宣钢炼铁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*度,并基于电磁流量计设计了一整套关于红泥*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
①首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査,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4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。
④zui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、无扰切換,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。
