کاربرد الکتروموتور در صنعت فولاد

در صنعت فولاد داشتن الکتروموتور برای انجام کارهای سنگین بسیار حائز اهمیت است. همینطور مدل های مختلف الکتروموتور برای نصب و کار در کارخانه های فولاد اختصاص یافته و طراحی شده اند، این علاوه بر بهبود زمان چرخه تولید، در حفظ بهترین عملکرد سیستم کاری هم کمک می کند.

در حین عملیات تولید فولاد ، ضایعات فلزی در کوره های قوسی ذوب می شوند تا به آلیاژ مورد نظر برسند. بالا بودن دمای این عملیات مستلزم استفاده از موتورهای الکتریکی قابل اعتماد است که ایمنی سیستم ها و در عین حال کیفیت محصول را تضمین کند. در این مطلب به چند کاربرد عمده از موتورهای AC در کارخانه های فولاد می پردازد. استفاده از این موتورهای الکتریکی، هزینه های تعمیر و نگهداری را کاهش داده و مقدار زیادی انرژی صرفه جویی می شود.

برق AC همچنین برای جوشکاری با فرکانس بالا و سایر کاربردهای خاص استفاده می شود. تعداد زیادی الکتروموتور AC با قدرت بالا در صنایع فولاد استفاده می شود که نیاز به کنترل سرعت متناسب با نیاز فرآیند دارند. در یک کارخانه فولاد، الکترونیک نقش مهمی در بهبود فرآیند و کنترل کیفیت محصولات را دارد. انتخاب مناسب موتورهای الکتریکی و کنترل کننده ها، نه تنها باعث صرفه جویی در انرژی الکتریکی می شود، بلکه محصولات با کیفیتی نیز تولید می کند.

کارخانه های صنعت فولاد دارای موتورهای با ظرفیت بسیار بالا و دستگاه های الکترونیک قدرت هستند که در هنگام پردازش فولاد مورد استفاده قرار می گیرند. فرآیند تولید محصولات فولادی از سنگ آهن شامل تهیه مواد اولیه، احیای اولیه، پالایش، ریخته گری، نورد سرد و گرم، پوشش سطحی و غیره می باشد.

انتخاب الکتروموتور مناسب با در نظر گرفتن اهمیت کاربرد الکتروموتور در صنعت فولاد باعث قابلیت اطمینان بالا برای کاهش خطر خرابی را ارائه می دهند. در ادامه با ما همراه باشید تا به این مطلب بپردازیم.

اهمیت وجود الکتروموتور در صنعت فولاد

این الکتروموتورها تجهیزاتی هستند که برای کار عملیاتی بسیار سخت آن هم در دمای بالا طراحی و ساخته شدند. بنابراین باید مقاومت حرارتی فوق العاده و بالایی داشته باشند. همچنین لازم است از هر نظر قابل کنترل باشند تا حداکثر ایمنی کارخانه تامین و کیفیت عالی محصولات تضمین شود.

شرکت های مهم سازنده الکتروموتورهای صنعتی مانند زیمنس، آ ب ب، وگ و غیره سالهاست که در زمینه ساخت موتورهای صنعت فولاد فعالیت می کنند. هر کدام از این شرکت ها علاوه بر استانداردهای اصلی مانند IE-NEMA-EX پیرو استانداردهای اختصاصی خود هم هستند. همه این تلاش ها برای این است که محصول نهایی کارخانجات فولاد سازی با کیفیت برتر تولید و روانه بازار شود.

در واقع کارایی بالای الکتروموتورهای صنعتی، عملکرد مطلوب کارخانه های صنعت فولاد را تضمین می کند. پس مهم است که ماشین های الکتریکی آنها به درستی و با دقت کار کنند. همین مسئله موجب شده است در طراحی و ساخت موتورهای الکتریکی مربوط به این صنعت بیشترین توجه و دقت در نظر گرفته شود. به بیان دیگر سازندگان موتورهای الکتریکی تمام تلاش خود را به کار می برند که الکتروموتورهای صنعت فولاد به سادگی از خطوط تولید کنار گذاشته نشوند.

