一种氧化铝球磨机监测方法及系统技术方案

技术编号：41110103 阅读：15 留言：0更新日期：2024-04-25 14:02

本发明专利技术公开了一种氧化铝球磨机监测方法及系统，属于氧化铝生产技术领域；其中，方法包括以下步骤：1.获取球磨机的历史数据；2.通过对历史数据进行训练，获得钢球单位磨损值ΔR的计算公式；3.计算出各粒径钢球的单位磨损值ΔR；4.计算各粒径钢球当天磨损后的粒径R′；5.计算出各粒径钢球当天磨损后的体积V′；6.计算出球磨机当天磨损后的填充率F；7.通过步骤6获得的填充率F和设定的钢球配比，计算出各粒径钢球对应的添加数量；系统包括数据获取模块、数据处理模块及数据显示模块；本发明专利技术解决了现有技术需要人工监测球磨机钢球情况并制定加球方案的问题，可有效提高球磨机的磨矿质量和效率，并降低能耗。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于氧化铝生产，具体涉及一种氧化铝球磨机监测方法及系统。

技术介绍

1、氧化铝生产是铝冶炼不可或缺的一环，球磨机是氧化铝生产原料工序主要的工业设备，通过钢球的相互冲击和碰撞将铝土矿粉碎磨成较为均匀的细小颗粒，为后续工艺提供质量合格的原料，从而确保产品质量。球磨机可以通过调整设备参数和控制每种粒径钢球的加球量、磨机填充率等来控制磨矿过程中矿石的颗粒大小和均匀性，钢球添加的数量和粒径直接影响磨矿效果和电能的消耗。目前，氧化铝企业通常采用人工监测钢球的情况，凭借经验制定加球方案，受技术人员经验的影响，磨矿效果不能保证，且钢球数量和粒径配级不合理会增加球磨机能耗；因此，有必要提出一种自动化监测方法、系统来代替人工监测方式，以提高氧化铝生产质量，降低电能消耗。

技术实现思路

1、本专利技术的专利技术目的是提供一种氧化铝球磨机监测方法及系统，可动态监测氧化铝球磨机内各粒径钢球的磨损量，并实时给出球磨机各粒径钢球的磨损量、重量、粒径分布及加球配级添加量，以解决现有技术需要人工监测球磨机钢球情况并制定加球方案的问题，可有效提高球磨机的磨矿质量和效率，并降低能耗。

2、为达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：

3、一种氧化铝球磨机监测方法，包括以下步骤：

4、步骤1：获取球磨机的历史数据；

5、步骤2：通过对步骤1获取的历史数据进行训练，获得钢球单位磨损值δr的计算公式：其中，k为磨损系数，b1和b2为磨损常数，r为钢球磨损前的粒径；</p>

6、步骤3：采集球磨机运行时每批次的加球粒径和数量，并通过步骤2获得的计算公式计算出各粒径钢球的单位磨损值δr；

7、步骤4：根据步骤3计算出的单位磨损值δr计算各粒径钢球当天磨损后的粒径r′，t为球磨机的当天磨矿量；

8、步骤5：根据步骤4计算出的粒径r′，计算出各粒径钢球当天磨损后的体积v′；

9、步骤6：将步骤5计算出的体积v′进行累加，得到各粒径钢球当天磨损后的体积总和v总，将v总除以球磨机容积v机，获得球磨机当天磨损后的填充率f；

10、步骤7：通过步骤6获得的填充率f和设定的钢球配比，计算出各粒径钢球对应的添加数量。

11、进一步地，所述历史数据中包含：球磨机启动开车时间，各粒径钢球初装数量和重量，各粒径钢球加球的时间、数量、重量，废弃钢球的数量和重量，球磨机每天的下矿量、磨矿时间、磨矿后钢球的数量和重量，球磨机容积。

12、进一步地，步骤2中，将步骤1获取的历史数据分为训练集和测试集，采用拟合算法对训练集进行训练，获得δr的计算公式，再通过测试集对获得的δr计算公式进行测试。

13、进一步地，步骤5中，还根据钢球磨损前的粒径r，计算出各粒径钢球当天磨损前的体积v，并根据体积v和v′分别计算出各粒径钢球当天磨损前后的重量g和g′。

14、进一步地，步骤5中，还根据步骤4计算出的粒径r′，将当天磨损后的各粒径钢球按粒径范围划分区间，统计不同区间内钢球的数量和重量占比。

15、进一步地，步骤5中，通过饼状图分别展示各区间钢球的数量占比和重量占比。

16、进一步地，步骤5中，通过正态分布图分别展示各区间具体粒径钢球的数量和重量的分布情况。

17、进一步地，步骤7中，还对应填充率f设置阈值范围，当填充率f超出阈值范围时，进行预警处理。

18、本专利技术还提供了一种氧化铝球磨机监测系统，包括数据获取模块、数据处理模块以及数据显示模块；

19、数据获取模块，用于获取球磨机的运行数据，并将运行数据发送至数据处理模块；其中，运行数据包括历史数据和实时数据；

20、数据处理模块，用于对球磨机的历史数据进行训练，获得钢球单位磨损值δr的计算公式，然后根据δr的计算公式和球磨机运行时每批次的加球信息，计算出各粒径钢球的单位磨损值δr，进而计算出各粒径钢球当天磨损后的粒径r′和体积v′，再由此计算出各粒径钢球当天磨损后的体积总和v总除以球磨机容积v机，获得球磨机当天磨损后的填充率f；最后，通过计算出的填充率f和设定的钢球配比，计算出各粒径钢球对应的添加数量；

