[發明專利]一種濕法球磨機的磨礦濃度監測方法

有效

• 申請號: 201010147566.9
• 申請日: 2010-04-14
• 公開（公告）號: CN101839892A
• 公開（公告）日: 2010-09-22
• 發明（設計）人: 王煥鋼;徐文立;馮天晶;項焰林;王赫;周俊武
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G01N29/036
• 分類號: G01N29/036;G01N29/44
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 徐寧;關暢

技術領域

本發明涉及一種監測方法，特別是關于一種濕法球磨機的磨礦濃度監測方法。

背景技術

球磨機是礦產資源生產中重要的粉磨設備，其主要功能是將礦石磨碎到后續生產工藝所需要的粒度。球磨機分為干法球磨機和濕法球磨機兩種，主要區別在于磨礦時是否需要添加水作為中間磨合介質，以及球磨機中礦石的排出方式。干法球磨機工作時不添加水，通過鼓風將磨碎的礦石及時排出球磨機；濕法球磨機工作時需要添加水，利用磨碎礦石和水混合成的礦漿的流動性和球磨機內的傾斜角度，將磨碎的礦石通過篩孔排出球磨機。因此，根據后續生產工藝要求的不同，干法球磨機通常是火力發電廠煤炭制粉的常用設備，而濕法球磨機則通常用于有色金屬的選礦生產，如銅、鎳、鉬、錳、鎢等有色金屬的粉磨。

在生產過程中，對球磨機的運行工況進行監控至關重要。球磨機如果長期在異常工況下運行，不僅將影響磨礦環節的生產質量，還可能會造成“空砸”和“漲肚”等事故，從而損壞設備，甚至中斷整個礦產資源的生產。

對于干法球磨機，球磨機內部的料位高度直接影響磨碎礦石的排出，因而是運行工況監控的關鍵參數。目前國內外已經有一些方法可以用來檢測干法球磨機內部的料位，例如檢測球磨機入料口和出料口的風壓差、驅動磨機轉動的電動機功率及磨機運行噪音等，但這些方法均具有靈敏度較低、易受環境影響等缺點，所以實際應用效果較差。專利《基于球磨機旋轉筒體振動信號的料位檢測方法及其檢測裝置》(申請號：200710131415.2)，根據干法球磨機內料位高度變化對鋼球在磨機內部運動軌跡的影響，提出了一種檢測球磨機筒壁最大沖擊點的方法，從而實現對球磨機內料位高度的監測。

對于濕法球磨機，水是研磨的中間介質，球磨機內物料的排出速度取決于內部礦石和水混合物的濃度，即礦石和水的重量百分比，稱為磨礦濃度。球磨機內的磨礦濃度越低，礦石在球磨機的停留時間越短；磨礦濃度越高，則礦石在球磨機內的停留時間越長。由于球磨機是依靠滾筒中的鋼球、礦石與襯板之間的不斷碰撞對礦石顆粒進行研磨，因此球磨機內的磨礦濃度將直接影響球磨機排出礦石的粒度，即磨礦過程的生產質量。此外，如果球磨機內的磨礦濃度長期處于較高時，礦石排出速度低于球磨機入口處的礦石給料速度，球磨機內物料將增加，甚至造成“漲肚”等嚴重故障。因此，對濕法球磨機內部的磨礦濃度進行監測至關重要。

由于濕法球磨機與干法球磨機的工作原理有較大差別，目前一些干法球磨機的運行工況監測方法，如電機功率法和運行噪音法等，可以應用到濕法球磨機的監控，但實際應用效果很差。另外一些方法，如壓差法，則無法在濕法球磨機運行工況監控中應用。此外，由于濕法球磨機中礦漿與鋼球混合運動，礦漿基本上不影響鋼球的運動軌跡，球磨機筒壁最大沖擊點的位置基本固定，不隨球磨機內礦漿多少以及磨礦濃度變化的影響，因此，難以通過檢測球磨機筒壁最大沖擊點來監測球磨機內的磨礦濃度。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的是提供一種濕法球磨機的磨礦濃度監測方法，該方法能在球磨機運行時，快速、準確地監測球磨機內部的磨礦濃度。

為實現上述目的，本發明采取以下技術方案：一種濕法球磨機的磨礦濃度監測方法，其包括以下步驟：1)在球磨機的筒壁上安裝一振動傳感器，振動傳感器通過電纜連接一數據采集裝置；數據采集裝置內預置有中央處理器、模擬數字轉換單元和數據存儲單元；2)設置數據采集裝置的采樣頻率為f，球磨機內的磨礦濃度為C_w，通過振動傳感器采集球磨機筒壁的振動信號，并傳送給數據采集裝置，由數據采集裝置繪制振動信號數據的統計直方圖；3)根據步驟2)繪制的統計直方圖，采用零均值的拉普拉斯分布作為球磨機筒壁振動信號分布的最優近似，即振動信號的概率密度函數p(x)為：

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