北營新1#高爐上料主皮帶電機功率驗算

馬長春

摘要：通過介紹北營新1#高爐裝料系統中上料主皮帶系統的主要技術參數，分析了主皮帶電機運轉控制的設備操作和聯鎖要求的主要特點，并對主皮帶電機的負載能力進行進一步的驗算探討，總結出皮帶上料系統在未來煉鐵工業中的發展趨勢。

關鍵詞：上料主皮帶；電機；功率；驗算

中圖分類號：TE321.3 文獻標識碼：A 文章編號：2095－6835（2014）09－0007－02

1上料主皮帶系統介紹

1.1結構圖

上料主皮帶結構圖如圖1所示。

圖1上料主皮帶的結構圖

1.2主要技術參數

上料主皮帶技術參數見表1.

1.3運行特點

上料主膠帶機TS102采用4機雙驅動滾筒傳動裝置和垂直拉緊裝置。傳動裝置設在上料主膠帶機通廊下中間部位的機械室內，膠帶機上配有防逆轉裝置、跑偏開關、拉繩開關、速度

監測裝置和縱向撕裂監測裝置等保護裝置，上料主皮帶機頭輪設清掃和除塵設施。

TS102上料主皮帶機由4臺電動機驅動，4臺電機按程序順序啟動，平時同時工作；當發生事故時，允許3臺電機工作。TS102上料主皮帶機為連續工作制，在裝料系統工作之前啟動（啟動順序為TS102-TS101；停車相反）；在TS102上料主皮帶機事故停機時，TS101和TC101膠帶機要必須立即停止，并立即關閉槽下所有閘門。

表1上料主皮帶技術參數

項目 參數 備注

輸送量

帶寬

輸送速度

水平長度

傾角

提升高度

驅動電機型號

減速機型號

慢速驅動（減速機） Q＝2 800 t/h

B＝1.8 m

V＝2.0 m/s

LK＝346.84 m

9.16 °

55.80 m

YKK4504-4

ML3PSF110-50

XWED15-8245A-231

4×315 kW

帶速0.3 m/s

環境要求布置，施工人員也按生產要求進行安裝施工，但是，仍需要通過檢測試驗來確定母線絕緣達到的運行要求值。

表1為某水電工程的全絕緣銅管屏蔽母線測試方出具的最終測試結果。

表1全絕緣銅管屏蔽母線測試結果

管母線

試驗段 絕緣電阻值 交流耐壓試驗

試驗前/MΩ 試驗后/MΩ 檢測結論 交流耐壓/kV 時間/min 檢測結論

A段 黃 100 600 100 900 合格 15 5 合格

綠 100 500 100 700 合格 15 5 合格

紅 100 600 100 750 合格 15 5 合格

B段 黃 100 300 100 500 合格 15 5 合格

綠 100 000 100 200 合格 15 5 合格

紅 98 000 100 100 合格 15 5 合格

從表1的檢測結果中可以看出，母線絕緣滿足相關設備的

規范要求，可以投入使用。

7結束語

全絕緣母線的現場安裝工序復雜，對安裝環境、安裝人員的技術和安裝工具的要求都較高，其接口安裝和跨越安裝同一般的空氣絕緣硬母線區別很大，必要時，需要廠家專業的技術指導。但是，隨著全絕緣母線生產廠家工序的不斷改進和在水電站工程的逐步推廣、應用，只要在安裝時緊緊把握各道工序，嚴格遵循廠家的設計圖紙和施工驗收規范的要求，就可以確保安裝按期、保質完工。

參考文獻

［1］劉錦江，支峰.試論全絕緣屏蔽銅管母線在變電站中的應用［J］.太原大學學報，2012（03）.

［2］劉慧琳.橋鞏水電站封閉母線設計［J］.紅水河，2010（02）.

〔編輯：白潔〕

Installation and Testing of Hydropower Fully Insulated Busbars

Wang Jian

Abstract: Hydropower projects fully insulated bus with the demanding environment, small installation space and other characteristics, describes the installation method, process steps, quality control and other aspects of the whole insulation test insulated bus and noted that during the installation process should pay attention to related matters, in order to fully insulated shielded copper bus bars provide a wide range of experience in the use of hydropower.

