鋼鐵產(chǎn)業(yè)，是大型制造和物流企業(yè)。電子秤計量，是鋼鐵產(chǎn)業(yè)信息流的主流，應用到大量的各類電子秤產(chǎn)品。但鋼鐵企業(yè)的計量環(huán)境惡劣，電子秤的應用，應進行適應性改造，才能適應“基礎(chǔ)自動化”與“智 能制造”現(xiàn)代化鋼鐵企業(yè)的計量需求。鋼鐵企業(yè)的物流計量，是電子秤產(chǎn)品全方位的實驗場，是工業(yè)電子秤的大型 博覽會，是電子秤產(chǎn)品的科研實驗基地，也是電子秤產(chǎn)業(yè)大展身手的大舞臺。在中國實施《鋼鐵工業(yè)調(diào)整升級規(guī)劃》， 創(chuàng)建“鋼鐵智能制造工廠和智能礦山”的“十三五”期間，電子秤產(chǎn)業(yè)將迎來新機遇，新發(fā)展，做出新貢獻。

一、鋼鐵產(chǎn)業(yè)龐大的物流網(wǎng)絡系統(tǒng)

鋼鐵產(chǎn)業(yè)企業(yè)，是大型制造企業(yè)，又是大型的物流企業(yè)。我國年產(chǎn)千萬噸鋼的鋼鐵企業(yè)約為十家左右，年 產(chǎn)百萬噸鋼的鋼鐵企業(yè)百家以上，擁有一個龐大的物流網(wǎng)絡。

(—)進廠物流

鋼鐵產(chǎn)業(yè)企業(yè)進廠大宗物料，主要是礦石、廢鋼、煤炭等，進料量約為鋼產(chǎn)出量的6倍左右，如一家年產(chǎn) 鋼量為一千萬噸鋼企，進廠物料將是六千萬噸左右；物流來源于千家萬戶的原材料供應廠礦。

(二）內(nèi)轉(zhuǎn)物流

鋼鐵產(chǎn)業(yè)企業(yè)的內(nèi)轉(zhuǎn)物流，是一個非常復雜龐大的流轉(zhuǎn)系統(tǒng)。內(nèi)轉(zhuǎn)物流流量，約是產(chǎn)出出廠物流的6~10倍； 物流的全過程歷經(jīng)“數(shù)、理、化”的變化，完成鋼鐵產(chǎn)業(yè)的物流運轉(zhuǎn)全過程，形成鋼鐵產(chǎn)業(yè)復雜的物流網(wǎng)絡， 同時也派生了復雜的信息流網(wǎng)絡。

1.內(nèi)轉(zhuǎn)物流信息變化范圍

A數(shù)量由多變少，(如礦石煉成鐵水，重量數(shù)量按倍率比例縮小);

B幾何形體由大變?。ㄈ绲V石的粗破、中破、細破到球磨至200目粒度）;

C體積由小變大（如由礦石一煉成燒結(jié)礦—I失7jC_鋼水一鋼還一鋼材）；

D物理變化，（如礦粉的高溫燒結(jié)、煉鐵煉鋼固態(tài)變液態(tài)，鋼水液態(tài)^鑄成固態(tài)鋼坯）;

E化學變化，（如礦粉燒結(jié)、煉焦、煉鐵、煉鋼中的化學反應）。

2.內(nèi)轉(zhuǎn)物流計量稱重范圍。鋼鐵產(chǎn)業(yè)企業(yè)內(nèi)轉(zhuǎn)物流流量大，頻次多，是企業(yè)物料計量最繁重的項目內(nèi)容。

A鋼鐵產(chǎn)業(yè)企業(yè)廠際、車間之間的物料流轉(zhuǎn)量的計量。

一般綜合性鋼鐵企業(yè)內(nèi)部物料轉(zhuǎn)運流程如圖1。

如礦場的礦石進燒結(jié)廠，煤場的煤料進煉焦廠，煉焦廠的焦炭進煉鐵廠，煉焦廠的焦炭進燒結(jié)廠，燒結(jié)廠 的燒結(jié)礦進煉鐵廠，煉鐵爐料（如石灰，石英）進煉鐵廠，煉鐵廠的鐵水進煉鋼廠，煉鋼廠的鋼水出爐與轉(zhuǎn)爐， 煉鋼廠的鋼水進鋼坯連鑄；煉鋼廠的鋼坯進軋鋼廠，軋鋼廠的鋼材入庫存，等等。

