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進(jìn)行全面改造,，分別建設(shè)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(yùn)焦,、礦焦槽、魚雷罐運(yùn)輸鋼水及倒鋼水等系統(tǒng)中,，主體設(shè)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應(yīng)用的主體品牌。
2 水渣處理系統(tǒng)轉(zhuǎn)鼓裝置變頻器應(yīng)用
2.1 轉(zhuǎn)鼓工藝簡介
    鞍鋼煉鐵總廠新1#高爐是煉鐵總廠改造工程中新建的第一座高爐,，高爐設(shè)計(jì)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(tǒng)是引進(jìn)盧森堡的“茵巴”水渣處理工藝。運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)化控制,。艾默生CT變頻器應(yīng)用于改造系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)鼓裝置,、粒化回水泵及渣漿泵電機(jī)的驅(qū)動等共48臺套,。其中轉(zhuǎn)鼓裝置有一組轉(zhuǎn)鼓驅(qū)動和轉(zhuǎn)鼓支架,，轉(zhuǎn)鼓支架能夠通過翻轉(zhuǎn)驅(qū)動在翻轉(zhuǎn)支架上作翻轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)鼓的支點(diǎn)和轉(zhuǎn)鼓支架的支點(diǎn)相差90°，轉(zhuǎn)鼓支架和翻轉(zhuǎn)支架互不干擾,，并能夠?qū)崿F(xiàn)自動裝,、卸物料。轉(zhuǎn)鼓主體與支架之間連接有電動推桿,，計(jì)數(shù)器連接在電機(jī)驅(qū)動裝置聯(lián)軸器處,。利用計(jì)數(shù)器發(fā)出反饋信號給PLC。轉(zhuǎn)鼓支架和翻轉(zhuǎn)支架能夠連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn),，并自動出料,，實(shí)現(xiàn)自動化聯(lián)機(jī)操作，借助篩網(wǎng)回轉(zhuǎn)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(xiàn)固,、液兩相分離的目的,大大降低工人的勞動強(qiáng)度,。并在鼓體上設(shè)有觀察口，可隨時(shí)觀察運(yùn)轉(zhuǎn)情況,。在高爐煉鐵的生產(chǎn)過程中,，爐渣的輸出量隨機(jī)性很大，這就導(dǎo)致流入轉(zhuǎn)鼓的水渣量波動性增大,，轉(zhuǎn)鼓電機(jī)輸出力矩大幅度變化,。TD3000變頻器精準(zhǔn)快速的動態(tài)響應(yīng)，能夠及時(shí)調(diào)節(jié)輸出力矩,，將力矩信號反饋給PLC系統(tǒng),，及時(shí)改變電機(jī)轉(zhuǎn)速，對流入轉(zhuǎn)鼓的水渣量的波動做出響應(yīng),，從而保證了轉(zhuǎn)鼓裝置在高爐煉鐵的整個(gè)出渣過程中能夠穩(wěn)定的運(yùn)行,。
2.2 轉(zhuǎn)鼓裝置變頻器應(yīng)用設(shè)計(jì)
    整個(gè)水渣處理系統(tǒng)的電氣控制是采用DCS控制方式實(shí)現(xiàn)的。TD3000變頻器以其自身轉(zhuǎn)矩響應(yīng)速度快,、控制精準(zhǔn),，過載能力強(qiáng)、寬范圍的調(diào)速運(yùn)行,。被用在水渣處理系統(tǒng)中轉(zhuǎn)鼓裝置的主驅(qū)動,。轉(zhuǎn)鼓裝置采用30KW變頻電機(jī)，配置TD3000-4T0450G高性能矢量型變頻器,。系統(tǒng)控制方式如圖1所示。

圖1水渣處理系統(tǒng)變頻器應(yīng)用
3 320噸混鐵車變頻器應(yīng)用
3.1 鋼水罐車驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)計(jì)
    鐵水罐車,、鋼水罐車,、魚雷罐混鐵車、渣罐車等是煉鋼系統(tǒng)的重要關(guān)聯(lián)設(shè)備,，在倒鋼水的過程中對變頻器的驅(qū)動電機(jī)性能要求很高,。項(xiàng)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(jié)合,，實(shí)現(xiàn)手動與自動控制。充分體現(xiàn)艾默生CT變頻器的精準(zhǔn)控制和高性能的穩(wěn)定運(yùn)行的體現(xiàn),。魚雷罐混鐵車倒鋼水的控制方案采用艾默生CT EV2000變頻器進(jìn)行調(diào)速控制,，系統(tǒng)配置2套自動單元及自動電阻,采用能耗自動控制方式。傾倒鋼水時(shí)電機(jī)正向運(yùn)行處于電動狀態(tài),，倒完鋼水灌身翻轉(zhuǎn)到原來位置時(shí)電機(jī)反方向運(yùn)行處于發(fā)電狀態(tài),，利用自動電阻消耗電機(jī)反向運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的多余能量。魚雷罐車是煉鋼系統(tǒng)重要的運(yùn)送設(shè)備,，系統(tǒng)采用一工一備的控制方案交替運(yùn)行互為備用,。由于現(xiàn)場多粉塵、大熱量散發(fā),，還會出現(xiàn)鋼水飛濺情況,。不適合PLC獨(dú)立控制的應(yīng)用，最后采用PLC與智能主令控制器和現(xiàn)場操作箱一主兩結(jié)合的控制方案,。由PLC監(jiān)測魚雷罐車的狀態(tài)并發(fā)出允許命令,，通過現(xiàn)場觀測的實(shí)際來控制魚雷罐車的倒鋼水的速度和罐身翻轉(zhuǎn)的角度并及時(shí)進(jìn)行調(diào)整。320噸混鐵車變頻器混鐵車變頻器配置如表1所示,。
另外,，艾默生CT變頻器在鞍鋼4#、5#鍍鋅線及鞍鋼熱軋廠輥道驅(qū)動也有大量的應(yīng)用,。

