陳 曠 高見(jiàn)峰 劉 欣 馬 磊 祝 慶

連續(xù)鑄軋生產(chǎn)中除氣設(shè)備轉(zhuǎn)子電控系統(tǒng)優(yōu)化應(yīng)用研究

陳 曠 高見(jiàn)峰 劉 欣 馬 磊 祝 慶

（商丘陽(yáng)光鋁材有限公司，商丘 476000）

針對(duì)連續(xù)鑄軋生產(chǎn)中存在除氣設(shè)備轉(zhuǎn)子停止或葉輪破損現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)不及時(shí)造成在線或批量質(zhì)量廢品的事例，對(duì)除氣設(shè)備的電控系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化改造，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子停止、葉輪破損后實(shí)時(shí)報(bào)警，杜絕在線或批量廢品的產(chǎn)生。同時(shí)，針對(duì)轉(zhuǎn)子在系統(tǒng)停電后再次來(lái)電，轉(zhuǎn)子自動(dòng)啟動(dòng)導(dǎo)致轉(zhuǎn)子報(bào)廢的事例，對(duì)除氣設(shè)備轉(zhuǎn)子電控系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化改造，實(shí)現(xiàn)停電后，電轉(zhuǎn)子手動(dòng)啟動(dòng)，杜絕轉(zhuǎn)子自動(dòng)啟動(dòng)造成轉(zhuǎn)子報(bào)廢。除氣設(shè)備轉(zhuǎn)子電控系統(tǒng)的優(yōu)化，經(jīng)濟(jì)效益顯著，具有較強(qiáng)的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

連續(xù)鑄軋 除氣 氫含量 轉(zhuǎn)子 報(bào)警

商丘陽(yáng)光鋁材有限公司是以生產(chǎn)雙零鋁箔坯料為主導(dǎo)產(chǎn)品的一家鋁加工企業(yè)，目前隨著雙零鋁箔坯料市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，客戶對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的要求也日益提高。雙零鋁箔連續(xù)鑄軋生產(chǎn)中氫含量是生產(chǎn)中的一項(xiàng)重要指標(biāo)，其指標(biāo)的高低直接反應(yīng)后續(xù)產(chǎn)品內(nèi)在質(zhì)量情況。在連續(xù)鑄軋生產(chǎn)主要通過(guò)熔體精煉除氣和除氣設(shè)備在線除氣來(lái)有效降低和控制熔體氫含量，目前行業(yè)要求，生產(chǎn)雙零鋁箔坯料時(shí)，設(shè)備除氣后氫含量必須控制在0.11ml/100gAl以內(nèi)。

在線除氣設(shè)備是降低氫含量的最后一道工序，其除氣效率和除氣效果十分關(guān)鍵，連續(xù)鑄軋中在線除氣設(shè)備采用旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子除氣法，根據(jù)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的不同，主要分為Alpur法和SNIF法兩種,兩種方法的工藝原理基本一致，主要為惰性氣體以細(xì)?。ˋr或N2）的分散性氣泡的形式在該裝置的熔池底部導(dǎo)入，這些氣泡在上升過(guò)程中，帶動(dòng)夾雜物、氫和鹽類等雜質(zhì)上浮，以達(dá)到除氫和除夾雜物的目的。在實(shí)踐使用過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)由于設(shè)備電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)未充分考慮使用特點(diǎn)，在使用中出現(xiàn)了一些不適用的地方。公司設(shè)備技術(shù)人員結(jié)合實(shí)際，對(duì)轉(zhuǎn)子電控系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化，效果明顯。

1 轉(zhuǎn)子自動(dòng)停止不能報(bào)警

（1）具體事例。在生產(chǎn)中有一次事例，技術(shù)人員在現(xiàn)場(chǎng)巡檢中，發(fā)現(xiàn)石墨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為零，而系統(tǒng)未報(bào)警，立即通知電工維修，并導(dǎo)致在線卷切廢，廢品4t左右。

（2）原因。除氣箱轉(zhuǎn)子電控設(shè)計(jì)程序默認(rèn)有生產(chǎn)和停機(jī)兩種工作模式，生產(chǎn)中處于運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，停機(jī)中處于轉(zhuǎn)子處于停止?fàn)顟B(tài)。設(shè)備原有程序未將轉(zhuǎn)子的運(yùn)轉(zhuǎn)和停止程序進(jìn)行區(qū)分，默認(rèn)運(yùn)轉(zhuǎn)和停止均為正常狀態(tài)，轉(zhuǎn)子停止并未設(shè)定報(bào)警程序。

（3）解決辦法。增設(shè)生產(chǎn)和停機(jī)兩種轉(zhuǎn)子狀態(tài)程序，并設(shè)置即時(shí)報(bào)警。

為此，在電控程序中設(shè)計(jì)了兩種程序模式，一種是生產(chǎn)模式，一種是停機(jī)模式，生產(chǎn)模式默認(rèn)轉(zhuǎn)子正常運(yùn)轉(zhuǎn)；停機(jī)模式默認(rèn)轉(zhuǎn)子處于停止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)處于生產(chǎn)模式時(shí)給定一個(gè)速度反饋，當(dāng)速度低于程序中設(shè)定的速度時(shí)立即進(jìn)行報(bào)警，做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)及時(shí)處理，從而避免非停機(jī)狀態(tài)中轉(zhuǎn)子停止對(duì)生產(chǎn)造成的損失。

