本文對壓力補正電子秤應(yīng)用于大型高爐料罐稱量中進行系統(tǒng)分析，取消了具有高輻射r射線在高爐爐頂 料罐判斷料空、料滿的應(yīng)用。應(yīng)用壓力補正電子秤不但能判斷出料罐內(nèi)物料料空、料滿，而且能知道料罐內(nèi)物料正 確重量，使布料到高爐內(nèi)的焦炭和礦石達到合理的配比。在確保高爐冶煉可靠性同時為節(jié)能減排、低碳環(huán)保做出 貢獻，同時降低設(shè)備生產(chǎn)的成本。

l.概述

在國家節(jié)能節(jié)排號召下，小型高爐由于能耗高、產(chǎn)量低等缺點逐漸遭到淘汰，建立大型高爐是目前冶金 行業(yè)大勢所趨。而大型高爐爐頂料罐內(nèi)布的焦炭、礦石等物料稱量不但受重力影響，還受爐頂壓力影響，在 高爐自動控制系統(tǒng)中，爐頂料罐的正確計量是實現(xiàn)高爐合理布料的關(guān)鍵。

2.料罐稱量原理分析

高爐冶煉過程中，爐頂?shù)膲毫α瞎抻猩细∽饔?，直接影響稱量精度，尤其是大型高爐料罐體積較大，爐 頂高爐壓力通常都有200kPa以上，實際對料罐影響都有10t以上，而高爐強化冶煉工藝對料灌內(nèi)物料的稱 量精度要求保證在1%以上，這個影響根本不能忽略。為檢測料罐內(nèi)實際物料重量，要對料罐的稱重系統(tǒng)增 加爐頂壓力補償環(huán)節(jié)，由于壓力的反作用 力影響，采用正壓力補償。如圖1所示：

其補償公式如下：

W = Wl + SP - W2 式中 W—料罐內(nèi)實際物料重量 S —料罐的底面積 P一爐頂壓力W1 一稱得的重量 W2 —料罐的皮重

3.料罐稱量傳統(tǒng)實現(xiàn)方法

在過去高爐自動控制系統(tǒng)中，通常在高爐自動控制系統(tǒng)采集料灌重量、7射線、爐頂壓力5者作為條件 進計算機系統(tǒng)后進行綜合補償計算補正后的料罐重量。如萊鋼2#高爐采用稱重傳感器檢測料罐內(nèi)受綜合 影響后的重量，用7射線料位計檢測料罐的料空、料滿。每個料罐用3只稱重傳感器和1臺7射線料位計。 過去傳統(tǒng)實現(xiàn)高爐料罐物料補償稱量原理框圖如圖2所示：

r射線判斷料罐內(nèi)料空、料滿狀態(tài)，稱重傳感器檢測綜合影響后的重量，壓力傳感器檢測爐頂壓力，這3 者采集量通過變送器變成4 ~20mA重量送人計算機系統(tǒng)，計算機經(jīng)過補償計算，把最終補正的重量送給顯 示屏幕，用來顯示料罐內(nèi)物料的實際重量。

4.壓力補正電子枰在高爐料罐稱量實現(xiàn)

傳統(tǒng)方法對料罐物料的補正手段有諸多缺點，首先安裝r射線接頭具有一定輻射，對周圍環(huán)境有輻射 污染；計算機自動控制系統(tǒng)比較復(fù)雜，除了需要控制充壓閥、放散閥等一整套工藝流程動作外，還需要編寫爐 頂料罐補償程序，增加了程序編寫的復(fù)雜性。

公司針對傳統(tǒng)實現(xiàn)方法的缺點設(shè)計了壓力補正電子秤，其實現(xiàn)原理框圖如圖3。 圖中取消了 r射線，把爐頂壓力變量直接送到壓力補正電子秤中，壓力補正電子秤采集稱重傳感器輸 出的重量、爐頂壓力大小計算出補正后實際料罐內(nèi)物料重量，然后把補正的料罐內(nèi)實際重量信號、料罐內(nèi)物 料料空、料滿信號送給計算機自動控制系統(tǒng)。

5.稱重傳感器安裝

稱重傳感器安裝示意圖如圖4

壓力補正系統(tǒng)中安裝重點是料罐稱重傳感器安裝，它的安裝正確與否，是稱重系統(tǒng)能夠準確稱量，減少 誤差確保稱量系統(tǒng)可靠工作的基本條件，在安裝過程中總結(jié)出在安裝料罐稱重傳感器應(yīng)注意的事項：

1)料罐的定位與支撐，稱重傳感器的安裝應(yīng)在料罐初步定位后進行。根據(jù)各支座的位置，焊接好支撐 件，穩(wěn)住料罐,以保證在用千斤頂提升料罐時，不發(fā)生較大的位移。

2)傳感器的基座與支撐，鋼梁基座應(yīng)有足夠的強度和剛度，一般要求最大相對撓度小于0. 1% ,安裝前 還應(yīng)對各薄弱處進行必要的加固，以使其強度和剛度有所提高。安裝傳感器底座的基座應(yīng)與料罐制造時焊 接好的傳感器頂座的支座平面相互平行，且水平度小于±0.5mm,平面度不得超過± 1mm。

3)傳感器附件的安裝。傳感器主要附件是其頂座和底座。安裝前應(yīng)先將頂座與其料罐上的支座點焊， 底座與鋼梁基座點焊，待按下述各項測試合格后，方可焊接牢固。

傳感器底座中心與頂座中心誤差大能大于±2mm;

受力軸線與水平面垂直,最大傾角小于或等于2度；

同一料罐的3個傳感器應(yīng)安裝在同一高度水平面上，其誤差不允許超過±2mm,水平度誤差應(yīng)不小于±0. 5mm。

4)傳感器的安裝。傳感器在安裝前應(yīng)進行模擬安裝，以檢驗傳感器上下是否為球面接觸及垂直度自調(diào) 節(jié)能力，確保傳感器安裝就位后的垂直度及稱量精度。傳感器安裝時應(yīng)使3只傳感器受力均勻，保證其靜態(tài) 精度。在傳感器安裝過程中，必須保證傳感器承重傳力正確，不允許有任何受力短路現(xiàn)象。在底座和頂座安 裝符合技術(shù)條件下，可用0.5mm、lmm墊片進行精調(diào)后，拆去支撐件。傳感器的接線應(yīng)采用焊接方式，特定 的電纜長度不允許剪斷使用，以保證溫度和電氣特性的補償不發(fā)生變化。

5)在傳感器頂座和底座之間采用1根不小于25mm2的軟鋼帶牢固連接，以使電壓效應(yīng)和電流效應(yīng)旁 路，以保護傳感器。

6)為了防止壓力對料灌作用力過大，必須在每個稱重傳感器旁邊安裝垂直限位裝置，防止料罐耳座脫 離稱重傳感器。

7)為了防止料罐在只用過程中水平方向移動位移過大，必須在每個稱重傳感器旁邊安裝水平限位裝置

6.壓力補正電子秤應(yīng)用現(xiàn)狀

目前，壓力補正電子秤在國內(nèi)冶金行業(yè)應(yīng)用就我們了解，已經(jīng)有德國申克公司、日本大和公司和我公司 在現(xiàn)場高爐得到應(yīng)用，我公司已經(jīng)在沙鋼集團宏發(fā)煉鐵廠高爐、重鋼集團新高爐、泰鋼集團新高爐中得到了 很好的應(yīng)用。