NO116195B

NO116195B -

Info

Publication number: NO116195B
Application number: NO156849A
Authority: NO
Inventors: Sven Melker Nilsson; Per Olof Jonell
Original assignee: Sven Melker Nilsson; Olof Jonell
Priority date: 1965-02-19
Filing date: 1965-02-19
Publication date: 1969-02-10
Also published as: US3331240A

Description

Fremgangsmåte ved styring av tørr-møller. Procedure for managing dry mills.

Foreliggende oppfinnelse vedrører en automatisk styring av møller av typen med roterende trommel, bestemt til å findele materialer i tørr tilstand. The present invention relates to an automatic control of mills of the type with a rotating drum, intended for comminuting materials in a dry state.

Mange typer tørr-møller er kjent, såsom tørrkule-møller, rullesten-møller, rør-møller og lignende, samt kombinerte tørr-knuse- eller male-møller av den generelle type som beskrevet i U.S. Patent 2.555.171. Many types of dry mills are known, such as dry ball mills, pebble mills, tube mills and the like, as well as combined dry crushing or grinding mills of the general type described in U.S. Pat. Patent 2,555,171.

Alle de ovenfor nevnte møller har det All the mills mentioned above have it

til felles at den effekt som opptas av mølle-motoren over det normale arbeidsområde, in common that the power absorbed by the mill engine over the normal working area,

vil variere på karakteristisk måte avhengig av mengden av materialet i møllen, og samtidig vil intensiteten av den støy som møl-len frembringer, også variere på karakteristisk måte i overensstemmelse med mate-rialmengden i møllen. will vary in a characteristic way depending on the amount of material in the mill, and at the same time the intensity of the noise produced by the mill will also vary in a characteristic way in accordance with the amount of material in the mill.

Dette har vært alminnelig kjent i lengere tid, og forskjellige forslag er blitt frem-satt med henblikk på å tilveiebringe en automatisk styring av matningen til møllen på grunnlag av den støy som møllen frembringer eller den effekt som opptas av møllemotoren. De fremgangsmåter til styring som hittil er blitt foreslått, har ikke budt på noen vesentlige fordeler ut over den manuelle styring som kan utføres av en dyktig operatør, hvilket skyldes at den karakteristiske kurve for effektforbruket med hensyn på chargevolumet i punktet for maksimal kapasitet for en hvilken som helst type av tørr-møller oppviser en spiss, This has been common knowledge for a long time, and various proposals have been put forward with a view to providing automatic control of the feed to the mill on the basis of the noise produced by the mill or the power absorbed by the mill motor. The control methods that have been proposed so far have not offered any significant advantages beyond the manual control that can be performed by a skilled operator, which is due to the fact that the characteristic curve for the power consumption with respect to the charge volume at the point of maximum capacity for which any type of dry mill exhibits a tip,

og da det vanligvis er ønskelig å opprettholde den maksimale kapasitet, er det ikke mulig å basere den automatiske styring av matningen på et styresignal som er avledet fra effektforbruket fordi retningen av mat- and as it is usually desirable to maintain the maximum capacity, it is not possible to base the automatic control of the feed on a control signal derived from the power consumption because the direction of the feed

ningskorreksjonen ikke kunne fastlegges. Der foreligger m. a. o. hittil ingen måte til ning correction could not be determined. There is, among other things, so far no way to do so

på grunnlag av motoreffekten å konstatere hvorvidt chargen i møllen er for stor eller liten. on the basis of the motor power to determine whether the charge in the mill is too large or small.

Hva støyen angår, har de tidligere forslag som gikk ut på å styre matningen til møllen på grunnlag av den av møllen frembragte støy, ikke bragt de ventede fordeler fordi den ikke innfører andre nødvendige faktorer, og det faktum at det fra støyen avledede styresignal ikke kan tilføres på en måte som bevirker at møllen arbeider sta-bilt på det ønskede arbeidspunkt. Tidligere styremetoder har ført meg seg alvorlige tilstander av over- og underbelastning om-kring det ønskede arbeidspunkt; man har allerede tidligere vært oppmerksom på at et betraktelig tap i effektivitet oppstår under slike forhold, selvom det midlere arbeidspunkt faller fullstendig sammen med de optimale arbeidsbetingelser. As far as the noise is concerned, the previous proposals to control the feed to the mill on the basis of the noise produced by the mill have not brought the expected benefits because it does not introduce other necessary factors, and the fact that the control signal derived from the noise cannot is supplied in a way that causes the mill to work stably at the desired working point. Previous control methods have led me to serious conditions of overload and underload around the desired working point; it has already been noted in the past that a considerable loss in efficiency occurs under such conditions, even if the average working point coincides completely with the optimal working conditions.

I patent nr. 91 924 er beskrevet en fremgangsmåte til å tilveiebringe styring av materialreduserende møller på grunnlag av en kombinasjon av et signal som er proporsjonalt med den mølle-motoren tilførte effekt og et signal som er omvendt proporsjonalt med møllens lever-ingshastighet. Ifølge den fremgangsmåte som er beskrevet i dette patent, er det mu- Patent no. 91 924 describes a method for providing control of material-reducing mills on the basis of a combination of a signal that is proportional to the power supplied to the mill motor and a signal that is inversely proportional to the mill's delivery speed. According to the method described in this patent, it is mu-

lig å holde møllen konstant på dens punkt for maksimal kapasitet og på den måte oppnå en betraktelig økning av effektivi-teten. able to keep the mill constantly at its point of maximum capacity and thus achieve a considerable increase in efficiency.

I mange tilfelle er det imidlertid ønskelig å la møllen arbeide på andre punkter enn punktet for maksimal kapasitet. Det har nemlig vist seg at en tilfredsstillende styring av tørr-møller med hensyn på et hvilket som helst ønsket arbeidspunkt kan oppnåes ved å anvende styresignaler som er avledet enten fra møllemotorens opptatte, effekt eller den støy som møllen frembringer, alt etter det spesielle ønskete arbeidspunkt, under forutsetning av at styresignalet tilføres på en måte som bevirker en proporsjonal variasjon av matningshastigheten i overensstemmelse med størrelsen av den verdi med hvilken det faktiske arbeidspunkt avviker fra det ønskede arbeidspunkt. In many cases, however, it is desirable to let the mill work at points other than the point of maximum capacity. It has been shown that a satisfactory control of dry mills with regard to any desired working point can be achieved by using control signals which are derived either from the mill motor's occupied power or the noise produced by the mill, depending on the particular desired working point , on the condition that the control signal is supplied in a way that causes a proportional variation of the feed rate in accordance with the size of the value by which the actual operating point deviates from the desired operating point.

