟选矿过程生产条件或边界条件发生变化的时候,选矿过程各个工序生产指标的变化情况。控制工程师可以通过设定系统的控制参数以得到不同条件下选矿过程各阶段物料性质和最终指标的变化情况。工艺技术人员可利用流程模拟系统数据进行分析,以便确定最佳生产方案,也可以为理论研究提供基础数据,而无需破坏生产的连续性,节省了人力、物力。因此,选矿过程流程模拟的研究具有重要实际意义。本文在“985工程”流程工业自动化科技创新平台课题的支持下,首先以数质量平衡计算为框架,建立了选矿过程的流程数质量模拟模型,然后结合选矿过程中的一些经验和半经验模型建立了选矿过程流程模拟模型。最后本文结合模拟仿真技术利用酒钢(集团)公司选矿厂相关资料和数据设计并开发了选矿过程流程模拟软件系统。本文主要完成了如下工作:(1)利用矿量平衡和金属量平衡原理,采用数质量流程计算的方法,建立了选矿过程流程数学模拟模型,包括:原矿筛分、二次筛分、竖炉焙烧(竖炉、磁滑轮、干选机)、磨矿分级(磨机、分级机、水力旋流器、细筛、平面脱渣筛、磁滑轮、脱水槽)、磁选(脱水槽、粗选、扫选、浓缩、过滤过程)模型。各个工序的物料变化连为一个整体,达到对选矿过程的全流程模拟仿真。此外还结合选矿过程中的一些经验和半经验模型建立了选矿过程流程模拟模型。(2)根据选矿过程流程模拟软件系统的需求分析,设计了选矿过程流程模拟软件系统。系统的设计包括软件系统的总体结构设计、系统的人机界面设计、选矿过程数学模型的结构设计、系统内部数据存储和交换设计、系统与优化层接口设计。(3)根据关于选矿过程流程模拟软件系统的设计,结合所建立的选矿过程流程模拟模型,开发了选矿过程流程模拟软件系统。系统开发包括人机界面的开发、选矿过程流程模拟模型的开发、系统模块的封装、系统变时长模拟仿真的开发、系统的数据存储和数据交换。(4)通过系统运行所得出的数据结合选矿过程矿量和金属量平衡原理,验证了数质量模型的正确性。通过对旋流器参数的调整实验,验证了当设备参数变化时,选矿过程流程模拟模型的正确性。通过对系统数学模型的验证以及系统运行正常,验证了选矿过程流程模拟软件系统的有效性。另外利用组装好的模块组装了一段和二段磨矿均采用螺旋分级机的流程,验证了模块的有效性。