CN105170300B - 一种半自磨机闭路磨矿控制系统及方法 - Google Patents

Abstract

一种半自磨机闭路磨矿控制系统及方法，属于选矿厂控制技术领域。该系统包括第一调节阀、第一流量计、第二流量计、第二调节阀、第三调节阀、第一压力计、第二压力计、电流表、电耳、第一皮带秤、第二皮带秤和控制器。第一流量计输出端、第二流量计输出端、第一压力计输出端、第二压力计输出端、电流表输出端、电耳输出端、第一皮带秤的输出端、第二皮带秤的输出端分别与控制器输入端连接，第一调节阀输入端、第二调节阀输入端、第三调节阀输入端与控制器输出端连接。本发明不需要操作工操作，节省人力成本，自动化程度高，各操作变量调整及时精确，半自磨机的功率及处理量波动小，生产稳定。

Description

一种半自磨机闭路磨矿控制系统及方法

技术领域

本发明属于选矿厂控制技术领域，特别是一种半自磨机闭路磨矿控制系统及方法。

背景技术

自50年代半自磨机开始应用于矿业以来，半自磨技术得到较快发展，现在已成为一种成熟的、有特色的碎磨工艺。我国目前已有几十座选矿厂采用自磨/半自磨工艺。半自磨的优点为：

(1)前面只需要一段粗破碎，破碎段数少，流程简单，设备(包括主体和辅助设备)数量少；

(2)由于设备数量少，厂房面积小，从而基建投资少，操作人员少；

(3)不受物料水分影响，可处理含水、含泥量多的矿石，适应性强，灵活性大；

(4)介质钢耗较少；

(5)自磨/半自磨工艺流程简单，易于自动化。

与常规磨矿相比半自磨的缺点是，半自磨易受给矿粒度和性质波动的影响，半自磨的功率和处理量波动比较大，控制比较困难。常规的半自磨机控制主要依靠磨矿工根据自身经验对各操作变量进行调整，自动化程度低，调整滞后时间长，经常出现电机超负荷发热现象，造成电机冒烟甚至烧毁，而且采用人工调整，操作工水平高低有别，半自磨机的处理量往往不能达到设备最大处理能力，降低了设备的效率。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出一种半自磨机闭路磨矿控制系统及方法。本发明的技术方案是：该系统包括第一调节阀、第一流量计、第二流量计、第二调节阀、第三调节阀、第一压力计、第二压力计、电流表、电耳、第一皮带秤、第二皮带秤和控制器。第一调节阀和第一流量计安装在半自磨机给矿端补加水管上。第二流量计安装在半自磨机排矿端给水总管上。第二调节阀安装在排矿冲洗水分管上。第三调节阀安装在振动筛冲洗水管上。第一压力计和第二压力计安装在磨机两端轴承座下部。电流表安装在半自磨机上。电耳安装在磨机筒体中部的一侧。第一皮带秤安装在半自磨给料带式输送机下方，第二皮带秤安装在半自磨返料带式输送机下方。第一流量计输出端、第二流量计输出端、第一压力计输出端、第二压力计输出端、电流表输出端、电耳输出端、第一皮带秤的输出端、第二皮带秤的输出端分别与控制器输入端连接，第一调节阀输入端、第二调节阀输入端、第三调节阀输入端与控制器输出端连接。

一种半自磨闭路磨矿控制系统包括检测变量模块、操作变量模块和控制规则模块。检测变量模块根据电流表、电耳、第一压力计、第二压力计、第一皮带秤、第二皮带秤的采集信号，进行半自磨机的功率检测、磨音检测、磨机总重检测、给料重量和返料重量检测；控制规则模块根据检测变量模块的检测结果查询相应的控制规则；操作变量模块根据控制规则模块中的控制规则，调整给料重量和给料浓度。

检测变量模块包括功率检测模块、磨音检测模块、磨机重量检测模块、给料重量和返料重量检测模块。

功率检测模块利用半自磨机上的电流表实时检测的电流，得到半自磨机实时功率，若检测的实时功率超过安装功率，则发出高功率报警。

磨音检测模块利用放置在磨机筒体中部一侧的电耳检测的特定冲击频率下的声音的分贝值进行磨音检测，当半自磨机每小时给矿总量过低时发出高磨音报警，当半自磨机每小时给矿总量过高时发出低磨音报警，当磨机衬板磨损严重时发出超低磨音报警。

