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2019-02-26
河南天成衡器（集團(tuán)）有限公司專注從事電子稱重計(jì)量控制工程設(shè)備和相關(guān)電子儀器儀表的開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)，是一家集科、工、貿(mào)為一體的高新科技企業(yè)。擁有實(shí)力雄厚的專注隊(duì)伍，生產(chǎn)設(shè)備先進(jìn)，檢測(cè)手段齊全，用戶遍布全國(guó)。公司還可為有特殊要求的用戶開(kāi)發(fā)各種非標(biāo)專用稱重系統(tǒng)，提供稱重計(jì)量控制及相關(guān)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、改造方案，為用戶建立穩(wěn)定、、、可控的現(xiàn)代計(jì)量管理系統(tǒng)提供多方位服務(wù)。
“電子稱重，盡在天成”。公司的供應(yīng)和服務(wù)涵蓋了靜態(tài)、動(dòng)態(tài)電子稱重各類各型產(chǎn)品。在保持發(fā)揚(yáng)自主創(chuàng)新傳統(tǒng)、不斷開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品的同時(shí)，努力吸取國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，始終以科技為先導(dǎo)，及時(shí)滿足用戶需求。公司近年來(lái)先后與日本、意大利、德國(guó)等國(guó)企業(yè)聯(lián)手拓展業(yè)務(wù)，并進(jìn)入歐洲、中東、西亞和東南亞市場(chǎng)，以優(yōu)良的產(chǎn)品和的服務(wù)贏得了國(guó)內(nèi)外用戶的好評(píng)。
公司董事長(zhǎng)吳留柱先生從事電子稱重事業(yè)二十多年，是獲得的臺(tái)ORS電子吊秤研制發(fā)明的參與者之一，對(duì)電子稱重的理論研究、實(shí)踐發(fā)展和市場(chǎng)開(kāi)拓，積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，并多次到過(guò)俄羅斯、日本、東南亞等地考察訪問(wèn)，是我國(guó)電子稱重方面的知名專家，在中國(guó)衡器界和企業(yè)用戶中聲譽(yù)卓著，現(xiàn)任中國(guó)衡協(xié)技術(shù)專家委員會(huì)委員，全國(guó)衡器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)委員，中國(guó)《衡器》期刊編委。
2007年為四川眉山鋁業(yè)碳素煅燒生產(chǎn)線計(jì)量控制系統(tǒng)實(shí)施技術(shù)改造，在煅前安裝了WF1224-87型敞開(kāi)式稱重給料機(jī)，煅后安裝MSI電子皮帶秤，完全達(dá)到預(yù)期要求，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定給料，計(jì)量精度優(yōu)于0.5%，生產(chǎn)、管理人員非常滿意。2008年春眉山鋁決定對(duì)其余兩條生產(chǎn)線進(jìn)行同樣改造。5月23日，天成公司董事長(zhǎng)吳留柱率隊(duì)施工，修整地震損壞設(shè)備，同時(shí)完成兩套新設(shè)備的安裝調(diào)試，使全部三條生產(chǎn)線的自動(dòng)稱重控制系統(tǒng)達(dá)到正常運(yùn)行要求。
近年來(lái)，河南天成深入碳素行業(yè)調(diào)研，針對(duì)企業(yè)在稱重計(jì)量系統(tǒng)控制方面遇到的困難和問(wèn)題，運(yùn)用國(guó)內(nèi)外新技術(shù)和產(chǎn)品，及時(shí)的提供了可靠解決方案，受到相關(guān)企業(yè)的贊許。
河南天成愿為更多碳素行業(yè)的朋友分憂解難，共謀發(fā)展！
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淺談碳素行業(yè)稱重計(jì)量控制系統(tǒng)及其技術(shù)改造
吳留柱 秦繼明 孟海軍
?。ê幽咸斐珊馄饔邢薰?，河南，鄭州 450004）
一、碳素生產(chǎn)工藝流程對(duì)稱重計(jì)量控制系統(tǒng)的要求和現(xiàn)狀
