專利名稱：一種筒式球磨機內(nèi)研磨體裝載量動態(tài)系統(tǒng)與應用方法
技術領域：
本發(fā)明涉及自動控制技術領域，具體涉及筒式球磨機內(nèi)研磨體裝載量動態(tài)管理方法與系統(tǒng)。
背景技術：
筒式球磨機廣泛應用于電力、建材、礦山冶金、陶瓷等多個行業(yè)。筒式球磨機內(nèi)研磨體的量的多少不僅影響產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率，對生產(chǎn)的能耗也有很大的影響。筒式球磨機內(nèi)的研磨體屬于研磨介質(zhì)，被球磨機的筒體旋轉(zhuǎn)所帶動，或者提升后拋落，沖擊物料，對物料進行破碎；或者通過研磨機之間，以及研磨體與筒體之間的擠壓和摩擦，對物料進行細磨，最終實現(xiàn)對物料的粉磨。球磨機筒體內(nèi)的研磨體在研磨物料和運動過程中會不斷磨損，因此需要對研磨體進行補充和添加，保證物料的研磨效率和質(zhì)量。研磨體按照形狀進行劃分，球型的稱為鋼球；長方體鍛狀的稱為鋼鍛。目前筒式球磨機內(nèi)研磨體的裝載量處于一種定期定量添加；不定期不定量添加等不科學無序添加狀態(tài)，不僅影響了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，而且影響生產(chǎn)能耗，同時對研磨機消耗和球磨機襯板消耗影響較大，也出現(xiàn)過過量添加導致球磨機主軸機械損壞的情況。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種結構簡單，使用方便，在運行過程中，程序捕獲拐點電流或功率，以及空載電流或功率，根據(jù)偏差估算研磨體的缺失量，輸出需要的鋼球添加量，并通過加球機按照鋼球添加量對鋼球量進行添加，實現(xiàn)研磨體的動態(tài)自動添加的一種筒式球磨機內(nèi)研磨體裝載量動態(tài)系統(tǒng)。本發(fā)明的另一目的是提供研磨體裝載量動態(tài)系統(tǒng)的應用方法。為了克服現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明的技術方案是通過如下系統(tǒng)過程和方法實現(xiàn)的
一種筒式球磨機內(nèi)研磨體裝載量動態(tài)系統(tǒng)，按下述步驟進行
(1)、通過動態(tài)優(yōu)化過程得到最佳鋼球裝載量；
(2)、獲取優(yōu)化鋼球裝載量下的拐點電流或功率值；
(3)、獲取優(yōu)化鋼球裝載量下的空載電流或功率值；
(4 )、在運行過程進行動態(tài)補充研磨體量。一種筒式球磨機內(nèi)研磨體裝載量動態(tài)系統(tǒng)的應用方法，為了通過動態(tài)優(yōu)化過程得到最佳鋼球裝載量，按下述步驟進行
(1)、在當前研磨體裝載量下進行制粉系統(tǒng)狀態(tài)優(yōu)化，優(yōu)化目標選擇最大出力或最佳經(jīng)濟出力；
(2)、記錄此時運行對應的優(yōu)化目標值為Yy并記錄該狀態(tài)所對應的球磨機電流為込或功率為\ ;
(3)、增加鋼球裝載量δQ，δ Q取額定裝球量的O. 5 5% ；
4(4)、在當前研磨體裝載量下進行制粉系統(tǒng)狀態(tài)優(yōu)化；
(5)、記錄新的運行優(yōu)化目標值為Y。,并記錄該狀態(tài)所對應的球磨機電流為I?；蚬β蕿?br> Wc;
(6)、如果I-YJθγ，則返回步驟(2)，θγ為近兩次優(yōu)化目標的偏差的閥值，作為優(yōu)化搜索結束的判斷條件，選取額定工況下優(yōu)化目標值的O. I 2% ；
