一種提高溼法間歇式球磨機效率、節能降耗的方法
2023-05-17 11:05:51
專利名稱：一種提高溼法間歇式球磨機效率、節能降耗的方法
技術領域：
本發明涉及粉體加工技術領域，特別是一種提高溼法間歇式球磨機效率、節能降耗的方法。
背景技術：
溼法間歇式球磨機是一種廣泛用於水泥、陶瓷、化工、礦山、冶金等行業的粉磨機械設備。現有溼法間歇式球磨機都是以一種固定不變的轉速工作，在使用過程中不能依據粉磨環境和工藝條件的變化，例如被磨物料性質的差異和粉磨過程粒度的大小等因素的變化而調節。可見，上述溼法間歇式球磨機的球磨方式存在下列缺點(1)無法適應不同性質物料對溼法間歇式球磨機最佳轉速的需求；(2)無法適應雖為同一種性質物料，但在不同的粉磨階段，例如粉碎階段、研磨階段等對球磨機最佳轉速的需要；(3)球磨產品質量不高；(4)球磨時間長、單位產量耗電多。
發明內容
本發明的目的在於克服現有技術的不足之處，而提出一種能適應不同性質物料、不同粉磨階段對球磨機最佳轉速要求，從而提高溼法間歇式球磨機效率、節能降耗的方法。
本發明所提出的技術解決方案是這樣的一種提高溼法間歇式球磨機效率、節能降耗的方法，所述球磨機輸入端接有調速控制裝置，依據滾筒內粉磨環境因素的變化去自動改變球磨機的轉速。所述調速控制裝置可以採用電力電子調速裝置，該裝置由變頻器2、傳感器3、球磨機電機4、球磨機8、轉換電子卡9、CPU控制器6和轉化模塊5組成一閉環控制系統；CPU控制器6發出的指令經轉化模塊5轉化後的控制信號輸出至變頻器2輸入端，從變頻器2輸出端輸出一頻率、電壓、電功率參量信號去控制球磨機電機4的轉速和轉矩；變頻器2輸出至球磨機電機4的反映該電機4負荷變化的電參量電壓、電流和電功率經傳感器3反饋到CPU控制器6內，球磨機8的轉速、加速度和狀態信號由轉換電子卡9轉化後輸入CPU控制器6輸入端，CPU控制器6還接有用於監視被控參量信號和輸入預設參數的輸入與顯示單元7，預設參數信號直接輸入CPU控制器6輸入端，經CPU控制器6內部軟體進行綜合分析運算，所獲得的球磨機電機4實時轉速指令經轉化模塊5轉化輸出至變頻器2輸入端。所述調速控制裝置也可以採用機械變速調速裝置，該裝置由傳感器12、球磨機電機13、液力耦合器14、機械式變速器15、球磨機16、電、液操縱器17、CPU控制器18和轉換電子卡20組成一閉環機電控制系統；所述球磨機電機13輸出軸通過液力耦合器14與機械式變速器15輸入軸聯接，機械式變速器15輸出軸與球磨機16滾筒轉軸聯接，輸入球磨機電機13的電壓、電流和電功率參量通過傳感器12反饋至CPU控制器18輸入端，球磨機6滾筒的轉速、加速度和狀態信號經轉換電子卡20轉化後反饋至CPU控制器18輸入端，CPU控制器18還接有用於監視被控參量信號和輸入預設參數的輸入與顯示單元19，預設參數信號直接輸入CPU控制器18輸入端，經CPU控制器18內部軟體進行綜合分析運算，所獲得的球磨機16滾筒的實時轉速信號經電、液操縱器17控制機械式變速器15的變速比。
與現有技術相比，本發明具有如下顯著效果(1)由於在溼法間歇式球磨機中採用了變轉速球磨方法，使球磨體對被磨物料的粉磨作用能隨時適應不斷變化的粉磨環境和不同性質的物料，並始終保持在高效狀態下運行。通過自動檢測球磨機每時每刻的負載變化，經運算並實時輸出球磨機最佳轉速指令，使球磨機始終處於高效率粉磨狀態，從而縮短了球磨時間、增加了產量、節約了能耗，節能效果達10％以上。