在鋼鐵和有色冶金生產(chǎn)過(guò)程中，碳素產(chǎn)品是不可或缺的重要輔助材料。為了制造出合格、的碳素產(chǎn)品，需要對(duì)配料進(jìn)行的計(jì)量和控制。不同以往的是，現(xiàn)代工業(yè)化生產(chǎn)流程中，這種計(jì)量和控制都是在物料的輸送（運(yùn)動(dòng)）狀態(tài)下實(shí)施的，即動(dòng)態(tài)計(jì)量和實(shí)時(shí)控制，對(duì)計(jì)量控制設(shè)備的可靠性要求很高。加之生產(chǎn)過(guò)程常常伴隨著振動(dòng)、粉塵和高溫，實(shí)現(xiàn)配料和可靠控制就更加困難。
以電解鋁陽(yáng)極生產(chǎn)為例，據(jù)調(diào)查，在煅燒石油焦工藝流程中，如何實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定、的給料就是困擾很多企業(yè)的一個(gè)難題。四川啟明星鋁業(yè)有限責(zé)任公司電解鋁廠石油焦煅燒爐前曾采用國(guó)內(nèi)某廠家研制的稱重給料機(jī)（配料秤）進(jìn)行給料控制，在生產(chǎn)運(yùn)行過(guò)程中，由于種種原因經(jīng)常出現(xiàn)卡料和給料失控現(xiàn)象，造成爐溫失常，供料流程常被打斷，影響工藝的正常進(jìn)行。為控制爐溫, 操作人員需不斷的調(diào)節(jié)燃?xì)夂惋L(fēng)門(mén)?？喜坏珦p傷了給料機(jī)的皮帶, 清理卡料和給料失控, 也消耗大量的人工，有時(shí)在緊急狀態(tài)下不得不臨時(shí)采用人工給料，給生產(chǎn)管理帶來(lái)了極大的煩惱。據(jù)了解，上述問(wèn)題在碳素企業(yè)相當(dāng)普遍。 在這種情況下，產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益受到的影響可想而知。
二、利用國(guó)內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)，對(duì)碳素生產(chǎn)工藝中的稱重計(jì)量控制系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)改造
為了解決碳素生產(chǎn)工藝流程中的稱重計(jì)量控制問(wèn)題，許多廠家和科技人員不斷進(jìn)行積極的探索。近年來(lái)，河南天成衡器有限公司針對(duì)眾多碳素企業(yè)反映的上述問(wèn)題深入調(diào)研，開(kāi)發(fā)和引進(jìn)新技術(shù)、新產(chǎn)品，終于使這一難題獲得了較為令人滿意的解決。
2007年7月，應(yīng)眉山啟明星鋁業(yè)有限責(zé)任公司要求，天成公司為其煅燒車間一號(hào)生產(chǎn)線的煅前、煅后制定了自動(dòng)稱重、給料控制系統(tǒng)的技術(shù)改造方案，并于當(dāng)年9月順利實(shí)施。煅前安裝了技術(shù)的某跨國(guó)公司產(chǎn)品WF1224-87型敞開(kāi)式稱重給料機(jī)，該設(shè)備內(nèi)部采用模塊設(shè)計(jì)、直接承重式秤架結(jié)構(gòu)的電子皮帶秤，配置功能強(qiáng)大的BW500積分儀，可進(jìn)行雙向PID控制，一舉解決了關(guān)鍵性的煅前給料的性和可靠控制問(wèn)題；煅后安裝了采用同一技術(shù)的MSI電子皮帶秤。經(jīng)4個(gè)多月的連續(xù)運(yùn)行，技術(shù)改造完全達(dá)到了預(yù)期要求，煅前實(shí)現(xiàn)在2-10T/H范圍內(nèi)穩(wěn)定給料，計(jì)量精度優(yōu)于0.5%，生產(chǎn)、管理人員非常滿意。由于給料穩(wěn)定、，也使煅燒爐的溫度穩(wěn)定，保證了產(chǎn)品質(zhì)量；給料機(jī)連續(xù)無(wú)故障運(yùn)行，減少了維護(hù)投入，工作人員省力、省心、放心；綜合經(jīng)濟(jì)效益明顯提高。2008年春，眉山鋁決定對(duì)其余兩條煅燒生產(chǎn)線實(shí)施同樣的技術(shù)改造，并于汶川大地震后的5月下旬順利完成這項(xiàng)工程，確保了及時(shí)恢復(fù)生產(chǎn)。2008年6月《中國(guó)有色冶金》雜志發(fā)表專題文章《稱重給料機(jī)在鋁電解石油焦煅燒工藝的應(yīng)用》，對(duì)此進(jìn)行了主要介紹。
眉山鋁的成功經(jīng)驗(yàn)，是解決碳素生產(chǎn)工藝流程中稱重計(jì)量控制問(wèn)題的一次可喜嘗試，在行業(yè)內(nèi)產(chǎn)生積極、廣泛的影響。2008年7月到10月，天成公司先后又為洛陽(yáng)香江萬(wàn)基鋁業(yè)公司、河南伊川電力天松碳素廠的稱重計(jì)量控制系統(tǒng)進(jìn)行了同類技術(shù)改造，已經(jīng)和即將投入使用。
