如何使振动给料机精确给料――应用半波能耗制动精确给料为高炉法钙镁磷肥降低

添加人：admin 发布时间：2015/11/12 8:45:41 来源：中国破碎机网

　　磷肥与复肥如何使振动给料机精确给料应用半波能耗制动精确给料为高炉法钙镁磷肥降低焦耗吴小明（荆襄化工（集团）实业股份公司，湖北钟祥钙镁磷肥；高炉；振动给料机；余振；改进半波能耗制动；电气控制回路针对高炉法钙镁磷肥生产中，因振动给料机余振导致多给料引起原燃料消耗增加的问题，分析研究了振动电机的各种制动方式，采用改进的半波能耗制动对原电气控制回路进行了改造，有效地消除振动给料机的余振，确保了准确配料，使每吨钙镁磷肥焦耗降低6kg对年产20万t钙镁磷肥厂，全年节焦1200t年降低成本72万元。
　　振动给料机常用于磷肥、复合肥配料。精确配料对降低原料消耗意义很大兹以高炉法钙镁磷肥降低焦耗为例，如何利用“半波能耗制动”使振动给料机在达到额定给料量后，能迅速、平稳地停止振动，以消除余振导致的多给料。
　　1现状调查及问题分析2002年我公司共生产钙镁磷肥半成品20万t报表消耗焦炭4 6万t盘存原燃料实际消耗，仅焦炭亏损达1000多吨公司对2002年高炉生产焦耗进行统计分析：报表平均焦耗为230kg /t其中1高炉235kg/t21高炉225kg/t而盘存决算实际平均焦耗为238kg/t其中f高炉238 2高炉2377kg/t2002年高炉实际平均焦耗比报表平均焦耗高8kg/t导致焦炭产生较大的亏损钙镁磷肥生产中，高炉原燃料的供料顺序为：原料贮料仓一振动给料机给料称量斗一皮带输送机一储料斗一料车一高炉冶炼通过分析认为造成焦炭亏损可能有3个原因：①配料控制器与称量传感器引起的计量不准确；②人为多加，没有计量；③振动对配料控制器和称量传感器校验，排除了配料控制器与称量传感器的问题由于配料控制器具有记录和累计功能，同时称量斗斗门不关到位，振动给料机不给料，可以排除人为多加没有计量的因素那么问题就是配料控制器发出称量足信号并累计计量后，断开振动给料机电机电源后余振导致多给料，而配料控制器没有累计计量，引起原燃料消耗增加，高炉计量及配料不准硫从以上分析可知，要保证准确配料及计量，关键在于振动给料机的控制，就是要解决振动给料机余振给料的问题，即振动给料机的制动问题2振动给料机制动分析我公司高炉配料使用的给料机型号为GZG 503系列自同步惯性振动给料机，电机采用VB-634-W03kW振动电|几电气控制原理图如图最常规的控制电路，没有采取任何制动措施如要控制振动给料机的余振，确保电机准确、稳定、可靠地停止给昨者简介I吴小明（1970-），男，湖北钟祥人，机电工程师，副总给料的余振多加没有计量通过认真的调查分析及工程师。
　　磷肥与复肥QS-三极隔离开关，-Flh，FU2-熔断器，FR-热继电器，KM-交流接fe器，M-电动机；振动给料机原控制原理线路图料，只有采取制动控制i异步电动机的制动分为：机械制动和电力控制。由于振动给料机安装位置、安装方式的限制，安装机械制动不可行，因此，只能采取电力制动，即能耗制动或反接制动经分析，能耗制动又优于反接制动。能耗制动具有以下特点（1）制动电流小。反接制动的制动电流大于电动机额定电流的10倍左右，对于电器部件损伤较大。而能耗制动电流仅为电动机空载电流的3~ 5倍，减少了对电器元件和电动机的电气伤害。
　　（2）冲击力小。反接制动的制动扭矩很大，冲击力大，振动大而能耗制动可以根据设备和生产的需要，设计成各种控制线路，实现不同方式的软制动，减小对机械部件冲击和振动。