2 轉(zhuǎn)子葉輪破損無(wú)法立即報(bào)警

（1）事例。在生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)一次事例，除氣箱出口氫含量出現(xiàn)異常，氫含量達(dá)到0.14ml/100gAl以上，而上一熔次氫含量在0.11 ml/100gAl以內(nèi)（每熔次測(cè)一次氫，每熔次熔體重量為25t左右）。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)排查，發(fā)現(xiàn)除氣箱石墨轉(zhuǎn)子葉輪破損，部份葉輪碎塊掉入箱體鋁液中，導(dǎo)致除氣效率降低。由于轉(zhuǎn)子速度無(wú)異常且沒(méi)有實(shí)時(shí)報(bào)警，且為SNIF類除氣設(shè)備，設(shè)備密封性能好，無(wú)法判斷葉輪具體破損的時(shí)間，加上排除設(shè)備故障，共計(jì)30t左右的產(chǎn)品被判為廢品，損失巨大。

（2）原因。除氣箱電控系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)時(shí)未考慮轉(zhuǎn)子葉輪破損，未進(jìn)行轉(zhuǎn)子負(fù)荷大小比較報(bào)警。

（3）解決辦法。增設(shè)轉(zhuǎn)子電流檢測(cè)及報(bào)警裝置，設(shè)置下限電流報(bào)警，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子破損后即時(shí)報(bào)警。

轉(zhuǎn)子組件由轉(zhuǎn)軸和葉輪組合而成，通過(guò)轉(zhuǎn)子電機(jī)（AC380V 50Hz 1.5KW）變頻器控制驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)，試驗(yàn)檢測(cè)不同狀態(tài)下轉(zhuǎn)子電流，轉(zhuǎn)子組件完整狀態(tài)下電流2.8A，轉(zhuǎn)子不帶葉輪狀態(tài)電流為0.8A，轉(zhuǎn)子葉輪破損電流低于2.0A（根據(jù)葉輪破損狀態(tài)不同，有所不同）。為此，在電控系統(tǒng)中，增設(shè)轉(zhuǎn)子電流檢測(cè)及報(bào)警裝置，設(shè)定轉(zhuǎn)子下限電流為2.0A（此下限可調(diào)），在生產(chǎn)模式下當(dāng)電流低于2.0A時(shí)，系統(tǒng)立即報(bào)警，較好地解決了轉(zhuǎn)子組件中葉輪破損未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題。

3 停電后再次來(lái)電，轉(zhuǎn)子自動(dòng)啟動(dòng)，導(dǎo)致轉(zhuǎn)子破損報(bào)廢

（1）事例。在生產(chǎn)中有一次事例，由于電力供應(yīng)問(wèn)題，導(dǎo)致車間停電，此時(shí)轉(zhuǎn)子停止運(yùn)行，數(shù)小時(shí)后再次來(lái)電，轉(zhuǎn)子自動(dòng)啟動(dòng)，由于除氣箱體內(nèi)鋁液溫度低，對(duì)轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)起到阻礙作用，導(dǎo)致轉(zhuǎn)子破損報(bào)廢，損失6萬(wàn)余元，損失巨大。

（2）原因。除氣箱電控設(shè)計(jì)程序設(shè)定轉(zhuǎn)子啟停由觸摸屏控制，觸摸屏上設(shè)有“轉(zhuǎn)子啟動(dòng)”“轉(zhuǎn)子停止”兩個(gè)啟停開關(guān)，在正常生產(chǎn)中“轉(zhuǎn)子啟動(dòng)”開關(guān)始終處于置“1”狀態(tài)，停電再得電后轉(zhuǎn)子信號(hào)亦始終處于置“1”狀態(tài)，即自動(dòng)啟動(dòng)。

（3）解決辦法。優(yōu)化原有程序，設(shè)置停電后再次來(lái)電后轉(zhuǎn)子手動(dòng)啟動(dòng)程序，避免轉(zhuǎn)子自動(dòng)啟動(dòng)破損報(bào)廢。

對(duì)電控程序進(jìn)行優(yōu)化，在STP7-300 CPU程序的OB塊中增加得電重啟進(jìn)行掃描置“0”控制，即在掃描OB塊中增加轉(zhuǎn)子啟動(dòng)得電置“0”控制，實(shí)現(xiàn)了停電后再次來(lái)電時(shí)轉(zhuǎn)子不會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)，需人工手動(dòng)啟動(dòng)，從而避免了轉(zhuǎn)子啟動(dòng)后破損造成的巨大經(jīng)濟(jì)損失。

通過(guò)對(duì)除氣箱轉(zhuǎn)子電控系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，進(jìn)一步完善了設(shè)計(jì)模塊程序的對(duì)于生產(chǎn)的適用性，杜絕了因轉(zhuǎn)子電控系統(tǒng)問(wèn)題造成的質(zhì)量廢品產(chǎn)生和轉(zhuǎn)子的損壞，經(jīng)濟(jì)效益顯著，具有較強(qiáng)的實(shí)踐應(yīng)用價(jià)值。

Study on the Optimization of the Electric Control System of the Rotor in Continuous Casting and Rolling Production

CHEN kuang,GAO Jianfeng,LIU Xin,MA Lei,ZHU Qing
(Shangqiu sunshine Aluminum Co., Ltd.,Shangqiu 476000)

In view of the existing in the continuous roll casting production stop or impeller degassing equipment rotor broken phenomenon found not timely on-line or batch quality waste, optimize the degassing equipment of electric control system after modification, rotor stops, impeller breakage real-time alarm, put an end to the on-line or batch of waste; For rotor after system blackout calls again at the same time, the rotor automatically start causing rotor scrap, optimize the rotor degassing equipment electronic control system after modification, implementation power electric rotor manual start later, put an end to the rotor automatically start causing rotor scrap.

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