Oppfinnelsen angår således en fremgangsmåte ved styring av tørr-møller av typen med roterende trommel, i den hensikt å holde møllen i det vesentlige konstant på et ønsket arbeidspunkt som tilsvarer et bestemt punkt på en på forhånd fastlagt malekurve, hvor styringen av møl-len foregår ved hjelp av et kontinuerlig frembragt elektrisk signal som varierer med en arbeidsbetingelse i møllen, og oppfinnelsen utmerker seg ved at der velges et signal som ved det ønskede arbeidspunkt er utsatt for betraktelig forandring ved små forandringer i det totale chargevolum i møllen, hvilket signal kontinuerlig sammenlignes med et sammenlignbart referansesignal som i verdi tilsvarer verdien av det nevnte elektriske signal gjeldende for det ønskede arbeidspunkt, for å frembringe et differansesignal, og at den hastighet med hvilken materialet tilføres møllen, forandres kontinuerlig i overensstemmelse med retningen og størrelsen av differansesignalet. The invention thus relates to a method for controlling dry mills of the type with a rotating drum, with the intention of keeping the mill essentially constant at a desired working point which corresponds to a specific point on a predetermined grinding curve, where the control of the mill takes place by means of a continuously generated electrical signal which varies with a working condition in the mill, and the invention is distinguished by the fact that a signal is selected which at the desired working point is subject to considerable change due to small changes in the total charge volume in the mill, which signal is continuously compared with a comparable reference signal which corresponds in value to the value of the said electrical signal applicable to the desired working point, in order to produce a differential signal, and that the speed at which the material is supplied to the mill is continuously changed in accordance with the direction and magnitude of the differential signal.

For å kunne velge det signal som egner seg best som styresignal i hvert enkelt tilfelle, er det nødvendig å betrakte tre karakteristiske kurver for vedkommende møl-le når den arbeider med det spesielle materiale som det er ønskelig å få findelt. Disse tre karakteristiske kurver og den fremgangsmåte som ligger til grunn for oppfinnelsen, skal forklares nærmere under henvisning til tegningene, hvor fig. 1 viser de tre nevnte karakteristiske kurver, fig. 2 et blokkskjema over styremetoden ifølge oppfinnelsen, fig. 3 et lignende skje-ma i hvilket der brukes en ekstra kontroll, fig. 4 skjematisk komponentene av støy-signalkretsen, fig. 5 et koplingsskjema for avledning av effektsignalet og fig. 6 et koplingsskjema for tilførsel av et kon troll - signal. In order to be able to choose the signal that is best suited as a control signal in each individual case, it is necessary to consider three characteristic curves for the relevant mill when it is working with the particular material that it is desirable to have finely divided. These three characteristic curves and the method underlying the invention shall be explained in more detail with reference to the drawings, where fig. 1 shows the three characteristic curves mentioned, fig. 2 a block diagram of the control method according to the invention, fig. 3 a similar scheme in which an additional control is used, fig. 4 schematically the components of the noise-signal circuit, fig. 5 a connection diagram for the derivation of the power signal and fig. 6 a connection diagram for supplying a control signal.

Kurven A, fig. 1, representerer den så-kalte «male-kurve». Denne kurve angir tonn/h med hensyn på chargevolumet, og selvom kurvens form vil variere fra mølle til mølle, vil den generelt sett være den samme for alle møller, idet leveringsmeng-den i tonn/h begynner ved null og øker til et maksimum etterhvert som det totale chargevolum øker, inntil kurven igjen avtar. Ved møller, såsom kule-møller, rør-møller, rullesten-møller og lignende, hvor graden av findeling er fastlagt ved male-medienes karakteristikk og partikkelstør-relses-fordelingen i matningen, vil det frembragte produkt i det vesentlige være det samme uten hensyn til på hvilket punkt av malekurven møllen arbeider, og følgelig er det vanlig praksis, såvidt mulig, å la møllen arbeide på et punkt som tilsvarer det høyeste punkt på male-kurven. Curve A, fig. 1, represents the so-called "painting curve". This curve indicates tonnes/h with regard to the charge volume, and although the shape of the curve will vary from mill to mill, it will generally be the same for all mills, as the delivery quantity in tonnes/h starts at zero and increases to a maximum eventually as the total charge volume increases, until the curve decreases again. In the case of mills, such as ball mills, pipe mills, pebble mills and the like, where the degree of fine division is determined by the characteristics of the grinding media and the particle size distribution in the feed, the product produced will essentially be the same regardless to which point of the grinding curve the mill works, and consequently it is common practice, as far as possible, to let the mill work at a point corresponding to the highest point on the grinding curve.

Ved kombinerte tørr-knuse- og male-møller, og særlig ved møller av den type som er beskrevet i det ovenfor nevnte U.S. patent 2.555.171, vil størrelsesfordelingen i det frembragte produkt imidlertid være forskjellig for hvert punkt på male-kurven. Følgelig representerer hvert av punktene på male-kurven også en spesiell grad av findeling av det tilførte materiale. In combined dry-crushing and grinding mills, and particularly in mills of the type described in the above-mentioned U.S. patent 2,555,171, the size distribution in the produced product will, however, be different for each point on the grinding curve. Consequently, each of the points on the grinding curve also represents a particular degree of fineness of the added material.

Den annen av de karakteristiske kurver er kurven over møllemotorens effektforbruk med hensyn på chargevolumet. Denne kurve er betegnet med B og skal i det følgende omtales som «effekt-kurven». The second of the characteristic curves is the curve of the mill motor's power consumption with regard to the charge volume. This curve is denoted by B and will be referred to below as the "effect curve".