磨机重量检测模块根据安装在磨机两端轴承座下部的压力计检测的磨机的总重进行磨机重量检测，当磨机内物质总重超过磨机设计最大负载重量时发出磨机高重量报警，当磨机内物质总重小于磨机设计最大负载重量的60％时发出磨机低重量报警，所述磨机总重包括磨机里面的钢球、矿石和水。

给料重量和返料重量检测模块利用第一皮带秤和第二皮带秤检测的给料重量和返料重量进行返料重量检测，当半自磨机返料重量与给料量重量比值≥80％时发出高返料量报警。

控制规则模块包括磨机过载控制规则模块、磨机负载正常控制规则模块、磨机负载过低控制规则模块和半自磨衬板更换控制规则模块，其中磨机过载指磨机内物质总重超过磨机设计最大负载重量，磨机负载指磨机内物质总重介于磨机设计最大负载重量的60％-100％，磨机负载过低指磨机内物质总重小于等于磨机设计最大负载重量的60％。

磨机过载控制规则模块包括如下控制规则：根据磨机总重高、磨机功率、返料重量、磨音的不同情况，调整给料重量和给料浓度。

磨机负载正常控制规则模块包括如下控制规则：根据磨机总重正常、磨机功率、返料重量、磨音的不同情况，调整给料重量和给料浓度。

磨机负载过低控制规则模块包括如下控制规则：根据磨机轴压低、磨机功率、返料重量、磨音的不同情况，调整给料重量和给料浓度。

半自磨衬板更换规则模块包括如下控制规则：当超低磨音报警时，更换衬板。

操作变量模块包括给料量操作模块、给料浓度操作模块和更换衬板操作模块；给料量操作模块是通过控制堆场下部中间料排料带式输送机和边料排料带式输送机的变频电机的频率，进而控制带速来调整给料重量，给料重量的下限值为半自磨机给料量重量设计值的40％-60％，给料浓度操作模块根据给料重量和返料重量的总重量按比例加水从而控制给料浓度，将半自磨机的给料浓度控制在75％-85％，在半自磨机过载时给料浓度范围值为30％-75％，更换衬板操作模块根据超低磨音报警，使半自磨机停机，更换衬板。

一种半自磨机闭路磨矿控制系统进行半自磨机闭路磨矿控制的方法，包括以下步骤：

步骤1、采集半自磨机的电流、磨音、磨机总重、给料重量和返料重量；

步骤2、将采集得到的半自磨机的电流、磨音、磨机总重、给料重量和返料重量传送至控制器，进行功率检测、磨音检测、磨机重量检测、给料重量和返料重量检测；

步骤3、控制器根据检测结果查询控制规则，调整给料重量和给料浓度。

步骤3.1、在磨机总重高、磨音低的基础上，根据磨机总重、磨机功率、返料重量的不同情况，调整给料重量和给料浓度，返回步骤1；

步骤3.2、在磨机总重正常、磨音不高的基础上，根据磨机总重、磨机功率、返料重量的不同情况，调整新给料重量和给料浓度，返回步骤1；

步骤3.3、在磨机轴压低、磨音不高的基础上，根据磨机总重、磨机功率、返料重量的不同情况，调整给料重量和给料浓度，返回步骤1；

步骤3.4、返回步骤1，对半自磨机进行实时检测。

有益效果：

1)本发明不需要操作工操作，节省人力成本。

2)本发明自动化程度高，各操作变量调整及时精确，半自磨机的功率及处理量波动小，生产稳定。

附图说明

图1为本发明一种实施例的结构示意图，其中1是中间料排料带式输送机，2是边料排料带式输送机，3是半自磨给料带式输送机，4是半自磨机，5是振动筛，6是筛上带式输送机A，7是筛上带式输送机B，8是筛上带式输送机C，9是筛下泵池，10是筛下泵，11是半自磨给矿端补加水管，12是第一调节阀，13是第一流量计，14是半自磨机排矿端给水总管，15是第二流量计，16是排矿冲洗水分管，17是振动筛冲洗水管，18是第二调节阀，19是第三调节阀，20是电流表，21是电耳，22是第一压力计，23是第二压力计，24是第一皮带秤，25是第二皮带秤，26是控制器。

