西門子稱重系統(tǒng)在冶金行業(yè)應(yīng)用
一、典型工藝流程中應(yīng)用
■原料場(chǎng)
主要承擔(dān)全廠鐵礦石、焦煤、動(dòng)力煤等主副原料的輸入、儲(chǔ)存、破碎、混勻及供料。原料來(lái)源有水運(yùn)和陸運(yùn),卸料機(jī)把原料卸到岸上或料槽。隨后,堆料機(jī)把皮帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)來(lái)的原料堆積到礦場(chǎng)、煤場(chǎng)、輔助原料場(chǎng),大塊的礦石經(jīng)破碎、篩分后到精礦場(chǎng),不同牌號(hào)的精礦粉被均勻堆料機(jī)均勻并分層堆放,取料時(shí)由均勻堆取料機(jī)從側(cè)面垂直取料,以保證得到均勻的原料。最后,膠帶運(yùn)輸機(jī)將原料場(chǎng)的原料運(yùn)送到相應(yīng)的生產(chǎn)廠,同時(shí)還接受返原料和外運(yùn)料。在整個(gè)物流控制和管理中需要選用皮帶秤設(shè)備。
? 電子皮帶秤(MSI)
數(shù)量:20 余套
量程:1200噸/小時(shí) 到5000 噸/小時(shí)
精度:0.25% - 0.5% 滿量程
■ 焦化
焦炭生產(chǎn)工藝過(guò)程中,需要將氣煤、肥煤、焦煤、瘦煤 4 種煤按一定比例配成混合煤,送入焦?fàn)t進(jìn)行高溫?zé)捊埂E浔鹊臏?zhǔn)確性以及配料系統(tǒng)的可靠性將直接影響焦炭產(chǎn)品的質(zhì)量。備煤—采用先配煤后粉碎,受配合一的工藝,電子自動(dòng)配煤稱配煤、籠型粉碎機(jī)粉碎;
■ 燒結(jié)
燒結(jié)生產(chǎn)是將精礦粉、溶劑、燃料和其它輔助劑按一定比例配料并加水在混料機(jī)混合,然后送燒結(jié)機(jī)燒結(jié),利用燃燒高溫作用產(chǎn)生一定的液相,冷卻后與精礦粉相連,形成多孔的燒結(jié)礦,送高爐使用。工藝過(guò)程:由原料廠提供的煉鐵原料經(jīng)破碎和篩分,配料,一次混合,二次混合,加水等一系列工序后,送往燒結(jié)機(jī)臺(tái)車點(diǎn)活燃燒為燒結(jié)礦,再經(jīng)過(guò)造球工序成為燒結(jié)球團(tuán),送往高爐。系統(tǒng)控制范圍包括以下幾部分:
?制位、燒結(jié)冷燒系統(tǒng)
?配混,外配煤系統(tǒng)
■ 球團(tuán)
球團(tuán)生產(chǎn)是將精礦粉、溶劑、燃料和粘結(jié)劑按一定比例配料并加水,在造球機(jī)混合成直徑 10~15mm 的生球,送豎爐或回轉(zhuǎn)窯或帶式焙燒機(jī),再經(jīng)冷卻、篩分等得到成品球團(tuán)礦,送高爐使用。
? 電子皮帶秤
在皮帶輸送機(jī)輸送物料過(guò)程中同時(shí)進(jìn)行物料連續(xù)自動(dòng)稱重的一種計(jì)量設(shè)備,其特點(diǎn)是稱量過(guò)程是連續(xù)和自動(dòng)進(jìn)行的,通常不需要操作人員的干預(yù)就可以完成稱重操作。主要用于輸煤、高爐送料等生產(chǎn)過(guò)程
? 定量給料機(jī)(配料秤)
配料秤設(shè)備應(yīng)用在冶煉過(guò)程,分別用于燒結(jié)、煤焦、高爐、轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)過(guò)程,承擔(dān)著發(fā)運(yùn)、配料和工序消耗計(jì)量。秤重技術(shù)的應(yīng)用于鋼鐵生產(chǎn)中,需要注意并克服的是在鋼鐵生產(chǎn)過(guò)程特殊的環(huán)境和測(cè)量要求,其突出的難題就是傳統(tǒng)工藝所特有的高溫、粉塵、震動(dòng)、強(qiáng)電磁干擾等惡劣環(huán)境與要求在線、高精度、快速、可靠的先進(jìn)過(guò)程控制和信息管理的矛盾。
