WO2020193137A1 - VERFAHREN ZUR GROBKLASSIFIZIERUNG DER PARTIKELGRÖßENVERTEILUNG EINES SCHÜTTGUTS - Google Patents

VERFAHREN ZUR GROBKLASSIFIZIERUNG DER PARTIKELGRÖßENVERTEILUNG EINES SCHÜTTGUTS Download PDF

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WO2020193137A1
WO2020193137A1 PCT/EP2020/056459 EP2020056459W WO2020193137A1 WO 2020193137 A1 WO2020193137 A1 WO 2020193137A1 EP 2020056459 W EP2020056459 W EP 2020056459W WO 2020193137 A1 WO2020193137 A1 WO 2020193137A1
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Carsten Sachse
Michael Wilczek
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Thyssenkrupp Industrial Solutions Ag
Thyssenkrupp Ag
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    • G06V2201/06—Recognition of objects for industrial automation

Definitions

  • the invention relates to a method for the rough classification of the particle size distribution of a bulk material.
  • a bulk material consists of solid parts that are randomly arranged by a bed.
  • a bed made of a bulk material normally remains unchanged without further action, so that objects that happen to be on the surface can be visually detected by the bed, whereby these can partially cover one another.
  • Particle size is coming. For example, smaller particles can get through gaps more easily, so that their arrangement on a surface is reduced. In the case of very large particles, their distribution is very much dependent on the type of bedding, which is also known as the Brazil nut effect. In the case of bulk goods with different densities or surface properties, on the other hand, the reverse Brazil nut effect can occur, so that a direct connection between the particle size distribution on the surface of a bulk material and the particle size distribution in the volume of the bulk material is not easily possible.
  • a method for adapting operating parameters of a roller mill is known from DE 43 25 187 C2.
  • a particle size determination in liquid is known from US 2017/0045438 A1.
  • Particle size determination in liquid is known from US 2005/0046841 A1.
  • a method for identifying and discriminating different heterogeneous materials is known from WO 2014/009384 A2.
  • a device for determining the size of particles in a particle flow is known from DE 20 2011 109 943 U1.
  • a computer-controlled shredding system is known from DE 16 07 460 B2.
  • a roller mill control method is known from DE 43 25 187 C2.
  • the object of the invention is to provide a simple and fast inline method which gives a rough indication of the particle size distribution of a bed of bulk material.
  • the method according to the invention for the rough classification of the particle size distribution of a bed of bulk material has the following steps:
  • the bulk of a bulk material is characterized in that the particles are arranged touching one another.
  • the bulk material can experience changes over a longer period of time, for example due to shocks or vibrations, but for the detection of the surface by means of a camera, the bulk material can be viewed as stationary.
  • the bulk material can be arranged on a conveyor belt. This can lead to a vibration in the area of the rollers and thus to a change in the packing of the bulk material.
  • a few particles are (partially) visible, which are arranged on the surface of the bed. This distinguishes a bulk material from solutions, suspensions or smoke, in which the particles can regularly be viewed in isolation from one another.
  • Capturing with a camera means that only particles that lie on the surface of the bulk material are observed. This means that the real particle size distribution cannot be determined because the particles below the surface are not taken into account. However, the size of the particles on a surface gives an indication of how the particle size distribution of the bulk material could be as a whole. This very rough classification is sufficient to control and optimize subsequent processes. At the same time, the optical acquisition is comparatively simple, fast and inexpensive and the evaluation of the optical data can be implemented reliably and easily.
  • the classifier By multiplying the average value by the spread, the classifier is spread. Since the very simplified evaluation has shown that the smallest particles are always identified, sometimes also in the form of inclusions within the material, the scatter increases with the particle diameter.
  • a suitable classifier results, even if it cannot represent the real particle size distribution.
  • the determination of a diameter for a contiguous area can be done in different ways. The simplest method takes the size of the area and calculates the diameter of a circle with the same area. Alternatively or additionally, the diameter of the smallest circle can be determined in which the contiguous area just fits. Alternatively or additionally, the diameter of the largest circle that fits into the contiguous area can be determined. A combination of these methods is possible, which in particular reflects a measure of the regularity of the particles.
  • the surface of the bulk material is preferably the surface viewed from above, since a comparatively large surface can often be viewed here. However, the method can also be used laterally, since particles can also be identified on the lateral surfaces. The surface can also be recorded from above and from the side. Either two or more cameras can be used here. Alternatively or additionally, at least one camera and at least one mirror can be used.
