影响自动配煤系统配煤精度的因素及控制措施

影响自动配煤系统配煤精度的因素及控制措施

摘要：文章结合酒钢焦化厂备煤工段的两套自动配煤系统的生产运行情况，分析影响自动配煤系统配煤精度的因素，提出具有针对性的控制措施。

关键词：配煤精度；自动配煤系统；皮带秤；影响因素

1 引言

随着一系列大高炉的陆续建成、投产，高炉对焦炭质量要求进一步提高的现状，造成优质炼焦煤资源短缺的问题更加突出。同时炼焦煤成本不断上升，钢铁行业利润持续下滑，对此作为钢铁联合企业下属的焦化厂，面临着在保证焦炭质量的前提下，进一步降低配煤成本的任务。通过扩大炼焦煤资源、优化配煤结构，找到了降低配煤成本的方向。而进一步优化的配煤结构，需要通过自动配煤系统来控制执行，因此配煤精度就显的尤为重要，关系着焦炭质量的稳定及配煤成本的有效控制。因此了解影响自动配煤系统配煤精度的因素，可以制定相关的控制措施，从而有效的稳定配煤精度。

2 酒钢焦化厂自动配煤系统简介

2.1 1-4#焦炉自动配煤系统

1-4#焦炉自动配煤系统主要有恒速电子皮带秤、圆盘给料机、工控机、plc控制柜、现场仪表、给料机变频器组成。操作人员向工控机输入配煤比，工控机依据设定的配煤比进行信号处理后控制给料器变频器变频，从而控制圆盘给料机的给料速度。电子皮带秤的称重传感器将检测到的重量信号转换为电信号，并将电信号上传给

工控机与现场仪表。现场仪表对电信号与变频器信号进行处理以后，显示瞬时流量、累积量。工控机对收到电信号、变频器信号进行处理，将处理结果与设定值进行对比后控制变频器变频，调整圆盘给料机的转速，使得实际配煤比在设定配煤比的±1%范围内，最终实现工控机闭环对自动配煤系统的控制。

2.2 5-6#焦炉自动配煤系统

5-6#焦炉自动配煤系统主要有称重给料机、现场仪表、工控机、plc控制柜、给料机变频器组成。操作人员向工控机输入配煤比，工控机将配煤比参数传递到现场仪表，现场仪表控制称重给料机给料。电子皮带秤的称重传感器与测速传感器分别将检测到的重量信号、速度信号上传给现场仪表。现场仪表对信号处理后显示瞬时流量、累积量并将处理结果反馈给工控机。同时现场仪表将处理结果与设定值进行对比后控制称重给料机变频器变频，调整称重给料机的转速，使得实际配煤比在设定配煤比±1%范围内，最终实现场仪表对自动配煤系统的闭环控制。

3 影响酒钢焦化厂自动配煤系统配煤精度的因素及控制措施

3.1 使用环境对配煤精度的影响及控制措施

3.1.1 温度的影响

温度的变化引起电子皮带秤胶带张紧度变化，夏季高温时张紧度变小胶带松弛变长，传动滚筒与胶带的之间的摩擦力不足，造成胶带打滑，从而导致胶带的运行速度与传动滚筒的运行速度存在速度差。而酒钢焦化厂1-4#焦炉自动配煤系统设定速度值为常量，5-6#

焦炉自动配煤系统以检测到的传动滚筒的速度作为反馈信号参与

系统计算。因此造成控制系统计算的瞬时量偏高，实际配煤比偏低。为降低温度对配煤精度的影响，可采取的措施：（1）通过观察皮带的张紧程度及时调节皮带机机尾的螺旋张紧装置，保持合适的张紧力，使胶带不打滑；（2）若发现速度异常时联系衡器维检人员检测胶带运行速度并与系统设定值或自动检测值进行对比。

