國產超大功率高壓變頻器在煉鐵高爐鼓風機中的應用
The Application of Domestic Super High Voltage Power Inverter in Iron Blast Furnace of the Fans
Lu Sidang Zhao Zhongcuan
Abstract: This paper introduces the application of high power and high voltage inverter produced in our country in the condition of the actual Blower of Blast furnace. The reconstruction implements the efficient running of blast furnace and embodies the manufacturing capabilities of the high voltage inverter based on the Power unit connects the multi- levels in China.
Key words: High voltage inverter Blast furnace of the fans Power unit connects the multi- levels
1 引言
山西永恒工貿有限公司始建于1998年，是由原“稷山縣地方國營煉鐵廠”改建而成，屬于私營股份制企業。現在有450m3煉鐵高爐一座，220m3煉鐵高爐兩座，燒結機兩臺，JN4340型焦爐一座，水泥生產線一條。年生產生鐵90萬噸。近年來，公司積極響應國家產業政策，加快技術進步的同時，積極進行節能減排，實現廢氣（物）循環再利用，形成了煤—焦—化和煤—焦—鐵—電（水泥）兩條循環生產線。
永恒工貿450m3煉鐵高爐風機采用6500kW/10kV三相異步電動機，定子串水電阻方式啟動，啟動時沖擊電流大，持續時間長。而且受電網容量的限制，在每次啟動時均需將廠內其它所有用電設備停掉，在此臺高爐風機起動后才能起動其他設備，操作比較麻煩，因此有些時候在即使設備檢修不出鐵的時候也是盡量不停高爐風機，且風量調節采用風門調節，這樣就造成了電能的浪費。由于變頻器具有軟啟動、軟停止功能，啟動電流小，可解決高爐風機啟動時的大問題，再就是變頻器可以節約電能，因此山西永恒工貿有限公司廠領導決定實行變頻改造。
2 高爐鼓風機工藝
高爐因具有煉鐵技術經濟指標良好，工藝簡單，生產量大，勞動生產效率高，能耗低等優點，這種方法生產的鐵占世界鐵總產量的絕大部分。高爐為煉鐵環節中最主要的設備，它為橫斷面為圓形的煉鐵豎爐，生產時從爐頂裝入鐵礦石、焦炭、造渣用熔劑（石灰石），從位于爐子下部的風口吹入經預熱的空氣。在高溫下焦炭中的碳同鼓入空氣中的氧燃燒生成的一氧化碳和氫氣，在爐內上升過程中除去鐵礦石中的氧，從而還原得到鐵。鐵水從鐵口放出，生成的爐渣，從渣口排出。煤氣從爐頂排出，作為熱風爐、加熱爐、焦爐、鍋爐等燃料。
高爐鼓風機是高爐最重要的動力設備。高爐冶煉流程如下圖1所示，它首先通過空氣過濾器在大氣中收集干凈的空氣，由高爐鼓風機加壓后經熱風爐進風口送入熱風爐，由熱風爐對空氣進行加熱后經高爐下部風口吹入，以保證高爐中燃燒的焦炭和噴吹的燃料所需的氧氣，另外還要有一定的風壓克服整個系統和料柱
1、料車 2、上料斜橋 3、高爐 4、鐵、渣口 5、高爐鼓風機進風口
6、熱風爐 7、重力除塵 8、文氏管 9、洗滌塔 10、煙囪
11、熱風爐進風口
圖1 高爐冶煉流程示意圖
的阻損，并使高爐保持一定的爐頂壓力。現代大、中型高爐所用的鼓風機，大多用三相異步電機驅動的離心式鼓風機和軸流式鼓風機。鼓風機耗電雖多，但啟動方便，易于維修，投資較少。十分受用戶的青睞。高爐冶煉要求鼓風機能供給一定量的空氣，以保證燃燒一定的碳；其所需風量的大小不僅與爐容成正比，而且與高爐強化程度有關。一般按單位爐容2.1～2.5m3／min的風量配備。但實際上不少的高爐考慮到生產的發展，配備的風機能力都大于這一比例。
3高爐鼓風機改造方案
高爐鼓風機是高爐生產系統的動力中樞，一旦風機不能正常運行，不但影響生產，而且造成重大損失；另外，調速系統工作的環境比較惡劣；所以，和高爐風機配套的高壓調速系統方案應周密細致，經過雙方技術人員的合作，制定了高爐鼓風機的技術改造方案。
3.1 450m3煉鐵高爐風機及配套電機參數