چه الکتروموتورهایی در صنایع فولاد کاربرد دارند:

از پرکاربردترین ماشین های الکتریکی در صنایع فولادی، الکتروموتورهای غلتکی و میز غلتکی و موتورهای ولتاژ متوسط و بالا هستند. این ماشین های الکتریکی محصولاتی هستند که در برابر سختی ها و دمای بالای محیط های کاری به خوبی مقاومت می کنند. در عین حال راندمان فوق العاده ای داشته و به حداقل بازرسی های دوره احتیاج دارند. همینطور داشتن دقت و قابلیت اطمینان دو شرط اصلی در انتخاب الکتروموتور برای صنایع فولاد است.

• الکتروموتور غلتکی
• الکتروموتورهای میز غلتکی
• الکتروموتورهای ولتاژ متوسط و بالا

الکتروموتور غلتکی

الکتروموتورهای غلتکی و الکتروموتورهای ولتاژ متوسط به طور گسترده در صنایع فولاد بکار گرفته می شوند. این الکتروموتورها به گونه ای ساخته شده اند که برای کاربرد در صنایع فولاد، در برابر درجه حرارت بالای محیط هایی که در آنها نصب شده اند، مقاوم بوده و توقف تولید را به حداقل ممکن رسانده که از مهمترین شرایط اساسی در صنعت فولاد هستند و در نتیجه بهره وری را افزایش می دهند.

چنین کارخانه هایی به الکتروموتورهای طراحی ویژه برای کاربردهایی مانند موتورهای آسیاب و دستگاه نورد، آسیاب نورد سرد (هر دو القایی و سنکرون) با ظرفیت بیشتر مناسب برای کنترل دقیق سرعت و گشتاور از طریق درایوهای VF  نیاز دارند. به دنبال آن چندین موتور VFD (درایو فرکانس متغیر) ولتاژ پایین برای خطوط تولید وجود دارد.

از دیگر کاربرد الکتروموتور در صنعت فولاد، الکتروموتورهای میز غلتکی هستند که برای پیشبرد عملیات صنعت فولاد مخصوصاً برای غلبه بر الزامات سخت الکتریکی و مکانیکی که الکتروموتورها تحت تاثیر آنها هستند، طراحی شده اند.

آنها ساختاری قوی و تطبیق پذیری مناسبی دارند که با گشتاورهای عملیاتی بالا همراه است، همچنین برای عملکرد مبدل (اینورتر) فرکانس مناسب بوده که کارایی بالایی را برای اطمینان از عملکرد در محیط سخت و فرایند سخت تولید ارائه می دهند.

مشخصات فنی الکتروموتورهای میز غلتکی

1. توان: 250 تا 3 کیلووات
2. گشتاور: Nm 2972 تا 20
3. تعداد قطب ها: 12 تا 4
4. سایز فریم: 400 تا 132
5. نحوه خنک سازی: IC410

الکتروموتورهای ولتاژ متوسط و بالا

الکتروموتورهای با ولتاژ کاری متوسط و بالا برای صنعت فولاد مناسب بوده و به طور گسترده از آن استفاده می شود. این الکتروموتور ها در برندهای مختلفی مانند VEM و WEG از توان 1500 کیلووات تا 110000 کیلووات تولید می شوند.

در صنعت فولاد از مدل های خاص الکتروموتور با ولتاژ کاری متوسط و بالا مانند سنکرون، القایی Master Line، Water Jacket Cooled ، الکتروموتور DC و موتور اینورتر کار می کنند.

