劉永志+羅化龍

摘 要 ：本文主要介紹了玉溪新興鋼鐵有限公司（簡秤玉鋼）260m?燒結(jié)機(jī)配料系統(tǒng)的設(shè)計特點(diǎn)；并著重介紹了在生產(chǎn)過程中所遇到的問題以及為了克服這些問題，保障配料精度和穩(wěn)定性、連續(xù)性所采取的措施。

關(guān)鍵詞：配料系統(tǒng)；配料精度；穩(wěn)定性

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.08.202

1 前言

玉鋼260m?燒結(jié)機(jī)是玉鋼1080m?高爐配套工程，于2012年12月建成投產(chǎn)，由馬鞍山設(shè)計院進(jìn)行設(shè)計。配料過程作為燒結(jié)過程的一個重要環(huán)節(jié)，它的裝備技術(shù)水平高低對燒結(jié)過程有著很直接的影響。

2 工藝設(shè)計及特點(diǎn)

為了保證配料準(zhǔn)確，配料過程采用了重量法集中配料，整個配料過程均采用自動化控制。將鐵料，熔劑、燃料、等物料按照設(shè)定配比，通過配料程序控制定量給料裝置自動精準(zhǔn)下料，采用人工定時校準(zhǔn)的方式保證配料過程連續(xù)穩(wěn)定，精確、可靠。該配料系統(tǒng)主要由配料倉，定量給料裝置、自動控制系統(tǒng)以及輔助設(shè)備等四個部分組成。

2.1 配料倉

配料倉包含鐵料倉，熔劑倉，燃料倉，生石灰倉，除塵灰倉，返礦倉共16個倉。

2.2 定量給料裝置

為保證配料精度， 鐵料、熔劑采用圓盤給料機(jī)+電子配料秤方式配料；燃料、返礦采用直拖式電子配料秤方式配料；生石灰、除塵灰采用葉輪給料機(jī)+電子配料秤+消化器、加濕機(jī)方式配料。

2.3 自動控制系統(tǒng)

自動控制系統(tǒng)主要由上位機(jī)，下位機(jī)，變頻器、以及電子配料秤與靜態(tài)秤配套的二次儀表四個部分。上位機(jī)采用研華工控機(jī)+ vijeo citect監(jiān)控軟件，下位機(jī)采用施耐德昆騰系列PLC，變頻器采用ABB變頻器，二次儀表采用北京尤梯爾公司生產(chǎn)的電子配料秤配套的二次儀表。他們通過以太網(wǎng)和DP通信有機(jī)的聯(lián)系在一起。

2.4 輔助設(shè)備

輔助設(shè)備包括倉壁振動器，現(xiàn)場操作箱等 。 工作過程：操作人員通過上位機(jī)選擇需要運(yùn)行的設(shè)備以及設(shè)定和更改各物料配比與綜合上料量。通過下位機(jī)計算并傳送給配料秤二次儀表、同時將啟動信號傳遞給變頻器，啟動定量給料裝置；二次儀表采集信號進(jìn)行計算并與設(shè)定值進(jìn)行PID運(yùn)算調(diào)節(jié)，將調(diào)節(jié)信號通過下位機(jī)傳遞給變頻器控制定量給料裝置運(yùn)轉(zhuǎn)速度，從而達(dá)到控制下料量的目的。料倉的靜態(tài)秤將倉重信號實(shí)時在線的反饋在上位機(jī)上，并生成趨勢圖，操作人員通過趨勢圖定時校準(zhǔn)配料秤下料偏差 ，以保證達(dá)到工藝要求。

3 生產(chǎn)實(shí)踐

使用一段時間后，我們發(fā)現(xiàn)配料的穩(wěn)定性并不是很好，忽大忽小的，而且下料精度也比較差，偏差最大時可到20%左右，這對燒結(jié)過程產(chǎn)生了很大的不利影響；同時在配料控制的連續(xù)性也存在一定的不足。通過觀察分析引起的原因和存在的不足有：

