铁硅粉称重包装的防尘措施——升降式包装秤在硅铁粉包装中的应用

2019-05-10张武

中国锰业 2019年2期

张武

(湖南特种金属材料有限责任公司，湖南长沙 410013)

1 概述

如同所有的粉料生产工艺，铁硅粉生产的最后一道工艺是产成品的称重包装，即把产成品按预定的重量灌入包装容器。这就需要用到“自动装料衡器”，俗称包装秤[1]。如何保证称重包装过程中，既要称量准确又要防止粉尘污染，一直是摆在我们面前的难题。尤其是生产管理中对称量精度和防尘要求越来越高的情况下，更是如此。

湖南特种金属材料有限责任公司生产的铁硅粉是按“雾化制粉”工艺生产，按粒径尺寸归类，属于超细粉体[2]。且不说当时扬起的粉尘，单是悬浮在空气中的浮尘，即使经过一周的时间，也不会出现明显的沉降而落回地面。

经多方走访调查，最终选定了一款“升降式包装秤”来实现无粉尘称重包装。理由是，该设备在原理上就杜绝了粉尘的扬起。除了最后约300 g有100 mm的空中落料，前面的加料过程都是把“加料嘴”埋入包装容器的堆积料面，实现浸没式加料。这就极大的减小了物料与空气的摩擦速度，与空气接触部分的物料很难获得混入空气的动能，从而避免粉尘的扬起。同时也省去了与此相关的除尘设备。

2 升降式包装秤

2.1 自动定量包装秤的现状

随着应变式称重传感器技术的普及，称重传感器早已取代“杠杆加秤砣”，成为测量物体重量的主要原件。自动控制技术以此为基础，把大宗的散状物料分成预定重量的份额并灌包，即所谓自动定量包装，是目前已被广泛采用的自动定量称重技术。通常情况下，这种技术采用加料机构把物料按预定的重量投入到称量斗内，称量完毕然后再灌包。其称量精度和速度都能符合用户要求[3]。

然而对于那些粉状物料，由于架桥和粉尘等原因，还是需要有针对性的对用户工况进行深入研究，才能保证生产正常运行。既能连续精确的称量又能防止粉尘污染。

2.2 升降式包装秤原理

本文不涉及包装秤加料通道有关破拱的原理，只讨论升降式包装秤是如何实现升降式称量的，这也是该设备防止粉尘的关键技术。

2.2.1 升降式包装秤基本结构

该设备可以看成由5大部件构成，即气动堆高车、料筒总成、升降式称重单元总成、气动控制箱、气动控制箱，如图1所示。

气动堆高车，如图1中的 5(包含5.1、5.2)。该部件的门架是设备的支撑架，举升气缸在称重仪表控制下，推动升降板作竖直方向的运动。升降板的上限位置要求袋底与加料嘴距离<10 mm，保证打开料嘴时不刮袋底。升降的行程按如下方式设定，到下限位时料嘴高出袋内物料的堆积料面(按目标重量)120 mm。此外，举升气缸接近下降末端处装有磁性开关，提前预告升降气缸下降到位。

图1 升降式包装秤构成

升降式称重单元总成，如图1中的 1(包含1.1、1.2、1.3)。从上往下看，该部件是个方形的空心框架，套在料筒的外围。其中的称重传感器固定在气动堆高车的升降板上，随升降板一同升降。安装在两侧的气爪推动夹袋杆用于夹住包装袋，出厂检定时保证袋装最大重量的150%不打滑。夹袋后空袋内空与加料筒四周的距离约15 mm。从而保证包装袋在升降过程中不触套在中间的料筒，以免影响称重。此外，该部件的外侧设置了一个“上袋感应开关”(图中未标出)，用于人机对话。

料筒总成，如图1中的 2(包含2.1～2.6)。该部件是物料通道的末端，用来控制向包装袋中投入的给料量。其底部的两个加料嘴由安装在顶上的两个加料气缸控制。其中加料气缸1是单行的，程控制一个加料嘴1全开全关；加料气缸2是三行程的，控制加料嘴2有三级开度。

2.2.2 升降式包装秤工作流程

1)准备阶段

触发条件：称重仪表转到运行状态、升降板回到上限位、两个加料嘴全关闭。

工作内容：机器等待人工触发“上袋开关”。

2)人工上袋

触发条件：人工触发“上袋开关”。

工作内容：升降式称重单元里的气爪撑开，将空袋撑开并压在挡板上。

空袋内壁不挂料筒，袋底接近加料嘴。

3)粗加料

触发条件：人工上袋完毕。

工作内容：两个加料嘴全开，如图2所示。当袋内重量达到第一级设定值时(表示物料已堆满)，举升气缸开始下降(下降速度根据物料的流量设定，避免空中落料)。