MM710-21CS紅外水分測量控制系統(tǒng)
| 摘 要 首鋼煉鐵廠燒結(jié)混合料系統(tǒng)安裝MM710－21CS紅外水分測量系統(tǒng)后，不僅對混合料水分含量進(jìn)行準(zhǔn)確測定，而且還能實(shí)現(xiàn)水分的自動控制，由于生產(chǎn)過程混合料水分穩(wěn)定，促進(jìn)生產(chǎn)過程的良性循環(huán)，燒結(jié)礦產(chǎn)量提高，消耗下降，降低了崗位工人的勞動強(qiáng)度，獲得了較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。 關(guān)鍵詞 紅外水分測量系統(tǒng) 混合料 燃料消耗 1 前言 燒結(jié)料在混合過程中需加水潤濕并制粒，以改善混合料透氣性，增加通過料層的風(fēng)量，達(dá)到提高燒結(jié)礦產(chǎn)、質(zhì)量的目的?；旌狭纤值臏?zhǔn)確檢測和自動控制是燒結(jié)工藝中不可缺少的環(huán)節(jié)，燒結(jié)料水分的相對穩(wěn)定對燒結(jié)過程的順利進(jìn)行以及實(shí)現(xiàn)燒結(jié)生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)、低耗至關(guān)重要，燒結(jié)工作者為此做了大量的工作，其中引進(jìn)北京宇宏泰測控技術(shù)公司開發(fā)研制的MM710-21CS水分測量控制系統(tǒng)就是一次有益的嘗試。 首鋼煉鐵廠與北京宇宏泰測控技術(shù)公司，共同于2003年6月17日在一燒車間混合料4系統(tǒng)共同安裝了MM710-21CS水分測量控制系統(tǒng)，9月4日13:15分在一混崗位實(shí)現(xiàn)水分在線檢測和加水量的自動控制，10月13日10:00與“N－90”集散控制系統(tǒng)并網(wǎng)投入正常使用。近六個月的應(yīng)用結(jié)果表明，MM710-21CS水分測量控制系統(tǒng)具有檢測靈敏度高，使用方便，性能可靠等優(yōu)點(diǎn)。使用前后對比，燒結(jié)機(jī)上料系統(tǒng)變、停料次數(shù)大為減少，燒結(jié)礦產(chǎn)量增加，噸燒結(jié)礦燃料消耗和煤氣消耗下降，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。 2 MM710-21CS水分測量控制系統(tǒng)工作原理 MM710-21CS水分測量控制系統(tǒng)的基本測量原理，是基于水分對特定波長的紅外線的選擇吸收特性，由水分檢測儀的光源發(fā)出紅外光，經(jīng)透鏡、濾光盤和反射鏡將平面光反射到被測物料上，其中一部分紅外光被吸收，另一部分紅外光散射后經(jīng)凹面鏡聚焦到光電轉(zhuǎn)換元件上，受光元件將光信號轉(zhuǎn)換成電信號，這個信號的大小與被測物料的含水量有關(guān)，輸出信號經(jīng)放大，變換成統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)信號用于顯示、記錄、控制或傳送給計算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)處理，并配有自動調(diào)節(jié)閥進(jìn)行自動控制。 3 MM710-21CS水分測量控制系統(tǒng)中MM710紅外水分儀的創(chuàng)新點(diǎn) ⑴ 內(nèi)置電氣處理單元，智能化探頭。⑵ 特有增強(qiáng)型濾光鏡鍍膜技術(shù)。⑶ 紅外燈泡：經(jīng)老化處理，壽命更長；經(jīng)預(yù)調(diào)制，安裝/更換時毋須光路校準(zhǔn)；功率更大，紅外光強(qiáng)度更大。⑷ 直流無刷馬達(dá)，轉(zhuǎn)速高達(dá)每分鐘6000-8000轉(zhuǎn)，有效提高了檢測速度，增加了綜合抗干擾能力。⑸ 波長數(shù)：最多可達(dá)10個波長，消除各種行業(yè)應(yīng)用的環(huán)境影響。⑹ 離軸光收集鏡：更加充分利用紅外光能，增強(qiáng)儀器的穩(wěn)定性。⑺增加光束分離器反射鏡，增強(qiáng)紅外光能。⑻ LAPDOG光束分離器光孔編碼細(xì)化，使紅外光在探測器上分布更均勻。⑼ 增大了取樣面積；由原40毫米圓周塊增加到60毫米，擴(kuò)大了取樣率。⑽ 內(nèi)部快速診斷裝置，降低維護(hù)成本。