2 圓盤配料皮帶秤存在的問題
2.1 實物校準存在的困難
皮帶秤計量精度不高、稱量不準。按照國家標準和行業規程，皮帶秤在使用前必須經過校準。目前電子皮帶秤的校準有多種方法，如砝碼校秤、鏈碼校秤、模擬校秤等等，其中行業和國際公認的是實物校準電子皮帶秤。這種方法是其它方法無法替代的最準確的校準方式，同時受現場和物料等因素的制約也是最費時費力的方式。現在國內使用的工藝皮帶秤在設計上存在缺陷，在設計中幾乎沒有設計實物校準需要的專用校準斗，實物校準只能使用生產斗，生產斗下定量給料器上面的圓盤不可避免存在0.5-0.8噸的剩余物料，這些物料有時存在圓盤上，有時落到實物校準的標準物料中，造成實物校準過程中標準物料存在不標準情況，導致實物校準數據相差大，無法精準調整。
實物校驗皮帶秤根據國標要求：《JJG195-2002_連續累計自動衡器(皮帶秤)》和《JJG+560-1988懸臂式電子皮帶秤試行檢定規程》的相關規定， “校驗時秤的狀態要與平時使用狀態基本相同。”現在燒結機使用的原燃料在5-8種以上，皮帶秤使用量程在20噸/小時-240噸/小時范圍內，如果既要滿足料種又要滿足量程要求，改造專用校秤斗需要種10種以上規格，需要大量資金和施工周期，有的定量給料器空間小，根本沒有位置去增加專用校準斗。
2.2 皮帶秤使用基本情況
皮帶秤量程選取不科學。根據皮帶秤設計要求，生產過程使用量程是設計滿量程的20-80%是最精準的。冶金企業近二十年原料料種變化大，物料配比每小時300噸至20噸范圍變化，每個圓盤實際要求流量忽大忽小。近十年受國內環保治理要求，壓縮產能，往往造成大圓盤配加小料量情況。最小是其設計量程的3%，造成物料斷續生產，不可避免造成皮帶秤精度降低。
散狀物料存儲和圓盤配出物料生產缺少精度驗證方法。鐵料、白煤和焦末、白灰形狀和體積不規則，現場存放到底是多少噸、賬面顯示多少噸？實時生產過程消耗噸數？配料圓盤存有噸數？所有這些不夠精準，致使每種物料實際消耗與理論消耗存在很大差異。
3 提高配料皮帶秤精度的方法
3.1 實物校準皮帶秤的方法
從改變傳統操作流程入手，由原來先檢斤標準物料改變為后檢斤標準物料，由汽運檢斤衡檢定標準物料改為現場吊鉤秤檢定標準物料。此流程既保證每個圓盤的皮帶秤所用物料與實際生產一致，又能夠保證校準流量與實際生產流量十分接近。完全滿足國標對校秤物料料種和流量的要求。原實物校準采用裝載機裝料到翻斗車，翻斗車到檢斤衡進行檢重檢空確定標準物料重量倒入生產斗，在校準排料過程中每次生產斗下定量給料器上面的圓盤要存在0.5-0.8噸的剩余物料。這些物料隨機排走或停留，調整皮帶秤參數需要多次完成，甚至一個工作日也校準不了一臺秤。后在皮帶秤的前端研發三種規格移動校秤裝置，皮帶秤前部接標準物料，經過皮帶秤的物料完完全全進入移動校秤裝置內。完全解決物料存留問題和標準物料不標準的難題。進入移動校秤裝置的物料使用精度在0.1%以內的吊鉤秤稱量，快速得出標準物料與皮帶秤顯示物料的差值，進行參數調節。此操作流程短，省時省力省人工，移動校準裝置下的“反校準法”效率是傳統校準的8-10倍。這種方法需要使用1噸標準砝碼5個和20Kg標準砝碼6個對5噸吊鉤秤進行校準，數據溯源環節暫不贅述。
圖1 實物校準部分數據
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3.2 技術改造皮帶秤
依據國際標準OIML R50和《JJG195-2002_連續累計自動衡器(皮帶秤)》、《JJG+560-1988懸臂式電子皮帶秤試行檢定規程》國標要求，電子皮帶秤準確，實際使用流量必須與之容量相匹配，增加電子皮帶秤減速機的速比，解決大圓盤配加小料量問題。按4%的流量計算，每小時按400噸/小時，每小時流量16噸，工藝秤皮帶帶速是0.6177米/秒，每小時運轉長度0.6177米/秒*3600秒=2223.72米。礦粉密度按照2.8噸/立方米，16噸礦粉體積5.68立方米。這些物料在皮帶機是薄薄的一層，皮帶秤傳感器感應的重量很小，靈敏度降低，造成計量不準。更換原來SA7速比是44的減速機為型號是SBD750P-B-060.I=222減速機，速比增加5倍。由16噸/小時變成100噸/小時。增加料層厚度，對傳感器作用的重量增加原來5倍。保證皮帶秤生產實際流量與設計量程匹配，保證小配比情況下物料不發生斷續現象。
由于皮帶秤稱重傳感器與落料點相距4.5米，皮帶秤增加速比后的速度是：(44/222)*0.6177米/秒=0.1224米/秒。從物料落料點到稱重傳感器需要時間是：4.5米/（0.1224米/秒）=36.7秒。剛開始落料，物料沒有經過稱重傳感器，該物料重量信號為零。調節的PID給定信號與檢測信號相差大，PID調節器“錯誤”的把配料圓盤轉速快速提高，此時實際輸出料量是給定料量很多，進過36.7秒時間大料量經過稱重傳感器，檢測信號與給定信號反饋給PID調節器，調節器又要快速發生作用，使圓盤轉速急速降低，此時實際流量幾乎為零，這樣反復發生，造成開始生產時物料大范圍波動，為此在設備啟動開始40秒（考慮機械延遲時間）時間按照設定值1.5倍料量的進行手動調節，在40秒后物料進入皮帶秤的傳感器上面，再進行自動調節。
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圖2 PID手/自動切換環節PLC（部分）控制圖
低流量的生產工藝與電機驅動的安川G11變頻器不適應。變頻器設計頻率范圍最低5HZ，現場小料量往往低于5HZ運行，造成配料圓盤不能連續低速穩定運行。在變頻器多種啟動和運行曲線中，選取適應小配比的運行曲線，調整變頻器參數，使用過力矩調節和低頻運行的參數，調整每個時段的加減速時間和反應速度，滿足電動機及時驅動配料圓盤達到精準配料的目的。
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圖3 變頻器部分參數的設定（部分）畫面
皮帶秤運行精度與其零點和參數密切相關，開發皮帶秤實時監控軟件，對皮帶秤運行10分鐘間隔上傳數據，對皮帶秤進行過程監控。
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圖4 3線2#倉監控情況
4 皮帶秤精度提高的效果
2018燒結礦品位度穩定率比2017提高3.84，堿度穩定率提高4.431。按照入爐礦品位每提高1%,煉鐵焦比下降1.5%,生鐵產量升高2.5%,噸鐵渣量減少30kg,允許高爐增噴15kg/t煤粉?創造可觀經濟效益。
5 結論
該項目立足生產實際，抓住燒結機配料過程的核心環節—皮帶秤。根據國內外使用現狀，采用最高標準校準皮帶秤，實施中研制新裝置、新工藝、高效實物校準皮帶秤。提高皮帶秤精度，使燒結機配料工藝更加精準，提高了燒結礦性能指標。
來源：2019年第七屆煉鐵對標、節能降本及新技術研討會論文
