一、背景
 

河南濟源鋼鐵（集團）有限公司始建於1958年，屬中國大型鋼鐵骨幹企業、中國企業500強
、中國民營企業100強
、中國製造業500強和世界鋼鐵企業100強，係中鋼協和中特鋼理事單位。公司位於河南省濟源市境內
，交通便利
，鐵路專用線與焦枝鐵路線相接，現已發展成為國內品種最多、規格最全的優特鋼棒、線材專業生產企業。

由於河南濟鋼沒有焦炭生產，焦炭主要來源於山西和與濟鋼一路相隔的河南豫港焦化集團，河南濟鋼每個月至少要用焦碳120000萬噸左右，其中豫港焦化的焦碳有40000噸左右
，約占濟鋼每月所消耗的總焦碳的三分之一，其每個月的交易額大約為1億人民幣。

河南濟鋼所用的焦碳一直以來都是用火車和汽車運輸的，進廠後是以軌道衡和汽車衡來計量的，計量精度在0.5%左右。

隨著河南濟鋼生產規模的不斷擴大
，原有的原料場、焦碳堆場已遠遠滿足不了生產要求了。一座1200m3的高爐和四座500m3高爐每天的焦碳消耗量為4000噸dun左zuo右you。考kao慮lv到dao豫yu港gang焦jiao化hua和he河he南nan濟ji鋼gang僅jin一yi路lu之zhi隔ge，汽qi車che和he火huo車che運yun輸shu又you有you諸zhu多duo不bu便bian，經jing濟ji成cheng本ben又you高gao。於yu是shi
，濟ji鋼gang和he豫yu港gang的de領ling導dao便bian有you了le通tong過guo皮pi帶dai運yun輸shu焦jiao碳tan，用yong皮pi帶dai秤cheng計ji量liang焦jiao碳tan從cong而er進jin行xing貿mao易yi結jie算suan的de想xiang法fa。

二、解決方案 
 

有想法，就要有行動。

在濟鋼領導的高度重視和大力支持下
，於2010年河南濟鋼煉鐵擴建工程指揮部相關人員開始對原料廠的生產流程進行重新規劃和設計，焦炭的運輸改為膠帶輸送機進行連續輸送。

既然采用了膠帶輸送機運輸焦碳，那麼，必須得有一種能夠適應動態計量的設備來對焦碳進行計量，而且是貿易計量。

首先，我們想到的是皮帶秤——高精度電子皮帶秤。

皮帶秤在我公司使用的地方也不少，可都是作為工藝計量出現的

，其計量精度均在1%左右甚至更高，所計量出來的數據隻是作為工藝參考。現在要進行貿易結算，其計量精度不說多高

，可至少應該和軌道衡、汽車衡一樣吧（0.5%）


，該選什麼樣的皮帶秤才能滿足要求呢
？

我們先在網上查找相關信息，凡國內生產規模比較大的、信(xin)譽(yu)度(du)高(gao)的(de)皮(pi)帶(dai)秤(cheng)廠(chang)家(jia)或(huo)皮(pi)帶(dai)秤(cheng)代(dai)理(li)商(shang)
，我(wo)們(men)逐(zhu)一(yi)進(jin)行(xing)了(le)解(jie)，逐(zhu)一(yi)篩(shai)選(xuan)。再(zai)和(he)豫(yu)港(gang)焦(jiao)化(hua)的(de)相(xiang)關(guan)技(ji)術(shu)人(ren)員(yuan)一(yi)起(qi)到(dao)各(ge)地(di)進(jin)行(xing)實(shi)地(di)考(kao)察(cha)，通(tong)過(guo)對(dui)比(bi)、篩選（目前，國內
、國際上所使用的西門子皮帶秤最好的是雙托輥電子皮帶秤MMI-2，其計量精度可以達到0.5%），我們最終選用了西門子MMI-3三托輥皮帶秤，其實際使用精度可以達到0.25%。

zhuyaohaishiduizhezhongdongtaichengbufangxin，xinlimeidi，bijingliangjiagongsiyigeyuedejiaoyiedouzaiyigeyiyishang。suoyi，womenzaishejishiyifangmiancaiyonglegaojingdudedianzipidaicheng
，lingyifangmianhaipeitaoleyitaishiwubiaodingcangdefangan。zhezhongfangshidetedianshibaozhenglianxushusong，jiaotankuaiyebuhuizaodaopohuai。weibaozhengjingdu，womenzhidingledingqiyushiwubiaodingcangjinxingbiduidefangan，yaoqiugongzuorenyuanmeitian、每周或每月按要求進行比對。