图2为本发明一种实施例的一种半自磨机闭路磨矿控制方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明具体实施方式做详细说明。如图1所示，半自磨机闭路磨矿工艺过程为矿石由堆场中间料排料带式输送机1和边料排料带式输送机2给入半自磨给料带式输送机3，经半自磨给料带式输送机3给入半自磨机4，半自磨机4排矿自流入振动筛5，筛上经筛上带式输送机A6、筛上带式输送机B7、筛上带式输送机C8转运返回半自磨机给料带式输送机，筛下自流入筛下泵池9，矿浆经筛下泵10给入下一段作业。该系统包括第一调节阀12、第一流量计13、第二流量计15、第二调节阀18、第三调节阀19、第一压力计22、第二压力计23、电流表20、电耳21、第一皮带秤24、第二皮带秤25和控制器26。第一调节阀12和第一流量计13安装在半自磨机给矿端补加水管11上。第二流量计15安装在半自磨机排矿端给水总管14上。第二调节阀18安装在排矿冲洗水分管上16。第三调节阀19安装在振动筛冲洗水管17上。第一压力计22和第二压力计23安装在半自磨机4两端轴承座下部。电流表20安装在半自磨机4上。电耳21安装在磨机4筒体中部的一侧。第一皮带秤24安装在半自磨给料带式输送机3下方，第二皮带秤25安装在半自磨返料带式输送机下方。第一流量计13输出端、第二流量计15输出端、第一压力计22输出端、第二压力计23输出端、电流表20输出端、电耳21输出端、第一皮带秤24的输出端、第二皮带秤25的输出端分别与控制器26输入端连接，第一调节阀12输入端、第二调节阀18输入端、第三调节阀19输入端与控制器26输出端连接。

一种半自磨机闭路磨矿控制系统包括检测变量模块、操作变量模块和控制规则模块。检测变量模块根据电流表、电耳、第一压力计、第二压力计、第一皮带秤、第二皮带秤的采集信号，进行半自磨机的功率检测、磨音检测、磨机总重检测、给料重量和返料重量检测；控制规则模块根据检测变量模块的检测结果查询相应的控制规则；操作变量模块根据控制规则模块中的控制规则，调整给料重量和给料浓度。

检测变量模块包括功率检测模块、磨音检测模块、磨机重量检测模块、给料重量和返料重量检测模块。

功率检测模块利用半自磨机上的电流表实时检测的电流，得到半自磨机实时功率，若检测的实时功率超过安装功率，则发出高功率报警。

磨音检测模块利用放置在磨机筒体中部一侧的电耳检测的特定冲击频率下的声音的分贝值进行磨音检测，当半自磨机每小时给矿总量过低时发出高磨音报警，当半自磨机每小时给矿总量过高时发出低磨音报警，当磨机衬板磨损严重时发出超低磨音报警。

磨机重量检测模块根据安装在磨机两端轴承座下部的压力计检测的磨机的总重，当磨机内物质总重超过磨机设计最大负载重量时发出磨机高重量报警，当磨机内物质总重小于磨机设计最大负载重量的60％时发出磨机低重量报警，所述磨机总重包括磨机里面的钢球、矿石和水。

给料重量和返料重量检测模块利用第一皮带秤和第二皮带秤检测的给料重量和返料重量进行返料重量检测，当半自磨机返料重量与给料量重量比值≥80％时发出高返料量报警。

控制规则模块包括磨机过载控制规则模块、磨机负载正常控制规则模块、磨机过低控制规则模块和半自磨衬板更换控制规则模块，其中磨机过载指磨机内物质总重超过磨机设计最大负载重量，磨机负载指磨机内物质总重介于磨机设计最大负载重量的60％-100％，磨机过低指磨机内物质总重小于等于磨机设计最大负载重量的60％。

