粗磨自动配浆系统及其控制方法
【专利摘要】本发明公开了一种粗磨自动配浆系统及其控制方法，该系统包括粗磨机，粗磨机设有入料口和出浆口，入料口分别连接有用于导入矿料的第一输入部件、用于导入水的第二输入部件和用于导入分散剂的第三输入部件；该系统还包括处理器及用于检测粗磨机的参数信息的检测传感器，处理器根据参数信息控制第一输入部件、第二输入部件和第三输入部件的工作。本发明通过将粗磨机上分别设置第一输入部件、第二输入部件和第三输入部件，实现了矿料、水和分散剂的自动导入，且通过处理器控制第一输入部件、第二输入部件和第三输入部件，实现了各介质进料量的自动控制，保证了矿料、水和分散剂的混合配比的稳定，操作方便，省时省力，且提高了成品的质量。
【专利说明】粗磨自动配浆系统及其控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及非金属矿料粗磨控制领域，特别地，涉及一种粗磨自动配浆系统。此夕卜，本发明还涉及一种包括上述粗磨自动配浆系统的控制方法。
【背景技术】
[0002]高岭土是我国的优势非金属矿资源，经高温煅烧改性而成的煅烧高岭土以其白度高，晶形好，孔隙率大，容重小，化学稳定性和绝缘性好，遮盖力强等特性广泛应用于油漆涂料、造纸、橡胶、电缆、陶瓷、高强度水泥等领域。随着现代化进程加快，超细煅烧高岭土的应用越来越广泛。高岭土在煅烧前需要将原矿磨成粒度为5500-6000目(小于等于2微米的粉料占到86-90% )左右的粉料，要达到这么小的粒度，高岭土要经过很多道工序如:粗破、粗磨、细磨、干燥、打散等。在粗磨过程中要将粗破过来的颗粒大小20_左右的原矿料与水和化学分散剂混合进行合理配比，在陶瓷珠的参与下将粗破的原料矿磨成325目左右的粒度。在这个过程中水、原矿和分散剂的配比要求高，如果水量跟分散剂量一定，高岭土的量多了，经过上述粗磨机时，高岭土浆的浓度会变大，流动性能差，增加了粗磨机的负荷。但是高岭土进给量太小，浆的浓度会变小，工作效率会降低，研磨效果不好。如果水量跟高岭土的量一定，而分散剂的量不够，磨出来的浆就很容易沉积，流动性差，对后面的工段运行带来很多麻烦，产品的质量不稳定。在没有自动配浆系统时，水、分散剂及原矿的配比按操作员的经验来调节，但是人工的控制容易导致浆的配比时浓时稀，研磨出来的浆液质量不稳定,生产出来的成品质量不稳定。
【发明内容】
[0003]本发明目的在于提供一种粗磨自动配浆系统及其控制方法，以解决现有的矿料粗磨时水、分散剂和原矿的比例难以控制及成品质量不稳定的技术问题。
[0004]为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下:
[0005]根据本发明的一个方面，提供一种粗磨自动配浆系统，该系统包括粗磨机，粗磨机设有入料口和出浆口，入料口分别连接有用于导入矿料的第一输入部件、用于导入水的第二输入部件和用于导入分散剂的第三输入部件；
[0006]该系统还包括处理器及用于检测粗磨机的参数信息的检测传感器，处理器根据参数信息控制第一输入部件、第二输入部件和第三输入部件的工作。
[0007]进一步地，检测传感器包括:
[0008]与出浆口连通用于检测粗磨机输出矿浆的密度值的质量流量计和/或用于检测粗磨机的驱动电机的电流值的电流互感器。
[0009]进一步地,第一输入部件包括料仓,料仓的出口经传送带连接至入料口，传送带由变频器驱动，变频器与处理器电连接，以在处理器的控制下驱动传送带。
[0010]进一步地，第二输入部件包括水罐，水罐经第一输出管路连通至入料口，第一输出管路上设有调节阀和流量计，调节阀由处理器根据流量计所测的实际流量进行PID控制来调节开口大小，以控制第一输出管路的流量大小。
[0011]进一步地，第三输入部件包括分散剂配比罐，分散剂配比罐经第二输出管路连通至入料口，第二输出管路设有计量泵，计量泵与处理器电连接，以将第二输出管路的流量数据传递至处理器和在处理器的控制下调节第二输出管路的流量大小。
[0012]进一步地，出浆口连通有用于输出矿浆的过浆泵。
