棒線廠第一作業(yè)區(qū)3#軋機(jī)電機(jī)擴(kuò)容改造

摘 要：棒線廠第一作業(yè)區(qū)在經(jīng)過幾年的生產(chǎn)和不斷的技術(shù)改造后，產(chǎn)能得到了有效釋放，生產(chǎn)也逐步順行。其中3H軋機(jī)電氣系統(tǒng)的擴(kuò)容改造，解決了因電機(jī)過負(fù)荷而引發(fā)的軋鋼事故，滿足了日益緊張的生產(chǎn)需求。

關(guān)鍵詞：電機(jī) 過負(fù)荷 擴(kuò)容 改造

中圖分類號(hào)：TM922 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2013）06（c）-0122-01

80萬噸棒材生產(chǎn)線于2004年4月建成并投入試生產(chǎn)，主要產(chǎn)品為：Φ12～40 mm熱軋帶肋鋼筋，采用18架連軋機(jī)，全線采用平立交替布置的短應(yīng)力軋機(jī)，針對(duì)不同的品種進(jìn)行配輥軋制。隨著生產(chǎn)任務(wù)的增加，設(shè)備上暴露出了一些問題，有些設(shè)備已經(jīng)制約了產(chǎn)能的進(jìn)一步提高，其中3H軋機(jī)電機(jī)在設(shè)計(jì)選型時(shí)對(duì)電機(jī)功率估算過于保守，隨著產(chǎn)能的逐步釋放，使得電機(jī)長時(shí)間處于過負(fù)荷狀態(tài)，造成了軋機(jī)運(yùn)行的不穩(wěn)定以及軋機(jī)堆鋼事故時(shí)常發(fā)生。為了使3H軋機(jī)能適應(yīng)當(dāng)前的生產(chǎn)需要，作業(yè)區(qū)對(duì)3H電機(jī)進(jìn)行了擴(kuò)容改造。

1 改造前存在的主要問題及原因分析

1.1 電機(jī)維護(hù)困難

正常軋制中3H軋機(jī)電機(jī)的軋制電流基本在90%～100%之間，電機(jī)處于滿負(fù)荷工作狀態(tài)，當(dāng)開軋溫度低于1050 ℃時(shí)，由于軋制負(fù)荷的增加，軋制電流接近120%，達(dá)到了直流傳動(dòng)裝置的極限能力（調(diào)節(jié)范圍最大值），電機(jī)超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。由于經(jīng)常過負(fù)荷運(yùn)行對(duì)電機(jī)帶來了如換向器表面溫度過高，碳刷跳火灼傷換向器等一系列問題，電機(jī)的更換周期由原來的6個(gè)月更換保養(yǎng)維護(hù)一次，提前到一個(gè)月更換保養(yǎng)維護(hù)一次，對(duì)換向器的清洗維護(hù)工作由原來的6天一次縮短到了一天1次，并且效果不好。

1.2 電機(jī)運(yùn)行不穩(wěn)定并導(dǎo)致堆鋼

例如：軋制φ36 mm品種3H跳閘。班中軋機(jī)操作工反映，3H電機(jī)電流不穩(wěn)定，時(shí)常會(huì)升到130%，檢查傳動(dòng)裝置無故障報(bào)警。詢問操作工得知：接班后，將軋制出口速度由6.5 m/s提升至7 m/s。調(diào)看電機(jī)電流趨勢(shì)圖，在未提速前，3H電機(jī)電流在90%～95%之間，提速后電流波動(dòng)較大。可以判斷因?yàn)檐堉扑俣忍嵘斐?H電機(jī)處于過負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)，導(dǎo)致跳閘。

軋制φ28 mm品種，軋制出口速度11 m/s、發(fā)生軋制堆鋼事故。調(diào)看當(dāng)時(shí)軋制參數(shù)和3H電機(jī)的歷史電流趨勢(shì)圖，發(fā)現(xiàn)3H電機(jī)電流達(dá)到150%，到加熱爐了解后，得知當(dāng)時(shí)因入爐的冷坯較多，鋼溫只有1030 ℃左右，因?yàn)殚_軋溫度過低，導(dǎo)致3H電機(jī)軋制時(shí)負(fù)荷增加導(dǎo)致跳閘。

1.3 電機(jī)負(fù)荷分析

電機(jī)的負(fù)荷與軋機(jī)的負(fù)荷是相對(duì)應(yīng)的，兩者通過減速機(jī)相連，當(dāng)軋機(jī)負(fù)荷增加時(shí)，電機(jī)的負(fù)荷也就跟著增加。我們通過電機(jī)的功率公式P=UI，（P為電功率，U為電壓，I為電流）可以看出當(dāng)P增加后，在U不變的情況下I會(huì)跟著P的增大而增大，所以我們可以通過分析軋機(jī)的負(fù)荷變動(dòng)來解釋電機(jī)的負(fù)荷變化。

