一、引言

    鍍錫機組一般分為熱鍍錫和電鍍錫兩種。熱鍍錫鍍層較厚，一般為3—5µm，板帶運行速度低，一般為0．2—0．3 m／s；而電鍍錫鍍層較薄，一般為0．5—1．5µm，板帶運行速度為3—10 m／s，產(chǎn)量較高，現新建的鍍錫機組大部分采用電鍍錫，軟熔在電鍍錫工藝中起著(zhù)重要作用，鍍錫軟熔的目的：使帶鋼加熱到錫的熔點(diǎn)232℃以上，鍍錫層瞬間熔化，由此獲得光亮的無(wú)針孔的錫層，在錫層與帶鋼之間生成FeSn2合金層，既提高了鍍錫層的結合力，又增強了鍍錫板的防腐能力，所以軟熔處理的好壞直接影響產(chǎn)品質(zhì)量，軟熔處理會(huì )改善鍍層結合力,但溫度和時(shí)間不宜過(guò)高、過(guò)長(cháng)；軟熔處理的溫度過(guò)高和時(shí)間過(guò)長(cháng)，表面會(huì )析出錫珠，影響表面質(zhì)量。 

   早期的軟熔處理采用帶鋼加熱方法有電阻加熱法、感應加熱法。

   電阻加熱法--利用帶鋼的電阻性能，在帶鋼上加交流電加熱，其缺點(diǎn)是：速度慢，效率低，由于帶鋼與導電輥接觸，易燒輥，生產(chǎn)成本高。

   感應加熱法--采用高頻感應加熱方式使鍍錫板錫層再熔化稱(chēng)為感應軟熔或感應軟熔加熱。感應軟熔的優(yōu)點(diǎn)是加熱速度快、非接觸、產(chǎn)品質(zhì)量可控。由于帶鋼不接觸導電輥，因而不會(huì )產(chǎn)生電阻軟熔時(shí)容易出現的電弧燒點(diǎn)等表面缺陷，同時(shí)由于感應軟熔的加熱速度很快,有利于減少錫層的氧化，從而增加了鍍錫板的整體耐蝕性。其缺點(diǎn)是加熱的效率比電阻軟熔低，高頻、大功率使用時(shí)，電子功率器件的成本高，調試困難，在中低速生產(chǎn)線(xiàn)上很少單獨使用。

   目前鍍錫線(xiàn)軟熔電阻加熱法的軟熔電壓由高壓變頻器經(jīng)軟熔設備產(chǎn)生一單相高壓，再經(jīng)過(guò)降壓變壓器降壓后接至2個(gè)軟熔導電輥，此種方法有以下特點(diǎn)及優(yōu)勢:

（1)輸入功率因數高，電流諧波少，無(wú)需功率因數補償/諧波抑制裝置；
（2)裝置工作效率高；
（3)可改變軟熔電壓頻率。

   二、企業(yè)概況
  
                      

    衡水板業(yè)建設的400米/分鐘的鍍錫機組是目前國產(chǎn)速度最高的鍍錫生產(chǎn)線(xiàn)，該機組最大特點(diǎn)是采用不溶性陽(yáng)極和國際最先進(jìn)的變頻電阻軟熔工藝，該工藝不但節省了重熔陽(yáng)極能耗，而且還大大減輕了工人的勞動(dòng)強度，也克服了感應軟熔帶來(lái)的工藝復雜控制困難的問(wèn)題。

