摘  要：本文解析艾默生CT變頻器在冶金行業(yè)的規?；瘧?。根據不同的工藝要求采用不同的控制方式來(lái)滿(mǎn)足現場(chǎng)需求，體現艾默生CT變頻器廣泛的應用領(lǐng)域和強大的規?；寗?dòng)系統解決能力。

　　關(guān)鍵詞：EV2000  TD3000  EV3000  EV3500 冶金行業(yè) 變頻器

　　1 引言

　　鞍鋼是國有特大型鋼鐵企業(yè)，經(jīng)歷了不斷的技術(shù)改造和技術(shù)創(chuàng )新，至2002年起對其下屬的煉鐵總廠(chǎng)進(jìn)行全面改造，分別建設新1＃、新2＃、新3＃高爐。同時(shí)對7＃高爐進(jìn)行技術(shù)改造。在這四座高爐的水沖渣、高爐運焦、礦焦槽、魚(yú)雷罐運輸鋼水及倒鋼水等系統中，主體設備采用艾默生CT TD2000、EV2000、TD3000、TD3500等系列變頻器，艾默生CT變頻器成為鞍鋼煉鐵總廠(chǎng)應用的主體品牌。

　　2 水渣處理系統轉鼓裝置變頻器應用

　　2.1 轉鼓工藝簡(jiǎn)介

　　鞍鋼煉鐵總廠(chǎng)新1#高爐是煉鐵總廠(chǎng)改造工程中新建的第一座高爐，高爐設計有效容積3200立方米，日產(chǎn)生鐵7500噸，是目前鞍鋼乃至全國容積最大的、工藝最先進(jìn)的大型高爐之一。新1#高爐的水渣處理系統是引進(jìn)盧森堡的“茵巴”水渣處理工藝。運用網(wǎng)絡(luò )化控制。艾默生CT變頻器應用于改造系統中的轉鼓裝置、?；厮眉霸鼭{泵電機的驅動(dòng)等共48臺套。其中轉鼓裝置有一組轉鼓驅動(dòng)和轉鼓支架，轉鼓支架能夠通過(guò)翻轉驅動(dòng)在翻轉支架上作翻轉轉動(dòng)，轉鼓的支點(diǎn)和轉鼓支架的支點(diǎn)相差90°，轉鼓支架和翻轉支架互不干擾，并能夠實(shí)現自動(dòng)裝、卸物料。轉鼓主體與支架之間連接有電動(dòng)推桿，計數器連接在電機驅動(dòng)裝置聯(lián)軸器處。利用計數器發(fā)出反饋信號給PLC。轉鼓支架和翻轉支架能夠連續運轉，并自動(dòng)出料，實(shí)現自動(dòng)化聯(lián)機操作，借助篩網(wǎng)回轉的離心力，在較低的水阻力下，具有較高流速性，截留住渣體顆粒,實(shí)現固、液兩相分離的目的,大大降低工人的勞動(dòng)強度。并在鼓體上設有觀(guān)察口，可隨時(shí)觀(guān)察運轉情況。在高爐煉鐵的生產(chǎn)過(guò)程中，爐渣的輸出量隨機性很大，這就導致流入轉鼓的水渣量波動(dòng)性增大，轉鼓電機輸出力矩大幅度變化。TD3000變頻器精準快速的動(dòng)態(tài)響應，能夠及時(shí)調節輸出力矩，將力矩信號反饋給PLC系統，及時(shí)改變電機轉速，對流入轉鼓的水渣量的波動(dòng)做出響應，從而保證了轉鼓裝置在高爐煉鐵的整個(gè)出渣過(guò)程中能夠穩定的運行。

　　2.2 轉鼓裝置變頻器應用設計

　　整個(gè)水渣處理系統的電氣控制是采用DCS控制方式實(shí)現的。TD3000變頻器以其自身轉矩響應速度快、控制精準，過(guò)載能力強、寬范圍的調速運行。被用在水渣處理系統中轉鼓裝置的主驅動(dòng)。轉鼓裝置采用30KW變頻電機，配置TD3000-4T0450G高性能矢量型變頻器。系統控制方式如圖1所示。

圖1水渣處理系統變頻器應用

　　3 320噸混鐵車(chē)變頻器應用

　　3.1 鋼水罐車(chē)驅動(dòng)系統設計

　　鐵水罐車(chē)、鋼水罐車(chē)、魚(yú)雷罐混鐵車(chē)、渣罐車(chē)等是煉鋼系統的重要關(guān)聯(lián)設備，在倒鋼水的過(guò)程中對變頻器的驅動(dòng)電機性能要求很高。項目選用艾默生CT變頻器4臺EV2000-4T0750G, EV2000-4T0550G和主令控制器與PLC相結合，實(shí)現手動(dòng)與自動(dòng)控制。充分體現艾默生CT變頻器的精準控制和高性能的穩定運行的體現。魚(yú)雷罐混鐵車(chē)倒鋼水的控制方案采用艾默生CT EV2000變頻器進(jìn)行調速控制，系統配置2套自動(dòng)單元及自動(dòng)電阻,采用能耗自動(dòng)控制方式。傾倒鋼水時(shí)電機正向運行處于電動(dòng)狀態(tài)，倒完鋼水灌身翻轉到原來(lái)位置時(shí)電機反方向運行處于發(fā)電狀態(tài)，利用自動(dòng)電阻消耗電機反向運行時(shí)產(chǎn)生的多余能量。魚(yú)雷罐車(chē)是煉鋼系統重要的運送設備，系統采用一工一備的控制方案交替運行互為備用。由于現場(chǎng)多粉塵、大熱量散發(fā)，還會(huì )出現鋼水飛濺情況。不適合PLC獨立控制的應用，最后采用PLC與智能主令控制器和現場(chǎng)操作箱一主兩結合的控制方案。由PLC監測魚(yú)雷罐車(chē)的狀態(tài)并發(fā)出允許命令，通過(guò)現場(chǎng)觀(guān)測的實(shí)際來(lái)控制魚(yú)雷罐車(chē)的倒鋼水的速度和罐身翻轉的角度并及時(shí)進(jìn)行調整。320噸混鐵車(chē)變頻器混鐵車(chē)變頻器配置如表1所示。

