DEL型定量給料機校準方法革新

饒向明

(云南馳宏鋅鍺股份有限公司曲靖分公司機動能源部，曲靖 655000)

0 引言

我公司是集采、選、冶于一身的大型鉛鋅冶煉企業(yè)，由于生產(chǎn)工藝過程控制要求，生產(chǎn)上使用大量(近30臺)額定流量為0.4～40t/h的DEL型定量給料機，測量鉛鋅精礦、鋅粉、焙砂、煤焦等各種物料的消耗?？梢哉f凡是生產(chǎn)上需連續(xù)進料和控制進料流量的地方都是靠DEL型定量給料機完成的。因此，定量給料機計量的準確性關(guān)系到鉛鋅金屬冶煉的生產(chǎn)效率、金屬直收率以及節(jié)能降耗的問題。而DEL型定量給料機的校準方法直接關(guān)系著其使用的計量準確性，由于其自身的結(jié)構(gòu)問題，不同的校準方法校準精度不同。筆者經(jīng)過多年的工作經(jīng)驗的積累，對校準方法進行了一些改進和革新，取得了很好的效果。

1 DEL型定量給料機的工作原理

1.1 系統(tǒng)構(gòu)成

DEL型定量給料機的秤體采用2個十字簧片做支點，一個懸臂梁式稱重傳感器和帶平衡重的單桿式承載器結(jié)構(gòu)；托輥間距500mm(槽型角為零的單個平托輥)；測速采用接近開關(guān)和變頻電機上安裝的齒輪盤配合做測速傳感器；儀表采用德國SCHENCK PLUS儀表；動力部分采用變頻電機和西門子變頻器作驅(qū)動。DEL型定量給料機系統(tǒng)構(gòu)成如圖1所示。

圖1 DEL型定量給料機系統(tǒng)構(gòu)成

1.2 稱重原理

物料的重量通過皮帶傳遞到稱重托輥，再由杠桿機構(gòu)傳遞給稱重傳感器。皮帶的速度由接近開關(guān)發(fā)出脈沖電壓頻率確定，每當(dāng)接近開關(guān)與變頻電機上安裝的齒輪的齒頂接觸一次就發(fā)出一個脈沖電壓，脈沖電壓頻率越高代表皮帶速度越高。稱重傳感器的毫伏信號和接近開關(guān)的脈沖信號經(jīng)SCHENCK PLUS儀表處理、運算得出皮帶上物料的瞬時流量和累積量。

1.3 控制原理

需要輸送的物料裝在料倉里，料倉的底部為圓錐體，在圓錐體的物料輸送方向上有一個開口，料倉里的物料直接壓在定量給料機的輸送皮帶上，皮帶運行時直接將物料從開口處帶出，也就是說一般情況下皮帶的單位長度載荷是恒定的。定量給料機運行時儀表將實際的瞬時流量與設(shè)定量進行比較得出偏差值，根據(jù)此偏差值得出控制輸出值應(yīng)有的變化值控制變頻調(diào)速器，再由變頻調(diào)速器控制電機轉(zhuǎn)速來改變皮帶的速度，從而使實際流量趨近于設(shè)定值，實現(xiàn)定量給料的目的。

2 DEL型定量給料機校準方法及改進

2.1 鐵餅校準

廠家提供的校準定量給料機的實物為標有重量的鐵餅(單個重量10kg)，形狀跟臺秤上用的增鉈一樣，可用于掛碼校準或?qū)嵨镄?。用作掛碼校準時，由于重量是直接加在稱重傳感器上，而定量給料機在實際使用時，輸送的物料重量是通過皮帶再傳遞到稱重傳感器的，二者的效果是不完全一樣的，即掛碼校準沒有考慮皮帶的張力影響，而張力是隨皮帶的材質(zhì)、厚度、環(huán)境溫度而千變?nèi)f化的。還有，儀表的杠桿比不準確或鐵餅放歪都會帶來校準誤差；而用鐵餅對定量給料機進行實物校準(即將鐵餅放在皮帶上隨其運行并循環(huán)使用)時也會帶來一系列問題，例如流量難以控制、皮帶載荷不均衡、不能保證鐵餅都放在皮帶的中心位置，這些問題都與實際使用情況相差太大，從而帶來了校準誤差。

2.2 鏈碼校準

針對定量給料機廠家提供的校準實物(鐵餅)進行校準所帶來的一系列問題，我們改用鏈碼進行校準。理論上鏈碼校準是最接近實際使用情況的一種校準方法，校準誤差相對較低。但在實際操作時還是會產(chǎn)生一些問題(從重復(fù)性誤差可看出)：鏈碼在滾動過程中其中心線會偏離皮帶的中心線，由于DEL型電子皮帶秤的自身特點，當(dāng)鏈碼的中心線偏向稱重傳感器時，校準的電子皮帶秤的誤差將為負偏差；當(dāng)鏈碼的中心線背離稱重傳感器時，校準的電子皮帶秤的誤差將為正偏差。為防止鏈碼跑偏，在鏈碼的某些部位用細繩固定并讓鏈碼的尾部超出皮帶尾部一至二個鏈碼而處于懸空狀態(tài)，從而產(chǎn)生一個垂直拉力，這樣鏈碼跑偏不嚴重，但還是難以完全避免；而且，用細繩固定鏈碼難免對鏈碼的重量產(chǎn)生了一定的影響；還有，將鏈碼擺放在皮帶上時，滾鏈的中心線與皮帶的中心線的重合度也有測量誤差；這些都對校準精度產(chǎn)生了影響。為提高校準精度，減小校準的線性誤差，要針對不同流量的定量給料機，配備不同單位長度重量的鏈碼，費用太高，難以做到。