■ 軋鋼
軋鋼過(guò)程的質(zhì)量控制,無(wú)論是通過(guò)加工前后物料重量來(lái)監(jiān)測(cè)加工過(guò)程,還是通過(guò)秤量半成品和成品的理論/實(shí)際重量來(lái)自動(dòng)控制工序質(zhì)量,都大量采用稱重技術(shù)。百余套的秤量設(shè)備,有平臺(tái)式、料筐式、氣動(dòng)/液壓控制式、步進(jìn)機(jī)構(gòu)式、輥道機(jī)構(gòu)式、自動(dòng)包裝控制等秤量設(shè)備;其量程也從幾十公斤到上百噸;秤體機(jī)構(gòu)重量與秤量重量之比從幾十倍到零點(diǎn)幾倍不等;動(dòng)態(tài)分辨率有的高達(dá)萬(wàn)分之幾。
? 稱重電子模塊
SIWAREX 稱重模塊非常適宜于涉及稱重技術(shù)的集成自動(dòng)化解決方案。SIWAREX 可以用于各種SIMATIC解決方案,不管是以模塊的形式集成在S7可編程控制器中還是用作帶 SIMATICS7 或C7的分布式 I/O。
突出重點(diǎn): SIWAREX 模塊被集成在與其他自動(dòng)化組件具有相同工程設(shè)計(jì)工具的自動(dòng)化系統(tǒng)中。這是一種能夠降低工程設(shè)計(jì)成本和培訓(xùn)費(fèi)用的卓越解決方案。高分辨率/精度,實(shí)時(shí)性大大提高,加速生產(chǎn)率,100%SIMATIC 兼容,無(wú)故障時(shí)間長(zhǎng)。
SIWAREX 稱重模塊非常適宜于工業(yè)升降機(jī)和軋鋼機(jī)中的過(guò)載保護(hù)、板坯檢測(cè),貯料倉(cāng)和燃料倉(cāng)的裝料高度監(jiān)測(cè),監(jiān)測(cè)起重機(jī)和高爐配料系統(tǒng)。
? 稱重傳感器
SIWAREXR稱重傳感器的范圍包括從6千克到280頓的額定負(fù)荷。
有多種模塊可供選用,其突出特點(diǎn),包括
? 使用不銹鋼組件提供高度防腐蝕能力
? 密封外殼即使在嚴(yán)酷及侵蝕性環(huán)境中也可使用
? 緊湊模塊便于安裝,使SIWAREX R稱重傳感器適用于工業(yè)稱重中的幾乎所有應(yīng)用場(chǎng)合,例如容器和料斗自動(dòng)定量秤、臺(tái)秤、天車秤、混合配料等等。
除K系列外,所有系列均已獲準(zhǔn)用于需要根據(jù)DIN EN 45 501和OIML R60 C3進(jìn)行檢驗(yàn)的III 類商用配料。
二、產(chǎn)品描述
? 電子皮帶秤
主要由秤架、速度傳感器、積算器三大部分組成。使用皮帶秤監(jiān)控連續(xù)生產(chǎn)過(guò)程,可有效地控制混勻礦、熔劑、燃料、返礦、生石灰和成品礦連續(xù)加料過(guò)程。在世界各地惡劣環(huán)境中大量應(yīng)用都充分證明西門子皮帶秤無(wú)比優(yōu)越的性能。它們已成為散狀固體粒料連續(xù)在線稱重的可靠保證。西門子皮帶秤集簡(jiǎn)單、即裝即用、維護(hù)量小(無(wú)活動(dòng)部件)、長(zhǎng)期穩(wěn)定性和重復(fù)性好等優(yōu)點(diǎn)于一身。它們?cè)趯?shí)際工作中顯示了極微小的滯后性和優(yōu)良的線性度,且不受側(cè)向力的影響。所有稱重傳感器均有過(guò)載保護(hù)功能。
MSI 系列稱重單元有一個(gè)固定的支撐架(靜梁)和一個(gè)活動(dòng)的支架(動(dòng)梁) ,僅對(duì)承受載荷的垂直分力有響應(yīng)。靜梁安裝在輸送機(jī)機(jī)架之間,用于支撐安裝有稱重傳感器的動(dòng)梁;托輥安裝在動(dòng)梁上,物料重量經(jīng)動(dòng)梁傳遞給傳感器:當(dāng)物料經(jīng)輸送機(jī)皮帶運(yùn)送時(shí),重力將通過(guò)安裝在動(dòng)梁上的懸掛的托輥使動(dòng)梁產(chǎn)生成比例的向下位移,此位移又傳遞到傳感器的應(yīng)變片,在勵(lì)磁電壓的激發(fā)下,輸出一個(gè)與重量成比例的電信號(hào)到積算儀。每個(gè)稱重傳感器的移動(dòng)都會(huì)受到與其集成的限位擋塊的限制。
