1、安徽工業(yè)大學(xué)工程碩士專業(yè)學(xué)位論文開題報(bào)告姓 名： _ _ _學(xué) 號：_ _ _培養(yǎng)領(lǐng)域：_ _ 校內(nèi)導(dǎo)師姓名職稱： _ _ 校外導(dǎo)師姓名職稱：_ _ _安徽工業(yè)大學(xué)研究生部 2008 年 6 月 28 日 級工程碩士學(xué)位論文開題報(bào)告論文題目 稱重給煤機(jī)設(shè)計(jì)與研究課題來源 生產(chǎn)實(shí)際課題名稱課題負(fù)責(zé)人論文類型（1） 1、工程設(shè)計(jì) 2、產(chǎn)品研制報(bào)告 3、研究論文 選題的目的、意義 目前，高爐煉鐵系統(tǒng)正受到投資、資源、成本、能源、環(huán)境和運(yùn)輸?shù)确矫娴木薮髩毫Γ媾R著嚴(yán)重的挑戰(zhàn)。利用技術(shù)進(jìn)步減輕這些壓力是高爐煉鐵系統(tǒng)繼續(xù)生存和發(fā)展的關(guān)鍵。高爐噴煤技術(shù)可以使高爐大幅度降低焦炭消耗，緩解各方面的壓力，提高高爐

2、的競爭力。煤粉制備系統(tǒng)是高爐噴吹煤粉系統(tǒng)的重要組成部分，給煤機(jī)是煤粉制備系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備之一，連續(xù)、穩(wěn)定、精確地向磨煤機(jī)給煤是煤粉制備系統(tǒng)正常運(yùn)行的先決條件，也是給煤機(jī)今后發(fā)展的方向。隨著現(xiàn)代電力電子技術(shù)、控制技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，電機(jī)的應(yīng)用技術(shù)也得到了進(jìn)一步的發(fā)展，新產(chǎn)品及新應(yīng)用層出不窮。除了人們己經(jīng)熟悉的普通電動機(jī)外，許多特種電動機(jī)也不斷問世，變頻電機(jī)就是其中一例，它們的工作原理及結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)的電動機(jī)有較大的區(qū)別。另一方面，隨著現(xiàn)代控制理論的應(yīng)用，新的控制策略不斷出現(xiàn)。微處理器和微電子技術(shù)的發(fā)展，使電動機(jī)的控制方式變得更加靈活，效率也有更大的提高。稱重給煤機(jī)變頻調(diào)速控制系統(tǒng)就是很好的一例。要

3、想合理、有效地設(shè)計(jì)、使用好稱重給煤機(jī)，就必須對稱重給煤機(jī)變頻調(diào)速電氣控制系統(tǒng)的組成、控制原理、結(jié)構(gòu)性能、應(yīng)用技術(shù)有較詳細(xì)的了解。本課題國內(nèi)外研究概況 國內(nèi)目前采用的給煤機(jī)有以下幾種形式：1、圓盤給料機(jī) 圓盤給料機(jī)分敞開式和封閉式兩種，一般制粉系統(tǒng)常用封閉式，煤量常用以下方法調(diào)節(jié)：1）調(diào)節(jié)擋板插入盤內(nèi)深度；2）采用變速電機(jī)調(diào)節(jié)給煤機(jī)圓盤轉(zhuǎn)速；3）調(diào)節(jié)套筒的高度。這種給煤機(jī)具有給料均勻穩(wěn)定易調(diào)節(jié)，設(shè)備體積小的優(yōu)點(diǎn)，但漏風(fēng)系數(shù)較大，密封性差，無法計(jì)量等，已不能滿足噴吹煙煤的要求，生產(chǎn)上多數(shù)用于無煙煤系統(tǒng)。2、埋刮板給料機(jī) 這種給料機(jī)是可調(diào)速電動機(jī)帶動鏈輪和鏈條，而鏈條上裝設(shè)刮板在殼體內(nèi)軌道上滑移，刮

