摘要介绍了胶带输送机物料自动除铁技术，其能有效地除去物料中的铁块，而且还有监测手段防止物料堆积。提高产能的同时也避免了立磨空转造成的浪费。0　引言

立式水泥磨启动后，中控操作员调整各类工艺及设备参数使系统满足投料要求后才开启配料系统的设备。当物料进入立磨后，操作员再次调节各类工艺参数，根据系统情况适时增加产量，直至磨机达到额定喂料量。从喂料开始到磨机达到额定产量，此过程大概需要12~18 min。立磨达到额定产量后若无其他因素影响可一直保持稳定状态。

在立磨实际生产中，由于原材料中可能会混杂铁块跟随物料进入磨内，为保护磨辊辊套不被损坏，会在入磨皮带上安装金属探测仪，只要有含铁块的物料通过金属探测仪就连锁入磨胶带输送机跳停。金属探测仪发现铁块的信号同时在中控显示，操作员联系现场人员捡出物料中的铁块同时在现场将金属探测仪复位。此举虽然保护了设备的安全，操作员也能及时发现并下达指令处理，但对于能耗控制、水泥产量和现场人员劳动强度来说是不友好的，入磨皮带的跳停导致的磨机止料也影响了生产效率，成为生产中亟需解决的问题。立磨机止料后，水泥系统所有设备进入空运转期白白消耗电能，有时空转时长可达20~35 min。

实现在立磨正常生产时探测仪发现铁块并自动捡出去，便可解决痛点。

在入磨胶带输送机下料口处安装铁网，当物料中含有铁块时便可将铁块过滤出来，但此操作可能会导致物料在下料口处堆积。研究后决定采用将铁网的一边定轴，另一边与气缸的活塞杆连接使其做弧线运动的方法。正常生产时气缸活塞杆收回，铁网与胶带输送机正对的机头罩平行而立，不影响物料行走路径。探测仪发现铁块后气缸活塞杆伸出，铁网放至胶带输送机下料的下方将铁块从物料中过滤出来，然后收回铁网。如此便完成了水泥正常生产中的自动捡铁的工作。

金属探测仪本身自带发现铁块的输出点（干节点），所以利用金属探测仪的输出点来控制气缸伸缩。报金属后探测仪常开点状态改变，同时气缸动作使铁网拦住铁块。探测仪触发后其输出点会保持常开，需人为复位，此时气缸无法自动收回。为保证收缩功能，将探测仪的复位点引至中控，由操作员来点击复位按钮将气缸收回。

运行过程中发现，由于金属探测仪安装位置与胶带输送机的下料口大约有7 m左右的距离，探测仪发现金属后带动气缸动作，铁网要把胶带输送机7 m内承载的物料全部过滤一遍，如果物料中有大块料或者下料不畅，下料口则会被物料堵住，导致物料堆积洒落在胶带输送机走廊。而此种情况还需操作员及时发现探测仪报铁并及时复位，否则堆积的物料会更多。

为解决堆料问题，在金属探测仪输出点处增加时间继电器用以控制气缸的动作，探测仪识别到铁块后，输出点状态改变会触发时间继电器动作，然后由时间继电器来控制气缸的动作时间。

增加时间继电器的接线图如图1所示，将金属探测仪的开点串入中间继电器KM1的线圈中，利用KM1的开点来控制时间继电器线圈的通断电状态，再将时间继电器的通电延时开点接在气缸的线圈上。时间继电器KT1的延时时间可以通过实际测试来确认。将胶带输送机开启保持正常运转状态，在安装金属探测仪的位置给皮带做好标记（喷漆或其他手段），用秒表测量标记位置到胶带输送机下料口用的时间，再结合气缸活塞杆伸出的时间就可以确定时间继电器通电延时时间。同样可通过实际测量来确定气缸得电的保持时间，得电保持时间不宜过长，截取到带有铁块的物料过滤出铁块后须将继电器断开，否则也会导致物料堆积过多。

图1　探测器接线示意

加上时间继电器调整好延时得电时间和通电保持时间后，可实现精准截取混有铁块的物料并将其过滤出去。随之而来的问题是，图1中金属探测仪的常开点在发现铁块后一直处于闭合状态，时间继电器就一直在延时和通电保持状态间切换。如果设置为中控操作员手动点击复位按钮使金属探测仪常开点断开来完成此工作，那有可能会因人员疏忽而忘记点击复位按钮，导致气缸、铁网不停地动作影响物料的运输。

假设时间继电器的通电延时时间为x，得电保持时间为y，从金属探测仪发现铁块到气缸线圈失电的总时间就为“x+y+补偿时间”。

在DCS程序中设置一条自动给金属探测仪复位的程序如图2所示，“414MA24AL”标签代表金属探测仪已发现金属，“TONR”是计时器指令，“414MA24RES”是复位标签。“414MA24AL”状态由“0”变为“1”时，“TONR”开始计时。“Pre”设置时间为“x+y”再加1~2 s的补偿时间保证气缸一个行程动作能够正常完成，但补偿时间要小于通电延时时间x，否则会使得气缸再次动作。“TONR”计时完成后“Reset”输出“1”自动将金属探测仪复位。

图2　DCS系统设置

经过上述步骤，可实现金属探测仪发现铁块—气缸适时动作—铁网过滤铁块—气缸收回铁网的全流程自动化除铁块技术。

在正常生产水泥的过程中胶带输送机的下料口是铁罩密封状态，为保证气缸连接的铁网过滤铁块后能及时收回，随时监测气缸与连接铁网的拉杆有没有脱开，需对将铁网的状态做有效的监测。

在铁网处焊接一根铁杆，胶带输送机头罩开孔，使铁杆在气缸活塞杆处于收回状态时能从孔中伸出，伸出罩外的铁杆可被感应开关监测，如果能监测到说明铁网处于正常状态。为防止铁网未收回而导致的物料堆积可将感应开关与胶带输送机连锁。如图1所示感应开关“SQ”与线圈“K1”连接，然后将感应信号接入DCS系统。

感应开关感应到铁杆“K1”闭合时铁网状态正常，将其信号做“非”运算后仿照图2指令设置“Pre”的时间为“x+y+补偿时间”，此补偿时间可为4~5 s，即留给气缸充足的动作时间，又不会使料物堆积的过多。计时完成“Reset”输出“1”。由于胶带输送机连锁视“1”为正常、“0”为不满足，所以在“Reset”后再加一次“非”运算与胶带输送机连锁。

综上所述，胶带输送机物料自动除铁技术能有效的除去物料中的铁块，而且还能监测物料堆积情况，攻克了因金属探测仪发现金属而导致磨机止料问题，提高产量的同时也避免了立磨机空运转而造成电能的浪费。

作者单位：米脂冀东水泥有限公司

文章来源：《水泥》杂志第7期

编辑：黎凯

审核：何昊

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