北营新1#高炉上料主皮带电机功率验算

马长春

摘要：通过介绍北营新1#高炉装料系统中上料主皮带系统的主要技术参数，分析了主皮带电机运转控制的设备操作和联锁要求的主要特点，并对主皮带电机的负载能力进行进一步的验算探讨，总结出皮带上料系统在未来炼铁工业中的发展趋势。

关键词：上料主皮带；电机；功率；验算

中图分类号：TE321.3 文献标识码：A 文章编号：2095－6835（2014）09－0007－02

1上料主皮带系统介绍

1.1结构图

上料主皮带结构图如图1所示。

图1上料主皮带的结构图

1.2主要技术参数

上料主皮带技术参数见表1.

1.3运行特点

上料主胶带机TS102采用4机双驱动滚筒传动装置和垂直拉紧装置。传动装置设在上料主胶带机通廊下中间部位的机械室内，胶带机上配有防逆转装置、跑偏开关、拉绳开关、速度

监测装置和纵向撕裂监测装置等保护装置，上料主皮带机头轮设清扫和除尘设施。

TS102上料主皮带机由4台电动机驱动，4台电机按程序顺序启动，平时同时工作；当发生事故时，允许3台电机工作。TS102上料主皮带机为连续工作制，在装料系统工作之前启动（启动顺序为TS102-TS101；停车相反）；在TS102上料主皮带机事故停机时，TS101和TC101胶带机要必须立即停止，并立即关闭槽下所有闸门。

表1上料主皮带技术参数

项目 参数 备注

输送量

带宽

输送速度

水平长度

倾角

提升高度

驱动电机型号

减速机型号

慢速驱动（减速机） Q＝2 800 t/h

B＝1.8 m

V＝2.0 m/s

LK＝346.84 m

9.16 °

55.80 m

YKK4504-4

ML3PSF110-50

XWED15-8245A-231

4×315 kW

带速0.3 m/s

环境要求布置，施工人员也按生产要求进行安装施工，但是，仍需要通过检测试验来确定母线绝缘达到的运行要求值。

表1为某水电工程的全绝缘铜管屏蔽母线测试方出具的最终测试结果。

表1全绝缘铜管屏蔽母线测试结果

管母线

试验段 绝缘电阻值 交流耐压试验

试验前/MΩ 试验后/MΩ 检测结论 交流耐压/kV 时间/min 检测结论

A段 黄 100 600 100 900 合格 15 5 合格

绿 100 500 100 700 合格 15 5 合格

红 100 600 100 750 合格 15 5 合格

B段 黄 100 300 100 500 合格 15 5 合格

绿 100 000 100 200 合格 15 5 合格

红 98 000 100 100 合格 15 5 合格

从表1的检测结果中可以看出，母线绝缘满足相关设备的

规范要求，可以投入使用。

7结束语

全绝缘母线的现场安装工序复杂，对安装环境、安装人员的技术和安装工具的要求都较高，其接口安装和跨越安装同一般的空气绝缘硬母线区别很大，必要时，需要厂家专业的技术指导。但是，随着全绝缘母线生产厂家工序的不断改进和在水电站工程的逐步推广、应用，只要在安装时紧紧把握各道工序，严格遵循厂家的设计图纸和施工验收规范的要求，就可以确保安装按期、保质完工。

参考文献

［1］刘锦江，支峰.试论全绝缘屏蔽铜管母线在变电站中的应用［J］.太原大学学报，2012（03）.

［2］刘慧琳.桥巩水电站封闭母线设计［J］.红水河，2010（02）.

〔编辑：白洁〕

Installation and Testing of Hydropower Fully Insulated Busbars

Wang Jian

Abstract: Hydropower projects fully insulated bus with the demanding environment, small installation space and other characteristics, describes the installation method, process steps, quality control and other aspects of the whole insulation test insulated bus and noted that during the installation process should pay attention to related matters, in order to fully insulated shielded copper bus bars provide a wide range of experience in the use of hydropower.

