1 前言
　　燒結(jié)料在混合過(guò)程中需加水潤(rùn)濕并制粒，以改善混合料透氣性，增加通過(guò)料層的風(fēng)量，達(dá)到提高燒結(jié)礦產(chǎn)、質(zhì)量的目的?；旌狭纤值臏?zhǔn)確檢測(cè)和自動(dòng)控制是燒結(jié)工藝中*的環(huán)節(jié)，燒結(jié)料水分的相對(duì)穩(wěn)定對(duì)燒結(jié)過(guò)程的順利進(jìn)行以及實(shí)現(xiàn)燒結(jié)生產(chǎn)、低耗至關(guān)重要，燒結(jié)工作者為此做了大量的工作，其中引進(jìn)北京宇宏泰測(cè)控技術(shù)公司開(kāi)發(fā)研制的MM710-21CS水分測(cè)量控制系統(tǒng)就是一次有益的嘗試。
　　首鋼煉鐵廠與北京宇宏泰測(cè)控技術(shù)公司，共同于2003年6月17日在一燒車間混合料4系統(tǒng)共同安裝了MM710-21CS水分測(cè)量控制系統(tǒng)，9月4日13:15分在一混崗位實(shí)現(xiàn)水分在線檢測(cè)和加水量的自動(dòng)控制，10月13日10:00與“N－90”集散控制系統(tǒng)并網(wǎng)投入正常使用。近六個(gè)月的應(yīng)用結(jié)果表明，MM710-21CS水分測(cè)量控制系統(tǒng)具有檢測(cè)靈敏度高，使用方便，性能可靠等優(yōu)點(diǎn)。使用前后對(duì)比，燒結(jié)機(jī)上料系統(tǒng)變、停料次數(shù)大為減少，燒結(jié)礦產(chǎn)量增加，噸燒結(jié)礦燃料消耗和煤氣消耗下降，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。
2  MM710-21CS水分測(cè)量控制系統(tǒng)工作原理
　　MM710-21CS水分測(cè)量控制系統(tǒng)的基本測(cè)量原理，是基于水分對(duì)特定波長(zhǎng)的紅外線的選擇吸收特性，由水分檢測(cè)儀的光源發(fā)出紅外光，經(jīng)透鏡、濾光盤(pán)和反射鏡將平面光反射到被測(cè)物料上，其中一部分紅外光被吸收，另一部分紅外光散射后經(jīng)凹面鏡聚焦到光電轉(zhuǎn)換元件上，受光元件將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，這個(gè)信號(hào)的大小與被測(cè)物料的含水量有關(guān)，輸出信號(hào)經(jīng)放大，變換成統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)用于顯示、記錄、控制或傳送給計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)處理，并配有自動(dòng)調(diào)節(jié)閥進(jìn)行自動(dòng)控制。

3  MM710-21CS水分測(cè)量控制系統(tǒng)中MM710紅外水分儀的創(chuàng)新點(diǎn)
⑴ 內(nèi)置電氣處理單元，智能化探頭。⑵ *增強(qiáng)型濾光鏡鍍膜技術(shù)。⑶ 紅外燈泡：經(jīng)老化處理，壽命更長(zhǎng)；經(jīng)預(yù)調(diào)制，安裝/更換時(shí)毋須光路校準(zhǔn)；功率更大，紅外光強(qiáng)度更大。⑷ 直流無(wú)刷馬達(dá)，轉(zhuǎn)速高達(dá)每分鐘6000-8000轉(zhuǎn)，有效提高了檢測(cè)速度，增加了綜合抗*力。⑸ 波長(zhǎng)數(shù)：zui多可達(dá)10個(gè)波長(zhǎng)，消除各種行業(yè)應(yīng)用的環(huán)境影響。⑹ 離軸光收集鏡：更加充分利用紅外光能，增強(qiáng)儀器的穩(wěn)定性。⑺增加光束分離器反射鏡，增強(qiáng)紅外光能。⑻ LAPDOG光束分離器光孔編碼細(xì)化，使紅外光在探測(cè)器上分布更均勻。⑼ 增大了取樣面積；由原40毫米圓周塊增加到60毫米，擴(kuò)大了取樣率。⑽ 內(nèi)部快速診斷裝置，降低維護(hù)成本。⑾ 窗口污染檢測(cè)裝置：當(dāng)窗口水蒸氣和塵埃凝集在探頭鏡上達(dá)一定程度時(shí)（對(duì)檢測(cè)發(fā)生影響以前），該裝置會(huì)自動(dòng)提示，操作人員擦試干凈后毋須再校正，減少了人為依賴性和風(fēng)險(xiǎn)。（有空氣清潔窗時(shí)，不會(huì)有凝結(jié)情況出現(xiàn)）⑿ 統(tǒng)一熱度感應(yīng)器，使探頭免受過(guò)高溫度影響，同時(shí)自動(dòng)復(fù)位保險(xiǎn)絲防止了意外損壞。
4 應(yīng)用MM710-21CS水分測(cè)量控制系統(tǒng)對(duì)燒結(jié)生產(chǎn)的影響