在實(shí)際生產(chǎn)中，通過對(duì)粗軋機(jī)電流的監(jiān)控記錄，發(fā)現(xiàn)3H電機(jī)在幾個(gè)品種里所承擔(dān)的負(fù)荷比其它機(jī)架都大，基本都接近或超過100%。對(duì)3H過負(fù)荷的問題，通過對(duì)3H電機(jī)進(jìn)行擴(kuò)容可以得到整改。

2 具體改造實(shí)施

因需要擴(kuò)大電機(jī)的容量，傳動(dòng)柜、電纜也根據(jù)需要進(jìn)行相應(yīng)的擴(kuò)容，具體改造分為電機(jī)部分、傳動(dòng)柜部分、電纜部分。下面是各個(gè)部分的改造實(shí)施具體辦法。

2.1 電機(jī)部分

經(jīng)過工藝方面核算，550 kW的電機(jī)就能滿足現(xiàn)在的生產(chǎn)需要，但考慮到如果采用550 kW的直流電機(jī)，需要訂購兩臺(tái)電機(jī)（其中一臺(tái)備用），兩臺(tái)空-水冷卻器（其中一臺(tái)備用），若采用650 kW的直流電機(jī)，只需增訂一臺(tái)機(jī)，一臺(tái)空-水冷卻器，因?yàn)槟壳败埦€上，4 V、5 H、6 V、7 H、8 V均使用的是650KW的電機(jī)，這樣有利設(shè)備的日常維護(hù)，備件通用互換性好，有利于設(shè)備管理維護(hù)，大大減少了改造的成本，節(jié)約了備件成本，還為今后產(chǎn)能的釋放預(yù)留了一定的負(fù)荷空間。因此決定電機(jī)由原來功率463 kW（Z450-4B、P=463 kW、n=496-1230 r/min、DC660V）的電機(jī)擴(kuò)容為功率為650 kW的電機(jī)（Z500-4B、P=650 kW、n=550-1200 r/min、DC660V）的電機(jī)。

2.2 傳動(dòng)柜部分

因采用現(xiàn)在在用臺(tái)套型號(hào)的電機(jī)，傳動(dòng)柜不需要重新設(shè)計(jì)，只需要套用已有設(shè)備的設(shè)計(jì)，原來采用的是6KDV31150Q4G40C1，功率463 kW，電流750A，電壓DC660，勵(lì)磁27/DC220v。現(xiàn)在套用4-8架的傳動(dòng)裝置：6KD V31500Q4G40C1，功率650 kW，電流1050 A，電壓DC660，勵(lì)磁30/DC220v，均是使用現(xiàn)已有成套備件安裝。

2.3 電纜部分

由于電機(jī)功率擴(kuò)大，電纜載流量也發(fā)生變化。電纜型號(hào)需要重新確定。基于電纜的參數(shù)（溫升、電壓損失、機(jī)械強(qiáng)度、載流量）及選用原則計(jì)算。根據(jù)負(fù)荷及現(xiàn)場實(shí)際情況將原來有電纜更換為ZR-FF1KV 240 mm2。這里就電纜的選型加以計(jì)算。

電纜核算公式如下：S=IL/54.4×U`（銅線）

式中：I為導(dǎo)線中通過的最大電流（A）；L為導(dǎo)線的長度（M）；

U`為允許的電源降（V）；S為導(dǎo)線的截面積（mm2）

3 改造后運(yùn)行效果

2008年1月，利用年終檢修機(jī)會(huì)對(duì)3H電機(jī)進(jìn)行了擴(kuò)容改造，改造后電機(jī)具體運(yùn)行參數(shù)如表1。

通過表1的比較，電機(jī)在擴(kuò)容前后的電流有了明顯的變化，電機(jī)的負(fù)荷基本在中間值范圍，自改造以來，通過幾個(gè)月的運(yùn)行，沒有出現(xiàn)過因電機(jī)過負(fù)荷而導(dǎo)致的堆鋼事故，現(xiàn)在軋制各個(gè)品種的過程中，3H電機(jī)的電流都比較平穩(wěn)，在30%～60%之間，電機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定。

4 結(jié)語

改造前因3H電機(jī)過負(fù)荷的問題，工藝方面為了減小3H電機(jī)的負(fù)荷，對(duì)料型進(jìn)行了調(diào)整，這樣只是輕微的減小了3H機(jī)架的負(fù)荷，效果不是很好。電機(jī)擴(kuò)容改造后，3H機(jī)架能夠按標(biāo)準(zhǔn)來控制料型，這樣很大程度的減小軋機(jī)調(diào)整工的工作量。軋機(jī)操作方面，改造后3H軋機(jī)運(yùn)行因負(fù)荷穩(wěn)定，速度控制上更加的平穩(wěn)、可靠。

參考文獻(xiàn)

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