烧结配料皮带秤产生误差成因探析范文

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《传感器世界杂志》2016年第7期

摘要：

配料皮带秤在烧结生产过程中大量使用，如预配料称量、配料称量及烧结成品矿计量等方面，对烧结成品矿质量起着根本性的作用。如何在当前钢铁大环境触底的情况下，通过用好烧结配料皮带秤提高成矿质量及产量是一个亟待解决的问题。简要介绍了皮带秤工作原理、秤架构成以及重钢新区烧结厂配料皮带秤现场使用情况，针对原料供应紧张及矿质品质较低导致粘接、掩埋、损坏传感器，引起称重误差，使得烧结矿质量不佳等问题，理清故障处理思路，找准问题核心，并提出了解决的办法，可以有效保证配料系统的顺利运行，最后简要介绍配料皮带秤在运行中的主要故障现象及处理。

关键词：

烧结；配料皮带秤；称重传感器；测速传感器；称重显示器

一、配料皮带秤简介

烧结矿的生产中配料是一道重要工序，它能将含铁原料、熔剂、燃料等多种物质按一定的比例配制，经混合加水后，至烧结机中进行烧结成品矿生产。整个配料过程中，通过配料皮带秤的准确计量出各种物料的下料量，并在计算机的监控下指导烧结生产配料。[1]皮带秤是一种称量设备，能够测量、指示物料的瞬时输送量，并能进行累积显示物料的总量。它与自动调节系统配套，可实现物料输送量的自动控制。因此，皮带秤在烧结厂中被广泛应用在自动配料上。配料皮带秤由秤框、传感器、测速头及称重显示器（非现场安装）组成（见图1皮带秤基本构成）。按一定速度运转的皮带机有效称量段上的物料重量，通过秤框作用于传感器上，同时通过测速头，输出频率信号，经测速单元转换为0-5V直流电压，再经仪表放大后转换成0-10mA的直流电流信号输出。电流的变化反映了有效称量段上物料重量的瞬时值及累积总量，从而达到电子皮带秤的称量及计算目的。称重传感器的灵敏度高，精度在1.5%左右，不受皮带拉力的影响。由于采用电动滚筒作为传动装置，配料皮带秤结构简单，运行平稳可靠，维护量小，经久耐用，便于实现自动配料。圆盘给料机由传动机构、圆盘、套筒和调节给料量的闸门及刮刀组成。电动机经联轴器通过减速机来带动圆盘。圆盘转动时，料仓内的物料随圆盘一起运动并向出料口的一面移动，经闸门或刮刀排出物料，出量的大小可用闸门或刮刀装置来调节，当精矿或粉矿用量较大时，宜用带活动刮刀的套筒；而熔剂或燃料用量小，而且要求精确性高时，宜用闸门式套筒。圆盘给料机给料均匀准确，容易调节，运转平稳可靠，管理方便，一般能满足生产要求。这种设备的主要缺点是：当物料的粒度、水分以及料柱高度变动时，容易影响其配料准确性。[2]

二、配料秤称重误差及处理

重钢新区二号烧结配料室共有配料秤20台，其中配料皮带秤14台、螺旋称6台，从投产至今，并未出现过大的配料计量误差，但是小的问题却时有发生。不管是配料秤的自身问题、周围环境问题还是来料进料问题，都会导致烧结成品矿在质量上的波动，影响烧结的作业连续性。其中具有代表性的引起误差的事件为以下两例：

1、中控室操作工反映

现场3号配料秤在设定给定下料量的情况下，实际下料量存在较大波动，经过值班人员的校零后有一定好转，但间隔1小时后，再次出现波动情况。于是到现场查看，（见图2）由于来料质量成分问题，现场中储仓内物料发生板结现象，不能正常下料，使用仓壁上的振打器也不理想，现场操作工就在仓顶加水，加速放料，虽然物料最终通过圆盘下料，但是过于稀释的物料在运动过程中将整个秤架完全掩埋。等完全清理出秤架，打开接线盒检查时，发现物料浆液已经进入接线盒内，引起短路，导致故障现象的发生。在不耽误现场生产的情况下，做了临时处理，将现场传感器引出线与至配料室二次表线进行直接连接，然后下来对接线盒进行吹风机风干处理，待完全干燥后，恢复正常接线方式，故障消失，配料稳定。与中控室联系得知，此种用水冲仓下料的模式，还要持续一段时间，针对这种情况我们对现场接线盒进行了防水密封处理，并对容易积水、进水线路做了改造。至今未出现过此类故障现象。

