轧线加热炉炉后辊道适应性改造

【摘要】通过增加变频器和优化程序，分段控制炉后辊道，达到减少设备磨损和卡钢现象。

【关键词】电机;变频器;DS通讯元素

前言

莱钢中小型加热炉炉后辊道安装于炉内辊道与1#轧机之间，设计为长度为20m（如图1所示），原设计有10台2.2KW电机，减速机变比为1：23，电机额定转速为1480转/分，由一台ABB公司的ACV70038A变频器拖动，正常工作频率为80HZ。

1.现状分析

正常出钢时，电机出于超频状态，变频器输出电流为32A-35A，与炉内辊道线速度一致为1.2m/s，当1#轧机咬钢后速度为0.3m/s，1#轧机抛钢后炉后辊道速度恢复与炉内辊道速度一致为1.2m/s，当生产节奏加快后2#台计算机设定钢坯间隔小于6S时，1#轧机抛钢未完成，此时炉内开始出钢，炉后辊道速度仍为0.3m/s。

此时炉内辊道速度与炉后辊道速度不相同，辊道及电机负载增大易损坏电机设备，经常在炉门口造成卡钢现象。

2.改进方案

（1）经过分析论证后，决定将炉后辊道改为两段。其中Ⅰ段由TH5变频器（38A）带1#～7#辊道电机，Ⅱ段由TH7变频器（容量由13A扩容改造为38A）带8#～12#辊道电机（如图2所示）。当加热炉出钢时，炉内辊道速度与炉后辊道Ⅰ段、Ⅱ段速度相同（均为1.2m/s）;当1#轧机咬钢后，Ⅱ段速度降为与1#轧机线速度相同（均为0.3m/s），此时Ⅰ段速度仍与出炉辊道速度相同以确保加热炉可以正常出钢;当1#轧机抛钢后炉后Ⅱ段辊道速度恢复与炉内辊道速度一致（均为1.2m/s）。为保证辊道分组后，能够实现钢坯尾部不压在已经提速的辊道上，将1#机前HMD向南移位1000mm，确保了分组正确。

图1

图2

（2）由于原TH5变频器容量为38A，不能满足改造后的电机拖动的要求，需要对变频器进行扩容改造，根据实际情况决定对TH7中13A变频器进行改造，通过图纸与实物的对照，发现只有变频器的底板与38A变频器一致。通过改造IGBT安装方式、电流互感器及其绕线方式、电流检测板的接线方式等，使TH7变频器达到38A容量的要求。变频器改为两台后，主电室、副传动室与现场的配电线路也进行了相应的改造。

（3）在控制系统上，由于TH5变频器由自动化部RMC2控制站控制，TH7变频器由RMC52控制站控制，控制两者的APC及MB90总线分别来自不同的网关，实现相同的控制思想实现较为困难，二者不属于同一控制站。通过修改APC程序，增加DS通讯元素等方式使二者在RMC2和RMC52之间建立了有机的通讯联系。修改了OS500操作站的操作画面，使轧钢操作台操作人员可以对改造后的辊道运行情况进行监控和控制，改造后实现以TH5为主的操作模式，合闸可以实现合TH5时，TH7跟随合闸，也可以单独操作。控制程序中TH5与TH7速度给定分别控制，同时通过改造提高了炉后辊道的供电系统的可靠性，两个变频器可以相互备用，万一变频器出现故障，可以通过快速切换的方法恢复到原控制思想，避免长时间停机。控制系统改造后，根据现场试车情况，还相应修改了ACV700的DDC参数及APC的程序，进一步优化了系统参数，达到了良好的使用效果。

（4）为进一步提高辊道输送钢坯能力，避免在高压水除鳞处卡钢，通过现场测量，在高压水除鳞后增加了2条辊道，同时提高了电机功率，延长了电机输出轴，增大了连轴器尺寸，既方便了维护又减少了电机减速机损坏的可能，将进一步提高设备的稳定运行水平。

3.改进后效果

加热炉炉后辊道适应性改造完成后，解决了炉内、炉后、1#轧机速度的衔接问题、变频器过流问题，极大地降低了设备的磨损和因卡钢造成的停机时间，确保了生产的稳定顺行。辊道、减速机、电机的使用寿命得到延长，辊道输送能力得到了提高，为产能的进一步提高提供了保障。

4.结论

中小型车间加热炉炉后辊道适应性改造后，设备磨损减小、加热炉输出效率提高、输送能力增加，降低了卡钢造成的停机时间，保证生产节奏、提高生产作业率。每年可减少停机时间200分钟左右，实现效益10余万元。