表1 混鐵車變頻器配置

3.2 變頻器驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)計(jì)
    魚雷罐傾倒鋼水時(shí)最大傾斜角度1200,，在啟動和停止區(qū)間檢驗(yàn)變頻器拖動電動機(jī)精準(zhǔn)控制罐體運(yùn)行的位置，同時(shí)對變頻器過載能力要求極強(qiáng),。變頻器EV2000-4T0750G允許過載150﹪額定電流1分鐘,，200﹪額定電流0.5秒；4段速度配置驅(qū)動魚雷罐翻轉(zhuǎn)運(yùn)行,，最高運(yùn)行頻率30HZ,；在魚雷罐倒灌時(shí)應(yīng)確保罐口準(zhǔn)確對中，倒灌時(shí)的啟動速度不高于10HZ,，防止罐身由于啟動速度過快造成晃動發(fā)生反轉(zhuǎn)或電機(jī)堵轉(zhuǎn),；考慮罐身的機(jī)械設(shè)備極限與電氣連鎖，防止誤動作的產(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(qū)動原理如圖2所示。

圖2 魚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(yīng)保持一定距離；混鐵爐不應(yīng)超裝，當(dāng)鐵水面距燒嘴達(dá)0.4m時(shí),，不應(yīng)兌入鐵水,；混鐵爐出鐵時(shí)，應(yīng)發(fā)出聲響訊號,；混鐵爐在維修或爐頂有人,、或受鐵水罐車未停到位時(shí)，不應(yīng)傾動,；當(dāng)冷卻水漏入混鐵爐時(shí),，應(yīng)待水蒸發(fā)完畢方可傾爐?；扈F車倒罐站倒罐時(shí),，應(yīng)確保混鐵車與受鐵坑內(nèi)鐵水罐車準(zhǔn)確對位,；混鐵車出鐵至要求的量并傾回零位后,，鐵水罐車方可開往吊包工位。
4 加熱爐工作區(qū)輥道變頻器應(yīng)用
加熱爐工作區(qū)輥道驅(qū)動工藝流程：裝料輥道――上料推鋼機(jī)――入爐推鋼機(jī)――加熱爐加熱――出鋼機(jī)――出料輥道,。
4.1輥道驅(qū)動方案
    整套工藝流程采用順序起動操作順序,，上位機(jī)采用PROFIBUS-DP總線控制變頻器，SM-PROFIBUS-DP總線與總線適配器TDS-PA01通訊控制變頻器,，精準(zhǔn)控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速,。PROFIBUS-DP總線通過對TD3000變頻器“狀態(tài)字”讀取，來調(diào)整“控制字”的發(fā)送,，使其裝料滾道,、出料滾道同步有序運(yùn)行，如圖3所示,。

圖3 輥道變頻驅(qū)動自動化系統(tǒng)
4.2多電機(jī)同步驅(qū)動系統(tǒng)配置
    輥道是把鋼坯運(yùn)送到加熱爐中進(jìn)行加熱在把鋼坯運(yùn)出的聯(lián)動運(yùn)送設(shè)備,，選用艾默生CT TD3000系列變頻器驅(qū)動多臺電機(jī)同時(shí)同步工作，驗(yàn)證矢量控制的精度,，通過PROFIBUS-DP總線控制,。加熱爐是對鋼坯進(jìn)行預(yù)熱及達(dá)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，加熱過程中使鋼的組織結(jié)構(gòu)得到更好的完善,優(yōu)化鋼坯的質(zhì)量,。加熱爐工作區(qū)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)線工程軋機(jī)乳液裝置改造中應(yīng)用EV2000-4T2800變頻器 6臺,。
表2 加熱爐工作區(qū)變頻器配置

5 結(jié)束語
    艾默生CT變頻器在鞍鋼集團(tuán)公司的應(yīng)用,，充分的滿足了生產(chǎn)工藝和機(jī)械設(shè)備的要求,，顯示變頻器優(yōu)越的性能和極高的可靠性,，得到用戶的好評與贊譽(yù),。豐富的規(guī)模化案例應(yīng)用體現(xiàn)了艾默生CT變頻器從小功率單元到大功率模塊式驅(qū)動技術(shù)的成熟,，展示出大型驅(qū)動技術(shù)供應(yīng)商的大規(guī)模工業(yè)解決方案的品牌集成優(yōu)勢,。
參考文獻(xiàn)（略）
作者簡介
王俊芳 男 工程師 現(xiàn)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(shè)計(jì)、調(diào)試和現(xiàn)場服務(wù)工作,。