作為動態計量的皮帶秤要達到很高的計量精度，需要滿足以下兩個條件：

 皮帶秤本身要求非常高的重複性（即零點和量程要求在±0.1%）
，高gao穩wen定ding性xing稱cheng量liang係xi統tong
，沒mei有you好hao的de重zhong複fu性xing
，就jiu沒mei有you下xia麵mian的de高gao精jing度du可ke談tan了le。良liang好hao的de重zhong複fu性xing和he高gao精jing度du稱cheng重zhong係xi統tong的de重zhong點dian是shi要yao求qiu機ji械xie部bu分fen要yao達da到dao相xiang應ying的de要yao求qiu，即ji秤cheng架jia和he皮pi帶dai輸shu送song機ji。秤cheng架jia精jing度du不bu夠gou，安an裝zhuang秤cheng架jia的de皮pi帶dai輸shu送song機ji條tiao件jian達da不bu到dao要yao求qiu
，皮pi帶dai秤cheng的de高gao精jing度du、高穩定性都談不上。

好(hao)的(de)檢(jian)定(ding)方(fang)式(shi)

，目(mu)前(qian)最(zui)權(quan)威(wei)也(ye)是(shi)最(zui)有(you)效(xiao)的(de)就(jiu)是(shi)實(shi)物(wu)標(biao)定(ding)，可(ke)現(xian)狀(zhuang)是(shi)大(da)多(duo)數(shu)廠(chang)家(jia)都(dou)不(bu)具(ju)備(bei)實(shi)物(wu)標(biao)定(ding)條(tiao)件(jian)，所(suo)以(yi)有(you)些(xie)測(ce)試(shi)結(jie)果(guo)也(ye)是(shi)不(bu)能(neng)完(wan)全(quan)讓(rang)用(yong)戶(hu)信(xin)服(fu)的(de)。

三
、安裝調試
 

皮帶秤安裝位置的選擇需要考慮物料的擾動和皮帶張力的變化。

濟源鋼鐵為了皮帶秤有更好的使用效果，單獨設計了長約40米的輸送機
，該條輸送機是水平安裝的
，皮帶秤的安裝位置選擇了離進料口大約10米左右，這樣焦炭在落到皮帶上經過10米的距離後，能很好地穩定下來，這樣物料的擾動對稱重的效果影響基本消除。

皮帶張力的大小與皮帶速度
、物料輸送量
、輸送機長度、輸shu送song機ji所suo輸shu送song物wu料liao提ti升sheng高gao度du等deng因yin素su有you關guan
，皮pi帶dai速su度du越yue高gao
，物wu料liao輸shu送song量liang越yue大da，輸shu送song機ji長chang度du越yue長chang，輸shu送song機ji所suo輸shu送song物wu料liao提ti升sheng高gao度du越yue高gao
，則ze皮pi帶dai張zhang力li越yue大da。而er對dui同tong一yi條tiao皮pi帶dai來lai說shuo，越yue靠kao近jin頭tou部bu滾gun筒tong，皮pi帶dai張zhang力li越yue大da，在zai物wu料liao輸shu送song量liang變bian化hua和he其qi它ta條tiao件jian變bian化hua時shi所suo引yin起qi的de皮pi帶dai張zhang力li變bian化hua也ye越yue大da
； 越(yue)靠(kao)近(jin)尾(wei)部(bu)滾(gun)筒(tong)
，皮(pi)帶(dai)張(zhang)力(li)越(yue)小(xiao)，在(zai)物(wu)料(liao)輸(shu)送(song)量(liang)變(bian)化(hua)和(he)其(qi)它(ta)條(tiao)件(jian)變(bian)化(hua)時(shi)所(suo)引(yin)起(qi)的(de)皮(pi)帶(dai)張(zhang)力(li)變(bian)化(hua)也(ye)越(yue)小(xiao)

，所(suo)以(yi)我(wo)們(men)選(xuan)的(de)也(ye)是(shi)張(zhang)力(li)變(bian)化(hua)比(bi)較(jiao)小(xiao)的(de)位(wei)置(zhi)。這(zhe)條(tiao)輸(shu)送(song)機(ji)張(zhang)力(li)調(tiao)節(jie)依(yi)靠(kao)重(zhong)錘(chui)自(zi)動(dong)調(tiao)節(jie)。

