科氏力秤煤粉計量和控制系統的研究
１ 前言
“ＫＸＴ科氏力秤煤粉計量與控制系統”是合肥水泥研究設計院自主研發的高新技術產品，是科研人員歷時八年艱苦努力，依靠自己的聰明才智，通過技術創新取得的研究成果。沒有走引進消化的途徑，是真正意義上的自主創新。該項成果榮獲２００６年度國家建材科技進步一等獎。
眾所周知，在水泥生產過程中，煤粉計量與控制對穩定窯的熱工制度，提高熟料的產、質量，降低能耗，提高自動化水平和管理水平起到極其重要的作用。窯系統喂煤量波動失控，會導致煤粉不完全燃燒，不僅造成能源浪費，同時使一氧化碳超標，給窯尾收塵系統安全運行帶來隱患。因此，必須選用計量準確，喂煤量穩定、可調，響應速度快，對煤粉特性（煤品種、細度、水分等）適應能力強的計量與控制系統，以期達到高產穩產、節約能源、降低成本的目標。本研究旨在開發具有國際先進水平、性能價格比高、有自主知識產權、為新型干法水泥生產線配套的入窯煤粉計量與控制系統。
?。耍兀钥剖狭Τ用悍塾嬃颗c控制系統（以下簡稱“ＫＸＴ系統”）由穩流給料機、科氏力粉體計量秤、新型輸送泵及控制裝置組成。穩流給料機安裝在煤粉倉下方，其作用是給計量裝置——科氏力粉體計量秤（以下簡稱“科氏力秤”）提供流量穩定的煤粉，故稱之為“穩流給料機”。煤粉經穩流給料機進入科氏力秤，控制裝置根據科氏力秤瞬時流量測定值與設定值比較結果反饋調節穩流給料機轉速，使瞬時值始終跟蹤設定值，從而實現對喂煤量的計量與控制。計量后的煤粉通過螺旋輸送泵進入煤粉輸送管道。
２ 主要研究內容
２．１ 科氏力秤的研制
水泥廠煤粉計量與控制系統必須具備計量準確，喂煤量穩定、可調，響應速度快等功能，而這些功能的實現首先是建立在計量準確基礎之上?？剖狭Τ邮墙M成ＫＸＴ系統的關鍵設備，是通過自主創新研發的粉體物料計量裝置，是本研究項目的技術核心。
２．１．１ 計量原理
科氏力秤應用科里奧利力學原理計量粉體物料的質量流量。
在力學研究中，物體的運動需在某個確定的參照系中加以描述。本研究涉及的力學原理是以物體在均勻轉動參照系中作相對運動為條件的。質點在均勻轉動參照系中作相對徑向運動時，受到的真實力由三部分組成，即慣性離心力、向心摩擦力和科里奧利力?？评飱W利力是沿切向的?？评飱W利力的矢量表達式為：
Ｆｃ＝－２ｍω×ｖ′（１）
式中：ω—轉動角速度
ｖ′—相對速度
ｍ—質量
由于質點是在均勻轉動參照系中作徑向運動，角速度ω不變，質點在任意一位置上的相對速度ｖ′為確定值（且不受質量影響）。因此，表達式中科里奧利力Ｆｃ的量值變化只與質量相關，通過精確測量Ｆｃ的量值即可獲得物料的質量流量。
２．１．２ 基本結構
根據物體在均勻轉動參照系中運動時受到科里奧利力作用的描述，科氏力秤內設有測量盤，測量盤上徑向分布數塊測量葉片，測量盤在電機驅動下勻速回轉。需計量的物料落到測量盤中心，經過分料錐改變流向后，被葉片捕獲，在離心力的作用下沿葉片向外緣運動。在運動過程中，物料受到了徑向的摩擦力Ｆｒ和反向的離心力Ｆｘ，以及沿切向的科氏力Ｆｃ的作用，Ｆｃ引起一個反作用運動力矩Ｍ，而Ｆｒ、Ｆｘ對驅動軸不會產生反作用力矩。通過測量科里奧利力Ｆｃ對測量盤的作用力矩即可獲得物料的質量流量。
其計算公式為：
Ｍ＝ＱωＲ２（２）
式中：Ｍ—測量盤受到的力矩
