球磨机在粉磨时，需要定期、定量、按比例补充各种规格的钢球，使磨机的填充率和球径比保持在要求的范围内，从而保证球磨机的高效、低成本运行。

攀钢矿业公司开发的新型自动给球机。

攀钢矿业公司作为中国最大的钒钛磁铁矿生产基地，拥有16条球磨分级生产线，年处理原矿1100万吨。由于没有适合现场要求的自动加球设备，球磨机一直采用传统的人工加球方式，不仅劳动强度大，而且难以满足定期、定量、按比例补充各种规格钢球的要求，影响了球磨机的良好性能。2002年，公司综合应用光机电一体化技术，设计出通过安装在滚筒上的球爪随机捡球，再通过光电探测器进行非接触检测，由可编程控制器智能识别控制的智能自动加球装置。从根本上解决了以往加球机粘球、堵球的现象，可以顺利添加任何直径超过40mm的球，并能准确识别钢球的种类和数量。给球机的结构示意图见图1。

图1加球机结构图

一、检测控制系统的结构和工作原理。球磨机需要按比例补充不同直径的钢球。以攀钢矿业公司球磨系统为例，125mm、100mm、80mm钢球的补加比例分别为25%、41%、34%。由于场地空的限制和成本的考虑，不可能为三种钢球配置一台给球机。为此，采用随机取球、精确控制的自动加球方案，成功实现了一机多球加球。其基本思想是将各种钢球混合在一台加球机中，加球辊随机抓取钢球并放入球槽中。然后在球道上安装球型检测计数装置，精确测量和控制钢球进入球磨机的数量和比例，实现自动、定时、定量、比例加球。

控制系统采用PLC作为中央控制器，通过控制程序完成电气启停控制、检测信号处理、钢球类型判断和加球量统计。控制系统框图见图2。同时，为了加强人机交互功能，设计了中文界面的操作界面。操作人员可在屏幕上设置加球量、加球周期、钢球单重等参数，并可通过屏幕随时了解加球机的累计加球质量、各种规格的钢球数量等数据，实现钢球量和钢球配比的精确管理。

图2给球机控制系统框图

2.中钢马鞍山研究院开发的JQ系列自动给球机。JQ系列自动给球机是马鞍山矿业研究院开发的产品。目前，给球机是第三代产品，采用西门子PLC S7-200作为控制器，S7-200专用触摸屏K-TP178作为人机界面(HMI)。可以通过扩展口与上位机连接，将自动送球机的数据传输到上位机的配置画面，可以对自动送球机进行控制。给球机的实物照片见图3。

图3加球机实物照片

自动给球机可分为手动、自动和全自动三种状态。触摸屏按钮可以相互切换，触摸屏画面中有状态显示。

在手动状态下，加球电机和挡板电机的启停完全由触摸屏按钮直接手动控制，系统不参与控制。

在自动状态下，根据用户要求，通过触摸屏设定每次加球的次数和间隔，自控器根据用户设定值自动启停机器。

在全自动状态下，通过上位机传输的实时矿石量和现场工艺条件数据，自动计算每小时的加球量，实现自动加球。

JQ系列自动加球机具有定时、定量、均匀加球、累计加球量、无球报警等功能。具有不散料、不粘球、结构简单、易于维护的特点。有利于球磨机保持合理的球径比和钢球填充率，从而提高粉磨效率，降低球耗和电耗。以фф2700mm×3600mm球磨机为例，使用自动给球机后，一台球磨机每年可节约钢球20.4t，节约电能10.9万kW·h。同时也可以降低工人的劳动强度，有助于加强文明生产管理。广泛应用于冶金、煤炭、建材、电力等行业球磨过程中钢球的自动添加。