3.1.2 湿度的影响

嘉峪关常年干燥少雨，因此湿度对1-4#焦炉自动配煤系统配煤精度影响甚微，而5-6#焦炉自动配煤系统是捣固焦炉的配套系统。由于捣固焦炉生产工艺的要求，需要在配煤岗位对水分在8.0%左右的配合煤加水，加水后配合煤水分控制在9-12%之间。通常情况下加水量为2%左右，系统生产能力为350t/h，即每小时加水量为7t左右。为达到该目的5-6#焦炉备煤工段采用在配煤岗位直接喷洒加水工艺，该工艺水分蒸发、散失量大。而配煤岗位处于储煤斗槽下部空气流动性差，因此该岗位空气湿度较大。5-6#焦炉自动配煤系统是由现场仪表进行闭环控制，空气湿度大易造成现场仪表箱内部水汽凝结，进入仪表箱的水汽过多，会导致控制系统数据采集、处理发生失真影响配煤精度，甚至会发生电子皮带秤失控而高速运转的飞车故障。

为降低湿度对配煤精度的影响，可采取的措施：（1）在仪表箱外部用塑料膜进行包裹密封，防止水汽、灰尘进入仪表；（2）降低加水量减少空气中水汽来源，即降低加水量，2013年一季度与2012

年一季度同期相比5-6#焦炉加水后配合煤平均水分降低1.2%。3.2 单种煤性质对配煤精度的影响及控制措施

3.2.1 单种煤水分的影响

酒钢焦化厂使用的单种煤水分在4.8-12.5%之间，当单种煤水分较大时煤料易粘付在电子皮带秤胶带表面，造成自重及零点变化，使得电子皮带秤的计量的瞬时流量高于实际流量，最终导致实际配煤比偏低。冬季气温下降时，高水分的单种煤易在储煤斗槽内部结冻，堵塞出料口造成下煤不畅，引起瞬时流量的波动范围超出控制系统的调节能力，生产过程中长时间出现该问题会导致配煤精度下降。

为降低单种煤水分对配煤精度的影响，可采取的措施：（1）在机尾滚筒处安装旋转清扫器实时清除胶带工作面上的粘料，防止检测到的瞬时流量失真；（2）储煤斗槽接入压缩空气、蒸汽、安装仓壁疏通器，在发生下料不畅的现象时使用蒸汽、压缩空气或仓壁疏通器进行疏通，缩短处理时间，消除不利影响。

3.2.2 单种煤粒径的影响

酒钢焦化厂使用的单种煤中有部分煤种为原煤，因此其粒径一般在150mm左右，有时甚至可以达到500mm，而电子皮带秤胶带边缘的防止撒料的裙边的高度只有60mm，因此在生产过程中粒径较大的煤料在被电子皮带秤输送时容易滚出胶带掉落在称重托辊的秤架上，使得称重传感器始终有重力信号造成检测出的瞬时流量高于实际流量。而采用的电子电子皮带秤是单称重托辊，称重托辊的秤架

与电子皮带秤秤架之间的存在间距为23mm的缝隙，当胶带跑偏、下料不正或圆盘漏煤时煤料撒落在秤架上，粒径在23mm左右的煤料卡在称重托辊秤架与电子皮带秤秤机架之间，致使称重系统十字簧片卡死，称重传感器不灵敏，检测到重力信号小于理论重力信号，造成瞬时流量低于实际流量。

为降低单种煤粒径对配煤精度的影响，可采取的措施：（1）调整胶带所处位置，略微向圆盘给料机一侧靠近，使得下料位置处于胶带中心位置，减少撒料量；（2）停机期间彻底清理机架上的积料；（3）岗位配备压缩风管，生产运行过程中发现称重托辊秤架上有积料时，使用压缩空气进行清理。

3.3 设备维护保养对配煤精度的影响及控制措施

在使用过程中由于胶带交接头保护层翘起，为防止进一步的损坏需要将翘起的保护层割除；胶带划伤以后需要对胶带进行局部粘补，托辊（包括称重托辊与承重托辊）在需要定期润滑加油，这些常规的设备维护都会使电子皮带秤零点发生变化，设备运行过程中零点的变化会传递到计量结果中，从而影响配煤精度。

为降低设备维护保养对配煤精度的影响，可采取的措施：（1）维护保养过程中不能踩、压称重托辊，不能触碰传感器；（2）对电子皮带秤的本体进行维护后，需要经过校准以后方可使用。

4 结束语

综上所述，对于已经建成投产的自动配煤系统，皮带秤本身对精度的影响及控制系统存在的误差，对配煤精度而言是固定的，而使