三、MSI電子皮帶秤和WF1200系列給料機(jī)的主要技術(shù)特點(diǎn)
河南天成公司為眉山鋁碳素生產(chǎn)線制定的稱重計(jì)量控制系統(tǒng)技術(shù)改造方案，采用的是目前在世界上技術(shù)的WF1200系列給料機(jī)和MSI電子皮帶秤。這種給料機(jī)和皮帶秤使用的是直接承重式秤架，它簡(jiǎn)化了稱重結(jié)構(gòu), 降低稱重系統(tǒng)的無(wú)效載荷, 提供合適的量程和靈敏度, 特別對(duì)于小流量稱重有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。與一般常用的杠桿式秤架不同，它采用了被稱為“三無(wú)”的直接承重式秤架結(jié)構(gòu)，“三無(wú)”即無(wú)杠桿、無(wú)支點(diǎn)、無(wú)平衡重，也就是沒(méi)有輔助承載器。這種設(shè)計(jì)帶來(lái)的好處是顯而易見(jiàn)的：
1、維護(hù)方便。在秤架上沒(méi)有杠桿支點(diǎn)，沒(méi)有可動(dòng)部件，故不存在諸如磨損等問(wèn)題。杠桿式秤架秤體大，易積灰需經(jīng)常清掃，否則會(huì)引起零點(diǎn)變化；而直接承重式秤架尺寸短小，水平表面積更小，積灰對(duì)零點(diǎn)影響微小，無(wú)需經(jīng)常清掃。特別適 直接承重式秤架原理示意圖
用于粉塵大、環(huán)境惡劣的碳素煅燒生產(chǎn)線。
2、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。直承式秤架結(jié)構(gòu)保證了物料的重量通過(guò)稱量托輥組直接加在稱重傳感器上，皮重、料重一起稱，所以秤架結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單，重量也非常輕。
3、秤架具有模塊化特點(diǎn)，通用性好。秤架結(jié)構(gòu)不僅簡(jiǎn)單，對(duì)不同寬度皮帶來(lái)說(shuō)零部件的通用性也比較好，除了靜態(tài)梁、動(dòng)態(tài)梁的寬度相應(yīng)變化外，其余部分幾乎是一樣的。同時(shí)，模塊化設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)大大減少了維修和更換備件的工作量和成本。
4、 度高。由于采用的是高精度的產(chǎn)品三梁平行四邊形稱重傳感器，能完全避免皮帶與托輥磨擦產(chǎn)生的水平應(yīng)力的影響，其重復(fù)性是0.01%，非線性和滯后均為0.02%。這對(duì)于MSI皮帶秤的名義精度0.5%來(lái)說(shuō)不僅足夠，而且還有余地。由于采用直接承重式結(jié)構(gòu)，也相應(yīng)減少了因這些部件帶來(lái)的測(cè)量精度損失和在物料輸送過(guò)程中機(jī)械震動(dòng)給稱量系統(tǒng)帶來(lái)的干擾。
WF1200系列給料機(jī)除了內(nèi)部采用MSI秤體，同時(shí)還基于先進(jìn)而獨(dú)特的設(shè)計(jì)理念和節(jié)能、、低耗的原則，科學(xué)的選配適合的電機(jī)和減速機(jī), 力圖以小的能耗達(dá)到滿足客戶要求的目的。給料機(jī)的電功率通常只有用戶原設(shè)計(jì)的1/3甚至1/8，大大降低了運(yùn)行費(fèi)用, 并延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命, 同時(shí)實(shí)現(xiàn)較高的可靠性、穩(wěn)定性、性和較小的維護(hù)費(fèi)用, 使用戶終獲得極高的性價(jià)比和更好的經(jīng)濟(jì)效益。
WF1200系列給料機(jī)還具有以下技術(shù)性能上的優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)：
?。?）通過(guò)BW500可實(shí)現(xiàn)雙向PID調(diào)節(jié)、計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程集成控制，提高混料連續(xù)性、穩(wěn)定性，可計(jì)量性和記錄可跟蹤性；
?。?）機(jī)體長(zhǎng)期（2-3年）不需維護(hù)，獨(dú)特的懸臂設(shè)計(jì)便于皮帶更換；
