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几种常用自动配料系统的比较与改进

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几种常用自动配料系统的比较与改进

发布日期:2018-08-19 作者: 点击:

1. 自动配料系统的使用现状

钢铁行业如今越来越注重配料,提出了“精料方针”,从原料进厂开端要求全进程控制。“精料方针”的重要性是不言而喻,但真要落实确存在一定的难度,首先,要进步配料零碎的自动程度和配料精度;第二,要从消费管理上下功夫,制定配料方案;第三,要增强原料及成品化验,进步化验的精准性、抽样及化验的频度等。自动化配料是其中的重要一环,它是配料方案正确执行的基本保障,假如没有高程度的自动化配料零碎,精料方针基本无从谈起。  自80年代末期,钢铁企业陆续对配料零碎停止改造,逐渐完成了自动化配料,随着技术的开展构成了几种不同形式,包括静态计量、电子皮带秤计量、核子秤计量等,各种形式辨别适用于不同的使用现场。本文将针对这几种配料形式停止比拟并提出一些必要改良措施。

2. 几种自动配料系统的原理与优缺陷

2.1. 静态配料形式  静态配料形式适用于无延续配料要求的现场,这些现场对配料的工夫要求不高,可按批次停止配料,批间允许存在一定的工夫距离,如高炉槽下上料前后两批间工夫距离爲3~5分钟,每批料由多种物料组成,物料所占比率依据工艺要求在一段工夫内相对固定,对单批料的组成比例要求并不严厉,只需在较多批中物料组成比例能到达工艺要求即可。  静态配料形式下,各种物料辨别贮放在不同料仓,料仓给料普通采用电振给料、螺旋给料或星形给料等方式,计量普通采用计量仓,并配装有压式或拉式重力传感器停止力电转换,信号经二次仪表缩小处置后接入PLC或DCS等来完成计量。在一些对工夫要求宽的使用场所,可以采用一个计量小车停止一致计量,计量小车沿轨道运转,顺次定位到各料仓下按比例停止物料配加,各种物料的配加量采用减差法计算出来。亦有采用单一固定计量仓方式的,各料仓以环状散布在一个计量仓四周,各物料的计量亦采用减差法,物料自溜槽或皮带保送机顺次按比例配加到计量仓。  辨别计量和减差法计量之间各有优缺陷,辨别计量可以依据每次所加料的分量、体积来设计适宜的计量仓和计量仪表,可以进步计量的精准性,尤其是对小比例物料,但计量仓与计量设备成倍添加,本钱较高。减差法计量采用一个计量仓或计量小车,计量设备投资少,同时由于采用同一计量设备,无论计量误差如何,但都可以保障物料按比例配加,但关于小比例物料配加往难以保障其精准性。  计量后的物料经过集中后普通构成层状或段状散布的一批料经过保送设备(如皮带或小车)保送到受料口,进入下一工序,即完成一批料的配加。由于物料计量、保送、参加等环节在工夫上可以堆叠在,在控制流程可以采用并行方式,以节省上料工夫,进步上料速度。

2.2. 静态配料形式  静态配料适用于延续配料要求的现场,如烧结配料、焦化配料。这些现场对配料的延续性要求较高,普通不允许呈现两头配料中止的状况,对各种物料的配比要求比拟严厉。静态配料零碎计量普通采用电子皮带秤或核子秤作爲计量设备,配料秤主机都带有PID调理及报警功用,可以完成一个仓的自动控制。关于整个自动配料零碎而言,配料秤普通作爲计量仪表运用,有些自动控制功用比拟强的配料秤可以应用其自控功用,配料秤经过现场总线与控制主机停止联络,构成一个分散式的体系,配料秤在体系作爲一个子站或从站。

