现代化轧钢厂（共5篇）
现代化轧钢厂 篇1
随着工业化进程的推进和现代工业技术的发展, 轧钢厂运用了各种各样的电气化设备。其中, 有些设备比较简单, 其维护和管理只需电工即可;有些设备比较复杂, 需要专门人员进行管理和维护。因此, 了解这些设备的性质、特点, 有利于对其进行管理和维护。
1 轧钢厂电气设备的维护
对于现代化的轧钢厂而言, 电气设备是轧钢生产得以进行的基础, 是整个轧钢厂的命脉。电气设备的正常运行可保证轧钢厂的正常生产。因此, 在轧钢厂的生产过程中对电气设备进行检查、管理和维护是十分重要的。在轧钢生产过程中, 不论是什么类型的电气设备, 长期运作都会出现磨损或埋下事故隐患, 只有及时发现潜在或不易察觉的设备运行问题, 并对其进行故障排查和修复, 才能保证轧钢生产的正常运作。
1.1 电气设备维护人员的注意事项
任何机器都需要人的控制, 在轧钢厂电气设备的使用中, 设备管理人员起着重要的作用。因此, 在电气设备维护的过程中, 对管理人员提出了3方面的注意事项:1管理人员应对各个设备的性质、特点有十分明确的了解。基于此, 管理人员能悉知各个设备运行时需要注意的问题, 在进行设备维护时便能更具针对性。比如, 电气技术人员应对电气设备的各个开关位置、机器工作原理、控制原理了如指掌, 这样才能在出现故障时立刻做出正确的反应, 从而保证生产安全, 避免事故发生。同时, 也能够减少不必要的浪费、提高工作效率。2由于生产需要, 一些设备不仅需要进行安装, 还需要进行改装。安装和改装的过程是问题频发的过程, 如果不注意, 则可能导致设备安全问题发生。此外, 在电气设备的安装或改装过程中还需考虑到后期的维护问题。比如, 在进行线路安装时, 要清理蜘蛛网, 且不应没有规划地随便乱搭, 这样会对后期维护造成不利影响。3对于线路图纸和电气化设备的控制方式, 电气技术人员应在头脑中形成一定的印象, 这样在出现问题时不至于对图纸有过分依赖, 进而错过解决问题的时机。
1.2 电气设备的维护方法
针对轧钢厂复杂的设备环境, 在进行设备维修时要注意以下6点。
1.2.1 询问具体情况后再修理
在电气设备出现故障时, 应先向相关人员了解设备出现故障时的具体情况和故障的具体表现, 并结合自身经验进行排查判定。在需要进行设备拆卸检查前, 应确定每个电气部件的功能和特性, 不能盲目地进行拆卸工作。同时, 所需修理的机械如果与其他设备相连, 则需判定好位置后再拆卸。
1.2.2 先排除机械故障
在电气设备出现故障时, 应先排除机械故障, 确定机械无故障后, 再检查电气方面的问题, 且在对电路进行检查时, 必须先排除接触不良的情况, 再检查机械和线路的运作情况, 这样可有效避免判断错误的情况发生。
1.2.3 维修前先清理
一些设备在运作过程中会积累较多的污垢, 这些污垢会形成导电尘块或造成其他不利影响, 进而给维修工作带来不便。因此, 在对电气设备进行维修前, 要先对设备进行清理。
1.2.4 先排除外部原因, 再检查内部状况
在进行设备维护时, 应先检查设备外部是否有明显的裂痕、残损, 再检查设备内部的情况, 这样的维护顺序可有效避免误拆机械所造成的浪费。
1.2.5 先考虑一般问题, 再考虑特殊问题
据统计, 在电气设备故障的原因中, 50%以上的都是因其他配件的质量问题引起的。因此, 在对电气设备故障进行排查时, 一定要先考虑常见故障发生的原因, 再考虑特殊原因。在排除了一般的故障原因后, 再用仪表进行特殊故障的测量和维修, 这样的排查步骤能减少不必要的浪费。
1.2.6 断电和通电检查顺序
在对电气设备故障进行检查时, 应先进行断电检查, 判断电气设备的部件质量, 重点检查接触器、按钮、保险丝和热继电器, 再进行通电检查, 主要测听设备的运作声音是否正常、观察参数是否正常, 最后判定故障原因, 从而开展维修。
2 轧钢厂电气设备的管理
2.1应急预案和备用器材
为了保证生产的不间断运行, 要考虑设备故障问题。在电气设备的管理上, 应制订一套有效的应急方案, 充分考虑哪些部件易损坏, 并对这些部件进行应急备件。
2.2 注意管理台账
做好台账能为设备后期维护提供详细的与设备有关的资料, 从而为后期维护工作提供便利。因此, 应保管好与设备相关的图纸、说明书、技术参数和改造图纸, 从而在设备后期维修中, 对设备的相关信息和运行状态一目了然, 不会因考虑不周而导致错误判断。
2.3 注意设备点检
虽然每日都在进行设备点检工作, 但点检的效果并没有预期的那么好, 主要原因是在点检中点检员没有运用正确的方法点检。在进行设备点检时, 要采用观察设备、听设备运作的声音、用手触摸、闻气味和用仪器测量等方法。一般的检测员都具有一定的经验, 可凭借经验判断设备的运行状态和运行问题。
2.4 故障通报管理
出现故障的设备要及时报修并且登记在册, 以免因疏忽、遗忘造成难以挽回的故障。电气设备故障会引发安全生产问题, 因此, 在电气设备的管理中必须严谨, 管理人员应做到认真、仔细。
3 结束语
综上所述, 电气设备是轧钢生产得以进行的基础, 只有保证电气设备的安全运行, 才能保障轧钢厂的安全生产。因此, 注意设备的维修和管理是十分必要的, 加强轧钢厂电气设备的维护和管理可以为企业减少不必要的损失、排除安全隐患。
参考文献
[1]丛绍华.轧钢厂电气设备综述及其管理维护[J].科技资讯, 2013 (27) :130.