B企業(yè)煉鋼廠的內(nèi)部工藝過程的配料配比的稱重計量。

C企業(yè)內(nèi)部產(chǎn)品產(chǎn)量稱重計量。如鋼坯產(chǎn)量，鋼材產(chǎn)量，焦炭產(chǎn)量，煉鐵副產(chǎn)品產(chǎn)量，煉焦副產(chǎn)品產(chǎn)量等。

(三）出廠物流。主要是鋼材鋼還及煉鐵、煉焦的副產(chǎn)品出廠。

二、鋼鐵企業(yè)計量環(huán)境的特征

(一）鋼鐵產(chǎn)業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)工作環(huán)境的基本特征是，環(huán)境溫度高，塵土多、各種濕氣多、噪聲大、干擾大。 工序運行特征是，連續(xù)不間斷，操作起動頻繁；物料設備特征是，笨、大、黑、粗，載重噸位大，沖擊力大。

1.高溫環(huán)境。燒結(jié)區(qū)、煉焦區(qū)，煉鐵區(qū)，煉鋼區(qū)，軋鋼區(qū)，都屬高溫區(qū)環(huán)境；如鋼水溫度高達1650尤左右， 鋼水包稱量裝置的環(huán)境溫度達到200^以上；環(huán)境溫度高于70尤以上甚或更高。

2.濕氣多塵。上述區(qū)域，產(chǎn)品降溫，多為水冷卻或風冷卻，所以水汽與揚塵多；

3.電磁干擾強烈。電氣設備功率大，起動制動頻繁，產(chǎn)生的電磁干擾強烈且頻繁，較大影響電子設備的正 常使用。

4.物件笨、大、黑、粗。鋼鐵產(chǎn)業(yè)企業(yè)生產(chǎn)用設備基本都是大型設備，產(chǎn)出產(chǎn)品也都是笨、大、黑、粗。 一塊鋼坯達幾百公斤，一捆鋼材達幾噸，一罐鐵水達幾十、幾百噸；

5.作業(yè)連續(xù)不間斷。鋼鐵產(chǎn)業(yè)企業(yè)生產(chǎn)工序,大多是連續(xù)作業(yè)不能間斷。非計劃間斷停運,會造成大的損失。

(二)鋼鐵產(chǎn)業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)工作環(huán)境對稱重計量運行的不利因素主要有：

1.“高溫”的影響。環(huán)境溫度高于70尤以上甚或更高。要求稱重傳感器耐高溫彡+2001以上，現(xiàn)場信號 傳輸電纜要求耐高溫> 250^;

2.干擾源多，傳感器采集的重量信號傳輸困難。稱重信號要有特殊性傳輸方式和抗干擾能力；

3.電子元器件因受工作溫度限制，電子稱重儀表須遠離高溫區(qū)或須進行“隔離”，以減少稱重信號的衰減;

4.高熱幅射，甚至有鐵水、鋼水、鋼渣溢出，器件與電纜容易被燒損；

5.被計量物件笨、大、黑、粗，載重噸位大，沖擊力大，傳感器容易受損；

6.生產(chǎn)工序連續(xù)作業(yè)不能間斷，難以停運或不適合平時改造，計量改造的時間短暫。計量改造時，需要快 裝快用不停產(chǎn)的電子秤。

7.使用環(huán)境溫度梯變的不確定性。如鐵水、鋼水稱重計量點，當鋼水罐進入后，使當點環(huán)境溫度發(fā)生梯變 上升，梯變幅度達幾十度。

對于應用于鋼鐵產(chǎn)業(yè)企業(yè)的電子衡器，要針對上述環(huán)境影響因素進行適應性設計，克服不利因素的影響， 才有可能穩(wěn)定運行。需要攻關(guān)設計開發(fā)“高溫”電子秤，“抗沖擊”電子秤，“高溫”傳感器，“超大量程“電 子秤，“快裝快用不停產(chǎn)”電子秤等等。