2.2.1. 电子皮带秤的计量原理及选型  电子皮带秤应用计量皮带来运输物料,当物流经过称量段时由称量段停止延续采样,由传感器停止力电转换爲mV级信号,经缩小器缩小爲电流信号后停止远传,电流信号可以与秤主机衔接或间接与计算机零碎衔接,秤主机或计算机完成零点校验、标定、测试、控制等功用。  称量段是由一段皮带、一组称量托辊、支撑框架及力传感器组成,构造上有全悬浮式、半悬浮式、杠杆均衡式等多种方式,全悬浮式称架构造普通采用4只传感器,半悬浮式普通采用1或2只传感器、杠杆均衡式普通采用1只传感器,传感器有拉式传感器和压式传感器两种,依据称架构造的设计可以选用不同的传感器。多传感器设计时各传感器可以采用并行和串行衔接两种方式。  对电子皮带秤而言,其称架构造的设计与传感器的选择是全体计量精度重要影响要素。秤架要具有足够强度、形变小、分量轻。传感器要依据实践的负荷停止选择,有时会呈现传感器选择过大,信号空间过窄,信燥比小,招致计量精度差、动摇大等结果。全悬浮式和半悬浮式秤架由于其秤架的分量加在传感器上,传感器量程较大,相对灵敏度较差,此时要综合思索秤架及物料负荷的状况选择传感器,既要满足极大物料负荷的要求,还要尽量进步相对灵敏度,满足计量精度的要求。

2.2.2. 核子秤的计量原理及选型  核子秤是应用物料对核射线的吸收量与物料量相关的原理设计的。其数学模型如下所示     I=I0e-μdδ                   (1)    F=AlnI/I0    (2)     L=FV                       (3)    I0  :无物料时的射线强度     I   :被物料吸收后的射线强度    μ:物料的质量吸收系数    d  :物料厚度   δ :物料比重    A :负荷常数    F :负荷     L :物料实践流量  核射线自核源收回成一定角度穿透物料抵达电离室,电离室内装有惰性气体,惰性气体在核射线的作用下电离,由采集安装采集到电离的强度信号,经前置缩小后停止远传(普通爲脉冲信号,脉冲的频率与被射线照射的物料的量成线性相关),测速传感器采集物料的挪动速度,缩小后远传。核子秤主机对现场传来的信号停止缩小处置后依据模型计算出实践的物料流量。  核子秤选型时要重要思索核源强度、电离室、前置缩小器等设备。核源的强度要契合国度卫生防疫的有关规则,并满足计量的要求。电离室和前置缩小器要具有足够的灵敏度和较小的漂移量。有时会以上各项选择不当形成因漂移量与灵敏度的影响而招致计量精渡过小,不能满足计量的要求。

2.2.3. 电子皮带秤与核子秤的比拟  电子皮带秤间接测量物料的分量信号并转换爲质量流量,物料的比重、外形、粒度等对计量精准性影响不大,计量精度高,普通爲0.3%,但秤架的维护量大,对环境要求较高。核子秤经过直接方式测得质量流量,由于其测量的原理的限制,物料的比重、外形、粒度等对计量精准性影响较大,计量精度也不高,普通爲1%,但秤架维护量不大,合适于各种恶劣环境。核子秤由于具有核辐射,不能用在人员较多的场所,也不能使用于食品计量上。

2.2.4. 静态配料零碎的设计要点  计量仪表可以选用电子皮带秤或核子秤,可选用测速安装,假如秤具有自动控制及通讯功用,可以思索散布式配料零碎,否则只可将秤作爲一台计量仪表,控制功用由计算机来完成。计算机零碎要具有完善的通讯功用、高精度的输出与输入模块、低毛病率、易维护,软件设计要充沛思索工艺的要求,具有一定的灵敏性,并提供毛病诊断功用,以帮助检修人员停止检修维护。 3. 配料零碎开展  随着研讨的不时深化及相关技术的疾速开展,配料零碎也在不时更新开展,次要包括以下几个方面。  高精度:新型传感器、更迷信的秤架构造、高精度AD转换模块的采用,零碎的设计理念无效的进步了零碎的全体计量精度;  高牢靠性:电路的高集成度与繁复化大大降低了零碎的毛病率,增加了维护量,毛病工夫大大延长;  智能化:零碎设计上采用了更多的新思想、新技术,零碎的功用进一步完善,与管理信息零碎、化验零碎停止信息共享,可以爲管理提供多种统计数据,自动对配料比例、数量等停止优化,到达智能化配料。  散布式:智能型的称重配料单元被普遍采用,现场单元的计量与控制功用逐渐完善,构成散布式的构造体系,零碎的牢靠性有了较大进步,计算机也从繁重的计量与控制任务中摆脱出来,将要点放在了数据处置与配料优化方面。

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