Anwendung von Frequenzumrichtern (VFDs) in metallurgischen Anlagen

Frequenzumrechner (Variable Frequency Drives, VFDs) werden in metallurgischen Geräten weit verbreitet und kritisch eingesetzt.als Kern elektrischer Antriebsvorrichtung für die moderne metallurgische Industrie dient, um effiziente, energiesparende, präzise und automatisierte Produktion.

I. Hauptanwendungsbereiche und Ausrüstung

Das metallurgische Verfahren umfaßt vor allemEisen, Stahl, Walzen und Hilfsverfahren, mit VFDs durchweg beteiligt.

1. Rohstoffbehandlung und Eisenherstellung

Hochöfenladungssystem: Steuert den Hauptheber und den Stockstab, wodurch ein reibungsloser Start, ein präzises Anhalten und eine Geschwindigkeitsregelung des Skipwagens ermöglicht werden, um eine gleichmäßige Lastverteilung im Hochofen zu gewährleisten.

Hochofenbläser: Reguliert Luftvolumen und -druck exakt,eine der wichtigsten Anwendungen für EnergieeinsparungenDie Ersetzung der traditionellen Dämpfer-/Ventilsteuerung durch eine VFD-Geschwindigkeitsregelung kann den Energieverbrauch drastisch reduzieren.

Staubentferner: Angesichts der extremen Staubbelastung in den Anlagen passen diese Ventilatoren das Luftvolumen anhand der Betriebsbedingungen an.

Schweinegießmaschine: Steuert die Geschwindigkeit der Förderkette, um unterschiedlichen Temperaturen des geschmolzenen Eisens und den Kühlbedürfnissen gerecht zu werden.

2Stahlherstellung und kontinuierliches Gießen

Umrichter/elektrischer Bogenofen: Der Neigungsmechanismus und der Lanzheber erfordern eine reibungslose und präzise Positionierungssteuerung, die durch VFDs durch eine genaue Drehmoment- und Drehzahlregelung gewährleistet wird.

Schlagblockwagen/Schlagblockwagen: Geschwindigkeitsregelung und Start/Stopp-Steuerung für den Fahrmechanismus, die eine reibungslose Bedienung zur Verhinderung von Spritzen auf geschmolzenes Metall erfordern.

Kontinuierlicher Wurf:

Schimmelschimmel: erfordert eine extrem präzise Frequenz- und Wellenformsteuerung (z. B. sinusförmig, nicht sinusförmig), um die Oberflächenqualität des gegossenen Strangs zu verbessern.

Ausgleicher/Dummy-Bar: Steuert die Gießgeschwindigkeit, synchronisiert mit der Schimmelschwingung und der Sekundärkühlung, um eine konstante oder variable Gießgeschwindigkeit zu erreichen.

Segmentantriebe: Die Multi-Motor-Synchronsteuerung sorgt dafür, dass der Strang gleichmäßig herausgezogen wird.

3. Stahlwalzverfahren (Kernanwendungsbereich)
Dies ist der anspruchsvollste und komplexeste Bereich für die Leistung von VFD.

Rohmaschinen und Veredelungsmaschinen: Hauptantriebsmotoren waren traditionell Gleichspannungsmotoren, werden aber inzwischen weitgehend durch Hochleistungsmotoren ersetztAC-VFD-Antriebe (z. B. Vektorsteuerung für synchrone Motoren)Sie erfordern eine extrem hohe dynamische Reaktionsgeschwindigkeit, eine präzise Drehmomentregelung und eine Überlastkapazität für einen stabilen Walzvorgang.

Unter- und Auslauf: Erfordert eine konstante Spannungskontrolle. Das VFD passt Geschwindigkeit und Drehmoment automatisch an, wenn sich der Spulendurchmesser ändert, um eine enge und flache Spulenform zu gewährleisten.

Schleifen: Bei Dauerwalzwerken erfordert die Höhenregelung des Loopers eine schnelle und präzise Drehmomentantwort, um eine konstante Mikrospannung aufrechtzuerhalten und zu verhindern, daß sich das Material anhäuft oder dehnt.

Rolltische für den Transport: Zahlreiche Rolltischmotoren werden in Gruppen durch VFDs gesteuert, um Geschwindigkeitssynchronisierung und weichen Start/Stopp zu erreichen, wodurch Aufprall und Kratzer auf der Stahloberfläche verringert werden.

4. Hilfs- und öffentliche Einrichtungen

Verschiedene Pumpen(Kirkulationswasserpumpen, Kühlwasserpumpen, Hydraulikstationpumpen):erhebliche Energieeinsparungen.

Druckluftsystem: Steuerung der Kompressorgeschwindigkeit zur Stabilisierung des Drucks in der Rohrleitung und Vermeidung häufiger Start-/Stopp-Zyklen.

Ausrüstung zum Heben(Overhead-Krane, metallurgische Krane): Heben, lange Fahrten und Querschnittsfahrt-Mechanismen erfordern alle eine VFD-Geschwindigkeitsregelung, umextreme Geschmeidigkeit, Präzision und Sicherheitbei der Handhabung von geschmolzenem Metall, um Lastschwankungen zu verhindern.

II. Kernvorteile der Anwendung von VFD

• Ausgezeichnete Energieeinsparungen: Der unmittelbarste wirtschaftliche Nutzen: Bei Lüfter- und Pumpenbelastungen kann die Verwendung von VFDs zur Geschwindigkeitsregelung Einsparungen bewirken.20% bis 50%Bei zyklischen Belastungen reduziert sie den Energieverbrauch im Nullstand.
• Verbesserte Präzision der Prozesskontrolle und Produktqualität:

Ermöglicht eine präzise Geschwindigkeits-, Drehmoment- und Spannungskontrolle.

Gewährleistet eine Geschwindigkeitskaskade und eine konstante Mikrospannung bei Dauerwalzwerken.

Verbessert die Maßgenauigkeit (Dicke, Profil) und die Oberflächenqualität der Walzprodukte.

Weicher Start und reibungslose Geschwindigkeitsregelung:

Eliminiert den elektrischen (5-7-fachen Nennstrom) und mechanischen (Zahnräder, Lager) Stoß beim Direktstart und verlängert die Lebensdauer der Anlagen.

Bietet eine breite, glatte und schrittlose Geschwindigkeitsregelung.

Automatisierung und Intelligenz verbessert:

Als Ausführungseinheit lässt sich nahtlos in PLC/DCS-Systeme für eine vollständig automatisierte Steuerung integrieren.

Erleichtert Fernüberwachung, Fehlerdiagnose und vorausschauende Wartung.

Hohe Zuverlässigkeit und Anpassungsfähigkeit:

Moderne VFDs verfügen über umfassende Schutzfunktionen (Überstrom, Überspannung, Überlast, Phasenverlust usw.).

Spezielle Konstruktionen oder Schutzmaßnahmen für raue metallurgische Umgebungen (hohe Temperaturen, Staub, leitfähiger Metallstaub, Vibrationen).