DE3615963A1

DE3615963A1 - Verfahren und vorrichtung zum ueberwachen der mahlguthoehe in einer mahlanlage

Info

Publication number: DE3615963A1
Application number: DE19863615963
Authority: DE
Inventors: Willem Johannes Virginia Orange Harmse; Malcolm Stuart Welkom Orange Mellor; Guy James Cosier Johannesburg Transvaal Young
Original assignee: Anglo American Corp of South Africa Ltd
Current assignee: Anglo American Corp of South Africa Ltd
Priority date: 1985-05-14
Filing date: 1986-05-14
Publication date: 1986-11-20
Also published as: CA1254870A; GR861240B; DE3615963C2; FR2581898A1; JPH0139821B2; ES555336A0; GB2176422B; US4722485A; NZ216153A; IT1191895B; SE8602176L; FI862023A0; GB8611686D0; AU578361B2; BR8602177A; PT82586A; ES8704759A1; IT8648013A0; NO861902L; GB2176422A

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Überwachen der Mahlguthöhe in einer Mahlanlage

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Überwachen der Höhe einer Mahlgutbeschickung in einer Mahlanlage bzw. Mühle. Die Erfindung befaßt sich insbesondere mit autogenen und halbautogenen Mahlanlagen und findet Anwendung beim Betrieb von Bergbau-Mahl verfahren, die in Gold- und Platin-Minen verwendet werden.

Beim Mahlen von unverlesenem Erz ist es notwendig, die Zuführrate von unzerbrochenem Erz in eine Mühle auf einer optimalen Höhe zu halten, um die gewünschte Feinheit des Endproduktes zu erzeugen.

Wenn die Zuführrate zu hoch ist, wird die Mahlanlage überladen, und wenn die Zuführrate zu niedrig ist, wird die Mahlanlage unterbeladen. In beiden Fällen verschlechtert sich die Mahlwirksamkeit schnell.

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Eine Mühle dieser Art enthält einen Zylinder, der mit Hilfe eines Motors rotiert wird. Die Mühlenbeschickung innerhalb des Zylinders wird dadurch veranlaßt, ebenfalls zu rotieren und fällt auf einen Aufschlagpunkt innerhalb des Zylinders. Die Position des Aufschlagpunktes steht in einer Beziehung zu der Höhe der Beschickung, und in der Vergangenheit wurde ein Mikrofon verwendet, um die Stelle des Aufschlagpunktes festzustellen. Das Mikrofon stellt die hauptsächlich durch das Aufschlagen der Beschickung verursachte Laufstärke fest, und da sich die Lautstärke verändert, wenn die Stelle des Aufschlagpunktes wechselt, ist ein Bediener in der Lage, durch Erfahrung, die Zuführrate des Erzes in die Mahlanlage dementsprechend zu ändern. Wenn also die Beladung der Mahlanlage vergrößert wird, steigt der Aufschlagpunkt an, und umgekehrt, wenn die Beschickungshöhe fällt, so fällt auch der Aufschlagpunkt. Selbstverständlich, wenn ein Mikrofon verwendet wird, um die Lautstärke an dem Aufschlagpunkt festzustellen, dann gibt das Mikrofon eine Anzeige der optimalen Betriebsbedingungen. Wenn jedoch eine Verringerung in der Lautstärke auftritt, so ist das Mikrofon nicht in der Lage, anzuzeigen, ob die Zuführrate des Erzes vergrößert oder verringert werden soll.

Auf Geräuschen basierende Systeme dieser Art sind beispielsweise in US-PS 2 766 941 und 2 235 928 beschrieben. Die GB-PS 1 105 974 und US-PS 3 314 614 beziehen sich auf die Verwendung von separaten Mikrofonen für getrennte Abteilungen in einer Mehrkammer-Mahlanlage, während US-PS 2 833 482 die Verwendung eines ersten Mikrofones an dem "Feststoffende" der Mahlanlage und eines separaten Mikrofones an dem "Wasserende" der Mahlanlage offenbart.

US-PS 2 405 059 betrifft ein Mahlanlage-Steuersystem, das Mehrfachsensoren verwendet, die in physikalischem Kontakt mit der rotierenden Mahlanlagenschale stehen. Aufgabe dieser technischen Lösung ist es, Fehler zu eliminieren, die in

Geräten vorhanden sind, die auf 1uftUbertragene Vibrationen ansprechen. Die Sensoren sind symmetrisch um die Schale herum angeordnet, um durchschnittliche Werte der Mahl leistung anzugeben.