(7)、如果Yc-Yl彡θγ，則記錄當前最佳運行狀態(tài)下的電流Ik=Ic或者功率Wk=Wk。一種筒式球磨機內(nèi)研磨體裝載量動態(tài)系統(tǒng)的應用方法，為了獲取優(yōu)化鋼球裝載量下的拐點電流或功率值，按下述步驟進行
(1)、等待料位穩(wěn)定；
(2)、記錄當前球磨機電流為込或功率為\；
(3)、增加料位給定為δL, δ L取值范圍為I 5% ；
(4)、等待料位穩(wěn)定；
(5)、記錄當前球磨機電流為I。或功率為W。；
(6)、如果WΘ工，返回步驟(2)，Θ I取額定電流的O. I 2% ;或者如果Θ w，返回步驟(2)，Θ w取額定功率的O. I 2% ； Θ P Θ w為近兩次拐點電流、功率偏差的閥值，作為搜索結束的判斷條件；
(7)、如果I。-、彡Θ^則記錄最佳拐點電流Im=込；或者如果彡Θ w，則記錄最佳拐點功率\=\。一種筒式球磨機內(nèi)研磨體裝載量動態(tài)系統(tǒng)的應用方法，為了獲取優(yōu)化鋼球裝載量下的空載電流或功率值，按下述步驟進行
(1)、等待料位穩(wěn)定；
(2)、記錄當前球磨機電流為込或功率為\；
(3)、延時等待T，T取30秒 5分鐘；
(4)、記錄當前球磨機電流為I?；蚬β蕿閃。；
(5)、如果Ic-YJΘ工，返回步驟(2)，Θ I取額定電流的O. I 2% ;或者如果Wc-W^ Θ w，返回步驟(2)，Θ w取額定功率的O. I 2% ；
(6)、如果Ie-Y^彡Θ工，則記錄最佳拐點電流Ie=L;或者如果彡Θ w，則記錄最佳拐點功率WE=Wp一種筒式球磨機內(nèi)研磨體裝載量動態(tài)系統(tǒng)的應用方法，為了在運行過程進行動態(tài)補充研磨體量，在拐點狀態(tài)下，按下述步驟進行
(1)、獲得拐點電流/i或者拐點功率;
(2)、計算最佳拐點電流與拐點電流的差值—Jji，或者最佳拐點功率和拐點功率的差值^ - ;
(3)、根據(jù)最佳拐點電流與拐點電流的差值的計算鋼球添加量I = - Jp,其中 K1鋼球量與電流關系系數(shù)，由實驗獲得；或者根據(jù)最佳拐點功率和拐點功率的差值計算鋼球添加量·^ = JTffCr1 -JTi ),其中Kw鋼球量與功率關系系數(shù)，由實驗取得；
(4)、如果鋼球添加量G〈Gmin則不添加鋼球，結束程序，其中Gmin為預設的最小鋼球添加量，取額定裝球量的O. I 2% ；
(5)、如果G彡Gmin,如果鋼球添加量G>Gmax，則取G=Gmax,并進入后續(xù)程序，其中Gmax為預設的最大鋼球添加量，取額定裝球量的O. 5 5% ；
(6 )、根據(jù)得到的加球量G添加鋼球。一種筒式球磨機內(nèi)研磨體裝載量動態(tài)系統(tǒng)的應用方法，為了在運行過程進行動態(tài)補充研磨體量，在空載狀態(tài)下，按下述步驟進行
(1)、獲得空載電流/丨或者空載功率;
(2)、計算最佳空載電流與空載電流的差值/j·- Ij ,或者最佳空載功率和空載功率的差值A -捧;;
(3)、根據(jù)最佳空載電流與空載電流的差值的計算鋼球添加量i = K1H1 - P1 ),其中 K1鋼球量與電流關系系數(shù)，由實驗獲得；或者根據(jù)最佳空載功率和空載功率的差值計算鋼球添加量= JTffCfr - AT；)，其中Kw鋼球量與功率關系系數(shù)，由實驗取得；
(4)、如果鋼球添加量G〈Gmin則不添加鋼球，結束程序，其中Gmin為預設的最小鋼球添加量，取額定裝球量的O. I 2% ；
