底吹炉主驱动电机供电、传动与控制设计

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1、·58·中国有色冶金A生产实践篇·设备及自动化底吹炉主驱动电机的供电、传动与控制设计卞海林，顾大为(中国恩菲工程技术有限公司，北京100038)『摘要]底吹炉是底吹炼铅和炼铜工艺的关键设备，其传动部分的安全可靠运行直接关系着生产的安全性和连续性。本文简要介绍了底吹炉的结构及特点，分析了出现故障时底吹炉转动操作的特点和要求，重点阐述了底吹炉主驱动电机的供电方式以及应急电源的选择、传动装置和调速要求及控制，并根据现场实际运行情况，总结了设计上需要注意的环节，为以后的工程设计和改造提供借鉴。『关键词]底吹炉；驱动装置；应急电源；电气传动；控制[中图分类号]TF35[文献标志码]B[文

2、章编号]1672—6103(2014)04—0058—04液上。转动开始后炉内熔体的温度迅速降低，故要1工艺概述求转动过程中速度可调，起动低速，中间过程速度略底吹炼铅工艺和底吹炼铜工艺为国内研发，具微加快，以免铅液位较低时，铅渣堵塞出铅口，而停有完全自主知识产权，相比其他炼铅、炼铜工艺，该止速度过快也会导致炉内铅渣从加料口喷溅出来。工艺技术具有更高的经济性和环保性。随着该工艺失电后，制氧系统停止工作，氧枪的氧压会迅速降的日趋成熟，国外内采用这项工艺技术的冶炼厂越低，如果转炉不及时，铅液会回灌到氧枪，导致氧枪来越多。损坏，同时增加更换氧枪的难度。底吹炉是该工艺流程的关键设备，其作

3、为一种(2)重载、起动力矩大。底吹炉炉体自重很大，回转炉体，具有回转炉的通性，同时又有自己的的特加上炉料的重量，整个被转动系统的重量达到1000点。底吹炉正常工作时是静止，不需要操作，只有出t以上，故要求起动转矩大且起停速度要低。当电现工艺流程故障或市电失电时才需要快速转炉至检机停止运行时，如果速度过快，就会出现因炉体惯性修位，将氧枪移出液面。如果转炉失败，所有氧枪将太大而导致停位不准的情况。会堵塞损坏，恢复生产时更换氧枪以及清理出铅口(3)易偏心。偏心一般在以下两种情况下出现：和出渣口的难度加大，造成比较严重的经济损失。一是事故转炉时：正常工作时，底吹炉炉底有氧底吹炉主驱动电

4、机作为底吹炉的重要组成部枪向炉内喷氧搅动，处于熔融状态下的铅渣粘度大，分，事故状态下能否实现快速可靠地转炉，关键在于且浮在铅液上面，容易黏在炉壁上，导致转动前炉内其供电、传动和控制的设计是否安全可靠。底吹炼的液位不在水平线上，形成偏心。如果偏心的情况铅炉和底吹炼铜炉的结构以及机械传动装置类似，严重，底吹炉从工作位转到检修位时，就会出现炉子下文均以底吹炼铅炉为例加以阐述。带着电机转而进入发电状态。某铅冶炼厂就因为设计时没有考虑这种状况，出现EPS变频器报过压故2底吹炉事故转炉时的特点障。底吹炉事故转炉时具有以下特点：二是恢复生产时：炉内需要先加热升温，将固态(1)速度低、时间短。

5、底吹炼铅炉的工作对象铅和铅渣熔化成液态，由于熔化过程比较长，完全熔化不好准确判断，因而实际操作中，经常会出现炉料是高温液态铅和铅渣，由于比重的差异，铅渣浮在铅没完全熔化就开始转炉的状况，这时炉子会出现一[作者简介]卞海林(1983一)，男，湖北宜昌人，工程师，主要从事有定程度的偏心，导致负载转矩加大，所配电机如果出色金属冶炼的供配电设计工作。力不够就会过载。因此转动装置应有一定的余量，[收稿日期]2013—12—30[修回El期]2014—04-18保证偏心不太严重时能够正常运转。2014年8月第4期卞海林等：底吹炉主驱动电机的供电、传动与控制设计·59·机提供可靠的电源，除市

6、电外，还需配备应急电3底吹炉的供电方案源。底吹炉单次转出液面的时问不超过30S，根据底吹炉事故状态下转炉的允许反应时问为氧工艺要求，应急电源应能允许事故转炉20次，共枪的保压时间，储气罐的配置不同，事故供气时间计10min。根据这个时间要求，应急电源可以采用也不同，一般为3rain以上。为保证市电失电时炉柴油发电机或EPS。主要的应急供电方式有四种，体能迅速由工作位转出至检修位，需为主驱动电见图1市电一市电二市电一市电二ATSEIATSEKM3QKM3QF一～l查电}—恒皇池．卜．／旦兰变频器区圊I逆变器(固定频率)fl(固定频率)ll制动电阻lKM4KM2KM1lKM4】Il

7、rKH回KH甲l变频器抱闸主驱动电机抱闸主驱动电机方式一方式二市电柴油发电机市电一市电二柴油发电机抱闸主驱动电机主驱动电机抱闸方式三方式四ATSE一双电源自动投切装置；QF一断路器；KM一接触器；KH一热继电器图1应急电源供电方式4种应急供电方式各有其特点，分别适用于不方式四所采用的应急电源不可变频，故需另配变频同的场合和工程要求，表1是这4种应急电源特性器实现调速功能。就传动部分而言，可变频EPS与比较。变频器基本类似。本文以某铅冶炼工程非标可变频EPS为例，其传动部分加入控制联锁后的原理