CN111515010A

CN111515010A - 一种使用电耳的球磨机控制方法

Info

Publication number: CN111515010A
Application number: CN202010476985.0A
Authority: CN
Inventors: 王磊; 谢崇先; 冯冬冬; 张乐乐
Original assignee: Jinding Mining Co ltd Of Luanchuan County
Current assignee: Jinding Mining Co ltd Of Luanchuan County
Priority date: 2020-05-29
Filing date: 2020-05-29
Publication date: 2020-08-11

Abstract

一种使用电耳的球磨机控制方法，包括球磨机，所述球磨机具有三个仓，在每一个仓之外均对应设置有电耳，各电耳与控制装置连接，控制装置与返料装置、给料装置连接。控制装置根据各电耳信号判定各仓内的矿石量，控制返料装置、给料装置的给料量。所述控制方法包括：首先对各仓电耳进行标定，得到各电耳的过量系数，并判定整体的过量状态；然后根据公式依次计算总给料量、现给料和现返料量。本发明根据各仓内矿石的过量系数，自动调节给料量和返料量，一方面解决了球磨机一仓“过饱”而另一仓“饿肚”的问题，提高了球磨机的整体研磨效率；另一方面避免了研磨体与衬板碰撞而造成的快速磨损。本发明降低了操作者的劳动强度，节约了能源消耗。

Description

一种使用电耳的球磨机控制方法

技术领域

本发明涉及矿石磨机领域，尤其是涉及一种使用电耳的球磨机控制方法。

背景技术

磨矿是选矿中重要的环节，800kw的球磨机是磨矿作业中最常用的设备，这种球磨机采用三仓格栅结构，按磨矿粒度分为粗磨仓、中磨仓和细磨仓。破碎料和返料按固定比例依次进入粗磨仓、中磨仓和细磨仓进行研磨。为了监测给料量，在球磨机粗磨仓的外部设置有电耳，电耳能够通过声音检测矿石的料位。当给料过多时，研磨体抛落时敲击不到衬板上，声音发闷，电耳信号的电流值低；当给料过少时，研磨体抛落时敲击衬板，声音响亮，电耳信号的电流值高。从而使操作者能够通过电耳信号控制给料量。

但是这种控制方案并不完善。在实际工作中，由于矿石性质（如硬度、含泥量等）、粒度的变化，或者由于各仓研磨体配比的不均衡，各仓的研磨效率存在较大的差异，经常发生一仓“过饱”而另一仓“饿肚”的现象。“过饱”的仓研磨效率低，出料少，造成下道仓“饿肚”。“饿肚”仓由于给料少，研磨体与衬板发生敲击、碰撞，造成快速磨损。目前解决的方案是人工参与控制，减少总的给料量，并增大返料比例。这种方案需要操作者具备丰富的经验，但这种经验掺杂人为因素，并不是精准的、有依据的控制，操作人员也不可能做到随时调整。选矿是长年性的连续作业，对于800kw的球磨机来说，磨矿效率的降低，会造成巨大的能源消耗。因此，发明一种能够自动、精准地解决球磨机“过饱”、“饿肚”的控制方法，就显得尤为重要。

发明内容

为了克服背景技术中的不足，本发明公开了一种使用电耳的球磨机控制方法，采用如下技术方案：

一种使用电耳的球磨机控制方法，包括球磨机，所述球磨机具有三个仓，分别为粗磨仓、中磨仓和细磨仓，在每一个仓之外均对应设置有电耳，各电耳与控制装置连接，控制装置与返料装置、给料装置连接；所述控制装置根据各电耳信号判定各仓内的矿石量，控制返料装置、给料装置的给料量；所述控制方法包括以下步骤：

S1：首先，对粗磨仓、中磨仓和细磨仓所对应的电耳进行标定，分别得到各电耳在严重过量状态时、最佳料位状态时、严重欠量状态时对应的电流值I1、I2、I3，存入控制装置；

S2：设电耳在单位时间内的平均电流值为I，电耳的过量系数为K，则当I1≤I＜I2时，K=（I- I2）/（I2- I1）；当I=I2时，K=0；当I2＜I≤I3时，K=（I- I2）/（I3- I2）；设粗磨仓、中磨仓和细磨仓所对应电耳的过量系数分别为K1、K2、K3，则当-1≤K1、K2、K3＜0时，判定各仓内的矿石量处于过量状态；当K1、K2、K3=0时，判定各仓内的矿石量处于合适状态；当0＜K1、K2、K3≤1时，判定各仓内的矿石量处于欠量状态；设总过量系数为K0，K0=K1+K2+K3；

