球(qiu)磨分級生產線是廣泛用于水泥(ni)、電力(li)等工業中(zhong)耗電量較(jiao)大(da)的設備，如何對其(qi)進行(xing)自動控制，使之保持在 狀態下運行(xing)節(jie)能與(yu)節(jie)電，是多年來的一(yi)一(yi)項技術難題。本文提(ti)供的測量裝(zhuang)料(liao)量(料(liao)位)并加以控制的方法，經實踐證明是行(xing)之有效(xiao)的。

　　1、球磨分級(ji)生產(chan)線與 裝(zhuang)料量

　　球磨(mo)分(fen)級生產(chan)(chan)(chan)線(xian)(xian)(xian)是(shi)一(yi)(yi)種(zhong)連續(xu)旋轉運(yun)行的(de)(de)機(ji)械，一(yi)(yi)邊(bian)輸入原(yuan)料(liao)(liao)(石(shi)料(liao)(liao)、煤(mei)(mei))，一(yi)(yi)邊(bian)輸出(chu)產(chan)(chan)(chan)品(石(shi)粉(fen)、煤(mei)(mei)粉(fen))。輸入原(yuan)料(liao)(liao)用刮板式給(gei)(gei)料(liao)(liao)機(ji)，改變(bian)其轉速(su)即(ji)(ji)可凋整給(gei)(gei)料(liao)(liao)量(liang)。球磨(mo)分(fen)級生產(chan)(chan)(chan)線(xian)(xian)(xian)運(yun)行13寸(cun)，滾(gun)筒內壁(bi)由具有(you)一(yi)(yi)定形狀的(de)(de)護板及離心力(li)作(zuo)用，將鋼(gang)球和(he)原(yuan)料(liao)(liao)帶(dai)到一(yi)(yi)定高度，后沿拋物(wu)(wu)線(xian)(xian)(xian)落下(xia)(xia)。鋼(gang)球和(he)原(yuan)料(liao)(liao)連續(xu)落到由鋼(gang)球、原(yuan)料(liao)(liao)和(he)料(liao)(liao)粉(fen)組成(cheng)的(de)(de)混(hun)和(he)物(wu)(wu)層上，將原(yuan)料(liao)(liao)撞擊成(cheng)為粉(fen)，產(chan)(chan)(chan)生的(de)(de)沖擊力(li)傳給(gei)(gei)滾(gun)筒，起到激(ji)振(zhen)(zhen)作(zuo)用。這是(shi)自隨機(ji)載荷激(ji)振(zhen)(zhen)，簡體受到這種(zhong)激(ji)振(zhen)(zhen)力(li)后的(de)(de)響(xiang)應，可視(shi)為平穩隨機(ji)振(zhen)(zhen)動。其有(you)效值與(yu)裝料(liao)(liao)量(liang)(料(liao)(liao)位)有(you)關。裝料(liao)(liao)量(liang)不同，滾(gun)筒下(xia)(xia)部的(de)(de)混(hun)和(he)物(wu)(wu)層厚度就不同，如裝料(liao)(liao)量(liang)過(guo)(guo)大，鋼(gang)球和(he)原(yuan)料(liao)(liao)的(de)(de)下(xia)(xia)落距離變(bian)短(duan)，撞擊動量(liang)減小，進而(er)生產(chan)(chan)(chan)過(guo)(guo)程(cheng)過(guo)(guo)長，造(zao)成(cheng)電(dian)能(neng)浪(lang)費;反之裝料(liao)(liao)量(liang)過(guo)(guo)小，則設(she)備出(chu)力(li)小，也會使電(dian)能(neng)浪(lang)費。我們通過(guo)(guo)試(shi)驗(yan)和(he)計算找到 裝料(liao)(liao)量(liang)，使得球磨(mo)分(fen)級生產(chan)(chan)(chan)線(xian)(xian)(xian)在單位電(dian)能(neng)消耗(hao)下(xia)(xia)產(chan)(chan)(chan)出(chu)的(de)(de)制粉(fen)量(liang)達到 (即(ji)(ji)kg/kWh )，從(cong)而(er)達到節(jie)能(neng)節(jie)電(dian)的(de)(de)目的(de)(de)。2、裝料(liao)(liao)量(liang)測(ce)量(liang)和(he)壓電(dian)加速(su)度傳感器(qi)