表1半自磨机过载控制规则模块

表2半自磨机负载正常控制规则模块

表3半自磨机负载过低控制规则模块

半自磨衬板更换控制规则模块包括的控制规则为：当超低磨音报警时，更换衬板。

操作变量模块包括给料量操作模块、给料浓度操作模块和更换衬板操作模块。给料量操作模块是通过控制堆场下部中间料排料带式输送机和边料排料带式输送机的变频电机的频率，进而控制带速来调整给料重量，给料重量下限值为半自磨机新给料重量设计值的40％-60％，给料浓度操作模块根据给料重量和返料重量的总重量按比例加水从而控制给料浓度，将半自磨机的给料浓度控制在75％-85％，在半自磨机过载时给料浓度范围值为30％-75％，更换衬板操作模块根据超低磨音报警，使半自磨机停机，更换衬板。

一种半自磨机闭路磨矿控制系统进行半自磨机闭路磨矿控制否方法，包括以下步骤，如图2所示：

步骤1、采集半自磨机的电流、磨音、磨机总重、给料重量和返料重量；

步骤2、将采集得到的半自磨机的电流、磨音、磨机总重、给料重量和返料重量传送至控制器，进行功率检测、磨音检测、磨机重量检测、给料重量和返料重量检测；

步骤3、控制器根据检测结果查询控制规则，调整给料重量和给料浓度。

步骤3.1、在磨机总重高、磨音低的基础上，根据磨机总重、磨机功率、返料重量的不同情况，调整给料重量和给料浓度，返回步骤1；

步骤3.2、在磨机总重正常、磨音不高的基础上，根据磨机总重、磨机功率、返料重量的不同情况，调整给料重量和给料浓度，返回步骤1；

步骤3.3、在磨机轴压低、磨音不高的基础上，根据磨机总重、磨机功率、返料重量的不同情况，调整给料重量和给料浓度，返回步骤1；

步骤3.4、返回步骤1，对半自磨机进行实时检测。

Claims (5)

1.一种半自磨机闭路磨矿控制系统，其特征在于：包括第一调节阀、第一流量计、第二流量计、第二调节阀、第三调节阀、第一压力计、第二压力计、电流表、电耳、第一皮带秤、第二皮带秤和控制器，第一调节阀和第一流量计安装在半自磨机给矿端补加水管上，第二流量计安装在半自磨机排矿端给水总管上，第二调节阀安装在排矿冲洗水分管上，第三调节阀安装在振动筛冲洗水管上，第一压力计和第二压力计安装在半自磨机两端轴承座下部，电流表安装在半自磨机上，电耳安装在半自磨机筒体中部的一侧，第一皮带秤安装在半自磨给料带式输送机下方，第二皮带秤安装在半自磨返料带式输送机下方，第一流量计输出端、第二流量计输出端、第一压力计输出端、第二压力计输出端、电流表输出端、电耳输出端、第一皮带秤的输出端、第二皮带秤的输出端分别与控制器输入端连接，第一调节阀输入端、第二调节阀输入端、第三调节阀输入端与控制器输出端连接；

所述控制器包括检测变量模块、操作变量模块和控制规则模块；

检测变量模块根据电流表、电耳、第一压力计、第二压力计、第一皮带秤、第二皮带秤的采集信号，进行半自磨机的功率检测、磨音检测、磨机总重检测、给料重量和返料重量检测；

控制规则模块根据检测变量模块的检测结果查询相应的控制规则；

操作变量模块根据控制规则模块中的控制规则，调整给料重量和给料浓度。

所述检测变量模块包括功率检测模块、磨音检测模块、磨机重量检测模块、给料重量和返料重量检测模块；

功率检测模块利用半自磨机上的电流表实时检测的电流，得到半自磨机实时功率，若检测的实时功率超过安装功率，则发出高功率报警；

磨音检测模块利用放置在磨机筒体中部一侧的电耳检测的特定冲击频率下的声音的分贝值进行磨音检测，当半自磨机每小时给矿总量过低时发出高磨音报警，当半自磨机每小时给矿总量过高时发出低磨音报警，当磨机衬板磨损严重时发出超低磨音报警；

