如何提升钢铁热连轧工艺水平，高效节能？

一、简介 　　钢铁工业是国民经济的重要基础产业，在我国工业化、城镇化进程中发挥着重要作用。钢铁是现代工业中应用最广、发展最快的金属材料，是建筑、机械、汽车、家电、造船等行业不可缺少的材料。 “十一五”时期，我国粗钢产量由3.5亿吨增加到6.3亿吨，年均增长12.2%，进一步确立了中国是世界钢铁大国的地位。钢铁生产过程中要排放大量烟尘、废气，我国钢铁工业正面临着降低能耗、清洁生产的巨大挑战。电机系统节能是国家十大节能工程之一，冶金行业的鼓风机、除尘风机、冷却水泵、加热炉风机、铸造除磷水泵等设备都可实现变频调速节能。钢铁工业要实现粉尘,污水零排放，大功率电机必须采用变频调速控制。 　　我国钢铁企业轧钢系统基本实现全连轧，热连轧、冷连轧宽带钢轧机。轧机传动是电机等应用的主要对象，现代轧钢厂采用电动机上千台，容量达50MW-100MW。

二、交流变频调速应用原理：

　　近年来连续式轧钢在中国发展较为迅速, 伴随着节能减排以及生产成本的双重压力，轧机交流化已经成为趋势,而轧机采用变频调速技术实现节能运行提高生产效率及工艺水平已成为钢材厂家追求的方向。现在轧机传动普遍采用交流变频调速取代直流调速，提高轧机性能和生产率，可取得每吨钢电耗减少30%的效果。

三、现场应用实例及图片

3.1.现场概况及技术要求

　　某钢厂新建热连轧生产线，热连轧生产线主要是将直径25毫米，长2米的实心棍棒，通过高频加热炉使棍棒表面达到1000度左右，再经过7台不同模具的轧机最后轧成2-3毫米厚，10米长的角钢。七台不同的模具需要7台电机传动，电机为45kW、45kW、55kW、75kw、90kW、110kW、132kW。我们根据现场的工艺特点给客户选择相应规格PI500系列的变频器。现场要求操作台控制变频器启停、调速、监视运行频率、运行电流、运行反馈、故障反馈。

3.2.PI500系列变频器的特点：

采用了DSP为核心的控制单元，实现高速高性能控制

三种速度控制方式：V/F控制、无PG矢量控制、带PG矢量控制

支持异步电机和永磁同步电机的矢量控制,准确的电机参数自学习

无感矢量下可以实现低频0.5HZ/150%的转矩输出,低速大转矩，转矩脉动小

简易PLC功能，可以实现最多十六段速度控制

先进的热管理、独立风道设计、适应40℃环境温度、可卸载式风扇，维护方便

内置485通讯接口、易用的上位机软件、实现与上位机联网通讯、支持多种通讯

三防漆涂层处理，适应各种恶劣环境

瞬时停电不停机

全球安规认证CE/TUV

内置自适应PID功能模块

具有I/O扩展功能

内置制动单元

高防护薄膜按键键盘

支持多种安装方式，可法兰安装

增加了QUICK多功能键及键盘锁定功能选择

3.3.现场应用状况：

3.4.现场应用图片：

‍‍PI500变频器‍‍

轧机操作台‍‍

轧机电机‍‍

‍‍轧机‍‍

四、使用注意事项：

4.1.针对于轧机负载重的特点,变频器应该加大档次使用, 至少加大两档使用。也可因考虑加大电机的功率，效果会更好。轧钢瞬间电流突变，可适当调整转矩提升、转差补偿和共直流母线使用。

4.2.轧钢瞬间电流突变大，如45KW电机空载时电流35A ，轧钢瞬间电流达到200A左右，对变频器性能要求比较高。变频器在使用过程中会遇到瞬间电流突变过流的现象和轧钢瞬间负载大时被一台轧机轻载速度快的电机拖动出现过压的现象，这种情况可适当调整转矩提升、转差补偿和共直流母线的方式来解决。

4.3.现场采用可控硅高频加热炉，运行时会产生电压很高的谐波脉冲，对电源造成污染，一是影响仪器仪表的运行二是对变频器也造成干扰或损坏，因此，必须在变频器输入端加输入电抗器和阻容吸收装置来抑制尖峰电压和谐波。

五、结束语

　　通过现场的实际验证，PI500系列完全可以满足钢铁热轧现场的工艺要求，同时，变频调速软起动特性减少了对机械设备和电网的冲击，实现节能运行提高生产效率及工艺水平，生产线运行稳定，维护成本大大降低。