專利名稱：一種轉爐爐體的驅動控制系統的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及冶煉技術領域，特別涉及一種轉爐爐體的驅動控制系統。
背景技術：
廢雜銅因其良好的再生利用特性，一直是銅冶煉和加工工業的重要原料。在“城市礦產”中，再生銅作為來源廣和數量大的有色金屬而名列第二，再生銅的循環利用已成為我國銅工業的重要組成部分。隨著國民經濟各領域用銅量的不斷增加，再生銅產業的比重將會逐步上升，但是我國再生銅循環利用的水平和國外相比有很大的差距，突出表現在產業集中度低，技術裝備水平落后，綜合能耗高，污染物排放嚴重，資源有效利用率低。針對國內廢雜銅冶煉技術長期落后，先進技術和裝備依賴進口的局面，最近國內已有一些擁有自主知識產權的先進技術和裝備相繼出現，并在一些大型廢雜銅冶煉項目中得到推廣應用。頂吹轉爐作為一種火法冶煉固體廢雜銅的專用工業爐具，工藝實質上是一種富氧頂吹技術，它可處理各種品位的廢雜銅。頂吹轉爐具有原料適應性強，綜合能耗低，生產周期短，環保效果好等優點，具有廣闊的應用前景。然而現有的對頂吹轉爐的控制不夠精確，爐體回轉不夠平穩，爐體的運行安全性存在隱患，傾轉容易過多或者過少，造成安全隱患，同時爐具生產效率得不到很好的提升。
實用新型內容本實用新型旨在至少解決上述技術問題之一。為此，本實用新型的目的在于提出一種轉爐爐體的驅動控制系統，該控制系統具有爐體回轉控制平穩、爐具生產效率高，能耗低且控制精確、自動化程度高、節能、穩定、安全的優點。為了實現上述目的，本實用新型提出了一種轉爐爐體的驅動控制系統，其特征在于，包括:多個直流電機，所述多個直流電機與爐體相連，所述多個直流電機的一部分驅動爐體傾轉且另一部分驅動所述爐體回轉；多個直流電機驅動裝置，所述多個直流電機驅動裝置與所述多個直流電機一一對應地相連以便對相應的直流電機進行控制；以及控制器，所述控制器與所述多個直流電機驅動裝置均相連，其中，在爐體進行傾轉時，所述控制器向控制爐體傾轉的直流電機驅動裝置發送控制指令以便所述控制爐體傾轉的直流電機驅動裝置通過相應的直流電機控制爐體傾轉，在爐體進行回轉時，向控制爐體回轉的直流電機驅動裝置發送控制指令以便控制爐體回轉的直流電機驅動裝置通過相應的直流電機控制爐體回轉。另外，根據本實用新型上述的轉爐爐體的驅動控制系統還可以具有如下附加的技術特征:所述轉爐爐體的驅動控制系統，還包括:交流電機，所述交流電機與所述爐體相連以驅動所述爐體傾轉；以及交流電機驅動裝置，所述交流電機驅動裝置與所述交流電機相連以對所述交流電機進行控制，其中，在爐體進行傾轉且所述控制爐體傾轉的直流電機驅動裝置發生異常時，所述控制器向所述交流電機驅動裝置發送控制指令以便所述交流電機驅動裝置通過交流電機控制爐體傾轉。所述轉爐爐體的驅動控制系統，還包括:工作站，所述工作站與所述控制器相連以向所述控制器輸入控制指令并對爐體的運行狀態進行監控。所述轉爐爐體的驅動控制系統，還包括:顯示裝置，所述顯示裝置與所述控制器相連以顯示所述多個直流電機和所述交流電機的運行狀態以及爐體的運行狀態。所述多個直流電機為五個。所述多個直流電機均為DMI250P型直流電機，所述交流電機為M2QA型交流電機。根據本實用新型的轉爐爐體的驅動控制系統，爐體傾轉運動時通過對一臺直流電機和一臺交流電機的驅動控制解決了工藝正常生產要求并保證事故狀態或直流電機異常或者斷電下爐體的安全傾轉運行，爐體回轉運動時通過對一臺直流電機驅動控制和采用主從通訊方式對其余控制回轉的直流電機的驅動控制，解決了控制爐體回轉的直流電機的同步運動，確保爐體平穩回轉。正常情況下，由于傾轉與回轉都采用直流調速控制，為生產過程提供精確的動力，使爐具生產效率得以提高，能耗指標相應降低。爐具的各種運動通過連鎖控制，保證在誤操作情況下的財產和人身安全。本驅動控制系統具有控制精確、自動化程度高、節能、穩定、安全的優點。本實用新型的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本實用新型的實踐了解到。
