变频调速技术在电石冶炼配料系统中的应用

变频调速技术在电石冶炼配料系统中的应用

王健

鄂尔多斯市双欣化学工业有限责任公司  内蒙古自治区鄂尔多斯市  016062

摘要：随着经济的发展与产业升级，制造行业中的技术得到了提升，尤其电石冶炼工艺的不断加强，促进了生产效率的提升。变频调速技术已成为当前时代下成熟的技术形态，在生产制造领域有了广泛的应用，变频调速技术主要是控制电机转速与电源频率之间的相互作用，从而达到控制电机转速的目的。变频调速技术应用于电石冶炼配料系统中，能够产生转差补偿，增强动态访问，文章以此为研究方向，分析变频调速技术在电石冶炼配料系统中的应用，为提升变频调速技术水平提供支持。研究成果发现变频调速技术能够提升在电石冶炼配料系统中的工作效率。

关键词：变频调速技术；电石冶炼；配料系统

引言

PVC行业的快速发展带动了电石产能的提升，使得该行业得到前所未有的发展空间。电石工业发展较为悠久，近年来电石产量已经成为在世界范围内占据优势。由于石油PVC法生产骤减，使得电石PVC法得到重视。电石冶炼配料系统作为生产效率的重要控制环节，探索变频调速技术在其中的运用成效具有一定现实意义。

1变频调速技术在大型密闭电石炉（30000kVA）配料系统中的作用

大型密闭电石炉的诞生是我国化工工业发展国产化研究的成就，是国家工业科学发展的实践研究成果。通过近30年的技术引进、吸收、应用炉型已由开放型转为密闭型，容量的准入条件要求大于27000kVA．新型密闭炉的多项工艺技术指标成为项目审批准入条件指标。

大型密闭电石炉设计中由于加料量大，炉盖人工操作门孔封闭。炉内微负压操作，远端集中温度调节，上料改为顶部下料管加料。加料系统设计由圆盘给料机、9根以上下料管、皮带输送机、变频调速混料加料装置等组成。变频调速的主要功能：①实现按设置比例混料；②根据炉温和生产量及时加料，保持炉内和下料管满料。

大型密闭电石炉对原料的要求较高，焦炭的水分＜1％，含粉末（5mm以下）＜3％，石灰石煅烧后要求不氧化；焦炭水分烘干后，保持焦炭不吸入大气水分。都要求在短时间内使用，从焦炭水分烘干窑、气烧石灰窑到电石炉顶加料要实现连续作业，焦炭和石灰加料时温度较高，必须实现机械加料。变频调速系统要求与石灰和焦炭上料系统实现连锁。大型密闭电石炉的设计审查中，按照行业准入条件要求每吨成品电石综合电耗3250°，电石炉中的电极陪烧要实现边生产边陪烧，以消除干烧能耗，所以，要求变频加料系统在出炉和陪烧电极时有较强的可靠性。

2变频调速技术在电石冶炼配料系统中应用

2.1电石冶炼配料系统过程控制

按照科学规定的步骤完成电石冶炼配料系统的过程控制，首先经由原料称重后输送至电石原料机，通过控制仪表将质量数据量化，转化为数字信号进行传输转换，为具体参数进行分析。其次将这些信号转为模拟电流控制器，融合内部因素的详细运算值进行规定运算。最后计算得出的模拟信号加之内定的运算流量，增加到应降低的给料机转速，为其提供标准的转速范围内，保证产品质量最佳。如此经过以上操作提升电石生产配料系统的效率。

2.2变频器型号选择

圆盘给料机的型号上文已经给出，其功率为11kW，额定电流为25A，由于圆盘给料机一直处于运行的状态，对变频器输出电流具备一定的要求，应该保持在1.05-1.1倍之间。在正常电石冶炼配料的过程中，一旦现场的物料供给均匀性较好，则变频器的工作频率降低。反之，对变频器的频率要求较高。因此，依据工业标准以及应用现状，选择创杰公司变频器，型号为ACT产品。

2.3变频器的安装环境要求

因电石炉系统所配的物料种类主要有热焦炭、石灰2种。从焦炭烘干窑出的热焦炭和气烧石灰窑出的热石灰在上料混合过程中会产生大量粉末，除尘不好时使变频器积尘较多，变频器柜内温升较快，变频器内半导体器件容易损坏，实施时，我们采用2台变频器柜，柜内变频器分成上下两层布置，并在上下变频器之间加1块隔板，同时在控制柜后门上部安装轴流风扇外接通风筒，前门下部安装出口过滤器，避免粉尘污染。

2.4电机电源供电要求

电源需要具有辅路供电的稳定保障，电机具有较强的抗干扰能力，双向供电稳定了变频器的工作与圆盘给料机的精确配比，也最大程度地降低了故障的产生。但因为机械运转中无法避免人为损坏和故障的意外出现，因此双路电机供电是对电机电源的基本要求，根据现场生产情况进行灵活切换，保证正常运行的基础要求。

2.5系统的过程控制

变频调速配料系统主要通过电子信号传输改变原料之间的掺杂配比，以达到标准的生产结果，由变频调速技术控制全局，为电子配料料斗秤输送标准各原料的不同重量，进而传送至圆盘给料机进行混合，材料配比、计量、称重都通过变频调速系统接口完成。而接受料仓有极其敏感的重量传感器，能够将原料重量信息传输至计算机进行运算，如此便可以配比出最佳质量的焦炭与石灰。而称重机的传感信号将原料参数能够转为数字信号输送至系统中，经由网络传输至上位机，这其中的模拟信号传输由低频段的电流信号生成。模拟信号通过调解器控制，将信号内部运算后在传输至变频调速器，变频调速器根据所下达的指令进行规范地频率转速，如此给料机能够精准地输送所需要加工的原料质量。变频调速器在工作中可以通过称重信号灵活掌握原料当前所需的振动频率，如此便可以使得不同原料的重量配比和给料机的输送达到均衡标准。变频调速器系统参数的运行过程能够经由工控机实时监控，也能够由人工操作控制变量，可靠的系统与操作性实现了电石冶炼配料生产的自动化。

3应用注意事项

第一，变频器外部存在外部电磁干扰，可在变频器输入端安装噪声滤波器，减少电源线干扰；改变接地方式，将动力接地改变为单独接地；接触器控制线圈安装防冲击装置。第二，在安装环境方面，可对变频器柜进行双层设置，并添加隔板，安装风险并外接风筒，避免粉尘污染的对变频器的影响。第三，减少外部干扰的产生。在当前的变频器市场中，通常采用的都是PWM控制方式，避免电压波形畸变的产生。经过多次试验分析，隔离处理效果良好，满足系统高精度运行。

结语

总而言之，变频器调速技术在今天的应用范围已经逐渐广泛。此次针对其在电石冶炼配料系统中的应用，能够有效解决系统可靠性问题，缓解给料机无法持续给料的状况。同时，该技术的运用，使得电石冶炼配料系统精度以及效率得到明显提升，带来良好的社会效益与经济效益。

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