　　（3）停车平稳可靠反接制动是改变电源相序，使电动机定子的旋转磁场反向，达到电动机的转矩反向，从而产生制动。因为电动机的负载惯量和转速不是一个定数，所以很难控制，易造成停车不稳定，出现或正转或反转现象。能耗制动停车准确、稳定，容易控制和操作，当电动机的速度n=0时，制动转矩也变为零，不会出现反转或者停不住的现象（4）适应性强反接制动仅适用于小型的异步电动机和启动与制动不频繁的场合，即使在制动主回路中串入限流电阻，也只能在10kW以下使甩而能耗制动则适用于从小功率到较大功率的设备，以及制动次数频繁的设备3半波能耗制动与全波能耗制动比较分析与改进所谓能耗制动，是在电动机定子绕组与交流电源断开之后，立即使其二相定子绕组接入一直流电源。于是在定子绕组中产生一个静止磁场，转子依靠惯性转动而切割该磁场从而在转子笼条中感应出电源，转子电流和固定磁场所产生的电磁转矩阻碍了转子继续转动，因而产生制动作用，使电动机迅速停止。制动转矩的大小与加在定子绕组上的直流电流正比。当n= 0时，制动转矩等于零而能耗制动又分半波能耗制动和全波能耗制动。由于使用单相半波整流作能耗制动电源，达不到制动效果，故至今使用的能耗制动是采用专用变压器降压，配桥式整流线路作制动电源的全波能耗制动。但是，由于需要配置专用变压器，安装较麻烦，故用得不多。
　　全波能耗制动是由专用变压器将交流电压降低，经桥式整流后的直流电流送进异步电动机定子绕组进行制动流过定子绕组的电流是由2个单一方向的脉动半波组成的脉动成分小的直流电，这种方式的制动效果好，应用范围较宽。半波能耗制动采用单相半波整流，电流经降压电阻送进异步电动机定子绕组进行制动通过定子绕组的电流是由1个半波形成的断续、脉动成分很大的电流。
　　半波能耗制动不能达到制动的原因在于通入电机定子绕组的直流电流断续，脉动成分较大，不能产生稳定的静止磁场由于机械的惯性作用与不稳定的磁场的合成，从而产生1个间断的、不稳定的电磁转矩，方向与原转动方向相反。即形成1个反向不稳定的制动转矩，使电动机沿着原转动方向以低速度旋转逐步停止可见，只要增加滤波电路，减小脉动成分，半波能耗制动就能达到全波能耗制动的效果由于能耗制动的电流约为异步电动机空载电流的3 ~5倍，所以需用很大的滤波元件，这样是很难办得到，同时很不经济，显然是不可行的。但是，实际上电动机定子绕组本身就是1个很大的电感元件，它具有储存能量的功能利用电动机定子绕组作为平滑电抗器，根据楞茨定律，在电源电流由小向大变化时，它将吸收能量；当电源电流由大向小变化时，它将释放能量，阻碍电源电流变化根据电感的原理，释放出来的电流滞后于电压90*正好在电源电压过零时，释放能量最大，并且释放的电流与原电流方向相同。利用电感的性质，将电动机定子绕组释放出的能量加以利用，既达到了滤波效果，又节约能源半波整流电感储能滤波直流波形如所示半波整流电感储能滤波直流波形根据二级管单向导电的特性，在直流电源的正负极之间反接1只二级管，把电动机定子绕组释放出的能量再次送回定子绕组，使其通过定子绕组的制动电流，成为连续的脉动成分较小的直流电流，使大小及定子绕组的接线方式有关，也与转子转速成定子绕组产生较稳定的静止磁场达到制动的目的。