Key words: fully insulated pipes bus; initial installation; second installation; insulation test

2主皮帶電機運轉控制的設備操作與聯鎖

2.1上料主皮帶機的啟動方式

上料主皮帶機的4臺傳動電機同時工作，其電機的布置圖和啟動順序分別如圖2和圖3所示。

圖2Z-6上料主皮帶電機布置圖圖3Z-6上料主皮帶電機啟動和抱閘松開順序圖

當其中一臺電機出故障時，高爐仍能繼續生產，此時Z-6上料主皮機采用三臺電機傳動（輸送量減少25%），則電機的啟動順序見表2.

表2上料主皮帶電機啟動順序

方式 啟動順序號 備用的電機號

1 1，2，3 4

2 1，4，3 2

3 1，2，4 3

4 3，2，4 1

2.2設備的操作方法

高爐上料系統在高爐主控室操作，各設備的事故切斷開關放在礦槽電氣室，應急事故時，可以啟動事故切斷開關。高爐主控室的操作包括CRT全自動操作、CRT手動操作和CRT休止。操作人員可通過CRT鍵盤進行選擇。

手動操作又分為手動集中操作和機旁手動操作。手動集中操作是在中控室或礦槽電氣室通過CRT鍵盤對部分設備進行具有工藝聯鎖的手動操作和對各設備進行無工藝聯鎖的單獨鍵盤操作；機旁手動操作是指在機旁的操作箱上進行手動操作，這種操作方法只在設備單機試車和維修時使用，此時該機械設備和其他設備之間無聯鎖關系。

自動操作是在滿足工藝和設備聯鎖要求的條件下，連續自動地完成高爐裝料的整個生產作業過程。

2.3聯鎖要求

主皮帶電機運轉控制的聯鎖要求主要有：①主皮帶膠帶機試運轉時，禁止稱斗向膠帶上卸料；②TS101和TC101膠帶機事故停機時，所有閘門須馬上關閉；③TS102上料主皮帶機事故停機時，TS101和TC101膠帶機必須停止，并關閉所有稱斗閘門；④不論哪條膠帶發生故障，都要發出聲光報警信號。

3主皮帶電機功率驗算

滿負荷啟動時，要求靜功率N1與動功率N2之和與電機額定功率之比小于電動機的最大轉矩與額定轉矩之比。即：

（N1＋N2）/NH≤（Mmax/MH）K2.（1）

式中：N1——正常運轉時的功率（靜功率）；

N2——啟動時增加的功率（動功率）；

NH——電動機的額定功率；

Mmax——電動機允許的最大轉矩；

MH——電動機的額定轉矩；

K——電網的電壓降系數（一般為0.9）。

啟動時，膠帶機做勻加速運動，加速度a=v/t（m/s2）（速度v=2 m/s，t=8 s）。

3.1啟動物料時所需的動功率N物

啟動物料時所需的動功率N物按以下公式計算：

N物＝avM0/（1 000 η）＝0.00.QLv/tη.（2）

G0＝qL＝（Q/0.36 v）L. （3）

M0＝G0/g＝QL/3.6 v. （4）

式中：G0——整個輸送帶上物料的重量，N；

M0——整個輸送帶上物料的質量，kg；

L——輸送機長度，m；

Q——輸送機生產率，t/h；

q——輸送帶上物料線負荷，N/m；

η——傳動效率，數值為0.85；

v——輸送帶的速度，m/s。

傾角9.16°cos9.16＝0.965.

將v＝2.0 m/s，L＝346.84 m，Q＝2 800 t/h代入以上公式可計算得，N物＝710.382 kW。

3.2啟動輸送帶動功率N帶

啟動輸送帶動功率N帶計算公示如下：

N帶＝M帶av/（1 000 η）.（5）

G帶＝2Lq0. （6）

M帶＝G帶/g＝2Lq0/g. （7）

式中：G帶——輸送帶全部重量，N；

M帶——輸送帶全部質量，kg；

q0——膠帶單位長度重，N/m。

q0的值可查閱手冊得知，則N帶＝12.871 kW。

3.3啟動旋轉部件所需的動功率N旋

啟動旋轉部件所需的動功率N旋的計算公示為：

N旋＝mav/1 000 η.（8）

計算得N旋＝38.514 kW。

3.4啟動電機轉子所需要的動功率N電

啟動電機轉子所需要的動功率N電＝76.249 kW，則啟動時動功率N2為：

N2＝N物+N帶+N旋+N電. （9）

計算可得，N2＝838.057 kW。

現假設3臺電動機運轉的電壓為10 kV，電流為10 A，則N1＝3×10 000×10=300 kW，NH＝3×315=945 kW，Mmax/MH＝3.2 K＝0.9，代入公示（1）中可得：