Ｑ—物料流量
ω—角速度
Ｒ—測量盤半徑
２．１．３ 重要技術參數的研究
應用科里奧利力學原理計量粉體物料，首先是以物料在均勻轉動參照系中徑向運動為條件。因此，科氏力秤在理論上要符合下面兩個基本條件：（１）測量盤轉速必須是恒定的；（２）物料必須由測量盤中心向外徑向運動。在理論上滿足這些條件并不困難，關鍵是如何體現在最佳結構設計上。根據計算公式Ｍ＝ＱωＲ２可知，必須確定測量盤有效轉速范圍，并從有效轉速范圍中優選出理想轉速；必須確定測量盤理想半徑，及測量葉片設置數量和尺寸等諸多相關技術參數。本研究在理論指導下，根據計算公式，通過大量實驗研究，獲得了經驗公式，用以指導秤的結構設計。
２．１．４ 測量盤理想轉速的研究
測量盤轉速關系到物料的流速、流量、科氏力量值。測量盤轉速研究是本項目的重要內容之一，是科氏力秤結構設計必不可少的技術參數。根據科氏力矢量表達式Ｆｃ＝－２ｍω×ｖ′，測量盤轉速（或稱作角速度ω）關系到質點相對速度ｖ′，決定了質點受到的科氏力Ｆｃ量值。轉速慢，則相對速度低，物料流速慢，秤的計量能力受到限制；轉速過快，高于轉速上限（或稱作最高臨界轉速），科氏力Ｆｃ大于慣性離心力Ｆｘ，物料與測量盤同步運動，無法實現計量。
本項目在模擬試驗和理論分析基礎上，首先確定了測量盤有效轉速范圍。但有效轉速研究只解決了角速度ω的取值范圍，不能為設計提供具體參數和依據。為了獲得理想轉速參數，在半工業性試驗中，通過實驗樣機分別對煤粉、粉煤灰、生料粉進行實物計量，在采樣分析基礎上獲得了測量盤理想轉速。
２．１．５ 測量盤理想半徑研究
質點在測量盤上運動的相對位置不同，受到的科氏力量值也不同，因此，測量盤半徑與科氏力Ｆｃ的量值相關，測量盤理想半徑研究關系到科氏力秤結構的合理尺寸、計量能力，傳感器量程、功率配置、結構優化及系列化設計。理論公式不可能提供測量盤理想半徑，只有通過試驗研究方能建立起與科氏力秤優化設計相符的經驗公式。
如前所述，測量盤上設有徑向分布的測量葉片，落到測量盤中心的物料在分料錐作用下運動到葉片處，被葉片捕捉后，沿葉片向外徑向運動，并受到科氏力作用。鑒于物料被葉片捕捉后才受到科氏力作用，故從受力角度，測量盤應分為有效測量區和無效測量區?熏設有測量葉片部分為有效測量區。物料在無效測量區沒有受到科氏力作用，也可稱之為測量盲區。因此，測量盤半徑應分為有效半徑和無效半徑兩部分，有效半徑與葉片長度相等。這使測量盤理想半徑研究變得較為復雜，因為理想半徑由合理的有效半徑和無效半徑兩部分構成。在反復實驗基礎上獲得了修正系數，推導并建立了經驗計算公式，用以指導不同規格科氏力秤測量盤優化設計。
２．１．６ 測量葉片數量及有效尺寸研究
測量盤上設有徑向測量葉片，根據測量盤理想半徑研究所確立的經驗計算公式，可以計算并確定不同規格科氏力秤測量葉片長度。葉片數量和葉片高度取決于測量盤直徑。
２．２ 穩流給料裝置的研制
２．２．１ 穩流給料機的作用和性能要求
