定量给料机在锌冶炼中的应用.doc

定量给料机在锌冶炼中的应用摘 要：湿法炼锌净液工序锌粉加料过程一直停留在人工加料的水平上，而应用申克DEL定量给料机及积算仪组成的小尺寸定量给料机成功地实现了锌粉连续加料自动计量。关键词：湿法冶炼 ； 定量给料机 ； DCS控制系统Quantitative feeder in the application of zinc smelting Yang Xiong (Yunnan Chihong Zinc & Germanium Co., Ltd. Qujing Zinc Plant Yunnan Qujing 655000，) Abstract: Net liquid zinc hydrometallurgy process charging process has been to stay level in the artificial feeding The application of Schenck DEL dosing machine and calculator consisting of small weight feeder zinc successfully achieved continuous automatic measurement of feeding.Key Words: Hydrometallurgical processes；Weight feeder；Control system1 引言湿法冶炼中，在锌浸出液送到电解之前要经过净液工序以产出合格的新液。在净液工序，为了除去锌浸出液中的杂质（铜、镉、钴等），需加入锌粉进行置换反应。过去一直沿用人工加锌粉的方式，本厂投产时的原设计是用锌粉罐储存锌粉，再通过电振机下料给入净化槽。下料量的多少没有计量，仅凭人工估计。锌粉加入过多造成浪费，过少又不能满足工艺要求。为了对加入净化槽中锌粉的下料量进行定量给料、流量计量及与DCS系统相连,在原有的锌粉罐下以申克定量给料机代替原来的电振给料机，实现了锌粉连续加料自动计量。定量给料机的投运,解决了过去人工加料无法计量的难题，减轻了操作工繁重的体力劳动，改善了工作环境，节约了锌粉，使生产工艺更合理，提高了生产效率。2 系统构成及控制原理2.1基本结构锌粉连续加料自动计量系统的构成见图1。定量给料机主要由秤体、积算仪及变频器等组成，积算仪提供锌粉流量信号到DCS系统，而DCS系统向积算仪给出锌粉流量的给定信号。图1 锌粉连续加料自动计量系统定量给料机选用申克DEL系列秤体，荷重传感器采用德国HBM公司的Z6FDI-50型，速度传感器采用德国TURCK公司的Bi2-M12-AD4X型，变频器采用西门子公司的420型，传动装置采用SEW。主要工艺条件为：物料：锌粉；粒度：粉状（120目）；水份含量：1%；容重：2.5t/m3；流量范围：40400 kg/h；正常流量：70240 kg/h。由于流量较小及工艺改造位置有限，规格定为B=300mm，L=1300mm，故采用非标设计的申克技术定量给料机。小流量的定量给料机既满足锌粉计量要求，也能在现有条件进行安装。由于流量较小，皮带采用橡塑皮带，皮重相对轻，均匀度好，张力稳定，有利于提高计量精度。图2是DEL型定量给料机秤体机械结构示意图。 图2 DEL型定量给料机秤体结构示意图1-标定支架；2-称量托棍；3-称重传感器；4-皮带清扫器；5-十字簧片；6-称量框架；7-导向托辊；8-张紧螺栓；9-张紧装置；10-犁形清扫器；11-皮带移动方向2.2 工作原理图3 有效称量段示意图P =qL/2 q.l2从图3可知，L为称量段。假设皮带上物料均匀分布，则称量托辊上受到的力为 式中： P-称量托辊所受的力，即称架所承受的物料负荷，(kg);q-皮带单位长度的物料重量,(kgm)；L-称量段长，(m)。式中的P即为图2中的三角形部分。实际三角形部分和虚线部分相等，虚线部分长为 L2，L2称为“有效称量段”长称重传感器将所受的力转变为与其成比例的电压信号，送入积算器。在积算器内经放大、AD转换后，再进行去皮重运算，则得到物料重量信号。速度传感器装在电机与减速机连接处，用直接测电机转速来代替测皮带速度V，速度传感器输出与带速成比例的频率信号，送到积算器，并进行标度变换，即变为m/s。在积算器内对P及V作乘法运算，即得到瞬时流量Q: Q = PV = qLV/2 (kg/s) 从上式可知，控制速度可控制流量。如果q变化了，改变V使qV不变，也就使流量不变将流量给定值与Q比较，其偏差经过积算器运算后输出控制量，由变频器调节电机转速，即皮带速度，使流量保持给定值2.3控制柜定量给料机控制柜内装有定量给料机传动用交流变频调速电机完整的控制及保护回路，控制柜正面装有集中/机旁控制开关、定量给料机启/停开关、各种控制开关、必要的信号灯及仪表显示。2.4 DCS控制系统DCS控制采用艾默生公司DeltaV控制系统,对定量给料机进行控制。DeltaV控制系统保证整个净化工序工艺流程的正常运行，它对一段净化、二段净化、三段净化过程各工艺点的温度、流量、液位等参数进行监控。定量给料机的监控要先在系统中组态，即调用AI、AO输入、输出功能块及指定I/O控制卡件的硬件通道，绘制控制画面，进行数据连接，设置420mA信号的输入输出类型、量程、报警等参数，最后下装到控制器，即可完成系统的组态。将控制柜及申克积算仪设置到远程控制，即可实现在DCS控制显示屏上进行监控。还可根据生产过程相关参数的变化，改变输入到定量给料机积算仪的外给定值(0400kg/h)。由于可在控制显示屏上操作和显示锌粉给料量及相关参数，操作控制极为方便。3、结束语锌粉连续加料自动计量总共应用了6套定量给料机，一段净化应用2套，达到除铜、镉、砷的工艺要求；二段净化应用3套，达到除钴、锗、镍、锑的工艺要求；三段净化应用1套，达到除残余镉、锗、钴的工艺要求；随着净化工序朝大型化、连续化方向发展，增加锌粉定量给料机给净化工序带来如下好处：很好地满足了连续净化生产方式的工艺要求，而且过程控制及调整简单、方便、快捷，使技术条件控制较为稳定；在满足生产工艺条件的情况下，有效地降低锌粉单耗（每吨锌降低13Kg，每年10万吨锌即降低1030万Kg的锌粉），实现产品成本的降低，并减少了各种净化渣的产出量，减少了镉工段的镉渣处理量（每年10万吨锌即减少1030万Kg的渣处理量）；实现了锌粉给料的自动化控制，改善了劳动环境；有效降低了锌粉的吊装次数，原来用小桶（80Kg/桶）吊装，加装定量给料机后改用大桶（800Kg/桶）