鋼鐵廠煉鋼工藝用鋼水包的稱重計量，屬典型的高溫環(huán)境計量。針對冶金設(shè) 備的特殊結(jié)構(gòu)而設(shè)計相適應(yīng)的耐高溫秤體稱、重承載器,將耐高溫秤體“嵌入”、“對接”到 冶金設(shè)備而實現(xiàn)稱重計量，是解決高溫環(huán)境稱重計量的技術(shù)措施之一。解決高溫環(huán)境的稱重計 量，具有一定的挑戰(zhàn)性和難度,也是稱重技術(shù)工作需不斷探索的計量課題之一。

―、概述

在冶金企業(yè)，高溫環(huán)境較多，高溫環(huán)境的稱 重計量，又往往是需對現(xiàn)場的設(shè)備進行技術(shù)改造 為前提。即針對冶金設(shè)備的特殊結(jié)構(gòu)而設(shè)計相適 應(yīng)的耐高溫秤體（稱重承載器,將耐高溫秤體 “嵌入” “對接”到冶金設(shè)備而實現(xiàn)稱重計量。鋼 鐵廠煉鋼工藝用鋼水包的稱重計量，就是“高溫 計量”的典型實例之一。

二、現(xiàn)場工況與技術(shù)背景

（―）現(xiàn)場工況

在鋼鐵煉鋼過程中，常使用一種裝載于軌道 車的“鋼包”對高溫鋼水進行裝載轉(zhuǎn)移，人們俗 稱“軌道扒渣車”。

鋼鐵廠煉鋼工藝要求，轉(zhuǎn)爐上的鋼水倒入軌 道車上的鋼包內(nèi)多次倒入,當(dāng)車上鋼包內(nèi)的鋼 水量達到工藝要求后，車輛將鋼包轉(zhuǎn)入下一道工 序。鋼水轉(zhuǎn)移后，對鋼包進行“扒渣”清理，空 包再次裝載鋼水。為提高設(shè)備使用效率，使設(shè)備發(fā)揮最大生產(chǎn)力， 對鋼包裝載鋼水的量，須進行測量與控制，故需 在軌道車上改造設(shè)計“嵌入”一套稱量裝置，既 能對每次倒入的鋼水進行稱量，又能對“扒渣” 完后的空包進行稱量。

扒渣鋼包車現(xiàn)場實物，如圖1所示。鋼包加 鋼水的總重量約為200t?300t。

（二）嵌入改造安裝電子秤的基本要求

（1）原有運載設(shè)備的整體外形和強度，不得被 破壞，電子秤加裝后，不得影響原有現(xiàn)場設(shè)備的 正常運行；

（2）生產(chǎn)現(xiàn)場具有高溫影響實際情況，電子稱 量裝置必須耐高溫，在+200°C?+250°C之內(nèi)正常 工作；

（3）安裝電子稱重設(shè)備后，其稱重計量準(zhǔn)確度 滿足煉鋼工藝的要求，準(zhǔn)確度在± 1%F.S左右；

（4）扒渣車帶有傾翻裝置，車架的傾翻，通過 液壓缸推動來完成。傾翻機構(gòu)由齒條導(dǎo)向與定位， 傾翻行程140cm。安裝電子稱重設(shè)備后，不能影響 原有傾翻機構(gòu)的正常運行。

三、扒渣車鋼包計量電子秤改造設(shè)計方案 一總體設(shè)計方案

由于軌道扒渣車為特殊生產(chǎn)作業(yè)設(shè)備，在安裝電子秤秤量箱時，又不能對原車架的機械構(gòu)件 進行改動，且安裝后的電子秤不能影響軌道車扒 渣車的正常運行，電子秤秤量箱，只能直接安裝 在原車架上。電子秤安裝示意圖，如圖3所示。

