[水泥周]孫秉禮：調(diào)速定量給料秤的選用

合肥水泥研究設(shè)計(jì)院教授級(jí)高級(jí)工程師孫秉禮

　　3月27日，在上海召開(kāi)的“2010國(guó)際水泥周”之“第二屆水泥物料自動(dòng)計(jì)量與定量給料技術(shù)交流會(huì)”上，合肥水泥研究設(shè)計(jì)院教授級(jí)高級(jí)工程師孫秉禮做了題為“調(diào)速定量給料秤的選用”的報(bào)告，以下是報(bào)告全文：　

　　我國(guó)建材行業(yè)啟用電子式連續(xù)給料計(jì)量設(shè)備起步于上世紀(jì)70年代初，1972年遼寧水泥研究設(shè)計(jì)了國(guó)內(nèi)第一臺(tái)恒速定量給料秤。70年代末到80年代初，合肥水泥研究院研制了國(guó)內(nèi)第一臺(tái)調(diào)速定量給料秤。80年代中期，又研發(fā)出國(guó)內(nèi)第一臺(tái)入窯生料粉秤。80年代末到90年代初，正式引進(jìn)德國(guó)申克公司七項(xiàng)計(jì)量技術(shù)，其核心技術(shù)為定量給料秤?？梢哉f(shuō)，80到90年代中期是計(jì)量設(shè)備的快速大發(fā)展時(shí)期。

　　但到了21世紀(jì)，除個(gè)別環(huán)節(jié)設(shè)備和儀表有一定發(fā)展提高外，總體缺少重大突破和重大發(fā)展，使得行業(yè)技術(shù)整體發(fā)展水平相對(duì)緩慢。尤其是定量給料機(jī)，在設(shè)備產(chǎn)品技術(shù)和質(zhì)量上出現(xiàn)倒退現(xiàn)象，呈現(xiàn)運(yùn)轉(zhuǎn)率相對(duì)落后、設(shè)備質(zhì)量差、故障多等諸多問(wèn)題。為此，孫秉禮把影響定量給料存在的問(wèn)題歸結(jié)為以下兩點(diǎn)：一、買家采取比價(jià)方式選取，忽略了定量給料秤的基本和關(guān)鍵部分，即秤體的技術(shù)質(zhì)量水平。二、我國(guó)定量給料技術(shù)含量相對(duì)較低，低價(jià)選取造成低價(jià)競(jìng)爭(zhēng)的局面。

　　針對(duì)定量給秤存在的問(wèn)題，孫秉禮就如何選用調(diào)整定量給料秤從五個(gè)方面做了概述。

　　一、秤體是基礎(chǔ)和關(guān)鍵

　　1、從測(cè)量精度方面分析：傳感器、控制器等電氣系統(tǒng)的綜合精度達(dá)到0.1％和0.05%已是一般水平，但秤體的稱重測(cè)量部分尚難達(dá)到如此高的精度，可見(jiàn)保障和提高定量給料秤精度的關(guān)鍵和難點(diǎn)主要在于秤體。

　　2、從產(chǎn)品設(shè)計(jì)、質(zhì)量方面分析：國(guó)內(nèi)外現(xiàn)實(shí)產(chǎn)品廠家多、設(shè)計(jì)和制造質(zhì)量水平及成本差異大，沒(méi)有較強(qiáng)的技術(shù)基礎(chǔ)和技術(shù)支持，就是忽略了定量給料秤的基礎(chǔ)和關(guān)鍵環(huán)節(jié)，從而可能導(dǎo)致秤體長(zhǎng)期使用中運(yùn)行不穩(wěn)定，皮帶張力變化，甚至打滑、跑偏，造成故障頻發(fā)，大大增加使用維護(hù)費(fèi)用，甚而影響生產(chǎn)運(yùn)行，造成更大損失。

　　二、秤體規(guī)格的確定

　　秤體規(guī)格的選配即要嚴(yán)格根據(jù)物料的瞬時(shí)流量大小、容重、粒度和流動(dòng)等特性，同時(shí)要考慮系統(tǒng)工藝設(shè)備的配置要求。

　　1、做到科學(xué)合理的選擇皮帶寬度。皮帶寬度需根據(jù)使用要求物料的瞬時(shí)流量、容重、粒度和流動(dòng)特性等條件選取。如果皮帶選的過(guò)寬，可能導(dǎo)致料層過(guò)薄，出料不均勻穩(wěn)定、線負(fù)荷過(guò)小、皮帶剛度相對(duì)較大，造成稱重計(jì)量不準(zhǔn)。或者帶速過(guò)慢、給料脈動(dòng)不均，控制靈敏度下降，控制精度降低，并使秤體、減速電機(jī)加大加重。皮帶選的過(guò)窄會(huì)導(dǎo)致帶速過(guò)快、運(yùn)行平穩(wěn)性變差、料倉(cāng)出料口偏小，甚至造成向外撒落物料、跑料等弊病。