（300＋838.057）/945＝1.205＜0.81×3.2＝2.59.

說明驗算電動機功率合格。

4皮帶上料的發展趨勢

采用皮帶上料可以減少高爐的基礎建設投資，帶式運輸機可采用交流電機驅動，有效地改善了爐頂裝料設備的受力狀態和工作條件，方便維修和增加設備的使用壽命，同時增大生產能力，容易實現大批料連續運輸，滿足大高爐冶煉強度的要求。

參考文獻

［1］嚴允進.煉鐵機械［M］.北京：冶金工業出版社，2004.

［2］周傳典.高爐煉鐵生產技術手冊［M］.北京：冶金工業出版社，2002.

〔編輯：李玨〕

Beiying New 1# Blast Furnace Main Belt Motor Power Calculation

Ma Changchun

Abstract: This paper introduces the main technical parameters of the main belt system material Beiying new 1# blast furnace charging system is analyzed, the main belt motor main characteristic of the equipment operation and interlocking control requirements, to further explore and check and load capacity of the main belt motor, summarizes the development trend of belt conveyor system at future of ironmaking industry in.

Key words: the main feeding belt; motor; power; checking

K——電網的電壓降系數（一般為0.9）。

啟動時，膠帶機做勻加速運動，加速度a=v/t（m/s2）（速度v=2 m/s，t=8 s）。

3.1啟動物料時所需的動功率N物

啟動物料時所需的動功率N物按以下公式計算：

N物＝avM0/（1 000 η）＝0.00.QLv/tη.（2）

G0＝qL＝（Q/0.36 v）L. （3）

M0＝G0/g＝QL/3.6 v. （4）

式中：G0——整個輸送帶上物料的重量，N；

M0——整個輸送帶上物料的質量，kg；

L——輸送機長度，m；

Q——輸送機生產率，t/h；

q——輸送帶上物料線負荷，N/m；

η——傳動效率，數值為0.85；

v——輸送帶的速度，m/s。

傾角9.16°cos9.16＝0.965.

將v＝2.0 m/s，L＝346.84 m，Q＝2 800 t/h代入以上公式可計算得，N物＝710.382 kW。

3.2啟動輸送帶動功率N帶

啟動輸送帶動功率N帶計算公示如下：

N帶＝M帶av/（1 000 η）.（5）

G帶＝2Lq0. （6）

M帶＝G帶/g＝2Lq0/g. （7）

式中：G帶——輸送帶全部重量，N；

M帶——輸送帶全部質量，kg；

q0——膠帶單位長度重，N/m。

q0的值可查閱手冊得知，則N帶＝12.871 kW。

3.3啟動旋轉部件所需的動功率N旋

啟動旋轉部件所需的動功率N旋的計算公示為：

N旋＝mav/1 000 η.（8）

計算得N旋＝38.514 kW。

3.4啟動電機轉子所需要的動功率N電

啟動電機轉子所需要的動功率N電＝76.249 kW，則啟動時動功率N2為：

N2＝N物+N帶+N旋+N電. （9）

計算可得，N2＝838.057 kW。

現假設3臺電動機運轉的電壓為10 kV，電流為10 A，則N1＝3×10 000×10=300 kW，NH＝3×315=945 kW，Mmax/MH＝3.2 K＝0.9，代入公示（1）中可得：

（300＋838.057）/945＝1.205＜0.81×3.2＝2.59.

