平炉炼铁由于工艺滞后，经济效益低下，已被现代冶炼技术所淘汰，而电炉炼铁工艺技术是当今世界上最领先的炼铁工序科技，但是因为它的出钢量相对较小，所以一般只会在主打优质钢材的钢铁企业（特殊钢生产企业）中才会采用电炉炼铁工序科技。而转炉炼铁则具有的出钢量大大，炼钢效率高，出钢品质优秀等特点，是绝大部分钢铁企业所首选的炼钢工艺，由于每个钢铁公司的钢品不同，及其建造转炉的时间不同，不同的钢铁企业选择了不同种类的转炉。
1.转炉炼钢的类别
转炉炼钢以其出钢能力作为划分标准，120t以下，属于小型转炉，120t--250t吨属于中型转炉，250吨以上是大型转炉。目前，大型转炉车间在国内外较为少见；绝大部分钢铁公司采用中型转炉进行炼钢，其中红河钢铁有限公司炼钢厂转炉为小型转炉。
2.ABB变频器工作原理
2.1 ABB变频器的意义
所有的转炉倾动系统，都需要传动系统来驱动转炉倾动装置。ABB变频器作为新一代传动产品，在技术上具有先进性，同时，考虑到转炉倾动系统运行的复杂性，传动系统必须选择安全、可靠的传动产品。下面以红河钢铁有限公司为例，带大家认识ABB变频器在转炉倾动系统中的运用，由于炼钢厂转炉生产冶炼工序十分复杂，检测参数数量繁多，设备动作繁琐。所以工艺参数的正确与否，以及自动控制水平的好坏程度，都直接关系着钢水品质和生产率的好坏。因此，需要有一个测量精确有效，自动控制水平较高的系统，才可以保持稳定产量，适应公司长期稳定和发展的需要。
2.2 ABB变频器在转炉炼钢的实施方法
因为转炉产品的加工工艺与机械传动技术等特点，所以转炉产品对变速系统有很高的需求：(1）机械设备倾动转炉产品必须能够持续旋转360度，而且必须能够准确停留在任意位置停留，并且必须按照工艺流程的不同具备调速特性。机械设备倾动部位必须能与加氧枪、钢包车、渣盆车以及烟罩等相应装置有相应的连锁功能；(2）在运行工作过程中，必须有较大的安全运行可靠性，在电气设备或机械设备中某部分故障时，倾动机械设备应有能力持续提供短时限运行、保持到炼钢一炉完成，即便倾动机械设备出现无法控制事件时，炉子也不会自行倾翻出现"翻钢"事故；(3）倾动机构有较好的柔性性能，以舒缓冲击载荷和因开启、刹车而形成的扭振。因为转炉生产时属于高启动转矩的大负荷，所以起动方式为预加恒定励磁电流的高扭矩起动方式，而停车方式则为斜坡停车方式，通过刹车斩波器和刹车电阻把所回馈的动能加以吸收。若要正确和抱闸设备配合工作，就需要采用智能变频器来协调控制，在自动智能变频器的转速超过绝对零速后，就由智能变频器产生命令来调节抱闸设备，再利用中间继电器来推动抱闸的交流器，这时自动智能变频器就终止了励磁，如此才能确保倾动设备没有发生"溜车"现象。ABB变频器的DTC监控方案，能够在零速下提升300%的扭矩输入输出功率，其专有的升级管理软件，还具备了扭矩记忆功能，把氧枪所需要的启动扭矩记忆了下来，只要在系统启动时，即提供所需要的扭矩，以确保氧枪的稳定工作。而ABB升级管理软件，所具备的抱闸连锁式监控功能更加保障了控制系统的安全工作。
3.ABB变频器的质量要求
3.1 ABB变频器在转炉炼钢中的工作概念
转炉炼钢的高度要求与工作结构，也变相产生了对电机的高精度需求，来确保在炼钢过程中的安全与生产的目标，而ABB系列智能变频器则把DTC工艺技术与模糊控制理论合二为一，形成了效率高、降低成本的全自动化电机调制生产，并且性能远远高于矢量控制系统电机。在DTC中，定子磁通和扭矩都被视为重要的限制变数。高速数字信号处理器和更领先的电机控制软件模块结合使电动机的状况可以以四十，000次/s改变。并且随着电动机状况的实际数值与给定值的相对数被持续地更改，而逆变器的每一个开关状况都是可以独立设定的。这表明，其传动系统中能够形成良好的开关电源结构，并对负载干扰和瞬时掉电等变化进行迅速反应[1]。在DTC中，不要求对电流、频谱单独调节的PWM调制器。所以不用恒定的斩波频率，在实际工作中，并不会产生其他变频器调速驱动电源时所产生的那种高频率噪音，同时也减少了自动化变频器本身的功率。标准内置的交流电抗器，大幅地减少了进线供电的高次谐波传动含量，从而大大降低了自动化变频器的电气辐射，同时保证了整流低电压高压二极管和滤波后处理电容器，免遭高电压、电流的冲击。
