DE2811490C2

DE2811490C2 - Verfahren und Vorrichtung zur Regelung von Mahlwerken

Info

Publication number: DE2811490C2
Application number: DE2811490A
Authority: DE
Inventors: Jean-Philippe Castres Cuvelier; Henri Paris Gistau
Original assignee: MINIERE ET METALLURGIQUE DE PENARROYA PARIS FR Ste
Current assignee: MINIERE ET METALLURGIQUE DE PENARROYA PARIS FR Ste
Priority date: 1977-03-16
Filing date: 1978-03-16
Publication date: 1984-11-08
Also published as: CA1104105A; FI66132B; YU59378A; FR2383705A1; SE432206B; DE2811490A1; FI780787A; PT67784A; IT7812513A0; US4212429A; AU511322B2; NO780921L; GB1596559A; IT1103200B; ES467928A1; FI66132C; NO148018B; SE7802992L; FR2383705B1; AU3401778A

Description

V=a · M+b

mit
V =

M -
a.b =

Drehzahl des Mahlwerks,
Ladung im Inneren des Mahlwerks,
Parameter, die vom Mahlwerk und vom Mahlmodus abhängen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Lastdrehmoment durch das Verhältnis zwischen der vom Motor aufgenommenen Leistung und der Drehzahl des Mahlwerks bestimmt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahl des Mahlwerks gleich dessen kritischer Drehzahl ist, wenn die Ladung die kritische Ladung ist, und daß die Drehzahl Null ist, wenn die Ladung gleich der Hälfte der kritischen Ladung ist.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelung in offener Schleife erfolgt.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (1, 2, 5, 6, 7) zur Erzeugung eines elektrischen Eingangssignals (S\) proportional zur Ladung (M), eine Einrichtung, um dieses Eingangssignal (S\) in ein Ausgangssignal (Si) umzusetzen, das mit dem Eingangssignal (Si) über die Regclfunktion verbunden ist, und eine Einrichtung (8), um die Drehzahl (V) des Mahlwerks proportional dem Wert dieses Ausgangssignals (S2) zu machen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Erzeugung eines Eingangssignals (Si) proportional zur Ladung (M) aufweist:

eine Einrichtung (1,2) zur Messung der vom Motor (3) aufgenommenen Leistung (P),
eine Einrichtung (5) zur Messung der Drehzahl (V) des Mahlwerks (4) sowie

eine Einrichtung (6) zur Erzeugung des Eingangssignals (Si) derart, daß letzteres proportional der Leistung (P) und umgekehrt proportional der Drehzahl Wist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, gekennzeichnet durch zumindest ein Sicherheitssystem (9, 10), damit die Ladung (M) nie die kritische Ladung (Mc) überschreitet.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Sicherheitssystem eine Einrichtung zum Vergleichen der Ladung (M)des Mahlwerks (4) mit dessen kritischer Ladung (M₁-) und eine Hinrichtung aufweist, um das Auslösen des Sicherheitssystems sicherzustellen, wenn die Ladung gleich einem vorgegebenen Prozentsatz der kritischen Ladung (M₁) wird.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Sicherheitssystem (9, 10) weiter eine Einrichtung (Mechanismus 10) aufweist, un; auf den Durchsatz am Eintritt des Mahlwerks (4) bei Auslösen des Sicherheitssystems einzuwirken.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, gekennzeichnet durch zumindest ein Filter zum Dämpfen von Obergangs- oder Schwingungserschcinungcn.

Die Erfindung betrifft zunächst ein Verfahren zur Regelung von selbsttätigen und halbselbsttägigen Mahlwerken, bei dem man kontinuierlich die Ladung im Inneren eines Mahlwerks erfaßt.
Mahlwerke für Er/, od. dgl. bestehen im wesentlichen aus einem innen mit Rippen versehenen Zylinder, der um seine Achse drehbar ist und im wesentlichen horizontal angeordnet ist. Das Erz o. dgl. wird in die Vorrichtung durch eine in einer Basis des Zylinders vorgesehene öffnung zugeführt und durchläuft ihn bis zum gegcnüberliegendcn Ende, an dem es sich nach außerhalb entleert. Während des Aufenthalts im Mahlwerk wird es durch die Rippen ständig angehoben und fällt wieder nach unten, wobei es sich selbsttätig zerkleinert aufgrund des eigenen Falls.

Μ Um die Mahlwirkung oder Zerkleincrungswirkung zu verbessern, werden häufig im Inneren des Mahlwerks eine bestimmte Anzahl von Metall-Kugeln angeordnet, deren Fall auf das zu mahlende oder zerkleinernde Gut, nach dem sie durch die Rippen angehoben worden sind, eine erheblichere Zerkleinerung des Mahlgutes hervorrufen. Die in ein derartiges Mahlwerk eingeführte Ladung an Kugeln ist deutlich kleiner als die üblicherweise bei einem Kugelmahlwerk verwendete, woraus sich die Bedeutung des Begriffs »halbsclbsttätigcs Mahlwerk« ergibt.

