淺議改進(jìn)焦化配煤電子秤的標(biāo)定辦法

張玉玉

一、項(xiàng)目背景

我公司為提高經(jīng)濟(jì)效益，持續(xù)降低入爐煤的成本，公司專門成立了經(jīng)濟(jì)配煤攻關(guān)小組，向科學(xué)配煤要效益。配煤準(zhǔn)確度對焦炭質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)配煤有著非常重要的影響。配煤電子秤準(zhǔn)確可靠運(yùn)行，是公司降低入爐煤成本的保障，是保障焦炭質(zhì)量穩(wěn)定的基礎(chǔ)。目前，焦化廠共有3套配煤系統(tǒng)，擔(dān)負(fù)著6 座焦?fàn)t、年產(chǎn)300多萬噸焦炭的原料煤的配煤計(jì)量，分別如下：一系統(tǒng)有10臺電子配煤皮帶秤，負(fù)責(zé)1#2#焦?fàn)t的配煤計(jì)量。二系統(tǒng)有10臺電子配煤皮帶秤，負(fù)責(zé)3#4#焦?fàn)t的配煤計(jì)量。三系統(tǒng)有20臺電子配煤皮帶秤，負(fù)責(zé)5#6#焦?fàn)t的配煤計(jì)量，也可以給3#4#焦?fàn)t的配煤。

二、改進(jìn)配煤電子秤標(biāo)定辦法的必要性：

電子配煤皮帶秤是物料在輸送狀態(tài)下利用稱重傳感器、測速傳感器把皮帶上通過的物料重量與皮帶速度轉(zhuǎn)換成電信號，在運(yùn)行過程中由于設(shè)備技術(shù)狀況、使用環(huán)境等因素的影響，致使計(jì)量結(jié)果失準(zhǔn)，每次的復(fù)檢數(shù)據(jù)都存在不同程度的超差。

三套配煤系統(tǒng)原設(shè)計(jì)配煤煤種4～5種，現(xiàn)在采取多煤種，小配比配煤后，大小煤種加起來有配煤煤種8～10種，使配煤斗槽8～10個(gè)斗同時(shí)配煤，配比從5% ～30%不等，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了設(shè)計(jì)運(yùn)行工況，給生產(chǎn)組織、配煤系統(tǒng)設(shè)備維護(hù)及保障配煤計(jì)量準(zhǔn)確帶來了嚴(yán)峻的考驗(yàn)。

為從根本上保證焦化廠三個(gè)煉焦生產(chǎn)系統(tǒng)焦炭質(zhì)量，加強(qiáng)和規(guī)范三個(gè)配煤系統(tǒng)的管理，改進(jìn)配煤電子秤標(biāo)定辦法、滿足經(jīng)濟(jì)配煤對配煤準(zhǔn)確度的要求比以前更加迫切，因此，有必要對配煤電子秤的標(biāo)定辦法進(jìn)行改進(jìn)。

三、改進(jìn)配煤電子秤標(biāo)定辦法的主要措施及改造內(nèi)容

1、配煤電子秤系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及計(jì)量誤差分析

配煤電子皮帶秤一般由機(jī)械秤架、稱重傳感器、測速傳感器、稱重顯示儀表等四部分構(gòu)成。當(dāng)皮帶輸送物料時(shí)，稱量段上的物料重量通過皮帶稱量托輥載臺作用于稱重傳感器，稱重傳感器將重量信號（mv 級）送入運(yùn)算器，經(jīng)過放大、濾波、A/D 轉(zhuǎn)換等變換成數(shù)字信號。測速傳感器把皮帶運(yùn)行的速度信號轉(zhuǎn)換成脈沖信號，送入運(yùn)算器。運(yùn)算器將兩個(gè)信號進(jìn)行乘積運(yùn)算，從而得出物料的重量累計(jì)值及瞬時(shí)量并顯示。

由皮帶秤結(jié)構(gòu)原理及重量累積值的計(jì)算方法可知，它的計(jì)量準(zhǔn)確度是由稱重傳感器與測速傳感器所檢測到的單位長度上的物料重量以及皮帶運(yùn)行速度決定的。

在實(shí)際稱量過程中，由于稱重托輥的非準(zhǔn)直度、皮帶張力及皮帶運(yùn)行阻力等“皮帶效應(yīng)”的影響，使得皮帶秤具有由其組成結(jié)構(gòu)及工作方式?jīng)Q定的計(jì)量誤差，它的現(xiàn)場安裝與使用也是引起計(jì)量誤差的因素。因此，皮帶秤的計(jì)量誤差可分為以下幾個(gè)方面：

1） 稱重力誤差：稱重力誤差是皮帶秤誤差分量中最主要的部分，它主要由稱重托輥的非準(zhǔn)直度及皮帶張力變化引起。

2） 皮帶速度誤差：皮帶速度誤差主要由測速傳感器、皮帶跑偏引起的。

3） 信號處理誤差：信號處理誤差是顯示儀表對稱重傳感器與測速傳感器的輸出信號進(jìn)行放大、濾波、A/D 轉(zhuǎn)換等處理運(yùn)算過程中產(chǎn)生的誤差。

