《矿物加工过程模拟与控制》
邹文杰，闫小康

定价：49.00元

出版时间：2026-03

ISBN：978-7-5240-0520-9

内 容 提 要

本书系统阐述了矿物加工过程的模拟方法、过程控制技术，涵盖过程模拟、过程控制系统、智能控制技术、过程综合自动化系统，并结合破碎、磨矿分级、浮选、物理分选、固液分离等典型工艺工程进行实例解析。

本书可作为高等院校矿物加工工程专业教材，也可供冶金、材料、化工等领域从事过程自动化研发与应用的工程技术人员参考。

目录

目录

1绪论1

1.1过程模拟与控制的发展概况及特点1

1.1.1过程模拟与控制的发展概况1

1.1.2过程控制系统的特点2

1.1.3过程模拟与控制的主要内容3

1.2矿物加工过程模拟与控制的意义4

1.3矿物加工过程模拟与控制的内容5

1.3.1破碎作业的控制7

1.3.2磨矿与分级作业的控制8

1.3.3浮选作业的控制8

1.3.4脱水作业的控制9

1.4矿物加工过程模拟与控制的发展概况9

1.4.1矿物加工过程模拟的发展概况10

1.4.2矿物加工过程控制的发展概况11

2矿物加工过程模拟12

2.1离散元法数值模拟技术12

2.1.1离散元法基本原理13

2.1.2离散元法在选矿设备模拟中的应用15

2.2计算流体力学数值模拟技术22

2.2.1计算流体力学基本原理22

2.2.2计算流体力学求解基本流程26

2.2.3计算流体力学在选矿设备模拟中的应用27

2.3基于第一性原理的数值模拟技术概述31

2.3.1第一性原理简介31

2.3.2第一性原理在矿物加工研究中的应用32

2.4选矿回路仿真模拟37

2.4.1选矿过程回路仿真软件功能介绍37

2.4.2选矿过程回路仿真案例39

3矿物加工过程控制系统技术基础41

3.1过程控制系统基本知识41

3.1.1过程控制系统的组成41

3.1.2过程控制系统的分类42

3.2过程控制系统的性能指标及要求45

3.2.1过程控制系统的过渡过程45

3.2.2过程控制系统的性能指标47

3.2.3矿物加工过程控制的要求48

3.3被控对象及矿物加工过程模型49

3.3.1被控对象的容量特性、自衡与滞后49

3.3.2矿物加工过程模型概述50

3.3.3工业过程动态模型概述54

3.4矿物加工过程检测技术55

3.4.1矿物加工过程检测技术概述56

3.4.2传感器原理58

3.4.3智能传感器与传感系统的发展及应用59

3.4.4矿物加工过程常用检测仪表60

3.5矿物加工过程执行器76

3.6矿物加工过程简单控制系统78

3.6.1简单控制系统组成78

3.6.2位式控制80

3.6.3PID控制81

3.6.4串级控制87

3.7矿物加工过程常用复杂控制系统91

3.7.1串级控制系统91

3.7.2大滞后控制系统95

3.7.3前馈控制系统97

3.7.4比值控制系统103

3.7.5选择性控制系统106

3.7.6均匀控制系统108

4智能控制技术基础111

4.1概述111

4.1.1智能控制的产生和发展111

4.1.2智能控制的定义和特点112

4.1.3智能控制的研究对象113

4.2专家控制113

4.2.1专家系统113

4.2.2专家控制技术115

4.3模糊控制118

4.3.1模糊控制的理论基础118

4.3.2模糊控制技术124

4.4神经网络控制129

4.4.1神经网络的理论基础129

4.4.2人工神经网络概述129

4.4.3神经元与数学模型130

4.4.4人工神经网络131

4.4.5神经网络学习算法132

4.4.6BP神经网络133

4.4.7神经网络控制与系统辨识134

4.4.8神经网络控制应用138

4.5其他智能控制141

4.5.1预测控制141

4.5.2自适应控制144

5典型矿物加工工艺过程控制148

5.1破碎工艺过程控制148

5.1.1破碎系统设备开、停车的顺序控制和机械联锁148

5.1.2破碎机的挤满给矿控制149

5.1.3粉矿粒度检测与破碎机排矿口尺寸开度控制150

5.1.4粉矿仓的料位检测与布料控制152

5.2磨矿分级工艺过程控制152

5.2.1矿量定值控制和磨矿粒度控制153

5.2.2磨矿返砂比（循环负荷）的检测控制153

5.2.3磨机装球负荷和给矿负荷的检测155

5.2.4磨矿分级的系统优化控制软件158

5.3浮选工艺过程控制160

5.3.1浮选过程影响因素概述160

5.3.2浮选槽液面控制160

5.3.3浮选泡沫状态自动分析161

5.3.4浮选矿浆pH值的控制162

5.3.5浮选加药控制163

5.3.6浮选机风量、转速和浮选过程温度控制164

5.3.7浮选过程控制优化软件165

5.4物理分选工艺过程控制165

5.4.1选煤过程的重介质悬浮液密度、液位自动控制166

5.4.2跳汰重选过程的自动控制系统170

5.4.3强磁选机及磁选工艺的自动控制系统171

5.4.4拣选机及其自动控制系统172

5.5浓密机浓缩过程控制系统172

5.5.1浓密机负荷的有效检测173

5.5.2浓密机底流输送浓度稳态控制173

5.5.3浓密机工作状态优化控制173

6矿物加工过程综合自动化系统及应用175

6.1矿物加工过程综合自动化系统基础175

6.1.1综合自动化系统组成和结构175

6.1.2综合自动化系统特性176

6.1.3应用与发展趋势177

6.2计算机在工矿企业生产管理过程中的应用178

6.2.1开环控制类型的计算机控制178

6.2.2直接数字控制179

6.2.3监督计算机控制180

6.2.4管理信息系统181

6.2.5计算机分级控制系统183

6.2.6现代集成制造系统183

6.3矿物加工控制系统工程应用实例185

6.3.1矿物加工全流程仿真建模和工艺优化控制专用软件系统185

6.3.2PLC和FCS相结合的选矿厂工艺自动化系统187

6.3.3DCS选矿厂工艺自动化系统188

6.3.4DCS和FCS相结合的选矿厂工艺自动化系统189

参考文献191