1、概述
MT-3接触式散料测水仪是应用检测、仪表、计算机、现代电子技术研制的最新技术产品。其利用人工智能和模糊数学等高技术手段解决了冶金系统的连续测量散料水份的生产技术难题,仅用两组电极与被测散料接触,从而实现了烧结料水份的在线、实时、快速检测。MT-3接触式散料测水仪以CRT显示瞬时水份值以及水份变化趋势图,并且配有标准RS-485、4-20mA(可选)通讯接口,可以直接与计算机监控系统连接,也可以与上位计算机组网通讯。在现场有粉尘和蒸汽的条件下工作性能稳定,运行可靠,操作维护简便。本文就此装置在宣钢86m2烧结机的开发应用进行阐述。
2、MT-3接触式散料测水仪的基本结构原理
MT-3接触式散料测水仪由两组电极、仪器本体与工控机组成,两组电极与仪器本体通过电缆连接。测水仪本体采用壁挂式安装,两组电极与被测散料接触,其中激励电极提供激励信号,检测电极检测反映水分的信号,此信号经信号变换电路处理后,通过RS-485通讯接口送往工控机,工控机利用模糊数学等算法,经软件处理,得到被测散料的水分值,在CRT上实时显示水份值及其变化趋势,同时在仪器本体的液晶(或数码管)显示器上显示瞬时水份值。可将瞬时水份值通过标准RS-485、4-20mA(可选)通讯接口,直接与计算机监控系统连接,也可以与上位计算机组网通讯,便于用户实现计算机管理和控制。
MT-3接触式散料测水仪的工作原理见图1。

图1MT-3接触式散料测水仪的工作原理图
3、MT-3接触式散料测水仪的技术特点
⑴测量显示:15英寸彩色CRT显示水份值及其趋势图(工控机),液晶(或数码管)显示器显示瞬时水份值(仪器本体);⑵测量范围:4%~12%;⑶准确度:±0.3%;⑷电源电压:220V±10%AC,50Hz;⑸环境温度:0~50℃;⑹环境湿度:10%~85%;⑺功率消耗:<200W;⑻外形尺寸:230mm(宽)×310mm(高)×125mm(深)(仪器本体)。
4、MT-3接触式散料测水仪的影响因素
MT-3接触式散料测水仪采用接触测量方式工作,适应有蒸汽、粉尘的工业现场。仅需对电极进行日常维护,每班应经常注意观察电极与料面的接触情况,保证电极与料面可靠接触,如电极磨损严重,不能与料面接触,应及时处理,更换或加长电极。MT-3接触式散料测水仪的一些故障现象及排除方法见表1。
表1 MT-3接触式散料测水仪故障现象及排除
故障现象
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故障原因
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排除方法CRT显示器不亮
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电源未接通,显示器损坏
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接通电源,更换显示器工控机不启动
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电源未接通,工控机损坏
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接通电源,检查工控机测水仪电源指示灯不亮
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电源未接通,测水仪指示灯损坏
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接通电源,更换指示灯测水仪电源指示灯不闪烁
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测水仪损坏
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检查测水仪测水仪通讯指示灯不闪烁
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测水仪与工控机的通讯电缆损坏
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更换通讯电缆
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测水仪通讯指示灯不闪且工控机连续鸣叫
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接地线断路
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恢复接地线,重新开机工
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控机不鸣叫,显示水份0
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测水仪的电机电缆断路
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检查电缆
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电极与料面未接触
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检查电极
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5、MT-3接触式散料测水仪的安装
MT-3接触式散料测水仪由两组电极、仪器本体和工控机组成,两组电极与仪器本体通过电缆连接;仪器本体与工控机通过RS-485网络连接。
(1)MT-3接触式散料测水仪本体安装
MT-3接触式散料测水仪本体采用壁挂式安装,其外形尺寸及安装方式为大致310mm×230mm×125mm的几何体。安装仪表的场地应注意:①无腐蚀性气体,②无剧烈震动。
(2)仪表接线
MT-3接触式散料测水仪通过RS-485接口、屏蔽双绞线与工控机连接,如连接长度大于1200m,可加装中继器。仪表接线端子与电极之间的接线A、B、C,分别为多股单芯电缆,其横截面积不小于0.5mm2,电缆长度不大于40m。打开壁挂机箱前面板,A、B、C三个接线端子分别接A、B、C三个电极,内部模块间是连接好的。
6、MT-3接触式散料测水仪取样及水份测量操作
⒍1水份确定标准
水份确定以称重烘干法为标准。
M=(W-W')/W×100%
式中:M-试样料中的水份含量;W-烘干前试样的重量,g;W'-烘干后试样的重量,g。
⒍2仪器及工具
⑴称量仪器:采用天平称量,称量范围0-1000g,感量最低要求0.5g;⑵烘箱:温度自动控制,精度±5℃;⑶干燥器数个;⑷托盘十个;⑸取样铲一把;⑹密封塑料袋数个;⑺毛刷一把。
⒍3皮带上取样
⑴在测水仪主画面上显示的水份变化趋势图比较平稳的状态下,用取样铲迅速在皮带上取样,试样装入塑料袋中密封好,试样重量≥1500g。显示的水份变化趋势图趋于直线时取样最好;
⑵在取样的同时记下瞬时水份显示值,并对试样编号记录。
⒍4称重与烘干
⑴用毛刷将托盘刷干净备用;⑵每个试样分成两个子试样,重量分别为500g;⑶将子试样倒入托盘中,放入烘箱中烘干;⑷烘箱温度为120±5℃,烘干时间2小时;⑸将烘干的子试样放入干燥器中冷却;⑹将冷却后的子试样称重。
⒍5数据处理
⑴按照公式M=(W-W')/W×100%计算水份含量;
⑵两个子试样的水份相差应≤0.3%,取二者的平均值为该试样的水份;
⑶如果两个子试样的水份之差>0.3%,该试样作废。
⑷当显示器与皮带相距较远,无法进行取样、记录数据的瞬间操作时,可定时取料(如:规定2点整开始取样、记录,以后每10秒钟操作一次,共取样6次,记录6个数据),烘干后算出此一分钟的平均水份,然后再与记录数据的平均数比较。
7、MT-3接触式散料测水仪的生产应用效果
以前人工取样分析烧结矿混料水份的缺陷是:分析代表性不强、分析间断不连续,而MT-3接触式散料测水仪投用后,一是水份分析代表性强;二是对烧结矿混料水份实施了在线连续监测,便于及时调整,使烧结混合料的水份基本上稳定在7.5%±0.3%,保证了烧结混合料在混料机内利于成球,而且烧结矿层透气性适宜,烧结矿的强度等相关指标改善,见表2。
表2宣钢86m2烧结机MT-3接触式散料测水仪应用前后相关指标
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混合料水份,%
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烧结矿转鼓强度,%
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<5mm粒级,%
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2003年1~7月
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7.0%±1%
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75.2
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4.90
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2003年9~12月
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7.5%±0.3%
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76.2
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4.79
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2004年
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7.5%±0.3%
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75.8
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4.42
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2005年1~3月
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7.5%±0.3%
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75.8
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4.52
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8、结语
宣钢86m2烧结机MT-3接触式散料测水仪应用后,取得了烧结矿层透气性适宜,烧结矿的强度等相关指标改善的效果。 |