为了满足国家最新颁发的环保标准——《东焦化学工业污染物排放标准》GB 16171-2012，公司决定对1988年建设投产的1#?4#焦炉（4.3米）进行装煤除尘改造。为 了适应新型装煤车的运行要求，以及改善原有的深基坑煤塔电子秤计量方式对生产节奏的制约， 我们将此处的装煤量计量设备改造成了断轨式无基坑煤塔秤。后续的实际运行效果验证了我 们此次改造应用实践的可行性，为今后此类计量设备的技术改造提供了可靠的依据。
为了满足国家最新颁发的环保标准一《炼焦 化学工业污染物排放标准》GB 16171-2012，公司 决定对1988年建设投产的1#?4#焦炉（4.3米 进行装煤除尘改造。而项目中最为关键的一环就 是新型装煤车的投运。由于新型装煤车的自重 源有装煤车自重为42吨，新型装煤车自重为98 吨和外形尺寸均有较大的变化；为了适应新型 装煤车的运行要求，以及优化原有的计量方式（计量段与装煤车取煤点不重合，导致取煤作业与 称重计量不同步，提高运行效率，我们和杭州钱 江称重技术有限公司一起，在其无基坑不断轨式 煤塔秤的基础上进行了专业改进，完成了断轨式 无基坑煤塔秤的现场应用实践。后续的实际运行 效果验证了我们此次改造应用实践的可行性，为 今后此类计量设备的技术改造提供了可靠的依据。
一、断轨式无基坑煤塔秤的组成及工作原理
从上图中可以看出，称重的原理为：煤车开 到称量区内，煤车压在传感器上方产生一个重量 信号，通过称重显示仪，把重量数据传送到计算 机C计算机内有一块CP134串口卡，专门负责从 仪表中接收数据。计算机通过程序对数据进行处 理，并把实时的数据通过CP134卡，传送到大屏 幕，以方便司机观看。
计量流程为：在取煤过程中，通过报警器告 之司机取煤的情况。等司机取完煤，煤车稳定后， 按“称重确认”按钮称量毛重（称重确认按钮通 过一个红外接发收装置进行信号传输，就可把当 前的重量储存到计算机里；等司机往炭化室内装 完煤，开回到称量区内，第二次按“称重确认” 按钮，即称量皮重，程序自动把毛重减去皮重的 净重值显示出来，并实时传送到大屏幕上，以方 便司机知道这炉装了多少煤。
二、技术改造应用实践 一秤的基础的加固、施工 湘钢的1#?4#焦炉均为1988年建设投产的 4.3米焦炉，系四座焦炉共用一座煤塔。由于现场 土建标高的限制，为了安装轨垫式传感器，安装 传感器的部位需要破拆基础大梁深度为250mm。 因此，我们在计量装置施工前，为了保证土建结 构的安全，先对原有的钢筋混凝土结构进行了加 固、支撑。
加固的重点主要集中在两部分：第一部分， 是通过设计院的核算与设计，对原深基坑煤 塔秤基坑以外的钢筋混凝土结构大梁进行的加固， 这一部分主要是通过增加新的钢结构大梁进行支 撑的方式来实现的。第二部分，则是对（原深 基坑煤塔秤秤台基坑内的加固。由于无基坑煤塔 秤对基础的稳定性要求非常高，再加上新型装煤 车每个车轮的承载量为十五吨左右，为了防止装 煤车进入称重轨后钢性大梁上下波动，我们在原 有煤塔秤秤台纵向钢性大梁的支撑柱间，以间隔 500mm的中心距离增加了支撑座。另外，还对改 造好后的钢性大梁进行了限位式加固，其加固方 法为：在钢性大梁靠墙面方向用12#槽钢作肋筋 板，一端直接焊接于钢性大梁上表面方向，另一 端直接焊接在侧面原有的限位预埋板上，这样可以确保改造后整个秤台不再晃动。
与此同时，由于老焦炉的结构特点，导致原 设计的三排料口计量无基坑煤塔秤的长度超跨越 了煤塔北面间台，现场间台大梁基础加固的难度 特别大主要是考虑安装传感器部位需要破拆基 础深度为250mm。出于现场安全的考虑，后经多 方专家探讨、决定一缩短原设计称量段长度， 将原先设计的三排料口计量煤塔秤改为两排料口 计量。并将煤塔的常用取煤口设定为南跨和中跨 料口，而北跨料口则作为备用取煤口吡排料口 计量需在料口下方适当动车完成，最大限度的发 挥无基坑煤塔秤计量与取煤作业同步的优势，较 好的适应了现场的生产节奏，明显的提高了煤塔 的装煤效率。
（二）使用断轨式结构
为了配合新、老装煤车的顺利过度，我们和 设备厂家一起，对过渡期的现场运行状态进行了 详细分析、模拟。针对“南跨和北跨料口同时有 装煤车取煤时，北跨装煤车有部分车轮压到称量 中跨区域的传感器，影响南跨计量”的情况，公司对其原有的无基坑不断 轨式煤塔秤及时进行改进，果断采用了断轨式结 构，彻底消除装煤车邻轮压在称量延伸段基础部 分对称量准确度的影响。现场实践效果非常好。
（三）针对有限的称量段合理布置传感器
此次现场采用的是轨垫式传感器，其直接安 装在轨道下方，直接作为轨道的支撑受力点。在 煤塔南、北跨两端不能再延伸的情况下，为了在 有限的称量段CB860mni内合理的布置传感器， 从而实现装煤车在称量区域内任何处停车计量均 准确可靠。我们与厂家经过细致的计算，最终将 称量段两端的传感器间距定为550mm,其它的传 感器则均匀间隔630mm。从现场的实际运行情况 来看，设计指标得到了较好的实现。
二、校验
㈠校验前的准备工作
1、电气设备预热。
2、压道，装煤车往返3个来回。
㈡标定及校验
1、零点标定，保证整个秤台处于空秤状态， 通过仪表操作标定零点。
2、线性标定，装煤车上秤停稳在有效称量 区内，挂上4个葫芦和4根钢丝绳后保证葫芦 和钢丝绳完全悬空，仪表置零。再挂上4个标准 砝码保证完全悬空，通过仪表操作标定线性， 此时仪表显示砝码重量4.00t。卸下标准砝码，仪 表理论显示“0.00”，误差应^ ± 0.5%FS。
3、线性测试，装煤车取煤直到仪表显示 “50.00”左右，例如仪表显示“50.30”，再挂上砝 码，仪表理论显示增量为砝码重量，显示误差 应S ± 0.5% FS。卸下砝码，仪表理论显示 “50.30”，误差应幺 ± 0.5%FS。
4、装煤车重量确定，卸下葫芦和钢丝绳，装 煤车下秤，仪表置零，装煤车再上秤，此时仪表 显示就是装煤车与煤的重量之和简称毛童，总 重减去煤重就是装煤车空车重简称皮重。
5、重复性测试：装煤车重复上下秤3次，记 录每次仪表的显示。
从最终的校验结果来看，公司改造后的断轨式无基坑煤塔秤完全达到 了湘钢的设计指标。
三、结束语
我们此次应用实践的系统设计理念及实际使 用效果完全满足了预期要求，该系统功能全面、 操作人性化、计量精度高、数据通讯功能完善， 在不改变原有取煤装煤的流程下，无缝结合到生 产过程中，使称重流程大为简化，大大提高了焦 化工序的生产效率。其经验是值得推广的。
