1. 自動配料系統(tǒng)的使用現(xiàn)狀

鋼鐵行業(yè)如今越來越注重配料，提出了“精料方針”，從原料進廠開端要求全進程控制?！熬戏结槨钡闹匾允遣谎远鳎嬉鋵嵈_存在一定的難度，首先，要進步配料零碎的自動程度和配料精度；第二，要從消費管理上下功夫，制定配料方案；第三，要增強原料及成品化驗，進步化驗的精準性、抽樣及化驗的頻度等。自動化配料是其中的重要一環(huán)，它是配料方案正確執(zhí)行的基本保障，假如沒有高程度的自動化配料零碎，精料方針基本無從談起。  自８０年代末期，鋼鐵企業(yè)陸續(xù)對配料零碎停止改造，逐漸完成了自動化配料，隨著技術的開展構成了幾種不同形式，包括靜態(tài)計量、電子皮帶秤計量、核子秤計量等，各種形式辨別適用于不同的使用現(xiàn)場。本文將針對這幾種配料形式停止比擬并提出一些必要改良措施。

2. 幾種自動配料系統(tǒng)的原理與優(yōu)缺陷

2.1. 靜態(tài)配料形式  靜態(tài)配料形式適用于無延續(xù)配料要求的現(xiàn)場，這些現(xiàn)場對配料的工夫要求不高，可按批次停止配料，批間允許存在一定的工夫距離，如高爐槽下上料前后兩批間工夫距離爲3~5分鐘，每批料由多種物料組成，物料所占比率依據(jù)工藝要求在一段工夫內(nèi)相對固定，對單批料的組成比例要求并不嚴厲，只需在較多批中物料組成比例能到達工藝要求即可。  靜態(tài)配料形式下，各種物料辨別貯放在不同料倉，料倉給料普通采用電振給料、螺旋給料或星形給料等方式，計量普通采用計量倉，并配裝有壓式或拉式重力傳感器停止力電轉(zhuǎn)換，信號經(jīng)二次儀表縮小處置后接入PLC或DCS等來完成計量。在一些對工夫要求寬的使用場所，可以采用一個計量小車停止一致計量，計量小車沿軌道運轉(zhuǎn)，順次定位到各料倉下按比例停止物料配加，各種物料的配加量采用減差法計算出來。亦有采用單一固定計量倉方式的，各料倉以環(huán)狀散布在一個計量倉四周，各物料的計量亦采用減差法，物料自溜槽或皮帶保送機順次按比例配加到計量倉。  辨別計量和減差法計量之間各有優(yōu)缺陷，辨別計量可以依據(jù)每次所加料的分量、體積來設計適宜的計量倉和計量儀表，可以進步計量的精準性，尤其是對小比例物料，但計量倉與計量設備成倍添加，本錢較高。減差法計量采用一個計量倉或計量小車，計量設備投資少，同時由于采用同一計量設備，無論計量誤差如何，但都可以保障物料按比例配加，但關于小比例物料配加往難以保障其精準性。  計量后的物料經(jīng)過集中后普通構成層狀或段狀散布的一批料經(jīng)過保送設備（如皮帶或小車）保送到受料口，進入下一工序，即完成一批料的配加。由于物料計量、保送、參加等環(huán)節(jié)在工夫上可以堆疊在，在控制流程可以采用并行方式，以節(jié)省上料工夫，進步上料速度。

2.2. 靜態(tài)配料形式  靜態(tài)配料適用于延續(xù)配料要求的現(xiàn)場，如燒結配料、焦化配料。這些現(xiàn)場對配料的延續(xù)性要求較高，普通不允許呈現(xiàn)兩頭配料中止的狀況，對各種物料的配比要求比擬嚴厲。靜態(tài)配料零碎計量普通采用電子皮帶秤或核子秤作爲計量設備，配料秤主機都帶有PID調(diào)理及報警功用，可以完成一個倉的自動控制。關于整個自動配料零碎而言，配料秤普通作爲計量儀表運用，有些自動控制功用比擬強的配料秤可以應用其自控功用，配料秤經(jīng)過現(xiàn)場總線與控制主機停止聯(lián)絡，構成一個分散式的體系，配料秤在體系作爲一個子站或從站。

