專利名稱：葉輪轉(zhuǎn)速控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及葉輪轉(zhuǎn)速控制方法，特別是涉及葉輪轉(zhuǎn)速控制方法的新的改進(jìn)，其用于在驅(qū)動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)的電機(jī)的負(fù)載電流值I低于規(guī)定的閾值IO的情況下，通過(guò)使葉輪的轉(zhuǎn)速上升，能夠避免葉輪不必要地磨損并能夠使葉輪的耐用次數(shù)提高。
背景技術(shù)：
一般來(lái)說(shuō)，在煉鐵廠和煉鋼廠，為了從鐵水中除去成為脆化原因的硫成分(雜質(zhì)元素)，在煉鐵エ序和煉鋼エ序之間進(jìn)行脫硫處理。在脫硫處理中，在向收容鐵水的澆包等容器內(nèi)供給例如生石灰、蘇打灰、碳化物、苛性蘇打和熟石灰等脫硫劑后，利用浸潰在容器內(nèi)的鐵水中的葉輪(攪拌葉片)進(jìn)行攪拌，從而促進(jìn)脫硫反應(yīng)。作為進(jìn)行這樣的脫硫處理的構(gòu)成，可例舉如下述專利文獻(xiàn)I等記載的構(gòu)成。即，在以往構(gòu)成中，根據(jù)使葉輪旋轉(zhuǎn)的電機(jī)的負(fù)載電流值來(lái)推測(cè)當(dāng)前運(yùn)行時(shí)的發(fā)熱量相對(duì)于電機(jī) 100%運(yùn)行時(shí)的發(fā)熱量的比值即過(guò)載剩余量。在這種推測(cè)出的過(guò)載剩余量比規(guī)定的閾值低的情況下，通過(guò)降低葉輪的轉(zhuǎn)速，而能夠使葉輪以不產(chǎn)生因電機(jī)過(guò)載導(dǎo)致的運(yùn)行停止的最大限度的轉(zhuǎn)速進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。這種控制通過(guò)將葉輪3的轉(zhuǎn)速始終設(shè)定得很高，來(lái)最大限度地避免脫硫不良的廣生。另外，雖然由于是公司內(nèi)部技術(shù)而沒(méi)有特別作為文獻(xiàn)進(jìn)行公開(kāi)，但根據(jù)葉輪的使用次數(shù)憑經(jīng)驗(yàn)估計(jì)葉輪的磨損狀況，井根據(jù)該估計(jì)出的磨損狀況來(lái)確定葉輪的轉(zhuǎn)速。[在先技術(shù)文獻(xiàn)][專利文獻(xiàn)]專利文獻(xiàn)I :日本特開(kāi)2003-82409號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問(wèn)題在上述的專利文獻(xiàn)I記載的構(gòu)成中，由于使葉輪以不產(chǎn)生因電機(jī)過(guò)載導(dǎo)致的運(yùn)行停止的最大限度的轉(zhuǎn)速進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，所以根據(jù)葉輪的性能的不同，有可能使葉輪以所需或更高的轉(zhuǎn)速進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。另外，即使在根據(jù)憑經(jīng)驗(yàn)估計(jì)出的磨損狀況來(lái)確定葉輪的轉(zhuǎn)速的情況下，也存在為了避免產(chǎn)生脫硫不良而較高地設(shè)定轉(zhuǎn)速的傾向。因此，在上述那樣的以往構(gòu)成中，導(dǎo)致葉輪不必要地磨損，葉輪的耐用次數(shù)降低。本發(fā)明為解決如上述的問(wèn)題而提出的，其目的在于提供一種能夠避免葉輪不必要地磨損并能夠提高葉輪的耐用次數(shù)的葉輪的轉(zhuǎn)速控制方法。