   衡水板業(yè)的冷軋板材項目，一期工程設計產(chǎn)能25萬(wàn)噸。其生產(chǎn)的精密冷軋薄板產(chǎn)品的最薄厚度僅為0.13毫米，開(kāi)發(fā)的高檔鍍錫板產(chǎn)品完全可滿(mǎn)足國內外用戶(hù)對食品級包裝材料的要求。二期工程將繼續提高冷軋和鍍錫產(chǎn)品的產(chǎn)能，年產(chǎn)能力達到50萬(wàn)噸。在此基礎上，將充分利用集團公司內豐富的優(yōu)質(zhì)熱軋板材資源以及衡板建立的良好市場(chǎng)渠道，發(fā)展冷連軋及深加工項目，使衡水板業(yè)公司的超薄冷軋及深加工產(chǎn)品產(chǎn)能擴大到150萬(wàn)噸。按照集團“國內領(lǐng)先、國際一流”的總體要求，一期工程項目將建設包括原料剪切、酸洗、可逆冷軋、平整、脫脂、連續退火和高速鍍錫等十條生產(chǎn)線(xiàn)、十二個(gè)機組，同時(shí)配套建設變電站、水處理、天然氣站等公輔設施，屆時(shí)，衡水板業(yè)超薄冷軋產(chǎn)品及冷軋鍍錫產(chǎn)品將以?xún)?yōu)良的產(chǎn)品質(zhì)量、較低的成本優(yōu)勢替代進(jìn)口產(chǎn)品，為中國民族工業(yè)的發(fā)展再鑄輝煌。

   三、系統方案

   變頻器功率模塊連接圖如下：
  
                 

   10kV兩相高壓變頻器由18個(gè)功率模塊，其中每相有9個(gè)IGBT功率模塊，18個(gè)IGBT首尾串聯(lián)構成兩相高壓電輸出，與常規變頻器有所不同，不再滿(mǎn)足V/F關(guān)系，電壓和頻率沒(méi)有關(guān)聯(lián)，由兩路模擬量進(jìn)行實(shí)時(shí)調整。

   現場(chǎng)DCS給定兩路信號，一路頻率給定，通過(guò)PROFIBUS通訊，調節范圍為50---150HZ；另一路電壓給定，直接接到信號調整板，不通過(guò)PLC，調節范圍為300—10000V，根據生產(chǎn)需求，實(shí)時(shí)調整頻率和電壓，變頻器輸出單相高壓再經(jīng)過(guò)軟熔變壓器降壓后接至2個(gè)軟熔導電輥 ,來(lái)對鍍錫鋼板進(jìn)行深加工，使產(chǎn)品更加完美無(wú)瑕。

   DCS操作畫(huà)面如下圖所示：
 
                   

   系統控制方式
  
                                

   軟熔變壓器降壓后利用銅排接至碳刷，碳刷接在導電輥上，至此在導電輥上形成低電壓大電流來(lái)對板材進(jìn)行處理。如下圖：
  
                   

   現場(chǎng)技術(shù)數據
  
                  
 
   四、設備整體現場(chǎng)圖

   整體設備由1個(gè)進(jìn)線(xiàn)開(kāi)關(guān)柜，1個(gè)輸出接觸器柜，1個(gè)變壓器柜，1個(gè)功率柜，1個(gè)控制柜等主要部分組成。
    
              
                                
             
                                          冷卻系統圖
  
                

   冷卻設備主機安裝于室外，該裝置配備兩臺制冷壓縮機。與現場(chǎng)接口簡(jiǎn)單,提供兩路380V交流電源即可,操作方便,維護量少,保護功能完善. 正常運行時(shí)，每段電源各帶一臺壓縮機和4個(gè)軸流風(fēng)機；當單段電源故障時(shí)，另外一側工作電源帶兩臺壓縮機和軸流風(fēng)機運行。兩臺壓縮機設備停運時(shí)，可以通過(guò)風(fēng)道回路設置的風(fēng)門(mén)實(shí)現變頻器功率柜自身冷卻，減少冷卻裝置故障對變頻器運行的影響，完整的冷卻系統解決方案，有效減低了輔助系統的故障率,保證設備安全運行.

   五、總結

   該廠(chǎng)屬于新建廠(chǎng)區，配套設施還不完善，目前生產(chǎn)中帶鋼速度平均在250米/分左右，隨著(zhù)廠(chǎng)區的完善帶鋼速度將會(huì )提高至400米/分，設備安全穩定運行將近半年，滿(mǎn)足工藝要求，此次成功應用使得高壓變頻器在鍍錫線(xiàn)上的應用得到了推廣，相信不久將會(huì )有越來(lái)越多的高壓變頻器應用到電鍍錫生產(chǎn)線(xiàn)中。