Key words: fully insulated pipes bus; initial installation; second installation; insulation test

2主皮带电机运转控制的设备操作与联锁

2.1上料主皮带机的启动方式

上料主皮带机的4台传动电机同时工作，其电机的布置图和启动顺序分别如图2和图3所示。

图2Z-6上料主皮带电机布置图图3Z-6上料主皮带电机启动和抱闸松开顺序图

当其中一台电机出故障时，高炉仍能继续生产，此时Z-6上料主皮机采用三台电机传动（输送量减少25%），则电机的启动顺序见表2.

表2上料主皮带电机启动顺序

方式 启动顺序号 备用的电机号

1 1，2，3 4

2 1，4，3 2

3 1，2，4 3

4 3，2，4 1

2.2设备的操作方法

高炉上料系统在高炉主控室操作，各设备的事故切断开关放在矿槽电气室，应急事故时，可以启动事故切断开关。高炉主控室的操作包括CRT全自动操作、CRT手动操作和CRT休止。操作人员可通过CRT键盘进行选择。

手动操作又分为手动集中操作和机旁手动操作。手动集中操作是在中控室或矿槽电气室通过CRT键盘对部分设备进行具有工艺联锁的手动操作和对各设备进行无工艺联锁的单独键盘操作；机旁手动操作是指在机旁的操作箱上进行手动操作，这种操作方法只在设备单机试车和维修时使用，此时该机械设备和其他设备之间无联锁关系。

自动操作是在满足工艺和设备联锁要求的条件下，连续自动地完成高炉装料的整个生产作业过程。

2.3联锁要求

主皮带电机运转控制的联锁要求主要有：①主皮带胶带机试运转时，禁止称斗向胶带上卸料；②TS101和TC101胶带机事故停机时，所有闸门须马上关闭；③TS102上料主皮带机事故停机时，TS101和TC101胶带机必须停止，并关闭所有称斗闸门；④不论哪条胶带发生故障，都要发出声光报警信号。

3主皮带电机功率验算

满负荷启动时，要求静功率N1与动功率N2之和与电机额定功率之比小于电动机的最大转矩与额定转矩之比。即：

（N1＋N2）/NH≤（Mmax/MH）K2.（1）

式中：N1——正常运转时的功率（静功率）；

N2——启动时增加的功率（动功率）；

NH——电动机的额定功率；

Mmax——电动机允许的最大转矩；

MH——电动机的额定转矩；

K——电网的电压降系数（一般为0.9）。

启动时，胶带机做匀加速运动，加速度a=v/t（m/s2）（速度v=2 m/s，t=8 s）。

3.1启动物料时所需的动功率N物

启动物料时所需的动功率N物按以下公式计算：

N物＝avM0/（1 000 η）＝0.00.QLv/tη.（2）

G0＝qL＝（Q/0.36 v）L. （3）

M0＝G0/g＝QL/3.6 v. （4）

式中：G0——整个输送带上物料的重量，N；

M0——整个输送带上物料的质量，kg；

L——输送机长度，m；

Q——输送机生产率，t/h；

q——输送带上物料线负荷，N/m；

η——传动效率，数值为0.85；

v——输送带的速度，m/s。

倾角9.16°cos9.16＝0.965.

将v＝2.0 m/s，L＝346.84 m，Q＝2 800 t/h代入以上公式可计算得，N物＝710.382 kW。

3.2启动输送带动功率N带

启动输送带动功率N带计算公示如下：

N带＝M带av/（1 000 η）.（5）

G带＝2Lq0. （6）

M带＝G带/g＝2Lq0/g. （7）

式中：G带——输送带全部重量，N；

M带——输送带全部质量，kg；

q0——胶带单位长度重，N/m。

q0的值可查阅手册得知，则N带＝12.871 kW。

3.3启动旋转部件所需的动功率N旋

启动旋转部件所需的动功率N旋的计算公示为：

N旋＝mav/1 000 η.（8）

计算得N旋＝38.514 kW。

3.4启动电机转子所需要的动功率N电

启动电机转子所需要的动功率N电＝76.249 kW，则启动时动功率N2为：

N2＝N物+N带+N旋+N电. （9）

计算可得，N2＝838.057 kW。

现假设3台电动机运转的电压为10 kV，电流为10 A，则N1＝3×10 000×10=300 kW，NH＝3×315=945 kW，Mmax/MH＝3.2 K＝0.9，代入公示（1）中可得：

（300＋838.057）/945＝1.205＜0.81×3.2＝2.59.

