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寶鋼600t回轉(zhuǎn)窯預(yù)熱機(jī)變頻改造及系統(tǒng)的優(yōu)化 
 
      摘要：寶鋼600t回轉(zhuǎn)窯篦式預(yù)熱機(jī)原使用電磁耦合器調(diào)速。在變頻改造時(shí)，根據(jù)使用實(shí)際情況重新核定調(diào)速范圍，并充分利用變頻器的恒功率調(diào)速特性，降低了設(shè)備容量達(dá)50%。盡量簡(jiǎn)化系統(tǒng)，減少了故障率。達(dá)到了改造低成本，運(yùn)行高性能、低成本、低故障的效果。 
關(guān)鍵詞： 電磁耦合器；篦式預(yù)熱機(jī)；恒功率調(diào)速；開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng) 

1 引言 

寶鋼600t回轉(zhuǎn)窯用于燒制冶金石灰，使用篦式預(yù)熱機(jī)。該預(yù)熱機(jī)使用1臺(tái)15kW，4極的鼠籠型電動(dòng)機(jī)，經(jīng)一臺(tái)1∶59的擺線減速機(jī)和一臺(tái)1∶57的齒輪減速機(jī)兩次減速后，驅(qū)動(dòng)該預(yù)熱機(jī)。在電動(dòng)機(jī)和擺線減速機(jī)之間，接有電磁耦合器，用來(lái)進(jìn)行調(diào)速。其調(diào)速范圍為120～1200r/min，相應(yīng)的預(yù)熱機(jī)的速度為84～840mm/min。

電磁耦合器有電能浪費(fèi)大的缺點(diǎn)，且需冷卻水系統(tǒng)為其降溫。該電磁耦合器已使用多年，由于備件的困難，帶來(lái)了調(diào)速精度低，轉(zhuǎn)矩不穩(wěn)定等毛病。轉(zhuǎn)矩的不穩(wěn)定曾導(dǎo)致篦板拉斷的事故。因此寶鋼于2004年對(duì)其進(jìn)行了改造。 

改造的方法是利用變頻器來(lái)取代原來(lái)的電磁耦合器調(diào)速系統(tǒng)。改造沒(méi)有簡(jiǎn)單地保持原設(shè)備容量，而是針對(duì)該預(yù)熱機(jī)運(yùn)行時(shí)的實(shí)際情況，對(duì)設(shè)備的選型進(jìn)行了優(yōu)化，從而使設(shè)備容量降低了一半。 

2 原設(shè)備的實(shí)際情況 

原電動(dòng)機(jī)速度為120～1200r/min，經(jīng)兩級(jí)減速后為0.035～0.35r/min，預(yù)熱機(jī)相應(yīng)的速度是84～840mm/min。根據(jù)寶鋼多年的實(shí)際運(yùn)行情況，當(dāng)產(chǎn)量為額定值600t/d時(shí)，需要的速度是420mm/min，目前回轉(zhuǎn)窯已超產(chǎn)到720t/d，此時(shí)需要的速度為500mm/min。 

在設(shè)備檢修時(shí)，對(duì)空載的預(yù)熱機(jī)有時(shí)希望移動(dòng)的速度快一點(diǎn)，可用到700mm/min。 

原電動(dòng)機(jī)的額定電流為29A，實(shí)際電流一般不超過(guò)15A，有相當(dāng)大的裕量。 

3 預(yù)熱機(jī)調(diào)速的性質(zhì) 

要改變預(yù)熱機(jī)的產(chǎn)量，可以使用兩種方法，一是保持料層的厚度不變，改變預(yù)熱機(jī)篦板的速度，該方法屬恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速。 

另一個(gè)方法是保持預(yù)熱機(jī)篦板的速度不變而改變料層的厚度。該方法將改變電機(jī)的負(fù)荷轉(zhuǎn)矩。 

如果由于某種原因需要提高預(yù)熱機(jī)的轉(zhuǎn)速，而要維持產(chǎn)量不變，則預(yù)熱機(jī)上的料層必須減薄，電機(jī)的負(fù)荷轉(zhuǎn)矩將減輕。也就是說(shuō)，這是個(gè)恒功率的調(diào)速過(guò)程。反之亦然。 

4 電動(dòng)機(jī)及擺線減速機(jī)的選擇 

由于增產(chǎn)到720t/d以上的可能已很小，故只要在此基礎(chǔ)上留有一定的裕量即可。當(dāng)篦板速度為504mm/min時(shí)，與之對(duì)應(yīng)的電機(jī)轉(zhuǎn)速是720r/min，8極電機(jī)的轉(zhuǎn)速可滿足其要求。與4極電機(jī)相比，在同樣的轉(zhuǎn)矩下，電機(jī)的功率可降低一半，7.5kW的電機(jī)可滿足要求。 

由于減速機(jī)使用日久，故實(shí)際改造時(shí)，將原1∶59的擺線減速機(jī)更換為1∶121的擺線減速機(jī)。相應(yīng)使用7.5kW，4極的變頻電機(jī)。 

一般變頻電機(jī)當(dāng)采用強(qiáng)制冷卻時(shí)，其調(diào)速范圍可以從0到100Hz，調(diào)速范圍很廣。但采用強(qiáng)制冷卻時(shí)，電動(dòng)機(jī)有獨(dú)立的冷卻風(fēng)扇。風(fēng)扇功率雖小，但一套控制回路與一般電動(dòng)機(jī)一樣一點(diǎn)都不能少，并且為了防止冷卻風(fēng)扇故障時(shí)燒壞主電機(jī)，還要給主電機(jī)回路加上一些與冷卻風(fēng)扇的聯(lián)鎖。這樣就使整個(gè)系統(tǒng)變得很復(fù)雜。而使用自扇風(fēng)冷時(shí)，就沒(méi)有這些問(wèn)題。 

因此變頻電機(jī)使用自扇風(fēng)冷電機(jī)，選用上海南洋電機(jī)廠的SYBP型產(chǎn)品。擺線減速機(jī)選用天津減速機(jī)廠的產(chǎn)品。