3.2 ABB变频器的工作参数
零速满扭矩时：由ACS八百带动的电机，可以达到在零速时电机的最高扭矩，而且不需要光码盘或测速反馈电机的反馈。而矢量控制系统的自动化变频器，可以在接近零速时达到满扭矩输出。而DTC提供的更高精度的扭矩控制系统，使ACS800变频器能给出可控稳定的最大起动转矩。最高启动扭矩能达到百分之二百的电动机额定扭矩。自行起动：虽然ACS800变频器的自行起动特点高于普通自动化变频器的飞升启动和积分起动的特点。而且由于ACS800变频器可在几毫秒内测定电动机的工作状态，在所有的条件下均能在0.84s内迅速启动。而矢量控制的自动化变频器，则要大于是2.2s。在磁通的最佳优化模型下，电动机磁通被自觉地适合于负荷以提高工作效率，并且减少了电动机的噪声。这主要是因为磁通设计优化，通过不同的负载，自动化变频器和电动机组成的综合效能可以增加百分之一－百分之十。以及高精度的转速控制系统：ACS800的最大动态转速误差，在开环应用时为百分之零点三s，而在闭环应用时为百分之零点一s。而矢量控制变频器则在开环时等于百分之零点八s，在封闭时为百分之零点三s。ACS800变频转换器的静态准确度约为百分之零点零一。而精确转矩控制系统：动态扭矩阶跃反应时间长，在开环使用时可达一负五ms，而矢量控制变频器在闭环运行需要十负二十ms，在开环控制系统时为100-200ms。红河炼铁厂的总转炉容积为60t，转炉所生产的倾动电器为4台100安培的变频电机，（1）倾动系统，转炉中生产的倾动由三负四台电动机共同完成，所以想要系统更安全更平稳的工作，这几个电动机就一定要实现负载均衡，也就是每个的电动机出力都是相同的。但是因为这四台电动机相互之间是刚性连接，所以需要每个电动机的转速都要绝对相同，所以四台电器的传动系统实行主/从调节，而四台变频转换器相互之间则用光缆加以相连。所以，可以在系统配置中，把一个变频器当作主，让其完成转速调整，将输出扭矩给定，把其他变频器当作从机，跟踪主机的扭矩响应，和常规的控制系统方法一样，这样使用就把控制系统的性能提升到了一个全新高度。彻底解决了因发电机工作中的电流不一致，所形成的转炉“点头”和“摇头”的现状。四台变频器能够同时在主/从间转换，但是在同一时间内可以有一个主，另外还有三个为从机，主采取转速方式、从机采取扭矩方式，主向从机发出控制指令后，从机接收主发出的起动、终止命令和对扭矩的设定值，进行动作。当某台从机发生故障情况时，它不会影响计算机与其他从机的通信与动作，而且能够持续工作，直至在适当时间内完成检修；当计算机发生出现故障情况时，从机因为接受不了计算机的信息而停止工作并报出现故障状态，此时可以将当中一个从机自动切换为计算机，将故障计算机自动切换为从机，在自动切换完毕后，当计算机发送的复位指令将信息同步后，从机故障信息消失，当检查系统正常后，可以继续工作，并等待合适时间对故障设备进行检测。当计算机工作很正常而三台从机一起报出现故障时，表示通信系统发生了重大问题，为不危害工业生产的顺利开展，此时将全部从机转换为主，由四台变频器一起完成速度调节，当检测要求达到时应立即检测通信问题。
4.结语
ABB变频器在转炉炼钢的过程中启动扭矩变化很大，适用于转炉炼铁系列中，它为多电机同轴驱动负荷系统找到了出路，而且使用方便，投运后的运行环境反响佳，使用效益也不错。
参考文献
[1] 李超, 李振国. ABB变频器的传动控制分析[J]. 中国战略新兴产业, 2019, 000(046):154.
[2] 叶高军. ABB变频器在卸船机上的应用[J]. 百科论坛电子杂志, 2019, 000(019):465-466.