(5)、如果G> Gmin,如果鋼球添加量G>Gmax，則取G=Gmax,并進入后續(xù)程序，其中Gmax為預設的最大鋼球添加量，取額定裝球量的O. 5 5% ；
(6 )、根據(jù)得到的加球量G添加鋼球。本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，具有能夠優(yōu)化最佳研磨體裝載量，避免研磨體量過大或過小導致的生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量高和隨時補充鋼球損耗的特點；同時本發(fā)明的優(yōu)點在于能過對研磨體進行科學添加，避免定期定量以及不定期不定量添加所帶來的弊端；而且能夠減輕工人的勞動強度。


圖I為本發(fā)明球磨機內(nèi)研磨體裝載量動態(tài)管理系統(tǒng)結構示意圖2為研磨體動態(tài)優(yōu)化流程圖3為拐點電流或功率獲得流程圖4為空載電流或功率獲得流程圖5為根據(jù)拐點電流或功率添加研磨體流程圖6為根據(jù)空載電流或功率添加研磨體流程圖。
具體實施例方式附圖為本發(fā)明的實施例。下面結合附圖和實施例對發(fā)明內(nèi)容作進一步說明
一種筒式球磨機內(nèi)研磨體裝載量動態(tài)系統(tǒng)，包括
(1)、通過動態(tài)優(yōu)化過程得到最佳鋼球裝載量；
(2)、獲取優(yōu)化鋼球裝載量下的拐點電流或功率值；
(3)、獲取優(yōu)化鋼球裝載量下的空載電流或功率值；(4)、在運行過程進行動態(tài)補充研磨體量，所述研磨體量是指鋼球量或鋼鍛量。一種筒式球磨機內(nèi)研磨體裝載量動態(tài)系統(tǒng)的應用方法，為了通過動態(tài)優(yōu)化過程得到最佳鋼球裝載量，按下述步驟進行
(1)、在當前研磨體裝載量下進行制粉系統(tǒng)狀態(tài)優(yōu)化，優(yōu)化目標選擇最大出力或最佳經(jīng)濟出力；
(2)、記錄此時運行對應的優(yōu)化目標值為Yy并記錄該狀態(tài)所對應的球磨機電流為込或功率為\ ;
(3)、增加鋼球裝載量δQ，δ Q取額定裝球量的O. 5 5% ；
(4)、在當前研磨體裝載量下進行制粉系統(tǒng)狀態(tài)優(yōu)化；
(5)、記錄新的運行優(yōu)化目標值為Y。,并記錄該狀態(tài)所對應的球磨機電流為I?；蚬β蕿?br> Wc;
(6)、如果I-YJθγ，則返回步驟(2)，θγ為近兩次優(yōu)化目標的偏差的閥值，作為優(yōu)化搜索結束的判斷條件，選取額定工況下優(yōu)化目標值的O. I 2% ；
(7)、如果Yc-Yl彡θγ，則記錄當前最佳運行狀態(tài)下的電流Ik=Ic或者功率Wk=Wk。一種筒式球磨機內(nèi)研磨體裝載量動態(tài)系統(tǒng)的應用方法，為了獲取優(yōu)化鋼球裝載量下的拐點電流或功率值，按下述步驟進行
(1)、等待料位穩(wěn)定；
(2)、記錄當前球磨機電流為込或功率為\；
(3)、增加料位給定為δL, δ L取值范圍為I 5% ；
(4)、等待料位穩(wěn)定；
(5)、記錄當前球磨機電流為I。或功率為W。；
(6)、如果WΘ工，返回步驟(2)，Θ I取額定電流的O. I 2% ;或者如果Θ w，返回步驟(2)，Θ w取額定功率的O. I 2% ； Θ P Θ w為近兩次拐點電流、功率偏差的閥值，作為搜索結束的判斷條件；
(7)、如果I。-、彡Θ^則記錄最佳拐點電流Im=込；或者如果彡Θ w，則記錄最佳拐點功率\=\。一種筒式球磨機內(nèi)研磨體裝載量動態(tài)系統(tǒng)的應用方法，為了獲取優(yōu)化鋼球裝載量下的空載電流或功率值，按下述步驟進行
