淺談無基坑靜態電子軌道衡在焦炭計量中的應用

郝翠霞

(重慶鋼鐵集團電子有限責任公司,重慶 400080)

淺談無基坑靜態電子軌道衡在焦炭計量中的應用

郝翠霞

(重慶鋼鐵集團電子有限責任公司,重慶 400080)

物資計量的準確性與企業的經濟效益緊密相連,而焦化廠罐焦計量問題一直是制約煉鐵生產的主要問題,隨著煉鐵產量的增加,這個問題日益突出。高爐入爐焦碳量不能滿足生產工藝要求,直接影響爐況的順利進行,也給煉鐵廠和焦化廠的生產配合帶來了影響。本文主要介紹了無基坑靜態電子軌道衡的結構組成、工作原理以及在重鋼新區焦炭計量中的應用情況。

無基坑 靜態軌道衡 焦炭計量 應用

1 工況分析

對于重鋼這種老的特大型國有企業,由于自有礦山資源的逐漸枯竭,外購礦石、原料的數量越來越大,為了減少外購、外售物資的虧損,公司投資對進出重鋼的大宗原燃材料計量的軌道衡進行了更新改造。國內常用的焦化廠焦罐車稱量系統多為有基坑(含淺基坑)斷軌式軌道稱量系統,這類系統弊病較多,基建工作量大、系統總造價高、預先設計基坑、浪費空間等缺點。而重慶鋼鐵焦化廠焦爐已投產,現場沒有施工時間進行基坑的施工,另外鋼軌下面為砼基礎,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電子軌道衡(秤體簡圖如圖一所示)。無基坑不斷軌靜態軌道衡可以在線施工、周期短、結構簡單、安裝方便、計量精度高、抗干擾能力強等,在國內屬于領先水平。

2 改造方案

2.1 傳感器的安裝

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

圖一 秤體簡圖

2.2 系統組成

該系統由稱量系統部分和控制系統部分組成:

稱量系統部分由土建基礎、機械組件、多只軌道專用傳感器、接線盒、數據采集儀等組成。

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

圖二 稱量系統框圖

2.3 工作原理

2.3.1 稱量系統部分

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

稱重傳感器固定在基礎預埋板上,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過數字轉換模塊,將每一路傳感器輸出的模擬信號轉換成數字信號,實現統一的A/D轉換,最終將數字信號通過RS485總線傳輸至數字儀表。

2.3.2 控制系統部分

實現了整個作業過程的自動操作:將稱重系統與熄焦車有效結合,取APS抱閘信號對熄焦車干熄焦罐的空罐和滿罐進行識別,徹底解決了常規稱重裝置人工確認的繁瑣,以及由于人工未確認而產生的數據缺失現象。

同時,系統通過與四車聯鎖系統以及煤塔稱重系統進行數據通信,實現了能將爐號、罐號、車號、秤號、裝煤量、產出焦炭量、干熄焦比等形成一條完整的數據記錄,準確快捷地反映每一罐的煤焦比量。形象、及時、準確地反應出當前炭化室的出焦數據,為焦爐的產量提供有利依據。其系統框圖如圖二所示。

2.4 稱重流程

熄焦車開到稱量區內,熄焦車對傳感器有一個重量,傳感器、數字模塊以及數據采集儀通過線性計算,將重量數據通過無線模塊傳輸至計算機(內有一塊C134串口卡,負責從儀表中接收數據和從無線模塊中接受數據)。

Aps抱閘信號通過熄焦車上的無線設備,傳輸到中控柜中,中控柜通過485信號將信號傳到工控機上。

計算機通過程序對以上兩個采集到的數據進行處理。(注:該系統要先稱皮重,后稱毛重)。計算機軟件通過儀表的重量信號和Aps信號來進行智能地判斷干熄焦罐的皮重和毛重,并進行匹配,將匹配好的數據進行存儲,顯示到軟件界面上。稱重流程圖如圖三所示。

2.5 計量流程

由于重鋼焦化廠焦爐已投入生產,因此安裝軌道衡后不會影響焦化正常生產作業時間,其計量流程為:當罐車重車進入干熄焦升降機下面并到達停車位置,車輛停穩后(約2～5S),干熄焦PLC給出一個稱量信號,計算機進行重車計量(約2～3S),計量完畢后計算機發出一個結束信號給干熄焦PLC,干熄焦系統再進行重罐上升。車輛按正常操作離開,直到下次罐車空車先進入干熄焦升降機下面并到達停車位置,車輛停穩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,計算機進行空罐計量,計算毛重、凈重,同時發送信號給干熄焦PLC,車輛正常操作離開,重復罐車重車進入……進行空車計量(2～3S),重復罐車重車進入……

3 結語

目前采用了干熄焦靜態軌道衡稱重系統后,不僅實現了檢斤計量,而且實現了稱重系統與運焦系統的聯鎖,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據記錄,且能快速準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確度,為焦化廠成本核算提供了準確數據,解決了因計量數據產生的糾紛,為焦化工藝生產具有指導意義。

該成果在重鋼新區焦化廠投入應用后,大大提高了焦炭物資的計量準確度,同時沒有改變和影響焦化廠的生產模式,也為重鋼生產提供了可靠有效的數據支撐;該稱重系統達到了高度的自動化程度,大大降低了人力和物力,提高了設備維護的及時性。

[1]周生華.GCS-200無基坑軌墊式數字軌道衡.中國計量.

[2]程繼坤.無基坑軌墊式數字軌道衡的設計方案.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。