關鍵詞  螺旋秤  半封閉式皮帶秤  替代

　　1.前言

    我公司在長期使用螺旋秤（用于生石灰配料）的過程中，發現由于其工作原理和結構的限制，往往零點變化較大、計量控制精度較低、穩定性差、稱重傳感器損壞率高，常常不能滿足生產工藝要求。 現采用一種半封閉式皮帶秤替代其應用。

　　2.在實際使用中螺旋秤存在的主要問題

　　2.1 剛性秤體對計量準確性和穩定性的影響 

    由于螺旋秤本身的工作原理及結構特點，從上方給料機落下的物料的沖擊，將直接通過剛性秤體傳遞到稱重傳感器上，影響稱重信號的真實性，降低計量精度。雖然將秤體支點設置在星型給料機正下方，以及在秤體一端增加配重（如圖1所示），可以減少一部分通過剛性秤體傳遞到稱重傳感器上沖擊震動。但仍不能很好的滿足實際生產的需要。

　　2.2 無規律的竄料回流

    以我廠的生石灰配料螺旋秤為例。由于燒結礦生產工藝方面的需要，進入消化器中的生石灰需要加入適當的水，一方面，通過水與生石灰反應的生成物熟石灰來幫助提高燒結礦在燒制過程中的造球率，進而提高燒結礦的質量和產量；另一方面，反應產生的熱量可以提高料溫。但由于螺旋葉片與桶壁之間存在間隙，通過（圖2）所示過程，使靠近桶壁的間隙中產生“不動層”物料。而不動層與流動層實際并沒有清晰固定的界面，隨著物料流動性和工況的變化，不動層厚度隨機變化；同時，在不動層與流動層之間的所謂“緩動層”也由于橫向速度的存在，形成無規律的竄料回流。從而，一方面導致螺旋秤“皮重值”（即零點值）隨機變化，影響計量的準確性；另一方面，螺旋秤瞬時流量變化率突變，對稱重控制儀表的控制精度影響很大。因此，這種流量不穩定性除與物料性質、生產工況變化有關外，還與螺旋間隙的大小有直接關系。如德國布拉本德(Brabender Technologie)公司介紹:對于螺旋葉徑為250mm的螺旋秤，當螺旋間隙達到4 mm時，造成的測量不確定度會超過6%。

　　2.3測速精度不高，導致計量準確度不高

    由于螺旋秤內的物料是沿著螺旋形的運動軌跡運行的，既有橫向速度又有縱向速度，所以只能采用測量螺旋(或電動機)轉數來替代流速的測量。但其縱向和橫向速度不僅僅取決于螺旋轉速，而且與物料的濕度、粒度、粘性流動性以及填充量、壓力變化等因素密切相關。還以我公司生石灰配料螺旋秤為例，測速傳感器安裝在螺旋葉片縱向軸的頂端（靠出料口一側），由于蒸汽的影響，螺旋桶內此處生石灰粘度很大，從而導致其縱向流速與螺旋轉速不能長期保持恒定的同步關系，使螺旋轉速與生石灰的實際流速產生偏差，而且這種偏差不是恒定的，是隨機的。這使得螺旋秤在其計量過程中產生了不可忽略的速度測量誤差，此種缺陷對于螺旋秤這種計量形式是不可避免的。而與此同時，螺旋秤又與其它連續給料計量設備類似,其瞬時給料量Qt由下式決定: 

　　Qt=kqt·Vt        (t/h)          （式1）

　　式中:qt——螺旋秤內物料的線負荷,kg/m 

　　vt——物料在螺旋內瞬時流動速度,m/s

　　k——稱重系數(調試確定的常數)

    從式1中我們可以看出，在qt一定的情況下，速度測量的誤差必將直接影響瞬時給料量Qt的準確性，進而影響計量的準確度。

　　3.半封閉式皮帶秤替代螺旋秤的應用

　　3.1 半封閉式皮帶秤與螺旋秤在生石灰配料應用上的共同特點：

    由于生石灰具有很強的腐蝕性，一旦飛散到空中，不僅會對周圍的環境造成嚴重污染，還會對現場的操作人員造成傷害。因此，大多數廠家在生石灰配料方面習慣于使用全封閉式的螺旋秤，來抵消上述影響。不過，我廠在使用了由普通電子皮帶秤改進而成的半封閉式皮帶秤后，也達到了類似的效果。此種半封閉式皮帶秤，除了使用帶裙邊的皮帶外，還在星型給料機下料口與秤架之間增加了整體式防塵罩。其中，帶裙邊的皮帶可以防止生石灰從皮帶兩側漏出，而設置在星型給料機下料口與秤架之間的整體式防塵罩則可以防止生石灰飛散到周圍的空氣中去，為生石灰的計量提供了一個密閉的環境。產生了與螺旋秤類似的效果。