4） 校準(zhǔn)誤差：校準(zhǔn)誤差產(chǎn)生的原因：校準(zhǔn)方法與校準(zhǔn)周期及校準(zhǔn)時(shí)皮帶秤與皮帶機(jī)系統(tǒng)的工作狀況與日常計(jì)量時(shí)的狀況之間，存在著諸如皮帶張力、皮帶轉(zhuǎn)圈數(shù)等方面的差異。

5） 環(huán)境影響誤差：環(huán)境影響誤差主要由溫度、濕度、振動(dòng)和電磁干擾等引起。

2、改進(jìn)配煤電子秤標(biāo)定辦法的新措施

在實(shí)際生產(chǎn)過程中， 各種誤差聯(lián)合作用， 而且是彼此影響， 綜合體現(xiàn)。最重要的一點(diǎn)是， 各種誤差只是最終誤差的一個(gè)環(huán)節(jié)， 最終誤差是各種誤差的綜合反應(yīng)， 往往又是某一個(gè)環(huán)節(jié)的最高體現(xiàn)， 正如鏈條一樣， 它的總承受能力總是那薄弱的某一個(gè)鏈環(huán)的體現(xiàn)。在盡量追求每個(gè)產(chǎn)生誤差因素的最小值時(shí)， 更應(yīng)注意系統(tǒng)的最佳結(jié)合點(diǎn)， 將系統(tǒng)的方方面面都盡量考慮到的同時(shí)， 找到最優(yōu)方案， 結(jié)合我廠配煤系統(tǒng)現(xiàn)場的實(shí)際，我們主要從以下三個(gè)方面采取措施，以提高配煤計(jì)量準(zhǔn)確度。

（1） 加強(qiáng)皮帶秤維護(hù)管理，降低“皮帶效應(yīng)”的影響。

“所謂“皮帶效應(yīng)”就是由于皮帶的物理特性而產(chǎn)生的如皮帶張力、皮帶阻力、皮帶剛度、皮帶自重、托滾的非準(zhǔn)直度等影響皮帶秤計(jì)量精度的綜合效應(yīng)。皮帶效應(yīng)帶來的誤差是諸多誤差中最重要，影響因素最多的一個(gè)。為此我們提出以下維護(hù)措施與要求：1）秤周圍區(qū)域應(yīng)保持干凈、無有損于稱重性能的其他物料， 特別是在運(yùn)送物料溢漏過大時(shí)， 應(yīng)隨后立刻清除， 并盡量解決溢漏現(xiàn)象。2）每天清理秤體上的積料和皮帶上的粘附物， 如支點(diǎn)有物料卡塞也應(yīng)及時(shí)清除， 防止稱重基準(zhǔn)變化。3）每天檢查一次皮帶是否跑偏、有無打滑現(xiàn)象。4）定期對測重秤橋相關(guān)部件檢查和緊固。如傳感器連接件、稱重托輥等等。5）定期對托輥特別是稱重托輥進(jìn)行全面檢查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)因長時(shí)間運(yùn)行而破損失圓或轉(zhuǎn)動(dòng)不靈活托輥，并進(jìn)行及時(shí)更換或維修。6）嚴(yán)禁在安裝傳感器的秤體上進(jìn)行焊接， 以免損壞傳感器。7）系統(tǒng)檢修時(shí)， 嚴(yán)禁檢修人員站在秤架上檢修以防止傳感器因過載而損壞。

（2） 統(tǒng)一三套配煤系統(tǒng)校準(zhǔn)方式，規(guī)范校準(zhǔn)方法，提高相互對比性。

為維護(hù)配煤電子秤稱量準(zhǔn)確度，必須定期對皮帶秤進(jìn)行校準(zhǔn)，目前國內(nèi)外的校準(zhǔn)方法有兩種：一是實(shí)物校準(zhǔn)——用靜態(tài)稱量實(shí)物的結(jié)果來檢驗(yàn)皮帶秤。一配煤系統(tǒng)自投產(chǎn)以來就使用此方法。二是模擬載荷裝置校準(zhǔn)：采用掛碼校準(zhǔn)、小車碼校準(zhǔn)、滾動(dòng)鏈碼校準(zhǔn)、循環(huán)鏈碼校準(zhǔn)等方法來模擬實(shí)物檢驗(yàn)皮帶秤。二三配煤系統(tǒng)自投產(chǎn)以來就使用此方法。

