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通过雷达液位计智能控制定量装车铁水液位测量中的应用

日期：2018-08-16 来源：作者：

[ 摘要 ] 随着冶金行业高炉大型化的发展，高炉 - 转炉界面也实现了“一罐到底”的生产工艺，节省了能源、降低了生产成本、延长了铁水罐的使用寿命，但一罐到底的模式存在无法准确控制高炉铁水的出铁量的问题，从而给转炉冶炼过程操作及出钢合金化带来一定难度，另外，如果铁水罐车周转时间过长，容易造成铁水罐大量结铁。这就要求高炉铁水注入铁水罐后，要尽快完成秤量并运输至转炉工序，本文介绍的智能控制定量装车铁水液位计，实现了精准控制铁水量、快速周转的要求。

一、概述

随着冶金行业高炉大型化的发展，高炉 - 转炉界面也实现了“一罐到底”的生产工艺，节省了能源、降低了生产成本、延长了铁水罐的使用寿命，但一罐到底的模式存在无法准确控制高炉铁水的出铁量的问题，从而给转炉冶炼过程操作及出钢合金化带来一定难度，另外，如果铁水罐车周转时间过长，容易造成铁水罐大量结铁，这就要求高炉铁水注入铁水罐后，要尽快完成称量并运输至转炉工序。

智能控制定量装车铁水液位计安装在高炉出铁口下面的线路上，当铁水罐车驶上衡器，并到位停止后，高炉出铁口即开始往铁水罐里注入铁水，轨道衡实时进行称重，并将重量值显示在室外的 LED 大屏幕上，配合雷达液位计，大屏幕上同时显示铁水罐中铁水的液位位置，当液位到达设定值时，即进行声光报警提示，控制装车量，待铁水灌装到设定值，即停止灌装，同时显示出zui终的重量值和液位置。称量结束后，铁水罐车即可驶离轨道衡，运输至转炉进行炼钢作业。在整个过程中，铁水罐运输车是不需要移动的，整个过程是连续的、高效的，节省了周转的时间，实现了定量装车和准确称重，确保了作业的安全性和可靠性。

二、结构组成及技术参数

（一）结构组成

智能控制定量装车铁水液位计主要包括称重轨道衡、雷达液位计（LD91高频雷达液位计）、智能控制终端、智能识别系统、滚动大屏幕显示系统、声光报警系统等部分。

（1）称重轨道衡作为定量装车铁水液位计的称重部分，采用静态整车计量的方式，称重计量精度高，操作方便。轨道衡秤体采用组合秤台形式，可以满足不同车型、不同轴距铁水罐车的称量，当称量大吨位长轴距铁水罐车时，采用（A+B） +（A″+B″ ）组合的方式，其中 A+B 秤台可以实现前转向架的计量，A″+B″秤台进行后转向架的计量，组合起来实现整车计量，前后秤台中间采用混凝土结构，节省了钢材，降低了费用；当称量小吨位、小轴距车辆时，采用 B+B″秤体的方式，其中 B 秤台实现前转向架计量，B″秤台实现后转向架的计量，组合起来实现整车计量，可避免了小吨位车辆的牵引车驶入秤台，导致称量不准。结构示意图如图 1 所示：

秤体台面铺设耐火砖及耐火沙，防止铁水外溢时对秤体的损坏，在秤体外侧配有防飞溅防尘板，可以方便快捷的清除飞溅物，充分保护轨道衡秤体。

（2）为确保铁水罐中铁水的液位准确可靠，系统配置了雷达液位计，形成了直接测量和间接测量（轨道衡称重）互为冗余的方式，解决了灌注的高温铁水密度不恒定且有大气泡，通过称重重量计算的液位不能保证铁水外溢的安全管理的要求，实现铁水的精准控制和液位的测量，实现了系统的安全性和可靠性。

（3）智能控制终端具有称重计量、车号包号自动识别、大屏幕显示输出、声光报警输出、罐车摆放到位反馈、定量装车数据采集等功能，可实现轨道衡的智能控制。智能控制终端使用触摸屏显示并操作，操作灵活方便，同时配备操作按钮，保障应急使用。

（4）智能识别系统包括车号识别系统和包号识别装置，采用 RFID 技术，通过射频信号自动识别铁水罐运输车的车号、铁水罐的包号，解决了车、罐分离的问题，根据生产管理系统提供的铁水灌装和运输计划提供的罐容量、灌装量等信息，在计量和灌装过程中通过轨道衡实时动态监测铁水量，出现异常时及时报警，并根据异常级别进行停止灌装、声光警示等控制，防止欠量、超量、异常等情况，保障铁水灌装过程可监管，做到系统安全、可靠。

（5）滚动大屏幕系统可实时显示铁水罐的毛重、皮重、净重信息，并伴有语音报警，信息显示在显示屏上（字或数值），并播放声音。报警信息包括毛重超重、净重超重、皮重超标报警和出铁 80%和出铁 90%预警，并算出出铁流速和剩余出铁时间，各种报警信息的设置均可配置。

（二）系统主要技术参数指标：

（1） zui大称量：600t；

（2）称量方式：静态整车计量；

（3）安全载荷：150%；

（4）计量精度：中准确度级；

（5）定量装车精度：±0.1‰FS；

（6）称量对象：铁水罐车，同时满足多种不同轴距的车型。

三、系统原理框图及工作流程

（1）原理框图如图 2 所示：