Während des Betriebs derartiger Mahlwerke ist einer der am meisten zu berücksichtigenden Faktoren der Füllungsgrad, dessen Schwankungen soweit wie möglich begrenzt werden müssen. Anstelle von Füllungsgrad wird häufig auch von »Gesamtladung« oder einfach nur von »Ladung« gesprochen. Das ist die Summe der Ladung an Kugeln, die eine Konstante ist, und der Ladung an /.. B. Erz, die Änderungen unterliegen kann. Wenn die Ladung abnimmt, d. h. wenn die in dem Mahlwerk enthaltene Erzmcngc abnimmt oder gar verschwindet, kann der Stoß der Metall-Kugeln auf die Scitenwändc des sich drehenden Zylinders eine Beschädigung oder Zerstörung von dessen Abdeckung oder Beschichtung erreichen, mit all den Nachteilen und Unkosten, die sich daraus ergeben. Wenn darüber hinaus das Er/, weich oder Träge ist, reichen die Fördereinrichtungen nicht mehr aus, um das Anheben des Produktes sicherzustellen. Wenn andererseits die Gesamtladung außergewöhnlich oder übertrieben ansteigt, können

ho sich Vcrstopfungsproblemc ergeben, wenn das Mineral hart ist. Der Wert der Ladung, jenseits dem diese Erscheinung auftritt, wird »kritische Ladung« bezeichnet.

Die DE-AS 12 16 080 betrifft ein Verfahren zur Regelung von Zerkleinerungsmaschinen mit umlaufenden

b^r> Zcrklcincrungswerk/.eugen, insbesondere zum Mahlen von llartgut, bei unterschiedlichem Mahlgutdurchsat/, in Abhängigkeit vom l.eistungsbcdarf des Aniriebsmolorv Dabei wird die Drehzahl der Antriebswelle der

Zerkleinerungsmaschine auf den Betriebspunkt gesteuert, bei dem der Antriebsmotor unter den jeweiligen Bedingungen den geringsten Leistungsbeda^rf hat.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Regelverfahrcn für insbesondere selbsttätige und halbselbsttätige Mahlwerke zu schaffen, bei dem am Mahlwerk-Ausgang ein im wesentlichen konstanter Durchsatz gemahlenen Gutes erreichbar ist

Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die im Hauptanspruch gekennzeichneten Verfahrensschritte. Die Unteransprüche 2—4 enthalten zweckmäßige weitere Ausbildungen dieses Verfahrens.

Der Erfindung liegt weiter die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens anzugeben. Diese Vorrichtung ist in Anspruch 5 gekennzeichnet. Die Unteransprüche 6 bis 10 betreffen zweckmäßige weitere Ausbildungen der Vorrichtung nach Anspruch 5.

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird zuverlässig eine Beschädigung des Mahlwerks und eine Verstopfung am Ausgang des Mahlwerks vermieden. Die Dimensionen des Mahlwerks können dadurch kicin gehalten werden. Darüber hinaus ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Einrichtung zur Regelung von Mahlwerken eine Verringerung der Kosten der Einrichtungen und der Kosten der Erzbehandlung, wobei außerdem die Lebensdauer der inneren Beschichtung der zylindrischen Seitenwand des Mahlwerks erhöht wird.

Die Erfindung wird anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 eine Darstellung der Änderungen der Drehzahl des Mahlwerks abhängig von dessen Ladung,

F i g. 2 schematisch eine Regelvorrichtung gemäß der Erfindung.

In Fig. 1 ist ein Abschnitt XY dargestellt, der die Änderung der Drehzahl V abhängig von der Last M darstellt. Die Drehzahl ist Null, wenn die Ladung gleich einer vorgegebenen festen Ladung oder der Kugel-Ladung Mb ist, die häufig gleich der Hälfte der kritischen Ladung ist, und ist gleich der kritischen Drehzahl V₄, wenn die Ladung gleich der kritischen Ladung M₁- ist.

Für eine Ladung M\ ist die gemessene Drehzahl V|. Wenn diese Ladung zunimmt, bis auf M₂, bleibt die gemessene Drehzahl = V₁ während einer eisten Zeil, was in F i g. 1 durch einen Abschnitt ABdargestellt ist.

Während der Zeit des Übergangs von A nach ö, hat die Regelfunktion V= a ■ M+b die Bestimmung der neuen Drehzahl V2 des Mahlwerks als Folge dieser Lasterhöhung ermöglicht, das in F i g. 1 durch den Kurvenverlauf SC dargestellt ist. Auf diese Weise wird der neue Betriebspunkt Cdes Systems bestimmt.

