出鐵秤(車載秤)
在煉鋼廠，無(wú)論是采用混鐵爐出鐵方式還是采用魚(yú)雷罐出鐵方式，都要用到鐵水車車載秤，也稱為出鐵秤，它是這個(gè)區(qū)域最重要的一個(gè)儀表設(shè)備，也是自動(dòng)化煉鋼的基礎(chǔ)。盡管有經(jīng)驗(yàn)的出鐵操作人員可以根據(jù)鐵水包壁的渣線出鐵，但往往是每個(gè)包的耐火材料侵蝕情況并不一致，很可能每次帶來(lái)5-10t的波動(dòng)，這對(duì)于自動(dòng)煉鋼模型就是很大的影響了。一般從這里出來(lái)的鐵水凈重直接進(jìn)入轉(zhuǎn)爐的12自動(dòng)煉鋼模型，采用自動(dòng)化煉鋼的鋼廠很少有在輸入界面預(yù)留人工設(shè)定窗口的，如果不能及時(shí)輸入這一凈重值，煉鋼生產(chǎn)就會(huì)面臨停產(chǎn)的危險(xiǎn)。
濟(jì)南金鐘衡器等國(guó)內(nèi)企業(yè)在鐵水車設(shè)計(jì)、制造方面有較為成熟的經(jīng)驗(yàn)，車載秤的設(shè)計(jì)成熟，車載秤應(yīng)用技術(shù)處于領(lǐng)先水平。下面以此為例介紹一種比較可靠的鐵水車車載秤設(shè)計(jì)。
通常工稱120t轉(zhuǎn)爐的鐵水的裝入量為140t左右，廢鋼的裝入量為20-26t，估計(jì)總裝入量為160-170t，出鋼量在152-160t左右。考慮到配套的鐵包重量(65t)及正常情況下載重包(約210t)起落的沖擊也在允許范圍之內(nèi)。這樣在設(shè)計(jì)選型時(shí)，一般選擇四個(gè)100t的稱重傳感器分置在鐵水車的兩側(cè)，如圖1所示。
圖1 煉鋼廠鐵水稱量車俯視圖
圖1中給出了一個(gè)以申克稱重傳感器和飛利浦顯示表搭配的實(shí)例框圖?？紤]到100t申克稱重傳感器價(jià)格昂貴(約10萬(wàn)元)，也有不少設(shè)計(jì)和使用部門開(kāi)始釆用余姚通用儀表廠、北京701研究所等國(guó)內(nèi)有實(shí)力的傳感器制造廠家的產(chǎn)品，實(shí)際效果也不錯(cuò)。現(xiàn)有的設(shè)計(jì)，基本滿足了生產(chǎn)的需求，但從現(xiàn)場(chǎng)使用來(lái)看，還有改進(jìn)的空間。因?yàn)閷?duì)稱重儀表傳感器保護(hù)程度不夠，以致造成整臺(tái)地車無(wú)法使用的事例還是較為常見(jiàn)。例如，鐵水車上的鐵包經(jīng)常一次出鐵不能裝滿一包，需要長(zhǎng)時(shí)間停在車上等待。如果沒(méi)有冷卻措施，鐵包的溫度會(huì)把稱重傳感器和信號(hào)傳輸電纜燙壞，影響正常出鐵。因此，設(shè)計(jì)時(shí)需要重點(diǎn)考慮這個(gè)看似不重要的問(wèn)題，在制造時(shí)配置冷卻風(fēng)管，到現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)再連接一根金屬軟管，通上壓縮空氣。金屬軟管不需要卷筒拖動(dòng)，可以落在地面上或者懸在空中隨車運(yùn)動(dòng)，一般情況下不會(huì)磨壞。壓縮空氣可以保證稱重傳感器內(nèi)的溫度不超過(guò)允許工作范圍。
煉鋼廠出鐵秤常見(jiàn)故障
出鐵秤與出鋼秤類似，都屬車載秤，是大型鋼鐵企業(yè)常用的計(jì)量衡器。它經(jīng)常安裝在煉鋼車間的轉(zhuǎn)爐前，用來(lái)稱量轉(zhuǎn)爐入爐的鐵水。由于受到所處環(huán)境的限制，出鐵秤常會(huì)出現(xiàn)一些故障。怎樣快速排除故障，盡快恢復(fù)生產(chǎn)，是衡器技術(shù)人員面臨的共同課題。
常見(jiàn)故障之一：拉線、燒線、短路使傳感器及儀表燒壞。
煉鋼廠出鐵秤故障原因及部位
1、用于稱量鐵水的車載鐵包電子秤一般安裝在混鐵爐下面幾米深的基坑中，有軌道可來(lái)回行進(jìn)，當(dāng)啟動(dòng)車速過(guò)快時(shí)易拉斷稱重傳感器總線。
2、出鐵時(shí)，鐵水四濺，如果傳感器線纜無(wú)良好的防高溫物質(zhì)包裹，很容易把稱重傳感器總線及各支線燒毀。