用于解決課題的手段本發(fā)明涉及的葉輪的轉(zhuǎn)速控制方法是ー種在利用浸潰在熔融金屬中的葉輪對(duì)熔融金屬和添加到熔融金屬的脫硫劑進(jìn)行攪拌時(shí)對(duì)上述葉輪的轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制的葉輪轉(zhuǎn)速控制方法，其中，方法在使葉輪以規(guī)定的設(shè)定轉(zhuǎn)速Xtl進(jìn)行旋轉(zhuǎn)時(shí)，讀取用于驅(qū)動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)的電機(jī)的負(fù)載電流值I，在判斷為負(fù)載電流值I小于規(guī)定的閾值Itl的情況下，使葉輪的轉(zhuǎn)速上升，使得負(fù)載電流值I變?yōu)殚撝礗tl或更高。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明的葉輪轉(zhuǎn)速控制方法，在使葉輪以規(guī)定的設(shè)定轉(zhuǎn)速Xtl進(jìn)行旋轉(zhuǎn)時(shí)，讀取用于驅(qū)動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)的電機(jī)的負(fù)載電流值I，在判斷為負(fù)載電流值I小于規(guī)定的閾值I。的情況下，使葉輪的轉(zhuǎn)速上升，使得負(fù)載電流值I變?yōu)殚撝礗tl或更高，因此無(wú)需最初就將葉輪的轉(zhuǎn)速設(shè)定得較高，能夠?qū)崿F(xiàn)在合理的轉(zhuǎn)速下的運(yùn)用。因此，能夠避免葉輪不必要地磨損，能夠提高葉輪的耐用次數(shù)。


圖I是表示實(shí)施基于本發(fā)明實(shí)施方式I的葉輪的轉(zhuǎn)速控制方法的機(jī)械式脫硫裝置的構(gòu)成圖。圖2是表示利用圖I的控制裝置實(shí)施的葉輪的轉(zhuǎn)速控制動(dòng)作的流程圖。 圖3是表示在實(shí)施圖2的轉(zhuǎn)速控制動(dòng)作情況下的葉輪的轉(zhuǎn)速變化的圖。
具體實(shí)施例方式以下，參照附圖對(duì)用于實(shí)施本發(fā)明的方式進(jìn)行說(shuō)明。實(shí)施方式I圖I是表示實(shí)施基于本發(fā)明實(shí)施方式I的葉輪的轉(zhuǎn)速控制方法的機(jī)械式脫硫裝置的構(gòu)成圖。在圖中，在澆包I (容器)內(nèi)收容有鐵水2 (熔融金屬)。眾所周知，鐵水2是通過(guò)煉鉄工序制造出的，且含有成為脆化因素的硫成分(雜質(zhì)元素)。為了除去這種硫成分，向鐵水2中添加例如生石灰、蘇打灰、碳化物、苛性蘇打和熟石灰等脫硫劑(未圖示)。在鐵水2中浸潰有由耐火物構(gòu)成的葉輪3 (攪拌葉片)。在所述葉輪3上一體地設(shè)置有旋轉(zhuǎn)軸3a，在旋轉(zhuǎn)軸3a的端部連接有電機(jī)4。S卩，利用電機(jī)4的動(dòng)作驅(qū)動(dòng)葉輪3旋轉(zhuǎn)。當(dāng)驅(qū)動(dòng)葉輪3旋轉(zhuǎn)時(shí)，攪拌鐵水2和脫硫劑，而促進(jìn)脫硫反應(yīng)。另外，葉輪3是在多批爐料中使用的部件，井隨著使用次數(shù)的増加磨損増大。另夕卜，葉輪3和電機(jī)4被未圖示的升降裝置可升降地支承著，在進(jìn)行鐵水2的脫硫處理吋，葉輪3下降至浸潰在鐵水2中的位置。在電機(jī)4上連接有控制裝置5?？刂蒲b置5由例如逆變器和運(yùn)算裝置(計(jì)算機(jī))等構(gòu)成，通過(guò)控制電機(jī)4的動(dòng)作來(lái)控制葉輪3的轉(zhuǎn)速。在控制裝置5上連接有電流測(cè)量裝置6和存儲(chǔ)裝置7。電流測(cè)量裝置6用于測(cè)量向電機(jī)4供給的電流值即電機(jī)4的負(fù)載電流值I。負(fù)載電流值I與為了使葉輪3旋轉(zhuǎn)而消耗的能量(利用葉輪3來(lái)攪拌鐵水2和脫硫劑的能量)對(duì)應(yīng)，并與葉輪3在鐵水2內(nèi)旋轉(zhuǎn)的阻力及葉輪3的轉(zhuǎn)速成比例。葉輪3磨損越多、即葉輪3的攪拌能力越降低，葉輪3的旋轉(zhuǎn)的阻力越小。