磨机重量检测模块根据安装在磨机两端轴承座下部的压力计检测的磨机的总重进行磨机重量检测，当磨机内物质总重超过磨机设计最大负载重量时发出磨机高重量报警，当磨机内物质总重小于磨机设计最大负载重量的60％时发出磨机低重量报警，所述磨机总重包括磨机里面的钢球、矿石和水；

给料重量和返料重量检测模块利用第一皮带秤和第二皮带秤检测的给料重量和返料重量进行返料重量检测，当半自磨机返料重量与给料量重量比值≥80％时发出高返料量报警；

所述控制规则模块包括磨机过载控制规则模块、磨机负载正常控制规则模块、磨机负载过低控制规则模块和半自磨衬板更换控制规则模块，其中磨机过载指磨机内物质总重超过磨机设计最大负载重量，磨机负载指磨机内物质总重介于磨机设计最大负载重量的60％-100％，磨机负载过低指磨机内物质总重小于等于磨机设计最大负载重量的60％；

表1半自磨机过载控制规则模块

表2半自磨机负载正常控制规则模块

表3半自磨机负载过低控制规则模块

半自磨衬板更换控制规则模块包括的控制规则为：当超低磨音报警时，更换衬板；

磨机过载控制规则模块包括如下控制规则：根据磨机总重高、磨机功率、返料重量、磨音的不同情况，调整给料重量和给料浓度；

磨机负载正常控制规则模块包括如下控制规则：根据磨机总重正常、磨机功率、返料重量、磨音的不同情况，调整给料重量和给料浓度；

磨机负载过低控制规则模块包括如下控制规则：根据磨机轴压低、磨机功率、返料重量、磨音的不同情况，调整给料重量和给料浓度；

半自磨衬板更换规则模块包括如下控制规则：当超低磨音报警时，更换衬板；

所述操作变量模块包括给料量操作模块、给料浓度操作模块和更换衬板操作模块；给料量操作模块是通过控制堆场下部中间料排料带式输送机和边料排料带式输送机的变频电机的频率，进而控制带速来调整给料重量，给料浓度操作模块根据给料重量和返料重量的总重量按比例加水从而控制给料浓度，更换衬板操作模块根据超低磨音报警，使半自磨机停机，更换衬板。

2.根据权利要求1所述的一种半自磨机闭路磨矿控制系统，其特征在于：所述给料量操作模块中给料重量下限值为半自磨机新给料重量设计值的40％-60％。

3.根据权利要求1所述的一种半自磨机闭路磨矿控制系统，其特征在于：所述给料浓度操作模块中将半自磨机的给料浓度控制在75％-85％，在半自磨机过载时给料浓度范围值为30％-75％。

4.采用权利要求1所述的一种半自磨机闭路磨矿控制系统进行半自磨机闭路磨矿控制的方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1、采集半自磨机的电流、磨音、磨机总重、给料重量和返料重量；

步骤2、将采集得到的半自磨机的电流、磨音、磨机总重、给料重量和返料重量传送至控制器，进行功率检测、磨音检测、磨机重量检测、返料重量检测；

步骤3、控制器根据检测结果，查询控制规则，调整给料重量和给料浓度。

5.根据权利要求4所述的一种半自磨机闭路磨矿控制系统进行半自磨机闭路磨矿控制的方法，其特征在于：所述步骤3具体步骤如下：

步骤3.1、在磨机总重高、磨音低的基础上，根据磨机总重、磨机功率、返料重量的不同情况，调整给料重量和给料浓度，返回步骤1；

步骤3.2、在磨机总重正常、磨音不高的基础上，根据磨机总重、磨机功率、返料重量的不同情况，调整给料重量和给料浓度，返回步骤1；

步骤3.3、在磨机轴压低、磨音不高的基础上，根据磨机总重、磨机功率、返料重量的不同情况，调整给料重量和给料浓度，返回步骤1；

步骤3.4、返回步骤1，对半自磨机进行实时检测。