2 圆盘配料皮带秤存在的问题
2.1 实物校准存在的困难
皮带秤计量精度不高、称量不准。按照国家标准和行业规程，皮带秤在使用前必须经过校准。目前电子皮带秤的校准有多种方法，如砝码校秤、链码校秤、模拟校秤等等，其中行业和国际公认的是实物校准电子皮带秤。这种方法是其它方法无法替代的最准确的校准方式，同时受现场和物料等因素的制约也是最费时费力的方式。现在国内使用的工艺皮带秤在设计上存在缺陷，在设计中几乎没有设计实物校准需要的专用校准斗，实物校准只能使用生产斗，生产斗下定量给料器上面的圆盘不可避免存在0.5-0.8吨的剩余物料，这些物料有时存在圆盘上，有时落到实物校准的标准物料中，造成实物校准过程中标准物料存在不标准情况，导致实物校准数据相差大，无法精准调整。
实物校验皮带秤根据国标要求：《JJG195-2002_连续累计自动衡器(皮带秤)》和《JJG+560-1988悬臂式电子皮带秤试行检定规程》的相关规定， “校验时秤的状态要与平时使用状态基本相同。”现在烧结机使用的原燃料在5-8种以上，皮带秤使用量程在20吨/小时-240吨/小时范围内，如果既要满足料种又要满足量程要求，改造专用校秤斗需要种10种以上规格，需要大量资金和施工周期，有的定量给料器空间小，根本没有位置去增加专用校准斗。
2.2 皮带秤使用基本情况
皮带秤量程选取不科学。根据皮带秤设计要求，生产过程使用量程是设计满量程的20-80%是最精准的。冶金企业近二十年原料料种变化大，物料配比每小时300吨至20吨范围变化，每个圆盘实际要求流量忽大忽小。近十年受国内环保治理要求，压缩产能，往往造成大圆盘配加小料量情况。最小是其设计量程的3%，造成物料断续生产，不可避免造成皮带秤精度降低。
散状物料存储和圆盘配出物料生产缺少精度验证方法。铁料、白煤和焦末、白灰形状和体积不规则，现场存放到底是多少吨、账面显示多少吨？实时生产过程消耗吨数？配料圆盘存有吨数？所有这些不够精准，致使每种物料实际消耗与理论消耗存在很大差异。
3 提高配料皮带秤精度的方法
3.1 实物校准皮带秤的方法
从改变传统操作流程入手，由原来先检斤标准物料改变为后检斤标准物料，由汽运检斤衡检定标准物料改为现场吊钩秤检定标准物料。此流程既保证每个圆盘的皮带秤所用物料与实际生产一致，又能够保证校准流量与实际生产流量十分接近。完全满足国标对校秤物料料种和流量的要求。原实物校准采用装载机装料到翻斗车，翻斗车到检斤衡进行检重检空确定标准物料重量倒入生产斗，在校准排料过程中每次生产斗下定量给料器上面的圆盘要存在0.5-0.8吨的剩余物料。这些物料随机排走或停留，调整皮带秤参数需要多次完成，甚至一个工作日也校准不了一台秤。后在皮带秤的前端研发三种规格移动校秤装置，皮带秤前部接标准物料，经过皮带秤的物料完完全全进入移动校秤装置内。完全解决物料存留问题和标准物料不标准的难题。进入移动校秤装置的物料使用精度在0.1%以内的吊钩秤称量，快速得出标准物料与皮带秤显示物料的差值，进行参数调节。此操作流程短，省时省力省人工，移动校准装置下的“反校准法”效率是传统校准的8-10倍。这种方法需要使用1吨标准砝码5个和20Kg标准砝码6个对5吨吊钩秤进行校准，数据溯源环节暂不赘述。
图1 实物校准部分数据
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3.2 技术改造皮带秤
依据国际标准OIML R50和《JJG195-2002_连续累计自动衡器(皮带秤)》、《JJG+560-1988悬臂式电子皮带秤试行检定规程》国标要求，电子皮带秤准确，实际使用流量必须与之容量相匹配，增加电子皮带秤减速机的速比，解决大圆盘配加小料量问题。按4%的流量计算，每小时按400吨/小时，每小时流量16吨，工艺秤皮带带速是0.6177米/秒，每小时运转长度0.6177米/秒*3600秒=2223.72米。矿粉密度按照2.8吨/立方米，16吨矿粉体积5.68立方米。这些物料在皮带机是薄薄的一层，皮带秤传感器感应的重量很小，灵敏度降低，造成计量不准。更换原来SA7速比是44的减速机为型号是SBD750P-B-060.I=222减速机，速比增加5倍。由16吨/小时变成100吨/小时。增加料层厚度，对传感器作用的重量增加原来5倍。保证皮带秤生产实际流量与设计量程匹配，保证小配比情况下物料不发生断续现象。
由于皮带秤称重传感器与落料点相距4.5米，皮带秤增加速比后的速度是：(44/222)*0.6177米/秒=0.1224米/秒。从物料落料点到称重传感器需要时间是：4.5米/（0.1224米/秒）=36.7秒。刚开始落料，物料没有经过称重传感器，该物料重量信号为零。调节的PID给定信号与检测信号相差大，PID调节器“错误”的把配料圆盘转速快速提高，此时实际输出料量是给定料量很多，进过36.7秒时间大料量经过称重传感器，检测信号与给定信号反馈给PID调节器，调节器又要快速发生作用，使圆盘转速急速降低，此时实际流量几乎为零，这样反复发生，造成开始生产时物料大范围波动，为此在设备启动开始40秒（考虑机械延迟时间）时间按照设定值1.5倍料量的进行手动调节，在40秒后物料进入皮带秤的传感器上面，再进行自动调节。
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图2 PID手/自动切换环节PLC（部分）控制图
低流量的生产工艺与电机驱动的安川G11变频器不适应。变频器设计频率范围最低5HZ，现场小料量往往低于5HZ运行，造成配料圆盘不能连续低速稳定运行。在变频器多种启动和运行曲线中，选取适应小配比的运行曲线，调整变频器参数，使用过力矩调节和低频运行的参数，调整每个时段的加减速时间和反应速度，满足电动机及时驱动配料圆盘达到精准配料的目的。
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图3 变频器部分参数的设定（部分）画面
皮带秤运行精度与其零点和参数密切相关，开发皮带秤实时监控软件，对皮带秤运行10分钟间隔上传数据，对皮带秤进行过程监控。
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图4 3线2#仓监控情况
4 皮带秤精度提高的效果
2018烧结矿品位度稳定率比2017提高3.84，碱度稳定率提高4.431。按照入炉矿品位每提高1%,炼铁焦比下降1.5%,生铁产量升高2.5%,吨铁渣量减少30kg,允许高炉增喷15kg/t煤粉?创造可观经济效益。
5 结论
该项目立足生产实际，抓住烧结机配料过程的核心环节—皮带秤。根据国内外使用现状，采用最高标准校准皮带秤，实施中研制新装置、新工艺、高效实物校准皮带秤。提高皮带秤精度，使烧结机配料工艺更加精准，提高了烧结矿性能指标。
来源：2019年第七届炼铁对标、节能降本及新技术研讨会论文
