Анализ методов определения степени заполнения шаровой мельницы на горно-обогатительных предприятиях

В настоящее время процесс измельчения сырья в шаровых мельницах, который широко используется в различных отраслях промышленности, характеризуется высокой ресурсоемкостью.

Важнейшими технологическими факторами, являются:

• объемная загрузка;
• характеристики материала;
• степень износа футеровки.

Проблема заключается в том, что мельница может перейти в состояние перегруза, которое сопровождается выносом из мельницы крупной не измельченной породы, шаров и приводит к необходимости аварийной остановки объекта. Как следствие, простой мельницы до устранения последствий перегруза ведет к существенным экономическим потерям. Для предотвращения данного явления оператору мельницы приходится работать в режиме недогруза.

Утверждается, что недогруз составляет 5-10%. При большой энергоемкости привода мельницы (3-4 МВт) даже 1% недогруза выливается в значительные суммы неэффективно использованных энергоресурсов.

На сегодняшний день существует большое количество методов определения степени заполнения барабана мельницы на базе анализа сигналов звука и вибрации, исходящие от вращающегося барабана.

Основным методом является анализ спектра получаемых сигналов в промышленном комплексе ВАЗМ-1. Однако для управления загрузкой данное устройство не используется, так как его показания не обеспечивают требуемую точность, а показывают лишь направление изменения объема рудной массы в барабане мельницы. Это происходит вследствие того, что процесс измельчения руды является сложным.

Также один из ведущих методов предлагает контролировать загрузку  шаровой мельницы по активной мощности приводного двигателя мельницы. В качестве измерителя активной мощности можно применять стандартные приборы

Предлагается разработать способ, в качестве которого подразумевается установка современной микроконтроллерной техники на поверхность барабана мельницы, интегрированные с современными технологиями обработки информации, такими как нейронные сети. Использование микроконтроллерной техники, предоставит все необходимые операции для съема сигнала виброускорения при помощи установленного на барабане мельницы датчика вибрации, и передачи сигнала по беспроводной сети Bluetooth. Полученный сигнал будет поступать в персональный компьютер, при помощи пакета Matlab сигнал виброускорения будет обрабатываться, сначала при помощи спектрального анализа сигналов. При помощи конкурентной нейронной сети, будет производиться классификация сигналов в соответствии с уровнем загрузки барабана мельницы.

Научный руководитель - к.т.н., доц. Полещенко Д. А.