比較兩種校準(zhǔn)方式，實(shí)物校準(zhǔn)是可信度最高的方法，但實(shí)物校準(zhǔn)投資較大，并存在校準(zhǔn)時(shí)間長、費(fèi)力、物料多次被轉(zhuǎn)運(yùn)等諸多問題，特別是一、二系統(tǒng)配煤后皮帶現(xiàn)場無法滿足實(shí)物校準(zhǔn)的工藝條件。而模擬載荷檢驗(yàn)都是在空皮帶的狀況下進(jìn)行，只能模擬皮帶機(jī)整個(gè)輸送面上某一段實(shí)物輸送狀態(tài)，產(chǎn)生不了實(shí)際生產(chǎn)過程中皮帶及整個(gè)輸送面上布滿物料時(shí)那么大的皮帶張力以及皮帶的變化。

結(jié)合以往的校準(zhǔn)經(jīng)驗(yàn)，我們大膽提出了統(tǒng)一三套配煤系統(tǒng)的校準(zhǔn)方式。將三套配煤系統(tǒng)校準(zhǔn)方式確定為：在線模擬實(shí)物校準(zhǔn)。將用標(biāo)準(zhǔn)臺秤稱量好的模擬物料（比如石子、沙子），放在配煤電子秤上進(jìn)行動(dòng)態(tài)計(jì)量，將兩者計(jì)量結(jié)果做比較、修正。該校準(zhǔn)方法速度快，結(jié)果準(zhǔn)確可靠，降低了校準(zhǔn)的工作量及難度，提高了校秤的效率，也為增加校準(zhǔn)次數(shù)創(chuàng)造了條件。

（3） 加強(qiáng)定期校準(zhǔn)管理，增加標(biāo)定校準(zhǔn)次數(shù)。

配煤電子稱的計(jì)量精度是靠校準(zhǔn)方法校出來的，也是需要頻繁的定期校準(zhǔn)來保證的。以前每套配煤系統(tǒng)校準(zhǔn)周期為6個(gè)月，實(shí)施經(jīng)濟(jì)配煤后，我們將每套配煤系統(tǒng)校準(zhǔn)周期縮短為3個(gè)月，即每月標(biāo)定一套系統(tǒng)。自今年5月份起，自新的校準(zhǔn)方法即在線模擬實(shí)物校準(zhǔn)采用以來，進(jìn)一步增加了校準(zhǔn)次數(shù)，焦炭質(zhì)量一旦出現(xiàn)較大波動(dòng)，馬上組織實(shí)施校準(zhǔn)。

四、效益分析：

通過以上措施的采取，在日常運(yùn)轉(zhuǎn)過程中多次抽查配煤電子秤，40臺均運(yùn)行在有效稱量范圍內(nèi)，為公司經(jīng)濟(jì)配煤、降低入爐煤成本打下了基礎(chǔ)。

五、項(xiàng)目成果中創(chuàng)新與經(jīng)驗(yàn)

配煤電子秤的計(jì)量管理應(yīng)以過程管理為主， 結(jié)合設(shè)備管理做到事先防范、過程監(jiān)控、事后快速反應(yīng)，以精準(zhǔn)計(jì)量做為保障配煤質(zhì)量的出發(fā)點(diǎn)。在實(shí)際運(yùn)行中我們也總結(jié)了經(jīng)驗(yàn)與問題：

1、配煤系統(tǒng)運(yùn)行前操作人員需要進(jìn)行全方位的細(xì)節(jié)檢查。

2、配煤系統(tǒng)運(yùn)行過程中操作人員進(jìn)行重點(diǎn)部位檢查。

3、配煤系統(tǒng)設(shè)備停用期間，需要注意：一是嚴(yán)禁踩踏配煤皮帶秤。更換配煤小皮帶時(shí)，特別是在修理皮帶秤上方電振、閘板等設(shè)備時(shí)，嚴(yán)禁將稱量皮帶做為支撐點(diǎn)。二是停止運(yùn)行稱量皮帶上不能堆放物料，務(wù)必做到稱停料清。

4、配煤系統(tǒng)今后標(biāo)定時(shí)應(yīng)盡量采用實(shí)物標(biāo)稱方法，在不能實(shí)現(xiàn)實(shí)物標(biāo)稱時(shí)，采用模擬實(shí)物標(biāo)稱。

5、要對模擬實(shí)物標(biāo)稱的辦法進(jìn)行修訂，升級到公司標(biāo)準(zhǔn)，下發(fā)焦化廠各單位宣貫執(zhí)行。掛碼校驗(yàn)僅作為變送器的檢驗(yàn)方法。

6、要及時(shí)更換配煤三個(gè)系統(tǒng)損傷較嚴(yán)重的稱重皮帶及拖輥，保證設(shè)備處于良好狀態(tài)。配料稱稱重托輥每年統(tǒng)一更換一批。更換下來的品相較好的托輥，作為備件留用。

7、存在小計(jì)量配煤現(xiàn)象：三套配煤系統(tǒng)都存在部分煤種配比太小，超出配媒稱正常的工作區(qū)間。下煤量應(yīng)盡量滿足皮帶稱設(shè)計(jì)要求，自動(dòng)下煤時(shí)應(yīng)該保證下煤量占滿量程的20%～80%之間，才能較好的保障自動(dòng)配煤的準(zhǔn)確度。