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歐瑞變頻器在高速線材線軋鋼廠的應(yīng)用
來源：歐瑞傳動
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時間：06.11/2012
摘要：本文介紹了中小軋鋼廠的發(fā)展?fàn)顩r，并以江蘇戴南為例，介紹了采用歐瑞傳動的變頻調(diào)速系統(tǒng)前后的生產(chǎn)效率、節(jié)能情況。
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一、綜述
????? 坐落于蘇中地區(qū)，以戴南為中心的三市七鎮(zhèn)是中國重要的不銹鋼產(chǎn)業(yè)集聚地。在當(dāng)?shù)負(fù)碛猩锨Ъ覐氖虏讳P鋼產(chǎn)品加工的民營企業(yè)。該地區(qū)已經(jīng)形成了廢舊鋼鐵回收、中頻冶煉、鋼錠澆鑄、鋼胚鍛造、不銹鋼零部件制造、線材扎制、無縫拉管、酸洗處理、冷拉不銹鋼絲、直到產(chǎn)品銷售的數(shù)條完整產(chǎn)業(yè)鏈。
????? 2003年，歐瑞傳動電氣有限公司的變頻器產(chǎn)品逐步開始為該地區(qū)的酸洗處理、冷拉鋼絲、退火處理、鋼絲成繩等工序提供服務(wù)。歐瑞傳動電氣有限公司產(chǎn)品以其優(yōu)良的品質(zhì)、完善的服務(wù)及與當(dāng)?shù)睾献骰锇榈木o密配合、誠信經(jīng)營的市場理念，在當(dāng)?shù)赜脩糁汹A得了良好的口碑。
隨著當(dāng)?shù)夭讳P鋼產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，當(dāng)?shù)匾恍╆惻f的生產(chǎn)設(shè)備已經(jīng)不能適應(yīng)高效的產(chǎn)能需求。各企業(yè)紛紛對各種生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)和更新，提高設(shè)備生產(chǎn)效率、減少能耗、降低生產(chǎn)成本。
在這個過程中歐瑞傳動電氣有限公司與其合作伙伴一起為當(dāng)?shù)仄髽I(yè)提出并實(shí)行了一些電氣控制系統(tǒng)的改進(jìn)方案，使當(dāng)?shù)氐囊恍╆惻f設(shè)備又恢復(fù)了新的生機(jī)。一些老設(shè)備的生產(chǎn)效率和自動化程度得到了大副提高，設(shè)備的能耗也大大減少。
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二、原狀況分析
????? 2004年之前，戴南地區(qū)用于軋制5.5mm線材的軋機(jī)大多采用大功率交流電機(jī)直接拖動的橫列式二棍軋機(jī)、橫列式三棍軋機(jī)、復(fù)二棍橫列軋機(jī)或半連續(xù)軋機(jī)。橫列式兩棍軋機(jī)示意圖如下所示：
這種橫列式的軋機(jī)存在著：工人勞動強(qiáng)度大、終軋溫度低、頭尾溫差大、產(chǎn)品質(zhì)量差、產(chǎn)品廢品率高、設(shè)備能耗大、只適合小批量生產(chǎn)等明顯缺點(diǎn)。
????? 面對著市場的快速膨脹和客戶對產(chǎn)品質(zhì)量要求的提高，各線材加工企業(yè)開始想辦法提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。開始了對老設(shè)備進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)和更新。由于目前該地區(qū)從事線材加工的企業(yè)大多都是一些民營的小企業(yè)，沒有資金購買幾個億甚至幾十個億購買國外先進(jìn)設(shè)備。只能將原來的設(shè)備進(jìn)行改造，把原來的橫列式布局改成縱列式連續(xù)軋機(jī)或半連續(xù)軋機(jī)。????