在皮帶輸送機的各類托輥中，隻有一部分適合安裝皮帶秤。為了得到較好的托輥校準
，在稱量區及其鄰近區域必須使用合適的托輥。20°
、35°槽形托輥是最常用的托輥，45°槽形托輥可以使用但精確度受影響。深槽形角可能加大皮帶張力
、皮帶剛性對測量精確度的影響
，因而對托輥校準的要求更高了，其實基本上按照國標要求，基本能滿足要求。

應選擇相同尺寸的托輥，滾筒的偏心誤差應小於0.5mm，當與標準槽形樣板比較時，槽形誤差應小於3mm。安裝時
，所有托輥應選擇同一製造廠生產的並保證良好的潤滑。

對(dui)皮(pi)帶(dai)秤(cheng)的(de)精(jing)確(que)度(du)來(lai)說(shuo)，在(zai)稱(cheng)量(liang)區(qu)托(tuo)輥(gun)的(de)正(zheng)確(que)而(er)精(jing)確(que)的(de)校(xiao)準(zhun)是(shi)關(guan)鍵(jian)的(de)
，否(fou)則(ze)在(zai)稱(cheng)量(liang)托(tuo)輥(gun)上(shang)將(jiang)受(shou)到(dao)一(yi)個(ge)附(fu)加(jia)力(li)
，導(dao)致(zhi)校(xiao)驗(yan)過(guo)程(cheng)誤(wu)差(cha)和(he)測(ce)量(liang)過(guo)程(cheng)誤(wu)差(cha)
，所(suo)以(yi)校(xiao)驗(yan)時(shi)在(zai)稱(cheng)量(liang)托(tuo)輥(gun)及(ji)其(qi)鄰(lin)近(jin)的(de)前(qian)後(hou)至(zhi)少(shao)各(ge)兩(liang)組(zu)托(tuo)輥(gun)（最好是三組）的對應點上用拉線的方法檢查其相對高差
，要求高差小於±0.8mm，而對稱量托輥來說，要求它決不能低於鄰近托輥。

還有就是皮帶跑偏


，跑偏量應盡量控製在皮帶寬度的2~5%左右。由於皮帶秤是很精密的儀器
，要求盡量減少震動對皮帶秤的幹擾。

我們在安裝調試過程中還是遇到了許多問題，結果也證實了不按照這些要求進行安裝
，對皮帶秤的重複性和準確度影響是非常大的：

 該條輸送機的原設計時是按照45°槽型托輥製造的
，當時由於沒有改造，在調試過程中，零點始終漂移很厲害
，基本上波動在±0.2~0.5%，達不到要求的±0.1%。後來，把整條輸送機托輥全部改造成35°槽角後
，其零點漂移相對來說要好一些。

輸送機震動很大
，主要原因有：輸送機支架比較高，達到1.2米
；後在每條支腿上加斜撐加固；整條輸送機通廊是鋼結構的
，跨度比較大，在皮帶秤的安裝位置通廊的正下和地麵之間加鋼結構支撐
；托輥徑向跳動很大，跳動最大的達到10mm，更換部分托輥後震動要好一點。

皮(pi)帶(dai)跑(pao)偏(pian)厲(li)害(hai)
，跑(pao)偏(pian)量(liang)達(da)到(dao)十(shi)多(duo)厘(li)米(mi)，原(yuan)因(yin)有(you)皮(pi)帶(dai)膠(jiao)結(jie)不(bu)齊(qi)和(he)頭(tou)尾(wei)輪(lun)不(bu)在(zai)同(tong)一(yi)中(zhong)心(xin)上(shang)，這(zhe)個(ge)問(wen)題(ti)比(bi)較(jiao)頭(tou)疼(teng)，後(hou)來(lai)輸(shu)送(song)機(ji)廠(chang)家(jia)的(de)工(gong)程(cheng)師(shi)到(dao)現(xian)場(chang)，通(tong)過(guo)調(tiao)節(jie)尾(wei)輪(lun)和(he)糾(jiu)偏(pian)托(tuo)輥(gun)，效(xiao)果(guo)稍(shao)好(hao)些(xie)，但(dan)還(hai)沒(mei)有(you)達(da)到(dao)最(zui)佳(jia)狀(zhuang)態(tai)。

