失重計量裝置

失重計量裝置由稱重倉，負載感測器，攪拌器及給料螺旋組成，與該裝置密切相關的設備有加料閥組、伸縮節、加料斗及附屬的使加料更快的流態化裝置。這些設備的有機組合能確保失重計量給料系統均勻順暢，計量準確。失重計量裝置的控制器是WB-930失重給料控制器，通過調節螺旋給料機的轉速，獲得設定的質量流量。WB-930控制器主要控制下列設備:螺旋給料機、加料閥、攪拌機、流態化閥以及通風閥。

基本介紹

• 中文名：失重計量裝置
• 外文名：Weightless measurement device
• 學科：冶金工程
• 領域：冶煉
• 主要控制：螺旋給料機、加料閥、攪拌機等
• 指標：計量準確

簡介

隨著上個世紀80年代貴溪冶煉廠閃速爐煉銅先進技術的引進，標誌著我國煉銅技術和裝備水平己在顯著提高。銅精礦失重計量裝置是江銅貴溪冶煉廠二期從芬蘭引進的閃速爐關鍵設備之一，它是否運行良好，是否運行穩定，是否精度高，是否故障率低都將直接影響閃速爐的投料量、冰銅品位和爐況。因此，對於銅精礦失重計量裝置的工作原理的研究具有十分重大的現實意義。

銅精礦失重計量給料系統

系統組成

失重計量給料裝置由稱重倉，負載感測器，攪拌器及給料螺旋組成，與該裝置密切相關的設備有加料閥組、伸縮節、加料斗及附屬的使加料更快的流態化裝置。這些設備的有機組合能確保失重計量給料系統均勻順暢，計量準確。失重計量裝置的控制器是WB-930失重給料控制器，通過調節螺旋給料機的轉速，獲得設定的質量流量。WB-930控制器主要控制下列設備:螺旋給料機、加料閥、攪拌機、流態化閥以及通風閥。

系統工作原理

失重給料控制系統根據稱重倉總重量的減少，連續計算投料量，並將該投料量與設定點進行比較，控制給料螺旋的速度，從而使投料量與設定值相符，通過投料控制器WB-930控制器)連續工作，直到稱重倉的總重量達到預設定的下限設定值，這一工作階段稱為排料階段。稱重倉總重量達到下限設定值時，稱重倉上面的球面加料閥將自動打開，開始給稱重倉加料，加料閥保持打開狀態，直到稱重倉的總重量達到預設定的上限設定值時，加料閥再次關閉，開始新的失重排料控制周期，這一工作階段稱為加料階段。

在加料階段，無法測量從稱量倉中排出的料量，只能估計，通過調節螺旋的轉速可以準確地保持投料量恆定，這時測量值保持加料前瞬間的流量，不進行失重計算。

控制器的工作原理

排料期控制器的操作

在W B-930控制器中，內部PID控制器功能上保持瞬間的物料流量的精確，其控制間隔為1秒(或幾秒)，通過設定參數來定義。瞬間測量值輸入到最新測量結果的環形緩衝器內並計算其和測量值，此處作為內迴路測量值，用此值計算設定值和測量值之間的差。

外部PI對空制器的功能是保持長期的精確，PI對空制器控制時間比PID控制器的控制時間長，其間隔一般為一分鐘，外部PID對空制器控制內部控制器設定值。

前饋控制迴路是通過螺旋性能用插入法獲得的，該螺旋性能是分段線性，按重量流量呈增加趨勢。

加料期間控制的操作

加料期間可以採用以下3種不同的方式:

1.恆定控制方式依加料期間不控制螺旋，也就是螺旋轉速保持不變);

2.勻汁曾加控制方式勝加料期間增加螺旋的轉速;

3.降低控制方式勝加料期間降低螺旋的轉速。

增加和降低的控制方式是相同的，只是變化的方向不同，可以通過設定參數來決定加料期間的螺旋轉速變化方向及變化大小。

控制器與集散控制系統

W B-930控制器是通過RS485串列接口和DCS連線。RS485串列接口套用MODBUSRTU協定，除了變頻器送過來的電流信號外，其餘數據通過通訊方式到DCS上顯示，例如稱重倉重量、流量、螺旋加料器轉速、加料閥通風閥的開戶趁信號，螺旋給料機和攪拌機的運行信號等等。

B-930有兩種操作方式:自動和手動。作為正常的操作方式，自動操作可以是本地操作或遠方操作，處於遠方自動操作中，DCS通過串列通訊，將設定值和啟動信號送到WB-930控制器中，WB-930控制器接到信號後，開始啟動系統。同樣DCS也可以通過串列通行停止系統。

礦失重秤計量裝置加料步驟

當啟動命令接收後，進行一系列檢查。根據設定的加料下限參數，決定是進行加料還是排料。正常的操作周期是排料、加料和排料允許等待。在排料允許等待過程中，反饋PID控制器迴路是關閉的，直到加料結束後，並延遲一段時間，才進入排料階段。

使用過程中常遇見的問題

失重秤裝置運行己經4年多了，在這4年多的維護過程中，主要有以下一些問題

失重秤波動

失重秤波動原因很多，例如負載感測器與稱重倉的連線處是否隨著時間推移而有所變化;稱重倉的伸縮節是否粘接;通氣管是否己堵死等等。一般主要原因還是稱重倉的伸縮節粘接後，造成兩台失重秤相互干擾而引起波動。例如1#稱重倉的伸縮節粘接後，2#稱重倉開始加料時，將引起1#稱重倉的總重量波動。從而引起下料量的波動，解決辦法，利用月修或定修時間進行清理。

加料閥關閉不到位

加料閥關閉不到位，將嚴重影響下料量，從而嚴重影響爐況。加料閥關閉不到位的主要原因仍然是粘接問題。當加料閥關閉不到位，就必須停產檢修，並且檢修時間比較長。通過對加料閥改造後，確保了加料閥關閉不到位時，能線上檢修。

當然還有許多小問題，例如現場環境差，容易造成現場電磁閥短路等等，都能通過改造解決。

總結

介紹了銅精礦失重計量裝置基本的工作原理，運行步驟，以及一些常見故障。其實WB-930控制器內部設定參數很多，涉及校驗參數、報警設定參數、串口通訊數據參數、數字輸入乃俞出組態參數等等。總的來說，銅精礦失重計量裝置精度高，故障率低，穩定性好，這就確保了閃速爐的作業率和爐況的穩定。