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专利号: 202110314908X
申请人: 江西理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 将固体从固体中分离;分选
更新日期:2023-12-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种磁铁矿石智能分选方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤S11,确定待分选磁铁矿石的最低品位和粒度范围;

步骤S12,确定能使待分选磁铁矿石中最低品位磁铁矿石产生可检测信号的磁源的磁场强度及位置;

步骤S13,采用数据采集系统对从待分选磁铁矿石中随机选取的多个矿石进行信号采集以得到信号采集数据,并对信号采集数据进行预处理以得到预处理数据;

步骤S14,对每一个预处理数据进行维度变换以生成对应的矿石样本,并将矿石样本分为训练集和测试集;

步骤S15,采用深度学习模型对训练集进行训练,并通过测试集对模型进行测试,以判断测试结果是否符合当下的选矿标准;

步骤S16,若是,则该深度学习模型训练成功,并将该深度学习模型和数据采集系统嵌入自动化分选设备中,通过自动化分选设备进行磁铁矿石的分选。

2.根据权利要求1所述的磁铁矿石智能分选方法,其特征在于,所述步骤S12具体包括:步骤S121,在多物理场仿真软件中,建立一个与最低品位磁铁矿石对应且相对磁导率均匀分布的磁铁矿石模型来代替真实矿石;

步骤S122,在仿真环境下对该磁铁矿石模型施加不同磁场强度的磁源,并根据该磁铁矿石模型的粒度范围,确定使该磁铁矿石模型产生可检测信号的模拟磁源的磁场强度及位置;

步骤S123,采用永磁体作为磁源,对待分选磁铁矿石中最低品位磁铁矿石进行实际测试,以确定实际磁源的磁场强度及位置;

步骤S124,对模拟磁源和实际磁源的磁场强度及位置进行分析和比较,以确定最终磁源的磁场强度及位置。

3.根据权利要求1所述的磁铁矿石智能分选方法,其特征在于,所述步骤S13具体包括:步骤S131,对各个待分选磁铁矿石的电压值进行信号采集,以建立各个待分选磁铁矿石的相对参考线

其中, 为第i个待分选磁铁矿石的第j个采样点与第i个待分选磁铁矿石的参考线的差值, 为第i个待分选磁铁矿石的第j个采样点的电压值,n为第i个待分选磁铁矿石的采样点数;

步骤S132,对各个待分选磁铁矿石的相对参考线 进行绝对值化其中, 为 的绝对值;

步骤S133,依序选取不同大小的电压临界值,以对绝对值化后的各个待分选磁铁矿石制作对应的类别标签,

其中,L(Max(|Δi|))为第i个待分选磁铁矿石的类别,Max(|Δi|)为第i个待分选磁铁矿石所有采样点 中的最大值,a、b、c分别为待分选磁铁矿石进行分类的电压临界值;

步骤S134,建立各个待分选磁铁矿石的绝对参考线其中,Min(|Δall|)、Max(|Δall|)分别是第i个待分选磁铁矿石的所有采样点绝对值化后的最小值与最大值, 为建立绝对参考线后第i个待分选磁铁矿石的第j个采样点的值。

4.根据权利要求1所述的磁铁矿石智能分选方法,其特征在于,所述步骤S15中,所述深度学习模型包括卷积神经网络模型、改进的卷积经网络模型、循环神经网络模型或改进的循环神经网络模型当中的一种。

5.一种磁铁矿石智能分选设备,采用权利要求1至4任意一项所述的磁铁矿石智能分选方法进行磁铁矿石分选,其特征在于,包括依序设置的一级传送组件、多通道分隔板、二级分隔传送组件和多级储料箱,所述多通道分隔板一端安装在一级传送组件的出口处、另一端安装在二级分隔传送组件的入口处;

所述二级分隔传送组件的顶部传输表面上设有两组传感器组件、上方跨设有支撑架,所述支撑架上设有磁场发生组件和数据采集组件,两组传感器组件分别位于所述支撑架的两侧且在所述二级分隔传送组件的顶部传输表面上形成数据采集区域,所述磁场发生组件位于所述数据采集区域的上方,所述数据采集组件位于所述数据采集区域的下方;

所述二级分隔传送组件的底部设有底板、侧边设有中央处理器、出口处设有分选执行组件,所述中央处理器分别与分选执行组件、数据采集组件、磁场发生组件和两组传感器组件电性连接。

6.根据权利要求5所述的磁铁矿石智能分选方法,其特征在于,所述磁场发生组件包括设于所述支撑架顶部的永磁体,所述永磁体的底部和所述二级分隔传送组件的顶部传输表面之间的距离大于待分选磁铁矿石的粒度。

7.根据权利要求6所述的磁铁矿石智能分选方法,其特征在于,所述数据采集组件包括横设于所述支撑架上的空心导杆,设于所述空心导杆中的多个霍尔传感器,设于所述底板上的信号隔离器和数据采集卡,多个所述霍尔传感器分别依序通过所述信号隔离器、数据采集卡和中央处理器电性连接。

8.根据权利要求7所述的磁铁矿石智能分选方法,其特征在于,所述霍尔传感器的数量分别和二级分隔传送组件的通道数量、多通道分隔板的通道数量相对应,且与所述二级分隔传送组件的顶部传输表面的下表面之间的距离为1mm‑2mm。

9.根据权利要求1所述的磁铁矿石智能分选方法,其特征在于,所述分选执行组件位于所述二级分隔传送组件的下方,包括设于所述底板上的气缸和继电器、侧边的供气系统,设于所述二级分隔传送组件出口处下方的安装板,以及设于所述安装板上的多个喷嘴,每一所述喷嘴通过气管和高速电磁阀与气缸连通,所述气缸与供气系统连通,每个所述高速电磁阀通过继电器与所述中央处理器电性连接,所述喷嘴的数量与所述霍尔传感器的数量对应。

10.根据权利要求1所述的磁铁矿石智能分选方法,其特征在于,所述分选执行组件位于所述二级分隔传送组件的上方,包括多个机械手,所述机械手的数量与所述霍尔传感器的数量对应。