高爐原料稱量關鍵環(huán)節(jié)稱重傳感器的精細控制與冶金價值

2025年05月31日 21:13:04人氣：22來源：深圳市鑫精誠傳感技術有限公司

在冶金行業(yè)，高爐原料稱量環(huán)節(jié)作為鋼鐵冶煉的起始工序，其計量精度直接影響高爐爐溫穩(wěn)定性、鐵水成分均勻性與冶煉效率。隨著鋼鐵生產(chǎn)向大型化、智能化發(fā)展，傳統(tǒng)機械秤或粗放計量方式已難以滿足高爐精準配料需求。稱重傳感器憑借精確測量爐料重量的能力，在高爐原料稱量環(huán)節(jié)中扮演著關鍵角色，成為保障鋼鐵質(zhì)量、提升冶煉效率的重要技術支撐。

稱重傳感器的技術原理與類型特性

稱重傳感器的工作原理基于物理效應的精密轉(zhuǎn)換，常見的應變片式稱重傳感器應用廣泛。其核心結(jié)構(gòu)包括彈性元件、應變片和信號處理電路：當爐料重量作用于彈性元件時，元件產(chǎn)生微小形變，粘貼的應變片隨形變改變電阻值，通過惠斯通電橋轉(zhuǎn)化為電壓信號，經(jīng)放大、濾波等處理后，輸出與重量成正比的電信號，實現(xiàn)精準測量。不同類型的傳感器在測量范圍和精度上各有差異，但均致力于為稱量環(huán)節(jié)提供可靠數(shù)據(jù) —— 其測量精度可達 ±0.5% FS，響應時間控制在毫秒級，能適應冶金車間高溫、粉塵、振動等嚴苛工況。

從類型來看，稱重傳感器主要分為應變片型和電磁力平衡型：

應變片型通過張力與壓縮應變片按特定電橋方式連接，外力作用下電阻值改變量與重量成正比；

電磁力平衡型利用電磁力與被測力平衡原理，通過檢測電流或電壓實現(xiàn)高精度測量，穩(wěn)定性更強。在外型結(jié)構(gòu)上，針對冶金需求，傳感器多采用柱式、輪輻式等設計，并配備耐高溫防護外殼，以適配高爐料倉、稱量斗等設備的安裝需求。

稱重傳感器在高爐原料稱量中的核心應用

鐵礦石精準配料場景的應用實踐

鐵礦石作為高爐冶煉的主要原料，其稱量精度直接影響鐵水含碳量與雜質(zhì)控制。傳統(tǒng)皮帶秤受物料堆積密度波動影響，誤差較大；而稱重傳感器集成于高爐料倉下方，實時監(jiān)測鐵礦石重量變化：當重量接近預設值時，系統(tǒng)自動由皮帶機快速給料切換為振動給料機精細補料，確保配料精度。某鋼鐵企業(yè)引入該技術后，鐵礦石稱量誤差從 ±3% 降低至 ±1% 以內(nèi)，鐵水含硅量波動范圍縮小 40%，顯著提升了后續(xù)煉鋼工序的穩(wěn)定性。

焦炭與熔劑的動態(tài)計量優(yōu)化

焦炭作為高爐的熱源與還原劑，其用量精準度影響爐溫控制；石灰石等熔劑的添加量則關系到爐渣堿度調(diào)節(jié)。稱重傳感器應用于焦炭稱量斗與熔劑料倉，通過動態(tài)稱重技術實時追蹤物料重量：當焦炭輸送皮帶因打滑導致流量異常時，傳感器立即將信號反饋至 PLC 系統(tǒng)，自動調(diào)節(jié)皮帶轉(zhuǎn)速；熔劑則通過微量稱重模塊實現(xiàn)克級精度控制。某大型鋼廠應用后，焦炭計量精度提升 30%，熔劑添加誤差控制在 ±0.5%，爐渣堿度合格率從 85% 提升至 96%，減少了因配料偏差導致的爐況波動。

高爐噴吹煤粉的在線監(jiān)測

在高爐噴吹煤粉環(huán)節(jié)，煤粉流量的穩(wěn)定控制直接影響燃燒效率與能耗。稱重傳感器安裝于煤粉倉支撐結(jié)構(gòu)，實時監(jiān)測倉內(nèi)煤粉重量變化，并結(jié)合噴吹壓力數(shù)據(jù)計算實時流量：當煤粉倉重量下降速率異常（如每分鐘變化超過預設值），系統(tǒng)自動調(diào)整噴吹氮氣壓力，確保煤粉均勻輸送。某鋼鐵基地采用該技術后，煤粉噴吹量波動幅度縮小至 ±2%，噸鐵煤耗降低 8kg，年節(jié)約成本超千萬元。

行業(yè)應用現(xiàn)狀與未來發(fā)展趨勢

從當前冶金行業(yè)高爐原料稱量環(huán)節(jié)對稱重傳感器的應用來看，其具備測量精度高、環(huán)境適應性強等優(yōu)勢，有效滿足了高爐冶煉對配料穩(wěn)定性的嚴苛需求。展望未來，隨著智慧鋼廠建設推進，稱重傳感器將朝著三大方向演進：

智能化集成：與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)字孿生技術融合，實現(xiàn)原料重量數(shù)據(jù)與高爐爐溫模型的實時聯(lián)動分析，為配料優(yōu)化提供預測性支持；

耐高溫技術升級：開發(fā)耐 1200℃以上高溫的陶瓷基敏感材料，適應高爐爐頂高溫環(huán)境下的長期穩(wěn)定測量；

振動抗干擾優(yōu)化：通過智能算法補償高爐加料時的機械振動影響，進一步提升動態(tài)稱重精度。

這些技術演進將推動高爐原料稱量向更智能、更精準的方向發(fā)展，在保障鋼鐵質(zhì)量、降低冶煉能耗中持續(xù)發(fā)揮核心作用，為冶金行業(yè)綠色化、智能化轉(zhuǎn)型提供關鍵技術支撐。

關鍵詞：稱重傳感器稱重模塊

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