[2]陈锦标.A轧钢企业电气设备风险管理策略研究[D].济南:山东大学, 2013 (04) :55-57.
轧钢厂轧辊的磨削工艺探析 篇2
【关键词】轧钢机；轧辊；磨削；砂轮；磨削液；磨削工艺
1.轧辊概况
轧辊是轧钢厂轧钢机上的重要零件，利用一对或一组轧辊滚动时产生的压力来轧碾钢材。它主要承受轧制时的动静载荷，磨损和温度变化的影响。
轧机部件中轧辊的工作条件最为复杂。轧辊在制造和使用前的准备工序中会产生残余应力和热应力。使用时又进一步受到了各种周期应力的作用，包括有弯曲、扭转、剪力、接触应力和热应力等。这些应力沿辊身的分布是不均匀的、不断变化的，其原因不仅有设计因素，还有轧辊在使用中磨损、温度和辊形的不断变化。所以轧辊除磨损外，还经常出现裂纹、断裂、剥落、压痕等各种局部损伤和表面损伤。一个好的轧辊，其强度、耐磨性和其他各种性能指标间应有较优的匹配。合理的辊形、孔型、变形制度和轧制条件也能减小轧辊工作负荷，避免局部高峰应力，延长轧辊寿命。
2.磨削量的确定
在轧辊的使用过程中，因受到制造残余应力、轧制过程中的接触应力、弯曲应力、扭剪应力以及交变热应力的综合作用，很容易产生热裂纹、疲劳裂纹、不均匀磨损等，这些裂纹和磨损的存在会严重影响轧钢的质量，降低轧辊的使用寿命，为了消除热裂纹、疲劳裂纹、不均匀磨损对轧钢的不利影响，需要定期对轧辊进行磨削，在磨削过程中，如果磨削量不够，则不能彻底去除轧辊的表面缺陷；如果磨削量太大，则会缩短轧辊的使用寿命，造成较大的浪费；另外，在磨削过程中，由于受到磨削力和磨削热的综合作用，很容易使轧辊表面产生较大的残余应力，导致轧辊在磨削后的使用过程中产生裂纹或剥落而提前失效。
轧辊的磨削缺陷层包括表面氧化层、热裂纹和不均匀磨损，同时还要磨去轧辊表面的疲劳硬化层，在磨削过程中，如果不将这些缺陷磨削彻底，在后续使用过程中，会造成轧辊因裂纹扩展、剥落提前失效。轧辊缺陷层厚度与轧制条件，轧辊上机时间有关，通常采用硬度检测和涡流探伤法确定磨削去除量。一般情况下，表面氧化层、热裂纹和不均匀磨损的总合为（0.10-1.25）mm。
3.砂轮的选择和使用
在轧辊磨削过程中，正确选择砂轮非常重要，正确选择砂轮不但可以提高磨削质量，还可以提高工作效率。砂轮是有许多极硬的磨粒经过结合剂粘结而成的切削工具。磨料、结合剂之间有许多空隙，起着散热和容纳磨屑的作用。磨料、结合剂和空隙构成砂轮结构的三要素。为了使砂轮能正常磨削，一般砂轮的工作面要经过修整，以形成无数等高的微刃，起磨削作用。
选择砂轮时主要考虑下列一些因素：工件材料的物理性能（强度、硬度、韧性等）；工件的加工精度和表面粗糙度的要求；工件的形状和尺寸；工件的磨削量；磨削方式和磨床的性能；冷却液的种类等。
由于轧辊的表面硬度很高，磨削的时间比较长，所以砂轮的消耗量比较快。为了保证连续工作，砂轮就要有足够的储备。另一方面，砂轮受结合剂的影响，存放时间不能太长，砂轮结合剂不同，存放的时间也不同。陶瓷结合剂的砂轮可存放两年，树脂结合剂的砂轮存放期为一年。在选用砂轮时应注意的另一个问题就是要保证砂轮的性能稳定，同一个型号（相同的磨料、结合剂、组织、硬度）的砂轮，生产厂家不同，磨削效果也不一样，在更换砂轮供应商时应该特别注意。
