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中图分类号：F272；TF087 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）11-0108-01
一、现状描述
260m2烧结配料系统一期建于2004年，二期建于2005年，分别为2台260m2烧结机提供烧结配料。投产至今已经运行了10余年的时间，电子秤系统稳定性下降，已无法满足PLC闭环控制精度要求、下料量波动大，已成为烧结精益生产的滞障。
目前配料设备运行不稳定，基本是靠人工抛盘秤量来维持生产，作业安全风险高、强度大，并且配料效率和精度低，影响烧结矿的产量与质量。
配料现场环境恶劣，整个配料系统皮带秤存在较多问题，如秤体传动系统老化，运行振动大；秤体锈蚀损坏，皮带纠偏效果差；数据采集板、传感器测量误差大等等，这些问题造成皮带秤称量偏差大，从根本上抑制了烧结配料的精度，影响着烧结质量。
另外，双期配料室各料仓下料溜槽是自行加工的，下料口尺寸不规范导致了流量的不稳定，部分电子秤皮带是依靠链条传动实现配料，链条的易损也使配料精度受到一定影响。
260m2烧结机双期配料各有15个仓，1#-6#仓为含铁原料，7#、8#仓为燃料，9#、10#、11#仓为石灰石，12#、13#仓为白灰，14#、15#仓为冷返矿仓，各仓下对应的配料秤，用来对物料进行秤量。
二、存在问题
（一）一期配料秤存在的问题
1#、12#、14#、15#电子秤为投产初期三原公司产品，2#、3#、4#、5#、9#、11#为莱钢电子产品，13#为拉姆齐产品，设备使用时间长，加上投产期间白灰消化在配料室，产生的蒸汽对秤体及附件形成锈蚀，老化严重，电子秤运行过程中频率波动较大（一般波动在3-5HZ），从而造成瞬时流量频繁调整而产生波动（人工抛盘最大波动在7kg，标准误差要求为2%即1kg左右）。
（二）二期配料秤存在问题
1#、13#、14#、15#为三原电子皮带秤，2#、3#、4#、5#、7#、9#、11#、12#为拉姆齐产品，设备使用时间长，加上投产期间白灰消化在配料室，产生的蒸汽对秤体及附件形成锈蚀，老化严重，电子秤运行过程中频率波动较大（一般波动在3-5HZ），从而造成瞬时流量频繁调整而产生波动（人工抛盘最大波动在10kg，标准误差要求为2%即1kg左右）。
（三）配料大皮带秤存在问题
双期配料室大皮带运行十多年称体老化计量不准确，校验过程无法标定零点，计量数据无法参考，需要同步更换改造。
（四）烧结配料配比情况
目前，在烧结现场配混合料时，使用简单计算比法，即经验配比法。该方法由配料工根据原料的化学成分和烧结矿的技术规格，凭生产配矿经验给出各种原料配料比的假设，然后按照一定步骤进行验算。如果验算结果符合要求，则说明所做假设配比正确，找到一个可行解：否则，需要进行调整，再进行验算并判断其结果是否符合要求，如此反复，即可确定一个合适的配料比。但是，这种传统的配料验算法对配料工的经验要求高，由于原料种类多和成分变化等原因，造成手工计算量大，准确性不高，容易出错等问题。
三、改造方案
对I期1#—5#、9#、11#、14#、15#，II期1#—5#、7#、11#、14#、15#共18臺配料秤以及2台配料总秤的秤体和积算仪进行改造。将上述配料旧秤拆掉，新安装称量精度高、运行稳定的配料秤，以确保物料称量的准确，从而提高配料精度。
