Весоизмерительные и дозирующие устройства компонентов шихты
Основным элементом системы автоматического весового дозирования является датчик веса (весоизмеритель, дозатор). В настоящее время в России серийно выпускают несколько типов весоизмерителей, предназначенных для взвешивания и дозирования шихтовых материалов. Наиболее широко на металлургических заводах применяют весоизмерители и дозаторы типов ЛТМ, ЛДА, BЛ.
Весы типа ЛТМ, встраивающиеся в стандартные транспортеры, предназначены для определения данных о производительности транспортера и количестве прошедшего материала.
Ленточные автоматические дозаторы ЛДА, разработанные в институте НИКИМП, предназначены для непрерывной выдачи различных сыпучих материалов из бункеров с заданной весовой производительностью. Выпускают несколько типоразмеров дозаторов по наибольшей производительности дозирования (от 12 до 130 г/ч).
Дозатор ЛДА состоит из электровибрационного питателя с вибродвигателем и весового ленточного транспортера. Вибрационный питатель подвешивают на рессорах к горловине расходного бункера, весовую часть рамой опирают на специальную опорную металлоконструкцию. Транспортер является весовой платформой, на которой осуществляется непрерывный весовой контроль дозируемого материала. Блок управления дозатором монтируют и отдельном шкафу.
Схема работы дозатора показана на рис. 49. Весовой транспортер 2 приводится от двигателя 1 через редуктор. При этом на ленту 3 транспортера через электровибрационный питатель 5 непрерывно поступает дозируемый материал. Действующие на платформу транспортера усилия от веса материала передаются через рычажную систему 9 на уравновешивающую часть 8. Деформация уравновешивающей пружины 7 от уменьшения или увеличения нагрузки на ленту вызывает соответствующее перемещение плунжера индукционного датчика 6, соединенного со вторичным дифференциально-трансформаторным прибором 10. При нарушении равновесия включается исполнительный механизм 11 потенциал-регулятора, который изменяет величину напряжения постоянного тока на катушках электродвигателя 4, что соответственно изменяет амплитуду вибраций лотка, а следовательно, и производительность вибропитателя. Производительность будет измениться до тех нор, пока количество материала па ленте конвейера не станет равным заданному.
К недостаткам дозаторов ЛДА следует отнести значительное превышение допустимой погрешности дозатора (±2%) вследствие зависания материалов в бункерах. Сравнительно большие габариты дозаторов требуют существенной реконструкции бункеров при установке их на действующих агрегатах.
Ленточный весоизмеритель ВЛ. разработанный специальным конструкторским бюро «Цветметавтоматика», представляет собой короткий транспортер, установленный на платформе товарных рычажных весов, помещенной между ветвями транспортера. В качестве привода транспортера весоизмерителя применен асинхронный электродвигатель, вращение которого передается на ведущий барабан транспортера через редуктор и цепную передачу. При постоянной скорости движения ленты транспортера масса материала на ленте в каждый момент времени определяется мгновенным значением расхода дозируемого материала.
Транспортер с двигателем и редуктором устанавливают на платформе рычажных весов BCP-1 и уравновешивают перемещением дополнительного груза на коромысле весов, которое тягой связано с платформой циферблатных квадрантных весов ВПП-10. Принцип их действия заключается в том, что при нарушении равновесия систем изменяется плечо, на которое действует вес контргруза квадранта, вследствие чего равновесие восстанавливается автоматически при новом положении весовой системы. С рычажной системой квадрантных весов сочленена стрелка, а с основным коромыслом рычажных весов — два индукционных датчика индукционно-телеметрической и дифференциально-трансформаторной системы. Данные с весоизмерителя передаются на регистрирующий и суммирующий прибор, а изменение веса является импульсом для регулирования в системе автоматического весового дозирования.
Весоизмеритель ВЛ-1058 рассчитан на расходы от 30 до 200 т/ч. Изменение пределов измерения достигается применением редуктора и цепной передачи с соответствующими передаточными отношениями. Весоизмеритель ВЛ-1059 выпускают с пределами измерении от 0,3 до 5 т/ч. Основная погрешность взвешивания составляет 1,5%.
Взвешивание расплавленных шлаков и штейнов относится к наиболее сложным проблемам весоизмерительной техники. Объемные измерения расплавленных масс в ковшах, применяемые в настоящее время па металлургических заводах, являются ориентировочными и не могут быть использованы в системах автоматического регулирования и управления. Поскольку основным средством транспортирования расплавленных масс между агрегатами металлургического цеха являются мостовые крапы, проблему взвешивании указанных продуктов решают путем создания крановых весов.
Специальным конструкторским бюро испытательных машин создам опытный образец крановых электронно-тензометрических весов марки 596К50, предназначенных для взвешивания в. ковшах расплавленной массы штейна, шлака и других материалов. Пределы взвешивании составляют от 5 до 50 т; допускаемая погрешность ±2% (отп.). Взвешивание осуществляется при помощи тензометрических датчиков сжатия (проволочных преобразователей). Результаты взвешивания демонстрируются на указательном приборе, который устанавливают в кабине крановщика, а также на вторичном цифровом табло, устанавливаемом снаружи кабины крана. Управляет весами крановщик с пульта управления, в котором для удобства также вмонтированы миниатюрные цифровые табло.
Весы состоят из следующих основных узлов:
1. Блока тензодатчиков, встраиваемого в корпус рамы тележки. В цапфу корпуса обоймы блоков устанавливают верхний блок полиспаста главного подъема. Каждый тензодатчик представляет собой сбалансированный мост. Под действием груза плечи моста тензодатчика уменьшают свое сопротивление, создавая разбаланс моста, пропорциональный весу груза. Четыре моста тензодатчиков включены параллельно;
2. Аппаратуры регистрации, включающей указательный и регистрирующий прибор, цифровое табло и пульт управления весами.
Принцип действия весов поясняется блок-схемой (рис. 50). Собственно электроинотензометрические весы включают блок тензоатчиков ВТ и вторичный прибор ВП. Преобразователь угла поворота указательной стрелки вторичного прибора в числовой эквивалент состоит из датчика импульсов ДИ, реверсивных счетчиков I и 11 разряда PC1, РС2, дешифраторов I и II разряда ДШ1, ДШ2 и цифровых табло I и II разряда ЦТ I. ЦТ2. Управление весами осуществляется при помощи блока управления БУ. Блок питания БП обеспечивает питание всех элементов схемы.
Датчик импульсов осуществляет; преобразование угла поворота указательной стрелки весов в электрические импульсы, число которых пропорционально этому углу; оценку направления вращения стрелки; переключение реверсивного счетчика импульсов на сложение или вычитание в зависимости от направлении движения стрелки и режима работы «набор» или «разгрузка».
Реверсивный счетчик импульсов проводит: сложение или вычитание поступающих импульсов; выдачу информации, закодированной в двоично-десятичном коде в схему дешифрации.
Дешифратор осуществляет: дешифрацию информации, записанной в счетчике; усиление расшифрованного сигнала; включение реле, коммутирующих цифровое табло.
Опытный образец крановых весов изготовлен заводом тяжелого весостроения им. Старостина и проходит опытно-промышленную эксплуатацию на Балхашском горно-металлургическом комбинате.