即，通過(guò)將成為一定基準(zhǔn)的轉(zhuǎn)速時(shí)的負(fù)載電流值I與規(guī)定的基準(zhǔn)值進(jìn)行比較，能夠確認(rèn)葉輪3的攪拌能力的狀態(tài)。在存儲(chǔ)裝置7中儲(chǔ)存有規(guī)定的設(shè)定轉(zhuǎn)速Xtl和閾值I。。控制裝置5在使葉輪3以儲(chǔ)存在存儲(chǔ)裝置7中的設(shè)定轉(zhuǎn)速Xtl進(jìn)行旋轉(zhuǎn)時(shí)，讀取由電流測(cè)量裝置6測(cè)量出的負(fù)載電流值I。另外，此時(shí)所讀取的負(fù)載電流值I為規(guī)定時(shí)間內(nèi)的平均電流值。
此外，控制裝置5判斷所讀取的負(fù)載電流值I是否小于存儲(chǔ)裝置7中所儲(chǔ)存的閾
值エ0。進(jìn)而，控制裝置5在判斷為負(fù)載電流值I小于閾值Itl的情況下，使葉輪3的轉(zhuǎn)速上升，使得負(fù)載電流值I變?yōu)殚撝礗tl或更高。S卩，控制裝置5在通過(guò)比較負(fù)載電流值I和閾值Itl而檢測(cè)到葉輪3的攪拌能力未達(dá)到規(guī)定基準(zhǔn)的情況下，通過(guò)使葉輪3的轉(zhuǎn)速上升來(lái)補(bǔ)償攪拌能力的降低。由此，能夠無(wú)需在最初開(kāi)始將葉輪3的轉(zhuǎn)速設(shè)定得較高，就能夠?qū)崿F(xiàn)在合理的轉(zhuǎn)速下的運(yùn)用。因此，能夠避免葉輪3不必要地磨損，能夠提高葉輪3的耐用次數(shù)。
在此，將閾值Itl設(shè)定為不產(chǎn)生脫硫不良的負(fù)載電流值I的下限值。S卩，通過(guò)上述那樣使葉輪3的轉(zhuǎn)速上升使得負(fù)載電流值I變?yōu)殚撝礗tl或更高，能夠?qū)⑷~輪3的轉(zhuǎn)速設(shè)定為不產(chǎn)生脫硫不良的最低限度的轉(zhuǎn)速。由此，能夠更可靠地實(shí)施在低轉(zhuǎn)速下的運(yùn)用。另外，里 然這樣的下限值被包括澆包I的內(nèi)徑、鐵水2的量、葉輪3的浸潰深度和電機(jī)4的容量的脫硫條件所左右，但也可以通過(guò)ー邊測(cè)量電機(jī)4的負(fù)載電流值I 一邊比較脫硫效率來(lái)求得。在從葉輪3的轉(zhuǎn)速達(dá)到設(shè)定轉(zhuǎn)速Xtl時(shí)起經(jīng)過(guò)了規(guī)定的待機(jī)時(shí)間后，控制裝置5讀取負(fù)載電流值I。這是為了通過(guò)利用在設(shè)定轉(zhuǎn)速Xtl下的攪拌狀態(tài)穩(wěn)定時(shí)的負(fù)載電流值I，來(lái)提高攪拌能力的判斷精度。此外，控制裝置5在判斷為負(fù)載電流值I小于閾值Itl的情況下，使葉輪3的轉(zhuǎn)速上升預(yù)先設(shè)定的固定值A(chǔ) X。這是因?yàn)槿~輪3的磨損是緩慢變化的，并且也能夠預(yù)先估計(jì)到負(fù)載電流值I低于閾值I。的量。這樣，通過(guò)將上升量設(shè)定為固定值A(chǔ) X，能夠簡(jiǎn)化運(yùn)算程序，能夠降低設(shè)備成本。進(jìn)而，控制裝置5在使葉輪3的轉(zhuǎn)速上升了的情況下，將存儲(chǔ)裝置7中儲(chǔ)存的設(shè)定轉(zhuǎn)速Xtl更新為上升后的轉(zhuǎn)速。如果假設(shè)設(shè)定轉(zhuǎn)速Xtl被固定，則在葉輪3的磨損進(jìn)展的情況下，有可能在與該時(shí)刻的磨損狀況對(duì)應(yīng)的合理轉(zhuǎn)速相差很大的轉(zhuǎn)速下進(jìn)行攪拌能力的判斷。在此情況下，在轉(zhuǎn)速變?yōu)楹侠磙D(zhuǎn)速之前，不能進(jìn)行充分的攪拌，成為脫硫不良的原因。即，通過(guò)更新設(shè)定轉(zhuǎn)速Xtl，在攪拌能力的判斷結(jié)束之前也能夠進(jìn)行有效的攪拌，能夠避免產(chǎn)生脫硫不良。另外，在更換了葉輪3的情況下，對(duì)應(yīng)于例如操作人員的操作等，向控制裝置5輸入復(fù)位信號(hào)。