JPS645942B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、各種原料を粉砕して粉粒体を形成す
るための粉砕機を逐次最大粉砕効率で運転するた
めの粉砕制御方法に関するものである。

〔従来技術〕

各種の粉砕機（ミル）は、所要動力も大きく、
しかも各種生産ラインの一部を形成することから
高い粉砕効率で運転せしめる必要がある。かかる
制御のために、粉砕機の発生する音響を検出して
発生音響が常に一定となるような制御が行われて
いることは周知である。しかし、発生音響が一定
であつても必ずしも粉砕効率が最大であるとはい
えない。すなわち、供給原料の粒塊の大小、産
地、含有水分の程度等の多くの要素で発生音響、
したがつて粉砕効率も大幅に異なることが知られ
ている。

また、かかる発生音響が仮に正確に粉砕効率を
表しているとしても、その大小を指示計器または
音響出力自体に応じて粉砕機への原料供給量を変
化せしめ、あるいは粉砕機駆動動力を増減せしめ
るための調節計の設定は、操作員の判断によつて
行わなければならなかつた。そのためその他部分
は自動化されているにもかかわらず、調節計設定
は人手をもつて行う必要があつた。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は、従来技術の欠点を解消して、調節計
の設定値を常時粉砕効率を最適化するように自動
的に判断しながら更新しつつ制御する粉砕制御方
法を得ようとするものである。

〔発明の構成〕

本発明にかかる粉砕制御方法は、特許請求の範
囲に記載するように、粉砕機負荷と粉砕効率との
関係を示す特性を基礎として、粉砕機に対する原
料供給量を制御するための調節計の設定値を前記
発生音響および粉砕系の流量に基づいて変更し、
この変更にあたり前記設定値を増加する前後にお
ける粉砕系の流量を比較し、新たに得られた粉砕
系の流量が先の流量よりも増加していれば前記調
節計の設定値をさらに増加せしめ、反対に減少し
ていれば、前記調節計の設定値を減少せしめるよ
うに変更する粉砕制御方法を特徴とする。

〔発明の作用〕

本発明にかかる粉砕制御方法によれば、粉砕系
における粉砕器の粉砕効率を、発生音響、粉砕機
内の流量等から判断して、調節計の設定値を常に
最適設定値となるように更新してゆき、最良の粉
砕効率を達成するものである。この粉砕機内の流
量は、粉砕機出力を移送するためのバケツトエレ
ベータ用動力の消費電力およびインパクトライン
流量計の出力から判断される。この場合の、調節
計の比較前後の設定値の変化を勘案して引き続く
設定値決定を行うものである。

〔発明の効果〕

本発明にかかる粉砕制御方法によれば、逐次最
適設定値が更新されてゆき、絶えず自動的に最良
の粉砕効率での運転が達成される。その間、操作
員の格別の熟練した配慮を必要とせず、省力化お
よびエネルギー節約の効果が得られる。

〔実施例の説明〕

以下、本発明の実施例について説明する。

第１図は、本発明において対象とする音響等を
検出要素とした粉砕制御系を示すものである。

粉砕機１は、例えばボールミルとすることがで
きる。粉砕機１で粉砕された粉砕クリンカは、バ
ケツトエレベータ２によつてセパレータ３に移送
されて、分級される。基準以下の粒度に粉砕され
たものは製品として排出される。残分はリターン
装置４を介して再度粉砕機１の投入側に戻され
る。粉砕機１への原料粒塊の投入は調節計１２の
設定値に応じて制御されるベルトスケール６によ
つて行われる。

粉砕機１の粉砕運転の際に、第一室及び第二室
で発生する音響は、それぞれマイクロホン８によ
つて検出され、増幅器９及び反転器１０を経て加
算演算器１１に入力せしめられる。この加算演算
器１１には、そのほかに、インパクトライン流量
計５の出力および電力計７の出力が入力せしめら
れる。インパクトライン流量計５は、リターン装
置４に設置され、ここを通過する残分粒塊の流量
を検出する。電力計７は、バケツトエレベータ２
駆動用モータの消費電力を検出する。

加算演算器１１では、両マイクロホン８からの
信号、インパクトライン流量計５からの信号、お
よび電力計７からの信号に予め定められた係数を
乗算し、さらにこれらを加算して粉砕系のプロセ
ス信号として調節計１２に供給するものである。
この調節計１２には設定器が含まれており、その
設定値は粉砕系の製品生産量をその時点において
最大となるようにしてある。この設定値は、なん
らの外乱もなければ、一定であり変更する必要は
ない。しかし、このような粉砕系においては、以
下のような各種の外乱が存在する。

