燒結(jié)配料皮帶秤誤差的產(chǎn)生的原因及解決方法淺析

重慶鋼鐵集團(tuán)電子有限責(zé)任公司，重慶401220

一、配料皮帶秤簡(jiǎn)介

燒結(jié)礦的生產(chǎn)中配料是一道重要工序，它能將含鐵原料、熔劑、燃料等多種物質(zhì)按一定的比例配制，經(jīng)混合加水后，至燒結(jié)機(jī)中進(jìn)行燒結(jié)成品礦生產(chǎn)。整個(gè)配料過(guò)程中，通過(guò)配料皮帶秤的準(zhǔn)確計(jì)量出各種物料的下料量，并在計(jì)算機(jī)的監(jiān)控下指導(dǎo)燒結(jié)生產(chǎn)配料。[1]

皮帶秤是一種稱量設(shè)備，能夠測(cè)量、指示物料的瞬時(shí)輸送量，并能進(jìn)行累積顯示物料的總量。它與自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)配套，可實(shí)現(xiàn)物料輸送量的自動(dòng)控制。因此，皮帶秤在燒結(jié)廠中被廣泛應(yīng)用在自動(dòng)配料上。

配料皮帶秤由秤框、傳感器、測(cè)速頭及稱重顯示器（非現(xiàn)場(chǎng)安裝）組成（見圖1皮帶秤基本構(gòu)成）。按一定速度運(yùn)轉(zhuǎn)的皮帶機(jī)有效稱量段上的物料重量，通過(guò)秤框作用于傳感器上，同時(shí)通過(guò)測(cè)速頭，輸出頻率信號(hào)，經(jīng)測(cè)速單元轉(zhuǎn)換為0-5V直流電壓，再經(jīng)儀表放大后轉(zhuǎn)換成0-10mA的直流電流信號(hào)輸出。電流的變化反映了有效稱量段上物料重量的瞬時(shí)值及累積總量，從而達(dá)到電子皮帶秤的稱量及計(jì)算目的。稱重傳感器的靈敏度高，精度在1.5%左右，不受皮帶拉力的影響。由于采用電動(dòng)滾筒作為傳動(dòng)裝置，配料皮帶秤結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行平穩(wěn)可靠，維護(hù)量小，經(jīng)久耐用，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)配料。

圓盤給料機(jī)由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、圓盤、套筒和調(diào)節(jié)給料量的閘門及刮刀組成。電動(dòng)機(jī)經(jīng)聯(lián)軸器通過(guò)減速機(jī)來(lái)帶動(dòng)圓盤。圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，料倉(cāng)內(nèi)的物料隨圓盤一起運(yùn)動(dòng)并向出料口的一面移動(dòng)，經(jīng)閘門或刮刀排出物料，出量的大小可用閘門或刮刀裝置來(lái)調(diào)節(jié)，當(dāng)精礦或粉礦用量較大時(shí)，宜用帶活動(dòng)刮刀的套筒；而熔劑或燃料用量小，而且要求精確性高時(shí)，宜用閘門式套筒。圓盤給料機(jī)給料均勻準(zhǔn)確，容易調(diào)節(jié)，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)可靠，管理方便，一般能滿足生產(chǎn)要求。這種設(shè)備的主要缺點(diǎn)是：當(dāng)物料的粒度、水分以及料柱高度變動(dòng)時(shí)，容易影響其配料準(zhǔn)確性。[2]

二、配料秤稱重誤差及處理

重鋼新區(qū)二號(hào)燒結(jié)配料室共有配料秤20臺(tái)，其中配料皮帶秤14臺(tái)、螺旋稱6臺(tái)，從投產(chǎn)至今，并未出現(xiàn)過(guò)大的配料計(jì)量誤差，但是小的問(wèn)題卻時(shí)有發(fā)生。不管是配料秤的自身問(wèn)題、周圍環(huán)境問(wèn)題還是來(lái)料進(jìn)料問(wèn)題，都會(huì)導(dǎo)致燒結(jié)成品礦在質(zhì)量上的波動(dòng)，影響燒結(jié)的作業(yè)連續(xù)性。其中具有代表性的引起誤差的事件為以下兩例：