Denne effekt-kurve har generelt sett samme form som male-kurven og har den samme karakteristiske topp som ikke nød-vendigvis behøver å opptre for det samme chargevolum som male-kurven. Generelt sett vil toppen av effekt-kurven ved vanlige kule-møller som regel opptre ved et noe høyere chargevolum enn toppen av male-kurven. En avvikelse mellom de to kurver er tilstede ved nullpunktet fordi der alltid vil kreves et visst minimum av effekt for å holde møllen i rotasjon, selvom den er tom. This effect curve generally has the same shape as the male curve and has the same characteristic peak, which does not necessarily have to occur for the same charge volume as the male curve. Generally speaking, the peak of the power curve for ordinary ball mills will usually occur at a somewhat higher charge volume than the peak of the grinding curve. A deviation between the two curves is present at the zero point because a certain minimum power will always be required to keep the mill in rotation, even if it is empty.

Den tredje karakteristiske kurve er den som viser den støy eller de vibrasjoner som møllen frembringer, med hensyn på chargevolumet. Denne kurve er betegnet med C og er av grunner som skal bli forklart sene-re, angitt som en invers funksjon. Foreløbig skulle det være tilstrekkelig å nevne at kurven representerer den inverse funksjon av den spenning som frembringes på grunnlag av støyen eller vibrasjonene, og kurven er avsatt langs den samme abscisse som kurvene A og B. Det vil sees at den inverse støyspenning begynner ved en lav verdi og øker gradvis etterhvert som chargevolumet øker, og at kurvens steilhet tiltar hurtig inntil den er tilnærmet vertikal ved store chargevolumer. Møllen frembringer m.a.o. den største støy ved små chargevolumer og blir mindre støyende etterhvert som chargevolumet øker inntil et punkt er nådd hvor møllen arbeider forholdsvis lydløst, nemlig når den er overbelastet. The third characteristic curve is the one that shows the noise or vibrations that the mill produces, with regard to the charge volume. This curve is denoted by C and is, for reasons to be explained later, indicated as an inverse function. For now, it should be sufficient to mention that the curve represents the inverse function of the voltage produced on the basis of the noise or vibrations, and the curve is laid out along the same abscissa as curves A and B. It will be seen that the inverse noise voltage begins at a low value and increases gradually as the charge volume increases, and that the steepness of the curve increases rapidly until it is almost vertical at large charge volumes. The mill produces, among other things, the greatest noise at small charge volumes and becomes less noisy as the charge volume increases until a point is reached where the mill works relatively silently, namely when it is overloaded.

Kurven C har generelt sett den samme karakteristiske form for alle typer av møl-ler og kan representere den støy som møl-len frembringer, de vibrasjoner som møllen frembringer eller den støy eller de ikke hørbare vibrasjoner som møllen frembringer innenfor valgte frekvensområder. Curve C generally has the same characteristic shape for all types of mills and can represent the noise that the mill produces, the vibrations that the mill produces or the noise or the inaudible vibrations that the mill produces within selected frequency ranges.

Det vil sees at effekt-kurven er steilest i området for små chargevolumer, mens støy-kurven er steilest i området for store chargevolumer. På disse steile partier vil altså en forholdsvis liten forandring i chargevolum tilsvare en forholdsvis stor forandring i effektforbruk eller frembragt støy. Når en kurve er steil, vil den være best egnet i forbindelse med frembringelse av et styresignal, og hvis det derfor er ønskelig å la møllen arbeide med et stort chargevolum eller i nærheten av punktet for maksimal kapasitet, benyttes ifølge oppfinnelsen lyden eller vibrasjonene til å frembringe styresignalet. Hvis møllen på den annen side skal arbeide med et lite chargevolum, fore-trekkes effektforbruket anvendt til å frembringe styresignalet. Det fremgår av fig. 1 at lyden også kan anvendes ved små chargevolumer fordi støy-kurven alltid vil ha en viss steilhet, men den er ikke nær så steil ved lave chargevolumer som effekt-kurven. Hvis derfor styresignalet avledes fra støyen når møllen arbeider med små chargevolumer, vil styrevirkningen ikke bli så nøyak-tig som mulig, og i virkeligheten vil der inntil en viss grad oppstå pendling. It will be seen that the power curve is steepest in the area for small charge volumes, while the noise curve is steepest in the area for large charge volumes. On these steep sections, a relatively small change in charge volume will therefore correspond to a relatively large change in power consumption or generated noise. When a curve is steep, it will be best suited in connection with generating a control signal, and if it is therefore desirable to let the mill work with a large charge volume or close to the point of maximum capacity, according to the invention, the sound or vibrations are used to produce the control signal. If, on the other hand, the mill is to work with a small charge volume, the power consumption used to generate the control signal is preferred. It appears from fig. 1 that the sound can also be used at small charge volumes because the noise curve will always have a certain steepness, but it is not nearly as steep at low charge volumes as the power curve. If, therefore, the control signal is derived from the noise when the mill is working with small charge volumes, the control effect will not be as accurate as possible, and in reality oscillation will occur to a certain extent.

Ved den praktiske utførelse av frem-gangsmåten ifølge oppfinnelsen velger man derfor først det punkt på male-kurven som man ønsker å arbeide på, hvoretter steilheten av effekt-kurven ved det samme chargevolum sammenlignes med steilheten av støy-kurven for at man skal kunne av-gjøre hvorvidt styresignalet skal avledes fra den ene eller annen av de to kurver B eller C. Etter at den steile kurve er valgt og lagt til grunn for styringen, bestemmer man deretter enten empirisk eller på grunnlag av tilgjengelige data verdien av styresignalet for det ønskede arbeidspunkt og benytter så denne verdi som et referansesignal som frembringes kontinuerlig ved hjelp av en uavhengig kilde. Derpå lar man styresignalet frembringe kontinuerlig og sammenligner det med referansesignalet for å tilveiebringe et differansesignal. Matningshastigheten styres så i overensstemmelse med retningen og størrelsen av dette differansesignal for å holde møllen forholdsvis konstant på det arbeidspunkt som tilsvarer det opprinnelig valgte punkt for male-kurven. In the practical execution of the method according to the invention, one therefore first selects the point on the grinding curve that one wishes to work on, after which the steepness of the power curve at the same charge volume is compared with the steepness of the noise curve in order to be able to -determine whether the control signal should be derived from one or the other of the two curves B or C. After the steep curve has been selected and used as a basis for the control, one then determines either empirically or on the basis of available data the value of the control signal for the desired operating point and then uses this value as a reference signal which is produced continuously by means of an independent source. The control signal is then allowed to be generated continuously and compared with the reference signal to provide a difference signal. The feed rate is then controlled in accordance with the direction and magnitude of this differential signal to keep the mill relatively constant at the working point corresponding to the originally selected point for the grinding curve.