4、板可將原煤倉排出的原煤刮出并輸送到磨煤機(jī)下煤管，落入磨煤機(jī)內(nèi)。煤量由埋刮板機(jī)可調(diào)速電動機(jī)調(diào)節(jié)埋刮板運(yùn)行速度來調(diào)節(jié)，速度快則煤量大，反之則煤量小。也可以通過埋刮板輸料厚度和出口調(diào)節(jié)煤量，這種給煤機(jī)密封性好，是生產(chǎn)高揮發(fā)分煤粉，減少磨煤機(jī)入口漏風(fēng)與系統(tǒng)含氧量的較為理想的給煤設(shè)備。另外還具有調(diào)節(jié)煤量靈活穩(wěn)定并能發(fā)送斷煤和過載信號等特點(diǎn)，其缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，維護(hù)量大、無法計(jì)量、對原煤質(zhì)量要求較嚴(yán)，但是目前仍被廣泛使用。3、電磁振動給煤機(jī) 這種給煤機(jī)由給煤槽和電磁振動器組成。其工作原理為電流通過電磁鐵線圈為半波整流脈沖信號，正半波通電帶磁，鐵芯發(fā)生動作，負(fù)半波斷電失磁，鐵芯停止動作并借助彈簧使其恢復(fù)原位，

5、料槽內(nèi)的煤即不斷被振動向前移動進(jìn)入磨煤機(jī)下煤管內(nèi)。電磁振動給煤機(jī)具備結(jié)構(gòu)簡單，無傳動器件、不用潤滑以及易于維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，但是該設(shè)備不適合輸送水分高、粘性大的物質(zhì)且對使用環(huán)境溫度與濕度要求苛刻，環(huán)境溫度不能低于20。本課題研究內(nèi)容、研究方法及研究思路、存在的困難及解決辦法、研究條件 稱重給煤機(jī)是一種新型的計(jì)量給煤設(shè)備，他以整機(jī)型皮帶、刮板清掃機(jī)和密封罩殼為基本組成，主要分為1）輸料系統(tǒng)2）稱重系統(tǒng)3）控制系統(tǒng)4）清掃系統(tǒng)5）傳動系統(tǒng)6）密封罩殼等六部分。本課題主要研究稱重系統(tǒng)與控制系統(tǒng)。稱重系統(tǒng)包括計(jì)量托輥（稱重輥）及其承載機(jī)構(gòu)、稱重傳感器、測速傳感器（或速度信號發(fā)生和測量單元）、稱重儀表。控制系

6、統(tǒng)除稱重儀表帶有的控制量輸入輸出端口和控制信號處理電路以外，還有變頻控制器和電氣控制部分。當(dāng)給煤機(jī)輸送物料時(shí)，測量皮帶稱上每單位長度的載荷值 q（Kg/M）與皮帶在同一時(shí)刻的運(yùn)行速度V（M/S）相乘，所得結(jié)果即物料的瞬時(shí)流量 : q×v（ K gS）。因物料輸送的不均勻性和皮帶速度隨時(shí)間的變化，所以在T時(shí)間間隔的累積流量可以用以下積分式表示： W= q（t）V（t） dt式中：WT時(shí)間間隔內(nèi)所輸送物料的累計(jì)量 （kg或T）； T一物料通過稱的時(shí)間 （S或h）； q（t）一皮帶單位長度上的物料重量

7、（kgM 或 TM ）； V（t）一物料在皮帶上的運(yùn)行速度 （MS）。從式中可以看出，只要保證q（t）×V（t）的乘積不變，就可以保證物料流量的恒定即隨皮帶上物料重量的變化控制皮帶運(yùn)行速度做出相應(yīng)的調(diào)整，就可以保證物料流量的恒定。 稱重給煤機(jī)為水平給料，擬選用懸臂梁式傳感器作為稱重傳感器，懸臂梁式傳感器是水平安裝的，便于活動秤體和固定秤體的連接。固定秤架和皮帶支架連接，而活動秤架通過自身的拖棍和皮帶接觸。活動秤體用不影響垂直受力的特殊方法固定以保證在皮帶運(yùn)行時(shí)活動秤體不會前后左右晃動。懸臂梁式傳感器一般不適合于傾角較大的運(yùn)輸皮帶，在皮帶傾角較大

