【精品论文】球团成品皮带自动喷水降温保护系统设计与应用.pdf

烧结球 团第3 7 卷第3 期 3 8 s i m e r i n ga n d n 蜥2 0 1 2 年6 月 球团成品皮带自动喷水降温保护系统设计与应用 邓瑁，宋建文 ( 莱钢集团矿建公司，山东莱芜2 7 1 1 0 0 ) 摘要：莱钢矿建公司球团厂针对环冷机出料成品皮带容易被高温球团烧蚀的现状“，设计并安装了皮 带机自动喷水降温系统，取得了很好的效果，皮带使用寿命可达6 个月，大大减少了维护费用和维修工作 量，确保了生产连续和稳定。 关键词：红外线测温；冷却降温；皮带输送机 中圈分类号：t f 0 4 6 6 ，t f 3 2 1 2文献标识码：a文章编号：1 0 0 0 8 7 “( 2 0 1 2 ) 0 3 0 0 3 8 0 2 d e s i g no fa u t o m a t i cw a t e rs p r a y i n gc o o l i n gp r o t e c t i o n s y s t e mf o rp e l l e tp r o d u c tb e l tc o n v e y o ra n di t sa p p l i c a t i o n d e n gj u n ，s o n gj i a n - w e n ( m i n i n gc o n s t r u c t i o nc o m p a n y 可l 口蠡触zg r o u p ，l a i w u2 7 11 0 0 ，s h a n d o n g ) a b s t r a c ti nv i e wo ft h ec u r r e n ts i t u a t i o no fe a s ya b l a t i o no fc i r c u l a rc o o l e rd i s c h a r g eb e l tc o n v e y o rb y h i g ht e m p e r a t u r e p e l l e ti nm i n i n gc o n s t r u c t i o nc o m p a n yo fl a i s t e e lg r o u p ，t h ea u t o m a t i cw a t e rs p r a y i n gc o o l i n gp r o t e c t i o ns y s t e mf o rb e l t c o n v e y o rw a sd e s i g n e da n di n s t a l l e d ，a n dg o o de f f e c t w a so b t a i n e d t h es e r v i c eh f eo ft h eb e l tw a su pt o6m o n t h s ，t h e m a i n t e n a n c ec o a ta n dm a i n t e n a n c ew o r kq u a n t i t i e sw e r er e d u c e ds i g n i f i c a n t l y ，a n dt h ep r o d u c t i o nc o n t i n u i t ya n ds t a b i l i t yw e r e e n s u r e d k e yw o l d s i n f r a r e dt e m p e r a t u r em e a s u r e m e n t ；t e m p e r a t u r er e d u c t i o nb yc o o l i n g ；b e l tc o n v e y o r 1 前言 莱钢集团矿山建设有限公司银山球团厂自 2 0 0 6 年投产以来，一直使用链板机输送经环冷 机冷却后的成品球团矿。虽然链板机在耐高温 方面有其自身的优点，但从这几年使用的情况 来看，其缺点也暴露无遗。首先，链板机自重很 大，加上承载大量的成品物料，使得传动系统的 负荷加大，影响了电机和减速箱的使用寿命；其 次，链板机的维修费用较高，每个定修期都要对 其进行检修，每年仅链板机检修需用2 6 天，人 工约2 6 0 工e l ，所需材料费、人工费共计4 6 8 0 0 元。 分析发现，皮带输送机较链板机具有输送 量大、结构简单、维修方便、部件标准化等优点， 完全可以代替链板机进行成品球团运输。但是 皮带本身的耐高温性却不及链板机，当成品球 团矿冷却不好时，易烧蚀皮带，降低其使用寿 命。所以，我们在采用皮带机输送成品球团矿 之后，又设计了自动喷水系统来降低成品球团 温度，从而起到保护皮带的作用。成品运输系 统于2 0 0 6 年6 月改造后，皮带平均使用寿命为 6 个月，每年仅需更换两次皮带，总费用仅为 2 5 2 0 0 元，而且大大减少了维护工作量。 2自动降温系统的设计与实施 2 1 测温装置的选择【2 测量温度的方法有多种，按照测量体是否 收稿日期：2 0 1 2 0 2 2 7 作者简介：邓琚( 1 9 8 1 一) ，男，主要从事电气控制、仪器仪表、能源计量等方面的工作。 2 0 1 2 年第3 期邓瑶等球团成品皮带自动喷水降温保护系统设计与应用 3 9 与被测介质接触，可分为接触式测温法和非接 触式测温法。非接触式主要有红外线测温法， 接触式主要有热电阻、热电偶测温等。它们的 特点列于表1 。 