變頻調速在高爐上料系統中的應用
趙家國
（福建三安鋼鐵有限公司，福建泉州362411）
摘 要：對當前高爐卷揚j‘料系統改造的必要性進行了分析，重點介紹了6se70變頻器應用于高爐上料系統的工作情況，選型、性能特點及其控制過程，并對傳控改造方案的實施進行了討論。技改后，有效解決了詞速困難及控制性能差、故障率高的難題，提高系統的可靠性，節約j-電能。
關鍵詞：變頻調速；高爐上料系統；節能
中圖分類號：tm 921.51文獻標識碼：a文章編號：1673-6540(2010)04-0026-04
0 引 言
高爐卷揚上料控制系統是實現高爐自動控制的核心。三安鋼鐵廠38高爐卷揚上料系統原采用繼電接觸器邏輯控制方式，起動性能和節能效果差，調節及控制性能不便，故障率高可靠性及維護差；已滿足不了生產的需求。因此，需要對工藝、設備進行優化調整和技術改造。經分析，變頻調速裝置選配simatic 6se7032 - 1ec60．可編程邏輯控制器(pi．c)采用simatic cpu412，與e1200m從站i/o模板構成核心，實現高爐上料自動控制。下面對該系統的傳控方案進行討論。
1工藝概述
按照工藝要求，卷揚料車起升、下降速度按料車行程由線調整。各種原料經槽下設備稱量、配料后放人中間料斗；料車到達料坑后，中問斗把料放人料車，中間斗閘門關到位并且爐頂準備好后，料車由坑部起動，經加速一高速一低速減速一停車抱閘，到達爐頂。將高爐所需的各種原料不斷送人高爐內。為保證高爐的穩定運行，料車，大、小鐘，大、小均壓，布料器，探尺皆按照工藝要求定時打開或關閉，并與主卷揚料車有～定的聯鎖關系。其中，主卷揚工作頻繁、負載重，是整個上料系統的核心，也是傳控系統技術改造的重點。
2 改造的必要性
原高爐卷揚上料控制系統采用一臺6極55 kw jc =百分之25繞線轉子異步電機拖動，轉子回路靠切換電阻實現速度調整，通過主令控制器（與電機同軸連接）采集料車位置控制電阻的投入切除，同時控制機械抱閘的開闊。該繼電接觸器控制系統與變頻調速系統相比，主要缺陷如
(1)起動性能差。繞線轉子異步電機轉子串電阻調速起動會產生很大的沖擊電流，這對電動機裥電網都很不利。其調速變化呈跳躍狀，屬能耗型轉差調速，電阻容易燒毀；使得減速機齒輪、料車與斜橋導軌之間，在加、減速運行階段均受到沖擊力的作用，設備易損壞，量大，檢修費用增加。而采用變頻調速可實現軟起動，對號蕊毫機械都沒有沖擊，可以降低用電配備容量節省增容費的開支，而且起動過程可以控制，起動、加減速等均可設置。
(2)調節及控制性能差。串電阻起動調速范圍小，調運困難．使得料車速度呈突變，減速后停車時仍有較高轉速，對制動器和限位開關的調整精度要求高，且易發生越位及掉道事故。采用變頻調速系的動態調節過程非常快，且調速范圍廣，調節時間設置，可實現精確控制。
(3)節能性差。變頻調速的低速性能的節能效果比轉子差電阻調速明顯。料車低速時，機械特性軟．因為轉速的降低是通過轉子外接電阻消耗能量來實現，消耗在電阻中的能量比例越大，能耗越高，極不經濟，電網電壓的高低對速度影響很大。嚴重時料車無法起動，易產生事故。
顯然，傳統的控制方式已不能滿足現代生產的要求，采用變頻調速新技術進行技術改造已勢在必行：
3 高爐卷場上料系統變頻調速改造方案
(1)變頻調速改造的目的：改善上料系統的運行質量，為高爐的優質高產創造條件；節約能源，降低消耗，減少故障率，提高經濟效率。
(2)變頻調速裝置實現的主要功能：
①能夠頻繁起動，制動，停車，反向，轉速平穩；
②卷揚料車起升、下降速度調整按料車行程曲線運行，能廣泛調速，防止運載、過流；
③起升初始脈沖電壓調整，防止抱閘玎開時重物下滑；
④制動器動作與變頻器起停聯鎖，延時調整，防止裝置過載、過流；
⑤料車起動、停車及加、減速應平穩，速度控制受負載（空載或滿載）影相響較小；
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