玉鋼260m?燒結(jié)機配料系統(tǒng)生產(chǎn)實踐中的優(yōu)化改造

劉永志+羅化龍

摘 要 ：本文主要介紹了玉溪新興鋼鐵有限公司（簡秤玉鋼）260m?燒結(jié)機配料系統(tǒng)的設(shè)計特點；并著重介紹了在生產(chǎn)過程中所遇到的問題以及為了克服這些問題，保障配料精度和穩(wěn)定性、連續(xù)性所采取的措施。

關(guān)鍵詞：配料系統(tǒng)；配料精度；穩(wěn)定性

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.08.202

1 前言

玉鋼260m?燒結(jié)機是玉鋼1080m?高爐配套工程，于2012年12月建成投產(chǎn)，由馬鞍山設(shè)計院進行設(shè)計。配料過程作為燒結(jié)過程的一個重要環(huán)節(jié)，它的裝備技術(shù)水平高低對燒結(jié)過程有著很直接的影響。

2 工藝設(shè)計及特點

為了保證配料準確，配料過程采用了重量法集中配料，整個配料過程均采用自動化控制。將鐵料，熔劑、燃料、等物料按照設(shè)定配比，通過配料程序控制定量給料裝置自動精準下料，采用人工定時校準的方式保證配料過程連續(xù)穩(wěn)定，精確、可靠。該配料系統(tǒng)主要由配料倉，定量給料裝置、自動控制系統(tǒng)以及輔助設(shè)備等四個部分組成。

2.1 配料倉

配料倉包含鐵料倉，熔劑倉，燃料倉，生石灰倉，除塵灰倉，返礦倉共16個倉。

2.2 定量給料裝置

為保證配料精度， 鐵料、熔劑采用圓盤給料機+電子配料秤方式配料；燃料、返礦采用直拖式電子配料秤方式配料；生石灰、除塵灰采用葉輪給料機+電子配料秤+消化器、加濕機方式配料。

2.3 自動控制系統(tǒng)

自動控制系統(tǒng)主要由上位機，下位機，變頻器、以及電子配料秤與靜態(tài)秤配套的二次儀表四個部分。上位機采用研華工控機+ vijeo citect監(jiān)控軟件，下位機采用施耐德昆騰系列PLC，變頻器采用ABB變頻器，二次儀表采用北京尤梯爾公司生產(chǎn)的電子配料秤配套的二次儀表。他們通過以太網(wǎng)和DP通信有機的聯(lián)系在一起。

2.4 輔助設(shè)備

輔助設(shè)備包括倉壁振動器，現(xiàn)場操作箱等 。 工作過程：操作人員通過上位機選擇需要運行的設(shè)備以及設(shè)定和更改各物料配比與綜合上料量。通過下位機計算并傳送給配料秤二次儀表、同時將啟動信號傳遞給變頻器，啟動定量給料裝置；二次儀表采集信號進行計算并與設(shè)定值進行PID運算調(diào)節(jié)，將調(diào)節(jié)信號通過下位機傳遞給變頻器控制定量給料裝置運轉(zhuǎn)速度，從而達到控制下料量的目的。料倉的靜態(tài)秤將倉重信號實時在線的反饋在上位機上，并生成趨勢圖，操作人員通過趨勢圖定時校準配料秤下料偏差 ，以保證達到工藝要求。

3 生產(chǎn)實踐

使用一段時間后，我們發(fā)現(xiàn)配料的穩(wěn)定性并不是很好，忽大忽小的，而且下料精度也比較差，偏差最大時可到20%左右，這對燒結(jié)過程產(chǎn)生了很大的不利影響；同時在配料控制的連續(xù)性也存在一定的不足。通過觀察分析引起的原因和存在的不足有：