三、鋼鐵產(chǎn)業(yè)的計量衡器類別

衡器計量，是鋼鐵產(chǎn)業(yè)企業(yè)信息流的主流。在鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營管理過程中，從最初的礦山生產(chǎn)選礦到煉 焦、燒結(jié)、煉鐵、煉鋼、軋鋼等一系列生產(chǎn)指揮，以及質(zhì)量控制與產(chǎn)品營銷，都是以衡器計量的信息流指導著 物流的順暢。衡器計量是鋼鐵產(chǎn)業(yè)企業(yè)物流的“流量計”，是企業(yè)的“管家”。在鋼鐵產(chǎn)業(yè)企業(yè)的物流計量中， 可謂是衡器產(chǎn)品全方位的實驗場，各種結(jié)構(gòu)的衡器產(chǎn)品在這里都能得到適用,是衡器產(chǎn)品最好的科研實驗基地。

(一）進出廠物料計量

鋼鐵產(chǎn)業(yè)企業(yè)的物料數(shù)量巨大，一般通過火車、汽車、船舶等運輸進廠和出廠。

1.軌道運輸物料計量，有通用軌道衡，如：單臺面、雙臺面動態(tài)軌道衡、靜態(tài)軌道衡。

2.汽車運輸物料，有單臺面、雙臺面、多臺面汽車衡；

3.船裝散料計量，碼頭電子皮帶秤；

(二）企業(yè)內(nèi)部廠際、車間之間的物料轉(zhuǎn)運計量

1.企業(yè)原料場進焦化廠的煤料計量，電子皮帶秤；

2.企業(yè)原料場進燒結(jié)廠的礦料礦粉計量，電子皮帶秤；

3.企業(yè)原料場進煉鋼廠的廢鋼、合金料計量，電子汽車衡，電子平臺秤；

4.企業(yè)原料場進煉鐵廠的爐料計量，電子汽車衡，電子平臺秤；

5.焦化廠進煉鐵廠的焦炭計量，電子皮帶秤；

6.燒結(jié)廠進進煉鐵廠的燒結(jié)礦計量，電子皮帶秤；

7.煉鐵廠進煉鋼廠的鐵水計量，一般采用軌道運輸，軌道衡（不停運快裝整體式，或連軌式或軌枕一體化 的電子軌道衡）；

8.煉鋼廠進軋鋼廠的鋼坯計量，棍道電子秤，

9.軋鋼廠鋼材打包計量，鋼材入庫計量，輥道電子秤；

(三）生產(chǎn)工藝配料計量

1.煉焦配煤配料計量，配料電子皮帶秤或配料料斗電子秤；煉焦煤塔加煤量的稱重計量，因應用寬軌軌道 車規(guī)須配備特種寬軌誠衡；

2.燒結(jié)礦配料計量，配料料斗電子秤或電子皮帶秤；

3.高爐煉鐵配料計量，配料料斗電子秤;高爐助燃燒噴煤粉電子秤；

4.煉鋼廠鋼煉過程中的稱重計量，一般采用軌道運輸，采用“不斷軌軌道衡”稱重計量。（如公 司的發(fā)明專利連軌式與軌枕一體化的電子軌道衡）；鋼水鐵水運輸?shù)姆Q重計量還有“魚雷罐軌道衡”。

5.煉鋼廠精煉加合金料、廢鋼料計量，平臺電子秤；

6.煉鋼廠鋼水吊運計量，無線行車電子秤；

(四）質(zhì)量檢驗控制檢測計量

用天平來評價進廠來料和生產(chǎn)產(chǎn)品的化學成分，檢測出廠鋼材的成分或質(zhì)量，用衡器確定產(chǎn)品和原料的 好或次，確認產(chǎn)品的優(yōu)質(zhì)和廢品。

1.進廠煤料、礦料比重比率質(zhì)量檢測分析計量，電子天平；

2.鋼鐵成份分析，電子天平；

3.為冶煉服務的生產(chǎn)過程中，還有鐵合金的冶煉、石墨電極制造等的稱重計量。

四、高溫環(huán)境計量的適應性改造

鋼鐵工業(yè)是國民經(jīng)濟的重要基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，是國之基石。鋼鐵工業(yè)為國家建設提供了重要的原材料保障，有力 支撐了相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，推動了我國工業(yè)化、現(xiàn)代化進程，促進了民生改善和社會發(fā)展。