　　多年來人(ren)們一直(zhi)在(zai)研究球(qiu)磨(mo)(mo)分(fen)(fen)級生(sheng)產(chan)(chan)線裝(zhuang)(zhuang)料量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)測(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)。因為球(qiu)磨(mo)(mo)分(fen)(fen)級生(sheng)產(chan)(chan)線是(shi)(shi)連續運行生(sheng)產(chan)(chan)的(de)，滾(gun)(gun)筒密閉旋(xuan)轉(zhuan)給測(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)造成困難。曾有(you)(you)(you)人(ren)在(zai)滾(gun)(gun)筒進出(chu)口(kou)用(yong)壓(ya)差(cha)信號(hao)來反(fan)映滾(gun)(gun)筒中的(de)裝(zhuang)(zhuang)煤量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)，也有(you)(you)(you)人(ren)用(yong)滾(gun)(gun)筒聲音信號(hao)來測(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)，都因各種干(gan)擾問題(ti)而未能推(tui)廣(guang)。這里采用(yong)壓(ya)電(dian)(dian)式(shi)加速度(du)傳感(gan)(gan)器測(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)滾(gun)(gun)筒運行時受到激振力后產(chan)(chan)生(sheng)振動(dong)的(de)方法(fa)，來測(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)裝(zhuang)(zhuang)料量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)，實踐(jian)證明是(shi)(shi)可行的(de)。如(ru)用(yong)壓(ya)電(dian)(dian)陶瓷傳感(gan)(gan)器和(he)配套電(dian)(dian)路(輸出(chu)0～10mADC)來測(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)裝(zhuang)(zhuang)料量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)，找到傳感(gan)(gan)器輸出(chu)電(dian)(dian)流與裝(zhuang)(zhuang)料量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)單值對應關系(圖1)。圖1所示(shi)曲線是(shi)(shi)在(zai)沈陽某廠所測(ce)(ce)。該(gai)圖顯(xian)示(shi)，完全停止向球(qiu)磨(mo)(mo)分(fen)(fen)級生(sheng)產(chan)(chan)線供料但仍(reng)維持料粉的(de)輸出(chu)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)時，滾(gun)(gun)筒裝(zhuang)(zhuang)料量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)減(jian)少引起的(de)傳感(gan)(gan)器輸出(chu)電(dian)(dian)流I。變化的(de)情況。此實驗有(you)(you)(you)良好的(de)復現(xian)性(xing)，其(qi)靈敏(min)度(du)與球(qiu)磨(mo)(mo)分(fen)(fen)級生(sheng)產(chan)(chan)線大小有(you)(you)(you)關。

　　加速度傳(chuan)感(gan)(gan)器的(de)敏(min)感(gan)(gan)元(yuan)件是由石英或鈦(tai)酸鋇(bei)等按一定工藝要求(qiu)制成(cheng)的(de)壓電(dian)(dian)晶(jing)(jing)片(pian)。在(zai)規定的(de)平行平面上(shang)施(shi)加外(wai)力時(shi)，晶(jing)(jing)片(pian)發生變形和內部極化，并在(zai)受力表面上(shang)產生電(dian)(dian)荷(he)。為了(le)得到較高的(de)靈(ling)敏(min)度，常(chang)用多片(pian)壓電(dian)(dian)晶(jing)(jing)片(pian)組(zu)成(cheng)傳(chuan)感(gan)(gan)器。如用兩片(pian)壓電(dian)(dian)晶(jing)(jing)片(pian)并接后構成(cheng)的(de)壓電(dian)(dian)式傳(chuan)感(gan)(gan)器。

　　當晶(jing)(jing)片受(shou)到均勻(yun)外力F作用時，金屬膜(mo)極(ji)板(ban)上聚集的電(dian)荷為q=DF(1)式(shi)中：q一(yi)電(dian)荷D一(yi)壓(ya)電(dian)常數因晶(jing)(jing)片為絕緣(yuan)體，壓(ya)電(dian)傳感(gan)器(qi)在電(dian)路(lu)中相當于一(yi)個電(dian)容器(qi)(或電(dian)荷發(fa)生器(qi))，電(dian)容C為c=(2)O。