Antas det at man velger å la møllen arbeide på et punkt X på male-kurven, kan man ved å trekke en vertikal linje gjennom dette punkt, på enkel måte bestemme hvilken av de to kurver B og C har den stør-ste steilhet i krysningspunktene Z henh. Y med denne vertikale linje. Ved en betrakt-ning av fig. 1 vil man se at steilheten av kurven C i punktet Y er større enn steilheten av kurven B i punktet Z. Følgelig velges støyen eller vibrasjonene som kilde for styresignalet, og som referansesignal velges en spenning som tilsvarer avstanden Assuming that you choose to let the mill work at a point X on the grinding curve, by drawing a vertical line through this point, you can easily determine which of the two curves B and C has the greatest steepness at the intersection points Z acc. Y with this vertical line. By considering fig. 1, one will see that the steepness of curve C at point Y is greater than the steepness of curve B at point Z. Consequently, the noise or vibrations are chosen as the source of the control signal, and a voltage corresponding to the distance is chosen as the reference signal

YW. YW.

Hvis man på lignende måte ønsker å la møllen arbeide på et punkt som tilsvarer punktet P på malekurven, vil man ved å betrakte kurvene hurtig fastslå at kurven B har en større steilhet i punktet Q enn kurven C i punktet R. Følgelig velges i dette tilfelle effektforbruket som kilde for styresignalet. Som referansesignal velges en spenning som tilsvarer avstanden QS. If, in a similar way, you want to let the mill work at a point corresponding to point P on the grinding curve, by looking at the curves, you will quickly determine that curve B has a greater steepness at point Q than curve C at point R. Consequently, in this case, the power consumption as the source for the control signal. A voltage corresponding to the distance QS is chosen as the reference signal.

Av det som er sagt ovenfor vil det uten videre fremgå at man, hvis det er ønskelig å la møllen arbeide på et punkt som tilsvarer punktet T på malekurven, enten kan bruke støyen eller effekten som kilde for styresignalet fordi de to kurvers B og C steilhet i punktene U henh. V er i det vesentlige den samme. From what has been said above, it will immediately appear that, if it is desired to let the mill work at a point corresponding to the point T on the grinding curve, you can either use the noise or the effect as a source for the control signal because the steepness of the two curves B and C in points U acc. V is essentially the same.

I visse tilfelle kan det være ønskelig å kontrollere eller regulere styresystemet for å unngå overbelastning av møllemotoren eller hindre overskridelse åv andre forut bestemte tilstander i malekretsen, som ikke bør overskrides. I slike tilfelle tilføres et kontrollsignal som er en funksjon av ar-beidsbetingelsene på grunnlag av de ønske-lige betingelser. Kontrollsignalet tilføres systemet på en slik måte at matningen til møllen i alle tilfelle nedsettes når denne tilstand overskrides, altså uavhengig av retningen og størrelsen av det ovenfor nevnte differansesignal. In certain cases, it may be desirable to control or regulate the control system to avoid overloading the mill motor or to prevent exceeding other predetermined conditions in the milling circuit, which should not be exceeded. In such cases, a control signal is supplied which is a function of the working conditions on the basis of the desired conditions. The control signal is supplied to the system in such a way that the feed to the mill is in all cases reduced when this condition is exceeded, i.e. regardless of the direction and magnitude of the above-mentioned differential signal.

Der hvor den malm som tilføres møl-len, varierer med hensyn til fysikalsk ka-rakter, slik at effektforbruket ved et visst chargevolum er utsatt for variasjoner, kan det være hensiktsmessig, hvis effekten dan-ner utgangspunktet for styresignalet, å kontrollere på grunnlag av støyen for å hindre at chargevolumet skal øke eller avta som følge av tilført materiale av høyere eller lavere spesifikk vekt. Where the ore supplied to the mill varies with regard to physical character, so that the power consumption at a certain charge volume is subject to variations, it may be appropriate, if the power forms the starting point for the control signal, to control on the basis of the noise to prevent the charge volume from increasing or decreasing as a result of added material of a higher or lower specific weight.

Hvis den mølle som skal styres, er av den kombinerte tørr-knuse- og male-type, f .eks. som beskrevet i det nevnte U.S. patent 2.555.171, er den fremgangmåte som skal følges, i det vesentlige den samme, bortsett fra at det punkt som velges på male-kurven, og som representerer det ønskede arbeidspunkt, heller velges under hensyn-tagen til den ønskede grad av findeling enn på grunnlag av ønsket leveringsmengde. Under disse forhold vil man normalt la møllen arbeide på forskjellige punkter på male-kurven for å bestemme det punkt ved hvilket møllen frembringer et produkt med de ønskede egenskaper. Hvis møllen tidligere er blitt innstillet på en spesiell malm som skal findeles, kan utvelgningen foregå på grunnlag av tilgjengelige data, slik at det ikke er nødvendig å bestemme det ønskede arbeidspunkt eksperimentelt. Såsnart arbeidspunktet er blitt valgt, velges styresignalet, og styringen anvendes nøyaktig på samme måte som forklart tidligere i forbindelse med kule-møller eller andre møller av konvensjonell form. If the mill to be controlled is of the combined dry-crushing and grinding type, e.g. as described in the aforementioned U.S. patent 2,555,171, the procedure to be followed is essentially the same, except that the point chosen on the grinding curve, which represents the desired working point, is rather chosen taking into account the desired degree of fineness than on the basis of the desired delivery quantity. Under these conditions, the mill will normally be allowed to work at different points on the grinding curve to determine the point at which the mill produces a product with the desired properties. If the mill has previously been set to a particular ore to be crushed, the selection can be made on the basis of available data, so that it is not necessary to determine the desired working point experimentally. As soon as the working point has been selected, the control signal is selected, and the control is applied in exactly the same way as explained earlier in connection with ball mills or other mills of conventional form.