  • the detection in step a) takes place from above.
  • the camera is particularly preferably arranged vertically above the bulk material, which is carried out, for example, on a conveyor belt under the camera.
  • the detection in step a) takes place with a shadow-free illumination, in particular with an illumination parallel to the detection direction.
  • a shadow-free illumination in particular with an illumination parallel to the detection direction.
  • lighting from several directions is of course possible for shadow-free lighting.
  • the parallel lighting is preferred because it means the least amount of effort for installation.
  • step d) diameters from 0.1 mm to 250 mm, preferably from 0.5 mm to 100 mm, particularly preferably from 1 mm to 50 mm, are sought.
  • the restriction in the area of the size of the diameter of the particles represents a further simplification, which clearly simplifies the evaluation, the classifier and the resulting possibility for Control of further processes is not negatively influenced, however, since a higher accuracy of the knowledge of the particle size distribution is not required.
  • the method additionally has the following steps:
  • the bulk material is particularly preferably transported between the detection in step a) and the detection in step g), the bulk material being rearranged during transport. This occurs, for example, when the bulk material is transferred from one conveyor belt to another, or when the material is rearranged on the conveyor belt due to an installation. This rearrangement can take place, for example, with a rod, a plow or a guide plate, so that a view into the bed is also possible.
  • the invention relates to a method for controlling a device for processing bulk material, the method having a method according to the invention for coarse classification of the particle size of a bulk material with the method steps already explained.
  • a processing step is carried out at least in step i), the processing step i) being carried out as a function of a first processing parameter.
  • the following step is also carried out:
  • the processing parameter is a pressure, for example a roller pressure or mill pressure, a speed, a volume flow, a mass flow or an amount of water added.
  • the pressure with which the bulk material is further comminuted is reduced if the classifier assumes a small value, which indicates a small particle size.
  • the volume flow is reduced if the classifier assumes a large value, which indicates a large particle size.
  • the feed mass flow is reduced if the classifier assumes a small value that indicates a small particle size.
  • the amount of water added is reduced when the classifier assumes a small value, which indicates a small particle size.
  • the processing parameter is determined in step j) with a variation of the processing parameter.
  • the product quality is determined after processing step i) as a function of the processing parameters and the classifier, the best processing parameter in each case being determined for the respective classifier. This enables the processing parameter to be optimized as a function of the classifier.
  • the processing step i) is a grinding process, a crushing process or a cooling process.
  • the method is carried out in a cement plant.
  • FIG. 1 shows a flow chart of the method according to the invention.
  • step a) the surface of the bulk material is recorded by means of a first camera 40.
  • the bulk material is then transported further into a processing device 30 for processing in step i).
  • the recording of the camera 40 recorded with the camera 40 is evaluated in step b).
  • Related areas are searched for in step c) and a diameter is determined for each connected area found in step d).
  • the mean value is formed from all the diameters found and the scatter is determined in step e).
  • a classifier is determined in step f).
  • a processing parameter is determined as a function of the classifier in step j) and processing step i) is carried out with this processing parameter.
  • Fig. 2 shows a first schematic system.
  • the system has a bulk material source 10.
  • the bulk material source 10 can be, for example, a silo, a crusher, a mill or an oven.
  • the bulk material arrives from the bulk material source 10 on a conveyor belt 20 and is transported from there into a processing device 30.
  • the processing device 30 can be, for example, a mill, a crusher or an oven.
  • a camera 40 is arranged above the conveyor belt 20.
  • a light source 50 is arranged to the right and left of the camera 40 in order to enable shadow-free illumination of the surface.
  • the second system shown in FIG. 3 differs from the first system shown in FIG. 2 in that the viewing direction of the camera 40 is perpendicular to the conveyor belt 20.
  • the third system shown in FIG. 4 differs from the second system shown in FIG. 3 in that the bulk material is transferred from a conveyor belt 20 to a further conveyor belt 20.
