CN103272681B - 球磨机给矿量自动控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及选矿自动控制技术领域，特别是一种球磨机给矿量自动控制方法，其特征在于包括：设置参数、开始运转、测量参数、进行计算、与目标值比较、调整矿量、延时等待等步骤，延时结束后，再进行下一次测量参数、进行计算、与目标值比较及调整矿量的操作，并不断循环下去，直至球磨机工作结束。本发明的球磨机给矿量自动控制方法，取代了人工设定给矿量目标值的方法，通过检测球磨机的负荷，自动调整球磨机的给矿量设定值，使球磨机始终处于满负荷工作状态下，从而提高球磨机的工作效率，并防止出现因过负荷产生的球磨机“吐粒”现象，大大地降低了劳动强度。

Description

球磨机给矿量自动控制方法

技术领域

    本发明涉及选矿自动控制技术领域，特别是一种球磨机给矿量自动控制方法。

背景技术

球磨机给矿量的自动控制在国内外选矿厂普遍应用，但大部分都停留在人工设定给矿量目标值，由自动控制系统实现恒定给矿的控制方式，没有实现自动检测球磨机的负荷，按负荷大小自动调节给矿量。

目前常规的球磨机控制系统所包含的内容，一是利用水流量计检测球磨机入口水量和出口水量。二是利用电子皮带称检测球磨机给矿量。三是利用浓度计检测旋流器给矿浓度。四是利用粒度仪检测旋流器溢流粒度，并与人工设定的目标值相比较，通过调整旋流器给矿泵的转速来调整旋流器的压力，实现对旋流器粒度的控制。五是人工设定给矿量值，通过变频调速系统调节给矿机的转速，使实际给矿量值达到设定给矿量值。六是根据设定的给矿量值，按固定比例确定球磨机的入口水量设定值，并通过水路上的执行器调整水量达到设定值。

之所以采取人工设定给矿量目标值，原因在于检测球磨机负荷比较困难。对于格子型球磨机，可通过电耳检测球磨机声音来判断球磨机的负荷。而对于溢流型球磨机，它的声音随负荷的变化不明显，因此无法通过电耳来判断负荷量的大小。也有用电流和功率来检测球磨机负荷的，但受到介质充填率等因素的干扰，效果并不理想。

发明内容

本发明提出一种球磨机给矿量自动控制方法，通过采取自动检测球磨机的负荷，按负荷大小自动调节给矿量，以达到取代人工设定给矿量目标值的目的。

本发明的目的是通过下述技术方案来实现的：

本发明的球磨机给矿量自动控制方法，其特征在于包括下列步骤：

1）设置参数，包括下列参数：

a.设置单位时间内通过球磨机的矿量目标值Q，当达到此数值时，球磨机有最好的工作状态，

b.设置死区范围F，其含义为设定一个数值，当球磨机矿石通过量Q₃的实际值与设定的矿量目标值Q之差的绝对值小于这个数值时，就认定为相差不大，不进行调节，

c.设置对比时间间隔T₁，

d.设置延时时间T₂，

e.设置旋流器溢流粒度目标值D；

2）开始运转，原矿开始供矿，在现有人工设定的给矿量的状态下运行20分钟—40分钟，并达到各部位的矿量水量处于平稳状态；

3）测量参数，包括测量下列参数：

a.球磨机新给矿量Q₁，即台时，

b.球磨机入口水量L₁，

c.球磨机出口水量L₂，

d.旋流器给矿浓度C，

e.旋流器溢流粒度D₁；

4）进行计算，设：经验返砂浓度为C₀、原矿含水量为W，

返砂量为Q₂，求得球磨机矿石通过量Q₃为：

Q₃=  [L₁C+L₂C-C/C₀Q₁(1-C₀)+CQ₁W/(1-W) ] / [ 1-C-C(1-C₀)/C₀]

5）与目标值比较，每隔T₁时间长度，取实时的球磨机矿石通过量Q₃值与矿量目标值Q做减法计算，

6）调整矿量，

a.如果Q₃与Q二者差值的绝对值小于F，则处于死区内，不进行调节,

b.如Q₃与Q二者差值的绝对值大于F，且Q₃大于Q，令（Q₃-Q）/Q=n，将给矿量设定值乘以(1-n%)，

c.如Q₃与Q二者差值的绝对值大于F，且Q₃小于Q，则要判断此时检测出的旋流器溢流粒度D₁是否合格，如D₁>D，为粒度合格，则增加给矿量，令（Q-Q₃）/Q=n，将给矿量设定值乘以(1+n%)，如D₁<D，为粒度不合格，则不增加给矿量；

7）延时等待，每完成一次调节，要延时T₂时间长度，在此时间内不进行给矿量的调节，以检测本次调节的效果，延时结束后，再进行下一次测量参数、进行计算、与目标值比较及调整矿量的操作，并不断循环下去，直至球磨机工作结束。