Styresystemet ifølge oppfinnelsen er vist skjematisk på fig. 2, hvor rektanglet 10 antyder en styresignalkilde (enten effekt, støy eller vibrasjoner) og rektanglet 11 kil-den for referansesignalet. Styresignalet og referansesignalet sammenlignes i en sammenligner antydet ved rektanglet 12. Det derved frambragte differansesignal for-sterkes i en forsterker 13 og tilføres derfra til en proporsjonsmater 14 som varierer matningshastigheten til møllen 15. The control system according to the invention is shown schematically in fig. 2, where rectangle 10 suggests a control signal source (either power, noise or vibrations) and rectangle 11 the source for the reference signal. The control signal and the reference signal are compared in a comparator indicated by the rectangle 12. The resulting difference signal is amplified in an amplifier 13 and fed from there to a proportional feeder 14 which varies the feed rate to the mill 15.

Det styresystem som er vist på fig. 3, tilsvarer det ifølge fig. 2 med unntagelse av at der også er tilføyet en kontrollsignalkilde 16 som overtar styringen og reduserer matningen såsnart kontrollreferansen overskrides. The control system shown in fig. 3, it corresponds according to fig. 2 with the exception that a control signal source 16 has also been added which takes over control and reduces the supply as soon as the control reference is exceeded.

En form for kontroll består i å hindre en overbelastning av møllemotoren når der som styresignal anvendes et som er avledet fra den av møllen frembragte støy. I dette tilfelle vil styresignalet ganske enkelt be-virke en nedsettelse av matningen til møl-len når som helst den effekt som opptas av møllemotoren, overskrider en forut bestemt verdi (som vanligvis vil være motorens merkeeff ekt). One form of control consists in preventing an overload of the mill motor when a control signal is used which is derived from the noise produced by the mill. In this case, the control signal will simply cause a reduction of the feed to the mill whenever the power absorbed by the mill motor exceeds a predetermined value (which will usually be the rated power of the motor).

Styresignal. Control signal.

Som allerede nevnt kan styresignalet avledes fra den støy som møllen frembringer, fra møllens vibrasjoner eller andre lyd-frekvenser, eller i visse tilfelle også fra den effekt som møllemotoren opptar. Hvis styresignalet skal være proporsjonalt med støyen, vil de kretskomponenter som repre-senteres ved rektanglet 10 på fig. 2 og 3, i det vesentlige bestå av en dynamisk mikro-fon, en forsterker og en likeretter, som antydet på fig. 4. Hvis det således frembragte signal skal være proporsjonalt med støyen bare innenfor et begrenset frekvensbånd, kan kretsen ifølge fig. 4 inneholde et bånd-pass filter, eller lydopptagerelementene kan velges slik at de er spesielt følsomme for de støyfrekvenser som man ønsker å utnytte, og relativt ufølsomme for frekvenser uten-for dette område. Det har således vist seg at de støyfrekvenser som ved en primær kule-mølle ligger over 2000 p/s med hensyn til intensitet varierer i nært sammenheng med de virkelige forhold i møllen, mens frekvenser som ligger i det vensentlige under 2000 p/s, ikke er særlig tilfredsstillende som kilde for styresignalet i forbindelse med oppfinnelsen, da en vesentlig del av støy-intensiteten innenfor dette lave frekvensbånd også inneholder støyfrekvenser som skyldes utenforliggende omstendig-heter, så som møllens og transmissionssy-stemets mekaniske støy. As already mentioned, the control signal can be derived from the noise produced by the mill, from the mill's vibrations or other sound frequencies, or in certain cases also from the power absorbed by the mill motor. If the control signal is to be proportional to the noise, the circuit components represented by the rectangle 10 in fig. 2 and 3, essentially consist of a dynamic microphone, an amplifier and a rectifier, as indicated in fig. 4. If the thus produced signal is to be proportional to the noise only within a limited frequency band, the circuit according to fig. 4 contain a band-pass filter, or the sound recorder elements can be selected so that they are particularly sensitive to the noise frequencies that one wishes to utilize, and relatively insensitive to frequencies outside this range. It has thus been shown that the noise frequencies above 2000 p/s in a primary ball mill with respect to intensity vary in close connection with the real conditions in the mill, while frequencies which are generally below 2000 p/s do not is particularly satisfactory as a source for the control signal in connection with the invention, as a significant part of the noise intensity within this low frequency band also contains noise frequencies that are due to external circumstances, such as the mechanical noise of the mill and the transmission system.

Hvis styresignalet avledes fra andre vibrasjoner enn den støy som møllen frembringer under driften, vil kretskomponen-tene, bortsett fra typen av opptagerelement, i det vesentlige bli de samme som når støy-en tjener som kriterium. I dette tilfelle vil utvelgingen av et forut bestemt frekvensbånd hensiktsmessig foregå i det vesentlige i selve kretsen og ikke som et resultat av støykomponenter med valgt karakteristikk. Hvis der anvendes matere av den elek-tromagnetiske pulstype og styringen av matningen foregår ved en faseforandring i en reaktans med mettbar jernkjerne som styrer thyratron-effektutgangsrør som er tilordnet materen, vil det være hensiktsmessig å invertere styresignalets spenning når denne avledes fra støy eller vibrasjoner, da graden av den bevirkede faseforskyv-ning og følgelig størrelsen av den effekt tom tilføres materen, er proporsjonal med den spenning som påtrykkes den mettbare reaktans. (Dette vil være innlysende ut fra det faktum at den støy eller de vibrasjoner som møllen frembringer, generelt vil være mindre ved høye matningshastigheter enn ved lave når møllen arbeider under idelle forhold). If the control signal is derived from vibrations other than the noise that the mill produces during operation, the circuit components, apart from the type of recording element, will essentially be the same as when the noise serves as the criterion. In this case, the selection of a predetermined frequency band will conveniently take place essentially in the circuit itself and not as a result of noise components with selected characteristics. If feeders of the electro-magnetic pulse type are used and the control of the feeding takes place by a phase change in a reactance with a saturable iron core which controls the thyratron power output tube which is assigned to the feeder, it will be appropriate to invert the voltage of the control signal when it is derived from noise or vibrations, since the degree of the induced phase shift and consequently the size of the power empty supplied to the feeder is proportional to the voltage applied to the saturable reactance. (This will be obvious from the fact that the noise or vibrations produced by the mill will generally be less at high feed rates than at low when the mill is operating under ideal conditions).