本實用新型的上述和/或附加的方面和優點從結合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:圖1是根據本實用新型一個實施例的轉爐爐體的驅動控制系統的結構圖；以及圖2是根據本實用新型一個實施例的轉爐爐體的驅動控制系統的結構圖。
具體實施方式
下面詳細描述本實用新型的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本實用新型，而不能理解為對本實用新型的限制。在本實用新型的描述中，需要理解的是，術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為
基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。此外，術語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。在本實用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。
以下結合附圖描述根據本實用新型實施例的轉爐爐體的驅動控制系統。圖1是根據本實用新型一個實施例的轉爐爐體的驅動控制系統的結構圖。如圖1所示，根據本實用新型實施例的轉爐爐體的驅動控制系統100，包括:多個直流電機110、多個直流電機驅動裝置120和控制器130。具體地，多個直流電機110與爐體相連，多個直流電機110的一部分驅動爐體傾轉且另一部分驅動爐體回轉。多個直流電機驅動裝置120與多個直流電機110 對應地相連以便對相應的直流電機110進行控制。控制器130與多個直流電機驅動裝置120均相連，其中，在爐體進行傾轉時，控制器130向控制爐體傾轉的直流電機驅動裝置120發送控制指令以便控制爐體傾轉的直流電機驅動裝置120通過相應的直流電機110控制爐體傾轉，在爐體進行回轉時，向控制爐體回轉的直流電機驅動裝置120發送控制指令以便控制爐體回轉的直流電機驅動裝置120通過相應的直流電機110控制爐體回轉。根據本實用新型實施例的轉爐爐體的驅動控制系統，采用直流電機控制爐體傾轉和回轉，具有動力輸出精確，對爐體位置控制準確的優點。另外，采用多個直流電機同步地對爐體進行驅動，具有爐體回轉平穩的優點，另外，該控制系統安全、可靠且穩定。結合圖1，轉爐爐體的驅動控制系統100還包括:交流電機140和交流電機驅動裝置150。具體而言，交流電機140與爐體相連以驅動爐體傾轉。交流電機驅動裝置150與交流電機140相連以對交流電機140進行控制，其中，在爐體進行傾轉且控制爐體傾轉的直流電機驅動裝置120發生異常時，控制器130向交流電機驅動裝置150發送控制指令以便交流電機驅動裝置150通過交流電機140控制爐體傾轉。由此，在控制爐體傾轉的直流電機發生故障或者斷電時，通過 交流電機控制爐體傾轉，從而保證在直流電機故障以及斷電的突發情況下，爐體仍能安全可靠地運行，提高生產效率。圖2是根據本實用新型一個實施例的轉爐爐體的驅動控制系統的結構圖。如圖2所示的轉爐爐體的驅動控制系統，在該示例中，包括5個直流電機110和一個交流電機140。即多個直流電機110為五個，分別為直流電機9、直流電機10、直流電機
