2 圓盤配料皮帶秤存在的問題

　　2.1 實物校準存在的困難

　　皮帶秤計量精度不高、稱量不準。按照國家標準和行業(yè)規(guī)程，皮帶秤在使用前必須經(jīng)過校準。目前電子皮帶秤的校準有多種方法，如砝碼校秤、鏈碼校秤、模擬校秤等等，其中行業(yè)和國際公認的是實物校準電子皮帶秤。這種方法是其它方法無法替代的最準確的校準方式，同時受現(xiàn)場和物料等因素的制約也是最費時費力的方式?，F(xiàn)在國內(nèi)使用的工藝皮帶秤在設(shè)計上存在缺陷，在設(shè)計中幾乎沒有設(shè)計實物校準需要的專用校準斗，實物校準只能使用生產(chǎn)斗，生產(chǎn)斗下定量給料器上面的圓盤不可避免存在0.5-0.8噸的剩余物料，這些物料有時存在圓盤上，有時落到實物校準的標準物料中，造成實物校準過程中標準物料存在不標準情況，導(dǎo)致實物校準數(shù)據(jù)相差大，無法精準調(diào)整。

　　實物校驗皮帶秤根據(jù)國標要求：《JJG195-2002_連續(xù)累計自動衡器(皮帶秤)》和《JJG+560-1988懸臂式電子皮帶秤試行檢定規(guī)程》的相關(guān)規(guī)定， “校驗時秤的狀態(tài)要與平時使用狀態(tài)基本相同。”現(xiàn)在燒結(jié)機使用的原燃料在5-8種以上，皮帶秤使用量程在20噸/小時-240噸/小時范圍內(nèi)，如果既要滿足料種又要滿足量程要求，改造專用校秤斗需要種10種以上規(guī)格，需要大量資金和施工周期，有的定量給料器空間小，根本沒有位置去增加專用校準斗。

　　2.2 皮帶秤使用基本情況

　　皮帶秤量程選取不科學(xué)。根據(jù)皮帶秤設(shè)計要求，生產(chǎn)過程使用量程是設(shè)計滿量程的20-80%是最精準的。冶金企業(yè)近二十年原料料種變化大，物料配比每小時300噸至20噸范圍變化，每個圓盤實際要求流量忽大忽小。近十年受國內(nèi)環(huán)保治理要求，壓縮產(chǎn)能，往往造成大圓盤配加小料量情況。最小是其設(shè)計量程的3%，造成物料斷續(xù)生產(chǎn)，不可避免造成皮帶秤精度降低。

　　散狀物料存儲和圓盤配出物料生產(chǎn)缺少精度驗證方法。鐵料、白煤和焦末、白灰形狀和體積不規(guī)則，現(xiàn)場存放到底是多少噸、賬面顯示多少噸？實時生產(chǎn)過程消耗噸數(shù)？配料圓盤存有噸數(shù)？所有這些不夠精準，致使每種物料實際消耗與理論消耗存在很大差異。

　　3 提高配料皮帶秤精度的方法

　　3.1 實物校準皮帶秤的方法

　　從改變傳統(tǒng)操作流程入手，由原來先檢斤標準物料改變?yōu)楹髾z斤標準物料，由汽運檢斤衡檢定標準物料改為現(xiàn)場吊鉤秤檢定標準物料。此流程既保證每個圓盤的皮帶秤所用物料與實際生產(chǎn)一致，又能夠保證校準流量與實際生產(chǎn)流量十分接近。完全滿足國標對校秤物料料種和流量的要求。原實物校準采用裝載機裝料到翻斗車，翻斗車到檢斤衡進行檢重檢空確定標準物料重量倒入生產(chǎn)斗，在校準排料過程中每次生產(chǎn)斗下定量給料器上面的圓盤要存在0.5-0.8噸的剩余物料。這些物料隨機排走或停留，調(diào)整皮帶秤參數(shù)需要多次完成，甚至一個工作日也校準不了一臺秤。后在皮帶秤的前端研發(fā)三種規(guī)格移動校秤裝置，皮帶秤前部接標準物料，經(jīng)過皮帶秤的物料完完全全進入移動校秤裝置內(nèi)。完全解決物料存留問題和標準物料不標準的難題。進入移動校秤裝置的物料使用精度在0.1%以內(nèi)的吊鉤秤稱量，快速得出標準物料與皮帶秤顯示物料的差值，進行參數(shù)調(diào)節(jié)。此操作流程短，省時省力省人工，移動校準裝置下的“反校準法”效率是傳統(tǒng)校準的8-10倍。這種方法需要使用1噸標準砝碼5個和20Kg標準砝碼6個對5噸吊鉤秤進行校準，數(shù)據(jù)溯源環(huán)節(jié)暫不贅述。

