摘 要:介紹了在重鋼新區(qū)燒結(jié)料倉料位監(jiān)測過程中,應(yīng)用當(dāng)前鋼鐵行業(yè)普遍推行的幾類料位計的先后使用情況及對比分析。在不斷的使用、操作和現(xiàn)場維護中,逐漸摸索出針對生產(chǎn)過程中料倉裝載不同料樣采用#合適的料位計選型方案,為燒結(jié)生產(chǎn)質(zhì)量提供有力保障。
前 言
燒結(jié)生產(chǎn)過程中,原配料、成品甚至除塵灰的儲存、轉(zhuǎn)運,都會涉及到料倉。在現(xiàn)場工況粉塵大,介電常數(shù)低,易粘料易掛料等特點,使得料倉料位測量對生產(chǎn)來說就顯得尤為重要。隨著自動化技術(shù)和設(shè)計的不斷進步和更新,原來的人工測量方式逐步演化為儀表檢測和計算機顯示。
現(xiàn)在,越來越多的料位測量方法可供選擇, 如:阻旋、音叉、射頻導(dǎo)納等開關(guān)量測量方式和重錘、稱重式、雷達等連續(xù)量測量方式。但是,許多測量裝置受測量原理和現(xiàn)場、制造條件的制約,在燒結(jié)料倉中的應(yīng)用都不十分理想。能實現(xiàn)這種對工況要求嚴格的料位測量儀器#常用的有:雷達、重 錘、阻旋、稱重料位計。
1 料位計的介紹
1.1 雷達料位計
雷達料位計利用了電磁波的特殊性能來進行料位檢測。電磁波的物理特性與可見光相似,傳播速度相當(dāng)于光速。其頻率為 300MHz-3000GHz。電磁波遇到障礙物易于被反射,被測介質(zhì)導(dǎo)電性越好或介電常數(shù)越大,回波信號的反射效果越好。雷達波
的頻率越高,發(fā)射角越小,單位面積上能量(磁通量或場強)越大,波的衰減越小,雷達料位計的測量效果越好。雷達式料位計組成:它主要由發(fā)射和接收裝置、信號處理器、天線、操作面板、顯示、故障報警等幾部分組成。發(fā)射-反射-接收是雷達式料位計工作的基本原理。雷達傳感器的天線以波束的形式發(fā)射#小5.8GHz的雷達信號。反射回來的信號仍由天線接收,雷達脈沖信號從發(fā)射到接收的運行時間與傳感器到介質(zhì)表面的距離以及物位成比例。即:(式中,h為料位;H為料倉高度;v為雷達波速度;t為雷達波發(fā)射到接收的間隔時間)。
1.2 重錘料位計
重錘料位計的測量原理是利用現(xiàn)場的傳感器(探頭)控制重錘快速下降至物料表面,感應(yīng)錘一旦觸及被測料面便立即回收,返回待測位置。傳感器內(nèi)部編碼器發(fā)出與重錘位移相應(yīng)的脈沖信號,由嵌入式處理器進行運算處理后,輸出與料位對應(yīng)的4~20mA 標(biāo)準(zhǔn)信號。其關(guān)系式:其 中,( H 為料倉高度, M 為實際測量距離, I 為輸出電流值,實際料位高度為 H -M )。
2.3 阻旋料位計
阻旋料位計是一種用于固態(tài)物料(包括粉狀、粒 狀、塊狀、膠狀等)的物位控制器,它利用永磁電機帶動葉片旋轉(zhuǎn),當(dāng)被檢測物料上升至葉片位置時,葉片轉(zhuǎn)動受阻,該阻力通過傳動軸傳遞到接線盒內(nèi)的檢測裝置,檢測裝置則向外輸出一個開關(guān)信號,并切斷電機電源使葉片停止轉(zhuǎn)動。當(dāng)物料下降時,葉片阻力消失,檢測裝置便依靠彈簧的拉力恢復(fù)到原始狀態(tài),葉片恢復(fù)旋轉(zhuǎn)狀態(tài)。針對使用于比重相差較大的物料,可調(diào)整彈簧拉力,比重大時彈簧拉力調(diào)整至#強,反之則調(diào)整至#弱。
2.4 稱重料位計
稱重料位計又名倉稱、料斗稱,是與稱重傳感器組以及控制器配套使用,通過對料倉的稱重來實現(xiàn)料位連續(xù)檢測。原理為在料倉底部或側(cè)面安裝多個重量傳感器 (一般使用電阻應(yīng)變片壓力傳感器),通過運算部分進行加法運算,得到的總重量再減去毛重即為料重,再根據(jù)料樣重量與糧倉體積的關(guān)系,用PLC計算相應(yīng)比例轉(zhuǎn)化為料位高度,讓現(xiàn)場操作工在電腦監(jiān)控畫面中一目了然。適用于監(jiān)測無法通過人工觀察的料倉或生產(chǎn)中間緩沖倉。
3 以上四種料位計的比較
從測量原理、安裝位置及要求、優(yōu)缺點等各個方面比較以上四種料位計,如表1所示。
4 各料位計運行情況
雷達料位計運用在燒結(jié)成品、返礦倉中,效果良好,對于顆粒狀物體測量反應(yīng)靈敏,燒結(jié)礦外運至高爐有監(jiān)控作用,有條件的情況下增加吹掃裝置等能起到清掃管筒的作用,更能達到免維護的目的;
重錘料位計,使用在燃料、溶劑(石灰石、白云石等)等細料倉中,不宜埋錘,對料位的連續(xù)檢測有很好的保障,將測量間隔時間調(diào)整至 5-10 分 鐘,能有效延長重錘料位計的使用壽命,日常點巡檢中應(yīng)加強對鋼帶、電動機構(gòu)的檢查,有損傷及時更換;
阻旋料位計適用在密閉的除塵灰料倉中,對料量起到一個可控范圍內(nèi)的高、低料位監(jiān)控,報警及時,給現(xiàn)場操作工帶來極大的便利與指導(dǎo)。除塵設(shè)備中應(yīng)加過濾裝置進行初步過濾,以防止旋轉(zhuǎn)機構(gòu)卡死,進而造成設(shè)備損壞或誤報;
稱重料位計對于在生產(chǎn)過程中的緩沖倉、預(yù)配料倉料位監(jiān)控有很好的使用價值,能保證通過重量轉(zhuǎn)換為料位高度的準(zhǔn)確性及可靠性,但在使用時一定要加上等電位線,保護現(xiàn)場在臨時檢修時可能動用的焊機對稱重傳感器造成損壞。
5 結(jié)束語
在工業(yè)生產(chǎn)中有很多生產(chǎn)指標(biāo)和工藝參數(shù)要實現(xiàn)測量和控制,從而為生產(chǎn)的調(diào)度指揮和工藝參數(shù)的監(jiān)測提供準(zhǔn)確、可靠、快捷的信息。以上四種料位計經(jīng)過重鋼燒結(jié)長期的生產(chǎn)實踐、摸索、不斷的設(shè)備換型與維護經(jīng)驗的累積中,在實際應(yīng)用過程中取得良好效果,對安全生產(chǎn)、節(jié)能降耗、優(yōu)化指標(biāo),產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟效益起到重要作用。