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ENGLISH0755-88840386發(fā)布時(shí)間:2020-12-30 17:46:54 |來源:網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)載
銅鼓風(fēng)爐配料的準(zhǔn)確度,取決于諸多環(huán)節(jié)和因素,但目前最關(guān)鍵也最難攻克的是:配料秤計(jì)量精度不高的問題。本設(shè)計(jì)采用靜態(tài)計(jì)量方式+動(dòng)態(tài)計(jì)量方式相結(jié)合的新的配料計(jì)量方案,讓四種塊狀物料石英石、焦碳、轉(zhuǎn)爐渣采用靜態(tài)計(jì)量的料斗秤,兩臺(tái)銅精礦秤(一臺(tái)備用) 采用全懸浮式的電子皮帶秤。在總體方案上解決了這一大問題,可在具體的細(xì)節(jié)方面,也有很多內(nèi)容要研究,才能確保這種新模式的優(yōu)勢得到最大發(fā)揮,從而進(jìn)一步提高銅鼓風(fēng)爐配料的準(zhǔn)確度。
1 提高靜態(tài)計(jì)量料斗秤的配料準(zhǔn)確度的方法料斗秤配料模式下,各種物料分別貯放在不同料倉,料倉給料一般采用電振給料、螺旋給料或星形給料等形式。計(jì)量一般采用計(jì)量倉,并配裝有壓式或拉式重力傳感器進(jìn)行力電轉(zhuǎn)換,信號(hào)經(jīng)二次儀表放大處理后接入PLC 或FCS 等來完成計(jì)量。在一些對時(shí)間要求寬的應(yīng)用場合,可以采用一個(gè)計(jì)量小車進(jìn)行統(tǒng)一計(jì)量,計(jì)量小車沿軌道運(yùn)行,依次定位到各料倉下按比例進(jìn)行物料配加。料斗秤的誤差來源主要有靜態(tài)誤差和動(dòng)態(tài)誤差。
1.1 料斗秤靜態(tài)誤差的解決方法
靜態(tài)誤差是指配料系統(tǒng)中的稱重部分在非生產(chǎn)狀態(tài)下的稱重準(zhǔn)確度。它取決于秤斗的設(shè)計(jì),傳感器的準(zhǔn)確度和線性,同一個(gè)秤斗上所有傳感器的一致性以及傳感器的安裝是否合理等等因素。
(1) 傳感器的選購
每一個(gè)料斗上的幾個(gè)傳感器的性能越一致越好。選購傳感器時(shí)不一定能買到性能完全一致的,這時(shí)需要加以補(bǔ)償。補(bǔ)償方法如下:在秤斗(空斗)安裝好后,先仔細(xì)調(diào)整各傳感器的受力情況,盡量使其均勻,然后分別測量各傳感器的輸出。如某個(gè)傳感器輸出低,就在該傳感器的輸入之間加一只數(shù)百KΩ 電阻,阻值應(yīng)仔細(xì)調(diào)整,使該傳感器的輸出與其它傳感器相同。相反,如輸出過高則在輸出之間加一只電阻,調(diào)整方法與前相同。傳感器的線性對靜態(tài)準(zhǔn)確度的影響也很大,在采購傳感器時(shí)必須加以注意,傳感器的線性誤差應(yīng)比要求的靜態(tài)準(zhǔn)確度小。
(2) 傳感器的安裝
料斗秤采用3 個(gè)傳感器懸掛秤斗。安裝秤斗時(shí)應(yīng)盡量讓每個(gè)傳感器受力均勻。傳感器的額定荷重之和應(yīng)大于系統(tǒng)最大荷重的50%。每個(gè)傳感器受力均勻的理想情況下效果最好。實(shí)際生產(chǎn)中鋪放在秤斗中的物料不可能完全均勻,如圖1 中r0是傳感器的內(nèi)阻,U 是傳感器受力后的輸出電壓,Δu 是其中某個(gè)傳感器因受力不均而產(chǎn)生的變化量,ri 是稱重儀表的模擬部分輸入電阻,運(yùn)用迭加法計(jì)算儀表獲得的a、b 兩點(diǎn)之間的信號(hào)電壓是(U+Δu/3)。所以并聯(lián)使用傳感器時(shí),只要3 個(gè)傳感器的靈敏度、內(nèi)阻、線性等性能一致,即使傳感器受力稍許不均,稱重結(jié)果仍是準(zhǔn)確的。拉力傳感器在安裝時(shí),上下都采用勾環(huán)連接,讓其自由懸掛,不受任何水平扭力及側(cè)向力約束,想。
