郝翠霞

(重慶鋼鐵集團(tuán)電子有限責(zé)任公司,重慶 400080)

淺談無基坑靜態(tài)電子軌道衡在焦炭計量中的應(yīng)用

郝翠霞

(重慶鋼鐵集團(tuán)電子有限責(zé)任公司,重慶 400080)

物資計量的準(zhǔn)確性與企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益緊密相連,而焦化廠罐焦計量問題一直是制約煉鐵生產(chǎn)的主要問題,隨著煉鐵產(chǎn)量的增加,這個問題日益突出。高爐入爐焦碳量不能滿足生產(chǎn)工藝要求,直接影響爐況的順利進(jìn)行,也給煉鐵廠和焦化廠的生產(chǎn)配合帶來了影響。本文主要介紹了無基坑靜態(tài)電子軌道衡的結(jié)構(gòu)組成、工作原理以及在重鋼新區(qū)焦炭計量中的應(yīng)用情況。

無基坑 靜態(tài)軌道衡 焦炭計量 應(yīng)用

1 工況分析

對于重鋼這種老的特大型國有企業(yè),由于自有礦山資源的逐漸枯竭,外購礦石、原料的數(shù)量越來越大,為了減少外購、外售物資的虧損,公司投資對進(jìn)出重鋼的大宗原燃材料計量的軌道衡進(jìn)行了更新改造。國內(nèi)常用的焦化廠焦罐車稱量系統(tǒng)多為有基坑(含淺基坑)斷軌式軌道稱量系統(tǒng),這類系統(tǒng)弊病較多,基建工作量大、系統(tǒng)總造價高、預(yù)先設(shè)計基坑、浪費空間等缺點。而重慶鋼鐵焦化廠焦?fàn)t已投產(chǎn),現(xiàn)場沒有施工時間進(jìn)行基坑的施工,另外鋼軌下面為砼基礎(chǔ),沒有傳感器安裝的高度位置,因此最終選用了無基坑不斷軌靜態(tài)電子軌道衡(秤體簡圖如圖一所示)。無基坑不斷軌靜態(tài)軌道衡可以在線施工、周期短、結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便、計量精度高、抗干擾能力強(qiáng)等,在國內(nèi)屬于領(lǐng)先水平。

2 改造方案

2.1 傳感器的安裝

根據(jù)重鋼新區(qū)焦化廠現(xiàn)場實際情況,經(jīng)與廠家技術(shù)人員多次探討和研究,最終決定采用無基坑斷軌靜態(tài)電子軌道衡形式,將傳感器直接安裝在軌道的下部,便于在線和利用生產(chǎn)檢修時間進(jìn)行施工,減去了土建施工量,同時減少了施工期,降低了費用,提高了生產(chǎn)效率。如圖一所示。

圖一 秤體簡圖

2.2 系統(tǒng)組成

該系統(tǒng)由稱量系統(tǒng)部分和控制系統(tǒng)部分組成:

稱量系統(tǒng)部分由土建基礎(chǔ)、機(jī)械組件、多只軌道專用傳感器、接線盒、數(shù)據(jù)采集儀等組成。

控制系統(tǒng)部分包括計算機(jī)、控制軟件、無線搖控接收裝置、電氣操作部分、四車聯(lián)鎖鏈接軟件等組成。

圖二 稱量系統(tǒng)框圖

2.3 工作原理

2.3.1 稱量系統(tǒng)部分

利用電阻應(yīng)變電測原理稱重,當(dāng)車駛上軌道衡時,車輪重量通過鋼軌傳至傳感器,通過彈性體上對應(yīng)的應(yīng)變計組成惠斯登電橋電路,將重量信號轉(zhuǎn)換成電壓信號。

稱重傳感器固定在基礎(chǔ)預(yù)埋板上,對鋼軌起支撐固定作用,防止鋼軌縱向、橫向移動,保證車輪重量正確傳遞。

圖三 稱重流程圖

傳感器輸出的電壓信號經(jīng)過數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊,將每一路傳感器輸出的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號,實現(xiàn)統(tǒng)一的A/D轉(zhuǎn)換,最終將數(shù)字信號通過RS485總線傳輸至數(shù)字儀表。

2.3.2 控制系統(tǒng)部分

實現(xiàn)了整個作業(yè)過程的自動操作:將稱重系統(tǒng)與熄焦車有效結(jié)合,取APS抱閘信號對熄焦車干熄焦罐的空罐和滿罐進(jìn)行識別,徹底解決了常規(guī)稱重裝置人工確認(rèn)的繁瑣,以及由于人工未確認(rèn)而產(chǎn)生的數(shù)據(jù)缺失現(xiàn)象。