⑾ 窗口污染檢測裝置：當(dāng)窗口水蒸氣和塵埃凝集在探頭鏡上達(dá)一定程度時（對檢測發(fā)生影響以前），該裝置會自動提示，操作人員擦試干凈后毋須再校正，減少了人為依賴性和風(fēng)險。（有空氣清潔窗時，不會有凝結(jié)情況出現(xiàn)）⑿ 統(tǒng)一熱度感應(yīng)器，使探頭免受過高溫度影響，同時自動復(fù)位保險絲防止了意外損壞。 4 應(yīng)用MM710-21CS水分測量控制系統(tǒng)對燒結(jié)生產(chǎn)的影響 為了考察混合料4系統(tǒng)安裝MM710-21CS水分測量控制系統(tǒng)后對燒結(jié)生產(chǎn)的影響，我們以8月份燒結(jié)生產(chǎn)指標(biāo)作為基準(zhǔn)期，9月5日至10月4日作為試驗(yàn)期，進(jìn)行對比分析。試驗(yàn)期與基準(zhǔn)期燒結(jié)生產(chǎn)條件基本相同。 4.1 安裝MM710-21CS水分測量控制系統(tǒng)，操作規(guī)范化，生產(chǎn)良性發(fā)展 MM710-21CS水分測量控制系統(tǒng)投入使用以后，由于水分檢測準(zhǔn)確，并能夠自動控制，使燒結(jié)系統(tǒng)的崗位操作更加趨于規(guī)范，配料室因水分波動而引起的上料量改變（變料）和緩料（停料）次數(shù)明顯減少，具體數(shù)據(jù)見表1。 表1 水分波動引起停、變料次數(shù)（次） 變料 停料 合計 日平均 基準(zhǔn)期 178 378 556 17.94 試驗(yàn)期 108 195 303 10.10 增、減（±） -70 -183 -253 -7.84 由表1可以看出：燒結(jié)混合料系統(tǒng)安裝MM710-21CS水分測量控制系統(tǒng)后，由于對混合料水分穩(wěn)定控制，使燒結(jié)生產(chǎn)得以順行?；鶞?zhǔn)期與試驗(yàn)期比較，變料次數(shù)由178次減少到108次，減少了70次；停料次數(shù)由378次，降低到195次，降低了183次。 4.2 安裝MM710-21CS水分測量控制系統(tǒng)后，燒結(jié)技術(shù)指標(biāo)變化 實(shí)現(xiàn)混合料水分自動控制后，燒結(jié)生產(chǎn)過程穩(wěn)定，燒結(jié)礦產(chǎn)量提 高，質(zhì)量改善，同時由于混合料水分控制適宜，有利于燒結(jié)過程熱傳遞，使燒結(jié)礦的燃料消耗下降，基準(zhǔn)期與試驗(yàn)期燒結(jié)礦技術(shù)指標(biāo)見表2。 表2 安裝MM710-21CS水分測量控制系統(tǒng)前后燒結(jié)礦技術(shù)指標(biāo)對比 日產(chǎn)量 t 臺時產(chǎn)量 t/h 利用系數(shù) t/m2.h 燃料消耗 Kg/t 煤氣消耗 m3/t 基準(zhǔn)期 11277 119.61 1.329 43.66 5.62 試驗(yàn)期 11305 119.97 1.333 40.10 5.22 比較 +28 +0.36 +0.004 -3.56 -0.40 表2結(jié)果顯示出：安裝MM710-21CS水分測量控制系統(tǒng)后，燒結(jié)礦產(chǎn)量提高，質(zhì)量改善，固體燃料和點(diǎn)火燃料下降?；鶞?zhǔn)期與試驗(yàn)期相比，燒結(jié)礦日產(chǎn)量增加28噸；每噸燒結(jié)礦的固體燃料消耗下降了3.56Kg；點(diǎn)火煤氣消耗降低了0.4m3。 4.3 安裝MM710-21CS水分測量控制系統(tǒng)后，燒結(jié)礦物化指標(biāo)變化 燒結(jié)混合料水分控制適宜后，燒結(jié)過程熱傳遞相對穩(wěn)定，熱利用率良好，有利于燒結(jié)過程的固相反應(yīng)，在燒結(jié)礦FeO降低的條件下，轉(zhuǎn)鼓指數(shù)還略有升高，具體指標(biāo)見表3。 表3 安裝MM710-21CS水分測量控制系統(tǒng)前后燒結(jié)礦物化指標(biāo)對比 TFe % FeO % R 倍 轉(zhuǎn)鼓指數(shù) +6.3mm% 篩分指數(shù) -5mm% 基準(zhǔn)期 58.32 9.41 1.80 85.59 1.28 試驗(yàn)期 58.11 9.01 1.81 85.61 1.28 增、減± -0.21 -0.40 +0.01 +0.02 0 表3的統(tǒng)計結(jié)果表明：在燒結(jié)礦堿度水平控制相同的條件下，基準(zhǔn)期與試驗(yàn)期相比，燒結(jié)礦FeO含量由9.41%降低到9.01%，降低了0.4%；而燒結(jié)礦的轉(zhuǎn)鼓指數(shù)不但沒有下降，卻增加了0.02%，這對于實(shí)施精料方針是十分有利的。 