1.2 料斗秤的動(dòng)態(tài)誤差
這種誤差也叫配料秤的工作誤差,是指配料秤在帶料時(shí)的稱量值與配方給定值之間的誤差。料斗秤的動(dòng)態(tài)誤差及解決辦法主要有以下幾種。
(1) 喂料誤差
喂料誤差主要是由于喂料器沒能適時(shí)停止喂料而產(chǎn)生的。一方面可采用快慢雙速給料方式,先快加料,到90%料量時(shí)再慢加,以達(dá)到每次下料量相等。且每次下完料后一定要自動(dòng)清零。另一方面使喂料器出口與秤斗之間的垂直距離盡可能小,這樣可以降低物料的下落高度,也就是減小"空中料柱"。同時(shí),在配料過程中,盡量讓所有的喂料口靠近秤斗中心排列,盡量先配用量大的物料,從而迅速提高秤內(nèi)的料面高度,減少喂料沖擊和物料偏心誤差。
(2) 物料崩塌誤差
崩塌的偶然性強(qiáng),微機(jī)的自適應(yīng)功能有時(shí)難以作出正確的判斷,還會(huì)將這批誤差帶到下一批??刂七@種誤差的方法,首先是喂料器出料口附近采用雙螺旋葉片,用以增加葉片的約束面和約束力。其次將靠近出料口的絞籠葉片遠(yuǎn)離出料口60~80mm,這樣能保證出料口的物料有一個(gè)斜面,不易崩塌。第三,可以讓喂料器出口微微仰起,使其具有3°~5°的仰角,利用重力控制物料的崩塌。
(3) 沖擊誤差
喂料器中的物料進(jìn)入秤斗總有一定的速度,落到秤斗時(shí)總存在一定的沖擊力,這種沖擊力又隨著物料不同,喂入量的不同,喂料的順序不同而改變,由此也將引起一定的誤差。在實(shí)際的控制過程中,首先是在秤斗中加入緩沖器,常用的是一種錐型散料器。一是可以減少?zèng)_擊力,二是可以使物料均勻分布在秤斗中。其次是增加配料秤的電腦軟件的自識(shí)別能力,過濾掉沖擊力,提高配料系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
2 提高電子皮帶秤配料計(jì)量準(zhǔn)確度的方法
2.1 稱重傳感器的選擇與連接
稱重傳感器被喻為電子衡器的心臟,它的性能在很大程度上決定了電子衡器的準(zhǔn)確度和穩(wěn)定性。全懸浮式電子皮帶秤的傳感器應(yīng)根據(jù)實(shí)際的負(fù)荷進(jìn)行選擇,總負(fù)荷大于額定負(fù)荷的10~20%。選擇過大時(shí),會(huì)造成信號(hào)空間過窄,信噪比小,導(dǎo)致計(jì)量準(zhǔn)確度差、波動(dòng)大等后果。設(shè)計(jì)選用S型剪切式應(yīng)力傳感器,它能很好地抵抗橫向沖擊。傳感器與秤架的連接采用萬向關(guān)節(jié)軸承聯(lián)接,可有效地消除偏載的影響。受現(xiàn)場環(huán)境及安裝手段所限制,極易造成四個(gè)傳感器受力不均衡,選用靈敏度mv/v 一致的傳感器或通過調(diào)整靈敏度電位器使其相一致,以保證偏載時(shí)計(jì)量也不會(huì)受影響。
2.2 限位裝置
限位裝置又稱頂絲,在動(dòng)態(tài)計(jì)量中限位裝置應(yīng)以主動(dòng)限位為主。對此設(shè)計(jì)用兩對帶關(guān)節(jié)軸承的杠桿式限位裝置,成對使用,使秤架不致跑偏而影響計(jì)量準(zhǔn)確度。
2.3 皮帶粘料對系統(tǒng)準(zhǔn)確度的影響
運(yùn)輸濕度大的物料時(shí),皮帶粘料對計(jì)量的影響非常大,尤其是冬季。如某銅精礦皮帶秤以0.60m/s 速度空載運(yùn)行兩圈共58S,因皮帶粘料,跳字151 個(gè)字,即151kg。故皮帶粘料有時(shí)可能成為最大的誤差來源。消除辦法是,可在主動(dòng)輪前安裝舊皮帶做成的可調(diào)式刮料板清除粘料。
2.4 變頻器調(diào)速系統(tǒng)
