电子皮带秤在喷煤系统中的应用

电子皮带秤在喷煤系统中的应用
引言
电子皮带秤是皮带输送机输送固体散状物料过程中对物料进行连续称重的一种计量设备,它在喷煤系统中的应用很大程度上简化了原煤配比的工艺流程。

近年来,中国高炉炼铁技术发展迅速,高炉喷煤在炼铁生产中扮演重要的角色。

随着喷煤量的不断提高,煤粉混合喷吹、富氧喷煤等新技术、新工艺不断应用到生产实际中。

1煤粉混合喷吹技术
煤粉混合喷吹简称混喷,是指原煤在进入磨煤机前,将无烟煤与烟煤按照一定的比例进行混合,混合后的原煤送入磨煤机进行磨制,磨制的合格煤粉通过喷吹系统送至高炉。

无烟煤和烟煤的混合配比方式有2种:(1)在煤场内的受煤斗下部出口设电子皮带秤,通过电子皮带秤的流量设定来完成无烟煤与烟煤的混合配比;(2)通过向磨煤机给料的称重给煤机完成无烟煤与烟煤的混合配比。

第一种配料方式在生产操作上简易可行,原煤成分配比相对稳定,目前运用比较普遍。

2煤场配煤方式煤场内设置3只(1#,2#,3#)受煤斗,1#受煤斗装无烟煤,2#受煤斗装烟煤,3#受煤斗为备用(备选)。

选用桥式抓斗起重机或铲车向受煤斗装料,煤场配煤示意图见图1。

由图1可以看出,受煤斗内的原煤通过电子皮带秤输送至胶带输送机,电子皮带秤选用拖料的进料方式。

皮带秤的进料口设调节闸门,控制计量皮带上原煤的料面高度,通过改变皮带秤的转速达到调节给煤量的目的。

每台皮带秤按照设定的流量向胶带输送机给料,通过胶带输送机将无烟煤与烟煤均匀混合并输送至制粉车间的混合煤仓。

3电子皮带秤的组成
电子皮带秤主要由机架、驱动装置、皮带、承载器、信号采集部分以及信号处理和测量仪表六大部分组成。

(1)机架:机架为槽钢焊接件,主要用于承载驱动装置、承载器、托辊等各输送计量部件。

(2)驱动装置:驱动装置为电机和减速机,选用变频电机,通过改变电机转速实现对皮带速度的控制。

(3)皮带:采用环型阻燃裙边胶带,既能够承受一定的温度,又防止了物料的撒落。

(4)承载器:承载器是皮带秤的荷重承受和重力传递装置,称量精度一般为1%左右。

(5)信号采集部分:信号采集部分主要包括称重传感器和测速传感器。

(6)数据处理部分:数据处理部分包括信号的采样、滤波、放大、A/D转换,PID动态调节部分、变频器控制接口,瞬时流量计算、流量累计及显示,参数设定、校秤程序。

4电子皮带秤的计量原理
通过测量某段皮带长度上物料的瞬时重量及同一时刻的皮带行程或皮带速度,就可以得到皮带输送机所输送物料的流量。

为了测量某段皮带长度上物料的瞬时重量,可以通过测量某一个托辊或某几个托辊上所承受物料的重量,测量方式可连续采样也可周期采样。

所测得的物料瞬时重量再与皮带行程或皮带速度进行运算,以得出物料瞬时流量和累积重量。

这里物料瞬时流量的概念通常指的是某一瞬间物料的通过量,而累积重量的概念是指一段时间内物料的通过量。

通常可以采用积分法来计算瞬时流量值和累积重量值。

当皮带输送机输送物料时,连续测量称重托辊上代表单位长度上的荷重值q(kg/ m),并将q值与同一时刻皮带速度值v(m/s)相乘,则所得的乘积等于物料的瞬时流量Q(t)=qv(1)
式中Q(t)为物料的瞬时流量(kg/s)。

由于皮带上的物料量不均匀和皮带速度值的变化,所以T时间内的累积流量Q应该是瞬时流量Q(t)对时间的积分值,即
式中q(t)为瞬时荷重值;v(t)为瞬时皮带速度值。

5电子皮带秤的远程控制
为便于现场调试、检修,电子皮带秤的控制柜一般放置在电子皮带秤附近,实现对电子皮带秤的启停控制、流量设定、参数设置、标定校称等。

同时,控制柜的电气控制系统及称重仪表向喷煤中控室PLC系统提供现场皮带秤的运行状态信号及瞬时流量信号,喷煤中控室根据生产需求可远程启停电子皮带秤及远程设定皮带秤流量,图3为电子皮带秤控制框图。

6结束语
电子皮带秤是皮带输送机输送固体散状物料过程中对物料进行连续称重的一种计量设备,它在喷煤系统中的应用很大程度上简化了原煤配比的工艺流程。

相对于早期采用的圆盘给料机及振动给料机,电子皮带秤配料系统提高了配料的精确度,降低了设备投资,提高了系统的稳定性。

参考文献:
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[4]孙进生.电子产品设计实例教程[M].北京:冶金工业出版社,2004.
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