　　3.2半封閉式皮帶秤在生石灰配料應用上相對于螺旋秤所顯示出的優點：

　　3.2.1計量過程穩定、準確

    由于在皮帶秤計量過程中，物料先是直接與橡膠皮帶接觸，再通過橡膠皮帶將物料輸送至稱重傳感器的稱量點進行計量的。而橡膠本身的吸震效果就非常好，再加上物料落點到稱重傳感器的稱量點還有一段相對較長的距離，因此物料下落時的沖擊震動對稱重傳感器的影響相當小。決不會像螺旋秤一樣，通過剛性秤體將物料下落時的沖擊震動直接傳遞到稱重傳感器上。減少了物料沖擊震動的影響，使得皮帶秤的計量過程相對于螺旋秤來說，更加穩定、更加準確。

　　3.2.2零點變化較小

    如圖3所示，由于此種電子皮帶秤采用了內、外兩種機械式清掃器來及時清除粘在皮帶內外兩側的物料層。避免了螺旋秤應用中，由于“不動層”與“緩動層”物料的無規則運動而引起的零點隨機變化，提高了計量的準確性。

　　3.2.3測速精度高，計量準確

    由于物料在此種半封閉式皮帶秤中的運動軌跡是最為簡單的直線運動，相對于物料在螺旋秤中的螺旋運動，減少了外界不確定因素的影響，可以較準確的測量出物料的實際速度，提高測速精度。最大限度的保證式1中瞬時給料量Qt的準確性，保證計量的準確……

　　4.注意事項

　　4.1漏料問題

    選用皮帶輸送機進行物料輸送，由于粉末狀物料的特殊性，流動性相當好，采用皮帶進行輸送，漏料問題成了一大解決難題。根據我公司長期使用的經驗，以下幾項措施可以有效的減少此類影響：

    a.配料系統采用雙變頻控制，并且保證在實際生產中，皮帶的速度始終大于星型給料器的速度，從而保證皮帶上料層的可控性。

    b.在料斗下料口處增加滑動式調節塊，根據現場工藝需要及時調整，保持皮帶上料層形狀規則，防止垮料。

    c. 在皮帶秤選型時，要求使用帶裙邊的皮帶，防止粉末狀物料從皮帶兩側漏出。

　　4.2排煙裝置

    在出料口附近增加夾層，安裝排煙道，及時排除消化器中產生的蒸汽，消除蒸汽對物料粘度的影響，以及氣體帶來的壓力影響。

　　4.3星型給料器選型］

    盡量選擇葉片間空腔較小的型號，防止給料量的瞬時驟變過大，從而保證給料的精度，減小皮帶變頻器的調整幅度及調整時間，提高系統對流量波動控制的效率。

　　4.4 皮帶秤儀表

    目前市場皮帶秤儀表產品質量參差不齊，功能基本是互相抄襲，選用不當的儀表往往達不到預期的效果，反而會增大維護量。經過我公司認真選型對比，最后決定選用UNI900B皮帶秤控制儀。其技術水平、產品性能已達到國際一流。該儀表使用高速嵌入式32位CPU，外形美觀，真空熒光點陣屏顯示，中文菜單易學易操作。同時一些功能十分先進，如可以對流量進行線性標定，確保流量波動時系統計量準確，另外其可靠性高，在我公司使用近兩年的時間中，一直運行十分可靠，受到一線使用者的一致好評。

    綜上所述，可以看出在生石灰配料應用上，此種半封閉式皮帶秤相對于傳統的螺旋秤，能夠更好的適應生產工藝的需要。通過我公司近一年來的實際運用，得到了令人滿意的效果。特寫此文，與大家共同分享該項應用的經驗！