本報記者 蘇亞紅 曹紅敏
7月29日，3兆瓦高壓永磁半直驅立磨智能驅動(dòng)系統應用先進(jìn)技術(shù)成果發(fā)布會(huì )在鞍鋼集團會(huì )展中心舉辦。發(fā)布會(huì )上，鞍鋼綠色資源科技有限公司（簡(jiǎn)稱(chēng)“鞍鋼綠源”）攜手深圳市匯川技術(shù)股份有限公司（簡(jiǎn)稱(chēng)“匯川技術(shù)”）聯(lián)合推出行業(yè)首臺專(zhuān)為冶金行業(yè)礦渣微粉立式磨機設計的3兆瓦高壓永磁同步變頻半直驅智能驅動(dòng)系統。
據了解，該系統實(shí)現了減速機、齒輪軸承和電機功能的“三合一”，同時(shí)使用了匯川技術(shù)高壓低速電機專(zhuān)用變頻系統，實(shí)現了立磨驅動(dòng)系統的整體解決方案迭代。通過(guò)智能調速，可實(shí)現礦渣粉比表面積500平方米/千克的穩定生產(chǎn)，售價(jià)相應提升38%，綜合生產(chǎn)效率提高29%。該系統在能效方面，更是實(shí)現了歷史性突破，電機在廣泛負載范圍內（25%~110%）均能保持90%以上的高效率，相比傳統系統節能高達12.4%，年均節能電費可達120萬(wàn)元。
實(shí)際上，鞍鋼綠源對立磨機的探索已經(jīng)進(jìn)行了20余年。早在2002年，為了生產(chǎn)微粉，鞍鋼綠源率先引進(jìn)德國伯利休斯立磨，成為國內首家擁有立式磨機生產(chǎn)線(xiàn)的企業(yè)。不過(guò)，由于動(dòng)力設備（包括減速機、齒輪軸承和電機）需要長(cháng)期運轉，一旦某個(gè)環(huán)節出現問(wèn)題，就會(huì )影響整個(gè)粉磨系統。隨著(zhù)使用年限的累積，傳統立磨機的短板逐漸顯現。
鞍鋼綠源科技質(zhì)量中心經(jīng)理趙興對此表示：“立磨機的維修費用極高，且它屬于國外壟斷產(chǎn)品。一個(gè)東西被壟斷的話(huà)，人家就可以隨意定價(jià)，我們沒(méi)有辦法?！痹诰薮蟮木S修成本壓力下，鞍鋼綠源“苦設備維修問(wèn)題久矣”。
為此，鞍鋼綠源從來(lái)沒(méi)有停止過(guò)尋找替代方案，但此前的方案一直沒(méi)有顯著(zhù)的突破——直到永磁半直驅驅動(dòng)系統的出現。
匯川技術(shù)從事工業(yè)自動(dòng)化控制與驅動(dòng)技術(shù)已有20余年的歷史，其全資子公司匯川智鼎更是礦山等行業(yè)的電機供應商。在了解到鞍鋼綠源希望將老舊設備的驅動(dòng)系統徹底更換后，匯川技術(shù)便迅速與鞍鋼綠源成立聯(lián)合工作組展開(kāi)研發(fā)工作。
在這個(gè)過(guò)程中，有3個(gè)難題迫切需要解決：一是設置新系統與舊設備的接口，二是解決新系統和舊設備耦合匹配問(wèn)題，三是重型驅動(dòng)系統的精度問(wèn)題。從立項到研發(fā)設計，從首次試機失敗到系統平穩運行，鞍鋼綠源和匯川智鼎歷經(jīng)3年潛心研發(fā)，終于克服難題，推出行業(yè)首臺專(zhuān)為冶金行業(yè)礦渣微粉立式磨機設計的3兆瓦高壓永磁同步變頻半直驅智能驅動(dòng)系統。
該創(chuàng )新產(chǎn)品通過(guò)低速大轉矩永磁電機與一級行星齒輪的精密融合，徹底摒棄了垂直傘齒副及高速級齒輪箱，極大簡(jiǎn)化了傳動(dòng)系統，故障率驟降80%，維護成本顯著(zhù)降低。同時(shí)，該系統采用先進(jìn)的變頻軟啟動(dòng)技術(shù)，有效減輕了對電網(wǎng)的沖擊，啟動(dòng)電流減少50%，確保了系統的平穩高效運行。
對于這臺永磁半直驅電機的優(yōu)勢，匯川智鼎總經(jīng)理張兆宇強調：“第一，它的系統效率比原來(lái)更高，更加節能。投運后的相關(guān)測試中，這套系統整體的最高效能達到97%。第二，系統更加簡(jiǎn)化。用電子系統替代原來(lái)純粹的機械變速裝置，整個(gè)系統從結構上看更簡(jiǎn)單。第三，系統運行更加平穩和智能化。從驅動(dòng)角度來(lái)說(shuō)，這套系統是變頻的，運行更加平穩，速度也可調，并且能夠根據生產(chǎn)量等不同狀況調節磨機的速度。第四，具備設備故障診斷、維護的基礎。由于設備都是電氣信號，在設備正常使用的時(shí)候，更容易根據生產(chǎn)計劃規劃停機維修，有利于系統長(cháng)時(shí)間穩定運行?！?/div>
據了解，匯川這套永磁半直驅驅動(dòng)系統在節能表現方面可圈可點(diǎn)。國家目標是在2030年前實(shí)現碳達峰，而許多行業(yè)和企業(yè)均提出在2025年前實(shí)現碳達峰。鋼鐵企業(yè)一些重大工業(yè)裝備能耗極高，節能降耗的壓力非常大。以鞍鋼綠源原有的這套設備為例，其額定功率就達到了3兆瓦，但在采用匯川智鼎這套永磁半直驅驅動(dòng)系統后，節能效率提升12.4%左右，這不僅是對傳統立磨機驅動(dòng)系統的一次全面革新，還為礦渣微粉乃至整個(gè)鋼鐵行業(yè)的低碳發(fā)展貢獻了力量。
“在國產(chǎn)替代這方面，首先得把這個(gè)領(lǐng)域吃透，其次是得有一個(gè)優(yōu)秀的合作伙伴，其規模得足夠大，有足夠的能力保證精度?！壁w興說(shuō)，“這次的立磨智能驅動(dòng)系統是一款劃時(shí)代的產(chǎn)品，真正實(shí)現了技術(shù)的跨步升級和有效替代，是礦渣微粉行業(yè)的一項巨大的革新，所以我們非常樂(lè )意將其推廣到行業(yè)乃至全社會(huì )?！?/div>
《中國冶金報》（2024年08月27日 04版四版）
來(lái)源：中國冶金報-中國鋼鐵新聞網(wǎng)
編輯：宋玉錚
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