　　為了考察混合料4系統(tǒng)安裝MM710-21CS水分測(cè)量控制系統(tǒng)后對(duì)燒結(jié)生產(chǎn)的影響，我們以8月份燒結(jié)生產(chǎn)指標(biāo)作為基準(zhǔn)期，9月5日至10月4日作為試驗(yàn)期，進(jìn)行對(duì)比分析。試驗(yàn)期與基準(zhǔn)期燒結(jié)生產(chǎn)條件基本相同。
4.1 安裝MM710-21CS水分測(cè)量控制系統(tǒng)，操作規(guī)范化，生產(chǎn)良性發(fā)展
MM710-21CS水分測(cè)量控制系統(tǒng)投入使用以后，由于水分檢測(cè)準(zhǔn)確，并能夠自動(dòng)控制，使燒結(jié)系統(tǒng)的崗位操作更加趨于規(guī)范，配料室因水分波動(dòng)而引起的上料量改變（變料）和緩料（停料）次數(shù)明顯減少，具體數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。
表1 水分波動(dòng)引起停、變料次數(shù)（次）
 變料 停料 合計(jì) 日平均
基準(zhǔn)期 178 378 556 17.94
試驗(yàn)期 108 195 303 10.10
增、減（±） -70 -183 -253 -7.84
　　由表1可以看出：燒結(jié)混合料系統(tǒng)安裝MM710-21CS水分測(cè)量控制系統(tǒng)后，由于對(duì)混合料水分穩(wěn)定控制，使燒結(jié)生產(chǎn)得以順行。基準(zhǔn)期與試驗(yàn)期比較，變料次數(shù)由178次減少到108次，減少了70次；停料次數(shù)由378次，降低到195次，降低了183次。
4.2 安裝MM710-21CS水分測(cè)量控制系統(tǒng)后，燒結(jié)技術(shù)指標(biāo)變化
實(shí)現(xiàn)混合料水分自動(dòng)控制后，燒結(jié)生產(chǎn)過(guò)程穩(wěn)定，燒結(jié)礦產(chǎn)量提
高，質(zhì)量改善，同時(shí)由于混合料水分控制適宜，有利于燒結(jié)過(guò)程熱傳遞，使燒結(jié)礦的燃料消耗下降，基準(zhǔn)期與試驗(yàn)期燒結(jié)礦技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)表2。
表2 安裝MM710-21CS水分測(cè)量控制系統(tǒng)前后燒結(jié)礦技術(shù)指標(biāo)對(duì)比
 日產(chǎn)量
t 臺(tái)時(shí)產(chǎn)量
t/h 利用系數(shù)
t/m2.h 燃料消耗
Kg/t 煤氣消耗
m3/t
基準(zhǔn)期 11277 119.61 1.329 43.66 5.62
試驗(yàn)期 11305 119.97 1.333 40.10 5.22
比較 +28 +0.36 +0.004 -3.56 -0.40
　　表2結(jié)果顯示出：安裝MM710-21CS水分測(cè)量控制系統(tǒng)后，燒結(jié)礦產(chǎn)量提高，質(zhì)量改善，固體燃料和點(diǎn)火燃料下降。基準(zhǔn)期與試驗(yàn)期相比，燒結(jié)礦日產(chǎn)量增加28噸；每噸燒結(jié)礦的固體燃料消耗下降了3.56Kg；點(diǎn)火煤氣消耗降低了0.4m3。
4.3 安裝MM710-21CS水分測(cè)量控制系統(tǒng)后，燒結(jié)礦物化指標(biāo)變化
　　燒結(jié)混合料水分控制適宜后，燒結(jié)過(guò)程熱傳遞相對(duì)穩(wěn)定，熱利用率良好，有利于燒結(jié)過(guò)程的固相反應(yīng)，在燒結(jié)礦FeO降低的條件下，轉(zhuǎn)鼓指數(shù)還略有升高，具體指標(biāo)見(jiàn)表3。
表3 安裝MM710-21CS水分測(cè)量控制系統(tǒng)前后燒結(jié)礦物化指標(biāo)對(duì)比
 TFe
% FeO
% R
倍 轉(zhuǎn)鼓指數(shù)
+6.3mm% 篩分指數(shù)
-5mm%
基準(zhǔn)期 58.32 9.41 1.80 85.59 1.28
試驗(yàn)期 58.11 9.01 1.81 85.61 1.28
增、減± -0.21 -0.40 +0.01 +0.02 0
　　表3的統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明：在燒結(jié)礦堿度水平控制相同的條件下，基準(zhǔn)期與試驗(yàn)期相比，燒結(jié)礦FeO含量由9.41%降低到9.01%，降低了0.4%；而燒結(jié)礦的轉(zhuǎn)鼓指數(shù)不但沒(méi)有下降，卻增加了0.02%，這對(duì)于實(shí)施精料方針是十分有利的。
4.4 MM710-21CS水分測(cè)量控制系統(tǒng)測(cè)量精度可以滿足燒結(jié)生產(chǎn)要求