SU-PS 869 809 zeigt eine Schallmethode der Diagnose des Zustandes einer Kugelmühle und eines Mahlprozesses, wobei mindestens drei induktive Sensoren verwendet werden, die um den Umfang der Kugelmühle herum angeordnet sind. Ein von den Sensoren erzeugtes Gradientensignal wird dazu verwendet, die dynamischen Eigenschaften des Verfahrens zu definieren. Es werden ebenfalls Signale für den Inhalt der Mahlanlage und den Füllungsgrad der Mahlanlage abgeleitet.

Ein neuerer Versuch, das Problem zu lösen, bestand darin, eine Bei astungszelle in die Fundamente einer Mahlanlage einzubauen. Die Zelle überwacht die Masse der Mühle und dies, zusammen mit Daten über die von dem Mahlanlagenmotor abgeforderte Leistung, wird dazu verwendet, die Rate zu steuern» unter der Erz in die Mahlanlage eingeführt wird. Diese Technik ist jedoch nicht geeignet, in bereits existierende Mahlanlagen eingebaut zu werden, die nicht die Möglichkeit haben, eine Belastungszelle einzubauen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, durch die es möglich ist, mit einfachen Mitteln die optimale Beschickungshöhe einer Mahlanlage festzustellen.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung ein Verfahren zum Überwachen der Höhe einer Mahlgutbeschickung in einer Mahlanlage vor, die rotiert und dadurch die Beschickung veranlaßt, auf einen Aufschlagpunkt innerhalb der Mühle zu fallen, wobei die Stelle des Aufschlagpunktes mindestens von der Höhe der Mahlgutbeschickung abhängig ist, wobei erfindungsgemäß die Lautstärke an mindestens zwei Po-

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sitionen festgestellt und Signale erzeugt werden, die von den festgestellten Lautstärken abhängig sind, und wobei anschließend die Signale miteinander verglichen werden. Die Positionen, an denen die Lautstärke gemessen wird, können vorzugsweise voneinander in Drehrichtung der Mahlanlage beabstandet sein. Vorzugsweise sind die Positionen jeweils auf gegenüberliegenden Seiten des Aufschlagpunktes angeordnet.

Auf diese Art wird eine Anzeige der Position des Aufschlagpunktes oder der Bewegungsrichtung des Aufschlagpunktes weg von einer optimalen Stelle angezeigt, die einer optimalen Beschickungshöhe innerhalb der Mühle entspricht.

Ein Steuersignal kann in dem Vergleichsschritt erzeugt werden. Das Steuersignal kann dazu verwendet werden, eine Anzeige der Position des Aufschlagpunktes vorzusehen oder die Zuführrate des Mahlgutes, insbesondere des Erzes, in die Mahlanlage zu regeln, in beiden Fällen relativ zu der optimalen Anordnung des Aufschlagpunktes, d.h. der optimalen Beschickungshöhe.

Die Erfindung schlägt ebenfalls eine Vorrichtung zur Überwachung einer Höhe einer Mahlgutbeschickung in einer Mahlanlage vor, die rotiert und dadurch die Beschickung veranlaßt, auf einen Aufschlagpunkt innerhalb der Mühle zu fallen, wobei die Stelle des Aufschlagpunktes von der Höhe der Mahlgutbeschickung abhängig ist, wobei erfindungsgemäß die Vorrichtung mindestens zwei Sensoren zum Feststellen der vorherrschenden Lautstärke aufweist, die voneinander in der Drehrichtung der Mahlanlage beabstandet sind und den Aufschlagpunkt zwischeneinander einschließen, wobei eine Einrichtung zum Vergleichen der von den Sensoren erzeugten Signale vorgesehen ist.

Die Sensoren werden vorzugsweise derart positioniert, daß sie von einem einer optimalen Beschickungshöhe entsprechenden Aufschlagpunkt gleichen Abstand aufweisen. Die Vergleichseinrichtung kann ein Steuersignal erzeugen, das zum Regeln der Zuführrate von Erz in die Mahlanlage verwendet wird. Die Vorrichtung kann ebenfalls eine Anzeige enthalten, die die Position des Aufschlagpunktes anzeigt.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorzüge der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform sowie anhand der Zeichnung. Hierbei zeigen:

Fig. 1 schematisch im Querschnitt eine Mahlanlage nach der Erfindung; und

Fig. 2 einen Teil eines Diagramms, das zum Aufzeichnen von Testergebnissen verwendet wird, die mit Hilfe der von der Erfindung vorgeschlagenen Vorrichtung erreicht wurden.