西門子皮帶秤集簡(jiǎn)單、即裝即用、維護(hù)量小(無(wú)活動(dòng)部件)、長(zhǎng)期穩(wěn)定性和重復(fù)性好等優(yōu)點(diǎn)于一身。它們?cè)趯?shí)際工作中顯示了極微小的滯后性和優(yōu)良的線性度,且不受側(cè)向力的影響。所有稱重傳感器均有過(guò)載保護(hù)功能。 當(dāng)與安全柵一起使用時(shí),所有的皮帶秤均可用于危險(xiǎn)工作環(huán)境
西門子皮帶秤采用單托輥秤的無(wú)支點(diǎn)、無(wú)杠桿、雙稱重傳感器的直接承重式秤架結(jié)構(gòu)。
西門子MMI系列是兩個(gè)單托輥MSI組成緊湊型、高流量、高精度雙托輥秤。
? 配料秤
配料秤(稱重給料機(jī))是依據(jù)設(shè)定值與積分儀獲得瞬時(shí)流量值,經(jīng)PID運(yùn)算輸出控制信號(hào)來(lái)調(diào)整變頻器,從而控制馬達(dá)轉(zhuǎn)速。
三、特點(diǎn)
? 電子皮帶秤
* 秤架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單
秤架結(jié)構(gòu)中沒(méi)有杠桿、沒(méi)有支點(diǎn)、也沒(méi)有平衡重, 物料的重量通過(guò)稱量托輥組直接加在稱重傳感器上,皮重、料重一起稱,所以秤架結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單,重量也非常輕。
* 秤架通用性好
秤架結(jié)構(gòu)不僅簡(jiǎn)單,對(duì)不同寬度皮帶來(lái)說(shuō)零部件的通用性也比較好,除了靜態(tài)梁、動(dòng)態(tài)梁的寬度相應(yīng)變化外, 其余部分幾乎是一樣的。 這種秤架的另一個(gè)特點(diǎn)是對(duì)各種結(jié)構(gòu)形式的托輥組都是適用的,例如平托輥或各種角度槽型托輥組均可以用同一種托輥卡固定在動(dòng)態(tài)梁上。
* 秤架不受非垂直力的干擾
由于采用平行四邊形稱重傳感器,所以它只承受通過(guò)稱量托輥傳送來(lái)的垂直力,而不受各種側(cè)向力包括皮帶及物料在運(yùn)行方向的水平分力、托輥摩擦力的影響,而且它對(duì)所承受的垂直力可快速反應(yīng)。
由于在秤架下方兩側(cè)裝有兩個(gè)稱重傳感器,與大多數(shù)只裝一個(gè)稱重傳感器的單托輥秤架相比,因皮帶跑偏、物料在皮帶上堆積偏向一側(cè)等可能引起的偏心荷載對(duì)稱量精確度的影響要小的多。同時(shí)因有兩個(gè)支撐點(diǎn),在同樣剛度的情況下,可選用較小的鋼材斷面,進(jìn)一步減輕秤架重量。
* 秤架精確度高
由于采用的是高精確度的稱重傳感器,其重復(fù)性是 0.01%,非線性和滯后均為 0.02%。這樣的高精確度對(duì)于 MSI 單托輥秤的名義精確度 0.5%來(lái)說(shuō)不僅足夠,而且還有余地,所以只要稱重傳感器的有效量程(指由于輸送物料重量加在稱重傳感器上使之受力的部分)在 15~30%范圍內(nèi),就足以保證皮帶秤的整體精確度。同時(shí)因?yàn)椴捎弥苯映兄厥浇Y(jié)構(gòu),沒(méi)有杠桿、沒(méi)有支點(diǎn)、也沒(méi)有平衡重,也相應(yīng)減少了因這些部件帶來(lái)的測(cè)量精確度損失和在物料輸送過(guò)程中機(jī)械震動(dòng)給稱量系統(tǒng)帶來(lái)的干擾。
* 維護(hù)方便
在秤架
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