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摘 要：创新是现代企业的发展必由之路;大力减轻操作工人劳动强度是企业永恒的主题。本文通过对磷肥装置生产球磨机磨声自控技术创新，创造性的改变了以往人工调节投矿量的滞后性、不稳定性，促进了磷肥装置原料球磨机安全、连续、稳定生产。
关键词：球磨机;磨声;自控;创新
一、化工厂磷肥装置球磨机磨声自控改造背景
为了响应国家创新发展精神，以及如何充分贯彻落实广业集团和云硫矿业的工作要求，根据我厂的工作实际先易后难成熟一项落实一项指导思想下，拟实施球磨机自动控制改造项目;同时为公司新项目精制磷酸项目三台球磨机提供技术支持。
二、球磨机磨声自控创新的重要性
化工厂磷肥车间的磷肥产品—过磷酸钙，生产中要实现连续、稳定才能保证产品的质量和品质。
1、球磨机打粉量、供粉量是制约磷肥生产的重要环节
在磷肥生产工艺中，通过将破碎磨粉后的磷矿粉和浓度约百60%的稀酸混合充分反应生成过磷酸钙。在生产工艺中，稀酸可以连续稳定供应，而磷矿粉能否连续稳定的供应是制约生产连续和稳定的关键因素。
2、球磨机自控是生产连续、稳定的关键
在生产过程中，操作人员根据送入混合器的磷矿粉的质量等工艺参数，来手动控制球磨机给料机输送频率。
由于人工控制受人为因素的影响较大，用人的肉眼和大脑作为反馈环节，需要操作人员不间断的观察瞬时矿粉流量等工艺参数，来手动控制球磨机给料频率，操作人员劳动强度很大。
人工控制控制效果差，给混合器瞬时矿粉波动很大，经实际数据采集和分析，矿粉波动与人为给定之间的偏差在±5Kg之间，波动大，如果控制不好，将造成产品不合格。
三、球磨机磨声自控创新技改措施
根据这种情况，通过现场勘查，并且与岗位操作工反复沟通，通过分析研究、技术攻关，成功研发出国内第一套磷肥生产球磨机“磨声自控”系统。
该系统采用先进的智能磨音频谱分析传感器，对球磨机负荷进行精确的测量，从而计算出内部瞬时矿粉量，通过智能调节器对给定矿粉与实际瞬时矿粉偏差的对比，来调节球磨机给料机变频器频率，从而实现球磨机瞬时矿粉与给定矿粉的高度吻合。从而更好的保证了瞬时矿粉的控制准确度、灵敏度和快速响应性。
1、将球磨机的电流互感器电机电流信号引入到操作室。
2、工艺天然气温度控制自动控制系统研发设计安装。
3、安装自动控制系统相关设备，如调节器、记录仪、阻力器、报警器等等;四是安装音频放大器，音频放大器位置的选择非常关键，通过现场不同点的选去，将传声器安装在磨机筒体下部钢球冲击点处，冲击点一般位于时钟4点钟的部位（120o～140o）。安装位置同时要求传声器还要处于距离隔离板0.1m～0.5m或第一室的2/3处。传声器要尽量靠近磨机筒体外壳，以便更好的接收信号，同时避免了安装在同一室内的其他设备的干扰。分析仪显示器安装在操作室内。
4、在声传感器安装完毕后，对磨音仪的有效频率范围进行标定。
在磨机停机状态下且传感器正常工作时，调整零点设置，将该状态设为零点，使磨机停机时仪表输出为4mA左右。
四、球磨机磨声自控创新效果
项目研发成功投入使用后，经过近几个月的现场观察和数据分析，该项目取得了令人满意的效果，主要表现为：
1、实现了自动控制功能，其中自动控制曲线如下图：
2、瞬时矿粉精度提高，有效节约磷矿石
该项目投入使用后，瞬时矿粉控制精度大大提高，改造前的人工控制的矿粉误差范围为±5Kg之间，改造后的矿粉误差范围大幅度降为±0.5Kg之间。瞬时矿粉精度的提高，大大减少了磷矿粉的浪费，经过计算，在使用同样磷矿粉的情况下，该项目投入使用后，至少可以使磷肥产量增加10%以上。
3、有效保证了磷肥产品的质量