21、数据显示模块，用于接收数据处理模块的计算结果，并将计算结果转化成图表进行显示。此外，当数据处理模块计算出的填充率f超过或者低于设定的阈值范围时，自动计算出需要补充的钢球配比，生成预警指令发送至数据显示模块，数据显示模块执行预警操作。

22、由于采用上述技术方案，本专利技术具有以下有益效果：

23、1.本专利技术可动态监测氧化铝球磨机内的各粒径钢球，并实时给出各粒径钢球的磨损量、重量、粒径分布及加球配级添加量，确保球磨机保持最佳运行状态和经济最优化，可有效提高球磨机的磨矿质量和效率，并降低能耗，代替传统人工监控的方式，解决了现有技术需要人工监测球磨机钢球情况并制定加球方案的问题。

24、2.本专利技术提出了一种通过人工智能自动分析给出球磨机钢球磨损量、各粒径钢球添加量的方案，通过该方案能够优化钢球数量配比和球磨机填充率，以确保磨矿效果达到最佳状态，磨矿粒度更加均匀稳定，为后续的工序提供更好的原料，有利于后续工序的效率和产品质量。

25、3.本专利技术通过饼状图、正态分布图等图表形式对数据进行显示，方便工作人员更好地查看各粒径钢球的详细参数以及磨损趋势，确保对球磨机运行状态进行准确监控。此外，当填充率超过或者低于设定的阈值范围时，还可以自动预警，有利于提高球磨机加球的准确性。

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【技术保护点】

1.一种氧化铝球磨机监测方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种氧化铝球磨机监测方法，其特征在于：所述历史数据中包含：球磨机启动开车时间，各粒径钢球初装数量和重量，各粒径钢球加球的时间、数量、重量，废弃钢球的数量和重量，球磨机每天的下矿量、磨矿时间、磨矿后钢球的数量和重量，球磨机容积。

3.根据权利要求1所述的一种氧化铝球磨机监测方法，其特征在于：步骤2中，将步骤1获取的历史数据分为训练集和测试集，采用拟合算法对训练集进行训练，获得ΔR的计算公式，再通过测试集对获得的ΔR计算公式进行测试。

4.根据权利要求1所述的一种氧化铝球磨机监测方法，其特征在于：步骤5中，还根据钢球磨损前的粒径R，计算出各粒径钢球当天磨损前的体积V，并根据体积V和V′分别计算出各粒径钢球当天磨损前后的重量G和G′。

5.根据权利要求4所述的一种氧化铝球磨机监测方法，其特征在于：步骤5中，还根据步骤4计算出的粒径R′，将当天磨损后的各粒径钢球按粒径范围划分区间，统计不同区间内钢球的数量和重量占比。

6.根据权利要求5所述的一种氧

7.根据权利要求6所述的一种氧化铝球磨机监测方法，其特征在于：步骤5中，通过正态分布图分别展示各区间具体粒径钢球的数量和重量的分布情况。

8.根据权利要求1所述的一种氧化铝球磨机监测方法，其特征在于：步骤7中，还对应填充率F设置阈值范围，当填充率F超出阈值范围时，进行预警处理。

9.一种氧化铝球磨机监测系统，其特征在于，包括数据获取模块、数据处理模块以及数据显示模块；

10.根据权利要求9所述的一种氧化铝球磨机监测系统，其特征在于：当数据处理模块计算出的填充率F超过或者低于设定的阈值范围时，自动计算出需要补充的钢球配比，生成预警指令发送至数据显示模块，数据显示模块执行预警操作。

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【技术特征摘要】

1.一种氧化铝球磨机监测方法，其特征在于，包括以下步骤：

3.根据权利要求1所述的一种氧化铝球磨机监测方法，其特征在于：步骤2中，将步骤1获取的历史数据分为训练集和测试集，采用拟合算法对训练集进行训练，获得δr的计算公式，再通过测试集对获得的δr计算公式进行测试。

4.根据权利要求1所述的一种氧化铝球磨机监测方法，其特征在于：步骤5中，还根据钢球磨损前的粒径r，计算出各粒径钢球当天磨损前的体积v，并根据体积v和v′分别计算出各粒径钢球当天磨损前后的重量g和g′。

5.根据权利要求4所述的一种氧化铝球磨机监测方法，其特征在于：步骤5中，还根据步骤4计算出的...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐弟快，丁星阳，宋转，尹海军，杨群太，冉海，陈少飞，蓝剑锋，薛荣山，吕磊，韦俊宇，李国庆，梁龙瀅，
申请(专利权)人：广西华昇新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：

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