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                冶金
                替代進口 英威騰IPE300變頻器在爐底輥上的應用
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                一、國產化提上日程

                隨著我國冶金行業的不斷發展,目前,我國很多冶金技術已經走在世界前列。然而,有業內人士指出,我國要成為世界鋼鐵強國,冶金裝備制造自主創新還需進一步增強,裝備的國產化率還需提升。而作為在冶金傳動裝備中,占比大、應用廣,具有舉足輕重地位的變頻器,其國產化替代也已經提上日程。

                二、鋼板熱處理工藝簡單介紹

                鋼板在軋制后,為均勻組織、細化晶粒,消除軋制影響,得到所要求的組織和性能,一般要進行正火、調質等熱處理,其簡單工藝流程如下:

                1、鋼板進入熱處理爐之前,先要進行表面拋丸處理,除去鋼板表面的氧化鐵皮和污物。以保證鋼板熱處理質量。隨后鋼板在爐內按相應的熱處理制度加熱、保溫,根據相應工藝制度加熱到目標溫度,經保溫后由爐底輥運送出爐。

                在鋼板熱處理工藝中輥道在變頻電機的驅動下勻速旋轉,將輥上鋼板傳送至每個熱處理環節,比如熱處理爐內、外等;爐底輥則是在熱處理爐加熱工藝中運送鋼板的輥道??趶溅?0mm左右,是一種多材質的耐熱合金鋼空腹輥。

                圖1 熱處理工藝流程圖

                2、爐底輥作為熱處理爐內部重要設備,需要運送鋼板進、出爐內,變頻器控制爐底輥電機,以設定速度讓電機勻速旋轉,動作比較簡單,但多條輥道需運送同一鋼板,速度同步性要求較高。并且爐內溫度高,爐底輥無負載時也需要緩慢轉動,以免受熱不均引起爐底輥變形損壞。

                三、爐底輥變頻器改造需求

                在湖南某鋼廠,需要對爐底輥變頻器進行改造。其中改造的變頻器包含正火爐爐底輥及回火爐爐底輥,其數量達300多臺;是該廠寬厚板熱處理線重要的驅動設備。其具體要求如下:

                1、根據熱處理爐加熱鋼板的時間,鋼板的平移速度根據工藝要求提前設定,并且保持每根爐輥轉速一致,且每根輥的速度偏差不能太大,否則會在板料上留下由速度偏差引起的輥印。當鋼板生產完畢,爐底輥依然保持低速運行,防止爐底輥在熱處理爐內局部高溫損壞;所以要求變頻器具有較快的動態響應及總線控制速度的一致性。

                2、由于輥道上傳動的最大鋼板長度超過5m、厚度超過20mm,慣量較大。對大慣量負載控制性能、以及高速運行下的高轉矩、高過載等性能具有較高要求。

                3、需正確匹配原有進口變頻器硬件接線,正確配置控制端子功能以及DP通訊控制字功能,匹配PLC及上位機控制系統。

                四、英威騰方案

                剖析國外變頻器參數設置、邏輯功能及梳理端子功能配置后,得出英威騰IPE300變頻器端子功能方案如下圖所示:

                1、方案系統圖

                圖2 方案系統圖

                2  方案配置表

                序號

                名稱

                型號

                單位

                數量

                品牌

                1

                變頻器

                IPE300-07R5-4-B

                29

                英威騰

                2

                輸入電抗器

                ACL2-7R5-4

                29

                其他

                3

                輸出電抗器

                OCL2-7R5-4

                29

                其他

                4

                DP通訊卡

                EC-TX503

                29

                英威騰

                5

                編碼器PG

                EC-PG505-24

                29

                英威騰

                6

                PLC編程卡

                EC-PC502

                29

                英威騰

                7

                制動電阻

                40Ω/1100W

                29

                其他

                五、方案優勢

                英威騰IPE300變頻器,可完美替代國外品牌變頻器端口接線及總線控制功能,也能與其同時在線兼容運行。除此之外,還具有如下優點:

                1. IPE300變頻器具有快速停機直流制動功能,可在較短的時間內,提供停機制動電流,使大慣量負載在3s內停車。

                2. 閉環矢量控制速度精度高(±0.02%),可以保持多條輥道速度同步。且閉環控制可靠穩定,低頻高轉矩、高過載輸出性能優越。

                3. 具有靈活自由編程模塊,及通訊擴展功能,可根據國外變頻器內部自由功能塊正確配置相關功能;無縫匹配上位機GSD文件,DP通訊控制字、狀態字響應等;用戶不需修改任何PLC內部程序。

                六、現場應用圖片與視頻

                場應用圖片

                場應用視頻

                七、結束語

                英威騰在冶金行業深耕十余年,其變頻器技術日益成熟,憑借其性能穩定、簡單易用等特點,已經廣泛應用于焦化、熱處理、棒材軋機及連退線等工藝中,而在國產替代方便,英威騰變頻器依托自身技術優勢及經驗積累也是成果頗豐。除了爐底輥,還有軋機、板坯去毛刺及煤氣鼓風機等。英威騰都對國外大牌進行了無縫替代。在保障穩定運行的同時,大大降低了企業的生產和使用成本。

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