軌道扒渣車鋼包計量電子稱量裝置系統(tǒng)結(jié)構(gòu), 如圖4所示。

電子稱量系統(tǒng)，由稱量箱秤體（對稱平行安 裝兩套、高溫稱重傳感器四套、稱重接線盒， 稱量數(shù)據(jù)無線發(fā)射機、稱量數(shù)據(jù)無線接收機、大 屏幕顯示器等構(gòu)成。

（二）秤體結(jié)構(gòu)設(shè)計

（1）秤體采用密封整體式結(jié)構(gòu)稱量箱。稱量箱 外形，如圖5所示。由于扒渣車載重量大，車輛在制動、運行或 剎車時所產(chǎn)生的沖擊力比較大，對秤體內(nèi)部連接 件會產(chǎn)生的剪切力較大。為了保證上、下可靠連 接，在上壓頭、承壓梁、傳感器、下底板之間采 用高強度螺栓緊固。為防止軌道車在起動或剎車 時所產(chǎn)生的水平剪力破壞與稱重傳感器的緊固螺 栓，在設(shè)計時承壓頭與承壓梁、承壓梁與傳感器、 傳感器與下底板之間全部采用凹槽嵌入式設(shè)計， 減少螺栓受到剪切力的影響，而大部分剪切力由 稱重傳感器本體來承擔(dān)。

另外，稱量箱側(cè)面，采用可方便拆卸的窗口 板結(jié)構(gòu)形式，以方便對傳感器的使用情況進行檢 測。

設(shè)計中充分考慮現(xiàn)場的工藝要求，秤量箱為 ―整體式結(jié)構(gòu)，可直接與現(xiàn)場車架進行焊接安裝， ―般只需3h~4h即可完成安裝。

（2）稱重傳感器的選用

稱量箱所選配的稱重傳感器，必須具有足夠 的抗沖擊能力；便于維護和檢修；具有高性能指 標(biāo)。根據(jù)以上特點，選用余通公司設(shè)計、制作的 TY2011G橋式耐高溫稱重傳感器。TY2011G稱重 傳感器外形實物，如圖6所示。TY2011G稱重傳 感器特點：

TY2011G耐高溫稱重傳感器采用橋式結(jié)構(gòu)設(shè) 計。橋式稱重傳感器：具有極強的加載性能，對 側(cè)向力和加載位置變化不敏感，即具有抗較強的 側(cè)載能力；

（三）稱量信號及稱重儀表選用

電子秤安裝在扒渣車上，是一種在移動中使 用的電子秤，但電子秤的稱量結(jié)果要求是送到控 制器，根據(jù)現(xiàn)場條件選用無線傳輸稱量信號的工 作方案。

采用無線傳輸系統(tǒng)可以降低由于信號線的燒 斷而出現(xiàn)的故障，提高系統(tǒng)的可靠性；無線傳輸 系統(tǒng)的工作過程：牽引臺車上將傳感器信號轉(zhuǎn)換 數(shù)字信號，再用電臺將此數(shù)字信號發(fā)射出去，控 制室內(nèi)的接收機收到電子秤數(shù)據(jù)信號后再完成顯 示、去皮、輸出標(biāo)準(zhǔn)模擬信號或通訊接口等功能和WFJ- S電子秤數(shù)據(jù) 無線接收機組成。發(fā)射機主要完成傳感器信號放 大、A/D轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)無線發(fā)射功能，接收機主要完 成數(shù)據(jù)接收、稱量標(biāo)定、各種稱量功能操作和稱 量信號輸出功能。WFJ-F/S無線稱重儀，如圖7所 示。

