专利名称：球磨机钢球充填率智能检测方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明属于球磨机技术领域，特别涉及一种球磨机钢球充填率智能检测方法和装置。
背景技术：
选矿生产一般有破碎、磨矿、选别、脱水等过程。磨矿效果好坏直接影响选别指标。 球磨机是选矿生产中最普遍使用的磨矿设备。球磨机钢球充填率是反映球磨机工作状态的重要指标，因此对球磨机钢球充填率的检测工作就显得非常重要。所谓球磨机钢球充填率是指球磨机中钢球所占体积(包括钢球之间的空隙)占球磨机有效容积的百分数。球磨机钢球充填率按如下经验公式计算得出Φ = 50-127Xb + D，％。其中，Φ为球磨机钢球充填率％ ;b为钢球表面到球磨机中心的距离 mm ；D为球磨机内径mm。球磨机内径D是固定值，只要测得钢球表面到球磨机中心的距离b， 即可计算得出球磨机钢球充填率。目前国内对球磨机钢球充填率的检测均用如下办法球磨机停车后，打开人孔，人钻入球磨机内，用尺实测钢球表面到球磨机中心的距离b，然后进行计算。这种人工的办法麻烦，效率低，劳动强度也大。

发明内容
本发明的目的是提供一种球磨机钢球充填率智能检测方法。本发明的另一个目的是提供一种球磨机钢球充填率智能检测装置。使用技术手段实现球磨机钢球充填率自动检测和异常情况报警，降低此项工作的劳动强度，提高工作效率和球磨机作业率，提高选矿生产的自动控制水平本发明的目的是通过下述技术方案来实现的本发明的球磨机钢球充填率智能检测方法，其特征在于包括下述步骤1)超声波测位仪检测钢球表面到球磨机中心的距离，并将此距离信号传输到PLC 控制系统，2) PLC控制系统根据测得的钢球表面到球磨机中心的距离来计算球磨机钢球充填率，并把此计算球磨机钢球充填率值与设定的标准值对比，3)同时PLC控制系统把此计算的球磨机钢球充填率值发送到显示器显示出来，4)如计算出的球磨机钢球充填率未超出设定的标准值范围，操作正常进行，5)如计算出的球磨机钢球充填率超出了设定的标准值范围，PLC控制系统就向声光报警器发送出异常情况报警信号，声光报警器进行声光报警。所述的球磨机钢球充填率按如下经验公式计算得出Φ = 50_127Xb + D，％，其中，Φ为球磨机钢球充填率％，b为钢球表面到球磨机中心的距离mm，D为球磨机内径mm。一种球磨机钢球充填率智能检测装置，其特征在于包括设置在球磨机内的超声波测位仪，通过信号传输线与此超声波测位仪相连接的PLC控制系统，分别与此PLC控制系统相连接的显示器、声光报警器。所述的超声波测位仪设有金属保护外壳。所述的超声波测位仪及金属保护外壳安装在球磨机的排矿撹笼内，PLC控制系统设在球磨机旁边的岗位工作室内。本发明的超声波测位仪是用来检测钢球表面到球磨机中心的距离。PLC控制系统主要作用是根据测得的钢球表面到球磨机中心的距离b来计算并显示球磨机钢球充填率， 同时把此值与设定的标准值对比。保护系统是罩在超声波测位仪外面的金属保护外壳，其主要作用是保护设在球磨机内的超声波测位仪免受钢球及矿浆冲击和污染而损坏。传输系统是用来传送测得的钢球表面到球磨机中心的距离b及异常情况报警信号。本发明的球磨机钢球充填率智能检测装置的关键是超声波测位仪及金属保护外壳的安装位置此安装位置必须在球磨机内能看见钢球堆的上表面处。球磨机内的环境很恶劣球磨机滚筒在不停地转动，钢球在不断地撞击，矿浆在不断地冲刷，唯有排矿撹笼内不会受到钢球的撞击和矿浆的冲刷，因此将超声波测位仪及金属保护外壳安装在球磨机的排矿撹笼内。以某公司的Φ 5. 03X6. 4m球磨机为例介绍其实施方式。设定此球磨机球磨机钢球充填率标准值为35 40%。球磨机停车后，超声波测位仪自动检测钢球表面到球磨机中心的距离b为450mm。PLC控制系统计算球磨机钢球充填率Φ = 50-127X450 + 5030 = 38. 64%并在电脑上显示出来。如检测钢球表面到球磨机中心的距离b为650mm，则PLC控制系统计算并显示的球磨机钢球充填率Φ = 50-127X650 + 5030 = 33. 59%，此值低于标准值，PLC控制系统即发出异常情况报警信号。本发明的有益效果是1)实现球磨机钢球充填率自动检测和异常情况报警，降低此项工作的劳动强度， 提高工作效率，提高选矿生产的自动控制水平；2)提高球磨机作业率以Φ 5. 03 X 6. !球磨机为例，实施此项技术后，每月每台球磨机节省停车、打开人孔、人工实测钢球表面到球磨机中心距离30分钟，4台球磨作业率提高 30X4X12 + 60 + 4 + 24 + 365X100%= 0. 07%，球磨机台时 250t/h，选矿比 3. 82，全年增产精矿为30X4X12 + 60X250 + 3. 82 = 1571t，每吨精矿利润按现行的165元计算，年直接经济效益为165X1571 + 10000 = 25万元。