11、直流電機12和直流電機13。進一步地，多個直流電機110均為DMI250P型直流電機，交流電機140為M2QA型交流電機。結合圖2所示，本實用新型實施例的轉爐爐體的驅動控制系統100還包括工作站160，工作站160與控制器130相連以向控制器130輸入控制指令并對爐體的運行狀態進行監控。進一步地，還包括:顯示裝置170與控制器130相連以顯示多個直流電機110和交流電機140的運行狀態以及爐體的運行狀態。再次結合圖2，本實用新型實施例的轉爐爐體的驅動控制系統的工作原理為:正常生產情況下，根據工藝操作要求需爐體傾轉時，傾轉直流電機驅動裝置7 (即控制爐體傾轉的直流電機驅動裝置)接受來自控制器130的啟停指令；接受來自控制器發送的-ιον'ιον的直流電機調速信號，直流電機正反轉通過調速信號的極性觸發，-1OV^OV為反轉，0V +IOV為正轉；該傾轉直流電機驅動裝置7并接受相應的直流電機的速度編碼器(圖中未示出)的速度反饋信號，從而實現對該直流電機速度的閉環控制；并向控制器130輸出直流電機轉速信號和電流信號，以便控制器130將該信號發送給顯示設備170以便顯示給操作者或者用戶；輸出運行、故障、零速信號，表示驅動裝置的內部運行情況；輸出松閘指令，確保爐體正常傾轉。當上述直流電機13發生故障或外部電源停電的情況下，啟動交流電機140傾轉，傾轉交流電機驅動裝置8 (即交流電機驅動裝置150)接受啟停指令，接受正反轉指令，輸出松閘指令，以確保在事故狀態下，爐體能正確回到安全位置。直流電機傾轉與交流電機傾轉作互鎖控制。根據工藝生產要求，例如回轉運動只發生在爐體傾轉到相對水平面28°的位置，爐體回轉時，四臺直流電機(即直流電機9、直流電機10、直流電機11以及直流電機12)中一臺為主電機，其他三臺為從電機。例如直流電機9為主電機，則直流電機驅動裝置3接受啟停指令；接受正反轉指令；接受mr+iov調速信號，正轉與反轉兩種運動都是通過此調速信號控制轉速；接受電機速度編碼器速度反饋信號，實現對電機速度的閉環控制；輸出直流電機轉速信號和電流信號，并通過顯示設備170顯示；輸出運行、故障、零速信號，表示驅動裝置的內部運行情況；輸出松閘指令，確保爐體正常回轉。控制三臺從電機(即直流電機
10、直流電機11以及直流電機12)的直流電機驅動裝置(即直流電機驅動裝置4、5、6)與主電機驅動裝置3以主從通信方式進行同步運動，并接受對應電機速度編碼器速度反饋信號，輸出直流電機轉速信號和電流信號，輸出運行、故障、零速信號。直流電機回轉與直流電機傾轉作互鎖控制。以圖2所示的驅動控制系統在某大型廢雜銅冶煉廠實施。入爐物料含銅平均50%以下，可以產出80%左右的黑銅，同時產出含銅小于1%的棄渣。四臺回轉直流電機(即直流電機9、10、11、12)和一臺傾轉直流電機(即直流電機13)均采用ABB公司DMI250P型直流電機，電機額定電壓DC440V，額定電流DC409A，額定輸出功率158kW。一臺傾轉交流電機(即交流電機140)采用ABB公司M2QA型交流電機，電機額定電壓AC380V，額定電流AC23.61A，額定輸出功率llkW。該驅動控制系統采用四層結構:第一層為交直流電機，四臺回轉直流電機驅動爐體作徑向360°回轉運動，一臺傾轉直流電機和一臺傾轉交流電機驅動爐體作軸向360°傾轉運動，通過機械聯動裝置，使電機輸出的動能平穩有效地驅動爐體。第二層為交直流電機驅動裝置，四臺回轉直流電機驅動裝置分別驅動對應的回轉直流電機，一臺傾轉直流電機驅動裝置驅動傾轉直流電機，一臺傾轉交流電機驅動裝置驅動傾轉交流電機。回轉時，直流電機驅動裝置3為主驅動，直流電機驅動裝置4、5和6為從驅動，直流電機驅動裝置3接受啟停，正反轉控制指令，直流電機驅動裝置4、5和6通過主從通訊方式與直流電機驅動裝置3同步動作。直流電機驅動裝置接受對應電機速度編碼器速度反饋信號，輸出直流電機轉速信號和電流信號，輸出運行、故障、零速信號，輸出松閘指令。第三層為控制器130，根據現場采集到的爐體傾轉角度信號和控制信號，控制直流電機驅動裝置3、傾轉直流電機驅動裝置和傾轉交流電機驅動裝置的啟停、正反轉和轉速。并根據工藝生產要求，作連鎖控制。第四層為工作站160以及顯示設備170以及打印機，工作站集成人機界面，與控制器130通過工業以太網通訊，具有輸出控制指令，顯示設備170顯示驅動裝置狀態，顯示爐體工況，打印歸檔報表等功能。