電磁攪拌在煉鋼中的應(yīng)用和常見故障

1、<p>　　電磁攪拌在煉鋼中的應(yīng)用和常見故障</p><p>　　摘&#160; 要：闡述了新疆八一鋼鐵公司第一煉鋼廠150T連鑄機(jī)引進(jìn)電磁攪拌裝置的原理，以及在實(shí)際運(yùn)用中電磁線圈和逆變柜常見故障的解決方法和相關(guān)經(jīng)驗(yàn)。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：電磁攪拌、變頻電源、IGBT(大功率晶體管)、逆變柜 </p><p>　　中圖分類號(hào)： O441

2、文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A </p><p>　　【論文正文】：&#160; </p><p>　　一、電磁攪拌器的工作原理 </p><p>　　電磁攪拌的工作原理，基于兩個(gè)基本定律：一是運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)電鋼水與磁場相互作用產(chǎn)生感應(yīng)電流，二是載流鋼水與磁場與磁場相互作用產(chǎn)生電磁力。電磁力作用在鋼水每個(gè)體積單元上，從而驅(qū)動(dòng)鋼水流動(dòng)。就交流感應(yīng)而言電磁攪拌的工作原理和異步電機(jī)類

3、似（攪拌器線圈相當(dāng)于電機(jī)定子，流動(dòng)的鋼水好比電機(jī)轉(zhuǎn)子），由多相（兩相或三相）線圈繞組產(chǎn)生行波磁場或旋轉(zhuǎn)磁場，在導(dǎo)電的鋼水中產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流與 </p><p>　　磁場相互作用產(chǎn)生電磁力，對(duì)鋼水起攪拌作用。就直流感應(yīng)而言，是通過恒定磁場與運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)電鋼水相互作用，在鋼水中產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流與磁場相互作用產(chǎn)生電磁力，此電磁力的方向恰好與鋼水的運(yùn)動(dòng)方向相反，對(duì)鋼水起制動(dòng)作用，因此這種攪拌被稱為電磁制動(dòng)。 &l

4、t;/p><p>　　二、電磁攪拌裝置的作用： </p><p>　　1、&#160;成份的均勻化并消除偏析，提高產(chǎn)品質(zhì)量 </p><p>　　2、氣泡和夾雜物上浮，提高產(chǎn)品質(zhì)量 </p><p>　　3、 縮短熔化時(shí)間、降低能耗，節(jié)省生產(chǎn)成本 </p><p>　　4、防止氧化，提高原料的利用率，增大效益空間

5、</p><p>　　5、實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)控制且維護(hù)方便簡單 </p><p>　　6、實(shí)現(xiàn)了合金溶液溫度的精確控制 </p><p><b>　　三、系統(tǒng)組成: </b></p><p>　　電磁攪拌系統(tǒng)：一般由攪拌器線圈，閉路循環(huán)冷卻水系統(tǒng)，電攪電控系統(tǒng)三部分組成。 </p><p><b&g

6、t;　　水冷系統(tǒng) </b></p><p>　　為了達(dá)到控制水質(zhì)并與線圈進(jìn)行熱交換的目的，本系統(tǒng)有兩套冷卻水裝置，一套是用于冷卻線圈的純水系統(tǒng)，另一套是用于冷卻純水的冷卻系統(tǒng)。線圈所產(chǎn)生的熱量首先通過循環(huán)的純水帶出，然后通過對(duì)水質(zhì)要求不高的工業(yè)水經(jīng)過板式換熱器給純水冷卻。首次使用提供為6m3㎡的電磁攪拌器線圈冷卻用純凈水，以充滿水箱和通水管道，系統(tǒng)正常工作后，按純凈水箱的水位定期補(bǔ)水。純凈水的運(yùn)行方式

7、為閉路循環(huán)。 </p><p><b>　　電攪電控系統(tǒng)： </b></p><p>　　系統(tǒng)組成：由供電電路、控制電路、整流電路、濾波及補(bǔ)償電路、逆變電路、參考綜合電路、脈寬調(diào)制電路、保護(hù)電路、檢測電路和其他輔助電路。 </p><p>　　電磁攪拌器控制設(shè)計(jì)基本參數(shù)：線圈電流，電壓，頻率等。 </p><p><

8、;b>　　系統(tǒng)的特點(diǎn)： </b></p><p>　　1）、技術(shù)先進(jìn)，產(chǎn)品可靠性高 </p><p>　　2）、具有目前最先進(jìn)的故障診斷功能，本系統(tǒng)的診斷優(yōu)于目前國內(nèi)和國外進(jìn)口的所有各種電磁攪拌電控系統(tǒng) </p><p>　　四、常見故障及分析、解決辦法：應(yīng)用、改進(jìn)和管理經(jīng)驗(yàn) </p><p>　　電磁攪拌系統(tǒng)自從安裝投產(chǎn)以

9、來，至今已使用了將近一年，在實(shí)際運(yùn)用中也遇到了一些技術(shù)難題。通過實(shí)踐摸索我們總結(jié)了一些故障處理辦法，分別如下： </p><p><b>　　IPM故障： </b></p><p><b>　　故障現(xiàn)象： </b></p><p><b>　　（1）、系統(tǒng)停攪 </b></p><