  • a camera 40 is arranged above both conveyor belts 20. As a result of the pouring over, different particles lie on the surface, so that the detection accuracy can be increased here.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Grobklassifizierung der Partikelgrößenverteilung eines Schüttguts, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: a) Erfassen einer Aufnahme der Oberfläche eines Schüttguts mittels einer ersten Kamera (40) an einer ersten Position, b) Auswerten der erfassten Aufnahme zur Feststellung von Partikelgrößen des Schüttguts an der Oberfläche des Schüttguts, wobei die Auswertung die folgenden Schritte aufweist: c) Suchen von zusammenhängenen Flächen in der Aufnahme, d) Ermitteln eines Durchmessers für jede identifizierte Fläche, e) Bestimmung des Durchschnittswerts und der Streuung der Durchmesser, f) Ermitteln eines Klassifikators durch Multiplikation des Durchschnittswertes mit der Streuung.

Description

Verfahren zur Grobklassifizierung der Partikelgrößenverteilung eines Schüttguts
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Grobklassifizierung der Partikelgrößenverteilung eines Schüttguts.
Ein Schüttgut besteht aus Feststoffteilen, die durch eine Schüttung zufällig angeordnet sind. Eine Schüttung aus einem Schüttgut bleibt ohne weiteres Zutun normalerweise unverändert, sodass durch die Schüttung zufällig an der Oberfläche befindliche Objekte visuell erfassbar sind, wobei diese sich gegenseitig teilweise verdecken können.
Dieses unterscheidet ein Schüttgut sehr stark von Lösungen, Suspensionen oder Rauch, wo Feststoffpartikel getrennt voneinander vorliegen und aufgrund der Fluiddynamik des Trägermediums immer andere Partikel zu sehen und zu vermessen sind. Daher sind in solchen Systemen ganz andere Partikelbestimmungsmethoden möglich, welche auch zu einer exakten Partikelgröße und Partikelgrößenverteilung führen.
Bei Schüttgütern treten neben dem Problem, dass nur Partikel an der Oberfläche zu beobachten sind und diese sich auch noch teilweise gegenseitig verdecken, sodass nicht einmal die Partikelgröße und Partikelgrößenverteilung aller Partikel an der Oberfläche exakt möglich ist, kommt als weiteres schwerwiegendes Problem, dass es bei einer Schüttung eines Schüttgutes nicht zu einer Gleichverteilung aller
Partikelgrößen kommt. Beispielsweise können kleinere Partikel einfacher durch Zwischenräume kommen, sodass deren Anordnung an einer Oberfläche reduziert ist. Bei sehr großen Partikeln ist deren Verteilung sehr stark von der Art der Schüttung abhängig, was auch als Paranuss-Effekt bekannt ist. Bei Schüttgütern mit unterschiedlichen Dichten oder Oberflächenbeschaffenheiten kann hingegen der umgekehrte Paranuss-Effekt auftreten, sodass ein unmittelbarer Zusammenhang zwischen Partikelgrößenverteilung an der Oberfläche eines Schüttgutes und der Partikelgrößenverteilung im Volumen des Schüttgutes nicht einfach möglich ist.
Bei vielen Prozessen, zum Beispiel bei Zerkleinerungs- und Mahlanlagen in Zementwerken, ist es vorteilhaft eine ungefähre Vorstellung der Partikelgrößenverteilung des zugeführten Schüttguts zu haben, um damit die Prozessparameter anpassen zu können. Hierbei kommt es nicht so sehr darauf an, die exakte Partikelgröße beziehungsweise Partikelgrößenverteilung zu kennen, sondern bereits eine erste grobe Vorstellung, ob das Material eher fein oder eher grob ist, ist für die meisten Fälle bereits ausreichend.
Es sind vielfältige Verfahren zur exakten Bestimmung der Partikelgröße sowie der Partikelgrößenverteilung bekannt. Nachteilig für diese Verfahren sind jedoch, dass diese vergleichsweise aufwendig sind.
Auch ist bekannt, Anlagen mithilfe beispielsweise der Partikelgrößenverteilung zu steuern.
Aus der DE 16 07 460 B2 ist eine Zerkleinerungsanlage bekannt, bei welcher die Größenverteilung eine Regelgröße ist.
Aus der DE 43 25 187 C2 ist ein Verfahren zur Anpassung von Betriebsparametern einer Walzenmühle bekannt.
Aus der US 2017/0045438 A1 ist eine Partikelgrößenbestimmung in Flüssigkeit bekannt.
Aus der US 2005/0046841 A1 ist eine Partikelgrößenbestimmung in Flüssigkeit bekannt.