(1) 原料としての粒塊クリンカの硬度や粒度は常
に変化する。……硬度が上がりまたは粒度の大
なる原料クリンカが投入されると粉砕速度が低
下し、比較的粗い粉の成分が多く含まれた粉砕
クリンカがバケツトエレベータ２に排出される
ことになるため、残分が増加する。したがつ
て、ベルトスケール６からの原料供給量に変化
がなければ、粉砕機１内の被粉砕物の全体量は
増加することになる。

(2) 粉砕機１内部に撒水されることがある。……
このような撒水によつて粉砕速度が変化し、発
生音響も変化する。

(3) 原料としての粒塊クリンカまたは粉砕機内部
の温度が変化する。……これによつて粉砕速度
が変化する。

(4) 粉砕機（ボールミル）１内のスチールボール
の状態が変化する。……摩耗その他の経時的変
化が生ずると粉砕速度が変化する。

その他にも、多くの外乱が発生するが、いずれ
の外乱であつても、粉砕機１内の被粉砕物の量、
すなわち負荷が変化し、調節計１２における最適
設定値は変化することになる。

第２図は、粉砕機における負荷と粉砕効率との
関係を示す特性曲線である。この曲線からみれ
ば、負荷範囲A₁においては、負荷は過少で、負
荷増加によつて最大効率が得られ、製品量も増加
する。したがつて、ベルトスケール６からの供給
原料を増加することによつて粉砕効率を増加せし
めることができる。このためには、調節計１２の
設定値を増加させる必要がある。

これに対して負荷範囲B₁においては、負荷が
過大であつて負荷の減少に伴つて最大効率が得ら
れ、製品量が増加する。すなわち、調節計１２の
設定値を減少させる必要がある。

なお、負荷C₁であれば最大粉砕効率が得られ
る。すなわち、このような状態であれば、調節計
の設定値は最適値である。ただし、この最適設定
値は前述のように粉砕系の状況および外乱によつ
て絶えず変動する流動的なものである。

かかる最適設定値を得るのに、従来は前述のよ
うに、操作員の試行錯誤により経験的に把握して
いた。また自動運転中に不可避的に発生する外乱
に対しては、操作員の監視によつて確認し、調節
計１２の最適設定値を人為的に変更しつつ追随し
なければならなかつた。

本発明においては、この最適設定値を自動的に
求め、かつ設定をして行くことができる方法を提
案するものである。

本発明にかかる制御方法を、第３図のフローチ
ヤートに基づいて説明する。

このフローにおいて、先ず一定時間にわたり調
節計１２の出力を積算する。調節計１２の出力値
は、前述のように、粉砕機の発生音響、粉砕クリ
ンカ輸送用エレベータを駆動するための所要電
力、及び未粉砕残分クリンカを供給口にリターン
させるためのインパクトライン流量計の出力によ
つて決定される。したがつて、調節計１２の出力
を積算することによつて、当該時間内に粉砕系を
通過する被粉砕クリンカの流量が決まる。この粉
砕系の流量が多ければ、粉砕機は高い粉砕効率で
運転されていることになる。この場合の積算値
は、比較のための積算値記憶用の２つのカウンタ
の一方に結果“Ａ”として記憶しておき、次のス
テツプで設定値を増加させる。このように設定値
を増加させるのは、最初の１回のみで、次回から
は第３図に示す条件判断によつて自動的に設定値
の増減操作を行う。

設定値を増加させた後に、先に選んだ時間と同
じ時間にわたつて調節計の出力を積算し、他方の
カウンタに新たな積算結果“Ｂ”を記憶し、先の
カウンタの記憶値“Ａ”と比較する。ここで両カ
ウンタの記憶値の比較結果に基づき、以下のよう
なフローを実行する。

１ “Ｂ”＞“Ａ”の場合 先ず、前回設定値を下げていたか否かを判断
し、この判断がNoの場合、すなわち設定値を下
げていない場合には、カウンタの記憶値“Ｂ”を
カウンタ“Ａ”に移し、第３図の点に戻し設定
値を増加させて、引き続くフローを実行する。