(一 )2016年11月.國家與中國鋼鐵行業(yè)組織依據(jù)《中華人民共和國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十三個五年規(guī) 劃綱要》和《中國制造2025》，制訂并公布了《鋼鐵工業(yè)調(diào)整升級規(guī)劃（2016-2020年）》。

鋼鐵工業(yè)升級規(guī)劃中重點提出“發(fā)展智能制造'加快推進鋼鐵制造信息化、數(shù)字化與制造技術(shù)融合發(fā)展， 鋼鐵企業(yè)完善基礎(chǔ)自動化、生產(chǎn)過程控制、制造執(zhí)行、企業(yè)管理四級信息化系統(tǒng)建設，推進鋼鐵智能制造標準 化工作。

鋼鐵工業(yè)企業(yè)中計量衡器裝備，也將需要按《鋼鐵工業(yè)調(diào)整升級規(guī)劃(2016- 2020年）》的要求進行配置與 改造。

(二）鋼鐵工業(yè)企業(yè)計量衡器，需要進行“嵌入”式改造。

在冶金企業(yè)，高溫環(huán)境較多，高溫環(huán)境的稱重計量，又往往是需對現(xiàn)場的設備進行技術(shù)改造為前提。即針 對冶金設備的特殊結(jié)構(gòu)而設計相適應的耐高溫秤體（稱重承載器），將耐高溫秤體“嵌入” “對接”到冶金設 備而實現(xiàn)稱重計量。鋼鐵工業(yè)企業(yè)計量衡器，要重視“嵌入”式設計。

1.如煉鋼工藝用鋼水包的稱重計量，軋鋼廠薄板鋼卷產(chǎn)品的移動車載鋼卷計量，就是“高溫計量”方面的 典型實例。在連鑄連軋工藝過程中的“大包回轉(zhuǎn)臺秤”，這種衡器所面臨的環(huán)境條件最為惡劣，不但面臨高溫 考驗，還要經(jīng)受沖擊考驗和各種電磁干擾。

在鋼鐵煉鋼過程中’常使用一種裝載于軌道車的“鋼包”，對高溫鋼水進行裝載轉(zhuǎn)移，人們俗稱“軌道扒 渣車”。

鋼鐵廠煉鋼工藝要求，轉(zhuǎn)爐上的鋼水倒入軌道車上的鋼包內(nèi)（多次倒入），當車上鋼包內(nèi)的鋼水量達到工 藝要求后，車輛將鋼包轉(zhuǎn)入下一mx序。鋼水轉(zhuǎn)移后，對鋼包進行“扒渣”清理，空包再次裝載鋼水。

為提高設備使用效率，使設備發(fā)揮最大生產(chǎn)力，對鋼包裝載鋼水的量，須進行測量與控制，故需在軌道車鋼包加鋼水的總重量約為200 ~ 300t。鋼包、承載器（秤臺）“嵌入” “軌道機渣車”，如圖2.

2.鋼廠的行車（天車）計量。

行車（天車）計量電子秤，也是“嵌入”在行車（天車）上的。如帶無線麵傳輸?shù)男熊囯娮臃Q量裝置， 如圖3。

3.車載移動式電子稱量裝置

在鋼廠的熱軋、冷軋生產(chǎn)線生產(chǎn)完后的鋼卷產(chǎn)品，一般裝載在移動鋼卷機上，需要進行在線靜態(tài)計量，并 將稱量后的鋼卷重量經(jīng)稱重儀表處理后輸出重量數(shù)據(jù)信息傳輸至主控室內(nèi)的PLC，操作者可裉據(jù)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)按 實際要求以報表的形式儲存，以滿足生產(chǎn)管理上的計量要求。鋼卷電子稱量裝置“嵌入”在移動鋼卷機上。實 物如圖4。

4.鋼鐵產(chǎn)業(yè)企業(yè)中的輥道運輸（如鋼坯、鋼材）在線計量，散狀物料皮帶輸送（如礦粉、焦粉、煤）在線 計量，及軌道運輸（如鐵水車、鋼水車、礦車）在線計量和稱重裝置，都是需“嵌入”在相應的輥道機，皮帶 機和M基礎(chǔ)上，才能實現(xiàn)計量操作。