Aus der US 2003/0063276 A1 ist ein Verfahren zur Trennung von Agrarprodukten bekannt, wobei eine kontinuierliche Probennahme erfolgt.
Aus der US 4, 115,803 A ist ein Bildauswerteverfahren bekannt.
Aus der WO 2014/009384 A2 ist ein Verfahren zur Identifizierung und Diskriminierung verschiedener heterogener Materialien bekannt. Aus der DE 20 2011 109 943 U1 ist eine Vorrichtung zur Bestimmung der Größe von Partikeln in einem Partikelstrom bekannt.
Aus der DE 16 07 460 B2 ist eine rechnergesteuerte Zerkleinerungsanlage bekannt.
Aus der DE 43 25 187 C2 ist ein Walzmühlensteuerverfahren bekannt.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein einfaches und schnelles Inline Verfahren bereitzustellen, welches eine grobe Indikation für die Partikelgrößenverteilung einer Schüttung eines Schüttguts gibt.
Gelöst wird diese Aufgabe durch das Verfahren mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den Zeichnungen.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Grobklassifizierung der Partikelgrößenverteilung einer Schüttung eines Schüttguts weist die folgenden Schritte auf:
a) Erfassen einer Aufnahme der Oberfläche eines Schüttguts mittels einer ersten Kamera an einer ersten Position,
b) Auswerten der erfassten Aufnahme zur Feststellung von Partikelgrößen des Schüttguts an der Oberfläche des Schüttguts,
wobei die Auswertung die folgenden Schritte aufweist:
c) Suchen von zusammenhängenden Flächen in der Aufnahme,
d) Ermitteln eines Durchmessers für jede identifizierte zusammenhängende Fläche, e) Bestimmung des Durchschnittswerts und der Streuung der Durchmesser, f) Ermitteln eines Klassifikators durch Multiplikation des Durchschnittswertes mit der Streuung.
Die Schüttung eines Schüttgutes zeichnet sich dadurch aus, dass die Partikel sich berührend aufeinander angeordnet sind. Hierbei kann die Schüttung über einen längeren Zeitraum, beispielsweise durch Erschütterungen oder Vibrationen Veränderungen erfahren, für die Erfassung der Oberfläche mittels einer Kamera ist eine Schüttung eines Schüttgutes jedoch als ruhend betrachtbar. Beispielsweise und bevorzugt kann die Schüttung des Schüttgutes auf einem Transportband angeordnet sein. Hierbei kann es im Bereich von Rollen zu einer Erschütterung und damit zur Änderung der Packung der Schüttung des Schüttgutes kommen. In jedem einzelnen Augenblick sind jedoch nur einige Partikel (teilweise) sichtbar, die an der Oberfläche der Schüttung angeordnet sind. Dieses unterscheidet eine Schüttung eines Schüttgutes insbesondere von Lösungen, Suspensionen oder Rauch, bei denen die Partikel regelmäßig isoliert voneinander betrachtet werden können.
Die Erfassung mit einer Kamera führt dazu, dass ausschließlich Partikel, welche auf der Oberfläche des Schüttguts liegen, beobachtet werden. Dieses bedeutet, dass nicht die reale Partikelgrößenverteilung ermittelt werden kann, da die unter der Oberfläche liegenden Partikel nicht berücksichtigt werden. Die Größe der Partikel einer Oberfläche gibt jedoch eine Indikation, wie die Partikelgrößenverteilung des Schüttgutes insgesamt sein könnte. Diese sehr grobe Klassifizierung ist bereits ausreichend, um nachfolgende Prozesse hierdurch steuern und optimieren zu können. Gleichzeitig ist die optische Erfassung vergleichsweise einfach, schnell und günstig sowie die Auswertung der optischen Daten zuverlässig und einfach umsetzbar.
Um die Auswertung, und damit den Rechenaufwand, so einfach wie möglich zu halten, wird von kugelförmigen Partikeln ausgegangen. Da es nur um eine erste Annäherung geht, ist diese dramatisch vereinfachende Annahme ausreichend.
Durch Multiplikation des Durchschnittswerts mit der Streuung ergibt sich eine Spreizung des Klassifikators. Da durch die sehr vereinfachende Auswertung sich gezeigt hat, dass auch immer kleinste Partikel identifiziert werden, teilweise auch in Form von Einschlüssen innerhalb von Material, steigt die Streuung mit dem Partikeldurchmesser an.
