国产超大功率高压变频器在炼铁高炉鼓风机中的应用
2011/7/21 15:18:00
国产超大功率高压变频器在炼铁高炉鼓风机中的应用
The Application of Domestic Super High Voltage Power Inverter in Iron Blast Furnace of the Fans
Lu Sidang Zhao Zhongcuan
Abstract: This paper introduces the application of high power and high voltage inverter produced in our country in the condition of the actual Blower of Blast furnace. The reconstruction implements the efficient running of blast furnace and embodies the manufacturing capabilities of the high voltage inverter based on the Power unit connects the multi- levels in China.
Key words: High voltage inverter Blast furnace of the fans Power unit connects the multi- levels
1 引言
山西永恒工贸有限公司始建于1998年，是由原“稷山县地方国营炼铁厂”改建而成，属于私营股份制企业。现在有450m3炼铁高炉一座，220m3炼铁高炉两座，烧结机两台，JN4340型焦炉一座，水泥生产线一条。年生产生铁90万吨。近年来，公司积极响应国家产业政策，加快技术进步的同时，积极进行节能减排，实现废气（物）循环再利用，形成了煤—焦—化和煤—焦—铁—电（水泥）两条循环生产线。
永恒工贸450m3炼铁高炉风机采用6500kW/10kV三相异步电动机，定子串水电阻方式启动，启动时冲击电流大，持续时间长。而且受电网容量的限制，在每次启动时均需将厂内其它所有用电设备停掉，在此台高炉风机起动后才能起动其他设备，操作比较麻烦，因此有些时候在即使设备检修不出铁的时候也是尽量不停高炉风机，且风量调节采用风门调节，这样就造成了电能的浪费。由于变频器具有软启动、软停止功能，启动电流小，可解决高炉风机启动时的大问题，再就是变频器可以节约电能，因此山西永恒工贸有限公司厂领导决定实行变频改造。
Key words: High voltage inverter Blast furnace of the fans Power unit connects the multi- levels
1 引言
山西永恒工贸有限公司始建于1998年，是由原“稷山县地方国营炼铁厂”改建而成，属于私营股份制企业。现在有450m3炼铁高炉一座，220m3炼铁高炉两座，烧结机两台，JN4340型焦炉一座，水泥生产线一条。年生产生铁90万吨。近年来，公司积极响应国家产业政策，加快技术进步的同时，积极进行节能减排，实现废气（物）循环再利用，形成了煤—焦—化和煤—焦—铁—电（水泥）两条循环生产线。
永恒工贸450m3炼铁高炉风机采用6500kW/10kV三相异步电动机，定子串水电阻方式启动，启动时冲击电流大，持续时间长。而且受电网容量的限制，在每次启动时均需将厂内其它所有用电设备停掉，在此台高炉风机起动后才能起动其他设备，操作比较麻烦，因此有些时候在即使设备检修不出铁的时候也是尽量不停高炉风机，且风量调节采用风门调节，这样就造成了电能的浪费。由于变频器具有软启动、软停止功能，启动电流小，可解决高炉风机启动时的大问题，再就是变频器可以节约电能，因此山西永恒工贸有限公司厂领导决定实行变频改造。
2 高炉鼓风机工艺
高炉因具有炼铁技术经济指标良好，工艺简单，生产量大，劳动生产效率高，能耗低等优点，这种方法生产的铁占世界铁总产量的绝大部分。高炉为炼铁环节中最主要的设备，它为横断面为圆形的炼铁竖炉，生产时从炉顶装入铁矿石、焦炭、造渣用熔剂（石灰石），从位于炉子下部的风口吹入经预热的空气。在高温下焦炭中的碳同鼓入空气中的氧燃烧生成的一氧化碳和氢气，在炉内上升过程中除去铁矿石中的氧，从而还原得到铁。铁水从铁口放出，生成的炉渣，从渣口排出。煤气从炉顶排出，作为热风炉、加热炉、焦炉、锅炉等燃料。
高炉鼓风机是高炉最重要的动力设备。高炉冶炼流程如下图1所示，它首先通过空气过滤器在大气中收集干净的空气，由高炉鼓风机加压后经热风炉进风口送入热风炉，由热风炉对空气进行加热后经高炉下部风口吹入，以保证高炉中燃烧的焦炭和喷吹的燃料所需的氧气，另外还要有一定的风压克服整个系统和料柱
高炉因具有炼铁技术经济指标良好，工艺简单，生产量大，劳动生产效率高，能耗低等优点，这种方法生产的铁占世界铁总产量的绝大部分。高炉为炼铁环节中最主要的设备，它为横断面为圆形的炼铁竖炉，生产时从炉顶装入铁矿石、焦炭、造渣用熔剂（石灰石），从位于炉子下部的风口吹入经预热的空气。在高温下焦炭中的碳同鼓入空气中的氧燃烧生成的一氧化碳和氢气，在炉内上升过程中除去铁矿石中的氧，从而还原得到铁。铁水从铁口放出，生成的炉渣，从渣口排出。煤气从炉顶排出，作为热风炉、加热炉、焦炉、锅炉等燃料。
高炉鼓风机是高炉最重要的动力设备。高炉冶炼流程如下图1所示，它首先通过空气过滤器在大气中收集干净的空气，由高炉鼓风机加压后经热风炉进风口送入热风炉，由热风炉对空气进行加热后经高炉下部风口吹入，以保证高炉中燃烧的焦炭和喷吹的燃料所需的氧气，另外还要有一定的风压克服整个系统和料柱
1、料车 2、上料斜桥 3、高炉 4、铁、渣口 5、高炉鼓风机进风口
6、热风炉 7、重力除尘 8、文氏管 9、洗涤塔 10、烟囱
11、热风炉进风口
图1 高炉冶炼流程示意图
的阻损，并使高炉保持一定的炉顶压力。现代大、中型高炉所用的鼓风机，大多用三相异步电机驱动的离心式鼓风机和轴流式鼓风机。鼓风机耗电虽多，但启动方便，易于维修，投资较少。十分受用户的青睐。高炉冶炼要求鼓风机能供给一定量的空气，以保证燃烧一定的碳；其所需风量的大小不仅与炉容成正比，而且与高炉强化程度有关。一般按单位炉容2.1～2.5m3／min的风量配备。但实际上不少的高炉考虑到生产的发展，配备的风机能力都大于这一比例。
3高炉鼓风机改造方案
高炉鼓风机是高炉生产系统的动力中枢，一旦风机不能正常运行，不但影响生产，而且造成重大损失；另外，调速系统工作的环境比较恶劣；所以，和高炉风机配套的高压调速系统方案应周密细致，经过双方技术人员的合作，制定了高炉鼓风机的技术改造方案。
3.1 450m3炼铁高炉风机及配套电机参数
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表1高炉风机基本参数
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