4.4 MM710-21CS水分測量控制系統(tǒng)測量精度可以滿足燒結(jié)生產(chǎn)要求 MM710-21CS水分測量控制系統(tǒng)測量精度為±0.3%，自2003年9月4日投入自動調(diào)控后，我們用常規(guī)的水分烘干法與MM710-21CS水分測量控制系統(tǒng)檢測的水分進(jìn)行比較得知，其測量精度完全達(dá)到設(shè)計要求。以2003年9月5日至10月4日的生產(chǎn)統(tǒng)計數(shù)據(jù)為例，采用烘干法測定的混合料水分平均值為6.3%，采用MM710-21CS水分測量控制系統(tǒng)測定的混合料水分平均值為6.4%，誤差只有0.1%，完全達(dá)到設(shè)計和使用要求，檢測對比情況見圖1。 燒結(jié)生產(chǎn)應(yīng)用MM710-21CS水分測量控制系統(tǒng)的意義 MM710-21CS水分測量控制系統(tǒng)在一燒混合料4系統(tǒng)應(yīng)用近三個月，使用結(jié)果表明，它具有安裝調(diào)試簡單，生產(chǎn)使用方便，檢測度靈敏可靠，水分調(diào)節(jié)準(zhǔn)確等特點(diǎn)。改變了傳統(tǒng)的憑借經(jīng)驗(yàn)來判斷混合料水分含量的方法，用先進(jìn)的計算機(jī)控制技術(shù)準(zhǔn)確對燒結(jié)混合料水分進(jìn)行測定和調(diào)節(jié)。生產(chǎn)崗位操作人員只要根據(jù)要求設(shè)定混合料水分的中限值，該控制系統(tǒng)就會完全進(jìn)行自動測量調(diào)節(jié)，使混合料水分在最短時間內(nèi)就可以達(dá)到生產(chǎn)要求，為燒結(jié)優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低耗奠定了基礎(chǔ)，同時又大大的減輕了崗位工人的勞動強(qiáng)度。 6 經(jīng)濟(jì)效益分析 燒結(jié)混合料系統(tǒng)應(yīng)用MM710-21CS水分測量控制系統(tǒng)測定燒結(jié)料水分后，不僅提高了混合料水分測定的準(zhǔn)確率，同時又減少了燒結(jié)過程水分的波動，使燒結(jié)礦固體燃料和點(diǎn)火煤氣消耗均有不同程度的降低。根據(jù)基準(zhǔn)期與試驗(yàn)期對比結(jié)果，每噸燒結(jié)礦固體燃料消耗降低3.56㎏，點(diǎn)火煤氣消耗降低0.4m3，如果固體燃料每噸230元，點(diǎn)火煤氣每立方米按0.26元，則僅降低燃耗和煤氣消耗兩項(xiàng)，每噸燒結(jié)礦即可創(chuàng)效益：（3.56㎏÷1000×230元/噸）＋（0.4m3×0.26元/m3）=0.92元。 以一燒車間02年產(chǎn)燒結(jié)礦401萬噸計，即每年可創(chuàng)經(jīng)濟(jì)效益： 401萬噸×0.92元/噸 =370.04萬元 7 結(jié)論 7.1 北京宇宏泰測控技術(shù)公司開發(fā)研制的MM710-21CS水分測量控制系，不僅對混合料水分含量進(jìn)行準(zhǔn)確測定，而且還能實(shí)現(xiàn)水分的自動控制，完全可以應(yīng)用于燒結(jié)混合料水分的在線檢測和自動調(diào)節(jié)。 7.2 生產(chǎn)應(yīng)用結(jié)果表明，采用MM710-21CS水分測量控制系，由于混合料水分穩(wěn)定，促進(jìn)生產(chǎn)過程的良性循環(huán)，有利于燒結(jié)礦產(chǎn)、質(zhì)量的提高。 7.3 使用MM710-21CS水分測量控制系前后對比，燒結(jié)礦產(chǎn)量提高，固體燃料消耗降低3.56㎏/t，點(diǎn)火煤氣降低0.4m3/t,每年僅節(jié)約固體燃料和點(diǎn)火煤氣即可創(chuàng)效益370.04萬元。 7.4 MM710-21CS水分測量控制系投入生產(chǎn)使用后，減輕了工人的勞動 強(qiáng)度，對提高勞動生產(chǎn)率，減員增效創(chuàng)造了有利條件。 7.5 燒結(jié)生產(chǎn)欲增產(chǎn)降耗，使用MM710-21CS水分測量控制系不失為一 種有效的途徑。 |