 整zheng改gai完wan成cheng以yi上shang問wen題ti後hou，開kai始shi對dui皮pi帶dai秤cheng進jin行xing零ling點dian和he量liang程cheng標biao定ding，在zai標biao定ding過guo程cheng中zhong，零ling點dian還hai是shi有you些xie波bo動dong，經jing過guo兩liang天tian的de觀guan察cha
，懷huai疑yi皮pi帶dai張zhang力li不bu合he適shi，通tong過guo增zeng加jia重zhong錘chui張zhang緊jin裝zhuang置zhi的de重zhong量liang，重zhong新xin零ling點dian標biao定ding，經jing過guo一yi天tian的de標biao定ding確que認ren
，重zhong複fu性xing完wan全quan達da到dao±0.1%以內。

四、使用效果
 

按照要求整改完這些問題，經過多次不同時段
，包括輸送機停機再開機
，多種條件下測試，零點和量程的標定重複性均能達到±0.1%
，西門子BW500還有空秤累計測試功能，通過多次測試，每次10分鍾
，大概皮帶運轉12圈
，空秤累計都在6~10kg
；西門子稱重儀表還有個非常獨特的功能，就是對稱重傳感器進行電子配平，主要目的是排除不均勻側向負荷的影響。

jixieanzhuangguochengdehaohuaizhijieyingxiangchengzhongxitongdezhongfuxinghejingdu

，tongguoyishangyangezhixingyaoqiuanzhuang，lingdianheliangchengbiaodingdezhongfuxingdoumanzuyaoqiuhou，xiamianjiushizhongyaodeshiwuduibiceshile，womenweizhetaochengzhongxitongdeshiwubiaodingtigongleyitaoliaodoucheng，zhijieanzhuangzaizhetiaoshusongjidechuliaokou，meicinengjinxing10噸左右的數據對比

，實物標定的要求是精度高於皮帶秤精度一個等級的實物數據, 物料重量為最大流量的4~8%或正常輸送三圈的實物量。

我們於2012年6月開始正式使用到現在
，發現這台秤的精度的確很高，完全滿足技術協議的要求（±0.25%）。我們的使用方法是：meitianzaoshangyishangban
，xianyoushengchanrenyuanjiangpidaiyunxingqilai，ranhou
，youshuangfangjiliangguanlirenyuandaoxianchangjinxinglingdianbiaoding，zhongfuxingdoufeichanghao，lingdianzuowanzhijiexialiaodaoliaodouchengnei，jinxingshiwubidui，jingduyedoushizaifanweinei，xiamianshiwomenzuodejizushuju，xiaoguodouyouyu±0.25%
，

皮帶秤和實物比對結果
 

五
、結語
 

皮帶秤是非常適合大宗散夥物料計量的場合，經過我們的實際使用，西門子的MMI-3皮pi帶dai秤cheng精jing度du完wan全quan能neng達da到dao貿mao易yi結jie算suan需xu求qiu
，而er且qie使shi用yong方fang便bian
，維wei護hu簡jian單dan。這zhe台tai皮pi帶dai秤cheng的de使shi用yong，給gei我wo們men帶dai來lai的de經jing濟ji效xiao益yi也ye是shi非fei常chang可ke觀guan的de，跟gen我wo們men以yi前qian的de運yun輸shu方fang式shi相xiang比bi，為wei我wo們men每mei噸dun焦jiao炭tan節jie約yue20元/噸dun的de運yun輸shu費fei用yong。以yi前qian的de工gong作zuo方fang式shi，從cong火huo車che中zhong取qu出chu時shi，焦jiao炭tan塊kuai遭zao到dao很hen大da程cheng度du的de破po碎sui，通tong過guo皮pi帶dai輸shu送song，焦jiao炭tan的de質zhi量liang也ye提ti升sheng了le不bu少shao
，對dui高gao爐lu的de利li用yong率lv也ye有you所suo提ti升sheng。

我國在鋼鐵，水泥，礦山
，碼頭等有大宗物料輸送的場合，常常要求計量精度達到±0.5%，計量精度要求更高的要求達到±0.25%，甚至達到±0.1%。由(you)於(yu)我(wo)國(guo)生(sheng)產(chan)製(zhi)造(zao)皮(pi)帶(dai)秤(cheng)的(de)廠(chang)家(jia)非(fei)常(chang)多(duo)，經(jing)過(guo)十(shi)多(duo)年(nian)的(de)實(shi)際(ji)使(shi)用(yong)情(qing)況(kuang)來(lai)看(kan)，前(qian)期(qi)標(biao)定(ding)也(ye)能(neng)達(da)到(dao)比(bi)較(jiao)好(hao)的(de)效(xiao)果(guo)，但(dan)長(chang)期(qi)穩(wen)定(ding)性(xing)大(da)多(duo)不(bu)盡(jin)人(ren)意(yi)，所(suo)以(yi)很(hen)多(duo)人(ren)開(kai)始(shi)懷(huai)疑(yi)作(zuo)為(wei)動(dong)態(tai)計(ji)量(liang)的(de)皮(pi)帶(dai)秤(cheng)能(neng)否(fou)達(da)到(dao)這(zhe)樣(yang)的(de)高(gao)精(jing)度(du)

