球磨機(jī)在進(jìn)行磨礦作業(yè)時(shí)，需要定時(shí)、定量、按比例地補(bǔ)充各種規(guī)格的鋼球，以使磨機(jī)的填充率和球徑比保持在要求的范圍內(nèi)，從而保證球磨機(jī)高效低耗地運(yùn)行。

    由于沒(méi)有適合現(xiàn)場(chǎng)要求的自動(dòng)加球設(shè)備，使得球磨機(jī)一直沿用傳統(tǒng)的人工加球方式，不但工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，而且難以達(dá)到定時(shí)、定量、按比例地補(bǔ)充各種規(guī)格鋼球的要求，影響了球磨機(jī)效能的很好發(fā)揮。2002年，該公司綜合運(yùn)用光、機(jī)、電一體化技術(shù)，設(shè)計(jì)出了一款通過(guò)安裝在滾筒上的球爪進(jìn)行隨機(jī)取球，然后通過(guò)光電檢測(cè)器進(jìn)行非接觸檢測(cè)，并由可編程序控制器進(jìn)行智能辨識(shí)和控制的智能型自動(dòng)加球裝置，從根本上解決了以往加球機(jī)存在的鋼球卡、堵現(xiàn)象，對(duì)直徑40mm以上的任意鋼球均能順利補(bǔ)加，并能準(zhǔn)確識(shí)別鋼球的類(lèi)型和數(shù)量，實(shí)現(xiàn)了多規(guī)格鋼球的混裝補(bǔ)加和控制。

    一、檢測(cè)與控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工作原理。球磨機(jī)需要按比例補(bǔ)加不同直徑的鋼球。以攀鋼礦業(yè)公司的球磨系統(tǒng)為例，需要補(bǔ)加的125mm、100mm和80mm鋼球的比例分別為25%、41%、34%。由于現(xiàn)場(chǎng)空間的限制以及出于成本上的考慮，不可能為3種鋼球分別配置1臺(tái)加球機(jī)。為此，采取隨機(jī)取球、精確控制的自動(dòng)加球方案，成功實(shí)現(xiàn)了一機(jī)加多球，其基本思路是，將各種規(guī)格的鋼球混裝在1臺(tái)加球機(jī)內(nèi)，由加球滾筒隨機(jī)抓取鋼球放入球槽內(nèi)，然后通過(guò)在球道上安裝鋼球類(lèi)型檢測(cè)和計(jì)數(shù)裝置來(lái)精確計(jì)量和控制進(jìn)入球磨機(jī)的鋼球量和鋼球配比，從而實(shí)現(xiàn)鋼球的自動(dòng)、定時(shí)、定量、按比例補(bǔ)加。

    控制系統(tǒng)采用PLC作為中心控制器，通過(guò)控制程序完成電動(dòng)的啟?？刂?、檢測(cè)信號(hào)的處理、鋼球類(lèi)型的判斷和加球量的統(tǒng)計(jì)等工作，控制系統(tǒng)框圖見(jiàn)圖2。同時(shí)，為了加強(qiáng)人機(jī)交互功能，系統(tǒng)設(shè)計(jì)了中文界面的操作員屏幕。操作人員可在屏幕上進(jìn)行加球量、加球周期、鋼球單重等參數(shù)的設(shè)置，并可通過(guò)屏幕隨時(shí)了解加球機(jī)累計(jì)加球的質(zhì)量、各種規(guī)格鋼球的數(shù)量等數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)鋼球量和鋼球配比的精確管理。

    二、我公司研制的LFJQ系列自動(dòng)加球機(jī)。LFJQ系列自動(dòng)加球機(jī)是我公司針對(duì)礦山企業(yè)研制的產(chǎn)品。目前的加球機(jī)已是第三代產(chǎn)品，它采用西門(mén)子PLCS7－200作為控制器、S7－200專(zhuān)用觸摸屏K－TP178作為人機(jī)界面（HMI），通過(guò)擴(kuò)展口可以與上位機(jī)連接，把自動(dòng)加球機(jī)的數(shù)據(jù)傳到上位機(jī)組態(tài)畫(huà)面中，可以通過(guò)組態(tài)畫(huà)面對(duì)自動(dòng)加球機(jī)進(jìn)行控制。加球機(jī)實(shí)物照片見(jiàn)圖3所示。

    該自動(dòng)加球機(jī)分為手動(dòng)、自動(dòng)和全自動(dòng)3種狀態(tài)。通過(guò)觸摸屏按鈕可以互相切換，在觸摸屏畫(huà)面中有狀態(tài)顯示。

    在手動(dòng)狀態(tài)下，完全人工通過(guò)觸摸屏按鈕直接控制加球電動(dòng)機(jī)和擋板電動(dòng)機(jī)的啟停，系統(tǒng)不參與控制。
在自動(dòng)狀態(tài)下，按照用戶(hù)要求通過(guò)觸摸屏設(shè)定每次加球個(gè)數(shù)以及間隔時(shí)間，自控制器按照用戶(hù)的設(shè)定值，自動(dòng)開(kāi)停機(jī)。

    在全自動(dòng)狀態(tài)下，可以通過(guò)上位機(jī)傳送的實(shí)時(shí)礦量及現(xiàn)場(chǎng)工藝條件等數(shù)據(jù)自動(dòng)算出每個(gè)小時(shí)的加球量，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)加球。

    自動(dòng)加球機(jī)具有定時(shí)定量均勻加球，累計(jì)加球量，無(wú)球報(bào)警等功能，具有不蓬料、不卡球，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于維護(hù)的特點(diǎn)。有利于保持球磨機(jī)內(nèi)合理的球徑配比和鋼球充填率，從而提高磨礦效率，降低球耗和電耗。以Ф2700mm×3600mm球磨機(jī)為例，使用自動(dòng)加球機(jī)后，一臺(tái)球磨機(jī)每年可節(jié)約鋼球20.4t，節(jié)電10.9萬(wàn)kW·h。同時(shí)，它還能減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，有利于加強(qiáng)文明生產(chǎn)管理。它被廣泛應(yīng)用于冶金、煤炭、建材、電力等行業(yè)球磨作業(yè)過(guò)程中的鋼球自動(dòng)添加。

    青島藍(lán)方自控系統(tǒng)有限公司(http://m.6rl82.com)是一家專(zhuān)門(mén)從事礦山自動(dòng)化設(shè)備研發(fā)、設(shè)計(jì)、加工及安裝的專(zhuān)業(yè)化公司。主營(yíng)產(chǎn)品有：自動(dòng)加球機(jī),全自動(dòng)加球機(jī),球磨自動(dòng)加球機(jī)，采礦破碎流程控制，浮選控制系統(tǒng)，磨礦自動(dòng)控制系統(tǒng)，濃度計(jì)，排水自動(dòng)控制系統(tǒng)，選礦生產(chǎn)控制系統(tǒng)等自動(dòng)化類(lèi)產(chǎn)品。