前言

在國家政策和市場雙重推動下，水泥等粉料散裝產業發展迅速，但在整條水泥生產線中，水泥等粉料散裝環節的自動化和智能化程度最低、工人工作環境最差。散裝環節普遍以人工操作為主，存在效率低、受人為因素干擾大、工人勞動強度高、安全事故頻發等諸多問題。這一方面是由于散裝與計量環節分離且計量與控制手段落后，導致裝車難以精確定量，為避免超載，單車重復裝卸的情況較為普遍，特別在道路限載檢查嚴格地區，這種現象格外突出；另一方面是粗放控制和管理帶來的二次揚塵污染和資源浪費等問題，成為制約水泥廠綠色發展的主要問題之一。冀東水泥重慶璧山有限責任公司為了加強水泥出廠的管理，采用了ERP智能發運系統，以實施對散裝水泥的裝車、過磅、出廠實行“一卡通”的管理模式，取得了很好的使用效果，本文就此作一總結介紹。

該廠散裝系統共有三個散裝倉，每個倉的有效容量400t。原設計是在倉底出料口設置一個充氣分料箱，分別通過氣動閘閥和電動流量閥將水泥送至兩個散裝頭（圖1中虛線部分）。但在實際使用中，因閥門開口太小，出料不暢，流量不能滿足裝車的需要。后用戶將出料口移至倉體錐部（圖1中實線部分），以加大料流速度，但下料量仍不理想，還經常需要加壓縮空氣助流，跑冒現象經常發生。而且，裝車過程全部是人工現場操作，工作環境差，且裝多裝少全靠經驗，裝滿溢出的現象屢見不鮮，不但加大清掃的工作量，而且污染了環境。

圖1 改造前的計量散裝系統

冀東公司要求對原有散裝系統進行改造，實現現場無人操作和定量灌裝。冀東集團在散裝計量系統曾采用過地磅和沖板流量計，但地磅計量系統投資大、土建施工局限性大、磅下排水排灰難度大；而沖板流量計雖然安裝方便，但精度很低。因此，這次冀東重慶大區不考慮地磅和沖板流量計方案，選用了中建材（合肥）機電工程技術有限公司（以下簡稱“我公司”）的集散裝和計重于一體的ERP智能發運系統。

2.1  工藝設計

我公司根據該企業的具體工藝情況，進行了針對性的開發設計。首先，為了保證系統下料穩定暢通，并滿足增加計量設備的安裝空間，設計中將倉的錐部割掉一部分以抬高倉底板，并在倉內增加充氣箱；然后，在倉底出口下設置了一個充氣分料箱，分別通過氣動閘閥和電動流量閥將水泥送至兩個散裝秤，再通過散裝頭裝車。收塵設備仍然使用原有的倉頂收塵器作為散裝機收塵器。改造后的計量灌裝系統基本上保持了原有的工藝現狀（見圖2），以避免了更多的設備投資。

圖2 改造后的計量散裝系統

2.2  核心裝備及其性能

該散裝計量系統的核心設備是采用了新型科氏力秤。該秤的技術特點是：

（1）測量原理先進。利用“科里奧利”力測量每一個瞬時扭矩，從而測出實際瞬時流量；與傳統的測量原理不同，質量流的直接測量不受任何外力散裝計量系統影響，對風壓、風力的變化等干擾因素不敏感；計量系統運行及其穩定、可靠。

（2）計量精度高。正常工作狀態時，計量精度≤5%，可用于商業貿易計量。

（3）計量穩定性高。測量不受任何外力影響，軸扭矩反饋控制速度僅為100ms；進料通暢，出料順利，尤其適用大流量粉體物料的計量；目前設計的科氏力秤已達800m3/h。

（4）系統密封性好，不需配套收塵設施，環保性能好；而且設備體積小，不需做基礎，土建、安裝費用低，另外，維護量小，維護成本也低。

2.3  控制系統設計

該系統采用PLC控制系統對散裝過程進行全程監控，而且還能與ERP管理軟件結合，進行整個散裝水泥發運過程的自動化控制，包括讀卡、裝車、計重及結算等系列控制；并對原散裝發運環節存在的管理漏洞進行了堵塞，防范了各種作弊現象；還可通過遠程服務平臺對系統進行遠程診斷，甚至可修改軟件，從而大大縮短了服務時間，充分體現了“即時服務”的概念。

散裝車讀卡后，車號、裝載量等數據即輸入系統，操作員只要放好散裝頭后，通過一鍵操作，系統即可自動完成放料、計量、停料的整個裝車過程，并且將車號、設定裝載量、實際裝車量、裝車時間等數據記錄在案。同時，現場安裝有攝像頭，可通過視頻觀察停車位置和進行散裝頭的上下控制。在散裝控制室里一個人可以控制多臺散裝機，從而提高了人員生產率。

三、改后運行效果

（1）散裝速度快、計量精度高。散裝計量系統投運后，灌裝35t水泥只用時5～8min，98%的灌裝精度都在1%以內，從而實現了散裝水泥一次灌裝到位，提高了散裝發運效率，得到了業主的認可。

（2）工作環境大大改善。裝車時現場灰塵少了，操作員在控制室通過鼠標即可完成裝車，定量裝車杜絕了因操作不慎料滿溢出的現象，也消除了駕駛員為避免超載罰款重復裝卸的情況。

（3）提高了散裝機的使用效率和系統人員的工作效率，提高了企業的經濟效益，并提高了企業的管理信息化水平以及企業的社會形象。

（4）消除了出廠水泥誤差的人為因素，堵塞了水泥發運管理的各種漏洞（如防止作弊現象，減少產品流失），從而提高了公司經濟效益和管理水平。

作者：劉禮龍

來源：《天津南極星隔熱材料有限公司》

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