球磨机矿石通过量Q₃的计算推导过程如下：

在一段闭路磨矿系统中，利用现有技术中检测的如下几项数据：

球磨机新给矿量Q₁、球磨机入口水量L₁、球磨机出口水量L₂、旋流器给矿浓度C、旋流器溢流粒度D₁。

经验常数：经验返砂浓度C₀、原矿含水量W。

设返砂量为Q₂。

可列方程组

   Q₁+Q₂=Q₃  （1）

   Q₃/ [ Q₃+L₁+L₂+Q₂/C₀*(1-C₀)+Q₁/(1-W)*W ] =C  （2）

方程说明：方程（1）是根据进入球磨机的矿量与球磨机排出的矿量相等的原理得出。方程（2）是根据浓度的定义，旋流器的给矿浓度等于进入旋流器的干矿的重量除以进入旋流器的干矿的重量加上进入旋流器的水的重量。进入旋流器的水量有以下几个部分，一是球磨机入口水量L₁，二是球磨机出口水量L₂，三是旋流器返砂中含的水量，因返砂的浓度变化不大，可用经验值C₀表示，根据浓度的定义可用公式Q₂/C₀*(1-C₀)计算出旋流器返砂中的水量。四是原矿量含有的水量，其数值变化不大，可用W表示原矿中水的重量占原矿总重量的百分比。因此可用公式Q₁/(1-W)*W代表原矿中含有的水量。

 解方程组得到公式    

Q₃=  [L₁C+L₂C-C/C₀*Q₁(1-C₀)+CQ₁W/(1-W) ] / [ 1-C-C(1-C₀)/C₀]

Q₃即为单位时间内球磨机矿石通过量，通过自动控制系统，计算出实时的Q₃值，即可以得到当前球磨机的瞬时通过量。

本发明的球磨机给矿量自动控制方法，取代了人工设定给矿量目标值的方法，通过检测球磨机的负荷，自动调整球磨机的给矿量设定值，使球磨机始终处于满负荷工作状态下，从而提高球磨机的工作效率，并防止出现因过负荷产生的球磨机“吐粒”现象，大大地降低了劳动强度。

附图说明

图1是本发明的系统工作方框图。1是设置参数，2是开始运转，3是测量参数，4是进行计算，5是与目标值比较，6是调整矿量，7是延时等待。

图2是本发明的检测部位示意图。8是原矿，9是球磨机，10是旋流机，11是溢流，Q₁是新给矿量，W是原矿含水量，Q₃是球磨机矿石通过量，L₂是出口水量，L₁是入口水量，C₀是经验返砂浓度，C是旋流器给矿浓度，Q₂是返砂量，D₁是旋流器溢流粒度。

具体实施方式

下面结合附图，进一步说明本发明的实施方式：

    本发明的球磨机给矿量自动控制方法，其特征在于包括下列步骤：

1）设置参数（方框图中之1），包括下列参数：

a.设置单位时间内通过球磨机9的矿量目标值Q，当达到此数值时，球磨机9有最好的工作状态，

b.设置死区范围F，其含义为设定一个数值，当球磨机矿石通过量Q₃的实际值与设定的矿量目标值Q之差的绝对值小于这个数值时，就认定为相差不大，不进行调节，

c.设置对比时间间隔T₁，

d.设置延时时间T₂，

e.设置旋流器10溢流11粒度目标值D；

2）开始运转（方框图中之2），原矿8开始供矿，在现有人工设定的给矿量的状态下运行20分钟—40分钟，并达到各部位的矿量水量处于平稳状态；

3）测量参数（方框图中之3），包括测量下列参数：

a.球磨机9新给矿量Q₁，即台时，

b.球磨机9入口水量L₁，

c.球磨机9出口水量L₂，

d.旋流器给矿浓度C，

e.旋流器溢流粒度D₁；

4）进行计算（方框图中之4），设：经验返砂浓度为C₀、原矿含水量为W，

返砂量为Q₂，求得球磨机矿石通过量Q₃为：

Q₃=  [L₁C+L₂C-C/C₀Q₁(1-C₀)+CQ₁W/(1-W) ] / [ 1-C-C(1-C₀)/C₀]

5）与目标值比较（方框图中之5），每隔T₁时间长度，取实时的球磨机矿石通过量Q₃值与矿量目标值Q做减法计算，

6）调整矿量（方框图中之6），

a.如果Q₃与Q二者差值的绝对值小于F，则处于死区内，不进行调节,

b.如Q₃与Q二者差值的绝对值大于F，且Q₃大于Q，令（Q₃-Q）/Q=n，Q₃与Q二者差值的绝对值大于F，且Q₃小于Q，则要判断此时检测出的旋流器溢流粒度D₁是否合格，如D₁>D，为粒度合格，则增加给矿量，令（Q-Q₃）/Q=n，将给矿量设定值乘以(1+n%)，如D₁<D，为粒度不合格，则不增加给矿量；