喂煤量穩定可調是新型干法生產線喂煤系統的基本要求，本項目將穩定給料技術與裝置的研制放到重要位置，摒棄了以往重視計量技術，忽視給料裝置的理念，有針對性地分析了物料特性和工藝條件對給料機性能的影響和要求。給料裝置設在煤粉倉底部，煤粉倉內料位變化、煤粉倉進料時料流沖擊力、煤粉細度等均是穩定給料的影響因素。煤粉細度細，水分低，容重小，流動性好，尤其是無煙煤燒成工藝，煤粉細度通常在１％以下，使穩定給料變得更為困難。煤粉水分對穩定給料有一定影響。水分偏大會帶來煤粉起拱、沾料、下料不暢等問題。尤其在雨季，或回轉窯點火升溫期間，很多水泥廠煤粉水分不符合工藝條件要求。因此，給料機結構設計要考慮在水分偏高時的適應能力。水泥燒成系統壓力變化也會間接影響給料機下料穩定性。系統工況不正常時，輸煤管道壓力有時會發生波動，嚴重時會導致給料機下料不暢或無法運行。
２．２．２ 穩流給料機結構研究及工作原理
通過物料特性和工藝條件研究分析，本項目采取與傳統給料裝置完全不同的設計方案，研制開發了全新結構的給料裝置——ＷＤ型水平回轉式穩流給料機（以下簡稱“穩流給料機”）。穩流給料機由減壓倉、均壓倉和穩流腔組成。減壓倉內設有減壓裝置，使進入均壓倉內的物料不受倉壓影響。均壓倉內設有攪器，使物料充分活化，避免物料起拱、沾壁、消除物料死區。由于均壓倉內料壓均勻，為物料在相同容重條件下進入轉子腔創造了條件。穩流腔內設有水平回轉分格輪，每轉一周輸送相同容積的物料。穩流給料機由軸裝式減速機和電機驅動，采用變頻器調節電機轉速，變頻器受控于ＰＬＣ。ＰＬＣ根據瞬時流量檢測值與流量設定值比較結果，實時調控給料機轉速，使瞬時流量始終跟蹤設定流量，實現定量給料目的。
減壓倉、均壓倉、穩流腔的進料口和出料口均呈１８０°錯位布置，物料在穩流給料機內經迷宮式流動方能離開給料機。此外，轉子腔水平回轉分格輪葉片上采用了彈性密封材料，實現零間隙。因此，有效解決了高流動性物料在料壓變化和自重力作用下產生跑料、沖料問題。
２．３ 新型螺旋泵的研制
２．３．１ 螺旋泵在系統中的作用
螺旋泵在系統中起到輸送和鎖風作用，在有效克服輸煤管道系統壓力的前提下，將科氏力秤計量后的煤粉快速、均勻地送入輸煤管道中。當管道內壓力變化或輸送風壓力波動時，螺旋泵必須具備有效阻斷煤粉返竄，出料不暢性能，為計量設備提供正常工作條件。
２．３．２ 新型螺旋泵技術特點
新型螺旋泵采用簡單的傳動結構，采用變節距螺旋設計，應用噴射器原理，使泵出料端工作氛圍基本呈負壓狀態，有效解決了輸煤管道系統壓力變化對螺旋泵出料帶來的影響； 軸端密封采取氣體密封、油封、機械密封相結合的技術方案，滿足了耐油、耐高溫、耐磨要求，密封性能優越；將有自主知識產權的耐磨材料技術用于泵的設計與制造過程，螺旋葉片使用壽命高出堆焊技術２倍以上；采用外置可調式配重，可以根據不同的工況條件，改變阻尼閥的受力大小，從而很好地解決了料栓合理的密實度問題；設手動黃油泵，運動件潤滑加油簡便易行。新型螺旋輸送泵綜合了傳統螺旋泵和富樂泵的合理成分，增加了獨特的創新技術，性能可靠，結構新穎，維護簡單，運行費用低，滿足計量與控制系統要求。
２．４ 系統控制
２．４．１ 控制原理
控制裝置根據科氏力秤瞬時流量測定值與設定值比較結果反饋調節穩流給料機轉速，使瞬時值始終跟蹤設定值，計量后的煤粉通過螺旋輸送泵進入煤粉輸送管道。ＫＸＴ系統采用ＰＬＣ控制，傳感器采集的信號傳輸至變送器，經變送器處理，轉換成ＰＬＣ能夠接受的標準信號（４～２０ｍＡ），滿足與ＰＬＣ通訊要求。由ＰＬＣ完成運算、判定、補償、設定、調節、顯示等任務，同時實時顯示過程動態圖形。