图1为本发明的结构框图。
具体实施例方式下面结合附图详细说明本发明的具体实施方式
。如图1所示，本发明的球磨机钢球充填率智能检测方法，其特征在于包括下述步骤1)超声波测位仪检测钢球表面到球磨机中心的距离，并将此距离信号传输到PLC 控制系统，2) PLC控制系统根据测得的钢球表面到球磨机中心的距离来计算球磨机钢球充填率，并把此计算的球磨机钢球充填率值与设定的标准值对比，3)同时PLC控制系统把此计算球磨机钢球充填率值发送到显示器显示出来，4)如计算出的球磨机钢球充填率未超出设定的标准值范围，操作正常进行，5)如计算出的球磨机钢球充填率超出了设定的标准值范围，PLC控制系统就向声光报警器发送出异常情况报警信号，声光报警器进行声光报警。所述的球磨机钢球充填率按如下经验公式计算得出Φ = 50-127Xb + D，％，其中，Φ为球磨机钢球充填率％，b为钢球表面到球磨机中心的距离mm，D为球磨机内径mm。本发明的球磨机钢球充填率智能检测装置，包括设置在球磨机内的超声波测位仪 1，通过信号传输线与此超声波测位仪相连接的PLC控制系统2，分别与此PLC控制系统2相连接的显示器3、声光报警器4。所述的超声波测位仪1设有金属保护外壳。所述的超声波测位仪1及金属保护外壳安装在球磨机的排矿撹笼内，PLC控制系统2设在球磨机旁边的岗位工作室内。由于在球磨机内设置了超声波测位仪和声光报警器，实现了球磨机钢球充填率自动检测和异常情况报警，降低此项工作的劳动强度，提高工作效率，提高选矿生产的自动控制水平；提高球磨机作业率。
权利要求
1.一种球磨机钢球充填率智能检测方法，其特征在于包括下述步骤1)超声波测位仪检测钢球表面到球磨机中心的距离，并将此距离信号传输到PLC控制系统，2)PLC控制系统根据测得的钢球表面到球磨机中心的距离来计算球磨机钢球充填率， 并把此计算的球磨机钢球充填率值与设定的标准值对比，3)同时PLC控制系统把此计算球磨机钢球充填率值发送到显示器显示出来，4)如计算出的球磨机钢球充填率未超出设定的标准值范围，操作正常进行，5)如计算出的球磨机钢球充填率超出了设定的标准值范围，PLC控制系统就向声光报警器发送出异常情况报警信号，声光报警器进行声光报警。
2.根据权利要求1所述的球磨机钢球充填率智能检测方法，其特征在于所述的球磨机钢球充填率按如下经验公式计算得出Φ = 50-127Xb + D，％，其中，Φ为球磨机钢球充填率％，b为钢球表面到球磨机中心的距离mm，D为球磨机内径mm。
3.一种用于权利要求1所述的球磨机钢球充填率智能检测方法的装置，其特征在于包括设置在球磨机内的超声波测位仪，通过信号传输线与此超声波测位仪相连接的PLC控制系统，分别与此PLC控制系统相连接的显示器、声光报警器。
4.根据权利要求3所述的球磨机钢球充填率智能检测方法的装置，其特征在于所述的超声波测位仪设有金属保护外壳。
5.根据权利要求3所述的球磨机钢球充填率智能检测方法的装置，其特征在于所述的超声波测位仪及金属保护外壳安装在球磨机的排矿撹笼内，PLC控制系统设在球磨机旁边的岗位工作室内。
全文摘要
本发明属于球磨机技术领域，特别是涉及一种球磨机钢球充填率智能检测方法和装置，超声波测位仪是用来检测钢球表面到球磨机中心的距离。PLC控制系统主要作用是根据测得的钢球表面到球磨机中心的距离b来计算并显示球磨机钢球充填率，同时把此值与设定的标准值对比，保护系统是罩在超声波测位外面的金属保护外壳，其作用是保护设在球磨机内的超声波测位仪免受钢球及矿浆冲击和污染而损坏。传输系统传送测得的钢球表面到球磨机中心的距离及异常情况报警信号。本发明的有益效果是实现球磨机钢球充填率自动检测和异常情况报警，降低此项工作的劳动强度，提高工作效率，提高选矿生产的自动控制水平，提高球磨机作业率。
文档编号G01B17/00GK102228852SQ201010221748
公开日2011年11月2日 申请日期2010年7月9日 优先权日2010年7月9日
发明者徐冬林 申请人:鞍钢集团矿业公司