傳統(tǒng)的滑差電機(jī)調(diào)速方式在低速時(shí)特性差、效率低;使用現(xiàn)場外部工作環(huán)境又很惡劣,工業(yè)粉塵很多,這些粉塵很容易進(jìn)入滑差電機(jī)內(nèi)部而出現(xiàn)磨損、卡死等現(xiàn)象,維修、維護(hù)麻煩,造成工作故障多,影響正常生產(chǎn)。根據(jù)所掌握的資料和使用現(xiàn)場情況,設(shè)計(jì)可編程序控制器控制變頻器調(diào)速系統(tǒng),以無級(jí)變速變頻調(diào)速方式取代了老式的滑差調(diào)速方式。
同時(shí),PLC 控制的變頻器調(diào)速裝置,采用整機(jī)式同步雙調(diào)速變頻方式給料,從而使下料料層保持同一厚度、落料位置在同一部位,物料下落時(shí)對皮帶的沖擊力始終相等,進(jìn)一步減小了皮帶效應(yīng)的影響。
2.5 測速裝置
由變頻器內(nèi)的FMP(脈沖波形輸出)來替代測速傳感器。在不存在皮帶打滑的情況下,兩者數(shù)值是一致的。為此在主、從動(dòng)輪上冷粘人字形溝紋橡膠板,并使用鼓型滾筒,以增加滾輪與膠帶的摩擦系數(shù),從而有效地防止了皮帶跑偏,試驗(yàn)表明效果良好。
3 配料系統(tǒng)誤差的控制
配料系統(tǒng)誤差主要是指由于電腦的軟件不能完全實(shí)際正確反應(yīng)配料情況而引起的誤差。
3.1 環(huán)境誤差
主要有機(jī)械振動(dòng)和電磁干擾等。由于機(jī)械振動(dòng)和電磁干擾等而引起配料系統(tǒng)的不穩(wěn)定,使傳感器采集到的是虛假的數(shù)據(jù)。設(shè)計(jì)及安裝時(shí),配料一次系統(tǒng)應(yīng)盡量遠(yuǎn)離振動(dòng)大的設(shè)備,如制粒機(jī)、風(fēng)機(jī)等。遠(yuǎn)離強(qiáng)電磁場設(shè)備,并做好防止電磁場干擾的屏蔽措施及軟硬件濾波。對于現(xiàn)場諸如粉塵、煙霧、潮濕、高溫及噪聲等的影響,應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場的具體情況配置有關(guān)的防護(hù)裝置,做好各種日常的定期維護(hù)保養(yǎng)工作。
3.2 誤差控制的系統(tǒng)法則
以上將各種情況單獨(dú)地作了分析。但在實(shí)際生產(chǎn)過程中,各種誤差聯(lián)合作用,而且是彼此影響,綜合體現(xiàn)。最重要的一點(diǎn)是,各種誤差只是最終誤差的一個(gè)環(huán)節(jié),最終誤差是各種誤差的綜合反應(yīng),往往又是某一個(gè)環(huán)節(jié)的最高體現(xiàn),正如鏈條一樣,它的總承受能力總是那薄弱的某一個(gè)鏈環(huán)的體現(xiàn)。所以在盡量追求每個(gè)產(chǎn)生誤差因素的最小值時(shí),更應(yīng)注意系統(tǒng)的最佳結(jié)合點(diǎn),將系統(tǒng)的方方面面都盡量考慮到的同時(shí),找到最優(yōu)方案,這一點(diǎn)比任何單一的工作更重要。
4 配料系統(tǒng)的現(xiàn)場總線控制
某銅廠年產(chǎn)6 萬噸銅的密閉鼓風(fēng)爐煉銅生產(chǎn)線。擁有三套鼓風(fēng)爐熔煉系統(tǒng)。每套系統(tǒng)的計(jì)量器具選用了主要由兩臺(tái)電子皮帶秤和四臺(tái)料斗秤等自動(dòng)控制設(shè)備組成。全廠控制總點(diǎn)數(shù)約1500個(gè),完成300 余臺(tái)電機(jī)起停,事故報(bào)警;120 多個(gè)熱工測點(diǎn),記錄80 多點(diǎn),趨勢50 多點(diǎn)。為保證系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性,該鼓風(fēng)爐煉銅系統(tǒng)采用了先進(jìn)的現(xiàn)場總線控制技術(shù)。
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