?。?）滿足±0.5%到0.25%的高精度，和以載荷為基礎(chǔ)10：1，以速度為基礎(chǔ)30：1的大量程比。
四、碳素行業(yè)稱重計(jì)量控制系統(tǒng)的應(yīng)用技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)和前景展望
稱重計(jì)量是科研、經(jīng)濟(jì)和日常生活不可缺少的重要過(guò)程，隨著現(xiàn)代化進(jìn)展，其要求越來(lái)越高，其手段更加先進(jìn)。建國(guó)以來(lái)，中國(guó)的稱重計(jì)量大致經(jīng)歷了“機(jī)械改電子，手動(dòng)改自動(dòng)，模擬到數(shù)控，分散到集成”的不斷提高過(guò)程。特別是改革開(kāi)放三十年來(lái)，衡器產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，靜態(tài)稱重產(chǎn)品更加多樣，技術(shù)更加先進(jìn)，動(dòng)態(tài)稱重的應(yīng)用則越來(lái)越廣泛，市場(chǎng)正在不斷擴(kuò)大，適應(yīng)并推動(dòng)了經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展和進(jìn)步。
當(dāng)前，黨提出建設(shè)小康社會(huì)、和諧社會(huì)的目標(biāo)，強(qiáng)調(diào)以人為本、保護(hù)環(huán)境、可持續(xù)發(fā)展，企業(yè)更加注重創(chuàng)新、節(jié)能減排、質(zhì)量。加強(qiáng)稱重計(jì)量控制系統(tǒng)的技術(shù)改造無(wú)疑是實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)的重要環(huán)節(jié)和不可缺少的手段。
綜觀碳素行業(yè)現(xiàn)狀，在稱重計(jì)量控制方面呈現(xiàn)的是參差不齊的狀況。不少實(shí)行現(xiàn)代化管理的企業(yè)，注重采用先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備，或及時(shí)對(duì)計(jì)量控制系統(tǒng)進(jìn)行更新改造，保持了企業(yè)的整體進(jìn)步和協(xié)調(diào)發(fā)展。也有一些中小企業(yè)忽視技術(shù)改進(jìn)，或無(wú)力投入，在稱重計(jì)量控制方面還很不完善。不少需要?jiǎng)討B(tài)計(jì)量的單位只有靜態(tài)稱重（如電子汽車衡、平臺(tái)秤等），沒(méi)有動(dòng)態(tài)稱重；有的則在皮帶機(jī)供、出料口附近加裝圓盤(pán)取料設(shè)置，用以定期不定期測(cè)估流量，誤差很大；還有少數(shù)單位仍在使用有輻射隱患的核子秤，等。應(yīng)該看到，稱重計(jì)量手段的落后，不但降低企業(yè)的生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量，從而影響企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，還關(guān)系員工的身心健康和企業(yè)的社會(huì)責(zé)任，與其“亡羊補(bǔ)牢”，不如“未雨綢繆”。
隨著黨的十三屆三中全會(huì)提出的新的社會(huì)發(fā)展目標(biāo)深入人心和宏觀經(jīng)濟(jì)政策的日益落實(shí)，企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新、技術(shù)改進(jìn)的的步伐必然快速，一些碳素行業(yè)計(jì)量手段落后、污染大、質(zhì)量差、效率低的局面終將改變。努力創(chuàng)造和采用技術(shù)先進(jìn)、節(jié)能環(huán)保的新設(shè)備、新工藝，包括一套完善的稱重計(jì)量控制系統(tǒng)，是企業(yè)管理者應(yīng)該重視和解決的問(wèn)題。
?。?nbsp; 2008-10-17 ）
參考文獻(xiàn)：
1、 方原柏《電子皮帶秤》，北京：冶金工業(yè)出版社，2007。
2、 吳留柱等《稱重給料機(jī)在鋁電解石油焦煅燒工藝的應(yīng)用》，〈中國(guó)有色冶金〉雜志，2008年第三期。
( 擬投送《中國(guó)碳素信息》會(huì)刊、《衡器》雜志的文章 )
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