　　2、掌握好主從滾筒中心距的標(biāo)準(zhǔn)尺寸，對(duì)于稱量段長(zhǎng)度為500mm左右的單托輥秤架，皮帶寬度在1000mm以下時(shí)，主從滾筒中心距應(yīng)在2000mm和2700mm間選取；帶寬在1200mm以上時(shí)，可在2000～3500mm間選取，此稱為“基本規(guī)格”。當(dāng)皮帶較寬或用于粉體物料，應(yīng)適當(dāng)較長(zhǎng)一些，否則，以短為佳。除非設(shè)備布置特殊需要，一般應(yīng)盡量避免超常規(guī)格，選用“基本規(guī)格”長(zhǎng)度，而且在同一生產(chǎn)線中，盡量使長(zhǎng)度規(guī)格統(tǒng)一。另外，要盡量避免采用2m以下的規(guī)格，因?yàn)槌芋w長(zhǎng)度過(guò)短，可能導(dǎo)致稱量段長(zhǎng)度縮短，從而對(duì)保證計(jì)量精度不利。[Page]

　　三、給料方式、給料設(shè)備和控制方式的確定

　　1、兩種給料方式

　　基于物料的流動(dòng)等特性，調(diào)速定量給料秤分兩種給料方式：一是不設(shè)預(yù)給料裝置，由定量給料秤皮帶直接從供料倉(cāng)下的料斗閘門把物料拖出，即所謂“拖料給料”方式。二是設(shè)置預(yù)給料裝置，由其把供料倉(cāng)中物料給入秤體皮帶上進(jìn)行計(jì)量并送給下一生產(chǎn)環(huán)節(jié)，即“預(yù)給料給料”方式。

　　拖料給料方式設(shè)備更簡(jiǎn)單可靠，更為理想，使用成本低，不存在預(yù)給料造成控制滯后等問(wèn)題，選用拖料應(yīng)優(yōu)先考慮。

　　2、四種物料的選配

　　對(duì)于散裝固體物料，根據(jù)其流動(dòng)等特性，將物料分為四類：第一類叫“自由流動(dòng)”物料。一般其含水分不大，松散呈自由流動(dòng)，有一定的堆積休止角，大多數(shù)塊粒狀和含水分稍大的粉狀物料都屬于此種。第二類叫“粘滯性”物料，其物料本身具有粘著性或含水分較大使之有一定的粘附性，用手攥可成團(tuán)或粘附狀態(tài)，流動(dòng)性較差，休止角較大。第三類叫“傾瀉性”物料，一般含水分不大，流動(dòng)性很好，幾乎不能形成堆積自然休止角，如流動(dòng)性很好的非氣化的粉粒狀物料。第四類叫“流態(tài)化”物料，其含水分很少，經(jīng)過(guò)氣化或氣力輸送使其類似流體一樣，流動(dòng)性極好的細(xì)粉體物料。

　　3、三種進(jìn)料斗的選配

　　定量給料秤的進(jìn)料斗大體可分為三種：一種是用于自由流動(dòng)的塊、粒、粉狀物料的普通進(jìn)料斗。一種是振動(dòng)料斗，主要用于出料不暢的粘濕性物料。再一種是導(dǎo)流料斗，主要用于流動(dòng)性極好的“傾瀉性”或“流態(tài)化”粉粒狀物料。

　　進(jìn)料斗的結(jié)構(gòu)雖然簡(jiǎn)單，但它直接影響出料的均勻通暢，是否堵料、卡料、劃損皮帶和撒落物料等等。為保證系統(tǒng)正常穩(wěn)定運(yùn)行和計(jì)量精度提供良好基礎(chǔ)，在進(jìn)料斗的選配上，一定要注意代進(jìn)料斗的結(jié)構(gòu)尺寸、安裝位置和技術(shù)要求絕不能隨意改變，也不得隨意另行制做來(lái)取代，如果確實(shí)需要改變或另做，應(yīng)與供應(yīng)商商定。

　　4、預(yù)給料裝置的選配

　　對(duì)于粘濕性塊、粒狀物料，根據(jù)工藝設(shè)備配置條件，常常采用圓盤給料機(jī)、板式給料機(jī)、皮帶給料機(jī)和拉鏈給料機(jī)等給料。對(duì)于流動(dòng)性較好或大流量物料，可選用擋邊皮帶，以防散落物料，但不適用150℃以上的高溫物料；對(duì)于流動(dòng)性很好的粉、粒狀物料，根據(jù)工藝設(shè)備配置條件，一般采用回轉(zhuǎn)葉輪給料機(jī)、管螺旋給料機(jī)、刮板給料機(jī)和輸送斜槽＋流量閥等預(yù)給料裝置。