4.磨削液的选择
轧辊磨削时，由于轧辊材料变形的内摩擦与砂轮和轧辊材料的外摩擦，将产生大量的磨削热，在磨削区内最高温度有时可达1000℃左右。磨削产生的高温可使轧辊表面烧伤、产生裂纹。因此，磨削时的冷却是非常重要的。
磨削液能起以下作用：冷却作用，通过磨削液的热传导作用，能有效地改善散热条件，带走绝大部分磨削热，降低磨削区域的温度；润滑作用，磨削液渗入到磨屑、磨粒与轧辊的接触表面之后，粘附在金属表面上形成润滑膜，能减少磨粒和轧辊之间的摩擦，减轻磨屑与磨粒的粘结现象，从而提高轧辊表面的质量和砂轮的寿命；清洗作用，磨削液可以将磨屑和碎裂而脱落的磨粒冲洗掉，防止轧辊磨削表面划伤；防锈作用，在磨削液中加入防锈添加剂后，能在金属表面上形成保护膜，使轧辊和磨床免受氧化作用，起到防锈作用。
根据磨削液的作用，磨削液应该满足下列要求：磨削液的化学成分要纯，不应含有毒性的杂质。磨削液的酸度PH值应呈中性，以免腐蚀轧辊、磨床和刺激人的皮肤；不易变质；不易燃烧，不易挥发；透明度好，便于观察磨削情况；不腐蚀砂轮结合剂。陶瓷结合剂不受磨削液的侵蚀，树脂结合剂易受碱性磨削液的侵蚀，橡胶结合剂易受油质磨削液的侵蚀。
5.轧辊磨削工艺
从轧机上换下来的轧辊，要冷却到室温才能磨削（必要时也可以用磨削液冷却轧辊）。
轧辊磨削前要找正，目的是使轧辊的垂直、水平母线与砂轮的中心线保持平行，保证轧辊磨削精度。在找正过程中，由于下支承点不是处在垂直位置，所以调整起来比较难。在找正过程中应采用两个检测点，同时检测轧辊在垂直方向和水平方向的位移，这样才能更快更准确的找正。找正时要考虑轧辊两端的直径差，并在调整时加上差值。
在找正轧辊后，头架、尾座和轧辊之间要顶紧，使轧辊能轻松转动，防止轧辊在磨削中产生轴向窜动。在找正轧辊后，要在两个顶尖和轧辊之间各放上一个特制塑料块，使垫块在顶尖和轧辊之间轻松转动，防止轧辊在磨削中产生轴向移动。
轧辊磨削一般分为三个阶段：即粗磨、中磨、精磨。
粗磨以去掉轧辊表面硬化层和可见缺陷为主要目的。粗磨要求在短时间内尽可能磨掉多余的表层，原则上是强力磨削，所采用的砂轮粒度较大，磨削的表面粗糙度也比较粗。粗磨时砂轮的走刀速度为砂轮宽度的2/3。由于粗磨时砂轮的损耗较大，为提高磨削效率、保证轧辊磨削辊型和表面粗糙度的均匀一致，操作时要经常观察电流表，使磨削在相对恒定的电流下进行。
中磨是为了去掉粗磨的走刀痕迹，并为精磨准备好辊形。精磨是为了得到轧辊最终理想的表面粗糙度。对于中轧和精轧用轧辊，一般要根据轧制工艺的要求用不用的砂轮来磨削，选择合适的砂轮非常重要。精磨时砂轮的走刀速度为砂轮宽度的1/5。要想得到轧辊的理想表面粗糙度，砂轮和轧辊的转数与砂轮进刀量的匹配要得当。为了避免辊颈发热和轧辊出现振动，粗磨和中磨时轧辊转速不宜太高。
精磨的关键在于控制表面粗糙度，既要达到轧制工艺要求又要保证轧辊的表面粗糙均匀一致。要做到这一点，就要求磨床操作者从粗磨到精磨的全过程中，平衡有效地控制轧辊的横向进刀量和轧辊的纵向走刀量，合理选择轧辊的转数和砂轮的转数。
【参考文献】
[1]黄谟.轧辊磨床磨削工艺参数优化研究[J].科学咨询，2012.12.