(三）電子稱量裝置的“高溫”改造

鋼鐵產(chǎn)業(yè)企業(yè)中的計量使用環(huán)境，大部分是“髙溫”環(huán)境。

1.所謂“高溫”環(huán)境，是指電子衡器所在點的環(huán)境溫度高出了電子產(chǎn)品適應的允許工作環(huán)境溫度+45℃ (工 業(yè)級電子)至+70℃(軍工級電子)。

2.而鋼鐵產(chǎn)業(yè)企業(yè)中有些區(qū)域的環(huán)境溫度達到200尤以上；為使電子衡器能在這種環(huán)境中長期穩(wěn)定運行， 稱重傳感器要能耐高溫≧200T以上，現(xiàn)場信號傳輸電纜要能耐高溫≧250(;這是電子衡器“高溫”改造的 基本點。

3.電子秤“高溫”改造的要點在于：

A、選用耐高溫稱重傳感器（采用耐高溫應變計，耐高溫焊錫、耐高溫電纜和高溫傳感器制造方法制造）。

B、設計制造耐高溫模塊式承載器（秤體），承載器（秤體）要能密閉防高熱物（鐵水）進入，要求機械 強度大（抗砸，耐沖擊）。

C、“高溫”環(huán)境，不利于稱重信號的有線傳輸，須對稱重信息的采集與傳送進行“繞道設計”。

(四）電子稱量裝置的智能化改造

要實現(xiàn)《鋼鐵工業(yè)調(diào)整升級規(guī)劃》提出的鋼鐵智能制造工廠和智能礦山，作為鋼鐵產(chǎn)業(yè)企業(yè)信息流主流的 衡器計量，就需要率先體現(xiàn)“智能化”。

以行車吊運為主體的煉鋼生產(chǎn)物流系統(tǒng)中，行車（天車）計量電子秤的鋼水稱重數(shù)據(jù)和行車（天車）的位 置信息，需要自動跟蹤監(jiān)測，才能減少或杜絕人為因素，形成真實記錄，為煉鋼生產(chǎn)管理提供真實準確有效的 計量數(shù)據(jù)。行車（天車）稱量信息與運行位置信息跟蹤系統(tǒng)，適用于鋼鐵廠煉鋼及其它企業(yè)具有行車作業(yè)的物 流系統(tǒng)的生產(chǎn)信息數(shù)字化管理。系統(tǒng)由行車電子稱量系統(tǒng)、行車定位識別系統(tǒng)、無線傳輸系統(tǒng)及計算機處理系 統(tǒng)組成。

五、結(jié)束語

鋼鐵產(chǎn)業(yè)企業(yè)，是大型制造企業(yè)，又是大型的物流企業(yè)。衡器計量，是鋼鐵產(chǎn)業(yè)企業(yè)信息流的主流’電子秤 計量，貫穿在鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營管理全過程。電子秤計量是鋼鐵產(chǎn)業(yè)企業(yè)物流的“流量計”，是企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營的 “管家”。

鋼鐵產(chǎn)業(yè)企業(yè)的計量環(huán)境是，“高溫濕熱悶，塵多噪聲大，電磁干擾多”;“工序運行無間斷，操作起動頻繁，物料設備笨大粗’

鋼鐵產(chǎn)業(yè)企業(yè)電子秤的應用，應適應上述環(huán)境條件，進行相應的“嵌入”式、“高溫”和智能化適應性改造，才能適應“基礎(chǔ)自動化”與“智能制造”的現(xiàn)代化鋼鐵企業(yè)的計量需求。

在鋼鐵企業(yè)的物流計量中，配備的電子秤數(shù)量多，品種結(jié)構(gòu)多，空、中、地都有是電子秤產(chǎn)品全方位的實驗場，是工業(yè)電子秤的大型博覽會，是電子秤產(chǎn)品宏大的科研實驗基地，也是衡 器產(chǎn)業(yè)大展身手的大舞臺。電子秤產(chǎn)業(yè)將在為實施《鋼鐵工業(yè)調(diào)整升級規(guī)劃》，創(chuàng)建“鋼鐵智能制造工廠和智能 礦山”的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整中，迎來新機遇、新發(fā)展，做出新貢獻。