(1)、等待料位穩(wěn)定；
(2)、記錄當前球磨機電流為L或功率為\；
(3)、延時等待T，T取30秒 5分鐘；
(4)、記錄當前球磨機電流為I。或功率為W。；
(5)、如果Ic-YJΘ工，返回步驟(2)，Θ I取額定電流的O. I 2% ;或者如果Wc-W^ Θ w，返回步驟(2)，Θ w取額定功率的O. I 2% ；
(6)、如果Ie-Y^彡Θ工，則記錄最佳拐點電流Ie=L;或者如果彡Θ w，則記錄最佳拐點功率WE=Wp一種筒式球磨機內(nèi)研磨體裝載量動態(tài)系統(tǒng)的應用方法，為了在運行過程進行動態(tài)補充研磨體量，在拐點狀態(tài)下，按下述步驟進行
(I)、獲得拐點電流或者拐點功率;(2)、計算最佳拐點電流與拐點電流的差值
權利要求
1.一種筒式球磨機內(nèi)研磨體裝載量動態(tài)系統(tǒng)，其特征在于包括(1)、通過動態(tài)優(yōu)化過程得到最佳鋼球裝載量；(2)、獲取優(yōu)化鋼球裝載量下的拐點電流或功率值；(3)、獲取優(yōu)化鋼球裝載量下的空載電流或功率值；(4)、在運行過程進行動態(tài)補充研磨體量，所述研磨體量是指鋼球量或鋼鍛量。
2.如權利要求書I所述的一種筒式球磨機內(nèi)研磨體裝載量動態(tài)系統(tǒng)的應用方法，為了通過動態(tài)優(yōu)化過程得到最佳鋼球裝載量，其特征在于按下述步驟進行(I)、在當前研磨體裝載量下進行制粉系統(tǒng)狀態(tài)優(yōu)化，優(yōu)化目標選擇最大出力或最佳經(jīng)濟出力；(2 )、記錄此時運行對應的優(yōu)化目標值為Yy并記錄該狀態(tài)所對應的球磨機電流為Il或功率為\;(3)、增加鋼球裝載量δQ，δ Q取額定裝球量的O. 5 5% ；(4)、在當前研磨體裝載量下進行制粉系統(tǒng)狀態(tài)優(yōu)化；(5)、記錄新的運行優(yōu)化目標值為Y。,并記錄該狀態(tài)所對應的球磨機電流為I?；蚬β蕿閃c;(6)、如果I-YJθγ，則返回步驟(2)，θγ為近兩次優(yōu)化目標的偏差的閥值，作為優(yōu)化搜索結束的判斷條件，選取額定工況下優(yōu)化目標值的O. I 2% ；(7)、如果Yc-Yl彡θγ，則記錄當前最佳運行狀態(tài)下的電流Ik=Ic或者功率Wk=Wk。
3.如權利要求書I所述的一種筒式球磨機內(nèi)研磨體裝載量動態(tài)系統(tǒng)的應用方法，為了獲取優(yōu)化鋼球裝載量下的拐點電流或功率值，其特征在于按下述步驟進行(1)、等待料位穩(wěn)定；(2)、記錄當前球磨機電流為L或功率為\；(3)、增加料位給定為δL, δ L取值范圍為I 5% ；(4)、等待料位穩(wěn)定；(5)、記錄當前球磨機電流為I?；蚬β蕿閃。；(6)、如果WΘ工，返回步驟(2)，Θ I取額定電流的O. I 2% ;或者如果Θ w，返回步驟(2)，Θ w取額定功率的O. I 2% ； Θ P Θ w為近兩次拐點電流、功率偏差的閥值，作為搜索結束的判斷條件；(7)、如果I。-、彡Θ^則記錄最佳拐點電流Im=込；或者如果彡Θ w，則記錄最佳拐點功率\=\。
4.如權利要求書I所述的一種筒式球磨機內(nèi)研磨體裝載量動態(tài)系統(tǒng)的應用方法，為了獲取優(yōu)化鋼球裝載量下的空載電流或功率值，其特征在于按下述步驟進行(1)、等待料位穩(wěn)定；(2)、記錄當前球磨機電流為L或功率為\；(3)、延時等待T，T取30秒 5分鐘；(4)、記錄當前球磨機電流為I。或功率為W。；(5)、如果Ic-YJΘ工，返回步驟(2)，Θ I取額定電流的O. I 2% ;或者如果Wc-W^ Θ w，返回步驟(2)，Θ w取額定功率的O. I 2% ；(6)、如果Ie-Y^彡Θ工，則記錄最佳拐點電流Ie=L;或者如果彡Θ w，則記錄最佳拐點功率WE=Wp
