铁水轨道衡在高炉的实践与应用

发表时间:2020/9/3   来源:《科学与技术》2020年3月9期   作者:黎强
[导读] 介绍高炉无底坑和基坑两种履带秤的应用特点,解释高炉铸件房屋特殊环
        摘要:介绍高炉无底坑和基坑两种履带秤的应用特点,解释高炉铸件房屋特殊环境对履带秤的影响,防止采购,安装和维护过程描述动作。
        关键词:高炉;铁水轨道衡;有基坑:无基坑
        1前言:
如今,随着冶金行业成本核算的不断深入,铁水的测量已从简单的过程测量转移到工厂之间的精确测量,现在有必要通过技术手段更精确地测量铁水。该系统采用适用于各吨位铁尺的整车测量方法,最终解决了铁水测量时的大误差问题,最大限度地解决了铁水测量引起的误差。
        2高炉铁水轨道衡系统的现状
钢铁企业中铁水的运输一般采用铁路运输,运载工具使用铁水罐车或鱼雷罐车。罐车的称重计量采用轨道衡方式,通常设置在高炉与炼钢车间之间,在高炉出铁场下方般不设置铁水轨道衡。即使部分高炉装备有该系统其使用精度般也比较低(>1.5%)。
目前随着高炉与炼钢技术的发展和企业对节能增效的要求,钢铁)迫切需要对每辆罐车装载铁水的重量进行精确测量和控制,尽可能与炼钢车间如转炉等的生产能力和生产效率相匹配,以提高罐车的周转效率、减少铁水的转运时间,节省能源,降低生产成本。特别是近年来“一罐到底”技术的发展,高炉铁水轨道衡更是其出的必备条件。在这样的背景条件下,通常要求轨道衡测量的系统精度、重复性和线性均要达到±0.5%FS以内,严格的要求达到±0.3%FS以内。
要达到以上的测量要求,轨道衡的制造和安装要求均非常高,除了铁水轨道衡白身以及维护水平的原因外,主要是受到以下高炉出铁场特殊环境的制约:
(1)罐车需要长时间停在受铁位以等待和接收摆动流槽的铁水,车载荷在100t到800t之间,轨道衡基础纤过段时间后均会发生不同程度的沉降,由此造成称量误差的增大。
(2)摆动溜槽放铁时铁水喷溅以及重大事故(窜包漏铁等)会造成轨道衡部分甚至全部毁坏。
(3)为保护轨道,出铁区域的铁路均做了覆沙处理,枕木和铁轨下部全部被沙覆盖,由此对仪表维护维修造成极大不使。
(4)轨道衡长期处于髙温多烟尘环境,保护措施不到位时常常造成传感器和仪表工作不正常。
        3系统设计
3.1设计的目的计量铁水实现轨道衡鉴定符合《JG234-2012动态轨道衡检定规程》2级要求,轨道衡精度优于千分之三,实现铁水衡的安全、准确计量。
3.2设计的难点硬件设计难点主要体现在安全、稳定、易用上,铁水计量不同于其他货物的计量,需要的安全性更高。同样液态计量的软件的设计更加复杂,需要对车辆上秤给予精准的判断,对波形和突发情况进行实时判断,同时计算出铁水罐的重量,而且还需要判断火车头和隔离车的状态。
(1)隔离车的辨识问题。
铁水运输中的隔离车全是非标产品,样式千差万别,尺寸不固定,很容易将车辆误判,而且运输部的隔离车是随机使用的,这给整车的判断造成了很大的难度
(2)数据精确采集问题。
铁水轨道衡的数据采集非常迅速,约在每秒500次以上大量的数据需要进行实时判断,将无用的数据剔除,将有用的数据通过运算得出运算重量,这在算法和运算实时性上具有一定的难度。同时判断相邻罐车之间的关系也非常重要,因此精准判断罐车也是该项目的一大难题。
(3)数据的传输方式问题该系统需要实现远程计量,在远程方式下需要考虑远传的方式。该衡器采集的速度较快,这样在很高的频率下般的远程模块很难实现。

UD尸的方式虽然能够实现跨网络的传输,但是在传输过程中很容易丢失数据,因此必须考虑使用TCP预连接的方式,TCP/IP的方式存在本地与远程时间差的问题,而且原理存在一定的缺陷,需要将传输缓冲区字符写满时才能传输,每次的字数数量都不固定,这为客户端的数据解析造