(2)由於採用了變轉速球磨方法，使球磨機的轉速能根據滾筒內粉磨的不同情況而自動調節，使之與粉磨的破碎和研磨階段所需轉速相適應，所以，變轉速球磨與固定轉速球磨相比，變轉速球磨的產品顆粒粒度分布範圍變窄，細顆粒相應增加，從而提高了球磨產品質量，也使生產工藝穩定性和可靠性得到提高。
本發明可廣泛應用於水泥、陶瓷、化工、礦山、冶金等行業的溼式間歇式球磨設備中。
圖1是本發明所採用的一種自動調速控制裝置的電控結構方框圖。
圖2是本發明所採用的一種機械變速調速裝置的機電一體化結構方框圖。
具體實施例方式
通過下面實施例對本發明作進一步詳細闡述。
實施例1參見圖1所示，在溼法間歇式球磨機輸入端接有電力電子調速裝置對球磨機滾筒轉速進行自動調節，該電力電子調速裝置由變頻器2、傳感器3、球磨機電機4、球磨機8、轉換電子卡9、CPU控制器6和轉化模塊5組成一閉環轉速調節系統。變頻器2由外接380V交流電源經空氣開關1供電，CPU控制器6發出的指令經轉化模塊5轉化後輸出的控制信號接至變頻器2信號輸入端，根據該信號變頻器2輸出一定的頻率、電壓、電功率參量信號去控制球磨機電機4的轉速和轉矩。變頻器2輸出到球磨機電機4的電壓、電流和電功率這些反映負荷變化的電參量由傳感器3反饋到CPU控制器6進行分析運算；球磨機8的轉速、加速度和粉磨狀態信號由轉換電子卡9轉化後送入CPU控制器6，CPU控制器6根據上述傳感器3和轉換電子卡9反饋的信號經內部軟體運算後，輸出每一時刻最佳的球磨機8轉速指令到轉化模塊5，再從轉化模塊5輸出信號至變頻器2去執行，實現實時地自動調節球磨機8轉速，使球磨效率最高並節能降耗。CPU控制器6還接有輸入與顯示單元7，可由它監視和輸入我們所需要的參數。
本例具體參數及對比試驗結果如下應用在14T溼法間歇式球磨機，其電機額定功率為90KW。
(1)採用常規恆轉速方式時，球磨時間平均值為13.5小時/每球，用電819度(kwh)。
(2)採用自動變速方式時，球磨時間平均值為12.8小時/每球，用電654度(kwh)。
兩者相比，節約用電819-654819100%=20.15%.]]>節省球磨時間13.5-12.8=0.7(小時/每球)經檢驗，採用上述自動變轉速方式球磨的產品，其細度較細的顆粒所佔比例較恆速球磨方式的增大了，提高了粉體質量，進而使以該粉體為原料的後續工序的工藝穩定性和可靠性得以提高，因而產生更大的間接經濟效益。
實施例2參見圖2所示，在溼式間歇式球磨機輸入端接入機械變速調速裝置對滾筒轉速進行自動調節，該機械變速調速裝置由傳感器12、球磨機電機13、液力耦合器14、機械式變速器15、球磨機16、電、液操縱器17、CPU控制器18和轉換電子卡20組成一閉環轉速調節系統。
三相380V交流電源經空氣開關11輸入球磨機電機13，該電機13輸出的機械功經液力耦合器14輸出給機械式變速器15，經變速後輸出帶動球磨機16滾筒轉動。所述機械式變速器15的變速比要由CPU控制器18經電、液操縱器17來控制。當輸入給球磨機電機13的電壓、電流和電功率等反映負荷變化的電參量由傳感器12反饋給CPU控制器18，而球磨機16的轉速、加速度和粉磨狀態信號又由轉換電子卡20轉化後反饋到CPU控制器18時，CPU控制器18根據上述反饋信號經內部軟體運算後，輸出每一時刻最佳的球磨機16轉速信號給電、液操縱器17，再由電、液操縱器17去操縱機械式變速器15的速度，從而實現實時地自動調節球磨機16轉速，使球磨機16達到效率最高並節能降耗。CPU控制器18還接有輸入與顯示單元19，可由它監視和輸入我們所需要的參數。
本例具體參數及對比試驗結果如下應用在14T溼法間歇式球磨機，其電機額定功率為90kw。
(1)採用常規恆轉速方式球磨時，球磨時間平均值為13.4小時/每球，用電816.3度(kw.h)。
