Testing and validating an grinding mill load measurement equipment

Mineraalien jalostuksessa erityisesti jauhatus-osavaiheessa käytetään huomattava osa maailman energiantuotannosta. Jauhatuslaitteiston, joka koostuu pääasiallisesti jauhatusmyllyistä, hyötysuhde on alhainen. Myllyjen jauhatusprosessin optimaalinen ylläpito on haastavaa, sillä tilanseurantaan hyödynnettäviä tarkkoja ohjaussuureita ei ole saatavilla. Jauhatusprosessin tilan seurannassa on haastavaa muun muassa se, että prosessi tapahtuu myllyn sisällä, silmämääräisen tarkastelun ulottumattomissa. Prosessin vaativat olosuhteet ja myllyn jatkuva pyörimisliike asettavat yhdessä tiukkoja vaatimuksia ja rajoitteita prosessin mittausmenetelmille. Tässä työssä tarkastellaan kehitteillä olevan täyttöasteen mittauslaitteiston toimivuutta ja suorituskykyä. Mittauslaitteiston toiminta perustuu myllyn malmista koostuvan kuorman ja yksittäisen nostopalkin välisen vuorovaikutuksen mittaamiseen. Mittauslaitteella voidaan laskea myllyn täyttöaste selvittämällä kuorman kohtauskulma. Myllyn mukana pyörivän mittauslaitteen sykliseen lataukseen on käytetty induktiivista tehonsiirtoa. Tutkimuksessa käytetyn laboratoriomyllyn mekaaniset joustot estivät nostopalkin kohdistuvan voiman mittausta, jolloin mittauslaitteiston suorituskykyä ei pystytty arvioimaan. Laitteiston induktiivinen lataus on osoittautunut toimivan hyvin alle 20 mm etäisyyksillä. Laitteiston testaus käyttöympäristössään, mineraalirikastamolla, nosti esille useampia parannus- ja kehitysideoita. Laitteiston asennusta voitaisiin muun muassa yksinkertaistaa ja nopeuttaa. Laitteen sijoittamisella voitaisiin myös merkittävästi vähentää sen likaantumista.A substantial amount of the world’s energy production is used in mineral processing, and espe-cially in its grinding-phase. The efficiency of the grinding equipment, which is mainly represented by grinding mills, is low. It is challenging to maintain optimal performance of the grinding process, since there are few precise indicators to the control the process with. Following the state of the grinding process is challenging because of, among other things, that the process occurs inside the mill, out of the reach of visual inspection. The harsh environment in which the process takes place and the constant mill rotation together claim high demands and restrictions on the process’s measurement device. In this work the functionality and reliability of a currently developed mill filling load measure-ment device is examined. The measurement devices functionality is based on measuring of the interaction between a single liner and the charge. The measurement device can calculate the mill filling load by solving the toe angle of the charge. The cyclic loading of the measurement device attached to the mill shell is performed by inductive power transmission. The mechanical elasticity of the laboratory-scaled mill used in this research hindered reliable force measuring, which made the determination reliability of the device impossible. The induc-tive power transmission of the device was proved to work well under distances of 20 mm. Several ideas for development and improvements arose during the testing of the device in its real environment, in a mineral refinery. Amongst other things the installation of the device could be simplified and sped up. The placement of the device was shown to have significant effect on how fast it got covered in dirt