导读:研究球磨过程、检测球磨机内部参数的适时状态、对球磨机内部参数进行优化，其最终目的就是为了确定球磨机运行过程中其内部参数的实际值偏离所要求的最优或最适宜条件有多远，然后采取适当的措施，或内部参数回到原来的最优状态。
球磨机内部参数最优条件的控制 当球磨过程给矿性质（如给料粒度、可磨性等）发生变化或系统受到干扰时，球磨机的内部参数就会偏离原来的最优状态，影响磨矿效果。
研究球磨过程、检测球磨机内部参数的适时状态、对球磨机内部参数进行优化，其最终目的就是为了确定球磨机运行过程中其内部参数的实际值偏离所要求的最优或最适宜条件有多远，然后采取适当的措施，或内部参数回到原来的最优状态。
球磨机内部参数的优化控制按照如下步骤进行： 1、针对某一具体矿石、要求的磨矿产品粒度以及球磨机的结构和形式，根据试验室试验确定球磨机适宜的内部参数，即适宜的介质充填率（包括介质配比）、料球比和磨矿浓度，作为球磨机内疗参数的设定值。
2、根据工业球磨机的实际输出特性，求解方程（https://www.flowerba.com/）~（https://www.flowerba.com/）式中的k1、k2和k3，建立工业球磨机的外部响应与其内部参数之间关系的数学模型。
3、根据工业球磨机外部响应的实际测定结果。
4、将球磨机内部参数的适时值与设定值进行比较，以确定控制系统的动作。
5、若球磨机内部参数的适时值与设定值的偏差在允许的波动范围内（如3%），则控制系统不动作；否则，控制系统将采取调整措施，如加球、加料、加水等，使球磨机的内部参数回到最优状态。
6、重复（3）~（5），以维持球磨机运行在最优状态。
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这种控制系统由于能够根据球磨机的适时外部响应直接判断出生产中球磨机内部参数的适时状态；因此，只要经过试验预先确定出生产中球磨机的适宜工作参数及允许波动的范围，就可以进行适时调整（加球、加料、加水），使球磨机始终维持在最优状态下运行。
为球磨机的优化控制提供了一种新方法。
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球磨机内部参数的优化与控制 由于球磨过程具有随机性、复杂性和时变性等特点，人们不可能通直觉经验判断来解决球磨机内部参数的最优化问题，这里研究球磨机内部参数的优化与控制问题，以期对球磨过程的优化控制有所帮助。
1、球磨机内部参数优化的概念 要研究球磨机内部参数的优化问题，首先必须明确球磨机内部参数优化的概念，即何为球磨机内部参数的最优状态。
本研究所说的球磨机内部参数最优化，包括两方面的内容：一方面是确定球磨机内部参数的最优状态，即在磨矿粒度和质量合格（尽可能达到有用矿物单体分离而又不产生过粉碎）的前提下，最大限度地提高球磨机的处理量或磨矿效率，同时降低钢耗和能耗；另一方面，调节球磨机的加球量、加料量和加水量，使球磨机的内部参数即介质充填率、料球比和磨矿浓度稳定在要求的适宜范围内。
2、球磨机内部参数最优状态的确定 由于影响球磨过程作业指标的因素很多，这些因素本身又相互影响、相互制约，因此关于球磨机最优化生产条件到目前为止仍处于深入研究而尚未很好解决阶段；除此之外，各因素的多变性及随机性也大大增加了最优化问题解决的难度。
由于上述诸多原因，到目前为止球磨机内部最优化工作参数的选择仍主要依靠试验方法来解决。
试验法确定球磨机内部参数的最优状态：在实际工作中，首先根据某一特定的矿石和矿石性质、要求的磨矿产品粒度以及球磨机的结构和型式，采用试验方法，确定球磨机的适宜工作条件，即适宜的介质充填率（包括介质配比）、料球比和磨矿浓度，使球磨机的磨矿效率最高；然后在工业生产中力球维持这些参数在允许的范围内波动，以实现球磨机在最优状态下运行；在保证产品质量的前提下，使球磨机的处理量达到最大值，这也是球磨机自动控制追求的目标。
在实践中，用试验方法确定球磨机内部参数的最优状态是一种切实可行的方法。
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球磨机内部参数检测的研究内容 近年来随着检测仪表、计算机技术的迅速发展，生产过程自动检测技术的应用已日趋广泛，选矿过程自动检测技术的应用与研究也在迅速发展，尤其是现代检测技术和手段的发展和完善为选矿过程的优化控制创造了更有利的条件。
1、到目前为止，所有的检测方法（不论是单因素检测还是双因素检测）都不能准确地确定球磨机的内部参数。
由于不能很好地解决球磨机内部参数的在线检测，磨矿回路的控制器都是通过不能反映球磨机内部真实情况的参数来实施控制，球磨机也不能维持运行在最优状态，因此限制了球磨过程的自动控制效果。
2、球磨过程输入与输出之间关系的数学模型有待进一步的研究。
所有的模型考虑的因素都是介质填充率和球磨机转速率，有的模型也考虑了料球比，但对于磨矿浓度的影响则研究较少。
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而且对加入矿浆以后球磨机输入与输出关系的研究还很不够。
因此，模型不能反映实际情况，限制了在实际生产中的应用。
3、对球磨机内部参数的优化研究还不够，这也是目前工业生产中球磨机不能运行的最优状态的主要原因之一。
缺少有效且实用的检测方法和手段、数学模型中使用参数不全面、球磨机内部参数优化的不足是目前球磨过程自动检测中存在的主要问题，同时也是自动控制不能取得满意结果的症结所在。
基于前人的研究成果，本研究拟以计算机技术为基础，借助现代检测技术，选用适宜的检测仪表，确定球磨机的内部参数，在此基础上，研究球磨机内部参数的优化，为球磨过程的优化控制奠定基础。
具体研究工作有以下几个方面。
1)、在实验室内，设计和建立球磨机工作系统。
2)、选择适宜的检测仪表，建立球磨机内部参数的计算机检测系统。
由于单因素和双因素都难以确定球磨机中某一时刻的状态，因此，本研究采用三因素响应来确定球磨机的内部参数。
选用电耳、功率和压力传感器来确定球磨机的内部参数。
在检测系统的功能上，引入目前广泛的PC机，建立一套在线检测软件。
3)、分别建立电耳信号、功率信号以及压力传感器信号与球磨机转速率、料球比、介质填充率以及磨矿浓度之间关系的数学模型；研究电耳信号、功率信号以及压力传感器的信号分别随球磨机转速率、料球比、介质填充率以及磨矿浓度的变化规律。
4)、根据所建立的数学模型确定球磨机的内部工作参数。
由于球磨机正常生产时，通常情况下，球磨机的转速率是不改变的，因此，只有其余三个因素影响球磨机的工作状态（不考虑其它因素的影响）。
因此，根据三因素检测所建立的三个数学模型，就可以确定球磨机的适时内部参数。
5)、根据研究结果，对球磨机内部参数进行优化研究，为球磨机内部参数的优化控制奠定基础。
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