(2)採用機械變速自動裝置球磨時，球磨時間平均值為12.9小時/每球，用電677度(kw.h)。
兩者相比，節約用電816.3-677816.3100%=17%]]>節省球磨時間13.4-12.9＝0.5(小時/每球)。
經檢驗，採用上述機械自動變速方式球磨的產品，其細度較細的顆粒所佔比例較恆速球磨時增大了，所以粉體質量得到了提高。
權利要求
1.一種提高溼法間歇式球磨機效率、節能降耗的方法，其特徵在於所述球磨機輸入端接有調速控制裝置，依據滾筒內粉磨環境因素的變化去自動改變球磨機的轉速。
2.根據權利要求1所述的提高溼法間歇式球磨機效率、節能降耗的方法，其特徵在於所述調速控制裝置為電力電子調速裝置，該裝置由變頻器(2)、傳感器(3)、球磨機電機(4)、球磨機(8)、轉換電子卡(9)、CPU控制器(6)和轉化模塊(5)組成一閉環控制系統；CPU控制器(6)發出的指令經轉化模塊(5)轉化後的控制信號輸出至變頻器(2)輸入端，從變頻器(2)輸出端輸出一頻率、電壓、電功率參量信號去控制球磨機電機(4)的轉速和轉矩；變頻器(2)輸出至球磨機電機(4)的反映該電機(4)負荷變化的電參量電壓、電流和電功率經傳感器(3)反饋到CPU控制器(6)內，球磨機(8)的轉速、加速度和狀態信號由轉換電子卡(9)轉化後輸入CPU控制器(6)輸入端，CPU控制器(6)還接有用於監視被控參量信號和輸入預設參數的輸入與顯示單元(7)，預設參數信號直接輸入CPU控制器(6)輸入端，經CPU控制器(6)內部軟體進行綜合分析運算，所獲得的球磨機電機(4)實時轉速指令經轉化模塊(5)轉化輸出至變頻器(2)輸入端。
3.根據權利要求1所述的提高溼法間歇式球磨機效率、節能降耗的方法，其特徵在於所述調速控制裝置為機械變速調速裝置，該裝置由傳感器(12)、球磨機電機(13)、液力耦合器(14)、機械式變速器(15)、球磨機(16)、電、液操縱器(17)、CPU控制器(18)和轉換電子卡(20)組成一閉環機電控制系統；所述球磨機電機(13)輸出軸通過液力耦合器(14)與機械式變速器(15)輸入軸聯接，機械式變速器(15)輸出軸與球磨機(16)滾筒轉軸聯接，輸入球磨機電機(13)的電壓、電流和電功率參量通過傳感器(12)反饋至CPU控制器(18)輸入端，球磨機(6)滾筒的轉速、加速度和狀態信號經轉換電子卡(20)轉化後反饋至CPU控制器(18)輸入端，CPU控制器(18)還接有用於監視被控參量信號和輸入預設參數的輸入與顯示單元(19)，預設參數信號直接輸入CPU控制器(18)輸入端，經CPU控制器(18)內部軟體進行綜合分析運算，所獲得的球磨機(16)滾筒的實時轉速信號經電、液操縱器(17)控制機械式變速器(15)的變速比。
全文摘要
本發明公開了一種提高溼法間歇式球磨機效率、節能降耗的方法，屬於粉體加工技術領域。本發明提出了一種能適應不同性質物料、不同粉磨階段對球磨機最佳轉速要求，從而提高溼法間歇式球磨機效率、節能降耗的方法。為此，在球磨機輸入端接有調速控制裝置，依據滾筒內粉磨環境因素的變化去自動改變球磨機的轉速。所述調速控制裝置可以是電力電子調速裝置，也可以是機械變速調速裝置。由於採用了變轉速球磨方法，使溼法間歇式球磨機始終處於高效率粉磨狀態，從而縮短了球磨時間、提高了產品質量、增加了產量、節約了能耗，節能效果達10％以上。
文檔編號B02C17/00GK1745900SQ20051010026
公開日2006年3月15日 申請日期2005年10月14日 優先權日2005年10月14日
發明者唐慧光 申請人:唐慧光