炼钢轨道扒渣车电子秤改造设计方案
钢铁厂炼钢工艺用钢水包的称重计量，属典型的高温环境计量。针对冶金设 备的特殊结构而设计相适应的耐高温秤体称、重承载器,将耐高温秤体“嵌入”、“对接”到 冶金设备而实现称重计量，是解决高温环境称重计量的技术措施之一。解决高温环境的称重计 量，具有一定的挑战性和难度,也是称重技术工作需不断探索的计量课题之一。
―、概述
在冶金企业，高温环境较多，高温环境的称 重计量，又往往是需对现场的设备进行技术改造 为前提。即针对冶金设备的特殊结构而设计相适 应的耐高温秤体（称重承载器,将耐高温秤体 “嵌入” “对接”到冶金设备而实现称重计量。钢 铁厂炼钢工艺用钢水包的称重计量，就是“高温 计量”的典型实例之一。
二、现场工况与技术背景
（―）现场工况
在钢铁炼钢过程中，常使用一种装载于轨道 车的“钢包”对高温钢水进行装载转移，人们俗 称“轨道扒渣车”。
钢铁厂炼钢工艺要求，转炉上的钢水倒入轨 道车上的钢包内多次倒入,当车上钢包内的钢 水量达到工艺要求后，车辆将钢包转入下一道工 序。钢水转移后，对钢包进行“扒渣”清理，空 包再次装载钢水。为提高设备使用效率，使设备发挥最大生产力， 对钢包装载钢水的量，须进行测量与控制，故需 在轨道车上改造设计“嵌入”一套称量装置，既 能对每次倒入的钢水进行称量，又能对“扒渣” 完后的空包进行称量。
扒渣钢包车现场实物，如图1所示。钢包加 钢水的总重量约为200t?300t。
（二）嵌入改造安装电子秤的基本要求
（1）原有运载设备的整体外形和强度，不得被 破坏，电子秤加装后，不得影响原有现场设备的 正常运行；
（2）生产现场具有高温影响实际情况，电子称 量装置必须耐高温，在+200°C?+250°C之内正常 工作；
（3）安装电子称重设备后，其称重计量准确度 满足炼钢工艺的要求，准确度在± 1%F.S左右；
（4）扒渣车带有倾翻装置，车架的倾翻，通过 液压缸推动来完成。倾翻机构由齿条导向与定位， 倾翻行程140cm。安装电子称重设备后，不能影响 原有倾翻机构的正常运行。
三、扒渣车钢包计量电子秤改造设计方案 一总体设计方案
由于轨道扒渣车为特殊生产作业设备，在安装电子秤秤量箱时，又不能对原车架的机械构件 进行改动，且安装后的电子秤不能影响轨道车扒 渣车的正常运行，电子秤秤量箱，只能直接安装 在原车架上。电子秤安装示意图，如图3所示。
轨道扒渣车钢包计量电子称量装置系统结构, 如图4所示。
电子称量系统，由称量箱秤体（对称平行安 装两套、高温称重传感器四套、称重接线盒， 称量数据无线发射机、称量数据无线接收机、大 屏幕显示器等构成。
（二）秤体结构设计
（1）秤体采用密封整体式结构称量箱。称量箱 外形，如图5所示。由于扒渣车载重量大，车辆在制动、运行或 刹车时所产生的冲击力比较大，对秤体内部连接 件会产生的剪切力较大。为了保证上、下可靠连 接，在上压头、承压梁、传感器、下底板之间采 用高强度螺栓紧固。为防止轨道车在起动或刹车 时所产生的水平剪力破坏与称重传感器的紧固螺 栓，在设计时承压头与承压梁、承压梁与传感器、 传感器与下底板之间全部采用凹槽嵌入式设计， 减少螺栓受到剪切力的影响，而大部分剪切力由 称重传感器本体来承担。
另外，称量箱侧面，采用可方便拆卸的窗口 板结构形式，以方便对传感器的使用情况进行检 测。
设计中充分考虑现场的工艺要求，秤量箱为 ―整体式结构，可直接与现场车架进行焊接安装， ―般只需3h~4h即可完成安装。
（2）称重传感器的选用
称量箱所选配的称重传感器，必须具有足够 的抗冲击能力；便于维护和检修；具有高性能指 标。根据以上特点，选用余通公司设计、制作的 TY2011G桥式耐高温称重传感器。TY2011G称重 传感器外形实物，如图6所示。TY2011G称重传 感器特点：
