铜鼓风炉配料的准确度，取决于诸多环节和因素，但目前最关键也最难攻克的是：配料秤计量精度不高的问题。本设计采用静态计量方式+动态计量方式相结合的新的配料计量方案，让四种块状物料石英石、焦碳、转炉渣采用静态计量的料斗秤，两台铜精矿秤（一台备用）采用全悬浮式的电子皮带秤。在总体方案上解决了这一大问题，可在具体的细节方面，也有很多内容要研究，才能确保这种新模式的优势得到最大发挥，从而进一步提高铜鼓风炉配料的准确度。

1提高静态计量料斗秤的配料准确度的方法料斗秤配料模式下，各种物料分别贮放在不同料仓，料仓给料一般采用电振给料、螺旋给料或星形给料等形式。计量一般采用计量仓，并配装有压式或拉式重力传感器进行力电转换，信号经二次仪表放大处理后接入PLC或FCS等来完成计量。在一些对时间要求宽的应用场合，可以采用一个计量小车进行统一计量，计量小车沿轨道运行，依次定位到各料仓下按比例进行物料配加。料斗秤的误差来源主要有静态误差和动态误差。

1.1料斗秤静态误差的解决方法

静态误差是指配料系统中的称重部分在非生产状态下的称重准确度。它取决于秤斗的设计，传感器的准确度和线性，同一个秤斗上所有传感器的一致性以及传感器的安装是否合理等等因素。

（1）传感器的选购

每一个料斗上的几个传感器的性能越一致越好。选购传感器时不一定能买到性能完全一致的，这时需要加以补偿。补偿方法如下：在秤斗（空斗）安装好后，先仔细调整各传感器的受力情况，尽量使其均匀，然后分别测量各传感器的输出。如某个传感器输出低，就在该传感器的输入之间加一只数百KΩ电阻，阻值应仔细调整，使该传感器的输出与其它传感器相同。相反，如输出过高则在输出之间加一只电阻，调整方法与前相同。传感器的线性对静态准确度的影响也很大，在采购传感器时必须加以注意，传感器的线性误差应比要求的静态准确度小。

（2）传感器的安装

料斗秤采用3个传感器悬挂秤斗。安装秤斗时应尽量让每个传感器受力均匀。传感器的额定荷重之和应大于系统最大荷重的50%。每个传感器受力均匀的理想情况下效果最好。实际生产中铺放在秤斗中的物料不可能完全均匀，如图1中r0是传感器的内阻，U是传感器受力后的输出电压，Δu是其中某个传感器因受力不均而产生的变化量，ri是称重仪表的模拟部分输入电阻，运用迭加法计算仪表获得的a、b两点之间的信号电压是（U+Δu/3）。所以并联使用传感器时，只要3个传感器的灵敏度、内阻、线性等性能一致，即使传感器受力稍许不均，称重结果仍是准确的。拉力传感器在安装时，上下都采用勾环连接，让其自由悬挂，不受任何水平扭力及侧向力约束，想。

1.2料斗秤的动态误差

这种误差也叫配料秤的工作误差，是指配料秤在带料时的称量值与配方给定值之间的误差。料斗秤的动态误差及解决办法主要有以下几种。

（1）喂料误差

喂料误差主要是由于喂料器没能适时停止喂料而产生的。一方面可采用快慢双速给料方式，先快加料，到90%料量时再慢加，以达到每次下料量相等。且每次下完料后一定要自动清零。另一方面使喂料器出口与秤斗之间的垂直距离尽可能小，这样可以降低物料的下落高度，也就是减小"空中料柱"。同时，在配料过程中，尽量让所有的喂料口靠近秤斗中心排列，尽量先配用量大的物料，从而迅速提高秤内的料面高度，减少喂料冲击和物料偏心误差。

（2）物料崩塌误差

崩塌的偶然性强，微机的自适应功能有时难以作出正确的判断，还会将这批误差带到下一批。控制这种误差的方法，首先是喂料器出料口附近采用双螺旋叶片，用以增加叶片的约束面和约束力。其次将靠近出料口的绞笼叶片远离出料口60～80mm，这样能保证出料口的物料有一个斜面，不易崩塌。第三，可以让喂料器出口微微仰起，使其具有3°～5°的仰角，利用重力控制物料的崩塌。