说明验算电动机功率合格。

4皮带上料的发展趋势

采用皮带上料可以减少高炉的基础建设投资，带式运输机可采用交流电机驱动，有效地改善了炉顶装料设备的受力状态和工作条件，方便维修和增加设备的使用寿命，同时增大生产能力，容易实现大批料连续运输，满足大高炉冶炼强度的要求。

参考文献

［1］严允进.炼铁机械［M］.北京：冶金工业出版社，2004.

［2］周传典.高炉炼铁生产技术手册［M］.北京：冶金工业出版社，2002.

〔编辑：李珏〕

Beiying New 1# Blast Furnace Main Belt Motor Power Calculation

Ma Changchun

Abstract: This paper introduces the main technical parameters of the main belt system material Beiying new 1# blast furnace charging system is analyzed, the main belt motor main characteristic of the equipment operation and interlocking control requirements, to further explore and check and load capacity of the main belt motor, summarizes the development trend of belt conveyor system at future of ironmaking industry in.

Key words: the main feeding belt; motor; power; checking

K——电网的电压降系数（一般为0.9）。

启动时，胶带机做匀加速运动，加速度a=v/t（m/s2）（速度v=2 m/s，t=8 s）。

3.1启动物料时所需的动功率N物

启动物料时所需的动功率N物按以下公式计算：

N物＝avM0/（1 000 η）＝0.00.QLv/tη.（2）

G0＝qL＝（Q/0.36 v）L. （3）

M0＝G0/g＝QL/3.6 v. （4）

式中：G0——整个输送带上物料的重量，N；

M0——整个输送带上物料的质量，kg；

L——输送机长度，m；

Q——输送机生产率，t/h；

q——输送带上物料线负荷，N/m；

η——传动效率，数值为0.85；

v——输送带的速度，m/s。

倾角9.16°cos9.16＝0.965.

将v＝2.0 m/s，L＝346.84 m，Q＝2 800 t/h代入以上公式可计算得，N物＝710.382 kW。

3.2启动输送带动功率N带

启动输送带动功率N带计算公示如下：

N带＝M带av/（1 000 η）.（5）

G带＝2Lq0. （6）

M带＝G带/g＝2Lq0/g. （7）

式中：G带——输送带全部重量，N；

M带——输送带全部质量，kg；

q0——胶带单位长度重，N/m。

q0的值可查阅手册得知，则N带＝12.871 kW。

3.3启动旋转部件所需的动功率N旋

启动旋转部件所需的动功率N旋的计算公示为：

N旋＝mav/1 000 η.（8）

计算得N旋＝38.514 kW。

3.4启动电机转子所需要的动功率N电

启动电机转子所需要的动功率N电＝76.249 kW，则启动时动功率N2为：

N2＝N物+N带+N旋+N电. （9）

计算可得，N2＝838.057 kW。

现假设3台电动机运转的电压为10 kV，电流为10 A，则N1＝3×10 000×10=300 kW，NH＝3×315=945 kW，Mmax/MH＝3.2 K＝0.9，代入公示（1）中可得：

（300＋838.057）/945＝1.205＜0.81×3.2＝2.59.