２．４．２ 系統功能
ＫＸＴ控制系統以控制柜為核心，構成一個完整獨立的控制單元，即可受控于用戶中央控制室（或稱ＤＣＳ系統），也可通過控制柜本身完成煤粉計量與控制所需的全部功能。控制柜內集中了與控制有關的電氣設備，如ＰＬＣ、人－機界面（觸摸屏）、變送器、變頻器、斷路器、接觸器、隔離變壓器、開關電源、繼電器等。系統功能包括： 自動調節功能，操作功能（中控自動方式、中控手動方式、本機操作方式），零點自動校正功能，自動標定功能，顯示功能，通信功能，參數修改和密碼設定功能等。
３ 項目完成的技術經濟指標
·計量準確度±０．５％
·控制準確度±１％
·適應物料水份≤２％
·物料最小細度＜ １％（４９００孔篩篩余）
·耐磨件使用壽命≥３．５年
·與窯系統同步安全運轉率１００％
·計量過程基本不受煤粉倉倉壓變化、煤粉細度、煤粉水分、輸煤管道壓力變化等因素的影響。
４ 結束語
本研究在國內首次將科里奧利力學原理應用于粉體物料計量領域，基于該原理的ＫＸＴ科氏力秤煤粉計量與控制系統性價比高，實現了高準確度快速計量與控制，運行穩定可靠，其主要技術經濟指標達到國外同類設備先進水平，全部部件實現了國產化，已批量出口，標志著我國煤粉計量設備正式走向國際市場。迄今，已有３２０多套ＫＸＴ煤粉計量系統在國內外７００～５０００ｔ／ｄ新型干法水泥生產線上運行，產品遍布全國，市場占有率逐年上升，打破了我國水泥工業煤粉計量技術產品長期依賴進口的格局。ＫＸＴ科氏力秤煤粉計量系統已出口３０余臺套，開創了我國煤粉計量技術與裝備出口的先河。
“ＫＸＴ科氏力秤煤粉計量與控制系統”是合肥水泥研究設計院自主研發的高新技術產品，是科研人員歷時八年艱苦努力，依靠自己的聰明才智，通過技術創新取得的研究成果。沒有走引進消化的途徑，是真正意義上的自主創新。該項成果榮獲２００６年度國家建材科技進步一等獎。
眾所周知，在水泥生產過程中，煤粉計量與控制對穩定窯的熱工制度，提高熟料的產、質量，降低能耗，提高自動化水平和管理水平起到極其重要的作用。窯系統喂煤量波動失控，會導致煤粉不完全燃燒，不僅造成能源浪費，同時使一氧化碳超標，給窯尾收塵系統安全運行帶來隱患。因此，必須選用計量準確，喂煤量穩定、可調，響應速度快，對煤粉特性（煤品種、細度、水分等）適應能力強的計量與控制系統，以期達到高產穩產、節約能源、降低成本的目標。本研究旨在開發具有國際先進水平、性能價格比高、有自主知識產權、為新型干法水泥生產線配套的入窯煤粉計量與控制系統。
?。耍兀钥剖狭Τ用悍塾嬃颗c控制系統（以下簡稱“ＫＸＴ系統”）由穩流給料機、科氏力粉體計量秤、新型輸送泵及控制裝置組成。穩流給料機安裝在煤粉倉下方，其作用是給計量裝置——科氏力粉體計量秤（以下簡稱“科氏力秤”）提供流量穩定的煤粉，故稱之為“穩流給料機”。煤粉經穩流給料機進入科氏力秤，控制裝置根據科氏力秤瞬時流量測定值與設定值比較結果反饋調節穩流給料機轉速，使瞬時值始終跟蹤設定值，從而實現對喂煤量的計量與控制。計量后的煤粉通過螺旋輸送泵進入煤粉輸送管道。
２ 主要研究內容
２．１ 科氏力秤的研制
水泥廠煤粉計量與控制系統必須具備計量準確，喂煤量穩定、可調，響應速度快等功能，而這些功能的實現首先是建立在計量準確基礎之上?？剖狭Τ邮墙M成ＫＸＴ系統的關鍵設備，是通過自主創新研發的粉體物料計量裝置，是本研究項目的技術核心。
