Aplicación de Convertidores de Frecuencia (VFDs) en Equipos Metalúrgicos

Los convertidores de frecuencia (dispositivos de frecuencia variable, VFD) se aplican de manera extensa y crítica en los equipos metalúrgicos,sirve como un dispositivo de accionamiento eléctrico central para la industria metalúrgica moderna para lograr una eficiencia, de ahorro energético, precisión y producción automatizada.

I. Áreas de aplicación y equipos principales

El proceso metalúrgico incluye principalmenteFabricación de hierro, acero, laminado y procesos auxiliares, con VFDs involucrados en todo momento.

1Manejo de materias primas y proceso de fabricación de hierro

Sistema de carga de los altos hornos: Controla el elevador principal y la varilla principal, lo que permite un arranque suave, una parada precisa y un control de velocidad del vagón de salto para garantizar una distribución uniforme de la carga en el alto horno.

Soplador de alto horno: Regula con precisión el volumen y la presión del aire, representandouna de las aplicaciones más significativas para el ahorro de energíaLa sustitución del control tradicional de amortiguadores/válvulas por una regulación de velocidad VFD puede reducir drásticamente el consumo de energía.

Ventiladores de eliminación de polvo: Dado el polvo extremo en las plantas, estos ventiladores ajustan el volumen de aire en función de las condiciones de funcionamiento.

Máquina para moldear cerdos: Regula la velocidad de la cadena transportadora para adaptarse a diferentes temperaturas de hierro fundido y requisitos de enfriamiento.

2Fabricación de acero y fundición continua

Conversor/horno de arco eléctrico: El mecanismo de inclinación y el elevador de lanza requieren un control de posicionamiento suave y preciso, que los VFD proporcionan mediante una regulación precisa del par y la velocidad.

Carruaje de cucharas/carruaje de macetas de escoria: Regulación de velocidad y control de arranque/parada del mecanismo de desplazamiento, que requiere un funcionamiento sin problemas para evitar las salpicaduras de metal fundido.

Lanzador continuo:

Oscilación del moho: Requiere un control de frecuencia y forma de onda extremadamente preciso (por ejemplo, sinusoidal, no sinusoidal) para mejorar la calidad superficial de la hebra fundida.

Máquina para enderezar el retiro o barra falsa: Controla la velocidad de fundición, sincronizada con la oscilación del molde y el enfriamiento secundario para lograr una velocidad de fundición constante o variable.

Dispositivos de segmento: El control sincrónico de varios motores asegura que la hebra se retire uniformemente.

3Proceso de laminado de acero (área de aplicación principal)
Este es el área más exigente y compleja para el rendimiento de VFD.

Fabricación en las que el valor de todas las materias utilizadas no exceda del 40% del precio franco fábrica del producto: Los motores de accionamiento principal eran tradicionalmente de corriente continua, pero ahora son ampliamente reemplazados por motores de alta potenciaLas unidades de VFD CA (por ejemplo, control vectorial para motores síncronos)Requieren una velocidad de respuesta dinámica extremadamente alta, una precisión de control del par y una capacidad de sobrecarga para un proceso de laminación estable.

En el caso de las máquinas de ensamblaje, el valor de las unidades de ensamblaje se calculará en función de las características de la máquina.: Requiere un control constante de la tensión. El VFD ajusta automáticamente la velocidad y el par a medida que cambia el diámetro de la bobina, asegurando una forma de bobina ajustada y plana.

Las bucles: En las laminaderas continuas, el control de la altura del lazo requiere una respuesta rápida y precisa del par para mantener una microtensión constante, evitando la acumulación o el estiramiento del material.

Las tablas rodantes para el transporte: Numerosos motores de mesa de rodillos son controlados en grupos por VFD para lograr la sincronización de velocidad y el arranque / parada suave, reduciendo el impacto y los arañazos en la superficie de acero.

4Instalaciones auxiliares y públicas

Varias bombas(bombas de agua de circulación, bombas de agua de refrigeración, bombas de estaciones hidráulicas): ajustar el caudal de acuerdo con la demanda real, lograndoahorros de energía significativos.

Sistema de aire comprimido: Controla la velocidad del compresor para estabilizar la presión de la tubería, evitando los frecuentes ciclos de arranque/parada de la línea.

Equipo de elevación(grúas aéreas, grúas metalúrgicas): el levantamiento, los viajes largos y los mecanismos de viaje cruzado requieren todos el control de velocidad VFD para lograrextrema suavidad, precisión y seguridadCuando se maneje metal fundido, evitar el balanceo de la carga.

II. Beneficios esenciales derivados de la aplicación de VFD

• Ahorros energéticos excepcionalesPara las cargas de ventilador y bomba, el uso de VFD para el control de velocidad puede ahorrarEntre el 20% y el 50%Para las cargas cíclicas, reduce el consumo de energía sin carga.
• Mejora de la precisión del control de procesos y calidad del producto:

Permite un control preciso de velocidad, par y tensión.

Asegura una velocidad en cascada y una microtensión constante en laminaderas continuas.

Mejora la precisión dimensional ( espesor, perfil) y la calidad de la superficie de los productos laminados.

Inicio suave y regulación de velocidad suave:

Elimina el choque eléctrico (5-7 veces la corriente nominal) y el choque mecánico (engranajes, rodamientos) del arranque directo en línea, prolongando la vida útil del equipo.

Proporciona una regulación de velocidad amplia, suave y sin pasos.

Mejora de la automatización y la inteligencia:

Como unidad de ejecución, se integra perfectamente en los sistemas PLC / DCS para el control automatizado de todo el proceso.

Facilitar la monitorización remota, el diagnóstico de fallas y el mantenimiento predictivo.

Alta fiabilidad y adaptabilidad:

Los VFD modernos incorporan funciones de protección integrales (sobrecorriente, sobrevoltura, sobrecarga, pérdida de fase, etc.).

Los diseños o medidas de protección especializados para entornos metalúrgicos adversos (temperatura alta, polvo, polvo metálico conductor, vibración).