在赤泥流量測(cè)量中使用電磁流量計(jì)代替多普勒超聲波流量計(jì)將提高測(cè)量精度?；陔姶帕髁坑?jì)，設(shè)計(jì)了一套準(zhǔn)確計(jì)量赤泥的計(jì)量系統(tǒng)，使崗位能更準(zhǔn)確地確定配料、料層、水分、含泥量的平衡點(diǎn)，掌握赤泥用量，從而保證燒結(jié)礦的生產(chǎn)質(zhì)量。

宣鋼煉鐵廠根據(jù)實(shí)際情況，實(shí)現(xiàn)了煉鋼赤泥在燒結(jié)混勻機(jī)轉(zhuǎn)鼓中的配比，使煉鋼赤泥得到更合理的利用。赤泥具有良好的粘度和細(xì)度，可以替代一部分水，大大提高燒結(jié)混合料的成球率。赤泥具有較高的有益元素。與水相比，赤泥能提高燒結(jié)礦品位和透氣性。因此，赤泥流量的穩(wěn)定準(zhǔn)確測(cè)量非常重要。宣鋼360M2燒結(jié)機(jī)混合赤泥流量測(cè)量原采用多普勒超聲波流量計(jì)。然而，由于各種原因，超聲波流量計(jì)是不準(zhǔn)確的。我們認(rèn)為用電磁流量計(jì)代替多普勒超聲波流量計(jì)可以提高測(cè)量精度，并設(shè)計(jì)了一套基于電磁流量計(jì)的赤泥精確測(cè)量系統(tǒng)。使崗位更準(zhǔn)確地掌握赤泥用量，從而保證燒結(jié)礦的生產(chǎn)質(zhì)量。

1流量計(jì)的選擇

1.1多普勒超聲波流量計(jì)的缺點(diǎn)

①超聲波的傳播時(shí)間法只能用于較干凈的液體，而多普勒法測(cè)量雜質(zhì)的精度不高。赤泥液中雜質(zhì)種類(lèi)繁多，大小不一，過(guò)多過(guò)大，影響計(jì)量的準(zhǔn)確性。

(2)管道內(nèi)結(jié)垢是赤泥輸送管道中不可避免的問(wèn)題，它不僅使計(jì)量不準(zhǔn)確，而且使超聲波流量分散。管壁結(jié)垢越厚，誤差越大，導(dǎo)致流量測(cè)量不準(zhǔn)確，甚至無(wú)法正常工作。

③超聲波流量計(jì)的傳感器由發(fā)射和接收換能器組成，其表面必須涂有耦合劑。燒結(jié)系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境惡劣，粉塵多，導(dǎo)致偶聯(lián)劑頻繁污染，耦合弱，經(jīng)常無(wú)法工作。

④攪拌設(shè)備運(yùn)行振動(dòng)大，容易造成超聲波流量計(jì)兩個(gè)探頭位移，也導(dǎo)致流量計(jì)無(wú)法工作。

1.2使用電磁流量計(jì)的可行性

①電磁流量計(jì)只能測(cè)量導(dǎo)電漿料，赤泥是導(dǎo)電液體，與溫度粘度、濃度、壓力等無(wú)關(guān)。

②公稱(chēng)壓力、公稱(chēng)直徑、流量測(cè)量范圍等參數(shù)與多普勒超聲波流量計(jì)基本相同。

③結(jié)構(gòu)上，傳感器無(wú)凸出部件，耐磨，耐腐蝕，壓力損失小，對(duì)管道條件要求低，體積小，節(jié)省空間，受外界環(huán)境因素干擾小。

④襯里材料具有耐腐蝕、耐磨損、結(jié)垢少的特點(diǎn)，可長(zhǎng)期免維護(hù)，減少儀表維護(hù)人員的工作量。

1.3系統(tǒng)設(shè)計(jì)

該系統(tǒng)主要由可編程調(diào)節(jié)器、電磁流量計(jì)、智能電動(dòng)調(diào)節(jié)閥等組成。(圖一)。

2實(shí)施計(jì)劃

2.1電磁流量計(jì)的選擇

(1)電磁流量計(jì)的電極安裝在管道兩側(cè)，并在垂直于磁力線的平面上。電極由非磁性金屬制成，通常由奧氏體不銹鋼制成。

②對(duì)于測(cè)量赤泥的電磁流量計(jì)，由于赤泥中不可避免地含有固體顆粒，會(huì)磨損電極，所以選擇一體化的管道結(jié)構(gòu)，選擇適合管道尺寸的傳感器尺寸。

