CN207204251U - 一种用于球磨机的钢球自动添加控制装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于冶金、煤炭、建材、电力等球磨领域，公开了一种用于球磨机的钢球自动添加控制装置。以解决在现有技术中添加钢球量不准确，球磨机的生产率不高的问题，该装置包括机架，机架上装有储球斗，储球斗的顶部设有进料口，储球斗的上部倾斜设置有减压导向装置，储球斗的下部设置有导球机构，导球机构上设有仓壁振动器，导球机构的末端连接有梳状接球槽，梳状接球槽上设有红外线传感器，靠近梳状接球槽处设有抓球机构、溜槽，溜槽与球磨机入口相连，抓球机构通过传动装置连接有变频减速电机，变频减速电机仓壁振动器、红外线传感器分别与PLC控制系统连接，本实用新型结构简单、操作方便、实现了球磨机钢球的准确添加。
Description
技术领域
本实用新型涉及冶金、煤炭、建材、电力等球磨领域，具体涉及一种用于球磨机钢球添加的自动控制装置。
背景技术
球磨机是物料被破碎之后，再进行粉碎的关键设备。它广泛应用于水泥，硅酸盐制品，新型建筑材料、耐火材料、化肥、黑与有色金属选矿以及玻璃陶瓷等生产行业，对各种矿石和其它可磨性物料进行干式或湿式粉磨。球磨机适用于粉磨各种矿石及其它物料，被广泛用于选矿，建材及化工等行业，可分为干式和湿式两种磨矿方式。根据排矿方式不同，可分格子型和溢流型两种。粉碎效果的好坏直接对粉磨效率产生影响，并最终影响球磨机产量，能否达到粉碎要求取决于钢球的级配是否合理，主要包括钢球大小、球径级数、各种规格球所占比例等。确定这些参数除了要考虑球磨机规格大小、球磨机内部结构、产品细度要求等因素外，还要考虑入磨物料的特性（易磨性、粒度大小等）。要使物料得到有效粉碎，在确定级配时必须遵循这样几个原则：首先，钢球要有足够大的冲击力，使球磨机钢球具备足够能量以击碎颗粒物料，这与钢球的最大球径有直接关系。其次，钢球对物料要有足够多的冲击次数，这与钢球填充率和平均球径有关。当充填量一定时，在保证足够冲击力的前提下，尽量减小研磨体直径，增加钢球个数来提高对物料的冲击次数，以提高粉碎效率。最后，物料在磨机内有足够的停留时间，以保证物料被充分粉碎，这就要求所配钢球要有一定的控制物料流速的能力。其中，溢流型球磨机中钢球配比采用两级配球法来确定，为大钢球和小钢球以一定的配比进行两级配球添加。所谓两级配球法，就是使用大小两种不同规格，并且二者直径相差较大的钢球来进行级配。其理论依据是，大球之间的空隙由小球来填充，以充分提高钢球的堆积密度。这样，一方面可提高磨机的冲击能力和冲击次数，符合研磨体的功能特点，另一方面，较高的堆积密度可使物料能够得到一定的研磨作用。在两级配球中，大球的作用主要是对物料进行冲击破碎，小球的作用一是填充大球间的空隙，提高研磨体的堆积密度，以控制物料流速，增加研磨能力；二是起能量传递作用，将大球的冲击能量传递给物料；三是将空隙中的粗颗粒物料排挤出来，置于大球的冲击区内。
钢球作为球磨机的一种研磨介质，球磨机运行一段时间后，由于钢球不断在磨损，球磨机的充填率会发生变化。所谓充填率是指球磨机设备中磨矿介质占磨机有效容积的百分比。实验表明，随着球磨机内料位的增高，功率消耗也增加，磨机的产量也相应提高。当充填率增加到35%左右时，功率消耗达到一个限制，此时磨机的产量最高，当充填率再增加时，功率消耗急剧下降，产量也降低，此时磨机就出现了物料过多，运转出现问题的现象。任何一种磨机都存在一最佳料位值。物料性质不同，最佳料位值也不同。为提高磨矿效率，充填率需尽可能保持稳定，因此在筒体内钢球磨损的过程中需要添加新的钢球进入球磨机。理想的加球方法是按球磨机的给矿量或者按一定的间隔时间或者按球磨机轴功率的变化等自动添加一定重量或数量的钢球，保证球磨机的充填率稳定在最佳状态。然而通常做法是每隔一段时间采用人工进行添加钢球。但是人工添加钢球量不准确，添加钢球时间不适时等都会造成球磨机不是在最优状态下运行，球磨机的生产效率不高，现有技术无法解决上述问题。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了解决在现有技术中添加钢球量不准确，添加钢球时间不适时等都会造成球磨机不是在最优状态下运行，球磨机的生产率不高的问题，提供了一种用于球磨机的钢球自动添加控制装置。