　　式(shi)中：￡一真空中介電常(chang)數(shu)￡一壓電材(cai)料(liao)的相對(dui)。電常(chang)數(shu)A一晶片(pian)工作面(mian)積一晶片(pian)厚(hou)度，即金屬膜板間距離(li)。

　　如(ru)圖(tu)(tu)2采(cai)用(yong)并(bing)聯接(jie)法，電(dian)(dian)容量(liang)大，輸(shu)出電(dian)(dian)荷(he)(he)量(liang)大，時間常數較(jiao)大，故適用(yong)于信(xin)號變化不(bu)(bu)(bu)太快和(he)以(yi)電(dian)(dian)荷(he)(he)量(liang)輸(shu)出的(de)(de)場合，其等效(xiao)電(dian)(dian)路可以(yi)看成一個與(yu)(yu)電(dian)(dian)容并(bing)聯的(de)(de)電(dian)(dian)荷(he)(he)源，如(ru)圖(tu)(tu)2c，Q=2q。為(wei)放大此信(xin)號，采(cai)用(yong)電(dian)(dian)荷(he)(he)放大器(qi)(qi)。電(dian)(dian)壓與(yu)(yu)傳感(gan)器(qi)(qi)所產生的(de)(de)電(dian)(dian)荷(he)(he)q成正(zheng)比，與(yu)(yu)反(fan)饋電(dian)(dian)容C成反(fan)比，與(yu)(yu)輸(shu)入(ru)電(dian)(dian)路電(dian)(dian)容無關(guan)。導線分(fen)布(bu)電(dian)(dian)容及變化也不(bu)(bu)(bu)影響輸(shu)出。這對(dui)儀器(qi)(qi)的(de)(de)分(fen)度和(he)更換電(dian)(dian)纜都(dou)有方(fang)便之處。圖(tu)(tu)4給料(liao)機不(bu)(bu)(bu)同裝(zhuang)(zhuang)料(liao)量(liang)時的(de)(de)功(gong)率曲線與(yu)(yu)轉數壓電(dian)(dian)式測振(zhen)傳感(gan)器(qi)(qi)有多種安裝(zhuang)(zhuang)位(wei)置和(he)方(fang)法。這里將測點選(xuan)擇在球磨分(fen)級生產線的(de)(de)前軸(zhou)承座上，如(ru)圖(tu)(tu)3所示。傳感(gan)器(qi)(qi)的(de)(de)安裝(zhuang)(zhuang)固定，應注意盡量(liang)使傳感(gan)器(qi)(qi)的(de)(de)主軸(zhou)方(fang)向與(yu)(yu)被(bei)測振(zhen)動方(fang)向一致。 用(yong)鋼制螺栓直接(jie)固定，中問不(bu)(bu)(bu)加墊圈(quan)等可能減少振(zhen)動的(de)(de)物體，以(yi)得到 的(de)(de)安裝(zhuang)(zhuang)共振(zhen)頻(pin)率。

　　球磨(mo)分(fen)級(ji)(ji)生產(chan)線(xian)(xian)軸(zhou)承座的(de)(de)(de)振(zhen)(zhen)動來自多方面，如傳(chuan)動系統的(de)(de)(de)振(zhen)(zhen)動、滾筒質量不平衡(heng)的(de)(de)(de)振(zhen)(zhen)動、安裝幾何誤差引起的(de)(de)(de)振(zhen)(zhen)動、鋼(gang)球和(he)原料(liao)下落撞擊簡體(ti)的(de)(de)(de)振(zhen)(zhen)動等。但(dan)各個振(zhen)(zhen)源(yuan)造成的(de)(de)(de)振(zhen)(zhen)動，其(qi)振(zhen)(zhen)動頻(pin)率和(he)振(zhen)(zhen)幅(fu)值不同。經過對現場振(zhen)(zhen)動信號(hao)進行(xing)功(gong)率曲線(xian)(xian)分(fen)析，可以找到振(zhen)(zhen)動信號(hao)中頻(pin)率在(zai)(zai)1000Hz以上的(de)(de)(de)部分(fen)與球磨(mo)分(fen)級(ji)(ji)生產(chan)線(xian)(xian)裝料(liao)量有(you)明顯的(de)(de)(de)對應關系。在(zai)(zai)控(kong)制和(he)測(ce)量時，可適當選擇帶通濾波器，以便選出能(neng)反映(ying)球磨(mo)分(fen)級(ji)(ji)生產(chan)線(xian)(xian)裝料(liao)量變化的(de)(de)(de)有(you)效信號(hao)給料(liao)機功(gong)率曲線(xian)(xian)和(he)轉數見圖4。3、球磨(mo)分(fen)級(ji)(ji)生產(chan)線(xian)(xian)的(de)(de)(de)節能(neng)節電(dian)控(kong)制