Hvis styresignalet avledes fra den møl-lemotoren opptatte effekt, vil de nødven-dige kretskomponenter for frembringelse av styresignalet i hovedsaken bestå av en If the control signal is derived from the absorbed power of the mill motor, the necessary circuit components for producing the control signal will mainly consist of a

wattmeterkrets som er koblet på tvers av tilførselsledningene til møllemotoren og som frembringer en spenning som er proporsjonal med den tilførte effekt, samt en likeretter. Et eksempel på en slik kobling er wattmeter circuit which is connected across the supply lines to the mill motor and which produces a voltage proportional to the supplied power, as well as a rectifier. An example of such a link is

vist på fig. 5 som viser et elektronisk watt-meter som er tilkoblet tilførselsledningene shown in fig. 5 which shows an electronic watt-meter connected to the supply lines

til motoren og som frembringer en likerettet utgangsspenning som er proporsjonal med den møllemotoren tilførte effekt. to the motor and which produces a rectified output voltage which is proportional to the power supplied to the mill motor.

Referansesignal. Reference signal.

De kretskomponenter som er represen-tert ved rektanglet 11 på fig. 2, består i prinsippet av innretninger som frembringer en regulert spenning som kan innstilles på en forut bestemt, ønsket verdi, samt en likeretter. Det kan f. eks. være hensiktsmessig å anvende en spenningsregulator som påtrykkes den normale nettspenning 115 V og frembringer en regulert utgangsspenning på 210 Volt, en likeretter og et potensiometer som kan innstilles på en ønsket verdi for å gi en ønsket, likerettet spenning som anvendes som et referansesignal. The circuit components which are represented by the rectangle 11 in fig. 2, consists in principle of devices that produce a regulated voltage that can be set to a predetermined, desired value, as well as a rectifier. It can e.g. be appropriate to use a voltage regulator which is applied to the normal mains voltage 115 V and produces a regulated output voltage of 210 Volts, a rectifier and a potentiometer which can be set to a desired value to give a desired, rectified voltage which is used as a reference signal.

Sammenligner. Compare.

De kretskomponenter som represente-res ved rektanglet 12, kan være av en hvilken som helst alminnelig kjent type. Sammenligneren kan f. eks. bestå av en enkel brokrets eller eventuelt et elektronisk gitter som alt etter forholdene kan tilkobles for å utgjøre et gittersystem sammen med komponenter av forsterkeren. Det eneste vesentlige trekk ved sammenlignerkretsen består i at den må frembringe et utgangs-signal som er proporsjonalt med differan-sen mellom referansesignalet og styresignalet og som har en retning som er mot-satt for motsatte verdier av den algebraiske sum av styresignalet og referansesignalet. The circuit components represented by the rectangle 12 can be of any commonly known type. The comparator can e.g. consist of a simple bridge circuit or possibly an electronic grid which, depending on the conditions, can be connected to form a grid system together with components of the amplifier. The only essential feature of the comparator circuit is that it must produce an output signal which is proportional to the difference between the reference signal and the control signal and which has a direction that is opposite for opposite values of the algebraic sum of the control signal and the reference signal.

Forsterker. Amplifier.

En hvilken som helst hensiktsmessig forsterker kan brukes forutsatt at den til-fredsstiller de nødvendige krav i forbindelse med oppfinnelsen, hvilke krav ganske enkelt består i å forsterke det signal som frembringes av sammenligneren, slik at signalet får en tilstrekkelig stor verdi til å kunne styre den type av mater som brukes. Forsterkeren kan ved en foretrukken ut-førelse utgjøre en del av sammenlignerens gittersystem. Any suitable amplifier can be used provided that it satisfies the necessary requirements in connection with the invention, which requirements simply consist of amplifying the signal produced by the comparator, so that the signal gets a sufficiently large value to be able to control it type of feeder used. In a preferred embodiment, the amplifier can form part of the comparator's grating system.

Proporsjonsmater. Proportional feeder.

Der finnes i handelen forskjellige typer av proporsjonsmatere hvorav den som synes best egnet, er en mater av den elektromag-netiske pulstype, f. eks. en som fremstilles av Syntron Company of Homer City, Penn-sylvania, U.S.A. Denne mater fører det faste stoff fra bunnen av en binge langs en plate som vibreres ved hjelp av magnetiske pul-ser hvis amplitude varieres i overensstemmelse med den ønskede matning. En annen type av proporsjonsmatere består av en transportrem med variabel hastighet anordnet under bingen på en slik måte at en forholdsvis konstant mengde malm pr. lengdeenhet av remmen føres ut av bingen under remmens bevegelse. Ved denne type av matere vil matningshastigheten bli i det vesentlige proporsjonal med remmens hastighet. There are various types of proportional feeders on the market, of which the one that seems most suitable is a feeder of the electromagnetic pulse type, e.g. one manufactured by the Syntron Company of Homer City, Pennsylvania, U.S.A. This feeder guides the solid material from the bottom of a bin along a plate which is vibrated by means of magnetic pulses whose amplitude is varied in accordance with the desired feed. Another type of proportional feeder consists of a conveyor belt with variable speed arranged under the bin in such a way that a relatively constant amount of ore per length unit of the belt is fed out of the bin during the movement of the belt. With this type of feeder, the feed speed will be essentially proportional to the speed of the belt.

I mange tilfelle vil det være ønskelig å lagre det stoff som skal tilføres møllen, like i nærheten av møllens tilførselsåpning og i denne forbindelse skille materialet i grovt og fint materiale som holdes i hver sin av-deling og tilføres separat, i den hensikt å opprettholde en i det vesentlige ensartet partikkelstørrelsesfordeling i den material-strøm som fører til møllen. Den proporsjo-nalitetsmater som er skjematisk antydet på fig. 2 og 3, kan følgelig være en eneste mater, hvis man ikke ønsker å foreta noen sortering av materialet, eller et batteri av matere som samtidig tilfører materiale fra to eller flere adskilte binger. Et typisk eksempel på sistnevnte er beskrevet i britisk patent 696.148 hvor grovt og fint materiale tilføres i et forut bestemt forhold fra to adskilte binger for å opprettholde en matning til møllen som til enhver tid inneholder en viss minste andel av materiale av en bestemt partikkelstørrelse. I slike tilfelle for-deles det forsterkede differansesignal mellom de forskjellige matere i overensstemmelse med den forut fastlagte proporsjo-nale matningshastighet for de enkelte matere. Oppfinnelsen tar ikke sikte på å variere forholdet mellom grovt og fint materiale som skal tilføres møllen, og det skulle derfor være overflødig å beskrive dette nærmere her. In many cases, it will be desirable to store the material to be supplied to the mill, close to the mill's supply opening and in this connection separate the material into coarse and fine material which is kept in its own department and supplied separately, with the intention of maintaining a substantially uniform particle size distribution in the material flow leading to the mill. The proportionality feeder which is schematically indicated in fig. 2 and 3, can therefore be a single feeder, if one does not wish to carry out any sorting of the material, or a battery of feeders which simultaneously supply material from two or more separate bins. A typical example of the latter is described in British patent 696,148 where coarse and fine material is supplied in a predetermined ratio from two separate bins to maintain a feed to the mill which at all times contains a certain minimum proportion of material of a specific particle size. In such cases, the amplified differential signal is distributed between the different feeders in accordance with the predetermined proportional feed rate for the individual feeders. The invention does not aim to vary the ratio between coarse and fine material to be supplied to the mill, and it would therefore be superfluous to describe this in more detail here.