2.3 物料校準

針對鏈碼校準帶來的問題，我們改用定量給料機實際輸送的物料對其進行校準。其做法是在物料輸送系統(tǒng)(從定量給料機出來的物料還要通過幾段皮帶輸送機才能到達爐子)的適當(dāng)位置處的皮帶走廊上開一個窗口，將物料攔截經(jīng)窗口流淌在汽車上，通過汽車衡得出物料的重量，再與儀表的顯示累積量對比后得出定量給料機的誤差，修正儀表參數(shù)D02后，可進行第二次校準操作，直至將定量給料機的計量誤差校準在1%以內(nèi)。這樣做的優(yōu)點是：校準用的物料量大，又跟定量給料機實際計量的物料性質(zhì)和單位長度重量完全一致，所以校準精度較高；缺點是：費時費力，而且只有停產(chǎn)期間才能實施。

2.4 物料校準改進

用2.3所述的方法對定量給料機進行校準和其它校準方法相比誤差最小，但在生產(chǎn)期間不能進行，即無法按校準周期進行，也就無法保證定量給料機長期計量準確性。

為了能夠保證對定量給料機進行短周期(3個月)校準，又要用校準誤差最小的實際輸送物料進行校準，又不能對生產(chǎn)造成影響，我們制作了一個與實際料倉底部完全相同的一個小料倉，料倉出口做成可調(diào)式(適應(yīng)于不同的定量給料機的不同料位高度)，一次性可裝校準物料200kg左右。校準時，將小料倉放到定量給料機上，位置盡量靠近大料倉，調(diào)整小料倉出口使其與大料倉出口基本一致；準備好校準物料并裝入袋子，在TGT-300型電子臺秤上稱出重量(總量控制在300～600kg，相當(dāng)于定量給料機皮帶旋轉(zhuǎn)一周所輸送的物料累積量)；將稱好的校準物料倒入小料倉中，倉滿后啟動定量給料機(為避免定量給料機由于速度跟蹤而帶來的校準誤差，將其設(shè)定為容積模式，即速度恒定模式)，當(dāng)小料倉料位降低后再不斷地倒入剩余的校準物料直至全部倒完為止；稱出空袋子的重量后，得出校準物料的凈重，再與儀表的顯示累積量對比后得出定量給料機的誤差。修正儀表參數(shù)D02后，可進行第二次校準操作，直至將定量給料機的誤差校準在1%以內(nèi)。用此種方法對定量給料機進行校準，基本不會對生產(chǎn)造成影響，因為校準的物料就是生產(chǎn)所用的物料，可直接進入爐子或生產(chǎn)流程，可操作性很強，而且完全具備了2.3所述實物校準方法的優(yōu)點，還可按校準周期的計劃實施。

2.5 二種實物校準方法的比較

2.3所述的方法，所用校準物料量大(10t以上)，因為要考慮電子汽車衡的誤差(20kg左右)，汽車的燃料消耗，物料操作和輸送過程中的各種損耗等，所以校準物料重量誤差可能會大于0.2%，從實際操作經(jīng)驗看，校準的重復(fù)性誤差較大，校準一臺定量給料機平均需要一天的時間。

2.4所述的方法，所用校準物料少(300～600kg)，操作簡單方便，并可隨時進行校準，且完全達到電子皮帶秤檢定規(guī)程的要求。校準時的操作誤差很小，因為作為標準使用的電子臺秤每次使用前都進行校準，誤差(小于50g)可忽略不計，校準物料基本不會潑灑，也就是說校準物料重量基本無誤差，校準的重復(fù)性誤差較小(一般校準2次即可將定量給料機的誤差控制在0.5%以內(nèi))，校準一臺定量給料機平均只需一個小時的時間。

3 結(jié)束語

從2.4所述的方法實驗成功后，我們就一直用此種方法對定量給料機進行校準，效果很好，校準后的定量給料機從未受到使用單位的質(zhì)疑并得到了各方面的認可。此種校準方法從電子皮帶秤的校準理論上說沒有缺陷，從實際操作上說簡單、方便、實用、效率高，既保障了生產(chǎn)的順利進行又保證了校準工作的順利進行。

[1] 方原柏.電子皮帶秤.冶金工業(yè)出版社，2007

[2] JJG 195—2002 連續(xù)累計自動衡器(皮帶秤)