　　5、帶預(yù)給料裝置的定量給料秤的控制方式

　　帶預(yù)給料裝置的定量給料秤系統(tǒng)有兩種控制方式：一是國(guó)內(nèi)外常采用的定量給料秤皮帶恒速運(yùn)行，通過(guò)調(diào)節(jié)控制預(yù)給料裝置的瞬時(shí)給料量來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的流量調(diào)節(jié)和定量控制，即所謂“單調(diào)節(jié)”控制方式，具有恒速定量給料秤的特點(diǎn)，控制過(guò)程容易不夠穩(wěn)定，對(duì)保證系統(tǒng)穩(wěn)定和計(jì)量精度不利。

　　另一種是把預(yù)給料裝置的給料量做為主要調(diào)節(jié)控制對(duì)象，同時(shí)把定量給料秤皮帶隨動(dòng)跟蹤調(diào)節(jié)控制，即所謂“雙調(diào)節(jié)”控制方式，雙調(diào)節(jié)方式需要兩路同步輸出調(diào)節(jié)量，控制系統(tǒng)相對(duì)復(fù)雜一些，甚至需增加調(diào)節(jié)模塊。但優(yōu)良的控制性能和效果十分明顯，應(yīng)該優(yōu)先選用，尤其對(duì)于要求控制質(zhì)量較高的重要計(jì)量控制環(huán)節(jié)應(yīng)為首選方式。

　　四、稱重和測(cè)速傳感器的選配

　　稱重傳感器是把重力負(fù)荷轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的元件，是測(cè)量系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。但目前稱重傳感器已達(dá)到很高的技術(shù)質(zhì)量水平，國(guó)產(chǎn)傳感器多已過(guò)關(guān)，目前我國(guó)年產(chǎn)力傳感器二千多萬(wàn)只。鑒于定量給料秤的傳感器拆裝十分簡(jiǎn)單快捷（只需幾分鐘），綜合比較應(yīng)優(yōu)先選用國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品。另外，稱重傳感器的結(jié)構(gòu)形式和容量必須根據(jù)安裝方式、稱量架（即承載器）結(jié)構(gòu)和實(shí)際負(fù)荷選定。

　　五、稱重控制器的選用

　　稱重控制器是接受一次檢測(cè)單元的負(fù)荷速度等信號(hào)，進(jìn)行處理、顯示、運(yùn)算和調(diào)節(jié)控制等功能。目前，常用的稱重控制器主要有三種，即：以單片處理器為硬環(huán)境的單機(jī)控制器；以專用模塊和PLC為硬環(huán)境的單機(jī)控制器和以工業(yè)PC機(jī)或PLC為硬環(huán)境的機(jī)組控制器，并以前兩種應(yīng)用最廣泛。其中又可分為國(guó)外知名公司產(chǎn)品和國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品，近些年國(guó)產(chǎn)儀表技術(shù)質(zhì)量有顯著提高，并且出現(xiàn)技術(shù)質(zhì)量成熟的模塊化第四代儀表，功能和穩(wěn)定可靠性等方面完全滿足使用要求。但也要注意的是，國(guó)產(chǎn)儀表廠家多，產(chǎn)品技術(shù)質(zhì)量差異很大，需要認(rèn)真考察了解和選擇。對(duì)于大型企業(yè)的關(guān)鍵生產(chǎn)環(huán)節(jié)，采用進(jìn)口名牌儀表尚也必要，但必須做好備份，并謹(jǐn)防假冒產(chǎn)品。

　　結(jié)論：

　　1、避免排除低價(jià)競(jìng)爭(zhēng)。應(yīng)從性價(jià)比入手選擇，做到以質(zhì)論價(jià)，從而選擇到高質(zhì)量高水平設(shè)備，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化水泥發(fā)展要求；

　　2、針對(duì)水泥生產(chǎn)的新形勢(shì)、新情況，比如顆粒大、水份高等情況，就相應(yīng)提高計(jì)量設(shè)備；

　　3、注意工藝系統(tǒng)優(yōu)化合理，特別是特殊物料和粘濕性物料；

　　4、選購(gòu)廠家設(shè)備時(shí)必須把技術(shù)質(zhì)量水平、長(zhǎng)期穩(wěn)定可靠運(yùn)行和良好的技術(shù)支持及售后服務(wù)做為首要條件，切忌過(guò)份壓價(jià)和低價(jià)競(jìng)爭(zhēng)，從而保證適應(yīng)新型干法水泥大型化高穩(wěn)定可靠性的要求；

　　5、水泥廠要在配備設(shè)備時(shí)，要選擇技術(shù)先進(jìn)、制造和配套件質(zhì)量高、技術(shù)實(shí)力強(qiáng)廠家的產(chǎn)品，堅(jiān)持走品牌化的道路。

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