以往的人工控制，瞬时矿粉波动大，忽大忽小，很容易造成加入到混合器的瞬时矿粉与稀酸不匹配，导致投入矿粉过多，反应不充分，造成产品有效 磷含量偏低;或者导致投入矿粉过少，造成磷肥产品酸度偏高，对产品的品质产生了不良的影响。
而研发项目的运用，使得加入到混合器的瞬时矿粉与稀酸得以很好的匹配，大大降低了产品质量的风险。
4、减少系统停工率
人工控制系统由于控制的瞬时矿粉波动大，严重情况时，矿粉时有时无，有时瞬时矿粉过多，导致矿粉输送管道、粉斗堵塞、坍塌，必须要停机处理才能继续生产。
“磨声自控”系统的投入，使得瞬时给粉量控制精确，不多不少，很好的减少了人工控制带来的需要停机处理的弊端。
5、减少人工强度
“磨声自控”系统投入使用，大大降低了操作人员的劳动强度，不需要时时刻刻盯着瞬时矿粉流量、等指标对球磨机给料电机变频器不断的人工修正和操作。
减少了矿粉输送管道的堵塞，减少了对设备的冲击和破坏，降低了因为人工控制不佳带来的停机检修，减轻了维修人员的劳动强度。
6、减少了相关设备的使用和维修费用
该自动控制系统研发投入运行以来，减少了球磨机衬板的消耗费用。据统计，2016～2017年衬板年消耗约38576.96元/年，2018年衬板消耗为32790.42元，该项可为厂节约材料费用5786.55元。另外还降低了矿粉输送管道的堵塞，减少了矿粉对管道、矿斗的冲击，降低了对设备的磨損，有效避免了混合器矿粉波动导致瞬时稀酸过多，对混合器造成的腐蚀。减少了相关设备的维护周期，降低了生产成本。
7、减少了环境污染
很好的避免了由于人工控制造成的瞬时稀酸过多，导致混合器腐蚀，酸雾及氟气等泄漏问题的发生，有效的保护了生产环境，保证了生产现场工作人员的身体健康。
五、推广应用价值
1、在云硫矿业的推广应用价值：
⑴该研究应用成果解决了磷肥球磨机自动控制问题，提高了生球磨机效率。解决了磷肥生产装置的重大问题。
⑵对于干法磨粉装置具有极大的推广价值，对于湿法磨矿装置尚不适应。
2、在化工行业的推广应用价值：
⑴该项目以前原理上可行，但是仅限于基本设施，导致试用效果欠佳，在北海、湛化作过应用。
⑵现在技术进步，设施先进，可以成功应用到生产系统中，这是继承性创新。
关键词：球磨机;磨声;自控;创新
一、化工厂磷肥装置球磨机磨声自控改造背景
为了响应国家创新发展精神，以及如何充分贯彻落实广业集团和云硫矿业的工作要求，根据我厂的工作实际先易后难成熟一项落实一项指导思想下，拟实施球磨机自动控制改造项目;同时为公司新项目精制磷酸项目三台球磨机提供技术支持。
二、球磨机磨声自控创新的重要性
化工厂磷肥车间的磷肥产品—过磷酸钙，生产中要实现连续、稳定才能保证产品的质量和品质。
1、球磨机打粉量、供粉量是制约磷肥生产的重要环节
在磷肥生产工艺中，通过将破碎磨粉后的磷矿粉和浓度约百60%的稀酸混合充分反应生成过磷酸钙。在生产工艺中，稀酸可以连续稳定供应，而磷矿粉能否连续稳定的供应是制约生产连续和稳定的关键因素。
2、球磨机自控是生产连续、稳定的关键
在生产过程中，操作人员根据送入混合器的磷矿粉的质量等工艺参数，来手动控制球磨机给料机输送频率。
由于人工控制受人为因素的影响较大，用人的肉眼和大脑作为反馈环节，需要操作人员不间断的观察瞬时矿粉流量等工艺参数，来手动控制球磨机给料频率，操作人员劳动强度很大。
人工控制控制效果差，给混合器瞬时矿粉波动很大，经实际数据采集和分析，矿粉波动与人为给定之间的偏差在±5Kg之间，波动大，如果控制不好，将造成产品不合格。
三、球磨机磨声自控创新技改措施
根据这种情况，通过现场勘查，并且与岗位操作工反复沟通，通过分析研究、技术攻关，成功研发出国内第一套磷肥生产球磨机“磨声自控”系统。
该系统采用先进的智能磨音频谱分析传感器，对球磨机负荷进行精确的测量，从而计算出内部瞬时矿粉量，通过智能调节器对给定矿粉与实际瞬时矿粉偏差的对比，来调节球磨机给料机变频器频率，从而实现球磨机瞬时矿粉与给定矿粉的高度吻合。从而更好的保证了瞬时矿粉的控制准确度、灵敏度和快速响应性。
