新鋼鐵公司的技改如火如荼，新技術新工藝的應用不斷深化，在二期技改采用“一火成材”新工藝基礎上，三期技改又采用了“一罐到底”新工藝，節能增效工作不斷向前邁進。為了更好地體現新工藝的節能效果，打破高爐鐵水稱重計量與高爐鐵水液麵工藝控製各自獨立的傳統模式，積極推進節能高效的進程，成功開發了兩者合二為一的高爐鐵水稱重液麵計量係統，該係統有效提高了能源利用效率，實現了節能降耗的新跨越。
一、方案構成
基本設計方案：采用稱重計量方式，根據鐵水淨重與鐵水罐液麵的數學模型，在顯示鐵水重量的同時，顯示鐵水罐中鐵水液麵的高度，從而控製鐵水罐的受鐵。鐵水稱重液麵計量係統由稱重裝置、電氣裝置、隔熱保護裝置、視頻、報警及遠程裝置等組成。
1.稱重裝置
稱重裝置包括秤台、稱重傳感器、限位、過軌器、防爬裝置、大屏幕顯示器及稱重儀表等。
基坑形式：采用深基坑（1.8m），因為其具有日常維護方便的特點。兩側應考慮基坑安全緊急通道、排水和低壓照明。
秤台采用三節變截麵式工字鋼箱體結構焊接而成。梁高800mm，上麵板厚50mm，側翼板和下麵板厚30mm。焊縫全部采用埋弧自動焊接技術。焊接後進行變形校正和時效處理，使大梁變形量最小，該結構具有較高的機械強度、整體剛度和重心穩定性的優點。
稱重傳感器采用柱式常溫傳感器並且通過球麵受力技術和側麵防側向力弧麵技術相結合，達到防傾倒的目的，同時傳感器底部采用六角柱麵形式，具有防轉動的功能。柱式傳感器具有過載能力強、無需專門工具、安裝維護方便等優點。
本係統采用兩種限位裝置，起到雙重保護作用。（1）撞牆式限位，安裝在秤體底部。（2）拉杆限位，安裝在秤體兩側的中上部分。在鐵水罐車上下秤台及鐵水罐車停留在秤台上進行受鐵時，秤台容易產生晃動，影響稱量。撞牆式限位在起到了水平橫向限位作用的同時，還起到了由於傳感器傾斜對秤台垂直方向的支撐保護作用。拉杆限位是通過秤台側麵產生水平的拉力，使秤體恢複穩定，確保稱量準確。在稱重軌與引軌的連接處設置了過軌器。由於鐵水罐車速度慢，該過軌器不同於軌道衡的過軌器，進行了適當的改進———將原來中間的弧形麵改進為與稱重軌引軌幾乎同一平麵的結構，有效地減少了鐵水罐車上下衡時對秤體的衝擊。
在稱重軌和引軌的內外側安裝了防爬器，防止稱重軌和引軌的躥動。稱重軌兩端有明顯標誌，便於確認鐵水罐車是否準確到位。
稱重儀表通過20mA電流環接口形式將淨重在現場大屏幕上顯示，將（4~20）mA信號送到中控室的PLC。同時通過RS232（或RS485）經遠程裝置同步傳輸到遠程計量室的計算機上。
2.電氣裝置
一座高爐有3個出鐵口，每個出鐵口分2個受鐵口，配置一台現場操作櫃和兩台鐵水罐軌道衡，中控室配一台控製計算機和一台PLC儀表櫃，遠程計量室配一台稱重管理計算機。
現場操作櫃具有鐵水罐號設置（顯示）、鐵水液麵設定（顯示）功能，設定值通過BCD碼傳輸給中控室的PLC。中控室的計算機也具有鐵水液麵設定功能。現場操作櫃可以通過麵板按鈕或麵板選擇開關以開關量的形式將“鐵水罐車到位”、“手動去皮”、“受鐵開始”、“受鐵結束”、“自動/手動”等信號傳遞到中控室的PLC。現場“鐵水罐車到位”信號直接送到中控室的PLC上。中控室的計算機經PLC將“鐵水罐車到位”、“皮重已除”、“受鐵開始”、“正在出鐵”、“受鐵結束”、“稱重完畢”、“聲光報警”等信息及時反饋到現場操作櫃的麵板顯示或聲光報警器上。