Trotz dieser vereinfachenden Annahmen (lediglich Auswertung von Partikel auf der Oberfläche, Annahme sphärischen Partikel) ergibt sich ein geeigneter Klassifikator, auch wenn dieser die reale Partikelgrößenverteilung nicht repräsentieren kann. Die Ermittlung eines Durchmessers für eine zusammenhängende Fläche kann auf verschiedenen Wegen erfolgen. Die einfachste Methode nimmt die Größe der Fläche und berechnet den Durchmesser eines Kreises mit gleicher Fläche. Alternativ oder zusätzlich kann der Durchmesser des kleinsten Kreises bestimmt werden, in welcher die zusammenhängende Fläche gerade passt. Alternativ oder zusätzlich kann der Durchmesser des größten Kreises bestimmt werden, welcher in die zusammenhängende Fläche passt. Es ist eine Kombination dieser Methoden möglich, was insbesondere ein Maß für die Regelmäßigkeit der Partikel widerspiegelt.
Bevorzugt ist die Oberfläche des Schüttgutes die von oben betrachtete Oberfläche, da hier oft eine vergleichsweise große Oberfläche betrachtet werden kann. Das Verfahren kann aber auch seitlich angewendet werden, da auch an den seitlichen Oberflächen Partikel identifiziert werden können. Es kann auch eine Erfassung der Oberfläche von oben und von der Seite erfolgen. Hierbei können entweder zwei oder mehr Kameras eingesetzt werden. Alternativ oder zusätzlich kann wenigstens eine Kamera und wenigstens ein Spiegel verwendet werden.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung erfolgt die Erfassung in Schritt a) von oben. Besonders bevorzugt ist die Kamera senkrecht oberhalb des Schüttguts, welches Beispielsweise auf einem Förderband unter der Kamera durchgeführt wird, angeordnet.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung erfolgt die Erfassung in Schritt a) bei einer schattenfreien Beleuchtung, insbesondere bei einer zur Erfassungsrichtung parallelen Beleuchtung. Neben einer zur Erfassungsrichtung parallelen Beleuchtung ist natürlich eine Beleuchtung aus mehreren Richtungen zur schattenfreien Beleuchtung möglich. Die parallele Beleuchtung ist bevorzugt, da diese den geringsten Aufwand bei der Installation bedeutet.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung werden in Schritt d) Durchmesser von 0,1 mm bis 250 mm, bevorzugt von 0,5 mm bis 100 mm, besonders bevorzugt von 1 mm bis 50 mm gesucht werden. Die Beschränkung im Bereich der Größe der Durchmesser der Partikel stellt eine weitere Vereinfachung dar, welche de Auswertung deutlich vereinfacht, den Klassifikator und die sich daraus ergebende Möglichkeit zur Steuerung weiterer Prozesse jedoch nicht negativ beeinflusst, da eine höhere Genauigkeit der Kenntnis der Partikelgrößenverteilung nicht benötigt wird.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung werden in Schritt c) Bereiche gleicher Farbe gesucht.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist das Verfahren zusätzlich die folgenden Schritte auf:
g) Erfassen einer zweiten Aufnahme der Oberfläche eines Schüttguts mittels einer zweiten Kamera an einer zweiten Position,
h) Auswerten der erfassten Aufnahme zur Feststellung von Partikelgrößen des Schüttguts an der Oberfläche des Schüttguts.
Besonders bevorzugt wird das Schüttgut zwischen der Erfassung in Schritt a) und der Erfassung in Schritt g) transportiert, wobei das Schüttgut beim Transport umgeschichtet wird. Dieser erfolgt beispielsweise, wenn das Schüttgut von einem Förderband auf ein anderes übergeben wird, oder wenn durch einen Einbau das Material auf dem Förderband umgeordnet wird. Diese Umordnung kann beispielsweise durch einen Stab, ein Pflug oder ein Leitblech erfolgen, so dass dadurch auch ein Blick in die Schüttung ermöglicht wird.