（1）配料秤的选择。目前大型烧结配料系统电子称为赛摩拉姆齐，单机计量精度+0.5%，自动配料采用秤积算仪4-20mA信号输出通过硬线连接到PLC系统从而实现计算机的PID调节，能使物料的实际流量达到设定流量，从而使该系统达到自动配料的目的。其缺点是：配料计量精度低，难以达到成本核算的要求。通讯方式滞后，导致系统配料累计控制误差过大，直接影响配料精度。配料累计量以脉冲方式传输至PLC控制系统，致使上位机显示累积量和积算仪累积量存在较大偏差，不便于核算统计。
因此，在新改造烧结配料系统电子称，拟选用的电子配料秤积算仪有4-20mA信号输出、自动系统配置MODBUSPLUS总线方式与现有的QUENTUMPLC进行直接数据交换，完成数据采集与PLC指令下达，系统硬件先进合理，参与PLC控制，单机计量精度±0.1%实现精确配料，达到成本核算要求。
（2）选型依据。ZN-ISC-11/ZN-XCX-03型定量给料机全面吸收和采用了德国申克公司最先进技术生产的第四代变频调速定量给料机，各项指标超过国内同类产品，达到国际先进水平。具有精度高、性能稳定可靠等的特点，用来定量输送物料，两台或两台以上定量给料机可以组成多种物料的精确配料。
由工业现场定量给料机的工作环境恶历，该设备采用坚固的设计，使其特别适合在恶劣的条件下使用，针对具体情况，可采用相应的结构很好地解决了给料中最困难的问题。ZN-ISC-11/ZN-XCX-03型带式定量给料机是块状、颗粒状及粉状物料实现自动连续称量、定量给料、配料的理想设备；广泛应用在冶金、化工、水泥、煤炭、陶瓷、食品、烟草、医药等行业。
其结构包括：a、秤体框架：有足够的刚度和强度坚固耐用；b、称量框架，通过两个重量传感器水平支承。c、标定装置：自带挂码装置，随机提供相应的标定砝码。用户可随时对设备进行标定。d、轴装式调速驱动装置，伞齿轮传动直接套装在主动滚筒轴上，使运行更平稳；e、为防止电机低速运转时发热，配有专门的冷却装置。f、主、从动滚筒：均采用调心轴承支撑，保证两滚筒处于最佳工作位置，（为适应特殊工况需要，滚筒外表面可包胶）；g、自动张紧、防偏装置：保持输送带张力恒定；随时自动调整输送带，防止跑偏；h、内、外清扫装置，清除夹杂物，保证输送带内、外表面的清洁，延长了输送带的使用寿命，保证了计量精度；i、输送带：专门设计制造的无接头环形计量带。可分别适用于常温、中温、高温三种工况。j、根据不同物料或不同工艺要求，可配置不同功能的给料料斗或预给料机构，以保证连续、稳定的物料流，并有配套的档料板和卸料罩；k、更换输送带容易：只要松开张紧装置，移去非驱动机构侧的支架、档料板等，即可取下和更换输送带；l、速度信号，取自从动轴，可检测皮带打滑或断带，使计量准确可靠。
其他显著优点有：a万分之5的高分辨率称重传感器保证获得准确的测定值；b高分辨数字式脉冲测速传感器，确保获得准确的速度值；c重力自动张紧装置，确保皮带张力的恒定，避免皮带打滑及张力过大；d皮带自动纠偏装置避免因皮带跑偏而影响生产；e犁形刮板将下皮带上的杂物清到一边，避免皮带和辊面之间的杂物损坏皮带；f皮带内外侧的刮板避免皮带粘料及皮重变化；g无须协助，皮带更换方便，简化维护；h、主、从滚筒采用自动调心轴承，安装调整十分方便。
电气及自动化控制系统仍采用原有设备，无另需改造。
四、结束语
通过改进将会大大提高烧结配料系统的稳定性、可靠性、准确性，同时也有力的保障了配料设备的安全运行，保障了配料岗位工的操作安全，降低了操作人员的劳动强度，对提升烧结质量和炼铁效率也有着深远的影响。主要改进效益有：
（一）安全效益。配料稳定性及精度提高可减少抛盘称料作业，减轻职工的劳动强度，保证职工的人身安全。
（二）降低固体燃耗。通过稳定下料量，预计可降低固体燃耗1kg/吨矿，年可创效益：500万吨*1kg/吨矿/1000*600元/吨=300万元。（其中：500万吨--年烧结矿产量，600元/吨--每吨焦粉价格）
