Aplicação de Conversores de Frequência (CFVs) em Equipamentos Metalúrgicos

Os conversores de frequência (condutores de frequência variável, VFDs) são amplamente e criticamente utilizados em equipamentos metalúrgicos,Servindo como um dispositivo de acionamento elétrico central para a indústria metalúrgica moderna para alcançar eficiência, economia de energia, produção precisa e automatizada.

I. Principais áreas de aplicação e equipamento

O processo metalúrgico inclui principalmente:Fabricação de ferro, aço, laminagem e processos auxiliares, com VFDs envolvidos em todo o processo.

1Manuseio de matérias-primas e processo de fabricação de ferro

Sistema de carga de alto forno: Controla o elevador principal e a haste, permitindo o arranque suave, a paragem precisa e o controlo da velocidade do vagão para garantir a distribuição uniforme da carga no altoforno.

Sopradores de alto forno: Regula com precisão o volume e a pressão do ar, representandoUma das aplicações mais significativas para a poupança de energiaA substituição do controlo tradicional do amortecedor/válvula pelo controlo de velocidade VFD pode reduzir drasticamente o consumo de energia.

Ventiladores de remoção de poeira: Dado o extremo nível de poeira nas instalações, estes ventiladores ajustam o volume de ar em função das condições de funcionamento.

Máquina de fundição de porcos: Controla a velocidade da cadeia transportadora para acomodar diferentes temperaturas de ferro fundido e requisitos de arrefecimento.

2Fabricação de aço e processo de fundição contínua

Conversor/Forno de Arco Elétrico: O mecanismo de inclinação e o elevador de lança exigem um controlo de posicionamento suave e preciso, que os VFD fornecem através de um controlo preciso do binário e da velocidade.

Carrinho de lagarta/carrinho de lagarta: Regulação da velocidade e controlo de arranque/paragem do mecanismo de circulação, que exigem uma operação suave para evitar as salpicaduras de metal fundido.

Lançador contínuo:

Oscilação de Mofo: Requer um controlo de frequência e de forma de onda extremamente preciso (por exemplo, sinusoidal, não sinusoidal) para melhorar a qualidade da superfície do fio fundido.

Máquina de endireitar de retirada/barrinha simulada: Controla a velocidade de fundição, sincronizada com a oscilação do molde e o arrefecimento secundário para obter uma velocidade de fundição constante ou variável.

Dispositivos de segmento: O controlo síncrono multi-motor garante que o fio seja retirado uniformemente.

3Processos de laminagem de aço (área de aplicação principal)
Esta é a área mais exigente e complexa para o desempenho do VFD.

Fabricação a partir de matérias têxteis: Os motores de tração principal eram tradicionalmente de corrente contínua, mas agora são amplamente substituídos por motores de alta potênciaDispositivos VFD CA (por exemplo, controlo vetorial de motores síncronos)Exigem uma velocidade de resposta dinâmica extremamente elevada, precisão de controlo do binário e capacidade de sobrecarga para um processo de rolagem estável.

Descolagem/descolagemO VFD ajusta automaticamente a velocidade e o binário à medida que o diâmetro da bobina muda, garantindo a forma apertada e plana da bobina.

Fibras: Nas laminadoras contínuas, o controlo da altura do loop requer uma resposta rápida e precisa do binário para manter a micro-tensão constante, evitando a acumulação ou o alongamento do material.

Tabelas rolantes de transporte: Numerosos motores de mesa de rolos são controlados em grupos por VFDs para conseguir sincronização de velocidade e arranque/paragem suave, reduzindo o impacto e os arranhões na superfície de aço.

4Instalações auxiliares e públicas

Várias bombas(Bombas de água circulante, bombas de água de arrefecimento, bombas de estações hidráulicas): ajustar o caudal de acordo com a procura real, alcançandoEconomias de energia significativas.

Sistema de ar comprimido: Controla a velocidade do compressor para estabilizar a pressão da tubulação, evitando frequentes ciclos de arranque/paragem da linha.

Equipamento de elevação(Granes aéreos, guindastes metalúrgicos): Elevação, viagens longas e mecanismos de viagem cruzada exigem todos o controle de velocidade VFD para alcançarextrema suavidade, precisão e segurançaAo manipular metal fundido, evitar oscilações de carga.

II. Benefícios essenciais trazidos pela aplicação do VFD

• Economias de energia excepcionaisPara as cargas de ventilador e bomba, a utilização de VFDs para o controlo da velocidade pode poupar20% a 50%Para cargas cíclicas, reduz o consumo de energia em estado de zero carga.
• Melhoria da precisão do controlo dos processos e da qualidade do produto:

Permite um controlo preciso da velocidade, torque e tensão.

Assegura uma cascata de velocidade e uma micro-tensão constante em laminadoras contínuas.

Melhora a precisão dimensional (espessura, perfil) e a qualidade da superfície dos produtos laminados.

Regulação do arranque suave e da velocidade suave:

Elimina o choque elétrico (5-7 vezes a corrente nominal) e o choque mecânico (engrenagens, rolamentos) do arranque direto em linha, prolongando a vida útil do equipamento.

Fornece regulação de velocidade larga, suave e sem passos.

Automatização e Inteligência Melhores:

Como unidade de execução, integra-se perfeitamente nos sistemas PLC/DCS para controlo automatizado de todo o processo.

Facilitar a monitorização remota, diagnóstico de falhas e manutenção preditiva.

Alta confiabilidade e adaptabilidade:

Os VFDs modernos incorporam funções de proteção abrangentes (supercorrente, sobrevoltagem, sobrecarga, perda de fase, etc.).

Dispor de projetos ou medidas de protecção especializados para ambientes metalúrgicos adversos (altas temperaturas, poeira, poeira metálica condutora, vibrações).