1 引言

    冶金工業(yè)作為國民經(jīng)濟的基礎產(chǎn)業(yè)，得到了迅速發(fā)展。目前已經(jīng)擁有超過(guò)3000家鋼鐵冶煉企業(yè)和近3000家有色金屬冶煉企業(yè)。冶金工業(yè)在歷經(jīng)了以數量擴張為主的發(fā)展時(shí)期后，進(jìn)入了加速結構調整、提高競爭力為主的新階段。二十一世紀，鋼鐵產(chǎn)品仍將是人類(lèi)社會(huì )最主要的不可替代的結構材料和產(chǎn)量最大、覆蓋面最廣的功能材料。

      鋼鐵工業(yè)指從事鐵、錳、鉻及其合金的金屬礦的采掘、洗選、燒結、冶煉并加工成材的工業(yè)，又稱(chēng)黑色金屬工業(yè)，是冶金工業(yè)的最重要部分。鋼鐵工業(yè)屬于資金、勞動(dòng)力密集型工業(yè)，也屬于基礎工業(yè)，它是為國民經(jīng)濟各部門(mén)提供原材料的重要工業(yè)部門(mén)。鋼鐵工業(yè)的基本生產(chǎn)過(guò)程是在煉鐵爐內把鐵礦石煉成生鐵水，用生鐵水煉成鋼，再鑄成鋼錠或連鑄坯，經(jīng)軋鋼等方法加工成各種用途的鋼材。

      變頻調速具有優(yōu)良的特性已成為人們的共識，因此這一新技術(shù)也在冶金行業(yè)得到了廣泛的使用。我國煉鋼等冶煉行業(yè)控制水平普遍落后，運用變頻調速新技術(shù)改造的空間很大。

      高爐是冶金系統的主要設備，用于高爐煉鐵。本文主要介紹的就是變頻器在高爐系統中的應用。

    2 高爐進(jìn)料系統的變頻器應用

      在高爐煉鐵生產(chǎn)中，進(jìn)料系統是設備的重要組成部分，其可靠性直接影響到生產(chǎn)效率及經(jīng)濟效益。其中高爐料車(chē)卷?yè)P機就是用來(lái)把爐料運送到高爐爐頂、給高爐加料的重要設備。我國的中小高爐基本上都是采用料車(chē)卷?yè)P機作為標準上料設備。某廠(chǎng)采用西門(mén)子MM440變頻器對該系統進(jìn)行技術(shù)改造。

    2.1 原系統概述

    由一臺卷?yè)P機拖動(dòng)兩臺料車(chē)，料車(chē)位于軌道斜面上，互為上行、下行，即其中一臺料車(chē)載料上行，另一臺為空車(chē)下行，運行過(guò)程中電機始終處于負載狀態(tài)。

      原系統的電氣部分是由一臺6 極55kW繞線(xiàn)式電機拖動(dòng)，轉子回路靠切換電阻實(shí)現速度調整，通過(guò)主令控制器（與電機同軸連接）采集料車(chē)的位置，控制電阻的投入切除，同時(shí)控制機械抱閘的開(kāi)閉。

      經(jīng)過(guò)長(cháng)時(shí)間運行后，系統存在以下問(wèn)題：由于該調速方式為轉子串電阻調速，即采用繞線(xiàn)轉子異步電動(dòng)機，通過(guò)集電環(huán)和碳刷在轉子回路中串入若干段電阻，由接觸器控制接入電阻的多少來(lái)控制轉速。這種調速的缺點(diǎn)是：能耗高，低速機械特性軟。因為轉速的降低是通過(guò)轉子外接電阻消耗能量來(lái)實(shí)現的，并且轉速越低，機械特性越軟，消耗在電阻中能量比例越大，極不經(jīng)濟，電網(wǎng)電壓的高低對速度影響很大。同時(shí)電阻容易燒毀，加上卷?yè)P機鋼絲繩松緊程度不一致，有時(shí)出現料車(chē)“掛頂”事故，將會(huì )嚴重影響生產(chǎn)。

    2.2 新系統構成

      電氣部分改造過(guò)程：在不改變原來(lái)工人操作習慣的前提下，增加一臺西門(mén)子S7－200 CPU224的PLC，保留原來(lái)電機，將其轉子滑環(huán)短接，拆除調速電阻，保留原來(lái)主令控制器，在軌道斜面安裝兩個(gè)行程開(kāi)關(guān)，作為料車(chē)位置的極限保護。

      新系統構成框圖如圖1(a)所示。