[2]张映晖.浅谈HERKULES轧辊磨床磨削工艺优化[J].机床与液压，2011.12.
现代化轧钢厂 篇3
现代化轧钢厂生产环节应用的电气设备种类很多, 相互配合完成一系列的生产环节, 在这些电气设备中使用较为广泛的主要是起重设备、控制设备、配电设备、辅助电气设备、传动控制系统设备等。
(1) 起重设备。作为现代化轧钢厂生产活动中的基础性设备, 起重机械主要完成原材料的吊运、上料加工以及轧钢成品运送堆积等, 常用的起重设备有电动葫芦、单梁吊、双梁吊等。 (2) 配电设备。配电设备是轧钢厂生产过程中, 用电管理调配的重要部分, 对于生产用电安全以及电气设备的正常运行有着重要的影响, 配电设备主要包括配电柜、变压器、低压开关柜、高中压开关柜等。 (3) 辅助电气设备。辅助电气设备负责轧钢厂主要生产工序外的工作部分, 对于产品品质与生产调配管理工作起到了重要的负责作用, 辅助电气设备主要包括测温仪、打包机、电子秤、对讲通讯设备等。 (4) 传动控制系统。传动控制系统是保证轧钢厂工业生产的正常运行的设备组成, 传动控制系统主要包括通讯网络、控制柜、各类电机等。
2 现代化轧钢厂电器设备的维护与管理现状
2.1 电气设备操作人员的素质和水平存在差异
对每一个现代化的轧钢厂来说, 它们都为不同的电气设备配备了专门的操作人员来进行生产操作, 而不同的电气设备的操作方法不同其对操作人员的要求也不同, 且操作人员的专业的操作技能和专业素养水平各不相同, 这些都给电气设备的安全埋下隐患。电气设备使用过程中会发生折旧, 需要对其进行维护与管理。检修人员的工作态度、维修技能等都会影响维修工作的完成情况, 管理人员专业素养的差异也会不同程度影响电气设备的管理工作。这些差异会增大电气设备的安全风险, 进而对现代化轧钢厂的正常运行产生影响。
2.2 电气设备质量良莠不齐
针对社会上不同轧钢厂配备的电气设备进行调查发现, 即使是一家轧钢厂所使用的电气设备的品牌也不完全相同, 有的轧钢厂就是将国内国外电气设备互相配合使用。我国的电气设备市场比较混乱, 对电气设备的质量监管不到位, 没有严格规范电气设备的生产流程, 缺少电气设备的质量标准。各个电气设备加工厂生产出来的设备质量良莠不齐, 影响轧钢厂正常的生产运营。此外由于电气设备质量水平不同, 电气设备的维护与管理工作较难展开, 轧钢厂不能很好地维护和管理电气设备。
2.3 电气设备使用环境较为复杂
现代化轧钢厂中, 电气设备的使用环境包括室内环境和室外环境。另外, 电气设备使用过程中还受到各种环境因素的影响, 如外界温度、湿度等;电器设备的通风条件则受到设备安装位置的影响。不同因素所产生的电气设备的损耗情况也各不相同, 不同的损耗情况要求企业采取相应的措施进行处理, 以保证电气设备维护和管理的开展。由于电气设备使用环境的复杂性, 造成电气设备不同程度的损耗, 使电气设备的安全性存在一定风险, 其稳定性也受到一定影响。轧钢厂在对电气设备展开维护和管理时也遭遇到不同程度的困难。
3 提高现代化轧钢厂电气设备维护及管理水平的对策分析
3.1 技术维护管理
导致电气设备发生故障的原因很多, 例如设备的部件达到其使用年限;设备的配电设备因为电压不稳定产生的剧烈波动而产生不同程度的损坏;操作人员在进行设备操作时行为不当使得设备系统产生故障;此外还有随机故障等。
通常企业通过建立可编程控制系统来解决技术维护管理过程中的故障。为实现故障分处理, 企业要分析总结多方面的管理问题, 仔细排查相应的风险因素。现代化轧钢厂中使用的系统通常是可编程控制系统, 现场安装的电机及其附件、控制室内配备的控制柜、传动系统共同组成可编程控制系统, 当设备在运行过程中发生故障时, 该系统能在第一时间检测出故障的产生并及时反馈给管理人员进行处理, 大大节省设备维修与故障排除的时间。将该系统应用在生产中发现设备维护效果很好, 特殊的该系统在一定情况下还可以对多种设备进行维护。