Kontrollsignal. Control signal.

Som tidligere angitt kan kontrollsignalet enten være et av effekten eller av støyen avledet signal, alt etter hva styresignalet er avledet av. Kontrollsignalet til-føres systemet på en måte som hindrer systemet i å komme opp i tilstander som overskrider en bestemt arbeidstilstand. Den mest alminnelige betingelse som man ønsker å konstrollere, er at møllemotorens merke-effekt ikke overskrides. Imidlertid kan også andre forhold forårsake en be-grensning av møllens arbeide, så som f. eks. kapasiteten av den metallurgiske krets som møllen befinner seg i, eller toppkapasiteten av matningskretsen. I slike tilfelle kan kontroll være ønskelig og kan, når møllen arbeider under visse betingelser, anvendes til kontroll av et effektavledet styresignal på grunnlag av et ønsket chargevolum i form av et signal som avledes fra den av møllen frembragte støy. As previously stated, the control signal can either be a signal derived from the effect or from the noise, depending on what the control signal is derived from. The control signal is supplied to the system in a way that prevents the system from reaching states that exceed a certain working state. The most common condition that one wants to check is that the rated power of the mill motor is not exceeded. However, other conditions can also cause a limitation of the mill's work, such as e.g. the capacity of the metallurgical circuit in which the mill is located, or the peak capacity of the feed circuit. In such cases, control may be desirable and, when the mill is working under certain conditions, can be used to control a power-derived control signal on the basis of a desired charge volume in the form of a signal derived from the noise produced by the mill.

Det mest alminnelige tilfelle hvor kon- The most common case where con-

troll er ønskelig, er i forbindelse med mølle-motorens merke-effekt, og en hensiktsmes- troll is desirable, is in connection with the mill motor's rated effect, and an appropriate mes-

sig måte til å oppnå en slik kontroll av styresystemet, fremgår av fig. 6 som viser et koblingsskjema. se way to achieve such control of the control system, appears from fig. 6 which shows a connection diagram.

Det normale styresignal tilføres klemmen 60 og sammenlignes med et referansesignal som tilføres klemmen 61. De to klem- The normal control signal is supplied to terminal 60 and is compared with a reference signal which is supplied to terminal 61. The two terminal

mer er forbundet med hinannen over et potensiometers 62 motstand, hvis midtut- more are connected to each other across a potentiometer's 62 resistor, whose mid-

tak 62 A er forbundet med gitteret 63 i den første halvpart av dobbelttrioden 64. Spenningen på dette gitter i forhold til katoden 65 bestemmer anodestrømmen i denne halvpart av røret og følgelig spenningen i punktet 66, idet der opptrer et spennings- roof 62 A is connected to the grid 63 in the first half of the double triode 64. The voltage on this grid in relation to the cathode 65 determines the anode current in this half of the tube and consequently the voltage at point 66, as a voltage

fall i motstanden 67 som følge av anode-strømmen. Under normale arbeidsforhold vil punktet 66 ha en spenning på -50 V i forhold til klemmen 68 og omtrent + 50 V drop in resistance 67 as a result of the anode current. Under normal operating conditions, point 66 will have a voltage of -50 V relative to terminal 68 and approximately + 50 V

i forhold til klemmen 69. Da dobbelt-tri-odens 70 gitter 70 A ikke tåler en spenning på 50 V, er der anordnet en spenningsdeler 71, 72 som i punktet 74' gir en nedsatt spenning. Spenningen mellom punktene 73 og 74 reduseres med ca. 100 V i motstanden 72. Under disse forhold vil røret 70 slippe gjennom tilstrekkelig strøm over klemmen 75 in relation to the clamp 69. As the grid 70 A of the double-triode 70 cannot withstand a voltage of 50 V, a voltage divider 71, 72 is arranged there which at point 74' provides a reduced voltage. The voltage between points 73 and 74 is reduced by approx. 100 V in the resistor 72. Under these conditions, the tube 70 will pass sufficient current across the clamp 75

til likestrømviklingen på en ikke vist reaktans med mettbar kjerne, koblet mel- to the direct current winding on a reactance not shown with saturable core, connected between

lom klemmene 75 og 68, til å styre den utgangseffekt fra reaktansen som tilføres thyratronrørene. lom terminals 75 and 68, to control the output power from the reactance supplied to the thyratron tubes.

Kontrollsignalet fra wattmeteret 76 The control signal from the wattmeter 76

(se fig. 5) mottas over klemmen 77 og sammenlignes i potensiometerets motstand 78 med et vilkårlig referansesignal som mot- (see fig. 5) is received across the clamp 77 and compared in the potentiometer's resistance 78 with an arbitrary reference signal which counter-

tas over klemmen 77 A. Glidekontakten 78 A på potensiometeret 78 tilføres diffe-ransen og er forbundet med gitteret 79 i den annen halvpart av røret 64. Da denne annen streknings katode 80 er forbundet med klemmen 69, vil gitteret 79 under normale forhold være negativt i forhold til katoden 80, slik at der ikke går noen strøm. Såsnart kontrollsignalet øker eller blir po-sitivt i forhold til klemmen 69 og følgelig i forhold til katoden 80, vil der gå strøm i denne annen streknings anodekrets. Den økede strøm bevirker en økning i spen-ningsfallet over motstanden 67 og gjør der- is taken over the clamp 77 A. The slide contact 78 A on the potentiometer 78 is supplied to the differential and is connected to the grid 79 in the other half of the tube 64. As the cathode 80 of this second section is connected to the clamp 69, the grid 79 will under normal conditions be negative relative to the cathode 80, so that no current flows. As soon as the control signal increases or becomes positive in relation to the clamp 69 and consequently in relation to the cathode 80, current will flow in the anode circuit of this second section. The increased current causes an increase in the voltage drop across the resistor 67 and makes

