汇川MD601工程型变频器在热连轧棒材生产线轧机上的应用

2025China.cn 2015年08月14日

　　100万吨热连轧“小型棒材”生产线简介

　　本棒材生产线采用1 5 0 m m × 1 5 0 m m × 6 0 0 0 m m / 9 0 0 0 m m / 1 2 0 0 0 m m连铸钢坯为原料，热轧成Φ1 2 ~ Φ 3 2 m m圆钢或螺纹钢。该棒线为全连续式热轧生产线，可实现全线连续无扭转轧制，生产线部分数据如下：

　　年生产力：100万吨;

　　钢坯规格：150mm×150mm×6000mm/9000mm/12000mm方钢坯;

　　单坯重量：1吨(6m)、1.5吨(9m)、2吨(12m);

　　成品规格：Φ12~Φ32mm小型棒材(圆钢/螺纹钢)，其中Φ12~Φ22mm为切分轧制;

　　成品钢种：普通碳素结构钢、优质碳素结构钢、低合金钢、合金结构钢;

　　轧制速度：单线轧制最高速度18m/s;

　　主轧机总装机容量：16.8MW。

　　生产线设备组成和生产工艺流程

　　生产线主要有炉前上料设备、加热炉、炉后出炉设备、除磷装置、粗中精轧机组(18架轧机)、粗中精轧飞剪、立式活套、穿水冷却装置、齿条步进式冷床、定尺冷剪机、棒材收集、打包装置等组成。生产工艺流程主要包括上料、加热、除磷、连轧、飞剪、冷却、收集打包等，工艺流程图如下图。

棒材生产线工艺流程

　　对于钢铁行业热连轧棒材生产线而言，其传动可分为两大部分。一部分是对钢坯进行热连轧的轧机主传动部分，包括粗轧机组、中轧机组和精轧机组;另一部分是辅传动部分，包括各环节飞剪、辊道传动等。主传动轧钢机电机的容量一般在500kW~1.5MW之间;辅传动电机容量一般在300kW以下。

　　热连轧棒线轧机交流主传动电气拓扑和汇川MD601应用

　　整线共18架轧机，采用全连续式平立交替方式布置，轧机电机采用6极690V交流异步变频电机，功率600kW~1.5MW，轧机电机总容量16.8MW。1#~6#电机为粗轧机组，7#~12#电机为中轧机组，13#~18#电机为精轧机组。18台轧机电机按功率均匀性原则被分到5个母线组中(如下图H1~H6)，由各自对应的逆变器驱动。每个母线组由配电柜、整流柜、逆变柜、制动柜四大部分组成，共母线方式连接，每个母线组整流容量为4MW，逆变部分采用汇川MD601和西门子S120。粗轧机组和中轧机组间轧件采用微张力无扭转轧制，精轧机组的6架轧机间设置有5部立式活套，轧件在精轧机组可实现无张力无扭转轧制。主传动电气拓扑图见下图。

热连轧棒材生产线轧机交流主传动系统电气拓扑图

　　下面以汇川MD601工程型变频器所驱动的12#中轧机为例介绍热连轧棒材生产线轧机交流主传动系统的应用优势

　　12#中轧机是中轧机组的最后一架轧机，轧机电机为YBFJ560-6变频电机，额定频率65.5Hz，额定电压690V，额定转速1300转/min，额定功率900kW。采用汇川大功率变频器MD601-7T1500I-YEA驱动，控制方式为FVC(闭环矢量)。上位机监控系统与西门子S7-400间通过Profinet以太网协议连接，S7-400与主传动轧机西门子S120驱动器间通过Profinet以太网通讯，与汇川MD601间通过PROFIBUS-DP通讯( 也可Profinet通讯连接)。通过通讯实现对MD601驱动的12#轧机的启停、调速和方向等控制，并通过通讯读取MD601驱动的12#轧机的运行电流、运行速度、转矩输出等实时动态信号供棒线二级计算机监控系统使用。MD601出色的性能和特殊的DP通讯非标功能及编码器故障时在线FVC/SVC切换功能等使得MD601驱动的12#中轧机能出色地完成连续高效轧制，MD601工程型矢量变频器FVC模式下的部分性能指标见下图。