在轧钢厂中存在一些由专业厂家专门生产的电气设备, 针对这些设备安全风险较高的问题, 要求管理人员对其实施合理的管理工作, 主要体现在对部门重要的单体设备进行考虑。当电气设备产生故障时, 管理人员对电流进行适当调整使其保持平稳, 然后通过可编程控制器确定电气设备的运行状态。如果管理人员在控制器中发现了明显的诸如红色区域这样的差异区域, 则说明是非电流故障。起重设备被认为是设备维修中的重难点问题, 管理人员可依照操检合一的管理理念, 在应用可编程控制系统的过程中, 维修人员被要求熟悉企业的电气设备维修需求, 且在面对电气故障时能够依据专业技能快速的排除, 进而不断提升维修人员的技术能力。同时Excel表格的熟练使用可以帮助维修人员归纳整理相关数据, 提高工作效率。
3.2 常规管理维修
(1) 对轧钢厂而言, 电气设备维护的基础是规范化的电气管理标准, 企业需要规范电气设备管理标准来支持电气设备维护工作的开展。轧钢厂根据自身的生产情况按照一定的步骤建立起电气管理的标准, 首先在分析了不同生产模块中设备的使用率后, 管理人员应对结果进行确定并对超出部分进行记录。其次, 在遵守双方技术管理标准的情况下企业可与设备生产厂家加强联系并进行设备维修技术交流。
(2) 在电气设备管理过程中, 对出现故障的电气设备问题应按照责任到人的原则, 每个人为规定区域内设备的维修负责任, 将维护人员的姓名、电话等基本信息记录在标识板上。工作人员在发现电气设备安全隐患时, 需立即联系维修人员来排除安全隐患。此外, 对电气设备进行管理时要做到分工明确, 管理人员应切实扮演好自己担当的角色, 时刻进行管理并对人人进行管理一次来减少设备运行受到的人为因素的影响。对于在电气设备维护工作中表现突出的操作人员要给予一定的奖励措施, 这样有助于其管理能力进一步提升。
(3) 随着科技的发展, 新维修技术的出现与普及大大提高了设备维修工作的维修质量和工作效率。无损检测技术维修技术中使用价值较高的一种, 它的适用性广泛, 使用成本较低在维修过程中不会造成任何损伤, 因此在设备日常监测中应用范围非常广。根据企业生产要求, 可以将无损检测技术应用到电气设备的维修管理中去。
4 结束语
综上所述, 现代化轧钢厂电气设备维护及管理工作是一项科学而系统的工作, 有效的进行这项工作能够确保轧钢厂电气设备处于正常的工况条件之下, 降低出现生产故障的几率, 有效保障企业工作人员的生命安全。本文介绍了现代化轧钢厂电气设备的主要类型, 分析了当前轧钢厂电气设备维护及管理工作中存在的问题, 提出了相应的解决对策, 具有一定借鉴价值与参考意义。
参考文献
[1]丛绍华.轧钢厂电气设备综述及其管理维护[J].科技资讯, 2013, 27:130.
[2]杨德斌, 赵亮, 张强, 等.利用CORBA技术在线监测轧钢厂电气设备[J].冶金设备, 2011, 1:53-55+39.
[3]栾洲.轧钢厂设备点检定修管理应用研究[D].辽宁大学, 2012.
现代化轧钢厂 篇4
1 轧钢主机的分类
随着我国工业的不断发展, 人们对轧钢的要求也越来越高。在不断提高要求的过程中, 轧钢设备在传统基础上发生了重大变化。目前, 我国的轧钢设备越来越趋向于大型化、自动化、高速化和连续化。加之网络科技在轧钢技术中的应用, 我国的轧钢技术也在不断地更新改变。就目前的情况而言, 用于轧钢生产的轧钢主机主要包括三类:低速可逆类、中高速不可逆类和中高速可逆型。
(1) 低速可逆类。低速可逆类型的轧钢主机在实践生产中具有比较广泛的应用基础。此类型的轧钢主机主要包括三个重要类型, 分别是开坯初轧机、板坯初轧机和中厚板轧机。此类型的轧钢主机在运行过程中有个特点, 即必须要结合钢材的实际情况来进行控制。此外, 在轧钢主机的生产过程中, 一方面要保证轧钢主机的运行范围, 另一方面还要时时对轧钢的运动形态进行观察。总体而言, 低速可逆类型的轧钢主机在生产过程中的控制追求实效化。