[0039]根據本實用新型的轉爐爐體的驅動控制系統，爐體傾轉運動時通過對一臺直流電機和一臺交流電機的驅動控制解決了工藝正常生產要求并保證事故狀態或直流電機異常或者斷電下爐體的安全傾轉運行，爐體回轉運動時通過對一臺直流電機驅動控制和采用主從通訊方式對其余控制回轉的直流電機的驅動控制，解決了控制爐體回轉的直流電機的同步運動，確保爐體平穩回轉。正常情況下，由于傾轉與回轉都采用直流調速控制，為生產過程提供精確的動力，使爐具生產效率得以提高，能耗指標相應降低。爐具的各種運動通過連鎖控制，保證在誤操作情況下的財產和人身安全。本驅動控制系統具有控制精確、自動化程度高、節能、穩定、安全的優點。在本說明書的描述中，參考術語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或者特點包含于本實用新型的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。盡管已經示出和描述了本實用新型的實施例，本領域的普通技術人員可以理解:在不脫離本實用新型的原理和宗旨的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本實用新型的范圍由權利要求及其等同限定。
權利要求1.種轉爐爐體的驅動控制系統，其特征在于，包括: 多個直流電機，所述多個直流電機與爐體相連，所述多個直流電機的一部分驅動爐體傾轉且另一部分驅動所述爐體回轉； 多個直流電機驅動裝置，所述多個直流電機驅動裝置與所述多個直流電機一一對應地相連以便對相應的直流電機進行控制；以及 控制器，所述控制器與所述多個直流電機驅動裝置均相連，其中，在爐體進行傾轉時，所述控制器向控制爐體傾轉的直流電機驅動裝置發送控制指令以便所述控制爐體傾轉的直流電機驅動裝置通過相應的直流電機控制爐體傾轉，在爐體進行回轉時，向控制爐體回轉的直流電機驅動裝置發送控制指令以便控制爐體回轉的直流電機驅動裝置通過相應的直流電機控制爐體回轉。
2.據權利要求1所述的轉爐爐體的驅動控制系統，其特征在于，還包括: 交流電機，所述交流電機與所述爐體相連以驅動所述爐體傾轉；以及 交流電機驅動裝置，所述交流電機驅動裝置與所述交流電機相連以對所述交流電機進行控制，其中，在爐體進行傾轉且所述控制爐體傾轉的直流電機驅動裝置發生異常時，所述控制器向所述交流電機驅動裝置發送控制指令以便所述交流電機驅動裝置通過交流電機控制爐體傾轉。
3.據權利要求2所述的轉爐爐體的驅動控制系統，其特征在于，還包括: 工作站，所述工作站與所述控制器相連以向所述控制器輸入控制指令并對爐體的運行狀態進行監控。
4.據權利要求2或3所述的轉爐爐體的驅動控制系統，其特征在于，還包括: 顯示裝置，所述顯示裝置與所述控制器相連以顯示所述多個直流電機和所述交流電機的運行狀態以及爐體的運行狀態。
5.據權利要求1所述的轉爐爐體的驅動控制系統，其特征在于，所述多個直流電機為五個。
6.據權利要求1所述的轉爐爐體的驅動控制系統，其特征在于，所述多個直流電機均為DMI250P型直流電機，所述交流電機為M2QA型交流電機。
專利摘要本實用新型提出一種轉爐爐體的驅動控制系統，包括與爐體相連的多個直流電機，多個直流電機的一部分驅動爐體傾轉且另一部分驅動爐體回轉；多個直流電機驅動裝置與多個直流電機一一對應地相連以便對相應的直流電機進行控制；控制器與多個直流電機驅動裝置均相連，在爐體進行傾轉時，控制器向控制爐體傾轉的直流電機驅動裝置發送控制指令以控制爐體傾轉，在爐體進行回轉時，向控制爐體回轉的直流電機驅動裝置發送控制指令以控制爐體回轉。根據本實用新型的轉爐爐體的驅動控制系統，具有爐體平穩回轉、爐具生產效率高，能耗低且控制精確、自動化程度高、節能、穩定、安全的優點。
文檔編號F27D19/00GK202925076SQ20122056337
公開日2013年5月8日 申請日期2012年10月30日 優先權日2012年10月30日
發明者潘一峰, 孫寶華, 黃薇, 李軍 申請人:江西瑞林電氣自動化有限公司