これに対し、ここでの判断がYesの場合、すな
わち設定値を下げていた場合には、カウンタの記
憶値“Ｂ”をカウンタ“Ａ”に移し、さらに次の
ステツプで設定値を下げた後第３図の点に戻
し、引き続くフローを実行する。

２ “Ａ”＞“Ｂ”の場合 一方、このような条件においても前回設定値を
下げたか否かを判断し、この判断がYesの場合、
すなわち設定値を下げている場合には、カウンタ
の記憶値“Ｂ”をカウンタ“Ａ”に移し、第３図
の点に戻し、次のステツプで設定値を増加させ
て引き続くフローを実行する。

これに対し、ここでの判断がNoの場合、すな
わち設定値を下げていない場合には、カウンタの
記憶値“Ｂ”をカウンタ“Ａ”に移し、次のステ
ツプで設定値を下げた後、第３図の点に戻し、
引き続くフローを実行する。

３ “Ａ”＝“Ｂ”の場合 この場合は、一応最適設定値にあることになる
から、次の制御サイクルが開始されるまで、現設
定値により運転を継続する。

このような各ケースを総合すると、第３図の点
に戻るような粉砕条件にあつては、第２図の負
荷範囲A₁にあり、粉砕機はさらに多くの原料粒
塊を供給するようにして負荷範囲C₁に近づけた
方が効率が向上することになる。その後所定時間
を経て粉砕機の運転が安定するのを待つて、次の
積算を開始する。

他方、第３図の点に戻るような粉砕条件は、
第２図の負荷範囲B₁にあることになり、従前よ
りも設定値を下げて少ない量の原料粒塊を粉砕機
に供給するようにし、負荷範囲C₁に近づけた方
が粉砕効率が向上することになる。この場合も、
その後所定時間を経て粉砕機の運転が安定するの
を待つて、次の積算動作を開始する。

また、最適設定値に近い状態が確認されれば、
引き続く制御サイクルの開始まで、当該設定値に
おいて粉砕系の運転を継続する。

すなわち、本発明にかかる粉砕制御方法によれ
ば、前回設定値を増加させているか否かと、粉砕
系の実際の流量が増加したか否かとを併せて判断
することにより、粉砕条件および粉砕効率が第２
図の特性のどの点に位置するかを決定し、これに
応じて粉砕効率が最大となるように調節計の設定
値を逐次変更して行くものである。

なお、かかる制御フローは、粉砕系の運転状態
が安定する所定時間間隔をおいて実施されるが、
極めて頻繁に外乱が生ずるため、通常はなんらか
の制御が必要となる。もし、外乱が極端に少ない
場合にあつては、制御のための時間間隔を長く設
定することによつて、一定設定値での運転時間を
長くすることができる。

したがつて、本発明にかかる粉砕制御方法によ
れば、従来技術における前述の欠点が解消され、
常に高い粉砕効率による粉砕制御系の運転が可能
となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は一般的粉砕制御系を示すブロツク図で
ある。第２図は粉砕系の負荷と粉砕効率との関係
を示す特性曲線である。第３図は、本発明にかか
る粉砕制御方法の主要ステツプを示すフロー図で
ある。図中の参照符号の対応は以下の通り。 １：粉砕機（ボールミル）、２：バケツトエレ
ベータ、３：セパレータ、４：リターン装置、
５：インパクトライン流量計（残量検出器）、
６：ベルトスケール（原料供給系）、７：電力計、
８：マイクロホン、９：増幅器、１０：反転器、
１１：加算演算器、１２：調節器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 供給される原料を粉砕して粉粒体を形成する
   粉砕機の側方にマイクロホンを取付けて、粉砕作
   業に伴つて発生する音響を検出し、該検出信号を
   調節計の入力信号とし、該調節計の設定値と前記
   入力信号との差に応じて原料供給量を制御するこ
   とにより粉砕機の発生する音響が所定レベルとな
   るように保持する粉砕制御方法において、 粉砕機負荷と粉砕効率との関係を示す特性を基
   礎として、粉砕機に対する原料供給量を制御する
   ための調節計の設定値を前記発生音響および粉砕
   系の流量に基づいて変更し、この変更にあたり前
   記設定値を増加する前後における粉砕系の流量を
   比較し、新たに得られた粉砕系の流量が先に得ら
   れている流量よりも増加していれば前記調節計の
   設定値をさらに増加せしめ、反対に減少していれ
   ば、前記調節計の設定値を減少せしめるように変
   更することを特徴とする粉砕制御方法。