[0013]进一步地，处理器电连接有用于人机交互的输入输出单元。
[0014]根据本发明的另一方面，还提供一种粗磨自动配浆控制方法，采用上述的粗磨自动配衆控制系统，包括:
[0015]设定第一输入部件、第二输入部件和第三输入部件的初始参数并启动系统；
[0016]根据粗磨机的工作电流值调节第二输入部件的水流量变量值；
[0017]根据水流量的变量值调节第三输入部件和第一输入部件的相应变量值。
[0018]根据本发明的另一方面，还提供一种粗磨自动配浆控制方法，采用上述的粗磨自动配衆控制系统，包括:
[0019]设定第一输入部件、第二输入部件和第三输入部件的初始参数并启动系统；
[0020]根据粗磨机输出矿浆的密度值调节第一输入部件的矿料输入速度；
[0021]根据粗磨机的工作电流值来调节第二输入部件和第三输入部件的相应变量值。
[0022]本发明具有以下有益效果:
[0023]1、本发明粗磨自动配浆控制系统，通过将粗磨机上分别设置第一输入部件、第二输入部件和第三输入部件，实现了矿料、水和分散剂的自动导入，且通过处理器控制第一输入部件、第二输入部件和第三输入部件，实现了各介质进料量的自动控制，保证了矿料、水和分散剂的混合配比的稳定，操作方便，省时省力，且提高了成品的质量；
[0024]2、本发明粗磨自动配浆控制方法，通过采用上述的粗磨自动配浆控制系统，且根据粗磨机的驱动电机的电流值调节第二输入部件的水的流量，实现粗磨机的工作电流与水的流量的关联控制，并根据水的流量变化相应调节第一输入部件和第三输入部件对应的变量值，保证了粗磨机在最佳工况下工作，延长了系统的使用寿命；
[0025]3、本发明粗磨自动配浆控制方法，通过采用上述的粗磨自动配浆控制系统，且根据粗磨机输出矿浆的密度值调节第一输入部件的矿料输入速度，再根据粗磨机的工作电流值相应调节第二输入部件和第三输入部件对应的变量值，保证了矿料、水和分散剂的配比维持在一定的比值，提高了成品的质量。
[0026]除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0027]构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0028]图1是本发明粗磨自动配浆系统优选实施例的结构示意图；
[0029]图2是本发明粗磨自动配浆控制方法优选实施例一的步骤流程示意图；
[0030]图3是本发明粗磨自动配浆控制方法优选实施例二的步骤流程示意图。
[0031]附图标记说明:
[0032]10、粗磨机；11、入料口 ；12、出浆口 ；13、过浆泵；14、质量流量计；15、过渡罐；
[0033]20、第一输入部件；21、料仓；22、传送带；
[0034]30、第二输入部件；31、水罐；32、第一输出管路；33、调节阀；34、流量计；35、水栗;
[0035]40、第三输入部件；41、分散剂配比罐；42、第二输出管路；43、计量泵；44、分散剂过渡泵；45、分散剂过渡罐。
【具体实施方式】
[0036]以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
[0037]参照图1，本发明的优选实施例提供了一种粗磨自动配浆系统，该系统用于高岭土进行粗磨加工，包括粗磨机10，粗磨机10设有入料口 11和出浆口 12，入料口 11分别连接有用于导入矿料的第一输入部件20、用于导入水的第二输入部件30和用于导入分散剂的第三输入部件40 ;本实施例中，粗磨机10上可设有三个入料口 11，分别对应第一输入部件20、第二输入部件30和第三输入部件40，使得各输入部件经相应的入料口导入介质至粗磨机10内，粗磨机10再对混合后的矿料、水和分散剂进行粗磨加工，经出浆口 12输出矿浆，本实施例中，矿料为经粗破加工后的高岭土矿，当然，本领域技术人员可以理解，该矿料不限于高岭土矿，还可为高铝矾土等其他非金属矿。优选地，为了便于加工，在其他实施例中，第一输入部件20、第二输入部件30和第三输入部件40共用一个入料口 11,这样,通过该入料口 11就可以导入矿料、水和分散剂，从而简化了粗磨机10的结构，节省了制造成本。