　　MM710-21CS水分測(cè)量控制系統(tǒng)測(cè)量精度為±0.3%，自2003年9月4日投入自動(dòng)調(diào)控后，我們用常規(guī)的水分烘干法與MM710-21CS水分測(cè)量控制系統(tǒng)檢測(cè)的水分進(jìn)行比較得知，其測(cè)量精度*達(dá)到設(shè)計(jì)要求。以2003年9月5日至10月4日的生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)為例，采用烘干法測(cè)定的混合料水分平均值為6.3%，采用MM710-21CS水分測(cè)量控制系統(tǒng)測(cè)定的混合料水分平均值為6.4%，誤差只有0.1%，*達(dá)到設(shè)計(jì)和使用要求。
燒結(jié)生產(chǎn)應(yīng)用MM710-21CS水分測(cè)量控制系統(tǒng)的意義
　　MM710-21CS水分測(cè)量控制系統(tǒng)在一燒混合料4系統(tǒng)應(yīng)用近三個(gè)月，使用結(jié)果表明，它具有安裝調(diào)試簡(jiǎn)單，生產(chǎn)使用方便，檢測(cè)度靈敏可靠，水分調(diào)節(jié)準(zhǔn)確等特點(diǎn)。改變了傳統(tǒng)的憑借經(jīng)驗(yàn)來(lái)判斷混合料水分含量的方法，用*的計(jì)算機(jī)控制技術(shù)準(zhǔn)確對(duì)燒結(jié)混合料水分進(jìn)行測(cè)定和調(diào)節(jié)。生產(chǎn)崗位操作人員只要根據(jù)要求設(shè)定混合料水分的中限值，該控制系統(tǒng)就會(huì)*進(jìn)行自動(dòng)測(cè)量調(diào)節(jié)，使混合料水分在zui短時(shí)間內(nèi)就可以達(dá)到生產(chǎn)要求，為燒結(jié)、高產(chǎn)、低耗奠定了基礎(chǔ)，同時(shí)又大大的減輕了崗位工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。

5 經(jīng)濟(jì)效益分析
燒結(jié)混合料系統(tǒng)應(yīng)用MM710-21CS水分測(cè)量控制系統(tǒng)測(cè)定燒結(jié)料水分后，不僅提高了混合料水分測(cè)定的準(zhǔn)確率，同時(shí)又減少了燒結(jié)過(guò)程水分的波動(dòng)，使燒結(jié)礦固體燃料和點(diǎn)火煤氣消耗均有不同程度的降低。根據(jù)基準(zhǔn)期與試驗(yàn)期對(duì)比結(jié)果，每噸燒結(jié)礦固體燃料消耗降低3.56㎏，點(diǎn)火煤氣消耗降低0.4m3，如果固體燃料每噸230元，點(diǎn)火煤氣每立方米按0.26元，則僅降低燃耗和煤氣消耗兩項(xiàng)，每噸燒結(jié)礦即可創(chuàng)效益：（3.56㎏÷1000×230元/噸）＋（0.4m3×0.26元/m3）=0.92元。
以一燒車間02年產(chǎn)燒結(jié)礦401萬(wàn)噸計(jì)，即每年可創(chuàng)經(jīng)濟(jì)效益：
401萬(wàn)噸×0.92元/噸 =370.04萬(wàn)元

6  結(jié)論
6.1 北京宇宏泰測(cè)控技術(shù)公司開(kāi)發(fā)研制的MM710-21CS水分測(cè)量控制系，不僅對(duì)混合料水分含量進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)定，而且還能實(shí)現(xiàn)水分的自動(dòng)控制，*可以應(yīng)用于燒結(jié)混合料水分的在線檢測(cè)和自動(dòng)調(diào)節(jié)。
6.2 生產(chǎn)應(yīng)用結(jié)果表明，采用MM710-21CS水分測(cè)量控制系，由于混合料水分穩(wěn)定，促進(jìn)生產(chǎn)過(guò)程的良性循環(huán)，有利于燒結(jié)礦產(chǎn)、質(zhì)量的提高。
6.3 使用MM710-21CS水分測(cè)量控制系前后對(duì)比，燒結(jié)礦產(chǎn)量提高，固體燃料消耗降低3.56㎏/t，點(diǎn)火煤氣降低0.4m3/t,每年僅節(jié)約固體燃料和點(diǎn)火煤氣即可創(chuàng)效益370.04萬(wàn)元。
6.4 MM710-21CS水分測(cè)量控制系投入生產(chǎn)使用后，減輕了工人的勞動(dòng)
強(qiáng)度，對(duì)提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，減員增效創(chuàng)造了有利條件。
6.5 燒結(jié)生產(chǎn)欲增產(chǎn)降耗，使用MM710-21CS水分測(cè)量控制系不失為一
種有效的途徑。