10、p>　　（2）、SPWM板上排燈中對(duì)應(yīng)模塊的紅色發(fā)光二極管量亮 </p><p>　　（3）、脈寬板封鎖紅燈亮 </p><p><b>　　分析原因： </b></p><p>　　（1）、主回路中連接到EMS連線可能短路 </p><p>　?。?）、KQD板故障 </p><p>&l

11、t;b>　　解決辦法： </b></p><p>　?。ǎ保y量主回路是否短路 </p><p>　?。ǎ玻?、檢查ＫＱＤ插接件接觸是否正常，檢查ＫＱＤ板輸入電源；檢查控制變壓器輸入電源判斷是電源故障還是變壓器故障 </p><p>　　２）三相不平衡故障 </p><p>　　故障現(xiàn)象：運(yùn)行電流中兩相之間相差３０％，系統(tǒng)停

12、攪 </p><p><b>　　分析原因： </b></p><p>　?。?）、本體線圈中有一相有斷開的情況 </p><p>　?。?）、KCK、KLB有故障，電流傳感器松動(dòng) </p><p><b>　　解決辦法： </b></p><p>　?。?）、停機(jī)的情況下，

13、測試攪拌器兩相之間電阻情況 </p><p>　　（2）、檢查KCK傳感器接插件接觸情況 </p><p>　　（3）、檢查KCK板的信號(hào)輸入輸出是否正常，否則更換KCK板 </p><p>　?。?）、檢查KLB板卡插接情況，輸入輸出是否正常，否則更換KLB板。 </p><p><b>　　3）過流故障 </b>&l

14、t;/p><p>　　故障現(xiàn)象：運(yùn)行電流超過最大額定電流 </p><p>　　分析原因：設(shè)定電流超過額定最大電流 </p><p>　　解決辦法：降低設(shè)定值 </p><p><b>　　4）預(yù)充電故障 </b></p><p>　　故障現(xiàn)象：預(yù)充電接觸器不吸合 </p><p&

15、gt;　　分析原因：主回路電源沒有合 </p><p>　　解決辦法：合上主回路電源 </p><p>　　5）IPC電源故障 </p><p>　　故障現(xiàn)象：UPS報(bào)警，工控柜后各輸入輸出板電源燈不亮 </p><p>　　分析原因：工廠停電或工控柜內(nèi)QA0和QA3未接通 </p><p>　　解決辦法：停電則停系統(tǒng)

16、或接通QA0和QA3 </p><p><b>　　6）線圈溫度高 </b></p><p>　　故障現(xiàn)象：界面顯示線圈溫度高，系統(tǒng)報(bào)警停攪 </p><p>　　分析原因：二冷水未開，線圈中有雜質(zhì)引起短路 </p><p>　　解決辦法：使用前半小時(shí)開二冷水或清洗線圈 </p><p>　　7）

17、水流量不足，水溫高 </p><p>　　故障現(xiàn)象：界面顯示水流量小，系統(tǒng)報(bào)警停攪 </p><p>　　分析原因：二冷水未開，線圈中有雜質(zhì)阻塞管道 </p><p>　　解決辦法：使用前半小時(shí)開二冷水或清洗線圈，水溫高則馬上停止使用系統(tǒng) </p><p><b>　　8）主接觸器故障 </b></p>&

18、lt;p>　　故障現(xiàn)象：主接觸器不合閘 </p><p>　　分析原因：不具備合閘條件 </p><p>　　解決辦法：查梯形圖 </p><p>　　9）220V電源故障 </p><p>　　故障現(xiàn)象：界面顯示該故障 </p><p>　　分析原因：工控柜內(nèi)對(duì)應(yīng)各逆變柜內(nèi)開關(guān)電源未開或逆變柜內(nèi)空開未開 <

19、;/p><p>　　解決辦法：接通工控柜內(nèi)相應(yīng)空開（例：第一流QA01-1），接通逆變柜內(nèi)空開。 </p><p><b>　　10）散熱器故障 </b></p><p>　　故障現(xiàn)象：（1）散熱器發(fā)熱燙手，（2）散熱器不發(fā)熱。 </p><p>　　分析原因：（1）風(fēng)機(jī)接觸不良或損壞環(huán)境溫度高 </p>&l

20、t;p><b>　?。?）溫度開關(guān)壞 </b></p><p>　　（3）溫度開關(guān)連線有松動(dòng) </p><p>　　解決辦法：（1）更換風(fēng)機(jī)降低環(huán)境溫度 </p><p>　?。?）換溫度開關(guān)，溫度開關(guān)之間連線焊牢 </p><p><b>　　11）熔斷器故障 </b></p>

21、<p>　　故障現(xiàn)象：界面有顯示，撞擊器有動(dòng)作或熔斷器壞 </p><p>　　分析原因：主回路有短路，運(yùn)行過程中有過流狀況 </p><p>　　解決辦法：檢查短路位置，更換撞擊器和熔斷器 </p><p><b>　　12）欠電壓故障 </b></p><p>　　故障現(xiàn)象：主接觸器不吸合 </p&

