WPK－Ｉ型微机控制减量秤在配料中的应用

　　长期以来,我厂生料配料靠人工用圆盘喂料装置测定流量,出磨生料TCaCO3和TFe2O3合格率一直偏低（一般年均约为25%、40%左右）。其主要原因是磨头配料波动大,严重影响机立窑煅烧,造成能耗偏高,熟料标号不高的状况。
　　1988年,国家建材局信息中心为我厂提供了“WPK—I型微机配料减量秤控制系统”这一新技术。经两年的运转,取得了显著的效果。为了进一步探讨和推广使用这一*配料技术,现结合我厂使用经验,略述该系统的结构、原理与应用效果。 
一、系统流程及原理
　　（一）生料工艺流程

　　来自不同矿山的石灰石经破碎机破碎后贮存在四只碎石圆库内,供生料配料搭配使用。配料库由6只不同径的平底库一线排列组成,库底设有二条配料线,一条采用悬挂式圆盘喂料配料系统,一条为WPK—I型减量秤配料控制系统。配料后的混合料通过长皮带输送机送入生料磨中。 

图1　生料系统工艺流程
1.吊机；2.料斗；3.2PF1010双转子反击式破碎机；4.四只碎石圆库；5.配料圆库（容积式减量法配料系统）；6.φ4米离心选粉机；7.φ2.2×6.5米生料磨；8.生料入库绞刀 
　　（二）WPK-I型微机配料控制系统组成
　　该系统采用容积式减量技术，整个系统由二大部分组成。
　　1.机械执行机构部分 
　　该机构是由七套大小不同的喂料及放料电振设备、小料仓、TCS-5000型全电子式数字台秤及机架，分别在不同原理料库下组合而成（参见图1、图2）。
　　2.计算机控制部分 
　　计算机控制部分是由单片机组成的半自动控制系统、手动控制系统以及配料现场工艺模拟图形组合而成。 
 
　　　1.加料电振器；2.电子秤；3.加料斗；4.卸料电振器 
　 
　　（三）系统工作原理
　　系统采用“减量法”。所谓“减量法”是相对翻斗秤的工作方式而言,其工作示意如图2。具体工作过程是：
　　（1）不同品种物料由加料设备电振器1,从配料库中下料（称小料仓加料）。其加料量为W1。
　　（2）当小料仓内重量达某一限值时,电振器1停止下料,由放料电振器2从称料斗中开始放料,其放料量为W2。
　　（3）当放料量W2在所设定的配料量范围时,电振器2即停止工作,此时小料仓中仍剩有部分物料为W,则W2=W1-W。
　　在减量法中,使W1＞W2,可以把滞空物料计入W1,同时还可以将粘料计入W内,这样可以得到预定的W2值。 
　　（四）系统控制方式　　
　　配料系统控制工作原理如图3所示。 
图3　系统控制工作原理 
　　从图3可知,系统工作时,计算机控制中心利用执行机构中的TCS—5000型全电子式数字台秤,从控制对象中取出各测量信号,在控制系统的作用下,驱动各执行机构来实现工艺过程中所规定的加料、放料、暂停、报警、打印等配料操作功能。
　　控制系统采用STD总线工业控制机,为了保证系统的运转可靠性,连续性系统同时还设置了半自动部分及手动部分,满足生产的实际需要。
　　控制系统可以同时对八种原材料进行集中配料控制,其工作过程是采用周期性间隙式喂料称量配料。每一个工作周期设定120秒,其中加料为20秒,配料放料为60秒。配料调节量为每小时0～30吨,足够满足Φ2.2米生料磨机的需求量。为了保证配料的均匀性,根据库下配料点、落料的先后顺序,设置了延时工作程序。使所配的物料能呈“夹心饼干式”一层覆一层的铺成混合料。 
二、应用效果 
　　系统经过两年的运行,取得如下效果：
　　1.配料精度高。系统能及时根据配料方案进行调整,生料中TCaCO3、TFe2O3合格率均达到50%及75%以上,生料质量大幅度提高。生料碳酸钙和铁的滴定值标准偏差也有了明显下降,并趋向稳定。同时生料三率值波动也有所降低。
　　2.计量准确,自动化程度高。值机人员在控制室内可直接通过工艺模拟图及各种显示仪表,对各种物料流量及现场情况进行量的控制及跟踪监视。同时对磨机饱饿可进行适时调整,充分发挥磨机生产能力。
　　3.计算机控制系统机械执行机构设备性能稳定,两年来故障率为0.5%,可靠性高,系统结构简单,便于操作,利于维修。
　　4.生料质量的提高,促使立窑煅烧正常,大大减少偏火、结块现象,稳定水泥烧成。两年来游离氧化钙＜3%,熟料标号均在568号以上,熟料煤耗比往年下降0.3%,年节标煤213吨,年节电17.1万千瓦时。
　　5.提高了经济效益。1989年根据市场需要及时调整水泥产品,达到高产、节能降耗,综合经济效益计89.1万元。 
三、经验体会 
　　系统在我厂应用成功,原因有两方面,一是系统本身设计合理；二是对该系统的一些辅助设备进行了改造,这一点很重要,具体措施是：
　　1.库底卸料装置的设计
　　入库后的原材料,因其含水分多少不同,卸料时常发生堵料、棚料、悬料等现象。为此,我们在煤粉、铁粉库底的料斗部分安装了单板振动装置（见图4）。该装置结构简单,当发生库底结拱或煤块堵塞出现断料时,起动平板电振器,1秒钟内断料现象明显改观。
　　2.系统采用了可靠的接地处理
　　要使微机控制系统在运行中达到预期的效果,控制线路中除了选用高抗干扰的电路外,正确的接地处理,也是保障系统正常运行的必要措施。 
 
　1.活动振动平板；2.连杆；3.振动电机；4.锥斗；5.加料电振器 
　 
　　该系统采用的接地方法如图5。阻抗达2欧姆,二年来的使用,控制系统数据采集从未发生过数据错乱。
　　3.加强配料过程中的除尘治理
　　配料过程中的粉尘飞扬是污染现场的主要尘源。因此,我们首先尽量降低各物料下料落差,以减少二次扬尘。其次,在石灰石、粘上等下料部位的B650输送机上,增设密闭吸尘罩,尽可能不让粉尘扩散。再次,在密闭的输送机上设置二台PL2200式单机除尘器。通过上述措施,净化了生产环境,回收了粉尘。 

1.圆钢；2.联接圆钢 
　 
　　4.要使配料系统充分发挥其*性,还需严格加强物料的水分和粒度控制,确保磨机产质量的稳定与提高。
　　5.生产实践证明,减量秤的配料,能促进生料质量的提高。但要实现生料系统整体现代化,还需在现配料系统基础上,再增加磨机负荷自动控制系统,使整个系统实现闭路循环控制。
扬州水泥厂　陈　森　陈龙胜