２．１．１ 計量原理
科氏力秤應用科里奧利力學原理計量粉體物料的質量流量。
在力學研究中，物體的運動需在某個確定的參照系中加以描述。本研究涉及的力學原理是以物體在均勻轉動參照系中作相對運動為條件的。質點在均勻轉動參照系中作相對徑向運動時，受到的真實力由三部分組成，即慣性離心力、向心摩擦力和科里奧利力?？评飱W利力是沿切向的?？评飱W利力的矢量表達式為：
Ｆｃ＝－２ｍω×ｖ′（１）
式中：ω—轉動角速度
ｖ′—相對速度
ｍ—質量
由于質點是在均勻轉動參照系中作徑向運動，角速度ω不變，質點在任意一位置上的相對速度ｖ′為確定值（且不受質量影響）。因此，表達式中科里奧利力Ｆｃ的量值變化只與質量相關，通過精確測量Ｆｃ的量值即可獲得物料的質量流量。
２．１．２ 基本結構
根據物體在均勻轉動參照系中運動時受到科里奧利力作用的描述，科氏力秤內設有測量盤，測量盤上徑向分布數塊測量葉片，測量盤在電機驅動下勻速回轉。需計量的物料落到測量盤中心，經過分料錐改變流向后，被葉片捕獲，在離心力的作用下沿葉片向外緣運動。在運動過程中，物料受到了徑向的摩擦力Ｆｒ和反向的離心力Ｆｘ，以及沿切向的科氏力Ｆｃ的作用，Ｆｃ引起一個反作用運動力矩Ｍ，而Ｆｒ、Ｆｘ對驅動軸不會產生反作用力矩。通過測量科里奧利力Ｆｃ對測量盤的作用力矩即可獲得物料的質量流量。
其計算公式為：
Ｍ＝ＱωＲ２（２）
式中：Ｍ—測量盤受到的力矩
Ｑ—物料流量
ω—角速度
Ｒ—測量盤半徑
２．１．３ 重要技術參數的研究
應用科里奧利力學原理計量粉體物料，首先是以物料在均勻轉動參照系中徑向運動為條件。因此，科氏力秤在理論上要符合下面兩個基本條件：（１）測量盤轉速必須是恒定的；（２）物料必須由測量盤中心向外徑向運動。在理論上滿足這些條件并不困難，關鍵是如何體現在最佳結構設計上。根據計算公式Ｍ＝ＱωＲ２可知，必須確定測量盤有效轉速范圍，并從有效轉速范圍中優選出理想轉速；必須確定測量盤理想半徑，及測量葉片設置數量和尺寸等諸多相關技術參數。本研究在理論指導下，根據計算公式，通過大量實驗研究，獲得了經驗公式，用以指導秤的結構設計。
２．１．４ 測量盤理想轉速的研究
測量盤轉速關系到物料的流速、流量、科氏力量值。測量盤轉速研究是本項目的重要內容之一，是科氏力秤結構設計必不可少的技術參數。根據科氏力矢量表達式Ｆｃ＝－２ｍω×ｖ′，測量盤轉速（或稱作角速度ω）關系到質點相對速度ｖ′，決定了質點受到的科氏力Ｆｃ量值。轉速慢，則相對速度低，物料流速慢，秤的計量能力受到限制；轉速過快，高于轉速上限（或稱作最高臨界轉速），科氏力Ｆｃ大于慣性離心力Ｆｘ，物料與測量盤同步運動，無法實現計量。
本項目在模擬試驗和理論分析基礎上，首先確定了測量盤有效轉速范圍。但有效轉速研究只解決了角速度ω的取值范圍，不能為設計提供具體參數和依據。為了獲得理想轉速參數，在半工業性試驗中，通過實驗樣機分別對煤粉、粉煤灰、生料粉進行實物計量，在采樣分析基礎上獲得了測量盤理想轉速。
２．１．５ 測量盤理想半徑研究