　　吴小明如何使振动给料机精确给料一一应用半波能耗制动精确给料为高炉法钙镁磷肥降低焦耗4改进的半波能耗制动在振动给料机的应用与工作原理2002年12月，在公司停产大修期间，我们利用半波能耗制动对振动给料机的制动进行了尝试分别在电动机二相定子绕组及三相定子绕组接入半波直流电源进行能耗制动，发现制动效果并不明显，电动机发出嗡嗡声并继续转动，振动给料机在制动过程中的振动仍较显著因此，在电动机的定子绕组两端并联1只反馈二极管V+即在制动电源的正负极之间，如虚线框内所示，利用电动机定子绕组作为滤波、储能元件，将电动机定子绕组在电源电压瞬间减小时，所释放的电流通过并联的反馈二极管V2向电源正极引导，使通过电动机定子绕组的电流连续平稳，从而减小直流电源的脉动成分，达到迅速平稳可靠制动的目的。试验表明，此法完全可行，制动效果很好，使振动给料机的余振给料问题得到解决从根本上解决了高炉准确给料控制问题振动给料机半波能耗制动工作原理：当称量斗门关到位后，即关到位继电器J2得电吸合，J2常开触点闭合。按下SB2，KM1线圈得电吸合，KM1主触头闭合，KM1-1自锁辅助触头闭合，KM1线圈自锁，振动给料机获电振动给料。KMh联锁辅助触头断开，保证KM 2在振动给料机给料过程中不能吸合当称量斗物料达到配料控制器设定称量值时，配料控制器内部称量足继电器Ji得电吸合，Ji常闭触点断开（或按下SBi时）KM1线圈失电，KM1主触头断开，KM1-1自锁辅助触头断开，振动给料机断电惯性运转。KM1联锁辅助触头闭合，为KM 2得电吸合半波能耗制动提供通路。同时称量足继电器Ji常开触点合，KM2主触头闭合，KM21自锁辅助触头闭合，KT1自锁常开触点KTi-瞬时闭合，KM2KT1线圈自锁振动给料机电动机经限流电阻R整流二极管Vi构成半波能耗制动。KM2联锁辅助触头断开，保证KM 1在振动给料机半波能耗制动过程中不能吸合，确保振动给料机可靠的半波能耗制动在振动给料机半波能耗制动中，半波制动电流过零时，由并联在电动机定子绕组两端的反馈二极管V4在半波能耗制动电流瞬间减小时，所释放出的电流向半波制动电源正极引导，使通过电动机定子绕组的制动电流脉动成分减小，平稳可靠地达到制动目的制动转矩的大小可通过调节限流电阻R改变定子绕组的制动电流的大小来实现。制动直流电流一般为电动机空载电流的3~5倍，否则，会烧坏定子绕组，对转速高，惯性大的电动机，可适当取大些。
　　KTi线圈获电、KTi-2联锁常闭触头瞬时断开，保证制动结束时，KM2KT1断电释放。KT- 3常闭触头根据制动设定时间延时断开，使KM2KT 1线圈断电释放，半波能耗制动结束5改进半波能耗制动的优点（1）具有全波能耗制动的优点，脉动成分较小，直流电流调节方便、平稳，制动准确可靠（2）使用半波能耗制动改造设备费用低。全波能耗制动需要配置4只整流二极管和专用降压变压器；而半波能耗制动仅用2只整流二极管，费用为全波能耗制动的3（%~40%（3）安装方便，全波能耗制动使用元件多，占用空间大；而半波能耗制动由于元件少，占用空间小，容易安装，改造工作周期仅为几小时。
　　6改进半波能耗制动在振动给料机中的应用效果（1）振动给料机应用半波能耗制动后，确保了高炉准确给料1年多的使用表明，制动平稳可靠，故障率低，检修方便。
　　均焦耗比报表平均焦耗低1kg/t比改进前降低了6kg/t（见表1），如2台高炉合计年产钙镁磷肥半成品表1改进前后半成品焦炭消耗指标kg/t时间报表平均值实际平均值1高炉2高炉改进前改进后按20万t计算，则每年可节约焦炭1 200t每吨焦炭价格按600元计算，则可降低成本72万元，取得了较好的经济效益闭合（或按下sb1时），km. kt1线圈同时获电吸