探析定量给料机在锌冶炼中的应用

姜智明 朱昌毕

摘要：在锌冶炼过程中，需要在净化剂中适当加入锌粉，为溶液净化工作顺利完成奠定基础。为了对锌粉进行定量控制，需要采用定量给料机对锌粉连续加料进行自动化计量。基于此，本文将对定量给料机进行概述，并探索其在锌冶炼中的具体应用，同时分析其应用价值，希望能够为相关研究人员提供参考、借鉴。

关键词：定量给料机;锌冶炼;溶液净化;计量

引言：

锌冶炼需要在锌浸出液之后、电解之前进行溶液净化，并产出质量过关的新液。该环节需要将锌浸出液中的铜、钴等杂质去除，就要加入适量锌粉使其产生置换反应。在传统锌冶炼过程中，大多采用人工方式添加锌粉，由于下料量缺乏科学计量，只能凭借人工估计，导致锌粉加多或加少现象层出不穷。如果添加过多，会造成锌粉浪费，增加成本支出;如果添加过少，则无法满足工艺需求，达不到溶液净化效果。为了确保锌粉下料计量准确，充分满足定量给料需求，可以采用定量给料机，这种设备不仅能够节约锌粉，确保工艺更加合理，还能够减轻人工操作强度，提高锌冶炼水平。

定量给料机概述

定量给料机在实际应用中不仅能够对物料流量进行测量，还能够根据提前设定好的流量将物料输送到外部。按照流量设定范围大小，可以分为大流量、中流量、小流量、微流量几种类型。通常流量范围>100t/h为大流量，流量范围在10-100t/h范围内的为中流量。流量范围在0.5-10t/h范围内的为小琉璃。流量范围在0.02-0.5t/h范围内的为微流量。其中大流量、中流量和小流量定量给料机在焦化配煤、水泥厂配料等领域较为常见，而微流量定量给料机则较为少见，并且很少有生产厂家出产这种规格的产品[1]。主要原因在于人们并没有认识到微流量定量给料机的实际应用价值，甚至不知道这样小的流量能够应用定量给料机。

二、定量给料机在锌冶炼中的實际应用

（一）确定设备选型方案

在锌冶炼过中，现场一般已经配备了小料仓，很多工厂为了确保锌粉定量添加，将称重传感器添加在小料仓上，虽然这种方式能够实现准确计量目标，但是需要具备两个小料仓，其中一个储存锌粉，另一个进行计量称重。如此则会增加高差，人工加料平台也要随之提高，并且无法显示锌粉添加的瞬时流量，不能满足锌冶炼溶液净化操作需求。而采用微流量规格的定量给料机对锌粉进行计量称重，将其落料口设置到下料口位置，此时稍微抬高小料仓并进行适当移位即可，中间不需要设置其他给料设备，能够将定量给料机和小料仓连接到一起，并通过直接脱料方式进行给料，能够充分保证锌粉计量准确性。

（二）定量给料机的基本结构

图1为锌冶炼溶液净化中锌粉连续加料自动集料系统。可以看出，秤体、DCS、积算仪、变频器是组成定量机料机的关键部分。其中积算仪能够将收集到的锌粉流量信号传递到DCS系统，而后再由DCS系统将锌粉流量给定信号传递给积算仪。以某工厂为例，该工厂在锌冶炼溶液净化新料添加过程中，选择申科DEL系列秤体，同时使用Z6FDI-50称重传感器，以及Bi2-M12-AD4X速度传感器。变频器为西门子420，传统装置为SEW。在锌冶炼中，工艺条件可以归纳为以下内容：锌粉为主要物料。粉状力度为120目，水分含量小于1%，容重为每立方米2.5t，流量范围需要控制在40-400kg/h范围内[2]，正常流量通常在70-240kg/h范围内。结合工艺条件可以看出来，流量范围为微流量规格，并且工艺改造难度较大，所以需要使用定量给料机进行下料，如此既能够对锌粉计量进行准确称重，又能够为安装提供便利。另外，由于流量范围较小，所以需要采用质量轻、张力好的像素皮带，从而有效提高锌粉计量精确度。

（三）定量给料机工作原理

图二为定量给料机有效称量段示意图。其中L代表称量段，如果物料均匀分布到皮带上，那么称量托辊受力公式如下：P=qL/2，其中P代表物料负荷对称架造成的作用力，其单位为kg。Q代表每单位长度上锌粉的重量，单位为mg/m。L代表称量段长，其单位为m。

在定量给料机运行过程中，通过称重传感器，能够将锌粉负荷转变为电压信号，而后传到积算仪，积算仪将电压信号放大后，通过一系列转换并去皮运算，最终得到锌粉重量信号。位于减速机和电机中间位置的速度传感器，能够通过电机转速测量方式代替皮带速度，并输出与皮带速度成正比的频率信号，并传入到积算仪进行标度转换。

三、定量给料机在锌冶炼中的应用

（一）定量给料机尺寸较小

锌冶炼过程中，由于锌粉给料量较小，所以定量给料机的尺寸也相对较小，其皮带宽度较窄，前滚筒与后滚筒之间的中心距很短，并且直径不大，在实际应用过程中具有灵活性和便捷性特点。

（二）定量给料机运行速度较慢

正是因为锌粉给料量小，所以皮带运行的速度较慢，以上提到的案例中，台秤最高速度仅为每秒0.0066m，也就是皮带每分钟最多能够移动400mm。如果在定量给料机实际应用中不再皮带上加一个参照物，则很难判断其是否移动。而速度慢的优势在于稳定性较好，其与静态秤相比几乎没有差别，能够充分保证给料准确性。

结束语：

综上所述，在传统锌冶炼过程中，大多采用人工方式或电振给料机方式添加锌粉，完成溶液净化工作，由于流量调节难度大，需要采用人工估量方式，所以不可避免出现锌粉给料过多或过少的现象，而采用定量给料机，能够提前设置锌粉流量，有利于对流量进行科学控制，如此能够有效减少锌粉消耗和浪费，同时提高工作效率。

参考文献：

[1] 杨雄. 定量给料机在锌冶炼中的应用[J]. 设备管理与维修，2019（1）：71-71.

[2] 方原柏. 定量给料机的扩容改造[J]. 自动化博览，2019（8）：80-82.