控制裝置5在利用復(fù)位信號(hào)檢測(cè)到葉輪3的更換的情況下，將設(shè)定轉(zhuǎn)速Xtl復(fù)位。換言之，更新后的設(shè)定轉(zhuǎn)速Xtl在更換葉輪3之前繼續(xù)使用。接下來(lái)，圖2是表示由圖I的控制裝置5實(shí)施的葉輪3的轉(zhuǎn)速控制動(dòng)作的流程圖，表示本實(shí)施方式的葉輪的轉(zhuǎn)速控制方法。在圖中，當(dāng)葉輪3浸潰在鐵水2中時(shí)，對(duì)應(yīng)于控制裝置5對(duì)電機(jī)4的動(dòng)作控制，使葉輪3的轉(zhuǎn)速上升至存儲(chǔ)裝置7中所儲(chǔ)存的設(shè)定轉(zhuǎn)速Xtl(步驟SI)。此時(shí)，向鐵水2中添加脫硫劑，并且如果葉輪3的轉(zhuǎn)速達(dá)到設(shè)定轉(zhuǎn)速Xtl,則利用控制裝置5判斷從上述葉輪3的轉(zhuǎn)速達(dá)到設(shè)定轉(zhuǎn)速Xtl時(shí)起是否經(jīng)過(guò)了規(guī)定的待機(jī)時(shí)間(步驟S2)，當(dāng)判斷為經(jīng)過(guò)了待機(jī)時(shí)間后，通過(guò)控制裝置5讀取由電流測(cè)量裝置6測(cè)量到的負(fù)載電流值I (步驟S3)。然后，由控制裝置5判斷負(fù)載電流值I是否小于存儲(chǔ)裝置7中所儲(chǔ)存的閾值Itl(步驟S4)。此時(shí)，在判斷為負(fù)載電流值I小于閾值Itl的情況下，檢測(cè)出葉輪3的攪拌能力因磨損而降低的情況，并使葉輪3的轉(zhuǎn)速上升使得負(fù)載電流值I變?yōu)殚撝礗tl或更高(步驟S5)。另外，由于負(fù)載電流值I低于閾值I。的量能夠預(yù)先估計(jì)，所以將葉輪3的轉(zhuǎn)速的上升量設(shè)定為預(yù)先設(shè)定的固定值A(chǔ)X。此外，閾值Itl被設(shè)定為不產(chǎn)生脫硫不良的負(fù)載電流值I的下限值，上升后的轉(zhuǎn)速變?yōu)閷?duì)應(yīng)于該時(shí)刻下的葉輪3的磨損狀況的、不產(chǎn)生脫硫不良的程度的低轉(zhuǎn)速。如果葉輪3的轉(zhuǎn)速上升，則由控制裝置5將存儲(chǔ)裝置7中所儲(chǔ)存的設(shè)定轉(zhuǎn)速Xtl更新為上升后的轉(zhuǎn)速(步驟S6)。與此相對(duì)，在判斷為負(fù)載電流值I為閾值Itl或更高的情況下，檢測(cè)出葉輪3的攪拌能力達(dá)到了規(guī)定的基準(zhǔn)的情況，并維持設(shè)定轉(zhuǎn)速Xtl下的攪拌動(dòng)作(步驟S7)。S卩，不實(shí)施葉輪3的轉(zhuǎn)速上升(步驟S5)和設(shè)定轉(zhuǎn)速Xtl的更新(步驟S6)。在從由葉輪3開(kāi)始攪拌時(shí)起經(jīng)過(guò)規(guī)定的攪拌時(shí)間之前的期間，反復(fù)實(shí)施所述轉(zhuǎn)速控制動(dòng)作。此外，在經(jīng)過(guò)了攪拌時(shí)間的情況下，轉(zhuǎn)速控制動(dòng)作在該時(shí)刻結(jié)束。另外，即使在轉(zhuǎn)速控制動(dòng)作結(jié)束了的情況下，仍保持存儲(chǔ)裝置7中所儲(chǔ)存的設(shè)定轉(zhuǎn)速S卩，在更新了設(shè)定轉(zhuǎn)速Xtl的情況下，在后續(xù)的爐料中，從攪拌剛開(kāi)始后葉輪3的轉(zhuǎn)速上升至更新后的設(shè)定轉(zhuǎn)速Xtl。設(shè)定轉(zhuǎn)速Xtl在葉輪3被更換了的情況下被復(fù)位。
接下來(lái),表示實(shí)施例。本申請(qǐng)人在將包含10質(zhì)量％至30質(zhì)量％的Cr、0質(zhì)量％至20質(zhì)量％的Ni、2質(zhì)量％至4質(zhì)量％的碳、剩余部分為Si、Cu和Mo等的由鐵和雜質(zhì)構(gòu)成的電爐不銹鋼鐵水出料至鐵水罐后，在裝入轉(zhuǎn)爐之前在表I所示規(guī)格的機(jī)械式脫硫裝置中進(jìn)行脫硫處理。[表I ]