S3：设单位时间内的现总给料量为G，原总给料量为G0，

由公式G=（1+K0）*G0，得到G，当G≤0时，停止给料，并返回S2；

S4：设单位时间内的现给料量为A，现返料量为B；单位时间内的原给料量为A0；

根据A=A0*（1+K1），B=G-A=G-A0*（1+K1）；

得到现给料量A，现返料量B；

S5：控制装置根据现给料量A、现返料量B，控制返料装置、给料装置的给料量，然后返回S2循环。

进一步地改进技术方案，所述给料装置包括振动给料器和称重输送带。

进一步地改进技术方案，所述返料装置包括分级机、振动给料器和称重输送带。

进一步地改进技术方案，所述控制装置包括PLC控制器。

由于采用上述技术方案，相比背景技术，本发明具有如下有益效果：

本发明能够根据各仓内矿石的过量系数，自动调节给料量和返料量，一方面，解决了球磨机一仓“过饱”而另一仓“饿肚”的问题，提高了整体研磨效率；另一方面，避免了研磨体与衬板碰撞而造成的快速磨损。

本发明标定了各仓的最佳料位，在周期时间内，通过对各仓的过量系数自我反馈修正，使各仓的矿石量趋于最佳料位，提高了球磨机的整体研磨效率。

本发明降低了操作者的劳动强度，节约了能源消耗。

附图说明

图1为本发明中球磨机的结构示意图。

图2为各仓电耳过量系数的计算流程框图。

图3为给料量、返料量的计算流程框图。

图中：1、粗磨仓；2、中磨仓；3、细磨仓；4、电耳；5、给料装置；6、返料装置。

具体实施方式

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。

一种800kw矿用球磨机，如图1所示，具有三个仓，分别为粗磨仓1、中磨仓2和细磨仓3。在每一个仓之外，均对应设置有电耳4。各电耳4与控制装置连接，控制装置与返料装置6、给料装置5连接。控制装置包括PLC控制器，PLC控制器能够根据各电耳4信号判定各仓内的矿石量，控制返料装置6、给料装置5的给料量。

给料装置5包括振动给料器和称重输送带，用于将上道工序破碎的矿石颗粒按重量送入球磨机。PLC控制器通过电流控制振动给料器的振幅，调节振动给料器的给料量。称重输送带对矿石颗粒称重，并向PLC控制器反馈称重信号，然后将矿石颗粒送入球磨机。

返料装置6包括分级机、振动给料器和称重输送带，用于将球磨机出料中颗粒较大的矿料按重量返回到球磨机内，重新研磨。分级机用于球磨机出料的分级。振动给料器和称重输送带的作用同上所述。

球磨机的三个仓用于对矿石颗粒的逐级研磨，三个仓连通，矿石颗粒从粗到细顺次流出。给料矿石颗粒经粗磨仓1研磨后，体积变小，能够经第一道格栅进入中磨仓2；中磨仓2矿石颗粒经研磨后，体积继续变小，能够经第二道格栅进入细磨仓3；细磨仓3矿石颗粒经研磨后，体积继续变小，能够经第三道格栅排出磨机体外。一般情况下，“过饱” 现象发生在前两仓中，尤其是粗磨仓1，而 “饿肚” 现象发生在后两仓中，尤其是细磨仓3。为了解决球磨机的“过饱”、“饿肚”现象，本发明公开了一种控制方法：

实施例1：

本实施例中，所采用的是EBO-M801型电耳4，其声响测量范围为80-140db，对应的输出电流为4-20mA。输出电流由DCS***采集，并经信号转化模块传输给PLC控制器。

S1：球磨机在投入使用前，需要分别对粗磨仓1、中磨仓2和细磨仓3所对应的电耳4进行标定，得到各电耳4在严重过量状态时、最佳料位状态时、严重欠量状态时对应的电流值I1、I2、I3。测得粗磨仓1所对应电耳4的I1=5mA、I2=12mA、I3=17mA，中磨仓2所对应电耳4的I1=6mA、I2=11mA、I3=15mA，细磨仓3所对应电耳4的I1=5mA、I2=10mA、I3=14mA，存入PLC控制器中。

S2：某时刻，粗磨仓1电耳4在20min内的平均电流值I =8mA，则K1=（I- I2）/（I2-I1）=（8- 12）/（12- 5）=-0.57；中磨仓2电耳4在20min内的平均电流值I=10mA，则K2=（I-I2）/（I2- I1）=（10- 11）/（11- 6）=-0.2；细磨仓3电耳4在20min内的平均电流值I=11mA，则K3=（I- I2）/（I3- I2）=（11- 10）/（14- 10）=0.25。由于-1≤K1、K2＜0，判定粗磨仓1、中磨仓2内的矿石量处于过量状态；由于 0＜K3≤1，判定细磨仓3内的矿石量处于欠量状态；总过量系数K0=K1+K2+K3=-0.52，说明磨机的总体矿石量处于过量状态。

