劉小寶，胡國軍

（1．江西銅業(yè)集團(tuán)公司 貴溪冶煉廠，江西貴溪 335424；2．中國瑞林工程技術(shù)股份有限公司，江西南昌 330038）

失重秤是在靜態(tài)秤計量基礎(chǔ)上發(fā)展起來的以微處理機為核心的自動化控制裝置，廣泛用于冶金、建材、化工等行業(yè)的典型生產(chǎn)工藝的配料，例如粉料、顆粒料、片料、球料等的計量配送。 它分為兩種工作方式：用于批次配料，特點是間隙式喂料;用于流量控制的連續(xù)式配料，可以控制一定的物料流速向下游裝置添加規(guī)定質(zhì)量的物料，用于連續(xù)生產(chǎn)過程。

江西銅業(yè)股份有限公司貴溪冶煉廠（以下簡稱“貴冶”）一系統(tǒng)閃速爐采用連續(xù)式配料的失重秤給料系統(tǒng)（以下簡稱“失重秤”）來計量閃速爐投料量，它的計量精度直接影響閃速爐爐況，是閃速爐的廠控重點設(shè)備。 失重秤通過安裝在失重倉底部的3 個稱重傳感器來測量單位時間內(nèi)計量倉物料質(zhì)量的變化。將實際下料流量與設(shè)定流量進(jìn)行比較，用變頻器控制螺旋出料電機的轉(zhuǎn)速， 使下料流量與設(shè)定值相符。校驗失重秤稱重傳感器需要消耗大量時間，以往每次校驗至少要預(yù)留15 h 以上。 根據(jù)閃速爐工藝連續(xù)式作業(yè)的特點，只有2 年1 次的年修才具備校驗條件，如要提高稱重傳感器校驗頻次，使其適應(yīng)各種復(fù)雜工況就必須縮短其校驗時間。

1 失重秤的校驗原理

受現(xiàn)場工藝條件限制，失重倉頂部分布太多設(shè)備，空留位置小，貴冶校驗失重秤采取的是使用多個25 kg 的小法碼的校驗方式。失重秤的校驗分為2 個步驟：角平衡校驗和量程校驗。

1.1 角平衡的校驗

如圖1 所示，在失重秤底部均勻分布了3 個稱重傳感器，分別標(biāo)記為A、B、C，校驗角平衡時需要單獨對每個稱重傳感器校驗。 在每個稱重傳感器對應(yīng)的倉頂位置放置重量為1 t 的砝碼，即需要均勻放置40 個25 kg 的砝碼，而后交由失重給料控制器進(jìn)行校驗工作。當(dāng)3 個稱重傳感器都校驗成功，角平衡校驗完成。

圖1 三點角平衡校驗示意

1.2 量程校驗

需要在失重秤倉頂部均勻放置重量為2 t 的砝碼，即需要均勻放80 個25 kg 的砝碼，稱量重量并消除誤差。

2 校驗方式存在的問題及分析

2.1 偏差大導(dǎo)致校驗多次失敗

校驗時砝碼的總重量應(yīng)當(dāng)垂直作用于稱重傳感器，而如圖2 所示，失重倉的頂部擠滿了設(shè)備，只能將砝碼堆放在設(shè)備之間的間隙中。砝碼過于分散，重力會產(chǎn)生偏差，很難垂直作用于稱重傳感器，如果偏差過大，則會造成該次校驗失敗，必須重新開始校驗。

圖2 校驗時在縫隙放置砝碼示意

2.2 人工搬運砝碼費時費力

校驗時需用的砝碼數(shù)量較多，且因倉頂位置及擺放的特殊性要求必須靠人工搬運，需要花費很長的時間。 采用25 kg 砝碼校驗，即使一次性順利通過，整個過程需要人工來回搬運砝碼800 余次，而實際上往年每次校驗總是需要進(jìn)行多達(dá)5～6 次角平衡校驗才能成功。人工搬運砝碼達(dá)3 000 余次。校驗花費的總時間過長，不僅消耗大量人力物力，正常生產(chǎn)時也完全不具備校驗條件。

3 優(yōu)化措施

1）分別在3 個稱重傳感器的正上方失重倉壁上焊接承重掛鉤，3 個掛鉤處在同一水平面上。 如圖3所示。

圖3 在失重秤倉壁焊接承重掛鉤實

2）將校驗用25 kg 的小砝碼換成1 t 的大砝碼。

3）選用手推叉車代替人工搬運，將砝碼掛至掛鉤位置，見圖4。

圖4 改進(jìn)后角平衡校驗示意

4 優(yōu)化后的效果

4.1 優(yōu)化后校驗時間縮短

失重秤校驗時間統(tǒng)計見圖5。

圖5 失重秤校驗時間統(tǒng)計

如圖5 所示，2015 年年修時，貴冶一系統(tǒng)閃速爐兩臺失重秤校驗工作共耗時1．5 h。 2017 年年修，校驗工作共耗時1 h。 對比于2011 年的11．5 h，2013年的17 h，失重秤的校驗時間得到了明顯地縮短。

4.2 優(yōu)化后校驗精度提升

將校驗用25 kg 的小砝碼換成1 t 的大砝碼后，整個砝碼的重量垂直作用于稱重傳感器，重量集中偏差小，一次校驗即可成功。 減小了誤差，保證了傳感器稱量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，提高了校驗精度。

4.3 優(yōu)化后人工成本降低

以往每次校驗工作由于勞動強度大，需要安排6～8 個人分兩批替換作業(yè)10 余小時，優(yōu)化后僅需2 人加1 臺叉車1～2 h 即可。

4 結(jié)語

隨著貴冶智能工廠的建設(shè)，自動化水平提高的同時亦對設(shè)備的穩(wěn)定運行有了更高的要求。 通過對貴冶一系統(tǒng)失重秤校驗方式的優(yōu)化，打破了必須在2 年1 次的年修條件下進(jìn)行校驗工作的局限， 進(jìn)一步減少了人力物力消耗，提升了校驗精度，為閃速爐投料量的穩(wěn)定控制提供了有力的保障。