8、時(shí)傳感器的靈敏度大幅度降低而影響測量精度，其原因在于懸臂梁式傳感器是通過懸臂梁受力后的彎曲變形所引起的應(yīng)變片的電阻變化來感受重力的，當(dāng)粘貼應(yīng)變片的平面與受力方向垂直時(shí)，傳感器的靈敏度最大，如果粘貼應(yīng)變片的平面與受力方向有一個(gè)角度，則傳感器只能感受重力的分力，角度越大分力越小。本課題預(yù)期研究成果 根據(jù)噴煤制粉系統(tǒng)中磨煤機(jī)工況需求，及時(shí)控制給煤機(jī)給煤、停煤以及在線調(diào)節(jié)給煤量。由微機(jī)室設(shè)定給煤量，給煤機(jī)啟動并反饋以噸為單位的瞬時(shí)流量，控制器將通過稱重橋架上煤的瞬時(shí)流量與PLC控制所設(shè)定的給煤量進(jìn)行對比，產(chǎn)生PID輸出信號(4-20mA)到變頻器，變頻器通過改變輸出頻率控制電機(jī)轉(zhuǎn)速，從而控制膠帶給煤機(jī)

9、的速度，以保證PLC控制所設(shè)定的給煤量。 皮帶機(jī)必須定期進(jìn)行標(biāo)定，比較目前國內(nèi)采用的幾種標(biāo)定方法:1)掛碼標(biāo)定2)鏈碼標(biāo)定3)模擬物標(biāo)定4)實(shí)物標(biāo)定。本課題特色與創(chuàng)新之處針對目前國內(nèi)噴煤制粉系統(tǒng)采用的幾種給煤設(shè)備，分析其優(yōu)缺點(diǎn)，并提出一種新型的給煤設(shè)備-全密封稱重給煤機(jī)。全密封稱重給煤機(jī)采用閉環(huán)控制原理，調(diào)節(jié)皮帶速度來調(diào)整給煤量，從而能夠精確給煤。給煤機(jī)采用的全密封結(jié)構(gòu)大大減少了漏風(fēng)率，降低了系統(tǒng)的含氧量，使得制粉系統(tǒng)磨制混合煤以及全煙煤成為可能。開題報(bào)告會上提出的主要問題1、 稱重傳感器如何選型以及采取何種結(jié)構(gòu)形式，從而最大可能避免外界因素對稱重的影響，使得測量值與實(shí)際值相差較大。2、 變頻

10、器如何選型，從而使系統(tǒng)成本更加經(jīng)濟(jì)3、 采用何種測速裝置及安裝位置，從而避免皮帶打滑造成對稱重的影響學(xué)位論文工作計(jì)劃表論文工作起止日期： 2008 年 05 月 至 2009年03 月工作項(xiàng)目工 作 內(nèi) 容計(jì)劃完成日期文獻(xiàn)閱讀科學(xué)調(diào)研查閱變頻器、稱重傳感器、測速傳感器、稱重控制儀表等相關(guān)資料現(xiàn)場調(diào)研噴煤制粉系統(tǒng)工作情況，了解噴煤系統(tǒng)對給煤機(jī)輸送能力要求，以及給煤機(jī)的運(yùn)行工況條件2008年8月15日方案論證論證變頻器的選型、稱重傳感器的結(jié)構(gòu)形式、測速傳感器的型號及安裝位置、稱重控制儀表的類型是否滿足給煤機(jī)控制系統(tǒng)的正常運(yùn)行2008年09月30日研究方法、技術(shù)路線、實(shí)驗(yàn)方案根據(jù)制粉系統(tǒng)對給煤機(jī)的要

11、求，運(yùn)用閉環(huán)控制理論，對給煤機(jī)運(yùn)行工況進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查研究，對上述提出的給煤控制方案運(yùn)用到實(shí)際的噴煤項(xiàng)目中。觀測現(xiàn)場給煤機(jī)運(yùn)行情況，詳細(xì)記錄各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)，綜合判斷給煤控制方案是否符合實(shí)際生產(chǎn)要求。2008年11月15日實(shí)驗(yàn)及研究階段設(shè)備計(jì)算、選型完成后，設(shè)計(jì)給煤控制原理圖，制造給煤機(jī)電氣控制柜。設(shè)備安裝完成后，對給煤機(jī)工作情況進(jìn)行記錄、研究。2008年12月20日數(shù)據(jù)處理詳細(xì)記錄設(shè)備各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)、重點(diǎn)研究給煤量設(shè)定值與給煤量反饋值是否一致，給煤機(jī)稱重顯示與實(shí)際重量是否吻合，誤差是多少2009年01月20日論文撰寫根據(jù)上述內(nèi)容，對稱重給煤機(jī)的控制系統(tǒng)選型、論證以及設(shè)備實(shí)際運(yùn)行情況作一詳細(xì)表述，科學(xué)、