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余姚通用智能重量变送器在高炉槽下中的应用

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在高炉生产成本压力日益提高的今天, 提高控制精度的有利于降低生产成本, 而槽下上料部分在整个高炉的能耗控制就显得尤为重要。 本文主要介绍了, 基于余姚通用智能重量变送器在高炉槽下称重系统中的应用及提高称重精度的措施, 此重量变送器表现出良好的实用性、 稳定性、 可靠性。 不但达到了称重要求,而且在多个方面提高了设备的控制精度, 使其方便、 灵活地满足了生产工艺及控制成本的要求。

1 高炉槽下称重系统工艺概述

槽下称重系统是高炉上料系统中的关键部分, 将焦炭与铁矿石等原理分别送入炉内, 原料比是高炉炼铁的重要数据, 因此,各原料的称量也尤为重要, 对炉料结构的优化, 提高出铁比例, 减少焦炭能耗, 有重要意义。

高炉槽下每个矿仓下都有振动筛, 筛除小于 5mm 的碎矿, 大烧结矿仓的矿经过筛分后分别进入料坑的左右中间称量斗, 小烧结矿仓的矿经筛分后分别进入各自配套的称量斗, 然后经矿石皮带机集中运送, 经料坑上方的翻板进入料坑中的矿石中间斗, 经筛分后的 5mm 烧结矿经返矿皮带机运到碎矿仓。

焦炭设左右两个焦仓, 仓下装有振动筛, 焦炭经筛分后, 大于 20mm 的块焦, 分别直接进入料坑内的左右焦炭称量斗, 筛下小于 20mm 的碎焦经胶带机倒运到焦仓上振动筛, 将碎焦分级成8mm 以上和 8mm 以下两种产品, 大于 8mm 的焦丁由 SJ4 胶带机运至焦丁仓, 再经焦丁给料机到焦丁称量斗, 然后到供料胶带机与烧结矿一起进入料坑中间斗。 小于 8mm 的碎焦落入焦粉仓等待汽车外运。 当料车到底后, 相应的矿石中间斗或焦炭斗向料车装料。

2 余姚通用智能重量变送器的工作原理

该智能变送器以 W89E56 为系统核心, 标定、 设定等工作参数采用 EEPROM 保存, 由传感器输出的重量信号经数据放大器、 二阶低通有源滤波器处理后, 送高精度三斜积分器转换成数字量,主机将该信号读入处理器后, 分成三路进行输出和控制。 工作原理框图如图二所示

2.1 重量变送器的继电器工作过程

在工作指示灯亮时, 当称量值小于零区设定值时 , 零区继电器吸合 当称量值大于下限设定值时, 下限继电器吸合同时下限指示灯亮 当称量值继续增大到大于等于上限设定值时, 上限继电器吸合同时上限指示灯亮, 变送器进入放料稳定延时时间, 若在放料稳定延时时间内, 称量值稳定地大于等于上限设定值, 则在到达放料稳定延时时间后, 放料继电器吸合同时放料指示灯亮, 变送器自动累加加料次数和称量值 当放料开始后, 放料继电器一直吸合, 直至称量值小于零区设定值, 在经过回零延时时间后, 放料继电器释放, 零区继电器吸合, 仪表自动回零。 在放料过程中, 当称量值小于上限设定值时, 上限继电器释放, 上限指示灯灭 当称量值小于下限设定值时, 下限继电器释放, 下限指示灯灭。 工作逻辑波形图如图三所示


在工作指示灯亮时, 上上限、 上限、 下限、 下下限为 4 个可设置的节点、 当小于设定值时节点常开、 当≥设定值时节点闭合。

2.2 与类似传感器相比本重量变送器优点

(1) 本传感器采用全数字称重标定技术, 可对称量值进行自动或手动标定

(2) 具有自动回零功能, 方便操作, 确保称量的准确性

(3) 采用带硬件保护的 EEPROM 存储器, 具有掉电数据保护功能

(4) 采用独特的输出保护电路, 具有良好的抗干扰性, 适应槽下的恶劣环境

(5) 具有故障自检功能, 便于变送器检测维修。

3 余姚通用智能重量变送器在槽下称重中的应用

本智能重量变送器在莱钢 1080m3 高炉槽下称重系统中得到实际应用, 现场称量斗安装的重量传感器将检测到的信号传送到补偿接线盒, 信号再传送给智能重量变送器, 信号经处理后一路送到 LED 显示屏直接显示, 另一路传送到 PLC 经处理后由工业计算机显示, 并参与生产控制。

连接示意图如图四所示


在实际称重中, 当放料程序发出后, 矿石称量斗闸门开, 料排出。 当称量值为控制值 (初始时为设定值的 95% 5% 时, 发出料空信号并关闭闸门, 当闸门关好并称空好后, 振动筛或给料机开始启动。 称量值到控制值 (经补正) 时, 振动筛或给料机停机, 进行满称量。 若达 110% 控制值 (经补正) 时发出声光报警信号。

4 结束语

本重量变送器在莱钢 1080 高炉中得到实际应用证实, 可以对各物料的消耗进行实时的自动采集和监控, 提高了称量精度,使用方便满足了生产工艺要求, 有利于提高铁水的产量, 起到精确优化作用。 对实际消耗及时准确的计量和统计分析, 有利于提高高炉炼铁的稳产、 高产, 及其控制原料消耗 对降低成本、 提高企业竞争力, 起到重大作用。

参考文献

[1] 马竹梧 . 炼铁生产自动化技术 [M]. 北京 北京冶金工业出版社,2005

[2] 马迎驰 .PLC 控制系统在大中型高炉上的应用 [J]. 中国仪器仪表,2002.02

[3] 程鹏 . 自动控制原理 [M]. 北京 高等教育出版社,2003

作者:于成龙 汪浩 纪冬丽

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