WFJ- FS型電子秤數(shù)據(jù)無線傳輸系統(tǒng)，在冶金 行業(yè)的長期使用，可以滿足移動電子秤的各項功 能要求。

（四）安裝與信號電纜走線

（1）軌道扒渣車電子秤，由于軌道車是處于運 動中的計量，則其電子秤的安裝與信號線布線、 走線需有特殊性設(shè)計與布局；

（2）稱重數(shù)據(jù)采集與發(fā)送機，安裝于扒渣車的 電氣控制柜內(nèi)；

（3）稱重數(shù)據(jù)信號線于車架下方走線，信號電 纜須有護套防護，防止鋼水飛濺燒損及車輛運轉(zhuǎn) 時的磨損領(lǐng)依據(jù)現(xiàn)場實物確定具體走向；

（4）稱重傳感器與整體式稱量箱，于制造廠整 體制造安裝并檢測調(diào)試；稱量箱于現(xiàn)場直接安裝 于車架主梁平面，采用焊接方式連接。

四、電子秤的綜合性能指標(biāo)

（―）電子秤系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)

1最大稱量：240t ；

2綜合準(zhǔn)確度：s 1%F.S；

3計量方式：靜態(tài)計量；

3分度數(shù)：2400 ；

4分度值：100kg。

（二）稱重傳感器技術(shù)參

1 型號量程：TY2011G- 150t ；

2綜合準(zhǔn)確度：0.05%F.S ；

3 靈敏度：1.5± 0.2%mv/v ；

4輸入阻抗：780± 300 ；

5輸出阻抗：700± 30 ；

6過載能力：150%。

五、安裝與使用

（一）改造安裝

1用戶需保證鋼包耳座安放平臺（車架上平 面必須光滑、平整，無任何雜物、焊渣。軌道 車車梁對稱且處于同一水平面內(nèi)；

2秤量箱安裝后，須保障兩稱量箱4傳感器 的承壓頭處于同一水平平面內(nèi)，這樣才可保障各 傳感器同時受力均勻，以提高稱重準(zhǔn)確性；

3由于稱量箱須安裝在原軌道車車梁平面支 座上，稱量箱的高度應(yīng)盡可能地放低，以提高鋼 包座入后的穩(wěn)定性。

（二）使用操作

（1）扒渣車處于一般的工廠軌道之上，軌道的 平行平整程度，會影響車梁的平行平面程度，安 裝于車梁上的的電子秤會產(chǎn)生角差一應(yīng)在平行 平整的軌道上進行稱量操作；

（2）軌道車車梁的平行平整程度，會影響安裝 于上的電子秤秤臺的平行平整程度，稱量時也會 產(chǎn)生稱量角差一應(yīng)對二平行車梁進行水平測試, 如不在同一水平面內(nèi)，稱量箱安裝時應(yīng)有墊平物；

（3）扒渣車帶有傾翻裝置，車架的傾翻通過液 壓缸推動來完成，當(dāng)車架回復(fù)時，車架回到原始位置的誤差，也會影響秤體平行平整程度而產(chǎn)生稱量誤差 在回程空包計量和鋼水計量前應(yīng)檢查傾翻機構(gòu)的復(fù)位情況。

㈢軌道扒渣車電子秤

計量時，其影響稱重準(zhǔn)確性的因素較多，影 響其準(zhǔn)確度等計量性能，但能基本滿足工藝計量 要求。

六、結(jié)束語

鋼鐵廠煉鋼工藝用鋼水包的稱重計量，屬高 溫稱重計量技術(shù)領(lǐng)域。解決高溫環(huán)境的稱重計量， 具有一定的挑戰(zhàn)性。本高溫計量改造方案，于廣 西柳州鋼鐵公司煉鋼廠得以實現(xiàn)。

在冶金工業(yè)，高溫環(huán)境較多，高溫環(huán)境的稱 重計量，又往往是需對現(xiàn)場的設(shè)備進行改造為前 提。如何設(shè)計適應(yīng)高溫環(huán)境的稱重承載器，以 “嵌入”相應(yīng)的冶金工業(yè)設(shè)備，進行“對接”，以 實現(xiàn)冶金高溫環(huán)境的稱重計量，也是稱重技術(shù)工 作需不斷探索的計量課題之一。