同時,系統(tǒng)通過與四車聯(lián)鎖系統(tǒng)以及煤塔稱重系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信,實現(xiàn)了能將爐號、罐號、車號、秤號、裝煤量、產(chǎn)出焦炭量、干熄焦比等形成一條完整的數(shù)據(jù)記錄,準(zhǔn)確快捷地反映每一罐的煤焦比量。形象、及時、準(zhǔn)確地反應(yīng)出當(dāng)前炭化室的出焦數(shù)據(jù),為焦?fàn)t的產(chǎn)量提供有利依據(jù)。其系統(tǒng)框圖如圖二所示。

2.4 稱重流程

熄焦車開到稱量區(qū)內(nèi),熄焦車對傳感器有一個重量,傳感器、數(shù)字模塊以及數(shù)據(jù)采集儀通過線性計算,將重量數(shù)據(jù)通過無線模塊傳輸至計算機(jī)(內(nèi)有一塊C134串口卡,負(fù)責(zé)從儀表中接收數(shù)據(jù)和從無線模塊中接受數(shù)據(jù))。

Aps抱閘信號通過熄焦車上的無線設(shè)備,傳輸?shù)街锌毓裰?中控柜通過485信號將信號傳到工控機(jī)上。

計算機(jī)通過程序?qū)σ陨蟽蓚€采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。(注:該系統(tǒng)要先稱皮重,后稱毛重)。計算機(jī)軟件通過儀表的重量信號和Aps信號來進(jìn)行智能地判斷干熄焦罐的皮重和毛重,并進(jìn)行匹配,將匹配好的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲,顯示到軟件界面上。稱重流程圖如圖三所示。

2.5 計量流程

由于重鋼焦化廠焦?fàn)t已投入生產(chǎn),因此安裝軌道衡后不會影響焦化正常生產(chǎn)作業(yè)時間,其計量流程為:當(dāng)罐車重車進(jìn)入干熄焦升降機(jī)下面并到達(dá)停車位置,車輛停穩(wěn)后(約2～5S),干熄焦PLC給出一個稱量信號,計算機(jī)進(jìn)行重車計量(約2～3S),計量完畢后計算機(jī)發(fā)出一個結(jié)束信號給干熄焦PLC,干熄焦系統(tǒng)再進(jìn)行重罐上升。車輛按正常操作離開,直到下次罐車空車先進(jìn)入干熄焦升降機(jī)下面并到達(dá)停車位置,車輛停穩(wěn)后等空罐下降放入空車上之后(約2～5S),干熄焦PLC給出一個稱量信號,計算機(jī)進(jìn)行空罐計量,計算毛重、凈重,同時發(fā)送信號給干熄焦PLC,車輛正常操作離開,重復(fù)罐車重車進(jìn)入……進(jìn)行空車計量(2～3S),重復(fù)罐車重車進(jìn)入……

3 結(jié)語

目前采用了干熄焦靜態(tài)軌道衡稱重系統(tǒng)后,不僅實現(xiàn)了檢斤計量,而且實現(xiàn)了稱重系統(tǒng)與運焦系統(tǒng)的聯(lián)鎖,將秤號、爐號、車號、罐號與焦炭量、入爐煤量等形成一條完整的數(shù)據(jù)記錄,且能快速準(zhǔn)確地計算出每一罐的煤焦比,從根本上提高了焦炭物資的計量準(zhǔn)確度,為焦化廠成本核算提供了準(zhǔn)確數(shù)據(jù),解決了因計量數(shù)據(jù)產(chǎn)生的糾紛,為焦化工藝生產(chǎn)具有指導(dǎo)意義。

該成果在重鋼新區(qū)焦化廠投入應(yīng)用后,大大提高了焦炭物資的計量準(zhǔn)確度,同時沒有改變和影響焦化廠的生產(chǎn)模式,也為重鋼生產(chǎn)提供了可靠有效的數(shù)據(jù)支撐;該稱重系統(tǒng)達(dá)到了高度的自動化程度,大大降低了人力和物力,提高了設(shè)備維護(hù)的及時性。

[1]周生華.GCS-200無基坑軌墊式數(shù)字軌道衡.中國計量.

[2]程繼坤.無基坑軌墊式數(shù)字軌道衡的設(shè)計方案.衡器.

郝翠霞(1985—),女,助理工程師,中共黨員,2010年至今從事物資計量項目施工、改造等工作。