（1）配料秤在使用過程中受到其它設(shè)備振動傳遞等方面因數(shù)的影響，其穩(wěn)定性比較差。（2）配料倉棚料情況比較嚴重，特別是雨季更為嚴重。（3）配料秤存在一定的缺陷，配料秤稱重托輥與秤體間有大約5毫米左右的間隙容易卡堵物料，導致稱重信號失真。（4）校秤存在一定計算誤差（配料倉懸空在定量給料裝置之上，部分物料是定量給料裝置在承重，這部分物料的多少變化在靜態(tài)秤體現(xiàn)不出，當這部分物料在我們校秤所取的兩個時間點不一致時就造成了計算誤差）。（5）現(xiàn)場儀表PID調(diào)節(jié)參數(shù)只有一個，無法根據(jù)秤的狀態(tài)做出準確調(diào)節(jié)。在棚料、缺料的情況下，需要快速調(diào)節(jié)，減少斷料時間；而配料秤正常工作時又需要調(diào)節(jié)反應速度慢，避免頻繁調(diào)整使得料量波動較大。所以一個參數(shù)無法很好滿足需要，這就造成了電子秤瞬時值一直在設(shè)定值上下波動，且波動范圍較大（鐵料秤瞬時值偏差在10t/h以上），無法長時間保證在一個小范圍內(nèi)波動。（6）PID調(diào)節(jié)采用的是單通道，同時調(diào)節(jié)配料秤與圓盤或葉輪給料機，調(diào)節(jié)比例為1比1。在實際使用過程中圓盤或葉輪給料機調(diào)節(jié)量要比配料秤調(diào)節(jié)量要大很多，在調(diào)節(jié)時容易造成調(diào)節(jié)量偏大，過調(diào)超調(diào)的情況。（7）配料秤的切換時間過長。切換的秤大約要35s左右下料量才達到設(shè)定值，這就意味著有35s時間的物料配比存在較大偏差。（8）配料秤單一的啟停方式無法很好的滿足生產(chǎn)需要。配料秤在啟動時由操作人員在上位機上單臺啟動，容易造成物料的搭接錯位和斷料的情況出現(xiàn)，無法很好的滿足生產(chǎn)要求。

4 針對上述問題和狀況，我們進行了如下優(yōu)化改造：

（1）將電子秤與其它設(shè)備設(shè)施有連接的地方全部分離，避免其它設(shè)備設(shè)施在運行過程中產(chǎn)生的振動傳遞給電子秤秤體，影響配料的精度和穩(wěn)定性；（2）在料倉增加倉壁振動器定時啟動程序和斷料自動啟動程序，防止棚料的形成和減少棚料影響，減少人工處理棚料造成斷料時間長和不及時的問題；同時也有效解決了校秤時的計算誤差。（3）在配料秤稱重托輥與秤體間加裝防護罩，防止物料落入造成卡堵而避免稱重信號失真；（4）在下位機中增加PID調(diào)節(jié)程序以替換現(xiàn)場儀表的調(diào)節(jié)功能（在下位機設(shè)定了兩個PID調(diào)節(jié)程序，根據(jù)瞬時值與設(shè)定值的偏差，自動選取PID調(diào)節(jié)程序，達到精準控制的目的）；同時增加PID調(diào)節(jié)值自保持功能，在下次啟動該設(shè)備時直接以該值啟動，將換秤時間由原來的35s減少到18s。（5）改變配料秤與圓盤或葉輪給料機的調(diào)節(jié)比例，比例改變后避免了在調(diào)節(jié)時容易造成過調(diào)超調(diào)等情況，對秤的穩(wěn)定性也有一定的提高。（6）對配料秤啟停程序進行優(yōu)化，增加了流程啟動時配料秤在選中狀態(tài)下與流程連鎖啟動的程序，并將所有的配料秤視為一個小流程，增設(shè)了順啟、順停、齊啟，齊停命令。可視情況來選擇恰當?shù)膯⑼７绞綕M足生產(chǎn)。

5 實際效果

通過改造優(yōu)化后，能夠很好的將波動較大的鐵料秤的瞬時下料波動范圍穩(wěn)定在5t/h以內(nèi)，也增加了配料秤PID調(diào)節(jié)的精準性和快速反應能力。在加強點、巡檢工作和嚴格執(zhí)行校秤制度以減少配料秤自身影響的前提下，配料秤的下料精度和穩(wěn)定性有了顯著提高，在保證下料偏差在±3%以內(nèi)的同時也提高了配料過程中物料連續(xù)性，極大的減少棚料影響和配料斷點的產(chǎn)生，并進一步降低了工人的勞動強度提高了生產(chǎn)效率；為穩(wěn)定燒結(jié)礦質(zhì)量和提高產(chǎn)量創(chuàng)造了良好的基礎(chǔ)。

參考文獻：

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