　　圖1 實物校準部分數(shù)據(jù)

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　　3.2 技術(shù)改造皮帶秤

　　依據(jù)國際標準OIML R50和《JJG195-2002_連續(xù)累計自動衡器(皮帶秤)》、《JJG+560-1988懸臂式電子皮帶秤試行檢定規(guī)程》國標要求，電子皮帶秤準確，實際使用流量必須與之容量相匹配，增加電子皮帶秤減速機的速比，解決大圓盤配加小料量問題。按4%的流量計算，每小時按400噸/小時，每小時流量16噸，工藝秤皮帶帶速是0.6177米/秒，每小時運轉(zhuǎn)長度0.6177米/秒*3600秒=2223.72米。礦粉密度按照2.8噸/立方米，16噸礦粉體積5.68立方米。這些物料在皮帶機是薄薄的一層，皮帶秤傳感器感應(yīng)的重量很小，靈敏度降低，造成計量不準。更換原來SA7速比是44的減速機為型號是SBD750P-B-060.I=222減速機，速比增加5倍。由16噸/小時變成100噸/小時。增加料層厚度，對傳感器作用的重量增加原來5倍。保證皮帶秤生產(chǎn)實際流量與設(shè)計量程匹配，保證小配比情況下物料不發(fā)生斷續(xù)現(xiàn)象。

　　由于皮帶秤稱重傳感器與落料點相距4.5米，皮帶秤增加速比后的速度是：(44/222)*0.6177米/秒=0.1224米/秒。從物料落料點到稱重傳感器需要時間是：4.5米/（0.1224米/秒）=36.7秒。剛開始落料，物料沒有經(jīng)過稱重傳感器，該物料重量信號為零。調(diào)節(jié)的PID給定信號與檢測信號相差大，PID調(diào)節(jié)器“錯誤”的把配料圓盤轉(zhuǎn)速快速提高，此時實際輸出料量是給定料量很多，進過36.7秒時間大料量經(jīng)過稱重傳感器，檢測信號與給定信號反饋給PID調(diào)節(jié)器，調(diào)節(jié)器又要快速發(fā)生作用，使圓盤轉(zhuǎn)速急速降低，此時實際流量幾乎為零，這樣反復(fù)發(fā)生，造成開始生產(chǎn)時物料大范圍波動，為此在設(shè)備啟動開始40秒（考慮機械延遲時間）時間按照設(shè)定值1.5倍料量的進行手動調(diào)節(jié)，在40秒后物料進入皮帶秤的傳感器上面，再進行自動調(diào)節(jié)。

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　　圖2  PID手/自動切換環(huán)節(jié)PLC（部分）控制圖

　　低流量的生產(chǎn)工藝與電機驅(qū)動的安川G11變頻器不適應(yīng)。變頻器設(shè)計頻率范圍最低5HZ，現(xiàn)場小料量往往低于5HZ運行，造成配料圓盤不能連續(xù)低速穩(wěn)定運行。在變頻器多種啟動和運行曲線中，選取適應(yīng)小配比的運行曲線，調(diào)整變頻器參數(shù)，使用過力矩調(diào)節(jié)和低頻運行的參數(shù)，調(diào)整每個時段的加減速時間和反應(yīng)速度，滿足電動機及時驅(qū)動配料圓盤達到精準配料的目的。

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　　圖3   變頻器部分參數(shù)的設(shè)定（部分）畫面

　　皮帶秤運行精度與其零點和參數(shù)密切相關(guān)，開發(fā)皮帶秤實時監(jiān)控軟件，對皮帶秤運行10分鐘間隔上傳數(shù)據(jù)，對皮帶秤進行過程監(jiān)控。

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　　圖4  3線2#倉監(jiān)控情況

　　4 皮帶秤精度提高的效果

　　2018燒結(jié)礦品位度穩(wěn)定率比2017提高3.84，堿度穩(wěn)定率提高4.431。按照入爐礦品位每提高1%,煉鐵焦比下降1.5%,生鐵產(chǎn)量升高2.5%,噸鐵渣量減少30kg,允許高爐增噴15kg/t煤粉?創(chuàng)造可觀經(jīng)濟效益。

　　5 結(jié)論

　　該項目立足生產(chǎn)實際，抓住燒結(jié)機配料過程的核心環(huán)節(jié)—皮帶秤。根據(jù)國內(nèi)外使用現(xiàn)狀，采用最高標準校準皮帶秤，實施中研制新裝置、新工藝、高效實物校準皮帶秤。提高皮帶秤精度，使燒結(jié)機配料工藝更加精準，提高了燒結(jié)礦性能指標。

　　來源：2019年第七屆煉鐵對標、節(jié)能降本及新技術(shù)研討會論文