22、gt;<p>　　分析原因：運(yùn)行中交流側(cè)有缺項(xiàng)現(xiàn)象 </p><p>　　解決辦法：恢復(fù)主回路電源 </p><p><b>　　13）過壓故障 </b></p><p>　　故障現(xiàn)象：界面上顯示電壓遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于實(shí)際測量的整流電壓 </p><p>　　分析原因：輸入電壓過高、電網(wǎng)不穩(wěn)定 </p>

23、<p>　　解決辦法：提高變壓器系數(shù)比 </p><p>　　14）電解電容爆炸、阻容吸收板爆炸 </p><p>　　故障現(xiàn)象：電解電容炸裂、爆裂，拉弧，同時(shí)交流側(cè)保險(xiǎn)動(dòng)作， </p><p>　　分析原因：電解電容正負(fù)連接處松動(dòng)，電壓過高，質(zhì)量不好 </p><p>　　解決辦法：緊固連接螺桿、更換電解電容 </p>

24、;<p>　　故障現(xiàn)象：電磁攪拌在運(yùn)行中無任何征兆的情況下IGBT燒毀。 </p><p>　　原因分析：電磁攪拌的逆變部分采用IGBT(型號(hào)為PP20012(ABB2P)SEL、1200V、200A)，由于它的過壓能力差，在電網(wǎng)波動(dòng)時(shí)造成IGBT燒毀。在逆變柜運(yùn)行一段時(shí)間后IGBT會(huì)造成損傷，就必須檢測IGBT的好壞。 </p><p><b>　　五、管理經(jīng)驗(yàn)

25、</b></p><p>　　1、加強(qiáng)電攪使用中的點(diǎn)檢維護(hù)，遵循預(yù)知維修的 管理思路。規(guī)定每次使用電攪前必須測量電攪線圈的在線絕緣值。在電攪使用時(shí)每班必須點(diǎn)檢和記錄兩次線圈冷卻水的流量、水溫、中間端子箱的接頭溫度。如有異常必須監(jiān)護(hù)，確保線圈正常運(yùn)行。 </p><p>　　2、確保電攪設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行掌握在線更換，離線檢修的原則。規(guī)定電攪線圈和逆變柜每三個(gè)月下線保養(yǎng)。線圈的出線電

26、纜絕緣破損的必須更換。出現(xiàn)電纜裸露在二冷段的部分必須加包石棉布。離線存放的線圈冷卻水必須吹干，保持線圈內(nèi)部干燥（特別在冬天應(yīng)該做到，否則冷卻水結(jié)冰漲破水管）。冷卻水的出口上堵頭，防止灰塵進(jìn)入，降低絕緣電阻。對(duì)逆變柜受損的元件檢查更換，電路板和IGBT 分解清灰，再安裝。所有的連接螺絲必須緊固。對(duì)有故障的線圈必須通過絕緣檢測和內(nèi)部試壓實(shí)驗(yàn)判斷故障點(diǎn)然后再有的放矢的處理。 </p><p>　　3、注重過程管理，提高

27、維護(hù)人員的素質(zhì)和操作人員對(duì)設(shè)備的認(rèn)識(shí)。 </p><p>　　4、改善電攪設(shè)備的環(huán)境，提高設(shè)備使用壽命。針對(duì)操作工在吊裝結(jié)晶器的晃動(dòng)撞破線圈這一問題，規(guī)定吊裝結(jié)晶器時(shí)必須用導(dǎo)鏈慢慢落到位，使線圈的壽命平均提高兩年。由于逆變器的元件是一個(gè)很大的發(fā)熱體，電攪工作時(shí)電氣室的溫度非常高，導(dǎo)致有些元件容易燒毀。為了降低電氣室的溫度，加裝了大容量水冷空調(diào)。保障了電氣元件的正常運(yùn)行。 </p><p>

28、<b>　　【結(jié)束語】： </b></p><p>　　電磁攪拌在煉鋼經(jīng)過不斷摸索和潛心研究，總結(jié)出了一套非常實(shí)用的技術(shù)成果和管理經(jīng)驗(yàn)，故障率逐年下降，為生產(chǎn)高質(zhì)量的產(chǎn)品奠定了堅(jiān)實(shí)的設(shè)備保障。 </p><p><b>　　【參考文獻(xiàn)】： </b></p><p>　　【1】結(jié)晶器電磁攪拌的技術(shù)原理與發(fā)展孫亮 </p

29、><p>　　【2】電磁攪拌器 江都市蘇星冶金機(jī)械有限公司 </p><p>　　【3】電磁攪拌電控系統(tǒng) C++BUILDER數(shù)據(jù)開發(fā)公司 </p><p>　　【4】國產(chǎn)結(jié)晶器電磁攪拌裝置超過國際水平劉立勤 2005.9.6 </p><p>　　【5】韓至誠電磁冶金學(xué)【M】·冶金工業(yè)出版社·2010.5 </p>