        4应用于高炉环境的铁水轨道衡系统
通常应用于高炉环境的铁水轨道衡系统为无基坑与有基坑两种。其接线盒以后的组成基木相同,差异主要在秤台和称重传感器结构上,以下分别对二者进行阐述。
        4.1无基坑轨道衡其基本组成是:
混凝七基础整体浇注,专用称量铁轨直接安装在混凝土基础预埋钢板上,在罐车每个车轮下方的专用称量铁轨上,以车轮中心线为轴心对称布置1组(2个)塞入式(轴销式)
测力传感器,对于800t鱼雷罐车来讲需要设置64个传感器,传感器电缆通过电缆保护罩汇总至铁路中央的电缆预埋管,再接至接线箱。对于每组传感器来讲其有效称量区般为±100mm,由此要求罐车驾驶员必须要有较高的驾驶技术,能够将罐车准确停放至有效称量区内。
无基坑轨道衡的技术关键是如何解决有效称量区内车轮不同停放位置的传感器输出致性问题以及称重系统的耐高温特性。专业轨道衡制造厂家通过实验在理论上已经解决了传感器输出一致性问题,但是现场安装和调试仍然是非常关键的环节,业主在验收以及以后的定期维护过程中,必须注意将检衡车停放到有效称量区内的不同位置,测试传感器输出是否满足要求,否则通过调整垫板高度、旋转传感器的安装角度以及更换传感器等手段来进行调整。称重系统的耐高温特性是一个综合性的问题,在设备运行以后再进行改善比较困难,建议业主在采购轨道衡签订技术协议时,要求制造厂家采用以下设备和材料:
(1)使用温度范围为-10℃~150℃的传感器,其中包括补偿器和电缆
(2)传感器、电缆保护罩内的防护材料选用高温纤维带和无尘石棉绳保扩
(3)保护罩出口到预埋管之前采用耐高温金属软管;
(4)垫板采用耐高温聚四氟乙烯。
由于称重传感器直接安装在铁轨上,尽管有保护罩和敷沙保护,铁水喷溅不会直接对称重传感器造成损伤,但是长期的铁水喷溅的高温容易使传感器受到损坏。如果发生窜包漏铁等重大事故,专用称量铁轨严重受损时,可以通过整体更换专用称量铁轨和传感器来节省维修时间。
        4.2有基坑轨道衡的典型配其基木组成是:
混凝上基础需要按照制造厂家要求浇注成2个基坑,在基坑内浇注称重传感器安装基础,预埋称重传感器安装钢板。机械秤台由秤体和中间花纹盖板等组成。秤体是机械秤台的主要部件,通常由3节以字梁为主承载体组焊而成的箱体型衡台(其上安装铁轨)拼装而成,要求具有良好的强度、刚性和长期稳定性。中间花纹盖板出厂前要求已经组装完毕。采用撞墙式限位和拉杆限位两种限位系统进行双重保护。采用12只高温柱式称重传感器,在每个传感器的两侧加装有机械防护装置。由于维护保养上作量较大、零部件大都在堪坑内,通常均采用深度为1.8m的深基坑。有基坑轨道衡的技术关键是如何解决铁水罐车或鱼雷罐车上下轨道衡受冲击力时,秤体容易位移卡壳,以及防止覆沙侵入的问题。由于称重传感器安装在整体秤台之下,铁水喷溅对其无太大影响,仅需处理秤台边缘挂铁即可。但如果发生窜包漏铁等重大事故,秤台严重受损时,维护或更换秤台的工作量较大,且耗时比较长。
        5结束语
两种不带基坑的履带秤和带基坑的履带秤在钢铁企业中得到了广泛的应用,作者多年来在多家钢厂多次使用上述两种履带秤。每个人都有其优点和缺点。它不能成为一部分。由于对高炉铸造厂的特殊环境缺乏了解,一些钢铁企业的员工在高炉熔融金属称量轨道秤的采购,安装和调试,制造监督和批准,安装说明和维护方面有不同的标准,因此,作者专门写这篇文章来给予大家一些启发。
        参考文献:
[1]袁静. 铁水轨道衡在高炉的实践与应用[J]. 自动化与仪器仪表, 2009, 000(006):51-52.
[2]李明亮, 谢庆生, 黎志前, et al. 柳钢2号高炉铁水轨道衡修复实践[J]. 衡器, 2017, 046(006):20-23.
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