3、當(dāng)車載出鐵秤的電動(dòng)機(jī)線與稱重傳感器各線同時(shí)燒成裸線時(shí)，電流可進(jìn)入傳感器及儀表內(nèi)，稱重傳感器及儀表一同燒壞。
煉鋼廠出鐵秤拉線、燒線、短路使稱重傳感器及儀表燒壞故障防止措施及解決辦法
1、加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)人員的管理，使其對(duì)車體行程的距離長(zhǎng)短、車速快慢有一定掌握。
2、電動(dòng)機(jī)線與稱重傳感器總線應(yīng)分別安裝在車載秤體兩側(cè)。
3、為了防止電流進(jìn)入稱重傳感器及儀表，在稱重傳感器總線處接一個(gè)保險(xiǎn)裝置。
4、稱重傳感器總線及電動(dòng)機(jī)線上各自串上電瓷管，外加蛇形金屬管，并用石棉布包裏，這樣就能非常有效地防止跑鐵、漏鐵時(shí)燒線及燒壞傳感器。
常見(jiàn)故障之二：儀表顯示稱量包的重量與實(shí)際包重量誤差過(guò)大。
故障原因及部位：
1、秤體下的軌道雜物太多，軌道不平，影響稱量的準(zhǔn)確性。
2、當(dāng)天車工放鐵包時(shí)，容易造成偏載現(xiàn)象。
3、秤體四個(gè)角的某一個(gè)或幾個(gè)稱重傳感器有故障。
防止措施及解決辦法：
1、當(dāng)裝鐵有鐵料落入基坑的軌道上時(shí)，需有專人清理坑內(nèi)軌道旁的雜物，以保證秤體平穩(wěn)，增強(qiáng)秤體的準(zhǔn)確度。
2、當(dāng)天車工放包時(shí)，秤體旁需安排專人指揮，以防止偏載發(fā)生。
3、當(dāng)排除上面兩種原因后，而稱重傳感器總線、各支線沒(méi)問(wèn)題時(shí)，應(yīng)考慮是否是傳感器損壞。此時(shí)應(yīng)打開(kāi)接線盒，將四個(gè)稱重傳感器中三條橋路的電位器線斷開(kāi)，留一個(gè)不動(dòng)，用標(biāo)準(zhǔn)砥碼去壓保留傳感器的秤體一角，記下數(shù)值，然后順時(shí)針或逆時(shí)針逐一如上試法，通過(guò)記下的數(shù)值 就會(huì)知道哪個(gè)傳感器有故障。也可以通過(guò)將測(cè)量阻值與初始值做一個(gè)比較，就可以知道哪個(gè)稱重傳感器有故障。
從現(xiàn)場(chǎng)來(lái)看，由于岀鐵時(shí)鐵水、渣子等高溫液體的燙傷和反復(fù)運(yùn)動(dòng)對(duì)電纜的拉伸與折疊，信號(hào)傳輸電纜是最容易出問(wèn)題的部位，這時(shí)最好的辦法就是更換電纜。換電纜也很有講究，首先建議選用KVVRP 6×1.5帶顏色的耐高溫電纜，可以短時(shí)間避免一般的高溫燙傷，但很難保證能夠經(jīng)受不停地來(lái)回反復(fù)的拉伸與折疊。如果有條件，可以直接選用拖鏈專用電纜，要比一般電纜耐用很多。每根芯子上最好帶有不同的顏色，以便現(xiàn)場(chǎng)直接按照顏色對(duì)接。否則在線號(hào)印刷不清和現(xiàn)場(chǎng)倒罐坑昏暗的照明條件下，很容易接錯(cuò)線，既難以發(fā)現(xiàn)，又影響生產(chǎn)。
其次，最容易出問(wèn)題的部位是稱重傳感器，這是因?yàn)橛袝r(shí)鐵水不足，不能一次出滿一包鐵，為了等鐵水，半包鐵水長(zhǎng)時(shí)間(超過(guò)30min)放在秤上，即使在傳感器周圍通了冷卻風(fēng)也很難避免稱重傳感器不被燙壞。有的傳感器的耐溫上限為752，但時(shí)間長(zhǎng)了傳感器的阻值特性也會(huì)發(fā)生改變，造成出鐵時(shí)鐵水重量無(wú)規(guī)律波動(dòng)，這時(shí)只能更換傳感器。經(jīng)濟(jì)一些的辦法是通過(guò)測(cè)量判斷哪個(gè)稱重傳感器信號(hào)不穩(wěn)，就更換信號(hào)不穩(wěn)的那個(gè)傳感器；更好的辦法是同時(shí)更換4個(gè)，然后對(duì)下線的傳感器送修。