(2) 中高速不可逆类。中高速不可逆类型的轧钢主机也是轧钢主机中的重要主体。此类轧钢主机也具有三个重要类型, 分别是带钢热逆轧机、热冷两扎和冷逆轧机。此类型的轧钢主机最大的优势就是自动化程度较高, 主要是因为该类型的轧钢主机在运行过程中, 自身能够积极响应主机系统发出的命令, 从而对轧钢精度做到严格控制。此外, 此类型的轧钢主机拥有的调速范围较广。总体而言, 中高速不可逆类型的轧钢主机在实践生产中具有更大的优势地位。
(3) 中高速可逆型。中高速可逆性轧钢主机在轧钢的实践生产中发挥着重要作用。此类型的轧钢主体主要包括单组架可逆冷轧类型。实际运行中, 此类型的轧钢主机拥有更高的自动化能力, 不仅具备非常大的调速范围, 而且可以在第一时间内响应主体系统发生的号令。从综合效益而言, 中高速可逆性的轧钢主机具备更高的应用价值。
2 轧钢主机的传动方案
轧钢主机的运行需要必需的传动, 而传统的传动方案已经远远不能满足目前轧钢主机的传动。随着科学技术的进步, 轧钢主机的传动方案不断进行了调整。就目前的调整情况来看, 主要运行的方案有两种:“交—交”变频方案和“交—直—交”三电平PWM变频方案。
(1) “交—交”变频方案.该方案采用低速大功率电机来驱动低速轧机。此变频方案在运行的时候, 必须要有同步机配合使用。当然, 在条件允许的情况下, 配合异步机使用也可以。此种变频方案针对的主要是直接变频的可控硅并联交流结构。为了推动整个运行活动的进行, 电机需要使用无环流的接入方式, 利用设备的内在结构, 实现对交流电压的控制。在运行过程中, 只需要配置相应的无功补偿措施, 便可以保证轧钢主机的正常运行。从运行实际情况来看, “交—交”变频方案的显著优势就是设备运行较快、控制范围较广, 而且能够利用一定的操作对设备运行速度进行控制。但是, 此种变频方案也存在三方面的缺陷:首先, 对无功补偿装置和滤波装置的要求较高;其次, 对电缆工程的要求也有相应的提高, 一定程度上增加了运行的成本;最后, 此种变频方案的用地面积较大。
(2) “交—直—交”三电平PWM变频方案.“交—直—交”三电平PWM变频方案是重要的轧钢主机传动方案。在这个方案中, 运行的核心之处在于, 当关断电力电子器件的时候, 整流器和逆变器的结构构成具有一致性, 其形成的主回路结构比较简单。在三电平PWM变频方案的实际使用过程中, 使用规格一般都是按照元件的具体使用情况进行确定。在条件允许的情况下, PWM的载波频率可由操作人员进行适当降低, 以此达到降低整个开关损耗的目的。此种变频方案的突出优势在于可以不受谐波的影响。之所以有此优势, 主要原因是“交—直—交”三电平PWM变频方案所使用的是高阻抗输入的变压器。这种变压器的好处就是能够将无功控制的使用功率因素控制到1左右。此外, 在此种方案中的容量配置中, 由GTO或GCT原件作为4MW以上电机采用的超大功率基础。此种方案虽然具有很大优势, 但是其自身的结构比较复杂, 设备的维修和更换都存在着巨大难度。所以, 此方案在国内的实际生产中应用非常少。
3 变频传动系统的控制技术
在轧钢生产中, 变频传动系统发挥着非常重要的作用。而在变频调控传动技术运行的整体过程中, 对整个系统进行科学有效的控制, 会对轧钢主机的实际运行情况产生直接影响。而变频调控传动技术主要包括三个方面:矢量控制、直接力矩控制和改善系统特性控制技术。
(1) 矢量控制。矢量控制是最为常用的变频调控传动技术之一。在变频调度交流电机的使用过程中, 进行操作调度的人员必须严格按照《使用说明》来进行独立控制的操作。只有这样, 才能保证将矢量控制的优势发挥到最大。矢量控制的基本思想是通过交流电机的数学模型, 构造和求解变量与参数之间的关系, 从而实现对整个设备运行过程中所产生的变量当做矢量来进行控制, 由此完成整个力矩的控制。在矢量控制进行输出后, 需要将电流控制调整为闭环模式, 这样才能保证设备的正常化运转。另外, 在进行对整个速度闭环的控制中, 必须要由操作人员利用磁通进行控制。就目前的变频传动系统控制而言, 矢量控制被广泛应用的主要原因在于, 其具有运行方便、操作简单的突出特点。