In einer weiteren Ausführungsform betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Steuern einer Vorrichtung zur Bearbeitung von Schüttgut, wobei das Verfahren ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Grobklassifizierung der Partikelgröße eines Schüttguts mit den bereits erläuterten Verfahrensschritten aufweist. Nach der Erfassung in Schritt a) und der Auswertung in Schritt b) wird wenigstens in Schritt i) ein Verarbeitungsschritt durchgeführt, wobei der Verarbeitungsschritt i) in Abhängigkeit eines ersten Verarbeitungsparameters durchgeführt wird. Weiter wird der folgende Schritt ausgeführt:
j) Bestimmung des Verarbeitungsparameters in Abhängigkeit des in Schritt f) ermittelten Klassifikator. Beispielsweise ist der Verarbeitungsparameter ein Druck, beispielsweise ein Walzendruck oder Mühlendruck, eine Drehzahl, ein Volumenstrom, ein Massenstrom oder eine Wasserzugabemenge.
Beispielsweise wird der Druck, mit welchen das Schüttgut weiter zerkleinert wird verringert, wenn der Klassifikator einen kleinen Wert annimmt, der eine geringe Partikelgröße indiziert.
Beispielsweise wird der Volumenstrom reduziert, wenn der Klassifikator einen großen Wert annimmt, der eine große Partikelgröße indiziert.
Beispielsweise wird der Aufgabemassenstrom reduziert, wenn der Klassifikator einen kleinen Wert annimmt, der eine kleine Partikelgröße indiziert.
Beispielsweise wird die Menge an zugegebenem Wasser reduziert, wenn der Klassifikator einen kleinen Wert annimmt, der eine kleine Partikelgröße indiziert.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung erfolgt die Bestimmung des Verarbeitungsparameters in Schritt j) mit einer Variation des Verarbeitungsparameters. Die Produktqualität wird nach dem Verarbeitungsschritt i) in Abhängigkeit vom Verarbeitungsparameter und dem Klassifikator bestimmt, wobei der jeweils beste Verarbeitungsparameter für den jeweiligen Klassifikator ermittelt wird. Hierdurch ist eine Optimierung des Verarbeitungsparameters in Abhängigkeit des Klassifikators möglich.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der Verarbeitungsschritt i) ein Mahlvorgang, ein Brechvorgang oder ein Kühlvorgang.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird Verfahren in einem Zementwerk ausgeführt.
Nachfolgend ist das erfindungsgemäße Verfahren anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Fig. 1 Flussdiagramm
Fig. 2 erste schematische Anlage
Fig. 3 zweite schematische Anlage
Fig. 4 dritte schematische Anlage
In Fig. 1 ein Flussdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens.
In Schritt a) wird die Oberfläche des Schüttgutes mittels einer ersten Kamera 40 erfasst. Das Schüttgut wird dann weiter zur Verarbeitung in Schritt i) in eine Verarbeitungsvorrichtung 30 transportiert. Parallel wird die mit der Kamera 40 erfasste Aufnahme der Kamera 40 in Schritt b) ausgewertet. Flierzu werden zusammenhängende Flächen in Schritt c) gesucht und für jede gefundene zusammenhängende Fläche in Schritt d) ein Durchmesser ermittelt. Aus allen gefundenen Durchmessern wird der Mittelwert gebildet sowie die Streuung in Schritt e) bestimmt. Durch Multiplikation dieser beiden Werte wird in Schritt f) ein Klassifikator ermittelt. Zur Ansteuerung einer Verarbeitungsvorrichtung 30 wird in Schritt j) ein Verarbeitungsparameter in Abhängigkeit des Klassifikators ermittelt und mit diesem Verarbeitungsparameter der Verarbeitungsschritt i) durchgeführt.
Fig. 2 zeigt eine erste schematische Anlage. Die Anlage weist eine Schüttgutquelle 10 auf. Die Schüttgutquelle 10 kann zum Beispiel ein Silo, ein Brecher, eine Mühle oder ein Ofen sein. Das Schüttgut gelangt aus der Schüttgutquelle 10 auf ein Förderband 20 und wird von dort in eine Verarbeitungsvorrichtung 30 transportiert. Die Verarbeitungsvorrichtung 30 kann beispielsweise eine Mühle, ein Brecher oder ein Ofen sein. Um eine Aufnahme der Oberfläche des Schüttguts auf dem Förderband 20 zu erfassen, ist eine Kamera 40 oberhalb des Förderbands 20 angeordnet. Rechts und links neben der Kamera 40 ist jeweils ein Leuchtmittel 50 angeordnet, um eine schattenfreie Beleuchtung der Oberfläche zu ermöglichen.