1、中控室操作工反映，現(xiàn)場(chǎng)3號(hào)配料秤在設(shè)定給定下料量的情況下，實(shí)際下料量存在較大波動(dòng)，經(jīng)過(guò)值班人員的校零后有一定好轉(zhuǎn)，但間隔1小時(shí)后，再次出現(xiàn)波動(dòng)情況。于是到現(xiàn)場(chǎng)查看，（見圖2）由于來(lái)料質(zhì)量成分問(wèn)題，現(xiàn)場(chǎng)中儲(chǔ)倉(cāng)內(nèi)物料發(fā)生板結(jié)現(xiàn)象，不能正常下料，使用倉(cāng)壁上的振打器也不理想，現(xiàn)場(chǎng)操作工就在倉(cāng)頂加水，加速放料，雖然物料最終通過(guò)圓盤下料，但是過(guò)于稀釋的物料在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中將整個(gè)秤架完全掩埋。

等完全清理出秤架，打開接線盒檢查時(shí)，發(fā)現(xiàn)物料漿液已經(jīng)進(jìn)入接線盒內(nèi)，引起短路，導(dǎo)致故障現(xiàn)象的發(fā)生。在不耽誤現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)的情況下，做了臨時(shí)處理，將現(xiàn)場(chǎng)傳感器引出線與至配料室二次表線進(jìn)行直接連接，然后下來(lái)對(duì)接線盒進(jìn)行吹風(fēng)機(jī)風(fēng)干處理，待完全干燥后，恢復(fù)正常接線方式，故障消失，配料穩(wěn)定。

與中控室聯(lián)系得知，此種用水沖倉(cāng)下料的模式，還要持續(xù)一段時(shí)間，針對(duì)這種情況我們對(duì)現(xiàn)場(chǎng)接線盒進(jìn)行了防水密封處理，并對(duì)容易積水、進(jìn)水線路做了改造。至今未出現(xiàn)過(guò)此類故障現(xiàn)象。

2、值班人員按照皮帶秤維護(hù)規(guī)程，在交接班過(guò)程中，對(duì)配料皮帶秤進(jìn)行常規(guī)性的校零和標(biāo)定工作，但是發(fā)現(xiàn)不管是重復(fù)校零，還是校零后校標(biāo)定，都存在較大的零點(diǎn)漂移情況。到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后，通過(guò)目測(cè)，未在秤架及傳感器周圍發(fā)現(xiàn)引起稱重誤差的因素，拆開接線盒，用萬(wàn)用表測(cè)量S型稱重傳感器輸出mV值，發(fā)現(xiàn)皮帶在空載時(shí)，兩側(cè)輸出值分別為4.03mV和1.25mV，差距較大，初步判斷為1.25mV側(cè)傳感器有問(wèn)題，再測(cè)量其內(nèi)部電阻值，輸入電阻415Ω，輸出電阻382Ω，處于正常范圍，傳感器本身故障排除。對(duì)該稱重傳感器固定件按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢查時(shí)，發(fā)現(xiàn)固定傳感器的連接螺帽處松動(dòng)（見圖3），導(dǎo)致稱重傳感器并未受力導(dǎo)致秤架單邊情況發(fā)生，引起下料波動(dòng)。待緊固螺帽，將兩側(cè)傳感器輸出毫伏值調(diào)為平衡狀態(tài)，校表后恢復(fù)正常。但在使用過(guò)程中，又出現(xiàn)固定頻率的波動(dòng)顯示但實(shí)際下料量并未波動(dòng)，再次對(duì)稱重傳感器輸出值進(jìn)行測(cè)量為8.21mV，到配料室二次表后端子測(cè)量為6.01～9.45mV之間規(guī)律波動(dòng)，判斷為中間線路屏蔽故障沿線路敷設(shè)路徑檢查，找到故障點(diǎn)，處理后完全恢復(fù)正常。