這是國內(nèi)目前采用較多的形式，這種布局形式的自動化程度相對與橫列式的排布要高的多，工人的勞動強(qiáng)度大副降低、產(chǎn)品軋制的連續(xù)性很高。軋制一個盤卷只需要十幾秒至二十幾秒。由于軋制過程中線速度較快，所以線材在軋制過程中會產(chǎn)生一定的溫升。在橫列布局中出現(xiàn)的前后溫差大或軋制過程中出現(xiàn)冷條、出現(xiàn)廢鋼的現(xiàn)象避免了，產(chǎn)品質(zhì)量獲得很大提高。
???? 2004年開始一些企業(yè)試圖嘗試由變頻電機(jī)和變頻器組成的交流電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)作為連續(xù)式軋機(jī)的動力源。在實(shí)施交流電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的時候許多客戶也考慮到了交流電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)用于軋鋼機(jī)可能存在一個問題：軋鋼設(shè)備在軋鋼過程中電動機(jī)會產(chǎn)生二倍至三倍于電動機(jī)的額定電流。交流電機(jī)直接拖動時，電動機(jī)是可以承受的；直流調(diào)速系統(tǒng)由于有良好的轉(zhuǎn)矩特性也能抑制電機(jī)電流的上升；普通通用變頻器的抗過載能力相對于以上的兩種驅(qū)動方式要小的多，最大只能承受額定電流的200%的過流能力，要承受軋鋼機(jī)如此大的沖擊電流似乎難以勝任。實(shí)際上已有一些外品牌變頻器供應(yīng)商和變頻器生產(chǎn)廠家嘗試在軋鋼機(jī)上應(yīng)用，但都因?yàn)闆]有充分考慮這個問題而失敗。
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三、改造介紹
????? 2004年，歐瑞傳動電氣有限公司聯(lián)合其在當(dāng)?shù)氐暮献骰锇榕c國內(nèi)經(jīng)驗(yàn)豐富的軋鋼機(jī)機(jī)械設(shè)計工程師進(jìn)行了交流變頻器應(yīng)用于連續(xù)式軋鋼機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的可行性研究。在詳細(xì)的了解了軋鋼機(jī)的工作特性、并經(jīng)過在蘇中不銹鋼產(chǎn)業(yè)基地的軋鋼線上進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)和控制系統(tǒng)的功能驗(yàn)證后，專門開發(fā)了“高速線材機(jī)專用變頻器”和點(diǎn)對點(diǎn)聯(lián)合控制的“縱列式連續(xù)線材軋機(jī)控制系統(tǒng)”。
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四、結(jié)束語
????? 從2004年至今，歐瑞傳動電氣有限公司的高速線材機(jī)專用變頻器已經(jīng)在蘇中地區(qū)成功的改造了五條四到八道軋機(jī)的橫列式線材軋制線，同時也已成功的配套了六條十三道軋機(jī)的縱列式連續(xù)線材軋制線。前后經(jīng)過三年的使用和完善，變頻器及其控制系統(tǒng)工作穩(wěn)定；設(shè)備實(shí)現(xiàn)了較高的自動化水平；線材軋制速度大副提高，軋制一條盤卷只需要15秒到23秒的時間，軋制兩個盤卷之間的時間間隔縮短到3至7秒；通過控制系統(tǒng)的自動調(diào)整或人工微調(diào)基本解決了“一拖多”的控制方式中存在的“拉鋼”和“堆鋼”現(xiàn)象；產(chǎn)品的成品率大大提高，產(chǎn)品質(zhì)量有了很大提升、產(chǎn)品的微觀品相更趨完美；相對于“橫列軋機(jī)”和“一拖多”的縱列軋機(jī)，設(shè)備能耗大幅降低；由于設(shè)備自動化程度的提高，工廠各工段工人的勞動強(qiáng)度大幅降低，勞動成本下降。
????? 經(jīng)過十幾條流水線的實(shí)際驗(yàn)證，目前歐瑞傳動電氣有限公司的“高速線材機(jī)專用變頻器”和“縱列式連續(xù)軋機(jī)控制系統(tǒng)”應(yīng)用在中小型線材軋機(jī)已經(jīng)比較成熟；國產(chǎn)交流變頻器驅(qū)動系統(tǒng)應(yīng)用于中小型線材軋機(jī)取得了階段性成功。
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