7）延时等待（方框图中之7），每完成一次调节，要延时T₂时间长度，在此时间内不进行给矿量的调节，以检测本次调节的效果，延时结束后，再进行下一次测量参数、进行计算、与目标值比较及调整矿量的操作，并不断循环下去，直至球磨机工作结束。

实施例：

设置单位时间内通过球磨机的矿量目标值Q为 400吨/小时，当达到此数值时，球磨机有最好的工作状态。

设置死区范围F为10吨/小时，其含义为设定一个数值，当球磨机矿石通过量Q₃的实际值与设定的矿量目标值Q= 400吨/小时之差的绝对值小于这个数值时，就认定为相差不大，不进行调节。

设置对比时间间隔T₁ 为60秒。

设置延时时间T₂为 600秒。

设置旋流器溢流粒度目标值D为 60%-200目（“60%-200目”的含义是用200目的筛子筛分后筛下物的百分含量为60%）；

先利用现有技术在人工设定给矿量的状态下，让球磨机开始运转30分钟，以达到各部位的矿量水量处于平稳状态。然后开始自动计算和调节。每隔T₁=60秒时间长度，取实时的球磨机矿石通过量Q₃值，并与通过量目标值Q =400吨/小时做减法计算，如果Q₃与Q二者差值的绝对值小于F= 10吨/小时，则处于死区内，不进行调节。如Q₃与Q二者差值的绝对值大于F =10吨/小时，且Q₃大于400吨/小时，令（Q₃-400）/400=n，将给矿量设定值乘以(1-n%)。如Q₃与Q二者差值的绝对值大于10吨/小时，且Q₃小于 400吨/小时，则要判断此时检测出的旋流器溢流粒度D₁是否合格，如D₁>60%-200目，为粒度合格，则增加给矿量，令（400-Q₃）/400=n，将给矿量设定值乘以(1+n%)。如D₁<60%-200目，为粒度不合格，则不增加给矿量，而是由粒度与旋流器压力控制回路来调节，达到粒度合格。

每完成一次调节，要延时T₂ =600 秒时间长度，在此时间内不进行给矿量的调节，以检测本次调节的效果。延时结束后，再进行下一次比较和调节。

本实施例通过实验证明可以提高球磨机处理量3%以上。

Claims (1)

1.一种球磨机给矿量自动控制方法，其特征在于包括下列步骤：

1）设置参数，包括下列参数：

a.设置单位时间内通过球磨机的矿量目标值Q，当达到此数值时，球磨机有最好的工作状态，

b.设置死区范围F，其含义为设定一个数值，当球磨机矿石通过量Q₃的实际值与设定的矿量目标值Q之差的绝对值小于这个数值时，就认定为相差不大，不进行调节，

c.设置对比时间间隔T₁，

d.设置延时时间T₂，

e.设置旋流器溢流粒度目标值D；

2）开始运转，原矿开始供矿，在现有人工设定的给矿量的状态下运行20分钟—40分钟，并达到各部位的矿量水量处于平稳状态；

3）测量参数，包括测量下列参数：

a.球磨机新给矿量Q₁，即台时，

b.球磨机入口水量L₁，

c.球磨机出口水量L₂，

d.旋流器给矿浓度C，

e.旋流器溢流粒度D₁；

4）进行计算，设：经验返砂浓度为C₀、原矿含水量为W，

返砂量为Q₂，求得球磨机矿石通过量Q₃为：

Q₃= [ L₁C+L₂C-C/C₀*Q₁(1-C₀)+CQ₁W/(1-W) ] /  [1-C-C(1-C₀)/C₀ ]

5）与目标值比较，每隔T₁时间长度，取实时的球磨机矿石通过量Q₃值与矿量目标值Q做减法计算，

6）调整矿量，

a.当Q₃与Q二者差值的绝对值小于F，则处于死区内，不进行调节,

b.当Q₃与Q二者差值的绝对值大于F，且Q₃大于Q，令（Q₃-Q）/Q=n，将给矿量设定值乘以(1-n%)，

c.当Q₃与Q二者差值的绝对值大于F，且Q₃小于Q，则要判断此时检测出的旋流器溢流粒度D₁是否合格，如D₁>D，为粒度合格，则增加给矿量，令（Q-Q₃）/Q=n，将给矿量设定值乘以(1+n%)，如D₁<D，为粒度不合格，则不增加给矿量；

7）延时等待，每完成一次调节，要延时T₂时间长度，在此时间内不进行给矿量的调节，以检测本次调节的效果，延时结束后，再进行下一次测量参数、进行计算、与目标值比较及调整矿量的操作，并不断循环下去，直至球磨机工作结束。