質點在測量盤上運動的相對位置不同，受到的科氏力量值也不同，因此，測量盤半徑與科氏力Ｆｃ的量值相關，測量盤理想半徑研究關系到科氏力秤結構的合理尺寸、計量能力，傳感器量程、功率配置、結構優化及系列化設計。理論公式不可能提供測量盤理想半徑，只有通過試驗研究方能建立起與科氏力秤優化設計相符的經驗公式。
如前所述，測量盤上設有徑向分布的測量葉片，落到測量盤中心的物料在分料錐作用下運動到葉片處，被葉片捕捉后，沿葉片向外徑向運動，并受到科氏力作用。鑒于物料被葉片捕捉后才受到科氏力作用，故從受力角度，測量盤應分為有效測量區和無效測量區?熏設有測量葉片部分為有效測量區。物料在無效測量區沒有受到科氏力作用，也可稱之為測量盲區。因此，測量盤半徑應分為有效半徑和無效半徑兩部分，有效半徑與葉片長度相等。這使測量盤理想半徑研究變得較為復雜，因為理想半徑由合理的有效半徑和無效半徑兩部分構成。在反復實驗基礎上獲得了修正系數，推導并建立了經驗計算公式，用以指導不同規格科氏力秤測量盤優化設計。
２．１．６ 測量葉片數量及有效尺寸研究
測量盤上設有徑向測量葉片，根據測量盤理想半徑研究所確立的經驗計算公式，可以計算并確定不同規格科氏力秤測量葉片長度。葉片數量和葉片高度取決于測量盤直徑。
２．２ 穩流給料裝置的研制
２．２．１ 穩流給料機的作用和性能要求
喂煤量穩定可調是新型干法生產線喂煤系統的基本要求，本項目將穩定給料技術與裝置的研制放到重要位置，摒棄了以往重視計量技術，忽視給料裝置的理念，有針對性地分析了物料特性和工藝條件對給料機性能的影響和要求。給料裝置設在煤粉倉底部，煤粉倉內料位變化、煤粉倉進料時料流沖擊力、煤粉細度等均是穩定給料的影響因素。煤粉細度細，水分低，容重小，流動性好，尤其是無煙煤燒成工藝，煤粉細度通常在１％以下，使穩定給料變得更為困難。煤粉水分對穩定給料有一定影響。水分偏大會帶來煤粉起拱、沾料、下料不暢等問題。尤其在雨季，或回轉窯點火升溫期間，很多水泥廠煤粉水分不符合工藝條件要求。因此，給料機結構設計要考慮在水分偏高時的適應能力。水泥燒成系統壓力變化也會間接影響給料機下料穩定性。系統工況不正常時，輸煤管道壓力有時會發生波動，嚴重時會導致給料機下料不暢或無法運行。
２．２．２ 穩流給料機結構研究及工作原理
通過物料特性和工藝條件研究分析，本項目采取與傳統給料裝置完全不同的設計方案，研制開發了全新結構的給料裝置——ＷＤ型水平回轉式穩流給料機（以下簡稱“穩流給料機”）。穩流給料機由減壓倉、均壓倉和穩流腔組成。減壓倉內設有減壓裝置，使進入均壓倉內的物料不受倉壓影響。均壓倉內設有攪器，使物料充分活化，避免物料起拱、沾壁、消除物料死區。由于均壓倉內料壓均勻，為物料在相同容重條件下進入轉子腔創造了條件。穩流腔內設有水平回轉分格輪，每轉一周輸送相同容積的物料。穩流給料機由軸裝式減速機和電機驅動，采用變頻器調節電機轉速，變頻器受控于ＰＬＣ。ＰＬＣ根據瞬時流量檢測值與流量設定值比較結果，實時調控給料機轉速，使瞬時流量始終跟蹤設定流量，實現定量給料目的。
減壓倉、均壓倉、穩流腔的進料口和出料口均呈１８０°錯位布置，物料在穩流給料機內經迷宮式流動方能離開給料機。此外，轉子腔水平回轉分格輪葉片上采用了彈性密封材料，實現零間隙。因此，有效解決了高流動性物料在料壓變化和自重力作用下產生跑料、沖料問題。
２．３ 新型螺旋泵的研制