说明验算电动机功率合格。

4皮带上料的发展趋势

采用皮带上料可以减少高炉的基础建设投资，带式运输机可采用交流电机驱动，有效地改善了炉顶装料设备的受力状态和工作条件，方便维修和增加设备的使用寿命，同时增大生产能力，容易实现大批料连续运输，满足大高炉冶炼强度的要求。

参考文献

［1］严允进.炼铁机械［M］.北京：冶金工业出版社，2004.

［2］周传典.高炉炼铁生产技术手册［M］.北京：冶金工业出版社，2002.

〔编辑：李珏〕

Beiying New 1# Blast Furnace Main Belt Motor Power Calculation

Ma Changchun

Abstract: This paper introduces the main technical parameters of the main belt system material Beiying new 1# blast furnace charging system is analyzed, the main belt motor main characteristic of the equipment operation and interlocking control requirements, to further explore and check and load capacity of the main belt motor, summarizes the development trend of belt conveyor system at future of ironmaking industry in.

Key words: the main feeding belt; motor; power; checking

K——电网的电压降系数（一般为0.9）。

启动时，胶带机做匀加速运动，加速度a=v/t（m/s2）（速度v=2 m/s，t=8 s）。

3.1启动物料时所需的动功率N物

启动物料时所需的动功率N物按以下公式计算：

N物＝avM0/（1 000 η）＝0.00.QLv/tη.（2）

G0＝qL＝（Q/0.36 v）L. （3）

M0＝G0/g＝QL/3.6 v. （4）

式中：G0——整个输送带上物料的重量，N；

M0——整个输送带上物料的质量，kg；

L——输送机长度，m；

Q——输送机生产率，t/h；

q——输送带上物料线负荷，N/m；

η——传动效率，数值为0.85；

v——输送带的速度，m/s。

倾角9.16°cos9.16＝0.965.

将v＝2.0 m/s，L＝346.84 m，Q＝2 800 t/h代入以上公式可计算得，N物＝710.382 kW。

3.2启动输送带动功率N带

启动输送带动功率N带计算公示如下：

N带＝M带av/（1 000 η）.（5）

G带＝2Lq0. （6）

M带＝G带/g＝2Lq0/g. （7）

式中：G带——输送带全部重量，N；

M带——输送带全部质量，kg；

q0——胶带单位长度重，N/m。

q0的值可查阅手册得知，则N带＝12.871 kW。

3.3启动旋转部件所需的动功率N旋

启动旋转部件所需的动功率N旋的计算公示为：

N旋＝mav/1 000 η.（8）

计算得N旋＝38.514 kW。

3.4启动电机转子所需要的动功率N电

启动电机转子所需要的动功率N电＝76.249 kW，则启动时动功率N2为：

N2＝N物+N带+N旋+N电. （9）

计算可得，N2＝838.057 kW。

现假设3台电动机运转的电压为10 kV，电流为10 A，则N1＝3×10 000×10=300 kW，NH＝3×315=945 kW，Mmax/MH＝3.2 K＝0.9，代入公示（1）中可得：

（300＋838.057）/945＝1.205＜0.81×3.2＝2.59.

说明验算电动机功率合格。

4皮带上料的发展趋势

采用皮带上料可以减少高炉的基础建设投资，带式运输机可采用交流电机驱动，有效地改善了炉顶装料设备的受力状态和工作条件，方便维修和增加设备的使用寿命，同时增大生产能力，容易实现大批料连续运输，满足大高炉冶炼强度的要求。

参考文献

［1］严允进.炼铁机械［M］.北京：冶金工业出版社，2004.

［2］周传典.高炉炼铁生产技术手册［M］.北京：冶金工业出版社，2002.

〔编辑：李珏〕

Beiying New 1# Blast Furnace Main Belt Motor Power Calculation

Ma Changchun

Abstract: This paper introduces the main technical parameters of the main belt system material Beiying new 1# blast furnace charging system is analyzed, the main belt motor main characteristic of the equipment operation and interlocking control requirements, to further explore and check and load capacity of the main belt motor, summarizes the development trend of belt conveyor system at future of ironmaking industry in.

Key words: the main feeding belt; motor; power; checking