ved punktet 66 mere negativt, slik at gitte- at point 66 more negative, so that given

ret 70 A også blir mere negativt. Dette bevirker at anodestrømmen til klemmen 75 ret 70 A also becomes more negative. This causes the anode current to terminal 75

avtar slik at også strømmen i reaktansens likestrømvikling blir redusert, hvorved ut-gangseffekten fra reaktansen reduseres i forhold til den reduserte strøm i røret 70. decreases so that the current in the reactance's DC winding is also reduced, whereby the output power from the reactance is reduced in relation to the reduced current in the tube 70.

Klemmene 82 og 83 er forbundet med vekselstrømsnettet som f. eks. har en spenning på 1.15 V og som over transformatoren 86 leverer glødestrøm til glødetrådene 84 og Terminals 82 and 83 are connected to the alternating current network, such as has a voltage of 1.15 V and which via the transformer 86 supplies glow current to the filaments 84 and

85 i rørene 64 henh. 70. 85 in the pipes 64 acc. 70.

Klemmene 87 og 88 kan være forbun- Terminals 87 and 88 can be connected

det med et system av kondensatorer for å it with a system of capacitors to

øke koblingens stabilitet og redusere mulig-heten for pendling. increase the stability of the connection and reduce the possibility of commuting.

Ovenfor er referansesignalet angitt å være et «lignende» signal som det frembragte elektriske signal som er en funksjon av en arbeidsbetingelse i møllen. Ved «lignende» menes her at referansesignalet og det elektriske signal må kunne sammenlig- Above, the reference signal is stated to be a "similar" signal to the produced electrical signal which is a function of a working condition in the mill. By "similar" is meant here that the reference signal and the electrical signal must be comparable

nes for å frembringe et differansesignal, dvs. at de generelt sett må være av samme type og at deres verdier følgelig må uttryk-kes elektrisk sett analogt. Av ovenstående beskrivelse vil man således se at de anvend- nes to produce a difference signal, i.e. that they must generally be of the same type and that their values must consequently be expressed electrically analogously. From the above description, one will thus see that the applied

te signaler alle er likestrømpulser som er tilveiebragt ved å likerette en 60 p/s nettspenning. t signals are all direct current pulses which are provided by rectifying a 60 p/s mains voltage.

Det fremgår også at der tales om en «kontinuerlig» frembringelse av både det elektriske signal og referansesignalet, og om en «kontinuerlig» sammenligning av de to signaler for å frembringe et differansesignal. Ved «kontinuerlig» menes her at hele styreprosessen foregår over en lengere periode, mens pulsenes frekvens (hvis de anvendte signaler er av pulstypen) er lav eller høy. Hvis man således istedenfor å få It also appears that there is talk of a "continuous" production of both the electrical signal and the reference signal, and of a "continuous" comparison of the two signals to produce a difference signal. By "continuous" is meant here that the entire control process takes place over a longer period, while the frequency of the pulses (if the signals used are of the pulse type) is low or high. If one thus instead of getting

en spenningspuls hvert 1/60 sekund som tilfellet vil være hvis signalene er oppnådd ved å likerette en 60 p/s vekselspenning, benytter signalpulser med en frekvens målt i sekunder, ville styresystemet selvsagt også arbeide tilfredsstillende. Uttrykket «kontinuerlig» er derfor å forstå slik at det karakteriserer frembringelsen og anvendel- a voltage pulse every 1/60 second as would be the case if the signals were obtained by rectifying a 60 p/s alternating voltage, using signal pulses with a frequency measured in seconds, the control system would of course also work satisfactorily. The expression "continuous" is therefore to be understood as characterizing the production and application

sen av vedkommende signaler hvor disse selv kan være av intermittent natur eller ikke. sent by the relevant signals, where these themselves may or may not be of an intermittent nature.

Ovenfor er også anvendt uttrykket «total charge». Ved dette menes den totale mengde av materiale i møllen inkl. slike malemidler som måtte være tilstede i til-legg til det materiale som skal findeles. The term "total charge" is also used above. By this is meant the total amount of material in the mill including such grinding agents that may be present in addition to the material to be crushed.

Claims

1. Procedure for controlling dry mills of the rotating drum type, in order to keep the mill essentially constant at a desired working point which corresponds to a specific point on a predetermined grinding curve, where the control of the mill takes place by means of a continuously generated electrical signal which varies with a working condition in the mill, characterized by a signal is selected which at the desired working point is subject to considerable change due to small changes in the total charge volume, which signal is continuously compared with a comparable reference signal which corresponds in value to the value of the aforementioned electrical signal applicable to the desired working point in order to produce a difference signal , and that the rate at which the material is supplied to the mill changes continuously in accordance with the direction and magnitude of the difference signal.

2. Method according to claim 1, characterized in that a control signal is supplied to reduce the feed rate without regard to the direction and size of the differential signal, when a predetermined working condition in the mill is exceeded.

3. Method according to claim 1, characterized in that a similar control signal which is a function of the power supplied by the mill motor is supplied to reduce the feed rate without regard to the direction and magnitude of the difference signal, when the supplied power exceeds a predetermined value.

4. Method according to claim 1, characterized in that a control signal which is a function of the noise produced by the mill, is added to reduce the feed rate regardless of the direction and magnitude of the differential signal, when the noise drops below a predetermined value.

5. Method according to one or more of claims 2-4, where the difference signal is supplied to a current control device, the output of which controls the speed of the mill's feeding device, and where a control takes place by comparing a control signal with a control reference signal to produce a control - differential signal that is supplied to another current control device, whose output serves to influence the control function, characterized in that the speed of the mill's feeding device is controlled depending on the sum of the current, but as a result of the differential signal and the control differential signal, the speed being in essentially insensitive to the control effect of the differential control signal when a significant current is passed through the variable current control device in dependence on the differential signal, and essentially insensitive to the control effect of the differential signal when a significant current is passed through the variable current control device in dependence on the control-difference sign easy.