S3：设单位时间内的现总给料量为G，原总给料量为G0，G0=120kg/min，

由公式G=（1+K0）*G0=（1-0.52）*120，得到G=57.6kg/min；

S4：设单位时间内的现给料量为A，现返料量为B；单位时间内的原给料量为A0=100kg/min，原返料量为B0=20kg/min；

A=A0*（1+K1），B=G-A=G-A0*（1+K1）；

得到现给料量A=43kg/min，现返料量B=14.6kg/min；

S5：在下一个20min时间段内，PLC控制器调整给料装置5以43kg/min的加料量加料，调整返料装置6以14.6kg/min的加料量加料，然后返回S2循环。

上述调整的意义在于，减少总的给料量，尤其是矿石颗粒的给料量，使粗磨仓1的料位趋于最佳状态；由于返料矿石颗的粒度小，能够不经粗磨仓1研磨，而进入中磨仓2或细磨仓3，因此，增大总给料量中的返料比例，使返料矿石颗粒快速进入细磨仓3，保证细磨仓3有合适矿石量，有利于避免细磨仓3内研磨体与衬板的快速磨损。

实施例2：

如实施例1所述的控制方法，与实施例1不同的是：

S2：某时刻，粗磨仓1电耳4在20min内的平均电流值I =7mA，则K1=（I- I2）/（I2- I1）=（7- 12）/（12- 5）=-0.72；中磨仓2电耳4在20min内的平均电流值I=9mA，则K2=（I-I2）/（I2-I1）=（9-11）/（11-6）=-0.4；由于-1≤K1、K2＜0，判定粗磨仓1、中磨仓2内的矿石量处于过量状态；细磨仓3电耳4在20min内的平均电流值I=I2=10mA，则K3=0。由于K3=0，判定细磨仓3内的矿石量处于合适状态；总过量系数K0=K1+K2+K3=-1.12，说明磨机的总体矿石量处于严重过量状态。

由公式G=（1+K0）*G0，得到G=-14.4 kg/min，由于G≤0，则PLC控制器停止给料装置5、返料装置6给料，并返回S2。

上述调整的意义在于，磨机的总体矿石量处于严重过量状态，停止给料，让磨机在一段时间内消化过量的矿石，然后返回S2，重新检测各仓的过量系数。

实施例3：

如实施例1所述的控制方法，与实施例1不同的是：

S2：某时刻，粗磨仓1电耳4在20min内的平均电流值I =11mA，则K1=（I- I2）/（I2- I1）=（11- 12）/（12- 5）=-0.14；中磨仓2电耳4在20min内的平均电流值I=11.5mA，则K2=（I-I2）/（I3- I2）=（11.5- 11）/（15- 11）=0.16；细磨仓3电耳4在20min内的平均电流值I=11mA，则K3=（I- I2）/（I3- I2）=（11- 10）/（14- 10）=0.25。由于-1≤K1＜0，判定粗磨仓1、中磨仓2内的矿石量处于过量状态；由于 0＜K2、K3≤1，判定细磨仓3内的矿石量处于欠量状态；总过量系数K0=K1+K2+K3=0.27，说明磨机的总体矿石量处于欠量状态。

由公式G=（1+K0）*G0=（1+0.27）*120，得到G=152.4kg/min；

A=A0*（1+K1），B=G-A=G-A0*（1+K1）；

得到现给料量A=86kg/min，现返料量B=66.4kg/min；

S5：在下一个20min时间段内，PLC控制器调整给料装置5以111.8kg/min的加料量加料，调整返料装置6以40.6kg/min的加料量加料，然后返回S2循环。

上述调整的意义在于，增加总的给料量，尤其是返料量，使返料矿石颗粒快速进入中磨仓2、细磨仓3，保证中磨仓2、细磨仓3有合适矿石量，一方面避免细磨仓3内研磨体与衬板的快速磨损，另一方面使中磨仓2、细磨仓3的料位趋于最佳状态，提高研磨效率。减少矿石颗粒的给料量，缓解粗磨仓1的研磨压力，使粗磨仓1的料位趋于最佳状态。粗磨仓1的料位处于最佳状态时，研磨效率最高，能够快速增加中磨仓2的矿石量。

图2为各仓电耳过量系数的计算流程框图，图3为给料量、返料量的计算流程框图。可以看出，以上3个实施例都可以在PLC控制器的控制下，自动完成，并在周期时间内自我循环，不断修正给料量、返料量。

本发明未详述部分为现有技术。尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的保护范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims

1.一种使用电耳的球磨机控制方法，包括球磨机，所述球磨机具有三个仓，分别为粗磨仓、中磨仓和细磨仓，其特征是：在每一个仓之外均对应设置有电耳，各电耳与控制装置连接，控制装置与返料装置、给料装置连接；所述控制装置根据各电耳信号判定各仓内的矿石量，控制返料装置、给料装置的给料量；所述控制方法包括以下步骤：

S3：设单位时间内的现总给料量为G，原总给料量为G0，

根据A=A0*（1+K1），B=G-A=G-A0*（1+K1）；

得到现给料量A，现返料量B；

2.如权利要求1所述的一种使用电耳的球磨机控制方法，其特征是：所述给料装置包括振动给料器和称重输送带。

3.如权利要求1所述的一种使用电耳的球磨机控制方法，其特征是：所述返料装置包括分级机、振动给料器和称重输送带。

4.如权利要求1所述的一种使用电耳的球磨机控制方法，其特征是：所述控制装置包括PLC控制器。