２．３．１ 螺旋泵在系統中的作用
螺旋泵在系統中起到輸送和鎖風作用，在有效克服輸煤管道系統壓力的前提下，將科氏力秤計量后的煤粉快速、均勻地送入輸煤管道中。當管道內壓力變化或輸送風壓力波動時，螺旋泵必須具備有效阻斷煤粉返竄，出料不暢性能，為計量設備提供正常工作條件。
２．３．２ 新型螺旋泵技術特點
新型螺旋泵采用簡單的傳動結構，采用變節距螺旋設計，應用噴射器原理，使泵出料端工作氛圍基本呈負壓狀態，有效解決了輸煤管道系統壓力變化對螺旋泵出料帶來的影響； 軸端密封采取氣體密封、油封、機械密封相結合的技術方案，滿足了耐油、耐高溫、耐磨要求，密封性能優越；將有自主知識產權的耐磨材料技術用于泵的設計與制造過程，螺旋葉片使用壽命高出堆焊技術２倍以上；采用外置可調式配重，可以根據不同的工況條件，改變阻尼閥的受力大小，從而很好地解決了料栓合理的密實度問題；設手動黃油泵，運動件潤滑加油簡便易行。新型螺旋輸送泵綜合了傳統螺旋泵和富樂泵的合理成分，增加了獨特的創新技術，性能可靠，結構新穎，維護簡單，運行費用低，滿足計量與控制系統要求。
２．４ 系統控制
２．４．１ 控制原理
控制裝置根據科氏力秤瞬時流量測定值與設定值比較結果反饋調節穩流給料機轉速，使瞬時值始終跟蹤設定值，計量后的煤粉通過螺旋輸送泵進入煤粉輸送管道。ＫＸＴ系統采用ＰＬＣ控制，傳感器采集的信號傳輸至變送器，經變送器處理，轉換成ＰＬＣ能夠接受的標準信號（４～２０ｍＡ），滿足與ＰＬＣ通訊要求。由ＰＬＣ完成運算、判定、補償、設定、調節、顯示等任務，同時實時顯示過程動態圖形。
２．４．２ 系統功能
ＫＸＴ控制系統以控制柜為核心，構成一個完整獨立的控制單元，即可受控于用戶中央控制室（或稱ＤＣＳ系統），也可通過控制柜本身完成煤粉計量與控制所需的全部功能。控制柜內集中了與控制有關的電氣設備，如ＰＬＣ、人－機界面（觸摸屏）、變送器、變頻器、斷路器、接觸器、隔離變壓器、開關電源、繼電器等。系統功能包括： 自動調節功能，操作功能（中控自動方式、中控手動方式、本機操作方式），零點自動校正功能，自動標定功能，顯示功能，通信功能，參數修改和密碼設定功能等。
３ 項目完成的技術經濟指標
·計量準確度±０．５％
·控制準確度±１％
·適應物料水份≤２％
·物料最小細度＜ １％（４９００孔篩篩余）
·耐磨件使用壽命≥３．５年
·與窯系統同步安全運轉率１００％
·計量過程基本不受煤粉倉倉壓變化、煤粉細度、煤粉水分、輸煤管道壓力變化等因素的影響。
４ 結束語
本研究在國內首次將科里奧利力學原理應用于粉體物料計量領域，基于該原理的ＫＸＴ科氏力秤煤粉計量與控制系統性價比高，實現了高準確度快速計量與控制，運行穩定可靠，其主要技術經濟指標達到國外同類設備先進水平，全部部件實現了國產化，已批量出口，標志著我國煤粉計量設備正式走向國際市場。迄今，已有３２０多套ＫＸＴ煤粉計量系統在國內外７００～５０００ｔ／ｄ新型干法水泥生產線上運行，產品遍布全國，市場占有率逐年上升，打破了我國水泥工業煤粉計量技術產品長期依賴進口的格局。ＫＸＴ科氏力秤煤粉計量系統已出口３０余臺套，開創了我國煤粉計量技術與裝備出口的先河。
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