（三）提高烧结矿质量，进而稳定高炉炉况，提高高炉产量，降低焦比。
一、现状描述
260m2烧结配料系统一期建于2004年，二期建于2005年，分别为2台260m2烧结机提供烧结配料。投产至今已经运行了10余年的时间，电子秤系统稳定性下降，已无法满足PLC闭环控制精度要求、下料量波动大，已成为烧结精益生产的滞障。
目前配料设备运行不稳定，基本是靠人工抛盘秤量来维持生产，作业安全风险高、强度大，并且配料效率和精度低，影响烧结矿的产量与质量。
配料现场环境恶劣，整个配料系统皮带秤存在较多问题，如秤体传动系统老化，运行振动大；秤体锈蚀损坏，皮带纠偏效果差；数据采集板、传感器测量误差大等等，这些问题造成皮带秤称量偏差大，从根本上抑制了烧结配料的精度，影响着烧结质量。
另外，双期配料室各料仓下料溜槽是自行加工的，下料口尺寸不规范导致了流量的不稳定，部分电子秤皮带是依靠链条传动实现配料，链条的易损也使配料精度受到一定影响。
260m2烧结机双期配料各有15个仓，1#-6#仓为含铁原料，7#、8#仓为燃料，9#、10#、11#仓为石灰石，12#、13#仓为白灰，14#、15#仓为冷返矿仓，各仓下对应的配料秤，用来对物料进行秤量。
二、存在问题
（一）一期配料秤存在的问题
1#、12#、14#、15#电子秤为投产初期三原公司产品，2#、3#、4#、5#、9#、11#为莱钢电子产品，13#为拉姆齐产品，设备使用时间长，加上投产期间白灰消化在配料室，产生的蒸汽对秤体及附件形成锈蚀，老化严重，电子秤运行过程中频率波动较大（一般波动在3-5HZ），从而造成瞬时流量频繁调整而产生波动（人工抛盘最大波动在7kg，标准误差要求为2%即1kg左右）。
（二）二期配料秤存在问题
1#、13#、14#、15#为三原电子皮带秤，2#、3#、4#、5#、7#、9#、11#、12#为拉姆齐产品，设备使用时间长，加上投产期间白灰消化在配料室，产生的蒸汽对秤体及附件形成锈蚀，老化严重，电子秤运行过程中频率波动较大（一般波动在3-5HZ），从而造成瞬时流量频繁调整而产生波动（人工抛盘最大波动在10kg，标准误差要求为2%即1kg左右）。
（三）配料大皮带秤存在问题
双期配料室大皮带运行十多年称体老化计量不准确，校验过程无法标定零点，计量数据无法参考，需要同步更换改造。
（四）烧结配料配比情况
目前，在烧结现场配混合料时，使用简单计算比法，即经验配比法。该方法由配料工根据原料的化学成分和烧结矿的技术规格，凭生产配矿经验给出各种原料配料比的假设，然后按照一定步骤进行验算。如果验算结果符合要求，则说明所做假设配比正确，找到一个可行解：否则，需要进行调整，再进行验算并判断其结果是否符合要求，如此反复，即可确定一个合适的配料比。但是，这种传统的配料验算法对配料工的经验要求高，由于原料种类多和成分变化等原因，造成手工计算量大，准确性不高，容易出错等问题。
三、改造方案
对I期1#—5#、9#、11#、14#、15#，II期1#—5#、7#、11#、14#、15#共18臺配料秤以及2台配料总秤的秤体和积算仪进行改造。将上述配料旧秤拆掉，新安装称量精度高、运行稳定的配料秤，以确保物料称量的准确，从而提高配料精度。
（1）配料秤的选择。目前大型烧结配料系统电子称为赛摩拉姆齐，单机计量精度+0.5%，自动配料采用秤积算仪4-20mA信号输出通过硬线连接到PLC系统从而实现计算机的PID调节，能使物料的实际流量达到设定流量，从而使该系统达到自动配料的目的。其缺点是：配料计量精度低，难以达到成本核算的要求。通讯方式滞后，导致系统配料累计控制误差过大，直接影响配料精度。配料累计量以脉冲方式传输至PLC控制系统，致使上位机显示累积量和积算仪累积量存在较大偏差，不便于核算统计。
