張玉玉

一、項(xiàng)目背景

我公司為提高經(jīng)濟(jì)效益，持續(xù)降低入爐煤的成本，公司專門成立了經(jīng)濟(jì)配煤攻關(guān)小組，向科學(xué)配煤要效益。配煤準(zhǔn)確度對(duì)焦炭質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)配煤有著非常重要的影響。配煤電子秤準(zhǔn)確可靠運(yùn)行，是公司降低入爐煤成本的保障，是保障焦炭質(zhì)量穩(wěn)定的基礎(chǔ)。目前，焦化廠共有3套配煤系統(tǒng)，擔(dān)負(fù)著6 座焦?fàn)t、年產(chǎn)300多萬噸焦炭的原料煤的配煤計(jì)量，分別如下：一系統(tǒng)有10臺(tái)電子配煤皮帶秤，負(fù)責(zé)1#2#焦?fàn)t的配煤計(jì)量。二系統(tǒng)有10臺(tái)電子配煤皮帶秤，負(fù)責(zé)3#4#焦?fàn)t的配煤計(jì)量。三系統(tǒng)有20臺(tái)電子配煤皮帶秤，負(fù)責(zé)5#6#焦?fàn)t的配煤計(jì)量，也可以給3#4#焦?fàn)t的配煤。

二、改進(jìn)配煤電子秤標(biāo)定辦法的必要性：

電子配煤皮帶秤是物料在輸送狀態(tài)下利用稱重傳感器、測(cè)速傳感器把皮帶上通過的物料重量與皮帶速度轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，在運(yùn)行過程中由于設(shè)備技術(shù)狀況、使用環(huán)境等因素的影響，致使計(jì)量結(jié)果失準(zhǔn)，每次的復(fù)檢數(shù)據(jù)都存在不同程度的超差。

三套配煤系統(tǒng)原設(shè)計(jì)配煤煤種4～5種，現(xiàn)在采取多煤種，小配比配煤后，大小煤種加起來有配煤煤種8～10種，使配煤斗槽8～10個(gè)斗同時(shí)配煤，配比從5% ～30%不等，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了設(shè)計(jì)運(yùn)行工況，給生產(chǎn)組織、配煤系統(tǒng)設(shè)備維護(hù)及保障配煤計(jì)量準(zhǔn)確帶來了嚴(yán)峻的考驗(yàn)。

為從根本上保證焦化廠三個(gè)煉焦生產(chǎn)系統(tǒng)焦炭質(zhì)量，加強(qiáng)和規(guī)范三個(gè)配煤系統(tǒng)的管理，改進(jìn)配煤電子秤標(biāo)定辦法、滿足經(jīng)濟(jì)配煤對(duì)配煤準(zhǔn)確度的要求比以前更加迫切，因此，有必要對(duì)配煤電子秤的標(biāo)定辦法進(jìn)行改進(jìn)。

三、改進(jìn)配煤電子秤標(biāo)定辦法的主要措施及改造內(nèi)容

1、配煤電子秤系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及計(jì)量誤差分析

配煤電子皮帶秤一般由機(jī)械秤架、稱重傳感器、測(cè)速傳感器、稱重顯示儀表等四部分構(gòu)成。當(dāng)皮帶輸送物料時(shí)，稱量段上的物料重量通過皮帶稱量托輥載臺(tái)作用于稱重傳感器，稱重傳感器將重量信號(hào)（mv 級(jí)）送入運(yùn)算器，經(jīng)過放大、濾波、A/D 轉(zhuǎn)換等變換成數(shù)字信號(hào)。測(cè)速傳感器把皮帶運(yùn)行的速度信號(hào)轉(zhuǎn)換成脈沖信號(hào)，送入運(yùn)算器。運(yùn)算器將兩個(gè)信號(hào)進(jìn)行乘積運(yùn)算，從而得出物料的重量累計(jì)值及瞬時(shí)量并顯示。

由皮帶秤結(jié)構(gòu)原理及重量累積值的計(jì)算方法可知，它的計(jì)量準(zhǔn)確度是由稱重傳感器與測(cè)速傳感器所檢測(cè)到的單位長度上的物料重量以及皮帶運(yùn)行速度決定的。

在實(shí)際稱量過程中，由于稱重托輥的非準(zhǔn)直度、皮帶張力及皮帶運(yùn)行阻力等“皮帶效應(yīng)”的影響，使得皮帶秤具有由其組成結(jié)構(gòu)及工作方式?jīng)Q定的計(jì)量誤差，它的現(xiàn)場(chǎng)安裝與使用也是引起計(jì)量誤差的因素。因此，皮帶秤的計(jì)量誤差可分為以下幾個(gè)方面：

1） 稱重力誤差：稱重力誤差是皮帶秤誤差分量中最主要的部分，它主要由稱重托輥的非準(zhǔn)直度及皮帶張力變化引起。

2） 皮帶速度誤差：皮帶速度誤差主要由測(cè)速傳感器、皮帶跑偏引起的。

3） 信號(hào)處理誤差：信號(hào)處理誤差是顯示儀表對(duì)稱重傳感器與測(cè)速傳感器的輸出信號(hào)進(jìn)行放大、濾波、A/D 轉(zhuǎn)換等處理運(yùn)算過程中產(chǎn)生的誤差。