（1）配料秤在使用過程中受到其它設(shè)備振動傳遞等方面因數(shù)的影響，其穩(wěn)定性比較差。（2）配料倉棚料情況比較嚴(yán)重，特別是雨季更為嚴(yán)重。（3）配料秤存在一定的缺陷，配料秤稱重托輥與秤體間有大約5毫米左右的間隙容易卡堵物料，導(dǎo)致稱重信號失真。（4）校秤存在一定計算誤差（配料倉懸空在定量給料裝置之上，部分物料是定量給料裝置在承重，這部分物料的多少變化在靜態(tài)秤體現(xiàn)不出，當(dāng)這部分物料在我們校秤所取的兩個時間點(diǎn)不一致時就造成了計算誤差）。（5）現(xiàn)場儀表PID調(diào)節(jié)參數(shù)只有一個，無法根據(jù)秤的狀態(tài)做出準(zhǔn)確調(diào)節(jié)。在棚料、缺料的情況下，需要快速調(diào)節(jié)，減少斷料時間；而配料秤正常工作時又需要調(diào)節(jié)反應(yīng)速度慢，避免頻繁調(diào)整使得料量波動較大。所以一個參數(shù)無法很好滿足需要，這就造成了電子秤瞬時值一直在設(shè)定值上下波動，且波動范圍較大（鐵料秤瞬時值偏差在10t/h以上），無法長時間保證在一個小范圍內(nèi)波動。（6）PID調(diào)節(jié)采用的是單通道，同時調(diào)節(jié)配料秤與圓盤或葉輪給料機(jī)，調(diào)節(jié)比例為1比1。在實(shí)際使用過程中圓盤或葉輪給料機(jī)調(diào)節(jié)量要比配料秤調(diào)節(jié)量要大很多，在調(diào)節(jié)時容易造成調(diào)節(jié)量偏大，過調(diào)超調(diào)的情況。（7）配料秤的切換時間過長。切換的秤大約要35s左右下料量才達(dá)到設(shè)定值，這就意味著有35s時間的物料配比存在較大偏差。（8）配料秤單一的啟停方式無法很好的滿足生產(chǎn)需要。配料秤在啟動時由操作人員在上位機(jī)上單臺啟動，容易造成物料的搭接錯位和斷料的情況出現(xiàn)，無法很好的滿足生產(chǎn)要求。

4 針對上述問題和狀況，我們進(jìn)行了如下優(yōu)化改造：

（1）將電子秤與其它設(shè)備設(shè)施有連接的地方全部分離，避免其它設(shè)備設(shè)施在運(yùn)行過程中產(chǎn)生的振動傳遞給電子秤秤體，影響配料的精度和穩(wěn)定性；（2）在料倉增加倉壁振動器定時啟動程序和斷料自動啟動程序，防止棚料的形成和減少棚料影響，減少人工處理棚料造成斷料時間長和不及時的問題；同時也有效解決了校秤時的計算誤差。（3）在配料秤稱重托輥與秤體間加裝防護(hù)罩，防止物料落入造成卡堵而避免稱重信號失真；（4）在下位機(jī)中增加PID調(diào)節(jié)程序以替換現(xiàn)場儀表的調(diào)節(jié)功能（在下位機(jī)設(shè)定了兩個PID調(diào)節(jié)程序，根據(jù)瞬時值與設(shè)定值的偏差，自動選取PID調(diào)節(jié)程序，達(dá)到精準(zhǔn)控制的目的）；同時增加PID調(diào)節(jié)值自保持功能，在下次啟動該設(shè)備時直接以該值啟動，將換秤時間由原來的35s減少到18s。（5）改變配料秤與圓盤或葉輪給料機(jī)的調(diào)節(jié)比例，比例改變后避免了在調(diào)節(jié)時容易造成過調(diào)超調(diào)等情況，對秤的穩(wěn)定性也有一定的提高。（6）對配料秤啟停程序進(jìn)行優(yōu)化，增加了流程啟動時配料秤在選中狀態(tài)下與流程連鎖啟動的程序，并將所有的配料秤視為一個小流程，增設(shè)了順啟、順停、齊啟，齊停命令?？梢暻闆r來選擇恰當(dāng)?shù)膯⑼７绞綕M足生產(chǎn)。

5 實(shí)際效果

通過改造優(yōu)化后，能夠很好的將波動較大的鐵料秤的瞬時下料波動范圍穩(wěn)定在5t/h以內(nèi)，也增加了配料秤PID調(diào)節(jié)的精準(zhǔn)性和快速反應(yīng)能力。在加強(qiáng)點(diǎn)、巡檢工作和嚴(yán)格執(zhí)行校秤制度以減少配料秤自身影響的前提下，配料秤的下料精度和穩(wěn)定性有了顯著提高，在保證下料偏差在±3%以內(nèi)的同時也提高了配料過程中物料連續(xù)性，極大的減少棚料影響和配料斷點(diǎn)的產(chǎn)生，并進(jìn)一步降低了工人的勞動強(qiáng)度提高了生產(chǎn)效率；為穩(wěn)定燒結(jié)礦質(zhì)量和提高產(chǎn)量創(chuàng)造了良好的基礎(chǔ)。

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