宣鋼煉鐵根據實際情況在燒結一混機滾筒內實現了煉鋼紅泥的配加,使煉鋼紅泥得到更加合理利用。紅泥具有較好的粘度和細度,可替代一部分水的配加,極大的提高了燒結混合料成球率。紅泥具有較高的有益元素,配加后較加水時可使燒結礦品位提高,燒結透氣性明顯改善。所以紅泥流量的穩定、準確的測量是非常重要的。宣鋼360M2燒結機一混紅泥流量計量原來使用的是多普勒超聲波流量計,然而,超聲波流量計由于多種原因出現計量不準確的情況。我們研究決定,使用電磁流量計替代多普勒超聲波流量計會改善計量的*度,并基于電磁流量計設計了一整套關于紅泥*計量的系統。使崗位更為準確掌握紅泥配加量,從而保證燒結礦的生產質量。
1.流量計的選擇
1.1多普勒超聲波流量計的弊端
①超聲波的傳播時間法只能用于較清潔液體,而多普勒法測量雜質精度不高。紅泥液體中含有多種雜質,大小不一、過多、過大,從而影響到計量的準確度。
②管道內結垢是紅泥輸送管道不可避免的問題,這不但能使計量不準確,還會使超聲波流發生散射,管壁結垢越厚誤差就越大,導致流量計量不準確,甚至不能正常工作。
③超聲波流量計的傳感器由發射、接收換能器組成,其表面必須涂抹耦合劑。燒結混料系統現場環境差粉塵大,導致耦合劑頻繁污染,耦合不牢,經常無法工作。
④一混機設備運行振動較大,容易使超聲波流量計兩探頭發生位移,也會導致流量計無法工作。
1.2使用電磁流量計的可行性
①電磁流量計只可測量導電性的漿液,紅泥即為導電液體,與溫度粘度、濃度、壓力等無關。
②公稱壓力、公稱直徑、流量測量范圍等參數與多普勒超聲波流量計基本相同。
③從結構上看,傳感器無突出部位、耐磨、耐腐蝕、壓力損失小,對管道條件要求較低,體積小、省空間,受外界環境因素干擾很小。
④里襯材質,有防腐蝕、防磨損、少結垢的特點,可長時間免維護,減少儀表維護人員工作量。
1.3系統設計
該系統主要由可編程調節器、電磁流量計、智能型電動調節閥等組成(如圖1)。
2.實施方案
2.1電磁流量計的選型
①電磁流量計的電極安裝于管道的兩側并與磁力線成垂直的平面上,電極采用非磁性金屬制成,常用奧氏體不銹鋼材質。
②測量紅泥的電磁流量計,由于紅泥不可避免帶有固體顆粒,會對電極產生磨損,故選用一體管道式結構,并選用適合管道尺寸的傳感器尺寸。
③傳感器管道處于磁場之中,襯里選用不導磁和不導電的材料,一般在導管內澆注,而且還要適應于測量條件惡劣的磨損環境,故我們選用的電磁流量計襯里的材料為耐磨橡膠。
2.2現場調試,投入運行
①首先應對線路的接地進行檢測,確保接地可靠后方可進行其它線路測試檢査,以免造成線路容性效應,儲存電量,或是測量電源對儀器產生破壞作用。另外,還需進行絕緣電阻及接地電阻測試。
②電磁流量計在通水測試后,各儀表部件均在正常工作狀態后方可進行功能性調試。由系統對各儀表分別進行參數的讀取,然后進行控制數據的逐一校準與調試。主機在系統各儀表調試驗完成后,進行儀表終端單體PLC編輯程序。
③電磁流量計調試完成后,連續進行4小時的不間斷測量,觀查流量計測量數據具有穩定性、可靠性,紅泥流量系統各儀表均能按設計要求運行。
④ZUI后進行紅泥流量計量系統的驗收工作,是否工藝要求的數據,驗收合格正式投入運行。
2.3加可編程調節裝置
可編程調節器具有控制運算功能,能實現前饋控制、非線性控制、純滯后時間補償控制等,具有常規PID自動整定,PID參數自動微調整,手自動切換時不產生輸出干擾、無擾切換,自動平衡功能、模擬輸入異常、運算等檢測及連鎖功能同時可用上位機監視模擬數據的趨勢。
2.4安裝智能型電動調節閥
控制系統的執行部分是由電動執行器和自動調節裝置組成,采用內置式控制器,控制閥體的流量特性為等百分比特性。具有多種參數(4~20mA)智能診斷及保護措施;多種運行速度、可滿足多種控制系統的要求,保證系統的快速響應和穩定性;結構簡單,體積小巧重量輕,便于安裝和維護;電機采用高速同步電機,運行平穩、體積小、力矩大、抗堵轉等。
3.實施效果
使用電磁流量計替代多普勒超聲波流量計后,經過一年的觀察,燒結主要技術經濟指標均有所改善。分別選取使用前兩個月(2011年11月和12月)的經濟指標數據與使用后選取的兩個月(2012年3月和4月)的經濟指標數據進行對比。(見表1)從以上圖表不難看出使用電磁流量計的效果十分明顯。
4.結語
更換了紅泥流量的測量裝置后,紅泥流量得到穩定控制,基本上消除了配加過程對燒結產、質量的影響。燒結礦質量提高,高爐爐況表現為穩定順行,無不良反應,且有利于高爐焦比降低。紅泥還具有對粉塵粘結的作用,抑制揚塵,減少污染,資源損耗減少,環保降耗效果明顯。有利于高爐焦比降低,為宣鋼挖潛增效任務做出突出的貢獻。
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分體式電磁流量計傳感器接線盒結構
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智能電磁流量計在銅液流量測量中的應用