2.2.1. 電子皮帶秤的計量原理及選型  電子皮帶秤應用計量皮帶來運輸物料，當物流經(jīng)過稱量段時由稱量段停止延續(xù)采樣，由傳感器停止力電轉(zhuǎn)換爲mV級信號，經(jīng)縮小器縮小爲電流信號后停止遠傳，電流信號可以與秤主機銜接或間接與計算機零碎銜接，秤主機或計算機完成零點校驗、標定、測試、控制等功用。  稱量段是由一段皮帶、一組稱量托輥、支撐框架及力傳感器組成，構造上有全懸浮式、半懸浮式、杠桿均衡式等多種方式，全懸浮式稱架構造普通采用4只傳感器，半懸浮式普通采用1或2只傳感器、杠桿均衡式普通采用1只傳感器，傳感器有拉式傳感器和壓式傳感器兩種，依據(jù)稱架構造的設計可以選用不同的傳感器。多傳感器設計時各傳感器可以采用并行和串行銜接兩種方式。  對電子皮帶秤而言，其稱架構造的設計與傳感器的選擇是全體計量精度重要影響要素。秤架要具有足夠強度、形變小、分量輕。傳感器要依據(jù)實踐的負荷停止選擇，有時會呈現(xiàn)傳感器選擇過大，信號空間過窄，信燥比小，招致計量精度差、動搖大等結果。全懸浮式和半懸浮式秤架由于其秤架的分量加在傳感器上，傳感器量程較大，相對靈敏度較差，此時要綜合思索秤架及物料負荷的狀況選擇傳感器，既要滿足極大物料負荷的要求，還要盡量進步相對靈敏度，滿足計量精度的要求。

2.2.2. 核子秤的計量原理及選型  核子秤是應用物料對核射線的吸收量與物料量相關的原理設計的。其數(shù)學模型如下所示     I=I0e-μdδ                   （1）    F=AlnI/I0    （2）     L=FV                       （3）    I0  ：無物料時的射線強度     I   ：被物料吸收后的射線強度    μ：物料的質(zhì)量吸收系數(shù)    d  ：物料厚度   δ ：物料比重    A ：負荷常數(shù)    F ：負荷     L ：物料實踐流量  核射線自核源收回成一定角度穿透物料抵達電離室，電離室內(nèi)裝有惰性氣體，惰性氣體在核射線的作用下電離，由采集安裝采集到電離的強度信號，經(jīng)前置縮小后停止遠傳（普通爲脈沖信號，脈沖的頻率與被射線照射的物料的量成線性相關），測速傳感器采集物料的挪動速度，縮小后遠傳。核子秤主機對現(xiàn)場傳來的信號停止縮小處置后依據(jù)模型計算出實踐的物料流量。  核子秤選型時要重要思索核源強度、電離室、前置縮小器等設備。核源的強度要契合國度衛(wèi)生防疫的有關規(guī)則，并滿足計量的要求。電離室和前置縮小器要具有足夠的靈敏度和較小的漂移量。有時會以上各項選擇不當形成因漂移量與靈敏度的影響而招致計量精渡過小，不能滿足計量的要求。

2.2.3. 電子皮帶秤與核子秤的比擬  電子皮帶秤間接測量物料的分量信號并轉(zhuǎn)換爲質(zhì)量流量，物料的比重、外形、粒度等對計量精準性影響不大，計量精度高，普通爲0.3％，但秤架的維護量大，對環(huán)境要求較高。核子秤經(jīng)過直接方式測得質(zhì)量流量，由于其測量的原理的限制，物料的比重、外形、粒度等對計量精準性影響較大，計量精度也不高，普通爲1%，但秤架維護量不大，合適于各種惡劣環(huán)境。核子秤由于具有核輻射，不能用在人員較多的場所，也不能使用于食品計量上。

2.2.4. 靜態(tài)配料零碎的設計要點  計量儀表可以選用電子皮帶秤或核子秤，可選用測速安裝，假如秤具有自動控制及通訊功用，可以思索散布式配料零碎，否則只可將秤作爲一臺計量儀表，控制功用由計算機來完成。計算機零碎要具有完善的通訊功用、高精度的輸出與輸入模塊、低毛病率、易維護，軟件設計要充沛思索工藝的要求，具有一定的靈敏性，并提供毛病診斷功用，以幫助檢修人員停止檢修維護。 3. 配料零碎開展  隨著研討的不時深化及相關技術的疾速開展，配料零碎也在不時更新開展，次要包括以下幾個方面。  高精度：新型傳感器、更迷信的秤架構造、高精度AD轉(zhuǎn)換模塊的采用，零碎的設計理念無效的進步了零碎的全體計量精度；  高牢靠性：電路的高集成度與繁復化大大降低了零碎的毛病率，增加了維護量，毛病工夫大大延長；  智能化：零碎設計上采用了更多的新思想、新技術，零碎的功用進一步完善，與管理信息零碎、化驗零碎停止信息共享，可以爲管理提供多種統(tǒng)計數(shù)據(jù)，自動對配料比例、數(shù)量等停止優(yōu)化，到達智能化配料。  散布式：智能型的稱重配料單元被普遍采用，現(xiàn)場單元的計量與控制功用逐漸完善，構成散布式的構造體系，零碎的牢靠性有了較大進步，計算機也從繁重的計量與控制任務中擺脫出來，將要點放在了數(shù)據(jù)處置與配料優(yōu)化方面。