Toepassing van Frequentieomvormers (VFD's) in Metallurgische Apparatuur

Frequentieomvormers (Variable Frequency Drives, VFD's) worden uitgebreid en kritisch toegepast in metallurgische apparatuur en dienen als een essentieel elektrisch aandrijfapparaat voor de moderne metallurgische industrie om efficiënte, energiebesparende, precieze en geautomatiseerde productie te bereiken.

I. Belangrijkste toepassingsgebieden en apparatuur

Het metallurgische proces omvat voornamelijk ijzerbereiding, staalbereiding, walsen en hulp processen, waarbij VFD's overal bij betrokken zijn.

1. Verwerking van grondstoffen en ijzerbereidingsproces

Hoogoven laadsysteem: Bestuurt de hoofdhijs- en staaf, waardoor een soepele start, precieze stop en snelheidsregeling van de skipwagen mogelijk is om een uniforme verdeling van de lading in de hoogoven te garanderen.

Hoogovenblazer: Regelt nauwkeurig het luchtvolume en de druk, wat een van de belangrijkste toepassingen is voor energiebesparing. Het vervangen van traditionele demper/klepbesturing door VFD-snelheidsregeling kan het energieverbruik drastisch verminderen.

Stofverwijderingsventilatoren: Gezien het extreme stof in fabrieken passen deze ventilatoren het luchtvolume aan op basis van de bedrijfsomstandigheden. VFD-werking leidt tot aanzienlijke energiebesparingen.

Varkensgietmachine: Regelt de snelheid van de transportketting om verschillende temperaturen van gesmolten ijzer en koelvereisten te accommoderen.

2. Staalbereidings- en continu gietproces

Converter/elektrische vlamboogoven: Het kantelmechanisme en de lanshijskraan vereisen een soepele en precieze positioneringsregeling, die VFD's bieden via nauwkeurige koppel- en snelheidsregeling.

Laadwagen/slakkenwagen: Snelheidsregeling en start/stop-regeling voor het reismechanisme, vereist een soepele werking om spatten van gesmolten metaal te voorkomen.

Continu gieter:

Vormoscillatie: Vereist extreem hoge precisie frequentie- en golfvormregeling (bijv. sinusvormig, niet-sinusvormig) om de oppervlaktekwaliteit van de gegoten streng te verbeteren.

Terugtrekmachine/dummy bar: Regelt de gietsnelheid, gesynchroniseerd met vormoscillatie en secundaire koeling om constant of variabele snelheidsgieten te bereiken.

Segmentaandrijvingen: Multi-motor synchrone besturing zorgt ervoor dat de streng uniform wordt uitgetrokken.

3. Staalwalsen (kern toepassingsgebied)
Dit is het meest veeleisende en complexe gebied voor VFD-prestaties.

Voorwals, afwerkingswals: Hoofdaandrijfmotoren waren traditioneel DC, maar worden nu op grote schaal vervangen door hoogvermogen AC VFD-aandrijvingen (bijv. vectorbesturing voor synchrone motoren). Ze vereisen een extreem hoge dynamische reactiesnelheid, koppelregelingsnauwkeurigheid en overbelastingscapaciteit voor een stabiel wals proces.

Afwikkelaar/afwikkelaar: Vereisen constante spanningsregeling. De VFD past automatisch de snelheid en het koppel aan naarmate de spoeldiameter verandert, waardoor een strakke en platte spoelvorm wordt gegarandeerd.

Loopers: In continue walserijen vereist de hoogtebesturing van de looper een snelle en precieze koppelrespons om een constante micro-spanning te behouden, waardoor ophoping of uitrekking van het materiaal wordt voorkomen.

Transportrollentafels: Talrijke rollentafelmotoren worden in groepen bestuurd door VFD's om snelheidsynchronisatie en zacht starten/stoppen te bereiken, waardoor impact en krassen op het staloppervlak worden verminderd.

4. Hulp- en openbare voorzieningen

Diverse pompen (Circulerende waterpompen, koelwaterpompen, hydraulische stationpompen): Pas de flow aan op basis van de werkelijke vraag, waardoor aanzienlijke energiebesparingenworden bereikt.

Persluchtsysteem: Regelt de compressorsnelheid om de pijpleidingdruk te stabiliseren, waardoor frequente lijnstart/stop-cycli worden vermeden.

Hijsapparatuur (Bovenloopkranen, metallurgische kranen): Hijs-, lange verplaatsings- en dwarsverplaatsingsmechanismen vereisen allemaal VFD-snelheidsregeling om extreme soepelheid, precisie en veiligheid te bereiken bij het hanteren van gesmolten metaal, waardoor het slingeren van de lading wordt voorkomen.

II. Kernvoordelen die VFD-toepassing met zich meebrengt

• Uitstekende energiebesparing: Het meest directe economische voordeel. Voor ventilator- en pomplasten kan het gebruik van VFD's voor snelheidsregeling 20%-50% besparen in vergelijking met traditionele klep/demperbesturing. Voor cyclische belastingen vermindert het het energieverbruik zonder belasting.
• Verbeterde procesbesturingsnauwkeurigheid en productkwaliteit:

Maakt precieze snelheids-, koppel- en spanningsregeling mogelijk.

Zorgt voor snelheids cascade en constante micro-spanning in continue walserijen.

Verbetert de maatnauwkeurigheid (dikte, profiel) en oppervlaktekwaliteit van gewalste producten.

Zacht starten en soepele snelheidsregeling:

Elimineert de elektrische (5-7 keer nominale stroom) en mechanische (tandwielen, lagers) schok van direct-on-line starten, waardoor de levensduur van de apparatuur wordt verlengd.

Biedt brede, soepele en traploze snelheidsregeling.

Verbeterde automatisering en intelligentie:

Als een uitvoerende eenheid, integreert naadloos in PLC/DCS-systemen voor volledig geautomatiseerde procesbesturing.

Faciliteert bewaking op afstand, foutdiagnose en voorspellend onderhoud.

Hoge betrouwbaarheid en aanpassingsvermogen:

Moderne VFD's bevatten uitgebreide beschermingsfuncties (overstroom, overspanning, overbelasting, faseverlies, enz.).

Beschikken over gespecialiseerde ontwerpen of beschermende maatregelen voor ruwe metallurgische omgevingen (hoge temperatuur, stof, geleidend metaalstof, trillingen).