Fig. 1 stellt schematisch einen Zylinder 10 einer Mahlanlage dar, die in üblicher Art mit Erz beladen wird. Der Zylinder 10 rotiert in der Richtung eines Pfeiles 12, und aufgrund der Rotation wandert die Last innerhalb des Zylinders längs eines Pfades 14. Die Last wandert mit dem Zylinder 10 für einen beachtlichen Teil jeder Umdrehung, jedoch wenn sie einen oberen Bereich erreicht, fällt die Last frei und fällt auf einen Aufschlagpunkt 16. Die Position des Aufschlagpunktes 16 ist abhängig von der Höhe der Beladung innerhalb des Zylinders. Wenn die Beladungshöhe ansteigt, steigt auch der Punkt 16 an, und wenn die Beladungshöhe fällt, fällt ebenfalls der Punkt 16. Es gibt eine optimale Position für den Aufschlagpunkt, die den optimalen Betriebsbedingungen der Mahlanlage entspricht.

Erfindungsgemäß werden zwei Mikrofone 18 bzw. 20 als Lautstärkensensoren verwendet und voneinander in der Drehrichtung des Zylinders beabstandet auf gegenüberliegenden Seiten des Aufschlagpunktes 16 angeordnet. Jedes Mikrofon erzeugt ein elektrisches Signal, das von der vom dem Mikrofon festgestellten Lautstärke abhängig ist. Die Signale werden einer Vergleichseinrichtung 22 angelegt. Ein Ausgangssignal von der Vergleichseinrichtung 22 wird mit einer optischen Anzeige 24 verbunden, sowie mit einem Steuermodul 26. Das Steuermodul erzeugt Steuersignale, die dazu verwendet werden, die Rate zu verändern, mit der Erz in den Zylinder 10 zugeführt wird.

Im Betrieb der Mahlanlage fällt die Beladung auf den Aufschlagpunkt 16 in der beschriebenen Art. Wenn die Mahlanlage auf ihre optimale Höhe beladen wird und die Mikrofone 18 und 20 mit gleichem Abstand von dem Aufschlagpunkt 16 angeordnet sind, dann sind die von den Mikrofonen erzeugten Signale im wesentlichen gleich und der Steuersignal ausgang der Vergleichseinrichtung 22 drückt dies aus. Wenn andererseits die Mahlanlage eine zu hohe Beladung trägt, dann bewegt sich der Aufschlagpunkt 16 nach oben in Richtung auf das Mikrofon 18, und das von diesem Mikrofon erzeugte Signal ist größer als das von dem unteren Mikrofon 20 erzeugte. Die Vergleichseinrichtung 22 stellt das Ungleichgewicht zwischen den Signalen fest und die Anzeige 24 zeigt an, daß der Aufschlagpunkt von seiner optimalen Position wegbewegt ist. Wenn andererseits die Mahlanlage unterbeladen ist, dann bewegt sich der Aufschlagpunkt 16 in Richtung auf das Mikrofon 20 vorwärts. Das Signal von diesem unteren Mikrofon überschreitet dann das Signal von dem oberen Mikrofon, und in der beschriebenen Art wird das Steuermodul 26 betätigt, um zu verursachen, daß die Zuführrate des Erzes vergrößert wird.

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In ihrer einfachsten Form ist die Anzeige 24 eine Meßeinrichtung, mit einem in der Mitte angeordneten Nullpunkt und einem Zeiger, der sich von dem Nullpunkt entfernt, in beiden Richtungen, abhängig davon, ob die Mahlanlage je nach Fall unterbeladen oder Uberbeladen ist. Die geeignete Aktion kann dann manuell durchgeführt werden. Alternativ dazu wird das Steuersignal dazu verwendet, den Betrieb des Steuermoduls derart zu regeln, daß beispielsweise mit der Hilfe eines geeignet programmierten Mikroprozessors eine entsprechende Aktion automatisch eingeleitet wird, um die Zuführrate des Erzes zu verändern.

Die Vorrichtung nach der Erfindung zeigt an, ob eine Änderung in der Leistungsaufnahme eines die Mahlanlage antreibenden Motors durch eine Vergrößerung oder eine Abnahme der Beladungshöhe der Mahlanlage verursacht ist. Mit Hilfe geeigneter Steuereinrichtungen, beispielsweise eines Mikroprozessors, wird die Information dazu verwendet, die Zuführrate von Material in die Mahlanlage zu regulieren, um die Leistungsaufnahme zu maximieren. Daher ist die Vorrichtung besonders dazu geeignet, Teil eines Systems zu sein, das die Zuführrate unverlesenen Erzes in eine autogene oder hälbautogene Mahlanlage variiert, um den optimalen Mahlzustand beizubehalten. Da Veränderungen in der Zusammensetzung des unverlesenen Erzes dazu führen, daß die Zuführanforderung und die maximale Leistungsabgabe sich ändern, ist normalerweise eine computergestützte Steuertechnik erforderlich, um die Mahl leistung zu überwachen und die Zuführrate auf einen optimalen Wert zu regulieren.