4） 校準(zhǔn)誤差：校準(zhǔn)誤差產(chǎn)生的原因：校準(zhǔn)方法與校準(zhǔn)周期及校準(zhǔn)時(shí)皮帶秤與皮帶機(jī)系統(tǒng)的工作狀況與日常計(jì)量時(shí)的狀況之間，存在著諸如皮帶張力、皮帶轉(zhuǎn)圈數(shù)等方面的差異。

5） 環(huán)境影響誤差：環(huán)境影響誤差主要由溫度、濕度、振動(dòng)和電磁干擾等引起。

2、改進(jìn)配煤電子秤標(biāo)定辦法的新措施

在實(shí)際生產(chǎn)過程中， 各種誤差聯(lián)合作用， 而且是彼此影響， 綜合體現(xiàn)。最重要的一點(diǎn)是， 各種誤差只是最終誤差的一個(gè)環(huán)節(jié)， 最終誤差是各種誤差的綜合反應(yīng)， 往往又是某一個(gè)環(huán)節(jié)的最高體現(xiàn)， 正如鏈條一樣， 它的總承受能力總是那薄弱的某一個(gè)鏈環(huán)的體現(xiàn)。在盡量追求每個(gè)產(chǎn)生誤差因素的最小值時(shí)， 更應(yīng)注意系統(tǒng)的最佳結(jié)合點(diǎn)， 將系統(tǒng)的方方面面都盡量考慮到的同時(shí)， 找到最優(yōu)方案， 結(jié)合我廠配煤系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際，我們主要從以下三個(gè)方面采取措施，以提高配煤計(jì)量準(zhǔn)確度。

（1） 加強(qiáng)皮帶秤維護(hù)管理，降低“皮帶效應(yīng)”的影響。

“所謂“皮帶效應(yīng)”就是由于皮帶的物理特性而產(chǎn)生的如皮帶張力、皮帶阻力、皮帶剛度、皮帶自重、托滾的非準(zhǔn)直度等影響皮帶秤計(jì)量精度的綜合效應(yīng)。皮帶效應(yīng)帶來的誤差是諸多誤差中最重要，影響因素最多的一個(gè)。為此我們提出以下維護(hù)措施與要求：1）秤周圍區(qū)域應(yīng)保持干凈、無有損于稱重性能的其他物料， 特別是在運(yùn)送物料溢漏過大時(shí)， 應(yīng)隨后立刻清除， 并盡量解決溢漏現(xiàn)象。2）每天清理秤體上的積料和皮帶上的粘附物， 如支點(diǎn)有物料卡塞也應(yīng)及時(shí)清除， 防止稱重基準(zhǔn)變化。3）每天檢查一次皮帶是否跑偏、有無打滑現(xiàn)象。4）定期對(duì)測(cè)重秤橋相關(guān)部件檢查和緊固。如傳感器連接件、稱重托輥等等。5）定期對(duì)托輥特別是稱重托輥進(jìn)行全面檢查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)因長時(shí)間運(yùn)行而破損失圓或轉(zhuǎn)動(dòng)不靈活托輥，并進(jìn)行及時(shí)更換或維修。6）嚴(yán)禁在安裝傳感器的秤體上進(jìn)行焊接， 以免損壞傳感器。7）系統(tǒng)檢修時(shí)， 嚴(yán)禁檢修人員站在秤架上檢修以防止傳感器因過載而損壞。

（2） 統(tǒng)一三套配煤系統(tǒng)校準(zhǔn)方式，規(guī)范校準(zhǔn)方法，提高相互對(duì)比性。

為維護(hù)配煤電子秤稱量準(zhǔn)確度，必須定期對(duì)皮帶秤進(jìn)行校準(zhǔn)，目前國內(nèi)外的校準(zhǔn)方法有兩種：一是實(shí)物校準(zhǔn)——用靜態(tài)稱量實(shí)物的結(jié)果來檢驗(yàn)皮帶秤。一配煤系統(tǒng)自投產(chǎn)以來就使用此方法。二是模擬載荷裝置校準(zhǔn)：采用掛碼校準(zhǔn)、小車碼校準(zhǔn)、滾動(dòng)鏈碼校準(zhǔn)、循環(huán)鏈碼校準(zhǔn)等方法來模擬實(shí)物檢驗(yàn)皮帶秤。二三配煤系統(tǒng)自投產(chǎn)以來就使用此方法。