③傳感器管道處于磁場(chǎng)中，內(nèi)襯采用非磁性不導(dǎo)電材料，一般澆注在導(dǎo)管內(nèi)。而且也適用于測(cè)量條件較差的磨損環(huán)境，所以我們選擇耐磨橡膠作為電磁流量計(jì)的內(nèi)襯材料。

2.2現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試和投運(yùn)

(1)首先要測(cè)試線路的接地，確保接地可靠，然后才能進(jìn)行其他線路測(cè)試和檢查，以免造成線路的電容效應(yīng)，存儲(chǔ)電量，或者測(cè)量電源對(duì)儀器的損壞。此外，還需要進(jìn)行絕緣電阻和接地電阻測(cè)試。

②電磁流量計(jì)水壓試驗(yàn)后，只有在所有儀表部件處于正常工作狀態(tài)后，才能進(jìn)行功能調(diào)試。系統(tǒng)分別讀取每臺(tái)儀器的參數(shù)，然后逐一校準(zhǔn)和調(diào)試控制數(shù)據(jù)。系統(tǒng)中各儀表的調(diào)試測(cè)試完成后，編輯儀表終端單元的PLC程序。

③電磁流量計(jì)調(diào)試完成后，進(jìn)行24小時(shí)連續(xù)測(cè)量。結(jié)果表明，流量計(jì)的測(cè)量數(shù)據(jù)穩(wěn)定可靠，赤泥流量系統(tǒng)的所有儀表均能按設(shè)計(jì)要求運(yùn)行。

④后期進(jìn)行赤泥流量計(jì)量系統(tǒng)的驗(yàn)收，工藝要求的數(shù)據(jù)是否合格，正式投產(chǎn)。

2.3增加可編程調(diào)節(jié)裝置

可編程控制器具有控制運(yùn)算功能，可實(shí)現(xiàn)前饋控制、非線性控制、純滯后時(shí)間補(bǔ)償控制等。具有常規(guī)PID自動(dòng)整定、PID參數(shù)自動(dòng)微調(diào)、手自動(dòng)切換時(shí)無(wú)輸出干擾和無(wú)擾動(dòng)切換、自動(dòng)平衡功能、模擬量輸入異常和操作等檢測(cè)和聯(lián)鎖功能。同時(shí)可以通過(guò)上位機(jī)監(jiān)控模擬數(shù)據(jù)的趨勢(shì)。

2.4安裝智能電動(dòng)調(diào)節(jié)閥。

控制系統(tǒng)的執(zhí)行部分由電動(dòng)執(zhí)行器和自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置組成，采用內(nèi)置控制器控制閥體的流量特性為等百分比特性。各種參數(shù)(4 ~ 20ma)的智能診斷和保護(hù)措施；多種運(yùn)行速度，能滿足多種控制系統(tǒng)的要求，保證系統(tǒng)的快速響應(yīng)和穩(wěn)定性；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，重量輕，安裝維修方便；電機(jī)采用高速同步電機(jī)，運(yùn)行穩(wěn)定，體積小，扭矩大，防堵轉(zhuǎn)。

3實(shí)施效果

用電磁流量計(jì)代替多普勒超聲波流量計(jì)后，經(jīng)過(guò)一年的觀察，燒結(jié)主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)得到了改善。

選取前兩個(gè)月(2011年11月和12月)的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)數(shù)據(jù)和后兩個(gè)月(2012年3月和4月)的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。(見(jiàn)表1)

從上面的圖表不難看出，使用電磁流量計(jì)的效果是非常明顯的。

4結(jié)論

更換赤泥流量測(cè)量裝置后，赤泥流量控制穩(wěn)定，基本消除了添加工藝對(duì)燒結(jié)產(chǎn)量和質(zhì)量的影響。隨著燒結(jié)礦質(zhì)量的提高，高爐爐況穩(wěn)定順行，無(wú)不良反應(yīng)，有利于降低高爐焦比。赤泥還具有粘結(jié)粉塵、抑制粉塵、減少污染、減少資源損失的作用，環(huán)保降耗效果明顯。有利于降低高爐焦比，為宣鋼挖潛增效做出突出貢獻(xiàn)。

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