Die in Fig. 3 gezeigte zweite Anlage unterscheidet sich von der in Fig. 2 gezeigten ersten Anlage darin, dass die Blickrichtung der Kamera 40 senkrecht auf dem Förderband 20 steht. Die in Fig. 4 gezeigte dritte Anlage unterscheidet sich von der in Fig. 3 gezeigten zweiten Anlage darin, dass das Schüttgut von einem Förderband 20 auf ein weiteres Förderband 20 übergeben wird. Über beiden Förderbändern 20 ist eine Kamera 40 angeordnet. Durch das Umschütten liegen unterschiedliche Partikel auf der Oberfläche, sodass die Erfassungsgenauigkeit hier erhöht werden kann.
Bezugszeichen
10 Schüttgutquelle
20 Förderband
30 Verarbeitungsvorrichtung
40 Kamera
50 Leuchtmittel

Claims

io Patentansprüche
1. Verfahren zur Grobklassifizierung der Partikelgrößenverteilung einer Schüttung eines Schüttguts, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:
a) Erfassen einer Aufnahme der Oberfläche eines Schüttguts mittels einer
ersten Kamera (40) an einer ersten Position,
b) Auswerten der erfassten Aufnahme zur Feststellung von Partikelgrößen des Schüttguts an der Oberfläche des Schüttguts,
wobei die Auswertung die folgenden Schritte aufweist:
c) Suchen von zusammenhängenden Flächen in der Aufnahme,
d) Ermitteln eines Durchmessers für jede identifizierte zusammenhängende
Fläche,
e) Bestimmung des Durchschnittswerts und der Streuung der Durchmesser, f) Ermitteln eines Klassifikators durch Multiplikation des Durchschnittswertes mit der Streuung.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassung in Schritt a) von oben erfolgt.
3. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassung in Schritt a) bei einer schattenfreien Beleuchtung, insbesondere bei einer zur Erfassung parallelen Beleuchtung, erfolgt.
4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt d) Durchmesser von 0,1 mm bis 250 mm, bevorzugt von 0,5 mm bis 100 mm, besonders bevorzugt von 1 mm bis 50 mm gesucht werden.
5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt c) Bereiche gleicher Farbe gesucht werden.
6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren zusätzlich die folgenden Schritte aufweist:
g) Erfassen einer zweiten Aufnahme der Oberfläche eines Schüttguts mittels einer zweiten Kamera (40) an einer zweiten Position, h) Auswerten der erfassten Aufnahme zur Feststellung von Partikelgrößen des Schüttguts an der Oberfläche des Schüttguts.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Schüttgut zwischen der Erfassung in Schritt a) und der Erfassung in Schritt g) transportiert wird, wobei das Schüttgut beim Transport umgeschichtet wird.
8. Verfahren zum Steuern einer Vorrichtung zur Bearbeitung von Schüttgut, wobei das Verfahren ein Verfahren zur Grobklassifizierung der Partikelgröße eines Schüttguts nach einem der vorstehenden Ansprüche aufweist, wobei nach der Erfassung in Schritt a) und der Auswertung in Schritt b) wenigstens
i) Verarbeitungsschritt durchgeführt wird,
wobei der Verarbeitungsschritt i) in Abhängigkeit eines ersten
Verarbeitungsparameters durchgeführt wird, wobei der folgende Schritt ausgeführt wird:
j) Bestimmung des Verarbeitungsparameters in Abhängigkeit des in Schritt f) ermittelten Klassifikator.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der
Verarbeitungsparameter ein Druck, beispielsweise ein Walzendruck oder Mühlendruck, eine Drehzahl, ein Volumenstrom, ein Massenstrom oder eine Wasserzugabemenge ist.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestimmung des Verarbeitungsparameters in Schritt j) mit einer Variation des Verarbeitungsparameters erfolgt, wobei die Produktqualität nach dem Verarbeitungsschritt i) in Abhängigkeit vom Verarbeitungsparameter und dem Klassifikator bestimmt wird, wobei der jeweils beste Verarbeitungsparameter für den jeweiligen Klassifikator ermittelt wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Verarbeitungsschritt i) ein Mahlvorgang, ein Brechvorgang oder ein Kühlvorgang ist.
12. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren in einem Zementwerk ausgeführt wird.
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