（3）冲击误差

喂料器中的物料进入秤斗总有一定的速度，落到秤斗时总存在一定的冲击力，这种冲击力又随着物料不同，喂入量的不同，喂料的顺序不同而改变，由此也将引起一定的误差。在实际的控制过程中，首先是在秤斗中加入缓冲器，常用的是一种锥型散料器。一是可以减少冲击力，二是可以使物料均匀分布在秤斗中。其次是增加配料秤的电脑软件的自识别能力，过滤掉冲击力，提高配料系统的稳定性。

2提高电子皮带秤配料计量准确度的方法

2.1称重传感器的选择与连接

称重传感器被喻为电子衡器的心脏，它的性能在很大程度上决定了电子衡器的准确度和稳定性。全悬浮式电子皮带秤的传感器应根据实际的负荷进行选择，总负荷大于额定负荷的10～20％。选择过大时，会造成信号空间过窄，信噪比小，导致计量准确度差、波动大等后果。设计选用S型剪切式应力传感器，它能很好地抵抗横向冲击。传感器与秤架的连接采用万向关节轴承联接，可有效地消除偏载的影响。受现场环境及安装手段所限制，极易造成四个传感器受力不均衡，选用灵敏度mv/v一致的传感器或通过调整灵敏度电位器使其相一致，以保证偏载时计量也不会受影响。

2.2限位装置

限位装置又称顶丝，在动态计量中限位装置应以主动限位为主。对此设计用两对带关节轴承的杠杆式限位装置，成对使用，使秤架不致跑偏而影响计量准确度。

2.3皮带粘料对系统准确度的影响

运输湿度大的物料时，皮带粘料对计量的影响非常大，尤其是冬季。如某铜精矿皮带秤以0.60m/s速度空载运行两圈共58S，因皮带粘料，跳字151个字，即151kg。故皮带粘料有时可能成为最大的误差来源。消除办法是，可在主动轮前安装旧皮带做成的可调式刮料板清除粘料。

2.4变频器调速系统

传统的滑差电机调速方式在低速时特性差、效率低；使用现场外部工作环境又很恶劣，工业粉尘很多，这些粉尘很容易进入滑差电机内部而出现磨损、卡死等现象，维修、维护麻烦，造成工作故障多，影响正常生产。根据所掌握的资料和使用现场情况，设计可编程序控制器控制变频器调速系统，以无级变速变频调速方式取代了老式的滑差调速方式。

同时，PLC控制的变频器调速装置，采用整机式同步双调速变频方式给料，从而使下料料层保持同一厚度、落料位置在同一部位，物料下落时对皮带的冲击力始终相等，进一步减小了皮带效应的影响。

2.5测速装置

由变频器内的FMP(脉冲波形输出)来替代测速传感器。在不存在皮带打滑的情况下，两者数值是一致的。为此在主、从动轮上冷粘人字形沟纹橡胶板，并使用鼓型滚筒，以增加滚轮与胶带的摩擦系数，从而有效地防止了皮带跑偏，试验表明效果良好。

3配料系统误差的控制

配料系统误差主要是指由于电脑的软件不能完全实际正确反应配料情况而引起的误差。

3.1环境误差

主要有机械振动和电磁干扰等。由于机械振动和电磁干扰等而引起配料系统的不稳定，使传感器采集到的是虚假的数据。设计及安装时，配料一次系统应尽量远离振动大的设备，如制粒机、风机等。远离强电磁场设备，并做好防止电磁场干扰的屏蔽措施及软硬件滤波。对于现场诸如粉尘、烟雾、潮湿、高温及噪声等的影响，应根据现场的具体情况配置有关的防护装置，做好各种日常的定期维护保养工作。

3.2误差控制的系统法则

以上将各种情况单独地作了分析。但在实际生产过程中，各种误差联合作用，而且是彼此影响，综合体现。最重要的一点是，各种误差只是最终误差的一个环节，最终误差是各种误差的综合反应，往往又是某一个环节的最高体现，正如链条一样，它的总承受能力总是那薄弱的某一个链环的体现。所以在尽量追求每个产生误差因素的最小值时，更应注意系统的最佳结合点，将系统的方方面面都尽量考虑到的同时，找到最优方案，这一点比任何单一的工作更重要。

4配料系统的现场总线控制

某铜厂年产6万吨铜的密闭鼓风炉炼铜生产线。拥有三套鼓风炉熔炼系统。每套系统的计量器具选用了主要由两台电子皮带秤和四台料斗秤等自动控制设备组成。全厂控制总点数约1500个，完成300余台电机起停，事故报警；120多个热工测点，记录80多点，趋势50多点。为保证系统的可靠性、稳定性，该鼓风炉炼铜系统采用了先进的现场总线控制技术。

 

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