三、配料皮帶秤主要誤差產(chǎn)生原因及解決方案

電子皮帶秤誤差產(chǎn)生的原因主要有以下幾種：電磁場(chǎng)環(huán)境的影響、氣候條件的影響、皮帶運(yùn)行速度的影響、稱重機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的影響。[3]

1、電磁場(chǎng)產(chǎn)生的影響及解決方案

在燒結(jié)廠作業(yè)環(huán)境中，電磁場(chǎng)無(wú)處不在，由其產(chǎn)生的電磁效應(yīng)會(huì)對(duì)配料皮帶秤的二次儀表產(chǎn)生嚴(yán)重的干擾。儀表自身無(wú)法消除干擾，解決的方法就是盡量遠(yuǎn)離電機(jī)、變頻器等電器設(shè)備，將屏蔽電纜可靠接地做好，獨(dú)立穿管鋪設(shè)信號(hào)電纜避免電纜線斷裂，端子連接緊固避免進(jìn)水進(jìn)塵，防水等級(jí)達(dá)到要求。

2、環(huán)境產(chǎn)生的影響及解決方法案

因皮帶秤所處部位基本在露天環(huán)境或未封閉的皮帶通廊中，有可能遭受機(jī)械擦靠和粘料使稱重?cái)?shù)據(jù)受到影響。為了避免此類問(wèn)題，應(yīng)盡量改善皮帶運(yùn)行條件將皮帶安裝在封閉的通廊中或室內(nèi)，并給皮帶增加清掃器。當(dāng)氣溫驟變引起熱敏效應(yīng)，稱重、測(cè)速傳感器及稱重顯示器中的電氣元件會(huì)產(chǎn)生溫度漂移，皮帶張力也會(huì)因熱脹冷縮而發(fā)生變化，這些因素會(huì)引起空皮帶的零點(diǎn)值偏差，所以在季節(jié)更替時(shí)一定要對(duì)皮帶秤進(jìn)行零點(diǎn)校準(zhǔn)及實(shí)物校準(zhǔn)，同時(shí)安裝好皮帶重力調(diào)整裝置，保證皮帶機(jī)處于穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)并防止皮帶跑偏情況。[4]

3、皮帶運(yùn)行速度偏差的影響及解決方案

皮帶運(yùn)行速度產(chǎn)生的偏差，一般是由皮帶內(nèi)表面粘料、測(cè)速傳感器粘料失圓、皮帶連接處接頭過(guò)多、皮帶重力調(diào)整裝置未起作用導(dǎo)致運(yùn)行過(guò)程中抖動(dòng)等因素引起。要解決這個(gè)問(wèn)題就必須加強(qiáng)對(duì)皮帶秤的托輥及首尾輪進(jìn)行經(jīng)常性清掃，防止粘料，并盡量使用一根整皮帶，整個(gè)皮帶秤的稱重系統(tǒng)必須要安裝在運(yùn)行穩(wěn)定的皮帶機(jī)上。

4、稱重結(jié)構(gòu)故障的影響及解決方案

皮帶秤在長(zhǎng)期運(yùn)行后，由于震動(dòng)、抖動(dòng)導(dǎo)致緊固件松動(dòng)，秤架在運(yùn)行中弄扭動(dòng)，從而產(chǎn)生計(jì)量誤差，集中表現(xiàn)為零點(diǎn)波動(dòng)頻繁。針對(duì)此類問(wèn)題應(yīng)加強(qiáng)秤架的檢查和緊固，尤其是傳感器連接件、支點(diǎn)簧片座、簧片吊掛組件、稱重托輥等種重點(diǎn)部位。

四、結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)以上皮帶秤主要誤差產(chǎn)生原因及解決方案分析，可在較短的時(shí)間內(nèi)查找出配料皮帶秤不能正常計(jì)量的根源，排除故障恢復(fù)皮帶秤的正常配料使用，保證生產(chǎn)任務(wù)的順行，也極大提高了現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)人員的維護(hù)技能，從另一方面證明了理論知識(shí)指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn)工作可行性及重要性。