1、将球磨机的电流互感器电机电流信号引入到操作室。
2、工艺天然气温度控制自动控制系统研发设计安装。
3、安装自动控制系统相关设备，如调节器、记录仪、阻力器、报警器等等;四是安装音频放大器，音频放大器位置的选择非常关键，通过现场不同点的选去，将传声器安装在磨机筒体下部钢球冲击点处，冲击点一般位于时钟4点钟的部位（120o～140o）。安装位置同时要求传声器还要处于距离隔离板0.1m～0.5m或第一室的2/3处。传声器要尽量靠近磨机筒体外壳，以便更好的接收信号，同时避免了安装在同一室内的其他设备的干扰。分析仪显示器安装在操作室内。
4、在声传感器安装完毕后，对磨音仪的有效频率范围进行标定。
在磨机停机状态下且传感器正常工作时，调整零点设置，将该状态设为零点，使磨机停机时仪表输出为4mA左右。
四、球磨机磨声自控创新效果
项目研发成功投入使用后，经过近几个月的现场观察和数据分析，该项目取得了令人满意的效果，主要表现为：
1、实现了自动控制功能，其中自动控制曲线如下图：
2、瞬时矿粉精度提高，有效节约磷矿石
该项目投入使用后，瞬时矿粉控制精度大大提高，改造前的人工控制的矿粉误差范围为±5Kg之间，改造后的矿粉误差范围大幅度降为±0.5Kg之间。瞬时矿粉精度的提高，大大减少了磷矿粉的浪费，经过计算，在使用同样磷矿粉的情况下，该项目投入使用后，至少可以使磷肥产量增加10%以上。
3、有效保证了磷肥产品的质量
以往的人工控制，瞬时矿粉波动大，忽大忽小，很容易造成加入到混合器的瞬时矿粉与稀酸不匹配，导致投入矿粉过多，反应不充分，造成产品有效 磷含量偏低;或者导致投入矿粉过少，造成磷肥产品酸度偏高，对产品的品质产生了不良的影响。
而研发项目的运用，使得加入到混合器的瞬时矿粉与稀酸得以很好的匹配，大大降低了产品质量的风险。
4、减少系统停工率
人工控制系统由于控制的瞬时矿粉波动大，严重情况时，矿粉时有时无，有时瞬时矿粉过多，导致矿粉输送管道、粉斗堵塞、坍塌，必须要停机处理才能继续生产。
“磨声自控”系统的投入，使得瞬时给粉量控制精确，不多不少，很好的减少了人工控制带来的需要停机处理的弊端。
5、减少人工强度
“磨声自控”系统投入使用，大大降低了操作人员的劳动强度，不需要时时刻刻盯着瞬时矿粉流量、等指标对球磨机给料电机变频器不断的人工修正和操作。
减少了矿粉输送管道的堵塞，减少了对设备的冲击和破坏，降低了因为人工控制不佳带来的停机检修，减轻了维修人员的劳动强度。
6、减少了相关设备的使用和维修费用
该自动控制系统研发投入运行以来，减少了球磨机衬板的消耗费用。据统计，2016～2017年衬板年消耗约38576.96元/年，2018年衬板消耗为32790.42元，该项可为厂节约材料费用5786.55元。另外还降低了矿粉输送管道的堵塞，减少了矿粉对管道、矿斗的冲击，降低了对设备的磨損，有效避免了混合器矿粉波动导致瞬时稀酸过多，对混合器造成的腐蚀。减少了相关设备的维护周期，降低了生产成本。
7、减少了环境污染
很好的避免了由于人工控制造成的瞬时稀酸过多，导致混合器腐蚀，酸雾及氟气等泄漏问题的发生，有效的保护了生产环境，保证了生产现场工作人员的身体健康。
五、推广应用价值
1、在云硫矿业的推广应用价值：
⑴该研究应用成果解决了磷肥球磨机自动控制问题，提高了生球磨机效率。解决了磷肥生产装置的重大问题。
⑵对于干法磨粉装置具有极大的推广价值，对于湿法磨矿装置尚不适应。
2、在化工行业的推广应用价值：
⑴该项目以前原理上可行，但是仅限于基本设施，导致试用效果欠佳，在北海、湛化作过应用。
⑵现在技术进步，设施先进，可以成功应用到生产系统中，这是继承性创新。