　　由于(yu)生(sheng)產(chan)(chan)過程不同(tong)，對(dui)于(yu)球(qiu)磨(mo)(mo)分(fen)級(ji)生(sheng)產(chan)(chan)線(xian)的(de)(de)(de)(de)控(kong)(kong)(kong)制可(ke)以(yi)有(you)不同(tong)的(de)(de)(de)(de)要求。如發(fa)電廠的(de)(de)(de)(de)球(qiu)磨(mo)(mo)分(fen)級(ji)生(sheng)產(chan)(chan)線(xian)是鍋爐(lu)、汽輪發(fa)電機(ji)(ji)等熱(re)工(gong)控(kong)(kong)(kong)制對(dui)象的(de)(de)(de)(de)一(yi)部(bu)分(fen)，對(dui)它的(de)(de)(de)(de)控(kong)(kong)(kong)制應和(he)整個熱(re)工(gong)過程控(kong)(kong)(kong)制一(yi)并(bing)考慮。這里僅(jin)從(cong)節約電能(neng)的(de)(de)(de)(de)角度來討論一(yi)下控(kong)(kong)(kong)制方(fang)案。首先應通(tong)過多次試驗找出 裝料(liao)量時(即kg/kWh )所(suo)對(dui)應的(de)(de)(de)(de)信號(hao)電壓(或(huo)(huo)電流)作為控(kong)(kong)(kong)制系(xi)統的(de)(de)(de)(de)給(gei)定(ding)值V，以(yi)球(qiu)磨(mo)(mo)分(fen)級(ji)生(sheng)產(chan)(chan)線(xian)實際運行(xing)時的(de)(de)(de)(de)裝料(liao)量的(de)(de)(de)(de)電壓(或(huo)(huo)電流)信號(hao)作為被(bei)控(kong)(kong)(kong)量V，通(tong)過對(dui)二者比(bi)較的(de)(de)(de)(de)偏差信號(hao)△V=VV來控(kong)(kong)(kong)制給(gei)料(liao)機(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)轉(zhuan)速(su)，從(cong)而(er)調整給(gei)料(liao)量，從(cong)而(er)使球(qiu)磨(mo)(mo)分(fen)級(ji)生(sheng)產(chan)(chan)線(xian)的(de)(de)(de)(de)裝料(liao)量為 裝料(liao)量，達到節約用(yong)電的(de)(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)(de)。根據這一(yi)思路可(ke)組成(cheng)以(yi)球(qiu)磨(mo)(mo)分(fen)級(ji)生(sheng)產(chan)(chan)線(xian)為控(kong)(kong)(kong)制對(dui)象的(de)(de)(de)(de)閉環控(kong)(kong)(kong)制系(xi)統，也可(ke)以(yi)開發(fa)用(yong)單片機(ji)(ji)采樣的(de)(de)(de)(de)計算機(ji)(ji)控(kong)(kong)(kong)制系(xi)統，相信它的(de)(de)(de)(de)開發(fa)會節約大量電能(neng)。

　　ALPA的球磨分級生產線，球磨機、分(fen)級機配合得當(dang)，能夠優勢(shi)互補、效率很高，產量(liang)大、運行穩定、產品(pin)質量(liang)穩定。