为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：一种用于球磨机的钢球自动添加控制装置，包括机架，机架上装有储球斗，储球斗的顶部设有进料口，储球斗的上部设置有减压导向装置，储球斗的下部设置有导球机构，导球机构上设有仓壁振动器，导球机构的末端连接有梳状接球槽，梳状接球槽上设有红外线传感器，靠近梳状接球槽处设有抓球机构，抓球机构包括回转圆筒以及设置在回转圆筒上的抓球爪，回转圆筒一侧的抓球爪与梳状接球槽配合，回转圆筒的另一侧设有溜槽，溜槽与球磨机入口相连，抓球机构通过传动装置连接有变频减速电机，变频减速电机连接有PLC控制系统，且PLC控制系统还分别与仓壁振动器、红外线传感器连接。
作为本实用新型进一步改进，变频减速电机通过十字滑块联轴器连接有减速机，减速机与抓球机构连接。
作为本实用新型进一步改进，减压导向装置为倾斜向下设置在储球斗内上部两侧的两块板以及倾斜向下设置在储球斗内下部中间的一块板。
作为本实用新型进一步改进，储球斗内上部两侧的每块板的三个面均焊接在储球斗的内壁上，储球斗内下部中间的一块板的两个面焊接在储球斗的内壁上。
作为本实用新型进一步改进，导球机构为簸箕型倾斜的导球板。
作为本实用新型进一步改进，回转圆筒上均匀设置有三个等距等角度的抓球爪，且每两个抓球爪不在同一个平面。
本实用新型相对于现有技术，具有以下有益效果：本实用新型的一种用于球磨机的钢球自动添加控制装置通过导球机构、抓球机构以实现钢球的添加，通过仓壁振动器以及减压导向装置的添加，彻底的解决了工业生产中经常遇到的卡球、结拱等问题。由于钢球自身重量较大，大量钢球堆积产生的不稳定平衡很难打破，因此通过增加减压导向装置，使储球斗内钢球实现分层，各层之间相对独立，明显减小单个钢球所受的压力。此外，钢球进入导球机构后，出现卡球情况多为三至四个钢球的不稳定平衡力，通过仓壁振动器的工作，很容易打破这种平衡，从而最终达到下球稳定、顺畅的目的。考虑到现在选矿自动化的需求，引入PLC控制系统，根据进矿量、返砂量以及矿石硬度等因素，通过PLC控制系统与变频减速电机、仓壁振动器、红外线传感器的连接，实现智能化精确加球。提高了其在各种工作环境下的工作和检修的适用性，便于拆装，操作安全简单，消除了安全隐患。
另外，为满足各种工况下对钢球添加量的要求，传动机构采用变频减速电机加减速机，这种组合可以避免加球速度需求较慢时，变频减速电机转速过慢使自身冷却风扇起不到冷却作用，导致变频减速电机运行过热，发生故障，可保证实现不同转速的要求。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图2 为本实用新型抓球爪与梳状接球槽的示意图。
图3 为本实用新型减压导向装置的结构示意图。
图4 为球磨机与研磨介质示意图。
附图标记含义如下：1.进料口；2.储球斗；3.减压导向装置；4. 导球机构；5.机架；6. PLC控制系统；7.仓壁振动器；8.球磨机入口；9. 溜槽；10.变频减速电机；11.十字滑块联轴器；12.抓球机构；13.回转圆筒；14.减速机；15.抓球爪；16.梳状接球槽；17.红外线传感器。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。
如图1-3所示，一种用于球磨机的钢球自动添加控制装置，包括机架5，机架5上装有储球斗2，储球斗2的顶部设有进料口1，储球斗2的上部设置有减压导向装置3，减压导向装置3为倾斜向下设置在储球斗2内上部两侧的两块板以及倾斜向下设置在储球斗2内下部中间的一块板。储球斗2内上部两侧的每块板的三个面均焊接在储球斗2的内壁上，储球斗2内下部中间的一块板的两个面焊接在储球斗2的内壁上。储球斗2的下部设置有导球机构4，导球机构4为簸箕型的导球板，可以保证钢球在其上的均匀分布。导球机构4上设有仓壁振动器7，导球机构4的末端连接有梳状接球槽16，梳状接球槽16上设有红外线传感器17，靠近梳状接球槽16处设有抓球机构12，抓球机构12包括回转圆筒13以及在回转圆筒13上均匀设置的三个等距等角度的抓球爪15，且每两个抓球爪15均不在同一个平面，抓球爪15与梳状接球槽16配合，回转圆筒13的下方设有溜槽9，溜槽9与球磨机入口8相连，变频减速电机10通过十字滑块联轴器11连接有减速机14，减速机14与抓球机构12连接。变频减速电机10连接有PLC控制系统6，且PLC控制系统6还分别与仓壁振动器7、红外线传感器17连接。