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TY2011G耐高温称重传感器采用桥式结构设 计。桥式称重传感器：具有极强的加载性能，对 侧向力和加载位置变化不敏感，即具有抗较强的 侧载能力；
（三）称量信号及称重仪表选用
电子秤安装在扒渣车上，是一种在移动中使 用的电子秤，但电子秤的称量结果要求是送到控 制器，根据现场条件选用无线传输称量信号的工 作方案。
采用无线传输系统可以降低由于信号线的烧 断而出现的故障，提高系统的可靠性；无线传输 系统的工作过程：牵引台车上将传感器信号转换 数字信号，再用电台将此数字信号发射出去，控 制室内的接收机收到电子秤数据信号后再完成显 示、去皮、输出标准模拟信号或通讯接口等功能和WFJ- S电子秤数据 无线接收机组成。发射机主要完成传感器信号放 大、A/D转换和数据无线发射功能，接收机主要完 成数据接收、称量标定、各种称量功能操作和称 量信号输出功能。WFJ-F/S无线称重仪，如图7所 示。
WFJ- FS型电子秤数据无线传输系统，在冶金 行业的长期使用，可以满足移动电子秤的各项功 能要求。
（四）安装与信号电缆走线
（1）轨道扒渣车电子秤，由于轨道车是处于运 动中的计量，则其电子秤的安装与信号线布线、 走线需有特殊性设计与布局；
（2）称重数据采集与发送机，安装于扒渣车的 电气控制柜内；
（3）称重数据信号线于车架下方走线，信号电 缆须有护套防护，防止钢水飞溅烧损及车辆运转 时的磨损领依据现场实物确定具体走向；
（4）称重传感器与整体式称量箱，于制造厂整 体制造安装并检测调试；称量箱于现场直接安装 于车架主梁平面，采用焊接方式连接。
四、电子秤的综合性能指标
（―）电子秤系统技术参数
1最大称量：240t ；
2综合准确度：s 1%F.S；
3计量方式：静态计量；
3分度数：2400 ；
4分度值：100kg。
（二）称重传感器技术参
1 型号量程：TY2011G- 150t ；
2综合准确度：0.05%F.S ；
3 灵敏度：1.5± 0.2%mv/v ；
4输入阻抗：780± 300 ；
5输出阻抗：700± 30 ；
6过载能力：150%。
五、安装与使用
（一）改造安装
1用户需保证钢包耳座安放平台（车架上平 面必须光滑、平整，无任何杂物、焊渣。轨道 车车梁对称且处于同一水平面内；
2秤量箱安装后，须保障两称量箱4传感器 的承压头处于同一水平平面内，这样才可保障各 传感器同时受力均匀，以提高称重准确性；
3由于称量箱须安装在原轨道车车梁平面支 座上，称量箱的高度应尽可能地放低，以提高钢 包座入后的稳定性。
（二）使用操作
（1）扒渣车处于一般的工厂轨道之上，轨道的 平行平整程度，会影响车梁的平行平面程度，安 装于车梁上的的电子秤会产生角差一应在平行 平整的轨道上进行称量操作；
（2）轨道车车梁的平行平整程度，会影响安装 于上的电子秤秤台的平行平整程度，称量时也会 产生称量角差一应对二平行车梁进行水平测试, 如不在同一水平面内，称量箱安装时应有垫平物；
（3）扒渣车带有倾翻装置，车架的倾翻通过液 压缸推动来完成，当车架回复时，车架回到原始位置的误差，也会影响秤体平行平整程度而产生称量误差 在回程空包计量和钢水计量前应检查倾翻机构的复位情况。
㈢轨道扒渣车电子秤
计量时，其影响称重准确性的因素较多，影 响其准确度等计量性能，但能基本满足工艺计量 要求。
六、结束语
钢铁厂炼钢工艺用钢水包的称重计量，属高 温称重计量技术领域。解决高温环境的称重计量， 具有一定的挑战性。本高温计量改造方案，于广 西柳州钢铁公司炼钢厂得以实现。
在冶金工业，高温环境较多，高温环境的称 重计量，又往往是需对现场的设备进行改造为前 提。如何设计适应高温环境的称重承载器，以 “嵌入”相应的冶金工业设备，进行“对接”，以 实现冶金高温环境的称重计量，也是称重技术工 作需不断探索的计量课题之一。