因此，在新改造烧结配料系统电子称，拟选用的电子配料秤积算仪有4-20mA信号输出、自动系统配置MODBUSPLUS总线方式与现有的QUENTUMPLC进行直接数据交换，完成数据采集与PLC指令下达，系统硬件先进合理，参与PLC控制，单机计量精度±0.1%实现精确配料，达到成本核算要求。
（2）选型依据。ZN-ISC-11/ZN-XCX-03型定量给料机全面吸收和采用了德国申克公司最先进技术生产的第四代变频调速定量给料机，各项指标超过国内同类产品，达到国际先进水平。具有精度高、性能稳定可靠等的特点，用来定量输送物料，两台或两台以上定量给料机可以组成多种物料的精确配料。
由工业现场定量给料机的工作环境恶历，该设备采用坚固的设计，使其特别适合在恶劣的条件下使用，针对具体情况，可采用相应的结构很好地解决了给料中最困难的问题。ZN-ISC-11/ZN-XCX-03型带式定量给料机是块状、颗粒状及粉状物料实现自动连续称量、定量给料、配料的理想设备；广泛应用在冶金、化工、水泥、煤炭、陶瓷、食品、烟草、医药等行业。
其结构包括：a、秤体框架：有足够的刚度和强度坚固耐用；b、称量框架，通过两个重量传感器水平支承。c、标定装置：自带挂码装置，随机提供相应的标定砝码。用户可随时对设备进行标定。d、轴装式调速驱动装置，伞齿轮传动直接套装在主动滚筒轴上，使运行更平稳；e、为防止电机低速运转时发热，配有专门的冷却装置。f、主、从动滚筒：均采用调心轴承支撑，保证两滚筒处于最佳工作位置，（为适应特殊工况需要，滚筒外表面可包胶）；g、自动张紧、防偏装置：保持输送带张力恒定；随时自动调整输送带，防止跑偏；h、内、外清扫装置，清除夹杂物，保证输送带内、外表面的清洁，延长了输送带的使用寿命，保证了计量精度；i、输送带：专门设计制造的无接头环形计量带。可分别适用于常温、中温、高温三种工况。j、根据不同物料或不同工艺要求，可配置不同功能的给料料斗或预给料机构，以保证连续、稳定的物料流，并有配套的档料板和卸料罩；k、更换输送带容易：只要松开张紧装置，移去非驱动机构侧的支架、档料板等，即可取下和更换输送带；l、速度信号，取自从动轴，可检测皮带打滑或断带，使计量准确可靠。
其他显著优点有：a万分之5的高分辨率称重传感器保证获得准确的测定值；b高分辨数字式脉冲测速传感器，确保获得准确的速度值；c重力自动张紧装置，确保皮带张力的恒定，避免皮带打滑及张力过大；d皮带自动纠偏装置避免因皮带跑偏而影响生产；e犁形刮板将下皮带上的杂物清到一边，避免皮带和辊面之间的杂物损坏皮带；f皮带内外侧的刮板避免皮带粘料及皮重变化；g无须协助，皮带更换方便，简化维护；h、主、从滚筒采用自动调心轴承，安装调整十分方便。
电气及自动化控制系统仍采用原有设备，无另需改造。
四、结束语
通过改进将会大大提高烧结配料系统的稳定性、可靠性、准确性，同时也有力的保障了配料设备的安全运行，保障了配料岗位工的操作安全，降低了操作人员的劳动强度，对提升烧结质量和炼铁效率也有着深远的影响。主要改进效益有：
（一）安全效益。配料稳定性及精度提高可减少抛盘称料作业，减轻职工的劳动强度，保证职工的人身安全。
（二）降低固体燃耗。通过稳定下料量，预计可降低固体燃耗1kg/吨矿，年可创效益：500万吨*1kg/吨矿/1000*600元/吨=300万元。（其中：500万吨--年烧结矿产量，600元/吨--每吨焦粉价格）
（三）提高烧结矿质量，进而稳定高炉炉况，提高高炉产量，降低焦比。