通过雷达液位计智能控制定量装车铁水液位测量中的应用
日期:2018-08-16 来源: 作者:
[ 摘 要 ] 随着冶金行业高炉大型化的发展,高炉 - 转炉界面也实现了“一罐到底”的生产工艺,节省了能源、降低了生产成本、延长了铁水罐的使用寿命,但一罐到底的模式存在无法准确控制高炉铁水的出铁量的问题,从而给转炉冶炼过程操作及出钢合金化带来一定难度,另外,如果铁水罐车周转时间过长,容易造成铁水罐大量结铁。这就要求高炉铁水注入铁水罐后,要尽快完成秤量并运输至转炉工序,本文介绍的智能控制定量装车铁水液位计,实现了精准控制铁水量、快速周转的要求。
一、概述
随着冶金行业高炉大型化的发展,高炉 - 转炉界面也实现了“一罐到底”的生产工艺,节省了能源、降低了生产成本、延长了铁水罐的使用寿命,但一罐到底的模式存在无法准确控制高炉铁水的出铁量的问题,从而给转炉冶炼过程操作及出钢合金化带来一定难度,另外,如果铁水罐车周转时间过长,容易造成铁水罐大量结铁,这就要求高炉铁水注入铁水罐后,要尽快完成称量并运输至转炉工序。
智能控制定量装车铁水液位计安装在高炉出铁口下面的线路上,当铁水罐车驶上衡器,并到位停止后,高炉出铁口即开始往铁水罐里注入铁水,轨道衡实时进行称重,并将重量值显示在室外的 LED 大屏幕上,配合雷达液位计,大屏幕上同时显示铁水罐中铁水的液位位置,当液位到达设定值时,即进行声光报警提示,控制装车量,待铁水灌装到设定值,即停止灌装,同时显示出zui终的重量值和液位置。称量结束后,铁水罐车即可驶离轨道衡,运输至转炉进行炼钢作业。在整个过程中,铁水罐运输车是不需要移动的,整个过程是连续的、高效的,节省了周转的时间,实现了定量装车和准确称重,确保了作业的安全性和可靠性。
二、结构组成及技术参数
(一) 结构组成
智能控制定量装车铁水液位计主要包括称重轨道衡、雷达液位计(LD91高频雷达液位计)、智能控制终端、智能识别系统、滚动大屏幕显示系统、声光报警系统等部分。
(1) 称重轨道衡作为定量装车铁水液位计的称重部分,采用静态整车计量的方式,称重计量精度高,操作方便。轨道衡秤体采用组合秤台形式,可以满足不同车型、不同轴距铁水罐车的称量,当称量大吨位长轴距铁水罐车时,采用 (A+B) +(A″+B″ ) 组合的方式,其中 A+B 秤台可以实现前转向架的计量,A″+B″秤台进行后转向架的计量,组合起来实现整车计量,前后秤台中间采用混凝土结构,节省了钢材,降低了费用;当称量小吨位、小轴距车辆时,采用 B+B″秤体的方式,其中 B 秤台实现前转向架计量,B″秤台实现后转向架的计量,组合起来实现整车计量,可避免了小吨位车辆的牵引车驶入秤台,导致称量不准。结构示意图如图 1 所示:
秤体台面铺设耐火砖及耐火沙,防止铁水外溢时对秤体的损坏,在秤体外侧配有防飞溅防尘板,可以方便快捷的清除飞溅物,充分保护轨道衡秤体。
(2) 为确保铁水罐中铁水的液位准确可靠,系统配置了雷达液位计,形成了直接测量和间接测量 (轨道衡称重) 互为冗余的方式,解决了灌注的高温铁水密度不恒定且有大气泡,通过称重重量计算的液位不能保证铁水外溢的安全管理的要求,实现铁水的精准控制和液位的测量,实现了系统的安全性和可靠性。
(3) 智能控制终端具有称重计量、车号包号自动识别、大屏幕显示输出、声光报警输出、罐车摆放到位反馈、定量装车数据采集等功能,可实现轨道衡的智能控制。智能控制终端使用触摸屏显示并操作,操作灵活方便,同时配备操作按钮,保障应急使用。
(4) 智能识别系统包括车号识别系统和包号识别装置,采用 RFID 技术,通过射频信号自动识别铁水罐运输车的车号、铁水罐的包号,解决了车、罐分离的问题,根据生产管理系统提供的铁水灌装和运输计划提供的罐容量、灌装量等信息,在计量和灌装过程中通过轨道衡实时动态监测铁水量,出现异常时及时报警,并根据异常级别进行停止灌装、声光警示等控制,防止欠量、超量、异常等情况,保障铁水灌装过程可监管,做到系统安全、可靠。
(5) 滚动大屏幕系统可实时显示铁水罐的毛重、皮重、净重信息,并伴有语音报警,信息显示在显示屏上 (字或数值),并播放声音。报警信息包括毛重超重、净重超重、皮重超标报警和出铁 80%和出铁 90%预警,并算出出铁流速和剩余出铁时间,各种报警信息的设置均可配置。
(二) 系统主要技术参数指标:
(1) zui大称量:600t;
(2) 称量方式:静态整车计量;
(3) 安全载荷:150%;
(4) 计量精度:中准确度级;
(5) 定量装车精度:±0.1‰FS;
(6) 称量对象:铁水罐车,同时满足多种不同轴距的车型。
三、系统原理框图及工作流程
(1) 原理框图如图 2 所示:
二) 工作流程
◆铁水罐车行驶至指定位置并停下,车号识别系统和包号识别系统,读取标签信息,室外LED大屏幕显示铁水罐车的皮重。
◆通过现场触摸屏操作,点击“称量开始”。
◆根据铁水罐装与运输计划要求设定铁水注入量,开始灌装铁水,称重系统开始工作,配合雷达液位计的输出信号,LED 大屏幕实时显示铁水罐车内铁水的净重,铁水的液位状态。
◆当灌装量达到设定值的 80%、90%时,系统发出声光报警信号,提醒现场操作工结束铁水灌注。同时,控制终端输出“称量结束”信号。
◆称量完毕,铁水罐车驶离轨道衡秤台。
四、小结
智能控制定量装车铁水液位计具有计量精度高、定量装车精度高、操作方便等等诸多优点,实现了冶金行业“一罐到底”的工艺要求,使铁水供应满足了炼钢生产的需要,保证了铁水重量控制满足转炉挂牌铁水重量的要求,实现了对铁水重量的精准控制,同时还可与铁前 PLC 系统连接,实现对出铁控制系统的信息提醒等多项功能。
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