5.如權利要求書I所述的一種筒式球磨機內(nèi)研磨體裝載量動態(tài)系統(tǒng)的應用方法，為了在運行過程進行動態(tài)補充研磨體量，在拐點狀態(tài)下其特征在于按下述步驟進行(1)、獲得拐點電流/i或者拐點功率#;(2)、計算最佳拐點電流與拐點電流的差值—Jji，或者最佳拐點功率和拐點功率的差值^ -嚴I ；(3)、根據(jù)最佳拐點電流與拐點電流的差值的計算鋼球添加量-Ji),其中 K1鋼球量與電流關系系數(shù)，由實驗獲得；或者根據(jù)最佳拐點功率和拐點功率的差值計算鋼球添加量 = [Μ - )，其中Kw鋼球量與功率關系系數(shù)，由實驗取得；(4)、如果鋼球添加量G〈Gmin則不添加鋼球，結束程序，其中Gmin為預設的最小鋼球添加量，取額定裝球量的O. I 2% ；(5)、如果G> Gmin,如果鋼球添加量G>Gmax，則取G=Gmax,并進入后續(xù)程序，其中Gmax為預設的最大鋼球添加量，取額定裝球量的O. 5 5% ；(6 )、根據(jù)得到的加球量G添加鋼球。
6.如權利要求書I所述的一種筒式球磨機內(nèi)研磨體裝載量動態(tài)系統(tǒng)的應用方法，為了在運行過程進行動態(tài)補充研磨體量，在空載狀態(tài)下其特征在于按下述步驟進行(1)、獲得空載電流或者空載功率W;(2)、計算最佳空載電流與空載電流的差值Jr-It1 ,或者最佳空載功率和空載功率的差值I — ；(3)、根據(jù)最佳空載電流與空載電流的差值的計算鋼球添加量二-/丨)，其中 K1鋼球量與電流關系系數(shù)，由實驗獲得；或者根據(jù)最佳空載功率和空載功率的差值計算鋼球添加量G = KM )，其中Kw鋼球量與功率關系系數(shù)，由實驗取得；(4)、如果鋼球添加量G〈Gmin則不添加鋼球，結束程序，其中Gmin為預設的最小鋼球添加量，取額定裝球量的O. I 2% ；(5)、如果G彡Gmin,如果鋼球添加量G>Gmax，則取G=Gmax,并進入后續(xù)程序，其中Gmax為預設的最大鋼球添加量，取額定裝球量的O. 5 5% ；(6 )、根據(jù)得到的加球量G添加鋼球。
全文摘要
本發(fā)明公布了一種檢測筒式球磨機內(nèi)研磨體裝載量的方法，該方法能夠根據(jù)優(yōu)化目標動態(tài)優(yōu)化研磨體裝載量，并獲得最佳鋼球裝載量下的空載電流或功率，以及拐點電流或功率。在隨后的運行過程中，程序捕獲拐點電流或功率，以及空載電流或功率，根據(jù)偏差估算研磨體的缺失量，輸出需要的鋼球添加量，并通過加球機按照鋼球添加量對鋼球量進行添加，實現(xiàn)研磨體的動態(tài)自動添加。其優(yōu)點在于能夠優(yōu)化最佳研磨體裝載量，避免研磨體量過大或過小導致的生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量和鋼球損耗的缺點；同時能過對研磨體進行科學添加，避免定期定量以及不定期不定量添加所帶來的弊端；而且能夠減輕工人的勞動強度。
文檔編號B02C17/10GK102600958SQ20121008893
公開日2012年7月25日 申請日期2012年3月30日 優(yōu)先權日2012年3月30日
發(fā)明者崔棟剛 申請人:西安艾貝爾科技發(fā)展有限公司