說明驗算電動機功率合格。

4皮帶上料的發展趨勢

采用皮帶上料可以減少高爐的基礎建設投資，帶式運輸機可采用交流電機驅動，有效地改善了爐頂裝料設備的受力狀態和工作條件，方便維修和增加設備的使用壽命，同時增大生產能力，容易實現大批料連續運輸，滿足大高爐冶煉強度的要求。

參考文獻

［1］嚴允進.煉鐵機械［M］.北京：冶金工業出版社，2004.

［2］周傳典.高爐煉鐵生產技術手冊［M］.北京：冶金工業出版社，2002.

〔編輯：李玨〕

Beiying New 1# Blast Furnace Main Belt Motor Power Calculation

Ma Changchun

Abstract: This paper introduces the main technical parameters of the main belt system material Beiying new 1# blast furnace charging system is analyzed, the main belt motor main characteristic of the equipment operation and interlocking control requirements, to further explore and check and load capacity of the main belt motor, summarizes the development trend of belt conveyor system at future of ironmaking industry in.

Key words: the main feeding belt; motor; power; checking

K——電網的電壓降系數（一般為0.9）。

啟動時，膠帶機做勻加速運動，加速度a=v/t（m/s2）（速度v=2 m/s，t=8 s）。

3.1啟動物料時所需的動功率N物

啟動物料時所需的動功率N物按以下公式計算：

N物＝avM0/（1 000 η）＝0.00.QLv/tη.（2）

G0＝qL＝（Q/0.36 v）L. （3）

M0＝G0/g＝QL/3.6 v. （4）

式中：G0——整個輸送帶上物料的重量，N；

M0——整個輸送帶上物料的質量，kg；

L——輸送機長度，m；

Q——輸送機生產率，t/h；

q——輸送帶上物料線負荷，N/m；

η——傳動效率，數值為0.85；

v——輸送帶的速度，m/s。

傾角9.16°cos9.16＝0.965.

將v＝2.0 m/s，L＝346.84 m，Q＝2 800 t/h代入以上公式可計算得，N物＝710.382 kW。

3.2啟動輸送帶動功率N帶

啟動輸送帶動功率N帶計算公示如下：

N帶＝M帶av/（1 000 η）.（5）

G帶＝2Lq0. （6）

M帶＝G帶/g＝2Lq0/g. （7）

式中：G帶——輸送帶全部重量，N；

M帶——輸送帶全部質量，kg；

q0——膠帶單位長度重，N/m。

q0的值可查閱手冊得知，則N帶＝12.871 kW。

3.3啟動旋轉部件所需的動功率N旋

啟動旋轉部件所需的動功率N旋的計算公示為：

N旋＝mav/1 000 η.（8）

計算得N旋＝38.514 kW。

3.4啟動電機轉子所需要的動功率N電

啟動電機轉子所需要的動功率N電＝76.249 kW，則啟動時動功率N2為：

N2＝N物+N帶+N旋+N電. （9）

計算可得，N2＝838.057 kW。

現假設3臺電動機運轉的電壓為10 kV，電流為10 A，則N1＝3×10 000×10=300 kW，NH＝3×315=945 kW，Mmax/MH＝3.2 K＝0.9，代入公示（1）中可得：

（300＋838.057）/945＝1.205＜0.81×3.2＝2.59.

說明驗算電動機功率合格。

4皮帶上料的發展趨勢

采用皮帶上料可以減少高爐的基礎建設投資，帶式運輸機可采用交流電機驅動，有效地改善了爐頂裝料設備的受力狀態和工作條件，方便維修和增加設備的使用壽命，同時增大生產能力，容易實現大批料連續運輸，滿足大高爐冶煉強度的要求。

參考文獻

［1］嚴允進.煉鐵機械［M］.北京：冶金工業出版社，2004.

［2］周傳典.高爐煉鐵生產技術手冊［M］.北京：冶金工業出版社，2002.

〔編輯：李玨〕

Beiying New 1# Blast Furnace Main Belt Motor Power Calculation

Ma Changchun

Abstract: This paper introduces the main technical parameters of the main belt system material Beiying new 1# blast furnace charging system is analyzed, the main belt motor main characteristic of the equipment operation and interlocking control requirements, to further explore and check and load capacity of the main belt motor, summarizes the development trend of belt conveyor system at future of ironmaking industry in.

Key words: the main feeding belt; motor; power; checking