(2) 直接力矩控制。直接力矩控制是目前一种比较新的变频控制方式。这种控制方式具有控制的目的的根源主要在于, 它对定子的空间坐标系中分析出了电动机的数字模型, 对定子磁链的辅值及其矢量相对于转子磁链的夹角进行了直接控制。在实际应用中发现, 传统的操作控制方式已经满足不了轧钢主机的运行需要。而这种直接力矩控制通过自身两点式的控制, 可以有效将转矩波动控制在一定范围内。简单而言, 直接力矩控制一方面可以保证轧钢主机的运行质量, 另一方面又可以实现经济效益。轧钢生产是由钢铁企业来进行。所以, 为了降低企业成本投入, 提高企业的经济效益, 往往需要在各个生产环节牢牢控制产出。直接力矩控制的变频控制方式能够帮助企业实现经济效益, 所以在目前的控制技术中广受欢迎。
(3) 改善系统特性控制技术。改善系统特性技术也是控制技术的重要形式。这种控制技术是质量控制和直接力矩控制的补充和完善。在这种控制技术体系中, 主要是要求操作人员要根据各自的特点和轧钢主机的运行环境进行针对性的调整控制。此种控制技术在两种控制方案中都得到了应用。在“交—交”变频方案中, 主要是利用环流轧钢主机变频调速传动技术来进行改善控制;而在“交—直—交”三电平PWM变频控制方案中, 不仅要进行整流器输入交流电的控制, 还要进行整流器的矢量控制。就综合情况而言, 改善系统特性控制技术由于是对矢量控制和直接力矩控制的补充和完善, 所以其使用的条件限制比较多, 一般都是在上述两种控制技术使用的环境发生改变而不能满足实际需求的时候, 此种控制技术才会派上用场。目前, 虽然此技术只是一种补充和完善, 运行条件也有限制, 但是其作用效果却不容忽视。
4 轧机的变频主电机特点
轧机的变频主电机在整个轧钢生产中具有重要地位, 而其本身也具有非常显著的特点。首先, 在主电机的日常运行中, 针对轧钢主机变频过程的需要, 要利用电机容量中的同步机。这是因为同步机要比异步机小, 在体积和质量方面占据着绝对优势。其次, 在轧机的变频主电机运行的过程中, 同步机的运行是以整体情况进行的, 而同步机的定子由于大部分呈现出分瓣的结构, 刚性相比会有所下降, 所以在运行的时候, 需要工作人员在工作现场安装相应的电阻进行绝缘处理。另外, 需要注意的是, 在同步机的运行过程中, 要避免其与电磁的接触。最后, 当同步机进行变频工作的时候, 必须要考虑两方面的因素:一方面是实际容量问题, 另一方面是实际机械程度与设备的结合。轧机的变频主电机是整个轧钢生产环节中的重要部分, 所以要充分了解其特点, 在其特点的基础上进行变频调整和控制, 才能更好地实现轧钢的安全生产和高效率生产。
5 结束语
轧钢生产对我国工业的发展和社会经济发展具有重要意义。而在轧钢生产过程中, 利用变频调控传动技术, 一方面可以实现生产的安全性, 另一方面能够保证生产的效率性。所以, 为了建设更高效率的轧钢生产工程, 必须要对变频调控传动技术进行深入分析, 在了解其原理和特点的基础上, 进行改进和完善, 这对轧钢生产而言具有重要价值。
摘要：钢铁是现代化社会生产生活的必备品。因为作用需求不同, 使用过程中需要对钢坯进行压力加工, 使其能够达到不同功用的要求, 而这个压力加工的过程即轧钢。轧钢是钢铁生产体系中的一个重要环节。在轧钢生产中, 技术的先进与否决定了轧钢生产的质量和效率。而在目前的轧钢生产中, 普遍使用变频调速传动技术。本文主要探讨现代轧钢生产中变频调速传动技术的应用。
关键词：轧钢生产,变频调速,传动技术
参考文献
[1]刘廷安.带回馈多传动变频调速技术在矿用电动挖掘机上的推广应用[J].矿业装备, 2012, (2) :100-102.
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[3]彭涛.变频调速技术在PETG生产中的应用[J].科技创新与应用, 2013, (18) :48.