，在(zai)這(zhe)種(zhong)背(bei)景(jing)下(xia)西(xi)門(men)子(zi)一(yi)直(zhi)堅(jian)持(chi)努(nu)力(li)著(zhe)，也(ye)逐(zhu)漸(jian)讓(rang)行(xing)業(ye)內(nei)認(ren)識(shi)到(dao)皮(pi)帶(dai)秤(cheng)是(shi)能(neng)達(da)到(dao)高(gao)精(jing)度(du)計(ji)量(liang)要(yao)求(qiu)的(de)。

附：西門子MMI-3皮帶秤介紹
 

西門子MMI-3皮帶秤介紹
 

電子皮帶秤主要由MMI-3秤架（包含六隻稱重傳感器）、WS300速度傳感器、和BW500稱重積算儀等主要部件組成。

西門子的MMI-3皮帶秤秤架部分的設計是很具有特色，與一般常用的杠杆式秤架涉及不同，它采用了被稱為“三無”的直接承重式秤架結構
，即：無杠杆、無支點、無平衡重，也就是沒有稱重承載器。這種設計帶來的好處是顯而易見的：

維護方便
 

在MMI-3chengjiashangmeiyougangganzhidian
，meiyoukedongbujian，yebucunzaizhuruzhidianmosundengwenti。gangganshichengjiachengtida，shuipingmianfangxiangdebiaomianjida

，damianjijihuixujingchangqingsao，fouzehuiyinqilingdianbianhua，erzhijiechengzhongshichengjiachicunduanxiao
，shuipingfangxiangdebiaomianjigengxiao，jihuilianghenxiao

，jihuiyinqilingdianbianhuayexiao，kewuxujingchangqingsao。

直承式秤架結構保證了物料的重量通過稱量托輥組直接加在稱重傳感器上
，皮重
、料重一起稱，所以秤架結構非常簡單
，重量也非常輕，為安裝、維護、以及更換備件帶來了極大的方便。

秤架結構不僅簡單，對不同寬度皮帶來說零部件的通用性也比較好，除了靜態梁
、動態梁的寬度相應變化外，其餘部分幾乎是一樣的。同時，模塊化設計結構大大減少了維修和更換備件的工作量和成本。

由於采用的是高精確度的三重梁平行四邊形不鏽鋼稱重傳感器，其重複性是0.01%，非線性和滯後均為0.02%。因為采用直接承重式結構，也相應減少了因這些部件帶來的測量精確度損失和在物料輸送過程中機械震動給稱量係統帶來的幹擾。

  MMI-3皮帶秤為高精度皮帶秤，可實現貿易結算的目的，它采用一種獨特的模塊化設計結構，配用6隻個稱重傳感器
，在20%～100%量程範圍內精確度指標為0.125%。

BW500是為高精度皮帶秤設計的功能強大的積算儀。它具有以下主要特點：

具有專利技術的稱重傳感器電子平衡功能，能排除不均勻側向負荷的影響
，不需傳感器匹配機械平衡；

WS300速度傳感器是皮帶秤組成部分。安裝在從動軸上，是高分辨率軸驅動速度傳感器。將軸轉動轉換成1個脈衝列，每轉256個(ge)脈(mai)衝(chong)。軸(zhou)既(ji)可(ke)順(shun)時(shi)針(zhen)又(you)可(ke)逆(ni)時(shi)針(zhen)雙(shuang)向(xiang)轉(zhuan)動(dong)

，能(neng)消(xiao)除(chu)振(zhen)動(dong)引(yin)起(qi)的(de)故(gu)障(zhang)。它(ta)提(ti)供(gong)信(xin)號(hao)經(jing)電(dian)纜(lan)連(lian)接(jie)傳(chuan)送(song)到(dao)積(ji)算(suan)器(qi)，監(jian)視(shi)運(yun)輸(shu)機(ji)的(de)皮(pi)帶(dai)速(su)度(du)並(bing)計(ji)算(suan)通(tong)過(guo)皮(pi)帶(dai)輸(shu)送(song)機(ji)的(de)物(wu)料(liao)流(liu)量(liang)。

安裝時拉線校水平示意圖