本实施例中，该粗磨自动配浆系统还包括处理器(图中未示出)及用于检测粗磨机10的参数信息的检测传感器，处理器根据参数信息控制第一输入部件20、第二输入部件30和第三输入部件40的工作。本实施例中，该检测传感器包括:与出浆口 12连通用于检测粗磨机10输出矿浆的密度值的质量流量计14和/或用于检测粗磨机10的驱动电机的电流值的电流互感器。处理器根据矿衆的密度值和/或驱动电机的电流值来控制第一输入部件20、第二输入部件30和第三输入部件40的工作，从而实现矿料、水和分散剂的自动供给及混合。本实施例通过将粗磨机10上分别设置第一输入部件20、第二输入部件30和第三输入部件40，实现了矿料、水和分散剂的自动导入，且通过处理器控制第一输入部件、第二输入部件和第三输入部件，实现了各介质进料量的自动控制，保证了矿料、水和分散剂的混合配比的稳定，操作方便，省时省力，且提高了成品的质量，既避免了传统的手工添加分散剂和水导致的矿浆浓度不一致和成品的质量不稳定，又实现了粗磨配浆的自动加工，提高了加工效率，节省了人力物力。
[0038]本实施例中，可选地，第一输入部件20包括料仓21，料仓21的入口接收经粗破加工后的高岭土矿，料仓21的出口经传送带22连接至入料口 11，传送带22由变频器驱动，变频器与处理器电连接，以在处理器的控制下驱动传送带22，本实施例，通过调节变频器的工作频率实现矿料输入速度的调节。
[0039]本实施例中，可选地，第二输入部件30包括用于储存水的水罐31，水罐31经第一输出管路32连通至入料口 11，第一输出管路32上设有调节阀33，调节阀33与处理器电连接，以在处理器的控制下调节第一输出管路32的流量大小。本实施例中，优选地，该调节阀33为气动阀或者电磁阀，气动阀或者电磁阀根据处理器的控制信号控制开口角度，以控制第一输出管路32的流量大小。优选地，第一输出管路32上设有流量计34，流量计34与处理器电相连，以将第一输出管路32的流量数据传递至处理器，实现处理器对反映第一输出管路32的流量大小的数据的实时采集需求。优选地，处理器根据流量计34采集的实际流量与处理器的计算流量进行PID控制来实时调节调节阀33的开口大小，以保证第一输出管路32的流量稳定。更优选地，第一输出管路32上设有恒压水泵35，以满足第一输出管路32上输出水压的要求。
[0040]本实施例中，可选地，第三输入部件40包括用于储存分散剂的分散剂配比罐41，分散剂配比罐41经第二输出管路42连通至入料口 11，第二输出管路42设有计量泵43，计量泵43由变频器控制，变频器与处理器电连接，以将第二输出管路42的流量数据传递至处理器和在处理器的控制下调节第二输出管路42的流量大小，从而实现分散剂流量的实时检测和控制，本实施例中，计量泵43由变频器驱动，处理器通过控制该变频器的工作频率调节计量泵43的运行速度，从而调节分散剂流量大小。优选地，第二输出管路42设有分散剂过渡泵44和分散剂过渡罐45，分散剂配比罐41内储存的分散剂经分散剂过渡泵44加压导入分散剂过渡罐45，分散剂过渡罐45内的分散剂再经计量泵43的流量控制导入入料口11，以满足分散剂输出的压力要求，提高分散剂的混合均匀效果。
[0041]本实施例中，可选地，出浆口 12连通有用于输出矿浆的过浆泵13，过浆泵13用于将经粗磨后生成的矿浆导出至下一工序进行加工。优选地，出浆口 12的输出管道上设有用于储存矿浆的过渡罐15，以满足经过浆泵13调节矿浆的输出速度的要求。
[0042]本实施例中，优选地,处理器电连接有用于人机交互的输入输出单兀，该输入输出单元优选为触控屏，操作人员可以方便地经触控屏输入控制参数、启停设备、显示设备运行参数(矿浆的密度值、工作时长、粗磨机的驱动电机的电流值等)和报警输出等。
[0043]根据本发明的另一方面，本发明粗磨自动配浆控制方法实施例一，采用上述实施例的粗磨自动配浆控制系统，参照图2，该方法包括:
[0044]步骤S101、设定第一输入部件20、第二输入部件30和第三输入部件40的初始参数并启动系统；
[0045]在启动系统之前，操作人员根据经验设定第一输入部件20、第二输入部件30和第三输入部件40的初始参数，即通过处理器设定驱动传送带22的传送速度的变频器的初始工作频率、设定调节阀33的流量值、设定驱动计量泵43工作的变频器的初始工作频率，启动系统，粗磨机10经第一输入部件20、第二输入部件30和第三输入部件40自动输入矿料、水和分散剂，进入工作状态。
[0046]步骤S103、根据粗磨机10的工作电流值调节第二输入部件30的水流量变量值；
[0047]处理器接收电流互感器检测的粗磨机10的工作电流值，即粗磨机10的驱动电机的电流值，通过该工作电流值的变化来调节水流量的变量值，即处理器根据工作电流值生成调节水的流量大小的第一控制信号给调节阀33，调节阀33通过调节开口大小以实现第二输入部件30的水的流量，实现水的流量与粗磨机10的工作电流的联锁，以保证粗磨机不过载工作，且粗磨机处于最佳的工作状态。
[0048]步骤S105、根据水流量的变量值调节第三输入部件40和第一输入部件20的相应变量值。
[0049]处理器根据第一控制信号相应生成用于调节矿料导入速度的第二控制信号、用于调节分散剂的导入流量的第三控制信号，从而实现水、矿料和分散剂的配比在设定范围内，其中矿料、水和分散剂具有对应的比例关系且预先存储在处理器中，本实施例中，根据水的流量变量值调节矿料的速度变量和分散剂的流量变量。
[0050]本发明粗磨自动配浆控制方法实施例二采用上述实施例的粗磨自动配浆控制系统，与上述方法实施例一的区别在于，本实施例二采用根据矿浆的密度值调节矿料的输入速度，再结合粗磨机的工作电流值调节水的输入速度变量和分散剂的流量变量，从而实现粗磨机自动供料的控制，参照图3,包括:
[0051]步骤S201、设定第一输入部件20、第二输入部件30和第三输入部件40的初始参数并启动系统；
[0052]在启动系统之前，操作人员根据经验设定第一输入部件20、第二输入部件30和第三输入部件40的初始参数，即通过处理器设定驱动传送带22的传送速度的变频器的初始工作频率、设定调节阀33的流量值、设定驱动计量泵43工作的变频器的初始工作频率，启动系统，粗磨机10经第一输入部件20、第二输入部件30和第三输入部件40自动输入矿料、水和分散剂，进入工作状态。
[0053]步骤S203、根据粗磨机10输出矿浆的密度值调节第一输入部件20的矿料输入速度；
[0054]处理器接收质量流量计14检测的矿浆的密度值，根据该密度值调节第一输入部件20的矿料输入速度，即处理器根据该密度值生成调节传送带22的速度大小的第四控制信号给驱动该传送带的变频器，例如，当高岭土矿料的进料量过大，在质量流量计14的密度值会反映出来密度大了，这时通过处理器自动将传送带22的变频器频率减一个设定值，调节完后经过一个周期，如果密度值仍大于密度设定值，通过处理器再自动将传送带22的变频器频率减一个设定值，不停的循环直到密度值达到设定值范围为至；相反当高岭土矿料的进料量过小，在质量流量计14的密度值会反映出来密度值小了，这时通过处理器自动将传送带22的变频器频率加一个设定值，调节完后经过一个周期，如果密度值仍小于密度设定值，通过处理器再自动将传送带22的变频器频率加一个设定值，不停的循环直到密度值达到设定值为至，设备不停的进行设定值与实际值进行对比，并进行自动调节，始终维持密度值在一定的范围内。
[0055]步骤S205、根据粗磨机10的工作电流值调节第二输入部件30和第三输入部件40
的相应变量值。
[0056]处理器接收电流互感器检测的粗磨机10的工作电流值，即粗磨机10的驱动电机的电流值，通过该工作电流值的变化来调节水流量的变量值，即处理器根据工作电流值生成调节水的流量大小的第四控制信号给调节阀33，调节阀33通过调节开口大小以实现第二输入部件30的水的流量，实现水的流量与粗磨机10的工作电流的联锁，以保证粗磨机不过载工作，且粗磨机处于最佳的工作状态。同时，处理器根据该第四控制信号生成用于调节分散剂的导入流量的第五控制信号，以实现分散剂的导入流量的相应调节。
[0057]本发明方法实施例中，优选地，上述实施例一的调节方法与实施例二的调节方法可以结合使用，以实现既保证粗磨机处于最佳的工作状态，又保证经粗磨机加工后的矿浆的密度值处于设定范围，成品质量可靠的效果。
[0058]由以上描述可以得知，本实施例粗磨配浆系统及其控制方法，能够实现水、矿料和分散剂的自动添加和自动调节，减轻了操作人员的劳动强度，且能够保证高岭土原矿、水和分散剂的配比稳定，矿衆的性能稳定。
[0059]以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种粗磨自动配浆系统，其特征在于，包括粗磨机(10)，所述粗磨机(10)设有入料口(11)和出浆口(12)，所述入料口(11)分别连接有用于导入矿料的第一输入部件(20)、用于导入水的第二输入部件(30)和用于导入分散剂的第三输入部件(40)； 还包括处理器及用于检测所述粗磨机(10)的参数信息的检测传感器，所述处理器根据所述参数信息控制所述第一输入部件(20)、所述第二输入部件(30)和所述第三输入部件(40)的工作。
2.根据权利要求1所述的粗磨自动配浆系统，其特征在于， 所述检测传感器包括: 与所述出浆口(12)连通用于检测所述粗磨机(10)输出矿浆的密度值的质量流量计(14)和/或用于检测所述粗磨机(10)的驱动电机的电流值的电流互感器。
3.根据权利要求1所述的粗磨自动配浆系统，其特征在于， 所述第一输入部件(20)包括料仓(21)，所述料仓(21)的出口经传送带(22)连接至所述入料口(11)，所述传送带(22)由变频器驱动，所述变频器与所述处理器电连接，以在所述处理器的控制下驱动所述传送带(22)。
4.根据权利要求1所述的粗磨自动配浆系统，其特征在于， 所述第二输入部件(30)包括水罐(31)，所述水罐(31)经第一输出管路(32)连通至所述入料口(11)，所述第一输出管路(32)上设有调节阀(33)和流量计(34)，所述调节阀(33)由所述处理器根据所述流量计(34)所测的实际流量进行PID控制来调节开口大小，以控制所述第一输出管路(32)的流量大小。
5.根据权利要求1所述的粗磨自动配浆系统，其特征在于， 所述第三输入部件(40)包括分散剂配比罐(41)，所述分散剂配比罐(41)经第二输出管路(42)连通至所述入料口(11)，所述第二输出管路(42)设有计量泵(43)，所述计量泵(43)与所述处理器电连接，以将所述第二输出管路(42)的流量数据传递至所述处理器和在所述处理器的控制下调节所述第二输出管路(42)的流量大小。
6.根据权利要求1所述的粗磨自动配浆系统，其特征在于， 所述出浆口(12)连通有用于输出矿浆的过浆泵(13)。
7.根据权利要求1所述的粗磨自动配浆系统，其特征在于， 所述处理器电连接有用于人机交互的输入输出单兀。
8.一种粗磨自动配浆控制方法，其特征在于，采用权利要求1至7任一所述的粗磨自动配浆控制系统，包括: 设定所述第一输入部件(20)、所述第二输入部件(30)和所述第三输入部件(40)的初始参数并启动系统； 根据所述粗磨机(10)的工作电流值调节所述第二输入部件(30)的水流量变量值； 根据所述水流量变量值调节所述第三输入部件(40)和所述第一输入部件(20)的相应变量值。
9.一种粗磨自动配浆控制方法，其特征在于，采用权利要求1至7任一所述的粗磨自动配浆控制系统，包括: 设定所述第一输入部件(20)、所述第二输入部件(30)和所述第三输入部件(40)的初始参数并启动系统；根据所述粗磨机(10)输出矿浆的密度值调节所述第一输入部件(20)的矿料输入速度； 根据所述粗磨机(10)的工作电流值调节所述第二输入部件(30)和所述第三输入部件(40)的相应变量值。
【文档编号】B02C25/00GK104289303SQ201410532738
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年10月11日 优先权日:2014年10月11日
【发明者】冯建明, 李伟, 夏勇波 申请人:内蒙古超牌建材科技有限公司