Unter der Annahme, daü die Last abnimmt, wird ein analoger Verlauf erreicht, jedoch in umgekehrter Richtung, wie das in F i g. 1 durch die Abschnitte CD und DE dargestellt ist.

Daraus folgt einfach, daß eine derartige Regelung, die im offenen Kreis erfolgt, es erlaubt, die Erzdurchsätze am Eintritt und am Austritt des Mahlwerks auf im wesentlichen konstanten Werten zu hallen.

Beispielsweise wird bei einem besonderen Ausfiihrungsbeispiel ein halbsclbsttiitigcs Mahlwerk verwendet mit 4,20 m Durchmesser, dessen zylindrische Seitenwand mit einer Mctall-Beschichtung versehen ist. In diesem Fall ist der eingangs genannte Parameter u so, daß n = 2, wobei die Kugcl-Li>du'ig der Hälfte der kritischen Ladung entspricht. UnKT diesen Bedingungen ergib! sich die Regelfunklion zu:

V= 2 W-1.

Wenn die Metall-Beschichtung durch eine Gummi-Beschichtung ersetzt ist, kann der Parameter a bis auf den Wert 3 ansteigen.

Die in Fig.2 schematisch dargestellte erfindungsgemäße Vorrichtung enthält für den Fall, daß das Mahlwerk durch einen Elektromotor angetrieben wird, eine Meßeinrichtung 1 der Stromstärke / und eine Meßeinrichtung 2 der Spannung U, die an der Versorgungsschaltung des Motors 3 abzweigen, der das Mahlwerk 4 antreibt. Weiter ist eine Meßeinrichtung 5 der Drehzahl Vdes Mahlwerks 4, ein Multiplizierer-Dividierer 6, der am Ausgang ein Signal S\ abgibt, das proportional der Ladung Mist, die ihrerseits proportional dem Verhältnis U l/V ist, vorsehen.

Der Mulliplizierer-Dividierere ist mit einem Rechner 7 oder »Funklionsabschnitt« verbunden, der ein Ausgangssignal S₂ abgibt, das aus dem Eingangssignal S\ über die Gleichung:

V=a · M+b

abgeleitet ist.

Das Ausgangssignal 52 wird schließlich einer Vorrichtung 8 zugeführt, die die Geschwindigkeit oder Drehzahl des Motors 3 steuert.

Vorzugsweise wird ein Filter zwischen dem Multiplizierer-Dividierer 6 und dem Rechner 7 angeordnet, um jo die Wirkungen von Übergangserscheinungen und von verschiedenen Parasilärsignalen zu dämpfen, die die gute Wirkungsweise der Vorrichtung behindern können.

Damit die Ladung im Inneren des Mahlwerks nie die kritische Ladung überschreiten kann, kann ein Sicherj5 heitssystem vorgesehen sein. Das Ausgangssignal Si des Multiplizierer-Dividierers 6 wird auch zu einem Vergleichcr 9 geführt. Wenn dieses Eingangssignal S\ anzeigt, daß die Ladung größer als ein bestimmter Wert M., nahe der kritischen Ladung M_c ist, wobei dieser Wert M,, beispielsweise 95% der kritischen Ladung M_c ist, erzeugt der Verglcicher 9 ein Ausgangssignal S₃, das zu Vorrichtungen oder Mechanismen 10 zur Versorgung des Mahlwerks 4 geführt wird. Diese erreichen mittels herkömmlicher Einrichtungen eine Verringerung des Erzdurchsatzes am Eintritt des Mahlwerks 4.

Es kann eine Reihe von zwei oder drei Vergleichern vorgesehen sein, deren jeder einen unterschiedlichen Lade-Sollwert besitzt, wodurch es möglich ist, den Erzdurchsatz am Eintritt des Mahlwerks 4 nicht zu schnell ändern zu lassen.

Selbstverständlich ist es auch möglich, die Meßeinrichtung 5 der Drehzahl direkt mit dem Motor 3 zu verbinden, wodurch eine Größe gemessen wird, die proportional der Drehzahl des Mahlwerks 4 ist. Andererseits kann auch mit anderen Verfahren das Lastmomeni des Motors 3 gemessen werden, beispielsweise unter Verwendung von Dehnungsmeßstreifen.

Wenngleich beim beschriebenen Ausführungsbeispiel lediglich die Verarbeitung von Erzen dargestellt worden bo ist, kann selbstverständlich das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung auch beim Mahlen oder Zerkleinern anderer Arten von Werkstoffen verwendet werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Regelung von selbsttätigen und halbselbsttätigen Mahlwerken, bei dem man kontinuierlich die Ladung im Inneren eines Mahlwerks erfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß man die Ladungsgröße aus dem Lastdrehmoment des Motors bestimmt, der das Mahlwerk antreibt, und daß man die Drehzahl des Mahlwerks in Abhängigkeit von der Ladung mit einer Regelfunktion steuert nach der Gleichung