宣钢炼铁厂根据实际情况在烧结一混机滚筒内实现了炼钢红泥的配加,使炼钢红泥得到更加合理利用。红泥具有较好的粘度和细度,可替代一部分水的配加,极大的提高了烧结混合料成球率。红泥具有较高的有益元素,配加后较加水时可使烧结矿品位提高,烧结透气性明显改善。所以红泥流量的稳定、准确的测量是非常重要的。宣钢360M2烧结机一混红泥流量计量原来使用的是多普勒超声波流量计,然而,超声波流量计由于多种原因出现计量不准确的情况。我们研究决定,使用电磁流量计替代多普勒超声波流量计会改善计量的精确度,并基于电磁流量计设计了一整套关于红泥精确计量的系统。使岗位更为准确掌握红泥配加量,从而保证烧结矿的生产质量。

 

1 流量计的选择

1.1 多普勒超声波流量计的弊端

①超声波的传播时间法只能用于较清洁液体,而多普勒法测量杂质精度不高。红泥液体中含有多种杂质,大小不一、过多、过大,从而影响到计量的准确度。

②管道内结垢是红泥输送管道不可避免的问题,这不但能使计量不准确,还会使超声波流发生散射,管壁结垢越厚误差就越大,导致流量计量不准确,甚至不能正常工作。

③超声波流量计的传感器由发射、接收换能器组成,其表面必须涂抹耦合剂。烧结混料系统现场环境差粉尘大,导致耦合剂频繁污染,耦合不牢,经常无法工作。

④一混机设备运行振动较大,容易使超声波流量计两探头发生位移,也会导致流量计无法工作。

 

1.2 使用电磁流量计的可行性

①电磁流量计只可测量导电性的浆液,红泥即为导电液体,与温度粘度、浓度、压力等无关。

②公称压力、公称直径、流量测量范围等参数与多普勒超声波流量计基本相同。

③从结构上看,传感器无突出部位、耐磨、耐腐蚀、压力损失小,对管道条件要求较低,体积小、省空间,受外界环境因素干扰很小。

④里衬材质,有防腐蚀、防磨损、少结垢的特点,可长时间免维护,减少仪表维护人员工作量。

 

1.3 系统设计

该系统主要由可编程调节器、电磁流量计、智能型电动调节阀等组成(如图1)。

2 实施方案

2.1 电磁流量计的选型

①电磁流量计的电极安装于管道的两侧并与磁力线成垂直的平面上,电极采用非磁性金属制成,常用奥氏体不锈钢材质。

②测量红泥的电磁流量计,由于红泥不可避免带有固体颗粒,会对电极产生磨损,故选用一体管道式结构,并选用适合管道尺寸的传感器尺寸。

③传感器管道处于磁场之中,衬里选用不导磁和不导电的材料,一般在导管内浇注,而且还要适应于测量条件恶劣的磨损环境,故我们选用的电磁流量计衬里的材料为耐磨橡胶。

 

2.2 现场调试,投入运行

①shou先应对线路的接地进行检测,确保接地可靠后方可进行其它线路测试检查,以免造成线路容性效应,储存电量,或是测量电源对仪器产生破坏作用。另外,还需进行绝缘电阻及接地电阻测试。

②电磁流量计在通水测试后,各仪表部件均在正常工作状态后方可进行功能性调试。由系统对各仪表分别进行参数的读取,然后进行控制数据的逐一校准与调试。主机在系统各仪表调试验完成后,进行仪表终端单体PLC编辑程序。

 

③电磁流量计调试完成后,连续进行24小时的不间断测量,观查流量计测量数据具有稳定性、可靠性,红泥流量系统各仪表均能按设计要求运行。

④**后进行红泥流量计量系统的验收工作,是否工艺要求的数据,验收合格正式投入运行。

 

2.3 加可编程调节装置

可编程调节器具有控制运算功能,能实现前馈控制、非线性控制、纯滞后时间补偿控制等,具有常规PID自动整定,PID参数自动微调整,手自动切换时不产生输出干扰、无扰切换,自动平衡功能、模拟输入异常、运算等检测及连锁功能同时可用上位机监视模拟数据的趋势。

 

2.4 安装智能型电动调节阀

控制系统的执行部分是由电动执行器和自动调节装置组成,采用内置式控制器,控制阀体的流量特性为等百分比特性。具有多种参数(4～20mA)智能诊断及保护措施;多种运行速度、可满足多种控制系统的要求,保证系统的快速响应和稳定性;结构简单,体积小巧重量轻,便于安装和维护;电机采用高速同步电机,运行平稳、体积小、力矩大、抗堵转等。

 

3 实施效果

使用电磁流量计替代多普勒超声波流量计后,经过一年的观察,烧结主要技术经济指标均有所改善。

 

分别选取使用前两个月(2011年11月和12月)的经济指标数据与使用后选取的两个月(2012年3月和4月)的经济指标数据进行对比。(见表1)

从以上图表不难看出使用电磁流量计的效果十分明显。

 

4 结语

更换了红泥流量的测量装置后,红泥流量得到稳定控制,基本上消除了配加过程对烧结产、质量的影响。烧结矿质量提高,高炉炉况表现为稳定顺行,无不良反应,且有利于高炉焦比降低。红泥还具有对粉尘粘结的作用,抑制扬尘,减少污染,资源损耗减少,环保降耗效果明显。有利于高炉焦比降低,为宣钢挖潜增效任务做出突出的贡献。

 

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