现代化轧钢厂 篇5
1 稀油润滑系统
稀油润滑系统主要由油箱、泵组、加热及冷却器、过滤器、传感器、管路等组成, 如图1所示。
在2007年以前, 国内绝大部分轧钢设备的稀油润滑系统的工作泵一直采用恒速电机拖动, 也就意味着润滑油的流量不能随着工艺要求和外部条件的变化而变化。在很多轧钢厂经常出现由于润滑不到位, 造成设备损坏;或者润滑油流量过大, 造成润滑油的浪费及污染设备等情况发生。另外, 在冬季时, 北方地区的轧钢厂厂房内温度很低, 一旦设备停机一天以上, 高标号的润滑油就会变得非常粘稠 (一般减速机使用320#润滑油, 支承辊的油膜轴承使用640#润滑油) , 再重新启动设备时就需要耗费很长时间。更重要的是, 由于润滑站的工作泵是由恒速电机驱动的, 启动工作泵后就以额定工作转速运行, 但是润滑油非常粘稠, 流动性很差, 造成工作泵空吸, 从而使泵体严重发热, 大大缩短了工作泵的使用寿命。
近两年为了解决上述问题, 在新建轧钢设备的稀油润滑系统中, 其工作泵和加热泵全部采用了交流变频调速技术, 并且配置了相应的传感器, 以便对润滑油的流量和温度进行实时控制, 收到了非常好的实用和经济效果。
2 稀油润滑站控制系统
稀油润滑站的控制系统主要由交流变频调速电机、交流变频调速供电装置、可编程序控制器 (PLC) 、传感器等组成。
稀油润滑系统的控制主要有两种模式:一是润滑站刚开始投入使用或者停机一段时间后的再起动控制, 这种控制模式只针对润滑站的加热泵而言;二是正常连续轧钢过程的控制, 此控制模式只针对润滑站的工作泵有效。
2.1 加热泵的控制系统。
一般轧钢设备润滑油的标号都比较高, 非常粘稠, 以便于在润滑部位形成较厚的油膜以保护设备正常使用和提高设备的使用寿命。在正常轧钢过程中, 一般来说, 油膜轴承润滑油 (640#) 的温度要求保持在40±2℃, 而减速机润滑油 (320#) 的温度要求保持在35±2℃, 这样才能保证润滑油很好的流动性。
加热泵主要用于设备刚刚投入使用或者停机一段时间后再重新启动期间, 尤其在北方的冬季, 设备停机一天以上, 润滑油的温度就会降到10℃以下。由于润滑油特别黏稠, 流动性很差, 如果刚开始加热时加热泵就以额定速度运转, 就会造成加热泵空吸, 造成泵体严重发热。因此, 启动加热泵前首先通过温度传感器判断油箱内润滑油温度是否过低, 如果低于15℃, 加热泵就以50%的额定速度开始加热, 温度每升高5℃速度同时升高10%, 直到润滑油温度升高到由人机界面 (HMI) 设定的工作温度位置为止, 加热泵的速度才达到100%。另外, 考虑到车间管路的温度也较低, 润滑油流过车间管路时温度会降低5℃左右, 因此, 一般油箱内润滑油的温度要加热到45℃时才停止加热。润滑油的温度在40~45℃范围时, 加热泵始终以100%的速度运转, 润滑油的温度≥45℃时, 加热器断电, 加热泵停止;润滑油温度再重新≤35℃时, 加热泵和加热器重新自动启动, 并以85%Ne的速度运转, 直至加热到≥45℃再断电。图2为加热泵的控制系统的示意图。加热泵的控制流程图如图3所示。
2.2 工作泵的控制系统。
传统的稀油润滑站一般配置两台工作泵, 都是由恒速电机拖动, 一台工作, 一台备用, 当润滑系统压力低到一定值时, 备用泵自动启动, 达到设定压力后备用泵自动停止。这种控制模式的缺点是:由于润滑油比较粘稠, 当轧钢设备加减速时或者润滑油温度变化较大时, 润滑点的系统压力检测值波动较大, 因此, 不能准确地对润滑油流量进行控制, 同时, 频繁启、制动工作泵对其使用寿命也会产生严重影响。
新的稀油润滑站工作泵的控制思想与加热泵不同, 也与原来传统的控制方式截然不同, 流体专业设计工作泵电机的转速时, 预留出20%~25%的速度调整空间, 即工作泵运行到75%~80%额定转速时, 就能够满足轧机最高轧制速度时对润滑油流量的要求。另外, 工作泵是由交流变频调速电机拖动的, 可以随时根据润滑点润滑油流量的反馈值进行速度的调整。
现在的控制方式是:首先由操纵工根据不同类型轧机的工艺参数的不同, 通过人机界面 (HMI) 设定好每架轧机润滑油的流量, 然后实时检测润滑点润滑油的流量, 将润滑油流量的设定值与反馈值比较, 其差值作为工作泵的速度附加给定, 实时调节工作泵的转速, 也就是实时调整润滑油的流量。工作泵的控制系统示意图如图4所示, 控制流程图如图5所示。
结束语:稀油润滑站的加热泵和工作泵采用交流变频调速技术, 其控制设备成本只增加了15%, 而收到的直接效果和间接效益却是很大的。综上所述, 稀油润滑站的控制系统改进不仅大大改善了轧钢设备的润滑冷却效果, 提高了机械设备和润滑设备的使用寿命, 而且还能够节约能源, 提高生产效率。
摘要：随着现代化冶金轧制技术的飞速发展, 轧制设备的稀油循环润滑系统的控制技术也得到了快速提高。为满足现代化高速轧制设备的运转要求, 轧制设备的稀油润滑系统已经由原来的恒定速度、恒定流量控制方式转变为可变速度、可变流量的控制模式。简要阐述了现代热轧设备稀油润滑系统的控制技术。