表1 接触式测温和非接触式测温方法的特点 红外测温接触式测温 1 对被测物体无影响 2 检测物体表面温度 3 反应速度快，可测运动中 的物体和瞬态温度 4 测温范围宽 5 测量精度高，分辨率为 0 0 1 或更小 6 可对小面积测温 7 可同时对点、线、面测温 8 ，可测绝对温度，也可测相对 温度 1 对被测物体有影响 2 不适合测瞬态温度 3 不便于测运动中的 物体 4 测温范围不够宽 5 不便于同时测量多个 目标 本系统测量的高温球团矿属于小面积、运 动物体。由表1 可知，这种情况适合采用非接 触式的红外测温法。 2 2 电控系统设计【1 电控系统的控制原理见图1 ，仪表接线图见 蓁橐蓁垂 鎏蓁 鎏粪 耄 管 动动 电 菝采譬要 光 道 喷 喷磁 誊话军尝 报 泵 水 水 阀 磊萄 “” 警 图1 电气控制原理图 高温报警测温仪表低温报警 1 7 哆曾1 。61 纠8 图2 仪表接线图 首先将红外线探头固定在下料口处，探头 距离物料最高处约0 2 5m ；调整探头焦距，使其 对准物料，确保测温准确。 系统投入前，将自动转换开关打至自动喷 水，此时系统为自动状态。当物料从下料口落 下至皮带时，红外线探头就开始测温。当测试 温度低于设定值( 皮带最高承受温度，定为7 5 ) 时，仪表j 2 节点闭合，中间继电器k a 2 常闭 节点断开，将主控制回路断开，此时无水喷出， 皮带正常运行。 当探头检测到物料温度等于或高于设定值 7 5 时，仪表j 1 节点闭合，j 2 节点断开。此时， 中问继电器k a 2 线圈失电，k a 2 常闭节点闭 合，同时，中间继电器k a l 线圈带电，k a l 常开 节点闭合，主接触器k m 线圈通电，k m 触点闭 合，电磁阀通电打开，同时管道泵开启，开始自 动喷水。同时，声光报警启动，提醒岗位操作人 员注意观察降温系统及皮带机运行情况。 当探头检测到物料温度下降至规定温度以 下时，仪表节点j l 断开，同时节点j 2 闭合，此时 中间继电器k a l 和k a 2 同时动作，一方面j 1 闭合使得k a l 线圈失电，k a l 常开节点断开， 主接触器k m 线圈失电，电磁阀断电闭合，管道 泵停止运转；另一方面，j 2 闭合使得k a 2 线圈 带电，k a 2 常闭节点断开，系统停止喷水。 2 3 系统安装调试 利用2 0 0 6 年6 月检修之机，我们安装了此 系统。安装、调试仅用了1 天时间，用工4 个工 日。投入运行至今，系统工作稳定，效果良好。 3 使用中遇到的问题及解决方法 3 1 系统误动作问题及其处理 1 】 由于高温球团矿自身体积较小，同时还具 有一定的流动性，所以在测温时容易出现测量 不连续，导致系统误动作。例如：当出现的高温 球团数量不多，高温球也并未对皮带造成烧蚀 时，系统依旧按照原方式工作就会造成系统动 作，过多的喷水容易导致皮带打滑，还可能造成 成品球团矿水分过大而影响其质量，而且浪费 ( 下转第6 0 页) 烧 结 球团第3 7 卷第3 期 的生产效果是比较好的。 4对转底炉直接还原工艺的一点 思考 1 ) 转底炉工艺在直接还原工艺中具有一定 的优势，但同时也存在一定的局限性。各企业 在规划时，应根据切实需要进行选择，不宜盲目 投资建设。 2 ) 虽然我国已建成投产与在建的转底炉有 多套装置，但该工艺在国内并不成熟完善，还有 许多关键技术问题需要解决，其商业价值也有 待已建成投产的企业长期运营验证。 3 ) 转底炉直接还原工艺技术除了可以处理 钢铁厂粉尘外，还可以对难选矿粉、难烧结的矿 粉、杂矿粉等直接进行还原处理，生成金属化率 为7 0 以上的金属化球团，供高炉或转炉使用。 转底炉流程的铁精矿不需烧结处理，不使用焦 炭，从根本上避免了烧结烟气脱硫、焦煤资源采 购困难以及环保压力大等问题。因此，我国转 底炉工艺应定位于环保和资源综合利用方面， 着重开发处理钢铁厂废弃物，回收其中所含有 有价元素的技术，而不应以生产高品质的d r i 为主导方向 5 。 参考文献 【j 杨金福，王霞，张英才，等高炉中有害元素的平衡分析 及其脱除 j 中国冶金，2 0 0 7 ，1 7 ( 1 1 ) ：3 5 2 王雪松，傅元坤，李荣毅高炉内锌的分布及平衡 j 钢 铁研究学报，2 0 0 5 1 7 ( 1 ) ：6 8 3 李肇毅宝钢高炉的锌危害及其抑制 j 宝钢技术， 2 0 0 2 ( 6 ) ：1 8 4 王尚槐，冯俊小环形转底炉海绵铁生产方法 j + 冶金 能源，1 9 9 6 ，1 5 ( 6 ) ：7 5 张汉泉，朱德庆直接还原的现状与发展 j 钢铁研究， 2 0 0 2 ，1 4 ( 2 ) ：5 1 ( 上接第3 9 页) 水资源。 经过反复实验，我们在系统中加入了时间 继电器k t ( 见图1 ) ，并通过j l 节点控制，这 样，j 1 节点同时控制中间继电器k a l 和时问 继电器k t 。有了这个时间继电器，系统喷水 在时间上就会有一个延时。当有少量高温球团 出现时，由于测得超过规定温度上限的时间达 不到继电器设定的时间( 设置为从物料落到皮 带上到运动至喷水口的时间) ，系统就不会动 作。相反，如果有大量的高温球团出现，测温 值持续高于规定的上限值并达到继电器设定的 时间，系统即开始喷水降温。通过此方法，有 效地改善了系统运行的可靠性。 如果有更复杂的情况出现，还可将转换开 关转制手动喷水，进行人工操作，以便更好地 保护皮带。 3 2 其他问题及处理 3 2 1 测温值无变化 其原因有二：可能未正确瞄准；镜头 不清洁，有灰尘或油污导致测温值无变化。相 应的处理方法：正确瞄准被测目标；用镜 头纸或软布清洁红外探头。 3 2 2 测温值波动 导致测温值波动的原因也有两个方面： 现场干扰；下料口振动导致红外探头抖动。 相应的处理方法：连接屏蔽线与设备接地； 加固下料口，减少探头抖动。 4 结束语 成品