除此之外，接線盒也會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。接線盒平均一年出現(xiàn)兩次問(wèn)題，注意及時(shí)更換就可以了。由于設(shè)計(jì)一般選用申克公司的產(chǎn)品，價(jià)格大約在3000多元，也有不少?gòu)S家開(kāi)始選擇國(guó)產(chǎn)化的產(chǎn)品，因?yàn)閮烧咴谠砩鲜且恢碌?，都是基于惠更斯電橋的平衡原理?/span>
出鐵秤的校準(zhǔn)與數(shù)據(jù)傳遞
現(xiàn)場(chǎng)常用的校驗(yàn)方法是實(shí)物標(biāo)定法，即先準(zhǔn)備一個(gè)已經(jīng)在更高一級(jí)計(jì)量秤上稱好的實(shí)物包，重量與實(shí)際出鐵重量接近，然后以此為準(zhǔn)分別校驗(yàn)零點(diǎn)和量程。有時(shí)為了提高校驗(yàn)的精度，在兩者中間設(shè)置一個(gè)中等重量的實(shí)物砥碼，以便確保秤的線性；不過(guò)，現(xiàn)在的稱重傳感器制造技術(shù)已經(jīng)很高，線性一般都比較好，可以忽略。但是，為了保證校準(zhǔn)的可靠，建議還是按照計(jì)量程序進(jìn)行。
首先進(jìn)行空秤校準(zhǔn)：將顯示儀表通上電源，預(yù)熱30min，使衡器保持空秤狀態(tài)。將后面的 撥動(dòng)開(kāi)關(guān)“CAL”撥向C位置解鎖，然后同時(shí)按下B+T鍵進(jìn)入設(shè)置狀態(tài)進(jìn)行設(shè)置。按下EN TER鍵，比如顯示最大量程“230000”。按下ENTER鍵，提示進(jìn)行空秤校準(zhǔn)。保持空秤穩(wěn)定，按下ENTER鍵，即完成空秤校準(zhǔn)。按下TARE鍵，將后面撥動(dòng)開(kāi)關(guān)“CAL”撥回中間位置， 返回稱重狀態(tài)。
第二再做稱量校準(zhǔn)：將鐵水車開(kāi)至裝包區(qū)，然后執(zhí)行帶載校準(zhǔn)。將標(biāo)準(zhǔn)包吊至鐵水車上。鍵入標(biāo)準(zhǔn)包重量，按下ENTER鍵，將鐵水車開(kāi)至校驗(yàn)區(qū)，觀察數(shù)值是否波動(dòng)。如正常，重新進(jìn)行一遍空秤校準(zhǔn)，然后將后面開(kāi)關(guān)“CAL”撥回中間位置，返回稱重狀態(tài)。計(jì)算△=A-B，式中，A為稱重顯示值，kg；B為標(biāo)準(zhǔn)值，kg。
若△max的絕對(duì)值不大于允差的絕對(duì)值，判為合格，出具校準(zhǔn)證書(shū)和原始記錄，否則應(yīng)檢修調(diào)整，仍不合格者則禁用。鐵水秤的校準(zhǔn)周期一般為6個(gè)月。
現(xiàn)代大型冶金企業(yè)在自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，一般按照L1、L2、L3的模式進(jìn)行配置。L1是基礎(chǔ)自動(dòng)化級(jí)，負(fù)責(zé)收集現(xiàn)場(chǎng)傳感器來(lái)的信號(hào)，控制現(xiàn)場(chǎng)元件；L2是過(guò)程控制級(jí)，負(fù)責(zé)生產(chǎn)模型運(yùn)算等；L3是管理級(jí)，負(fù)責(zé)計(jì)劃的下達(dá)。鐵水重量信號(hào)一般參與L1、L2的控制，為了把從魚(yú)雷罐到倒罐坑儀表顯示的凈重傳到LI、L2網(wǎng)絡(luò)中，可以通過(guò)PLC傳遞到轉(zhuǎn)爐服務(wù)器， 現(xiàn)場(chǎng)一般設(shè)置2臺(tái)秤，可以共用一套PLC。
如果現(xiàn)場(chǎng)的出鐵秤不止一臺(tái)，編程時(shí)需要分別定義不同的PLC的IP地址和內(nèi)部寄存器地址。通過(guò)稱重儀表的4-20mA輸出送到PLC輸入模塊。例如，1號(hào)坑，IP地址為172.17.48.83，寄存器地址：實(shí)型數(shù)(REAL)、400012雙整型(DINT)、400016整型(INT)400018；2號(hào)坑，IP地址為172.17.48.82，寄存器地址：實(shí)型數(shù)(REAL)400012、雙整型(DINT)400016、整型(INT)400018。同類企業(yè)可以參照類似定義方法配置。