Das Steuergerät überwacht die Amplitude und die Richtung des Steuersignals. Wenn beispielsweise das Steuersignal positiv ist, ist die Mahlanlage überbeladen. Wenn das Signal negativ ist, ist die Mahlanlage unterbeladen. Die Amplitude des Signals zeigt das Maß der Abweichung von der optimalen Belade-

position an. Es ist daher sehr einfach und unkompliziert, dieses Signal zu verwenden, um die Zuführrate des Erzes zur Erzielung einer gewünschten Beladungshöhe zu steuern.

Ein Vorteil, der sich durch die Verwendung des Komparators ergibt,-der im wesentlichen ein Mikrofonsignal von dem anderen subtrahiert, liegt darin, daß eine Kompensation für Änderungen in der Lautstärke in der Mahlanlage automatisch durchgeführt wird, die aufgrund von Fluktuationen in der Dichte des Materials in der Mahlanlage auftreten. Mit anderen Worten, es wird ein Grad an Autokorrelation erreicht, der die Störunanfal 1igkeit des Systems verbessert.

Das Ausgangssignal jedes Mikrofones kann einem Verstärker angelegt werden, bevor es mit der Vergleichseinrichtung verbunden wird. Anfangs werden die Ausgangssignale von den Verstärkern ausgeglichen, unter kontrollierten Bedingungen, um sicherzustellen, daß die Vorrichtung effektiv für die jeweilige spezielle Anlage kalibriert ist.

Fig. 2 zeigt einen Ausschnitt aus einer Diagrammaufzeichnung, die eine von der Vergleichseinrichtung 22 erzeugte Signalspur 30 und eine Spur 32 trägt, die von Belastungszellen erzeugt ist, die einer Testmahlanlage angepaßt waren. Die zum Aufzeichnen der Spuren verwendeten Stifte waren nicht in gleicher Höhe angeordnet, so daß zwischen den Spuren ein Abstand gegeben ist. Dennoch ist klar zu sehen, daß zwischen den beiden Signalen eine sehr starke Korrelation besteht, was beweist, daß die Maßnahme nach der Erfindung eine genaue Anzeige des Inhalts der Mahlanlage gibt.

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Claims

Patentansprüche

Verfahren und Vorrichtung zum Überwachen der Mahlguthöhe in einer Mahlanlage

Verfahren zum Überwachen der Höhe einer Mahlgutbeschikkung in einer Feinmahlanlage bzw. Feinmühle, die rotiert und dadurch die Beschickung veranlaßt, auf einen Aufschlagspunkt innerhalb der Mühle zu fallen, dessen Anordnung mindestens von der Höhe der Mahlgutbeschickung abhängig ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Lautstärke an mindestens zwei Positionen festgestellt wird, daß von den festgestellten Lautstärken abhängige Signale erzeugt und die Signale verglichen werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lautstärken an zwei voneinander in der Drehrichtung der Mühle beabstandeten Positionen gemessen werden.

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3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lautstärken an Positionen gemessen werden, die auf gegenüberliegenden Seiten des Aufschlagpunktes liegen.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem Vergleich der Signale ein Steuersignal erzeugt wird, das dazu verwendet wird, die Auffüllrate der Mahlgutbeschickung in die Mühle zu regeln.
5. Vorrichtung zum Überwachen der Höhe einer Mahlgutbeschickung in einer Feinmahlanlage bzw. Feinmühle, die rotiert und dadurch die Beschickung veranlaßt, auf einen Aufschlagpunkt innerhalb der Mühle zu fallen, dessen Anordnung von der Höhe der Mahlgutbeschickung abhängig ist, gekennzeichnet durch mindestens zwei Sensoren (18, 20) zum Feststellen der herrschenden Lautstärke, die voneinander in der Drehrichtung der Mühle beabstandet sind und den Aufschlagpunkt (16) zwischeneinander einschließen, sowie durch Einrichtungen (22) zum Vergleichen der von den Sensoren (18, 20) erzeugten Signale.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren (18, 20) derart angeordnet sind, daß sie gleichen Abstand von einem Aufschlagpunkt (16) aufweisen, der einer optimalen Beschickungshöhe entspricht.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichseinrichtung (22) ein Steuersignal erzeugt, das zum Regeln der Beschickungsgeschwindigkeit des Mahlgutes, insbesondere von Erz, in die Mühle verwendet wird.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, gekennzeichnet durch eine Anzeigeeinrichtung (24), die die Position des Aufschlagpunktes (16) anzeigt.
9. Verfahren zum Überwachen einer Mahlgutbeschickung in einer Feinmahlanlage im wesentlichen wie hierin unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
10. Vorrichtung zum Überwachen einer Mahlgutbeschickung in einer Feinmühle im wesentlichen wie hierin unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben.