一种磨矿分级过程中分级压力控制的方法和装置制造方法
【专利摘要】本申请实施例公开了一种磨矿分级过程中分级压力控制的方法和设备。该方法包括：检测分级装置的当前压力值；根据当前压力值与在先压力值之差，计算当前压力变化值；分析当前压力值的数值范围及当前压力变化值的数值范围；响应于当前压力值大于合理压力上限值且当前压力变化值大于第一变化阈值，增加旋流器开启数量；响应于当前压力值大于合理压力上限值且当前压力变化值小于第一变化阈值，保持旋流器开启数量不变；响应于当前压力值小于合理压力下限值且当前压力变化值小于第二变化阈值，减少旋流器开启数量；响应于当前压力值小于合理压力下限值且当前压力变化值大于第二变化阈值，保持旋流器开启数量不变。
【专利说明】一种磨矿分级过程中分级压力控制的方法和装置
【技术领域】
[0001] 本申请涉及选矿过程控制领域，特别是涉及一种磨矿分级过程中分级压力控制的 方法和装置。
【背景技术】
[0002] 在矿石冶炼的生产过程中，由于采矿得到的原矿矿石达不到冶炼要求，需要先对 原矿矿石进行选矿，从而得到符合冶炼要求的精矿，再用于冶炼过程。选矿作业主要包括对 原矿矿石的破碎筛分、磨矿分级、选别、精矿脱水等环节。其中，磨矿过程是将破碎过的矿石 粉碎到适宜的粒度，并将粉碎过的矿物提供给选别过程。在磨矿过程中，由于矿石被粉碎， 有效矿物成分可以从脉石中解离出来，不同的有效矿物成分得以相互解离。磨矿作业是提 供选别原料的关键工序，对磨矿过程的控制情况，将直接影响到磨矿产品的粒度是否能够 达到适宜的粒度，进而影响选别过程和选矿产品的质量。
[0003] 参见图1，示出了一种磨矿过程中磨矿机的工作过程。矿料和水分别被投放至磨矿 机中混合，经过磨矿机的粉碎之后形成的矿浆再输出至泵池，泵池中的矿浆由矿浆泵送至 分级装置（一般为水力旋流器）进行分级处理，分级装置中溢流出的即为满足颗粒要求的 矿浆，进入下一级工序，未达到要求的再回到球磨机进行再一次的研磨。其中，分级装置一 般采用的是水力旋流器。具体地，在水力旋流器中，由于粗颗粒与细颗粒之间存在粒度差或 密度差，两者受到的离心力、向心浮力、流体曳力等力的大小不同，大部分细颗粒在旋流的 作用下由上口溢流管排出，粗颗粒则抛向桶壁，沿桶壁下滑，从下口排出，从而实现粗颗粒 与细颗粒的分级。
[0004] 需要说明的是，由于矿浆是由矿浆泵从泵池送至分级装置的，在泵池的矿浆液位 以及矿浆泵的扬程等众多因素影响下，分级装置的分级压力（如水力旋流器的液压）并不 稳定而是会实时变化的，而分级压力的不稳定会对矿浆分级的效果具有很大的影响。当分 级压力过低时，许多细颗粒无法被分离出来，而当分级压力过高时，则会造成同时包含粗颗 粒与细颗粒的矿浆溢出。可见，只有保持分级压力稳定在合理的范围内，才能保证矿浆的分 级欢果。
[0005] 为了保持分级压力的稳定，现有技术中采用的是实时地基于当前分级装置的实际 分级压力与预设的基准压力之间的差值来对矿浆泵的频率进行调节，以调节矿浆泵向分级 装置输送矿浆的压力，从而使得分级装置的分级压力稳定在基准压力上。但是，由于矿浆泵 的频率发生变化以后矿浆泵向分级装置输送的矿浆需要一定的时间才会达到与调节后频 率相适应的分级压力，从矿浆泵频率的调节到分级压力针对本次频率调节的调整完毕具有 一定的时间延迟，因此，现有技术通过实时地基于实际分级压力与基准压力之间的差值来 调节矿浆泵频率，使得分级压力还未针对前一次频率调节而调整完毕就又再次调节了矿浆 泵频率，这往往就会造成分级压力的过度调整，导致分级压力更大的波动而难以稳定，从而 使磨矿分级过程的分级效果受到影响。
【发明内容】
[0006] 本申请所要解决的技术问题是，提供一种磨矿分级过程中分级压力控制的方法和 装置，以解决按照现有技术中按照实时地基于实际分级压力与基准压力之间的差值来调节 矿浆泵频率而导致的分级压力过度调整以及波动大的技术问题。
[0007] 为解决上述技术问题，本申请提供了一种磨矿分级过程中分级压力控制的方法， 该方法包括：
[0008] 检测分级装置在当前时刻的分级压力，作为当前压力值；
[0009] 以分级压力在最近一个统计周期前获取的检测值作为在先压力值，根据所述当前 压力值与所述在先压力值之间的差值，计算当前压力变化值；
[0010] 分析所述当前压力值所属的数值范围以及所述当前压力变化值所属的数值范 围；
[0011] 响应于所述当前压力值大于合理压力上限值且所述当前压力变化值大于第一变 化阈值，以第一调节量将分级装置中旋流器的当前开启数量增加至至第一数量，以便通过 开启所述第一数量的旋流器控制所述分级装置的分级压力；
[0012] 响应于所述当前压力值大于合理压力上限值且所述当前压力变化值小于第一变 化阈值，保持所述分级装置中旋流器的当前开启数量不变，以便通过开启所述当前开启数 量的旋流器控制所述分级装置的分级压力；
[0013] 响应于所述当前压力值小于合理压力下限值且所述当前压力变化值小于第二变 化阈值，以第二调节量将所述分级装置中旋流器的当前开启数量减少至第二数量，以便通 过开启所述第二数量的旋流器控制所述分级装置的分级压力；
[0014] 响应于所述当前压力值小于合理压力下限值且所述当前压力变化值大于第二变 化阈值，保持所述分级装置中旋流器的当前开启数量不变，以便通过开启所述当前开启数 量的旋流器控制所述分级装置的分级压力；
[0015] 其中，所述合理压力上限值大于所述合理压力下限值，所述第一变化阈值不大于 0,所述第二变化阈值不小于0。
[0016] 此外，本申请提供了一种磨矿分级过程中分级压力控制的装置，该装置包括：
[0017] 检测模块，用于检测分级装置在当前时刻的分级压力，作为当前压力值；
[0018] 计算模块，用于以分级压力在最近一个统计周期前获取的检测值作为在先压力 值，根据所述当前压力值与所述在先压力值之间的差值，计算当前压力变化值；
[0019] 分析模块，用于分析所述当前压力值所属的数值范围以及所述当前压力变化值所 属的数值范围；
[0020] 第一增加模块，用于响应于所述当前压力值大于合理压力上限值且所述当前压力 变化值大于第一变化阈值，以第一调节量将分级装置中旋流器的当前开启数量增加至第一 数量，以便通过开启所述第一数量的旋流器控制所述分级装置的分级压力；
[0021] 第一保持模块，用于响应于所述当前压力值大于合理压力上限值且所述当前压力 变化值小于第一变化阈值，保持所述分级装置中旋流器的当前开启数量不变，以便通过开 启所述当前开启数量的旋流器控制所述分级装置的分级压力；
[0022] 第一减少模块，用于响应于所述当前压力值小于合理压力下限值且所述当前压力 变化值小于第二变化阈值，以第二调节量将所述分级装置中旋流器的当前开启数量减少至 第二数量，以便通过开启所述第二数量的旋流器控制所述分级装置的分级压力；
[0023] 第二保持模块，用于响应于所述当前压力值小于合理压力下限值且所述当前压力 变化值大于第二变化阈值，保持所述分级装置中旋流器的当前开启数量不变，以便通过开 启所述当前开启数量的旋流器控制所述分级装置的分级压力；
[0024] 其中，所述合理压力上限值大于所述合理压力下限值，所述第一变化阈值不大于 〇,所述第二变化阈值不小于0。
[0025] 与现有技术相比，本发明具有以下优点：
[0026] 根据本申请实施方式提供的、用于磨矿分级过程中分级压力控制的方法和装置， 分级装置中的分级压力通过分级装置中旋流器开启数量的调节进行控制，并同时根据分级 压力的当前压力值以及最近一段时间内的压力变化值所体现的压力变化趋势来确定旋流 器开启数量的调节方式，具体地说，在当前压力值高于合理范围时，如果最近的压力变化呈 现出增大趋势或幅度不足的减小趋势则增加旋流器的开启数量，如果最近的压力变化呈现 出足够幅度的减小趋势则保持旋流器的开启数量不变，而在当前压力值低于合理范围时， 如果最近的压力变化呈现出减小趋势或幅度不足的增大趋势则减少旋流器的开启数量，如 果最近的压力变化呈现出足够幅度的增大趋势则拒绝增大矿浆泵的频率，由此可见，在分 级压力针对本次频率调节还未调整完毕时，即使当前压力值还未调整到合理范围，压力变 化值也可以体现出压力变化趋势足以使分级压力变化至调整至合理范围，此时保持旋流器 的开启数量不变，而不再按照当前压力值相对于合理范围的偏移来调节，这样就可以避免 分级压力的过度调整，使得分级压力保持稳定，从而提高磨矿分级过程的分级效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0027] 为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下， 还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0028] 图1为磨矿过程中磨矿机的工作过程示意图；
[0029] 图2为本申请中磨矿分级过程中分级压力控制的方法一实施例的流程图；
[0030] 图3为本申请实施例中当前压力处于合理范围内时调节频率一实施方式的流程 图；
[0031] 图4为本申请中磨矿分级过程中分级压力控制的方法另一实施例的流程图；
[0032] 图5为本申请中磨矿分级过程中分级压力控制的装置一实施例的流程图。
【具体实施方式】
[0033] 为了使本【技术领域】的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的 附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本 申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在 没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0034] 发明人经过研宄发现，现有技术之所以会产生分级压力过度调整的问题，原因在 于现有技术中对分级压力的控制是通过矿浆泵频率的调节来实现的，而矿浆泵频率的调节 方式仅仅是根据实际分级压力的当前值与预设的基准压力之间的差值来确定的。具体地 说，一旦检测到当前压力值偏离合理范围，现有技术就会采用与当前压力值相对于基准压 力的偏移相适应的频率调节方式，也即当前压力值高于基准压力时减小频率调节而当前压 力值低于基准压力时增大频率调节，但是，由于矿浆泵的频率调节反馈到分级压力的变化 有一定的时延，在频率已经调节合适的情况下，分级压力往往还未完全适应已合适的频率， 此时分级压力依然是偏离基准压力的，但此时现有技术就会对已合适的频率继续调节，从 而造成频率的过度调节以及分级压力的过度调整。
[0035] 基于上述分析，本申请的主要思想之一是：为了避免分级压力过度调整的问题，一 方面，分级装置中的分级压力可以通过分级装置中旋流器开启数量的调节进行控制，相对 于通过调节矿浆泵来控制分级压力来说，直接通过调节分级装置来实现分级压力的控制具 有更小的时延，另一方面，旋流器开启数量的调节方式同时依据分级压力的当前压力值和 最近一段时间内的压力变化值，而在当前压力值偏离合理范围的情况下，如果压力变化值 体现出的是不足以使分级压力变化至合理范围的压力变化趋势则按照当前压力值相对于 合理范围的偏移来调节旋流器开启数量，如果压力变化值体现出的是足以使分级压力变化 至合理范围的压力变化趋势则不再调节旋流器开启数量，因此，在分级压力针对本次频率 调节还未调整完毕时，即使当前压力值还未调整到合理范围，压力变化值也能够体现出足 以使分级压力变化至合理范围的压力变化趋势，此时就可以保持旋流器的开启数量不变， 从而避免分级压力的过度调整，使得分级压力保持稳定，从而提高磨矿分级过程的分级效 果。
[0036] 在介绍了本申请的基本思想之后，下面结合附图，通过实施例来详细说明本申请 中磨矿分级过程中分级压力控制的方法和装置的具体实现方式。
[0037] 参见图2,示出了本申请中磨矿分级过程中分级压力控制的方法一实施例的流程 图。在本实施例中，例如具体可以包括如下步骤：
[0038] S201、检测分级装置在当前时刻的分级压力，作为当前压力值。
[0039] 其中，对分级压力的检测例如可以是每隔一个固定的采样周期，就检测一次，如每 秒检测一个分级压力的当前压力值并保存。可以理解的是，在一些实施方式中，可以采用数 据库的方式来保存各个时刻检测到的压力值。具体地，可以将当前调节需要使用的压力值 保存在实时数据库中，而不需要使用的压力值保存在历史数据库中，也即，下文所述的最近 一个统计周期内检测到的压力值保存在实时数据库，不属于最近一个统计周期内检测到的 压力值保存在历史数据库，以便进行当前调节时只需要从实时数据库中获取所需数据。在 检测到分级压力的压力值时，可以先将该压力值保存在实时数据库中，而在经过一个统计 周期之后，再将该压力值移动到历史数据库中保存。
[0040] S202、以分级压力在最近一个统计周期前获取的检测值作为在先压力值，根据所 述当前压力值与所述在先压力值之间的差值，计算当前压力变化值。
[0041] 可以理解的是，当前压力变化值是用于体现最近一个统计周期内分级压力的变化 趋势，其是基于最近一个统计周期开始时检测到的在先浓度值与结束时检测到的当前压力 值之差来计算的。其中，最近一个统计周期的时长可以是按照经验预先设置的，例如5秒。
[0042] 在本实施例的一些实施方式中，当前压力变化值可以是表示分级压力在最近一个 统计周期内压力值大小的变化，例如，当前压力变化值可以等于当前压力值与在先压力值 之间的差值，即，当前压力变化值可以通过下式来计算：
[0043] PItend= PI-PI last；
[0044] 其中，PItmd表示当前压力变化值，PI表示当前压力值，PI last表示在先压力值。
[0045] 在本实施例的另一些实施方式中，当前压力变化值例如可以是分级压力在最近一 个统计周期内压力值变化的速度，例如，基于当前压力值与在先压力值之间的差值，当前压 力变化值可以等于该差值与最近一个统计周期时长之商，即，当前压力变化值可以通过下 式来计算：
【权利要求】
1. 一种磨矿分级过程中分级压力控制的方法，其特征在于，包括： 检测分级装置在当前时刻的分级压力，作为当前压力值； 以分级压力在最近一个统计周期前获取的检测值作为在先压力值，根据所述当前压力 值与所述在先压力值之间的差值，计算当前压力变化值； 分析所述当前压力值所属的数值范围以及所述当前压力变化值所属的数值范围； 响应于所述当前压力值大于合理压力上限值且所述当前压力变化值大于第一变化阈 值，以第一调节量将分级装置中旋流器的当前开启数量增加至至第一数量，以便通过开启 所述第一数量的旋流器控制所述分级装置的分级压力； 响应于所述当前压力值大于合理压力上限值且所述当前压力变化值小于第一变化阈 值，保持所述分级装置中旋流器的当前开启数量不变，以便通过开启所述当前开启数量的 旋流器控制所述分级装置的分级压力； 响应于所述当前压力值小于合理压力下限值且所述当前压力变化值小于第二变化阈 值，以第二调节量将所述分级装置中旋流器的当前开启数量减少至第二数量，以便通过开 启所述第二数量的旋流器控制所述分级装置的分级压力； 响应于所述当前压力值小于合理压力下限值且所述当前压力变化值大于第二变化阈 值，保持所述分级装置中旋流器的当前开启数量不变，以便通过开启所述当前开启数量的 旋流器控制所述分级装置的分级压力； 其中，所述合理压力上限值大于所述合理压力下限值，所述第一变化阈值不大于0,所 述第二变化阈值不小于0。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于， 在所述当前压力值大于高压分界值的情况下，所述第一调节量具体为第一高幅调节 量；在所述当前压力值小于高压分界值且大于所述合理压力上限值的情况下，所述第一调 节量具体为第一低幅调节量；其中，所述高压分界值大于所述合理压力上限值，所述第一高 幅调节量对所述当前开启数量的调节幅度大于所述第一低幅调节量对所述当前开启数量 的调节幅度； 在所述当前压力值小于低压分界值的情况下，所述第二调节量具体为第二高幅调节 量；在所述当前压力值大于低压分界值且小于所述合理压力下限值的情况下，所述第二调 节量具体为第二低幅调节量；其中，所述低压分界值小于所述合理压力下限值，所述第二高 幅调节量对所述当前开启数量的调节幅度大于所述第二低幅调节量对所述当前开启数量 的调节幅度。
3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于， 在所述当前压力值大于高压分界值的情况下，所述第一变化阈值具体为第一高幅变化 阈值；在所述当前压力值小于高压分界值且大于所述合理压力上限值的情况下，所述第一 变化阈值具体为第一低幅变化阈值；其中，所述高压分界值大于所述合理压力上限值，所述 第一高幅变化阈值小于所述第一低幅变化阈值； 在所述当前压力值小于低压分界值的情况下，所述第二变化阈值具体为第二高幅变化 阈值；在所述当前压力值大于低压分界值且小于所述合理压力下限值的情况下，所述第二 变化阈值具体为第二低幅变化阈值；其中，所述低压分界值小于所述合理压力下限值，所述 第二高幅变化阈值大于所述第二低幅变化阈值。
4. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一调节量与所述第二调节量均是 根据当前的旋流器改变基准量来确定的，其中，所述当前的旋流器改变基准量是根据所述 当前压力变化量来确定的。
5. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括： 响应于所述当前压力值小于合理压力上限值且大于合理压力下限值以及所述当前压 力变化值大于第三变化阈值，以第三调节量将所述分级装置中旋流器的当前开启数量增加 至第三数量，以便通过开启所述第三数量的旋流器控制所述分级装置的分级压力； 响应于所述当前压力值小于合理压力上限值且大于合理压力下限值以及所述当前压 力变化值小于第三变化阈值且大于第四变化阈值，保持所述分级装置中旋流器的当前开启 数量不变，以便通过开启所述当前开启数量的旋流器控制所述分级装置的分级压力； 响应于所述当前压力值小于合理压力上限值且大于合理压力下限值以及所述当前压 力变化值小于第四变化阈值，以第四调节量将所述分级装置中旋流器的当前开启数量减少 至第四数量，以便通过开启所述第四数量的旋流器控制所述分级装置的分级压力； 其中，所述第三变化阈值大于〇,所述第四变化阈值小于0。
6. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括： 判断所述当前时刻距离上一次所述分级装置中旋流器的开启数量发生变化的时刻所 经过的时间是否达到约束周期以上，如果是，进入执行所述分析所述当前压力值所属的数 值范围以及所述当前压力变化值所属的数值范围。
7. -种磨矿分级过程中分级压力控制的装置，其特征在于，包括： 检测模块，用于检测分级装置在当前时刻的分级压力，作为当前压力值； 计算模块，用于以分级压力在最近一个统计周期前获取的检测值作为在先压力值，根 据所述当前压力值与所述在先压力值之间的差值，计算当前压力变化值； 分析模块，用于分析所述当前压力值所属的数值范围以及所述当前压力变化值所属的 数值范围； 第一增加模块，用于响应于所述当前压力值大于合理压力上限值且所述当前压力变 化值大于第一变化阈值，以第一调节量将分级装置中旋流器的当前开启数量增加至第一数 量，以便通过开启所述第一数量的旋流器控制所述分级装置的分级压力； 第一保持模块，用于响应于所述当前压力值大于合理压力上限值且所述当前压力变化 值小于第一变化阈值，保持所述分级装置中旋流器的当前开启数量不变，以便通过开启所 述当前开启数量的旋流器控制所述分级装置的分级压力； 第一减少模块，用于响应于所述当前压力值小于合理压力下限值且所述当前压力变化 值小于第二变化阈值，以第二调节量将所述分级装置中旋流器的当前开启数量减少至第二 数量，以便通过开启所述第二数量的旋流器控制所述分级装置的分级压力； 第二保持模块，用于响应于所述当前压力值小于合理压力下限值且所述当前压力变化 值大于第二变化阈值，保持所述分级装置中旋流器的当前开启数量不变，以便通过开启所 述当前开启数量的旋流器控制所述分级装置的分级压力； 其中，所述合理压力上限值大于所述合理压力下限值，所述第一变化阈值不大于〇,所 述第二变化阈值不小于0。
8. 根据权利要求7所述的装置，其特征在于， 在所述当前压力值大于高压分界值的情况下，所述第一调节量具体为第一高幅调节 量；在所述当前压力值小于高压分界值且大于所述合理压力上限值的情况下，所述第一调 节量具体为第一低幅调节量；其中，所述高压分界值大于所述合理压力上限值，所述第一高 幅调节量对所述当前开启数量的调节幅度大于所述第一低幅调节量对所述当前开启数量 的调节幅度； 在所述当前压力值小于低压分界值的情况下，所述第二调节量具体为第二高幅调节 量；在所述当前压力值大于低压分界值且小于所述合理压力下限值的情况下，所述第二调 节量具体为第二低幅调节量；其中，所述低压分界值小于所述合理压力下限值，所述第二高 幅调节量对所述当前开启数量的调节幅度大于所述第二低幅调节量对所述当前开启数量 的调节幅度。
9. 根据权利要求7所述的装置，其特征在于， 在所述当前压力值大于高压分界值的情况下，所述第一变化阈值具体为第一高幅变化 阈值；在所述当前压力值小于高压分界值且大于所述合理压力上限值的情况下，所述第一 变化阈值具体为第一低幅变化阈值；其中，所述高压分界值大于所述合理压力上限值，所述 第一高幅变化阈值小于所述第一低幅变化阈值； 在所述当前压力值小于低压分界值的情况下，所述第二变化阈值具体为第二高幅变化 阈值；在所述当前压力值大于低压分界值且小于所述合理压力下限值的情况下，所述第二 变化阈值具体为第二低幅变化阈值；其中，所述低压分界值小于所述合理压力下限值，所述 第二高幅变化阈值大于所述第二低幅变化阈值。
10. 根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第一调节量与所述第二调节量均是 根据旋流器改变基准量来确定的，其中，所述旋流器改变基准量是根据所述当前压力变化 量来确定的。
11. 根据权利要求7所述的装置，其特征在于，还包括： 第二增加模块，用于响应于所述当前压力值小于合理压力上限值且大于合理压力下限 值以及所述当前压力变化值大于第三变化阈值，以第三调节量将所述分级装置中旋流器的 当前开启数量增加至第三数量，以便通过开启所述第三数量的旋流器控制所述分级装置的 分级压力； 第三保持模块，用于响应于所述当前压力值小于合理压力上限值且大于合理压力下限 值以及所述当前压力变化值小于第三变化阈值且大于第四变化阈值，保持所述分级装置中 旋流器的当前开启数量不变，以便通过开启所述当前开启数量的旋流器控制所述分级装置 的分级压力； 第二减少模块，用于响应于所述当前压力值小于合理压力上限值且大于合理压力下限 值以及所述当前压力变化值小于第四变化阈值，以第四调节量将所述分级装置中旋流器的 当前开启数量减少至第四数量，以便通过开启所述第四数量的旋流器控制所述分级装置的 分级压力； 其中，所述第三变化阈值大于〇,所述第四变化阈值小于0。
12. 根据权利要求7所述的装置，其特征在于，还包括： 判断模块，用于判断所述当前时刻距离上一次所述分级装置中旋流器的开启数量发生 变化的时刻所经过的时间是否达到约束周期以上； 触发模块，用于在所述判断模块的判断结果为是的情况下，触发所述分析模块。
【文档编号】B02C25/00GK104475240SQ201410815721
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年12月24日 优先权日:2014年12月24日
【发明者】李宗平 申请人:中冶长天国际工程有限责任公司