中控室的計算機與中控室的PLC經接口模塊采用profibus總線（或Modbus總線）方式進行數據交換。該係統采用防浪湧保護器，接地良好，確保係統能有效防止雷擊。同時，係統采用手動自動相結合的控製方式。
3.隔熱保護裝置
隔熱保護裝置由中間蓋板、兩側蓋板、蓋板支架、石棉及耐火磚等材料構成。兩側的邊蓋板有獨立於秤體的立柱支撐，有縱向橫向槽鋼做支架梁，可提高邊蓋板承載濺落鐵水的能力，中間蓋板與秤體是一體的，通過加大加密麵板下的橫梁來提高承載濺落鐵水的能力。麵板的厚度應合適。隔熱保護裝置的承載能力在考慮自身重量的同時，還要充分考慮發生意外時對一定濺落鐵水的承載能力。該係統環境惡劣，封閉的秤台表麵采用先鋪墊石棉層，然後用耐火泥砌一層耐火磚，再平鋪一層石英砂的隔熱保護方法，在秤台與邊蓋板結合間隙用石棉填充，並作為軟連接，既可防止鐵水濺落基坑內，又不影響稱重的準確度。耐火磚保護層表麵要與稱重鋼軌底麵相齊。
4.視頻報警及遠程裝置
用兩台攝像機確認前後兩組車輪的對位情況及現場人員輸入的罐號。視頻信號經視頻分配器一路送到中控室，另一路送到遠程計量室。鐵水罐車到位報警有軟件硬件兩種方式。當空鐵水罐車進入秤台後，程序通過重量識別進行報警提示；另一種是通過安裝在鋼軌外側的兩組接近開關實現，當鐵水罐車緩慢駛入秤台，車輪靠近接近開關檢測麵時，接近開關就會輸出一個開關信號傳到中控室提醒工作人員，中控室通過聲光報警提醒現場人員。數字光端機采用專用ASIC設計及高速DSP技術，全數字無壓縮、無損傷廣播級傳輸方式，高清晰度、高分辨力通過光纖高質量無損傷地實現遠程傳輸。該係統采用一對數字光端機經一根光芯將視頻信號、開關量信號、RS232（或RS485）信號多路雙向遠程傳輸到計量室。
二、稱重過程
當鐵水罐車進入鐵水罐軌道衡稱重台麵時，稱重台麵上的接近開關或安裝在控製計算機中的鐵水罐車到位判別軟件就會將“鐵水罐車到位”信號傳遞給中控室的控製計算機和遠程計量室的稱重管理計算機。計算機通過聲光報警提醒現場人員、控製人員及計量人員準備作業。現場人員應將“罐號”、“鐵水液麵設定值”等信息輸入現場操作櫃，並進行“去皮”作業，稱重儀表同時也被“去皮”，並發出“準備受鐵”信號。控製或管理計算機同時采集到現場送來的相關信息。當兩個受鐵口發出“準備受鐵”信號時，該出鐵口具備了出鐵的條件，相關信息會在現場操作櫃相應的指示燈上反映。
當受鐵開始時，隨著鐵水的傾瀉而下，稱重計量數據會逐漸遞增，中控室計算機上的鐵水模擬液麵也會逐漸上升。當到達“鐵水液麵設定值”時，計算機發出指令並產生聲光報警，提醒現場人員迅速手動進行關閉該受鐵口受鐵作業或控製計算機發出自動關閉該受鐵口受鐵作業指令。該受鐵口完成受鐵口作業，自動或手動（現場人員）發出“受鐵完畢”信號，稱重管理計算機接到“受鐵完畢”信號後進行遠程自動或手動采集，並發出“稱重完畢”信號傳回現場操作櫃，使“稱重完畢”信號燈亮，提醒現場人員該鐵水罐車可以離開稱重平台，另一台空的鐵水罐車進入鐵水罐軌道衡稱重台麵進行。兩台鐵水罐車交替進行受鐵及稱重，當兩個“受鐵完畢”信號後，該出鐵口完成出鐵任務。
三、結束語
該係統在稱重技術的基礎上，結合PLC技術，係統集成費用低，實現簡便。自投運以來，係統工作正常、控製可靠、數據準確、報警及時有效、視頻圖像清晰。該係統的投運，達到了計量結算與工藝控製的完美結合，為節能降耗開辟了新的途徑。

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