以MQY3254溢流型球磨机为例，该球磨机处于流程中一段一次磨矿，球磨机磨矿介质为φ80和φ60的钢球以4:1的配比进行添加，装球量约为71吨，当填充率到35%左右时，球磨机的产量最高，保持这种工况下运行每天消耗的钢球为0.5吨。φ80钢球单重约2000g，φ60钢球单重约900g，安装钢球配比及每天加球量计算出，正常生产情况下球磨机每天需要添加φ80钢球224个，φ60钢球56个。抓球机构12旋转一周，可以加入3个钢球。经过计算该球磨机在正常工况下每5分钟加球数为1个，因此在用于球磨机的钢球自动添加控制装置的加球过程如下：用起重机将装有配比好钢球的加球斗调运至储球斗2处，将钢球从进料口1加入储球斗2内；之后通过减压导向装置3后钢球落入导球机构4内，在仓壁振动器7的作用下将钢球均匀分布在导球机构4内，之后球滑入梳状接球槽16；在PLC控制系统6内输入各项加球参数<所加钢球直径，钢球配比，日加球量>，经过计算调整PLC控制系统6的变频参数后启动变频减速电机10，变频减速电机10与减速机14连接组合，带动抓球机构12转动，当钢球从导球机构4进入梳状接球槽16后，被回转圆筒13阻挡停止运动进入待抓状态。抓球机构12通过变频减速电机10带动进行匀速圆周运动，钢球被回转圆筒13上抓球爪15抓起经过转动最终通过溜槽9进入球磨机入口8。当储球斗2内出现卡球、结拱，梳状接球槽16内无球时，设置在梳状接球槽16上的红外线传感器17将信号传至PLC控制系统6，PLC控制系统6再将信号传递给仓壁振动器7，使储球斗2内的钢球通过振动进入梳状接球槽16内继续自动加球；钢球加完，红外线传感器17与PLC控制系统6作用，声光报警提醒，对储球斗2进行补加钢球。
该系统有手动、自动二种操作运行方式，手动、自动二种操作模式通过PLC控制系统6上的转换开关实现，（直接在PLC控制系统6的控制柜触屏上设置转速为手动或自动）在PLC控制系统6上设定加球直径、配比、及日加球量，通过计算确定转速，实现连续定量加球。
Claims (6)
1.一种用于球磨机的钢球自动添加控制装置，包括机架（5），机架（5）上装有储球斗（2），储球斗（2）的顶部设有进料口（1），其特征是：储球斗（2）的上部设置有减压导向装置（3），储球斗（2）的下部设置有导球机构（4），导球机构（4）上设有仓壁振动器（7），导球机构（4）的末端连接有梳状接球槽（16），梳状接球槽（16）上设有红外线传感器（17），靠近梳状接球槽（16）处设有抓球机构（12），抓球机构（12）包括回转圆筒（13）以及设置在回转圆筒（13）上的抓球爪（15），抓球爪（15）与梳状接球槽（16）配合，回转圆筒（13）的下方设有溜槽（9），溜槽（9）与球磨机入口（8）相连，抓球机构（12）通过传动装置连接有变频减速电机（10），变频减速电机（10）连接有PLC控制系统（6），PLC控制系统（6）还分别与仓壁振动器（7）、红外线传感器（17）连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于球磨机的钢球自动添加控制装置，其特征是：所述变频减速电机（10）通过十字滑块联轴器（11）连接有减速机（14），减速机（14）与抓球机构（12）连接。
3.根据权利要求1所述的一种用于球磨机的钢球自动添加控制装置，其特征是：所述减压导向装置（3）为倾斜向下设置在储球斗（2）内上部两侧的两块板以及倾斜向下设置在储球斗（2）内下部中间的一块板。
4.根据权利要求3所述的一种用于球磨机的钢球自动添加控制装置，其特征是：所述储球斗（2）内上部两侧的每块板的三个面均焊接在储球斗（2）的内壁上，储球斗（2）内下部中间的一块板的两个面焊接在储球斗（2）的内壁上。
5.根据权利要求1所述的一种用于球磨机的钢球自动添加控制装置，其特征是：所述导球机构（4）为簸箕型倾斜的导球板。
6.根据权利要求1所述的一种用于球磨机的钢球自动添加控制装置，其特征是：所述回转圆筒（13）上均匀设置有三个等距等角度的抓球爪（15），且每两个抓球爪（15）不在同一个平面。
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Cited By (2)
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