　　球磨分級生產線中的球磨機

　　安全按(an)德國礦物加工要求設(she)計;優(you)(you)化(hua)(hua)了球磨(mo)(mo)(mo)機的(de)長(chang)徑比(bi)(bi);篦板式磨(mo)(mo)(mo)尾出(chu)料，出(chu)料順(shun)暢，無(wu)(wu)漲磨(mo)(mo)(mo)現象，筒體無(wu)(wu)須冷卻;襯板和(he)研(yan)磨(mo)(mo)(mo)介(jie)質，按(an)德國材質要求制作(zuo);研(yan)磨(mo)(mo)(mo)介(jie)質，按(an)產品(pin)要求合理配比(bi)(bi)，高(gao)填充率，高(gao)效率;優(you)(you)化(hua)(hua)了驅動器和(he)研(yan)磨(mo)(mo)(mo)能耗的(de)匹配，節省能耗;和(he)分級機形成(cheng)封閉系統，負壓運(yun)輸，無(wu)(wu)粉塵。

　　球磨(mo)分級(ji)生產(chan)線中的分級(ji)機

　　選用埃爾(er)派公(gong)司的HTS(FW)多轉子分(fen)(fen)級機(ji);確(que)保(bao)更佳的頂點切割;可(ke)調節沖洗氣流，提(ti)高分(fen)(fen)級效率(lv);物(wu)料直(zhi)接進(jin)入分(fen)(fen)級區不(bu)被分(fen)(fen)級后粗粉混染;優化(hua)轉子設計達到低能耗;可(ke)通過(guo)分(fen)(fen)級機(ji)的不(bu)同排列(lie)調節產(chan)品的粒度分(fen)(fen)布，滿足不(bu)同產(chan)品的技術要求。

　　球磨分級生產線中(zhong)的(de)定量系統

　　球(qiu)磨(mo)機的(de)給料(liao)采(cai)用定(ding)(ding)量(liang)系統(tong)(tong)，即使物料(liao)的(de)密度發生變化，也可以(yi)穩(wen)定(ding)(ding)給料(liao);分級機的(de)給料(liao)采(cai)用定(ding)(ding)量(liang)系統(tong)(tong)，并與(yu)球(qiu)磨(mo)機的(de)出料(liao)互鎖，確(que)保系統(tong)(tong)運(yun)行(xing)和(he)(he)產(chan)品粒度的(de)穩(wen)定(ding)(ding)性;高精(jing)度計(ji)量(liang)泵，根據產(chan)品細度要(yao)求，以(yi)準(zhun)確(que)的(de)時間和(he)(he)劑(ji)量(liang)將研磨(mo)助劑(ji)噴入磨(mo)機內;氣流調節閥帶有(you)氣流測(ce)量(liang)系統(tong)(tong)，可實現分級氣流的(de)流量(liang)和(he)(he)流速準(zhun)確(que)控制。

　　按礦物量身訂制

　　球磨(mo)機的選配根(gen)(gen)據礦物的硬度(du)、可(ke)磨(mo)性(xing)、加工(gong)粒度(du)和(he)產(chan)量(liang)采用非標(biao)設(she)計，襯板形狀和(he)球(段)級配根(gen)(gen)據多年工(gong)程實踐經驗量(liang)身訂制，提高球磨(mo)機的研磨(mo)效率，降(jiang)低產(chan)品能耗。

　　按細度選機型

　　分級(ji)(ji)機(ji)(ji)的(de)選(xuan)配(pei)可根據產(chan)(chan)品的(de)不同細度選(xuan)擇不同的(de)機(ji)(ji)型，FW系列(lie)分級(ji)(ji)機(ji)(ji)可適(shi)應于D97：3～20微(wei)米(mi)產(chan)(chan)品的(de)分級(ji)(ji)，FL系列(lie)分級(ji)(ji)機(ji)(ji)可適(shi)應于D97： 8～45微(wei)米(mi)產(chan)(chan)品的(de)分級(ji)(ji)，每臺分級(ji)(ji)機(ji)(ji)都具有很寬的(de)產(chan)(chan)品調節范圍，市場(chang)適(shi)應范圍廣(guang)。

　　產品粒度(du)控(kong)制靈活

　　當一條生(sheng)產(chan)線(xian)同時(shi)生(sheng)產(chan)多個(ge)品(pin)種時(shi)，我們可對多臺分級機串聯使用，通(tong)過粗細(xi)分級機的優化組合，確保產(chan)品(pin)的能耗低，粒度分布調整(zheng)方便(bian)， 球磨(mo)(mo)機的過磨(mo)(mo)現象低。

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