　　另外，艾默生CT變頻器在鞍鋼4#、5#鍍鋅線(xiàn)及鞍鋼熱軋廠(chǎng)輥道驅動(dòng)也有大量的應用。

表1 混鐵車(chē)變頻器配置

　　3.2 變頻器驅動(dòng)系統設計

　　魚(yú)雷罐傾倒鋼水時(shí)最大傾斜角度1200，在啟動(dòng)和停止區間檢驗變頻器拖動(dòng)電動(dòng)機精準控制罐體運行的位置，同時(shí)對變頻器過(guò)載能力要求極強。變頻器EV2000-4T0750G允許過(guò)載150﹪額定電流1分鐘，200﹪額定電流0.5秒；4段速度配置驅動(dòng)魚(yú)雷罐翻轉運行，最高運行頻率30HZ；在魚(yú)雷罐倒灌時(shí)應確保罐口準確對中，倒灌時(shí)的啟動(dòng)速度不高于10HZ，防止罐身由于啟動(dòng)速度過(guò)快造成晃動(dòng)發(fā)生反轉或電機堵轉；考慮罐身的機械設備極限與電氣連鎖，防止誤動(dòng)作的產(chǎn)生。

　　速度匹配：前進(jìn)——低速——高速——低速——停止——后退——低速——高速——低速——停止。速度匹配工藝變頻控制驅動(dòng)原理如圖2所示。

圖2 魚(yú)雷罐傾倒鋼水速度匹配

　　向混鐵爐兌鐵水時(shí)，鐵水罐口至混鐵爐受鐵口（槽），應保持一定距離；混鐵爐不應超裝，當鐵水面距燒嘴達0.4m時(shí)，不應兌入鐵水；混鐵爐出鐵時(shí)，應發(fā)出聲響訊號；混鐵爐在維修或爐頂有人、或受鐵水罐車(chē)未停到位時(shí)，不應傾動(dòng)；當冷卻水漏入混鐵爐時(shí)，應待水蒸發(fā)完畢方可傾爐?；扈F車(chē)倒罐站倒罐時(shí)，應確?；扈F車(chē)與受鐵坑內鐵水罐車(chē)準確對位；混鐵車(chē)出鐵至要求的量并傾回零位后，鐵水罐車(chē)方可開(kāi)往吊包工位。

　　4 加熱爐工作區輥道變頻器應用

　　加熱爐工作區輥道驅動(dòng)工藝流程：裝料輥道――上料推鋼機――入爐推鋼機――加熱爐加熱――出鋼機――出料輥道。

　　4.1輥道驅動(dòng)方案

　　整套工藝流程采用順序起動(dòng)操作順序，上位機采用PROFIBUS-DP總線(xiàn)控制變頻器，SM-PROFIBUS-DP總線(xiàn)與總線(xiàn)適配器TDS-PA01通訊控制變頻器，精準控制電機的轉速。PROFIBUS-DP總線(xiàn)通過(guò)對TD3000變頻器“狀態(tài)字”讀取，來(lái)調整“控制字”的發(fā)送，使其裝料滾道、出料滾道同步有序運行，如圖3所示。

圖3 輥道變頻驅動(dòng)自動(dòng)化系統

　　4.2多電機同步驅動(dòng)系統配置

　　輥道是把鋼坯運送到加熱爐中進(jìn)行加熱在把鋼坯運出的聯(lián)動(dòng)運送設備，選用艾默生CT TD3000系列變頻器驅動(dòng)多臺電機同時(shí)同步工作，驗證矢量控制的精度，通過(guò)PROFIBUS-DP總線(xiàn)控制。加熱爐是對鋼坯進(jìn)行預熱及達到均勻受熱。提高加熱處理的效果，提高產(chǎn)品質(zhì)量。提高表面的加熱的退火（正火）后組織與確度均勻，加熱過(guò)程中使鋼的組織結構得到更好的完善,優(yōu)化鋼坯的質(zhì)量。加熱爐工作區輥道變頻器配置如表2所示。艾默生CT變頻器在鞍鋼新軋鋼冷軋1#、3#生產(chǎn)線(xiàn)工程軋機乳液裝置改造中應用EV2000-4T2800變頻器 6臺。

表2 加熱爐工作區變頻器配置

　　5 結束語(yǔ)

　　艾默生CT變頻器在鞍鋼集團公司的應用，充分的滿(mǎn)足了生產(chǎn)工藝和機械設備的要求，顯示變頻器優(yōu)越的性能和極高的可靠性，得到用戶(hù)的好評與贊譽(yù)。豐富的規?；咐龖皿w現了艾默生CT變頻器從小功率單元到大功率模塊式驅動(dòng)技術(shù)的成熟，展示出大型驅動(dòng)技術(shù)供應商的大規模工業(yè)解決方案的品牌集成優(yōu)勢。

　　參考文獻（略）

　　作者簡(jiǎn)介

　　王俊芳 男 工程師 現在鞍山新和電氣有限公司技術(shù)部從事變頻器及低壓電氣設計、調試和現場(chǎng)服務(wù)工作。