葉輪懸臂旋轉(zhuǎn)方式容量80T_
驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)容量200KW
旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速max. 150rpm
葉輪材質(zhì)Al2O3系可澆鑄材料
耐火物最大直徑1200mm
脫硫劑生石灰
脫硫劑單位消耗量8 llkg/T
攪拌時(shí)間10分鐘另外，當(dāng)實(shí)施本實(shí)施方式的葉輪3的轉(zhuǎn)速控制時(shí)，各個(gè)設(shè)定值如下。
設(shè)定轉(zhuǎn)速X8的初始值 70rpm閾值150A
權(quán)利要求
1.ー種在利用浸潰在熔融金屬(2)中的葉輪(3)對(duì)所述熔融金屬(2)和添加到所述熔融金屬(2)中的脫硫劑進(jìn)行攪拌時(shí)控制所述葉輪(3)的轉(zhuǎn)速的葉輪轉(zhuǎn)速控制方法，其中， 在使所述葉輪(3)以規(guī)定的設(shè)定轉(zhuǎn)速Xtl進(jìn)行旋轉(zhuǎn)時(shí)，讀取用于驅(qū)動(dòng)所述葉輪(3)旋轉(zhuǎn)的電機(jī)(4)的負(fù)載電流值I， 在判斷為所述負(fù)載電流值I小于規(guī)定的閾值Itl的情況下，使所述葉輪(3)的轉(zhuǎn)速上升，使得所述負(fù)載電流值I變?yōu)樗鲩撝礗tl或更高。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的葉輪轉(zhuǎn)速控制方法，其中，所述閾值Itl為不產(chǎn)生脫硫不良的負(fù)載電流值I的下限值。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的葉輪轉(zhuǎn)速控制方法，其中，當(dāng)判斷為從所述葉輪(3)的轉(zhuǎn)速達(dá)到所述設(shè)定轉(zhuǎn)速Xtl時(shí)起經(jīng)過(guò)了規(guī)定的待機(jī)時(shí)間后，讀取所述負(fù)載電流值I。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3中的任一項(xiàng)所述的葉輪轉(zhuǎn)速控制方法，其中，所述轉(zhuǎn)速的上升量為預(yù)先設(shè)定的固定值Λ X。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至3中的任一項(xiàng)所述的葉輪轉(zhuǎn)速控制方法，其中，根據(jù)所述負(fù)載電流值I和所述閾值Itl之間的差分值來(lái)確定所述轉(zhuǎn)速的上升量。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至5中的任一項(xiàng)所述的葉輪轉(zhuǎn)速控制方法，其中，在所述葉輪(3)的轉(zhuǎn)速已上升的情況下，將所述設(shè)定轉(zhuǎn)速Xtl更新為上升后的轉(zhuǎn)速。
全文摘要
在使葉輪(3)以規(guī)定的設(shè)定轉(zhuǎn)速X0進(jìn)行旋轉(zhuǎn)時(shí)，讀取用于驅(qū)動(dòng)葉輪(3)旋轉(zhuǎn)的電機(jī)(4)的負(fù)載電流值I，在判斷為負(fù)載電流值I小于規(guī)定的閾值I0的情況下，使葉輪(3)的轉(zhuǎn)速上升，以使負(fù)載電流值I變?yōu)殚撝礗0或更高。
文檔編號(hào)H02P29/00GK102859006SQ201280001209
公開(kāi)日2013年1月2日 申請(qǐng)日期2012年2月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月8日
發(fā)明者多田信太郎, 杉浦正之 申請(qǐng)人:日新制鋼株式會(huì)社