1、前言

隨著我國經(jīng)濟持續(xù)高速的發(fā)展，鋼鐵工業(yè)迅速發(fā)展。國內(nèi)各鋼鐵企業(yè)對礦石的需求量增長迅猛，國內(nèi)的礦山生產(chǎn)已遠遠滿足不了需求，不得不依靠國外的優(yōu)質(zhì)鐵礦石資源。據(jù)統(tǒng)計，從1985年起我國進口鐵礦石逐年增長。2013年，北京國際礦業(yè)權交易所(簡稱“北礦所”)發(fā)布的中國鐵礦石現(xiàn)貨市場年度研究報告顯示，2013年中國鐵礦石進口8.19億噸，再創(chuàng)歷史新高。

2、改造背景與工藝流程介紹

阿拉善盟德晟冶金爐料有限公司是內(nèi)蒙古德晟實業(yè)集團下屬的一個全資子公司，位于內(nèi)蒙古阿拉善右旗呼和哈達礦區(qū)，公司于2013年5月初開工建設，擬投資13.5億元建設采選礦廠，以提高企業(yè)礦石的自給率，緩解進口鐵礦石的壓力，該項目預計10月底建成投產(chǎn)，集團現(xiàn)已形成的集原煤采、選、焦煤化、鐵礦石采、選、冶煉、金屬制品和煤氣余熱發(fā)電、礦渣水泥兩條產(chǎn)業(yè)鏈，在各級黨委、政府及各有關部門的高度重視和達利扶持下，實現(xiàn)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的目標。

研究、勘探表明，我國鐵礦礦床類型多，貯存條件復雜，礦石類型多，硫、磷、二氧化硅等有害組分含量高，多組分共生鐵礦石占了很大比重，而且有用組分嵌布粒度細，因此采選難度大、效率低、產(chǎn)品質(zhì)量差。為了高效的開發(fā)和利用有限的資源，德晟冶金爐料有限公司大膽采用新的技術、革新優(yōu)化分選工藝，以科技的手段來提高精礦產(chǎn)量。

該廠選礦工藝流程圖如下所示

我國大多數(shù)的選礦廠一般采用粗破、中破和細破三段破碎流程破碎鐵礦石。然而，德晟冶金爐料有限公司為了提高產(chǎn)能、提高效率，在三段破碎作業(yè)流程完成之后，又增加一道輥壓機輥磨的工序，在輥磨機之后，礦料進入風選車間進行風選。

風選車間的主裝置有兩個，一個是多段串聯(lián)打散風力分級機，它是一種集料餅打散與顆粒分級于一體的新型分級設備。其打散方式采用離心沖擊粉碎的原理，經(jīng)輥磨機擠壓后的物料呈較密實的餅狀，由對稱布置的進料口連續(xù)均勻地喂入，落在帶有錘形凸棱襯板的打散盤上，主軸帶動打散盤高速旋轉(zhuǎn)，使得落在打散盤上的料餅在襯板錘形凸棱部分的作用下得以加速并脫離打散盤，料餅沿打散盤切線方向高速甩出后撞擊到反擊襯板上后被粉碎。

另一個是流量達到2000000m3/h，全壓達到5900pa，功率為5000KW的系統(tǒng)風機。而我們森蘭高壓變頻器改造的就是這臺系統(tǒng)風機,變頻器型號為SBH-100-5600。經(jīng)過打散粉碎后的物料在擋料錐的導向作用下通過擋料錐外圍的環(huán)形通道進入在風輪向分布的風力分選區(qū)內(nèi)。物料的分級中的粗顆粒物料由于其運動慣性大，在通過風力分選區(qū)的沉降過程中，運動狀態(tài)改變較小而落入內(nèi)錐筒體被收集，由粗粉卸料口卸出返回，同配料系統(tǒng)的新鮮物料一起進入輥磨機上方的稱重倉。細粉由于其運動慣性小，在通過風力分選區(qū)的沉降過程中，運動狀態(tài)改變較大而產(chǎn)生較大的偏移，落人內(nèi)錐簡體與外錐筒體之間被收集。

經(jīng)過風選車間后，礦料就會被均勻的分為粗、中、細三種形態(tài)。可見風選車間的系統(tǒng)風機在整個選礦工藝中的重要性。之后礦料又會經(jīng)過磁選車間、濕選車間。最終產(chǎn)出高品位的精礦。

3、森蘭高壓變頻器的改造方案

出于對設備重要性的考慮，經(jīng)過反復論證。用戶最終采用森蘭第三代SBH系列高壓變頻器對系統(tǒng)風機進行變頻改造。下面介紹具體改造方案。系統(tǒng)一次原理圖如下所示：

考慮到用戶現(xiàn)場電網(wǎng)容量有限、電機功率較大。為了避免在送電瞬間的沖擊電流，故在主回路中增加充電電阻。用來減小沖擊電流及控制母線電壓降。主回路采用真空接觸器并實現(xiàn)在完成充電后自動投切。采用現(xiàn)場控制箱和DCS系統(tǒng)對高壓變頻器進行控制、監(jiān)測。

森蘭SBH-100-5600高壓變頻器在工廠測試

森蘭SBH-100-5600高壓變頻器在用戶現(xiàn)場

經(jīng)過一年的使用，用戶一致認為森蘭高壓變頻器具有如下優(yōu)點：

（1）變頻系統(tǒng)運行穩(wěn)定、可靠性高，并且節(jié)能效果顯著，大大降低了電耗，節(jié)電率在30%左右。

（2）能夠?qū)崿F(xiàn)電動機的軟啟動，延長了機械使用壽命，減小了維護工作量和維護費用。

（3）調(diào)速范圍寬，精度高，風量可以根據(jù)工藝需要變化。

（4）森蘭高壓變頻器具有：過流、短路、過壓、欠壓、缺相、溫升保護等多項保護功能，十分完善，更好的保護了電機。

（5）改善運行工況，降低工人勞動強度。