比較兩種校準(zhǔn)方式，實(shí)物校準(zhǔn)是可信度最高的方法，但實(shí)物校準(zhǔn)投資較大，并存在校準(zhǔn)時(shí)間長、費(fèi)力、物料多次被轉(zhuǎn)運(yùn)等諸多問題，特別是一、二系統(tǒng)配煤后皮帶現(xiàn)場(chǎng)無法滿足實(shí)物校準(zhǔn)的工藝條件。而模擬載荷檢驗(yàn)都是在空皮帶的狀況下進(jìn)行，只能模擬皮帶機(jī)整個(gè)輸送面上某一段實(shí)物輸送狀態(tài)，產(chǎn)生不了實(shí)際生產(chǎn)過程中皮帶及整個(gè)輸送面上布滿物料時(shí)那么大的皮帶張力以及皮帶的變化。

結(jié)合以往的校準(zhǔn)經(jīng)驗(yàn)，我們大膽提出了統(tǒng)一三套配煤系統(tǒng)的校準(zhǔn)方式。將三套配煤系統(tǒng)校準(zhǔn)方式確定為：在線模擬實(shí)物校準(zhǔn)。將用標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)秤稱量好的模擬物料（比如石子、沙子），放在配煤電子秤上進(jìn)行動(dòng)態(tài)計(jì)量，將兩者計(jì)量結(jié)果做比較、修正。該校準(zhǔn)方法速度快，結(jié)果準(zhǔn)確可靠，降低了校準(zhǔn)的工作量及難度，提高了校秤的效率，也為增加校準(zhǔn)次數(shù)創(chuàng)造了條件。

（3） 加強(qiáng)定期校準(zhǔn)管理，增加標(biāo)定校準(zhǔn)次數(shù)。

配煤電子稱的計(jì)量精度是靠校準(zhǔn)方法校出來的，也是需要頻繁的定期校準(zhǔn)來保證的。以前每套配煤系統(tǒng)校準(zhǔn)周期為6個(gè)月，實(shí)施經(jīng)濟(jì)配煤后，我們將每套配煤系統(tǒng)校準(zhǔn)周期縮短為3個(gè)月，即每月標(biāo)定一套系統(tǒng)。自今年5月份起，自新的校準(zhǔn)方法即在線模擬實(shí)物校準(zhǔn)采用以來，進(jìn)一步增加了校準(zhǔn)次數(shù)，焦炭質(zhì)量一旦出現(xiàn)較大波動(dòng)，馬上組織實(shí)施校準(zhǔn)。

四、效益分析：

通過以上措施的采取，在日常運(yùn)轉(zhuǎn)過程中多次抽查配煤電子秤，40臺(tái)均運(yùn)行在有效稱量范圍內(nèi)，為公司經(jīng)濟(jì)配煤、降低入爐煤成本打下了基礎(chǔ)。

五、項(xiàng)目成果中創(chuàng)新與經(jīng)驗(yàn)

配煤電子秤的計(jì)量管理應(yīng)以過程管理為主， 結(jié)合設(shè)備管理做到事先防范、過程監(jiān)控、事后快速反應(yīng)，以精準(zhǔn)計(jì)量做為保障配煤質(zhì)量的出發(fā)點(diǎn)。在實(shí)際運(yùn)行中我們也總結(jié)了經(jīng)驗(yàn)與問題：

1、配煤系統(tǒng)運(yùn)行前操作人員需要進(jìn)行全方位的細(xì)節(jié)檢查。

2、配煤系統(tǒng)運(yùn)行過程中操作人員進(jìn)行重點(diǎn)部位檢查。

3、配煤系統(tǒng)設(shè)備停用期間，需要注意：一是嚴(yán)禁踩踏配煤皮帶秤。更換配煤小皮帶時(shí)，特別是在修理皮帶秤上方電振、閘板等設(shè)備時(shí)，嚴(yán)禁將稱量皮帶做為支撐點(diǎn)。二是停止運(yùn)行稱量皮帶上不能堆放物料，務(wù)必做到稱停料清。

4、配煤系統(tǒng)今后標(biāo)定時(shí)應(yīng)盡量采用實(shí)物標(biāo)稱方法，在不能實(shí)現(xiàn)實(shí)物標(biāo)稱時(shí)，采用模擬實(shí)物標(biāo)稱。

5、要對(duì)模擬實(shí)物標(biāo)稱的辦法進(jìn)行修訂，升級(jí)到公司標(biāo)準(zhǔn)，下發(fā)焦化廠各單位宣貫執(zhí)行。掛碼校驗(yàn)僅作為變送器的檢驗(yàn)方法。

6、要及時(shí)更換配煤三個(gè)系統(tǒng)損傷較嚴(yán)重的稱重皮帶及拖輥，保證設(shè)備處于良好狀態(tài)。配料稱稱重托輥每年統(tǒng)一更換一批。更換下來的品相較好的托輥，作為備件留用。

7、存在小計(jì)量配煤現(xiàn)象：三套配煤系統(tǒng)都存在部分煤種配比太小，超出配媒稱正常的工作區(qū)間。下煤量應(yīng)盡量滿足皮帶稱設(shè)計(jì)要求，自動(dòng)下煤時(shí)應(yīng)該保證下煤量占滿量程的20%～80%之間，才能較好的保障自動(dòng)配煤的準(zhǔn)確度。