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专业电驱动控制、变频器制造商

19

2017

-

09

hjc888黄金城变频器在连铸机结晶器电磁搅拌中的应用

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一、连铸与电磁搅拌理论

随着用户对钢材质量提出越来越高的要求,使得提高铸坯质量成为连铸生产中的主要问题。铸坯内部质量在很洪流平上取决于铸坯内部是否泛起匀称而致密的等轴晶凝固组织。可是在连铸坯现实凝固历程中,由于钢水冷却速率很快,造成铸坯凝固时柱状晶的生长,往往爆发搭桥征象,带来缩孔偏折、松散、夹杂物群集等缺陷。

由于电磁场的作用具有非接触的特点,特殊适合于高温钢水这种特殊场合,连铸机的电磁搅拌手艺随之应运而生,它可以显著改善铸坯质量,因此在海内外受到高度重视并获得普遍应用。现在,炼钢厂连铸机电磁搅拌装置已经成为冶炼高件性能品种钢水必不可少的装备。

电磁搅拌的事情原理基于电磁感应定律,载流导体处于磁场中就要受到电磁力的作用而爆发运动。就此而言,电磁搅拌的事情原理和异步电机相同,搅拌器相当于电机的定子,钢水相当于电机的转子。由电磁搅拌器的线圈绕组爆发旋转磁场,在导电的钢水中爆发感应电流,感应电流与磁场作用爆发电磁力,对钢水起到了搅拌作用。连铸电磁搅拌的实质是借助在铸坯液相穴中感生的电磁力来强化钢水运动。带有电磁搅拌器的结晶器结构形式如下图所示:

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二、电磁搅拌对电源的特殊要求

电磁搅拌系统由两大部分组成:电磁搅拌器和变频电源。钢水之以是能被搅拌,是由于搅拌器引发的交变磁场穿透到铸坯的钢水内,在其中爆发感应电流,感应电流与磁场相互作用爆发电磁力,电磁力作用在钢水体积元上,从而推动钢水运动。其中感生电磁力与电流强度的平方成正比。电流越大,中央磁感应强度越高。一样平常情形下,结晶区电磁搅拌器要求中央磁感应强度幅值>500Gs;为包管抵达磁感应强度要求,必需要有足够大的电流。这就要求变频电源必需能够长时间提供大电流,通常要在抵达400A以上。

电磁搅拌器作用在钢水中电磁力和钢水搅拌的速率不但与电流强度有关,而

的影响很大。频率的选择主要和结晶钢管的导磁率、厚度、断面等因素亲近相关,它们不但影响最大电磁力的量值,选择不当还会弱化搅拌功率。一样平常情形下,为了包管磁场的穿透效果,最佳搅拌频率在1-8Hz之间,一样平常铸坯断面大,结晶器钢管厚的电源频率取低一点;断面小。钢管薄的电源频率取高一点。

由于大电流和钢水的热效应,搅拌器线圈温度较高,为了散热,搅拌器浸泡在冷却水中。这就要求搅拌器线圈的绝缘要很高,进而造成搅拌器线圈造价不菲。为了尽可能延伸搅拌器的使用寿命,变频电源要接纳低电压、大电流的设计原则,并要有平滑的输出波形,以避免输出电压中的高压峰值对线圈绝缘造成破损。

综上所述,电磁搅拌配套的变频电源要能够在低电压、频率低、大电流的情形下长时间可靠事情,对电磁搅拌器要提供须要的掩护。另外,通常情形下,启用电磁搅拌时,会有多台大功率变频电源同时势情,这就要思量阻止对电网爆发有害影响,影响其它用电装备的正常运行。

三、SVF-EV变频器适于电磁搅拌使用的特点

电磁搅拌电源基本可以分为两类:一是接纳分力组件,配合PLC或单片机、工控机,组成变频电源;二是接纳改装通用型变频器的要领。许多电源厂家通过攻关,研制出了分力组建的变频电源,可是由于海内电力电子手艺和产品工艺相对落伍,只能接纳通用型控制芯片和电子手艺,难以制造出高性能的交-直-交模式的专用电源;同时由于组件数目多,而生产没有规模,制造厂缺乏严酷的质量控制手段,这种电源的可靠性比大规模生产的通用型变频器更低,故障率偏高,并且泛起问题时不易查找到准确的故障点。接纳改装通用型变频器的要领与接纳分立组件组装相比,电源的可靠性要高许多,但并不是每一种变频器都适适用来刷新。这主要是由于通用型变频器是为控制交流电机而设计的,并不适于用作电磁搅拌电源。

SVF-EV变频器,与同类变频器相较量,更为适合改装成电磁搅拌用的变频电源。SVF-EV变频器内部安顿了直流电抗器,可以在电网电压瞬间波动时,掩护变频器的整流部分,同时也抑制了由于整流所爆发的部分谐波电流对电网的影响,改善了输入到变频器的电流波形,增强了变频器对抗电网电压浪涌的能力,同时交流电抗器还减小了由于谐波电流所爆发的谐波电压,减小了对同电源系统中的影响。变频器输出电流波形为正弦波,波形畸变率小,这关于掩护搅拌器线圈十分主要。在分立组件组成的电源系统中不可缺氨赡隔离变频器,在使用SVF-EV变频器时就不再需要。

SVF-EV变频器接纳了齐全的掩护功效,这为顺应冶金系统的卑劣情形,抵达高性能的要求提供了包管。例如:SVF-EV变频器接纳了三相输出电流检测,而不是通例的二相输出电流信号检测,因此变频器能凭证三相输出电流检测,而不是通例的二相输出电流信号检测,因此变频器能凭证三相输出电流的检测值,盘算三相输出电流之和,较快地输出掩护功效,在接纳SVF-EV变频器制造成的低频电源上得以所有实现。另外,诸如过流掩护、接地掩护、欠压掩护、过压掩护、欠载掩护、变频器低温/过热掩护、过热掩护、输入/输出相掩护等掩护功效也一应俱全。

四、详细实验计划及应用效果

某炼钢厂四号连铸机在设计、装置电磁搅拌系统的电源、控制系统时,经由充分考察、论证,这套电磁搅拌系统在四号连铸机的长时间使用批注,电磁搅拌在改善连铸坯柱状晶、搭桥、针孔,增添等轴晶区,镌汰因素偏析,减轻或消除中央松散和中央缩孔等方面的效果很是显着,对提高连铸坯质量具有显着作用。而SVF-EV变频器的稳固可靠运行,为电磁搅拌系统充分验展作用提供了基础包管。

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