2、值班人员按照皮带秤维护规程

在交接班过程中，对配料皮带秤进行常规性的校零和标定工作，但是发现不管是重复校零，还是校零后校标定，都存在较大的零点漂移情况。到达现场后，通过目测，未在秤架及传感器周围发现引起称重误差的因素，拆开接线盒，用万用表测量S型称重传感器输出mV值，发现皮带在空载时，两侧输出值分别为4.03mV和1.25mV，差距较大，初步判断为1.25mV侧传感器有问题，再测量其内部电阻值，输入电阻415Ω，输出电阻382Ω，处于正常范围，传感器本身故障排除。对该称重传感器固定件按标准进行检查时，发现固定传感器的连接螺帽处松动（见图3），导致称重传感器并未受力，导致秤架单边情况发生，引起下料波动。待紧固螺帽，将两侧传感器输出毫伏值调为平衡状态，校表后恢复正常。但在使用过程中，又出现固定频率的波动显示，但实际下料量并未波动，再次对称重传感器输出值进行测量为8.21mV，到配料室二次表后端子测量为6.01～9.45mV之间规律波动，判断为中间线路屏蔽故障。沿线路敷设路径检查，找到故障点，处理后完全恢复正常。

三、配料皮带秤主要误差产生原因及解决方案

电子皮带秤误差产生的原因主要有以下几种：电磁场环境的影响、气候条件的影响、皮带运行速度的影响、称重机构产生的影响。[3]

1、电磁场产生的影响及解决方案

在烧结厂作业环境中，电磁场无处不在，由其产生的电磁效应会对配料皮带秤的二次仪表产生严重的干扰。仪表自身无法消除干扰，解决的方法就是尽量远离电机、变频器等电器设备，将屏蔽电缆可靠接地做好，独立穿管铺设信号电缆，避免电缆线断裂，端子连接紧固避免进水进尘，防水等级达到要求。

2、环境产生的影响及解决方法案

因皮带秤所处部位基本在露天环境或未封闭的皮带通廊中，有可能遭受机械擦靠和粘料使称重数据受到影响。为了避免此类问题，应尽量改善皮带运行条件，将皮带安装在封闭的通廊中或室内，并给皮带增加清扫器。当气温骤变引起热敏效应，称重、测速传感器及称重显示器中的电气元件会产生温度漂移，皮带张力也会因热胀冷缩而发生变化，这些因素会引起空皮带的零点值偏差，所以在季节更替时一定要对皮带秤进行零点校准及实物校准，同时安装好皮带重力调整装置，保证皮带机处于稳定运行状态并防止皮带跑偏情况。[4]

3、皮带运行速度偏差的影响及解决方案

皮带运行速度产生的偏差，一般是由皮带内表面粘料、测速传感器粘料失圆、皮带连接处接头过多、皮带重力调整装置未起作用导致运行过程中抖动等因素引起。要解决这个问题就必须加强对皮带秤的托辊及首尾轮进行经常性清扫，防止粘料，并尽量使用一根整皮带，整个皮带秤的称重系统必须要安装在运行稳定的皮带机上。

4、称重结构故障的影响及解决方案

皮带秤在长期运行后，由于震动、抖动导致紧固件松动，秤架在运行中弄扭动，从而产生计量误差，集中表现为零点波动频繁。针对此类问题应加强秤架的检查和紧固，尤其是传感器连接件、支点簧片座、簧片吊挂组件、称重托辊等种重点部位。四、结束语通过以上皮带秤主要误差产生原因及解决方案分析，可在较短的时间内查找出配料皮带秤不能正常计量的根源，排除故障恢复皮带秤的正常配料使用，保证生产任务的顺行，也极大提高了现场维护人员的维护技能，从另一方面证明了理论知识指导实际生产工作可行性及重要性。

参考文献：

[1]段良宾.配料电子皮带秤在烧结生产中的应用[J].科技信息,2011,(25):88.

[2]郭晖于鹏飞王文涛葛兰.浅析360m2烧结机配料皮带秤[J].计算机光盘软件与应用,2012,(12):63

[3]宋玉国.配料皮带秤控制系统的计量误差分析及改造[J].科技致富向导,2014,(21):153，249

[4]谭庆华刘长风.配料皮带秤的误差成因及改进措施[J].工业计量,2012,(1):56-58，60

作者:任桀 单位:重庆钢铁集团电子有限责任公司