الکتروموتورهای سنکرون

تا توان 110000 کیلووات تولید می شود و دارای مشخصات زیر را هستند:

1. مقاومت در برابر خوردگی
2. ساختار مکانیکی قوی و مستحکم
3. استحکام ساختاری و ارتعاشات کم
4. حفظ سرعت ثابت
5. عملکرد بالا
6. تعمیر و نگهداری کم

تا توان 50000 کیلووات تولید می شود و دارای مشخصات زیر را هستند:

1. مقاومت در برابر خوردگی
2. ساختار مکانیکی قوی و مستحکم
3.  استحکام ساختاری و ارتعاشات کم
4. انعطاف پذیری

الکتروموتورهای  Water Jacket Cooled

تا توان 3150 کیلووات تولید می شود و دارای مشخصات زیر را هستند:

1. سطح نویز پایین
2. حداقل اتلاف حرارتی
3. کاهش ابعاد
4. عدم تاثیر پذیری از محیط و ثابت بودن عملکرد در دمای بالا

تا توان 10000 کیلووات تولید می شود و دارای مشخصات زیر را هستند:

1. طراحی متناسب با درایو
2. حفظ سرعت با تغییر بار
3. بازدهی بالا
4. تنظیم دقیق سرعت
5. سطح نویز و لرزش پایین

تولید فولاد با نسل جدید الکتروموتورهای DC

تولید فولاد بسیار پیچیده است و نیاز به قدرت زیادی دارد. این نیروی مکانیکی از طریق الکتروموتورها تامین می شود. صنایع فولادسازی حدود ۸ درصد انرژی جهان را مصرف می کنند. در این میان کاربرد الکتروموتور در صنعت فولاد از اهمیت قابل توجهی برخوردار است. همین امر باعث شده است تا تولیدکنندگان الکتروموتور نسل جدید و بهینه این ماشین ها را عرضه کنند. در کل هدف اصلی آنها، رسیدن به تولید بیشتر، راندمان بالاتر و مصرف انرژی کمتر است.

تولید ورق، لوله و مقاطع فولادی با عنصر جدایی ناپذیر آتش همراه است. در همه مراحل تولید محصولات فولادی حرارت حضور دارد. بنابراین الکتروموتورهای فعال در این صنعت باید توان رویارویی با گرمای زیاد را داشته باشند. در غیر این صورت دستگاه خواص فیزیکی و متالوژیک خود را از دست می دهد.

موتورهای الکتریکی مورد نیاز صنعت فولاد از نوع القایی، سنکرون و DC بدون جاروبک هستند. انتخاب این الکتروموتورها به دلیل کاربردشان نیازمند دانش و تجربه بالایی است. اگر موتورهای الکتریکی این صنعت به درستی انتخاب نشوند احتمال از کار افتادگی خارج از برنامه و توقف عملیات تولید وجود دارد. بروز این رخداد موجب تحمیل خسارت های زیادی به صنایع و مصرف کنندگان می شود.

ویژگی های برتر الکتروموتورهای DC

این نوع الکتروموتورها با توان های مختلف و درجه حفاظت IP-55 و IP-45 از برندهای معتبر اروپایی و آسیایی تامین می شوند. ویژگی برتر این موتورهای الکتریکی تعمیر و نگهداری کمتر، عدم وجود جرقه و مقاومت بالا در برابر ساییدگی است. در واقع این نوع الکتروموتورها باید مقاومت بالایی در برابر شرایط سخت محیطی و دمای عملیاتی بالا را ذاشته باشند. و همچنین از نظر ایمنی و کارایی بهترین عملکرد را در شرایط مختلف ارائه دهند.

امروزه برترین تولیدکنندگان الکتروموتور جهان، انواع گوناگونی از موتورهای الکتریکی DC از جمله موتورهای مورد نیاز صنعت فولاد را با بالاترین کیفیت ساخت به بازار پر رقابت الکتروموتورها عرضه می کنند. تردیدی نیست که نسل جدید این موتورها به دلیل طراحی کارآمد و مهندسی پیشرفته هزینه های انرژی واحدهای تولیدی را به شکل معناداری کاهش می دهد و از آن مهمتر کاملاً سازگار با محیط زیست است.

الکتروموتورهای DC به ویژه موتورهای مورد استفاده در صنایع فولادسازی از آلیاژهای نوترکیب و مقاوم ساخته شدند. دلیل این امر تماس نزدیک با حرارت زیاد است. در نتیجه بیشترین بهره وری را در سخت ترین شرایط کاری دارند.

تعمیر و نگهداری الکتروموتورهای صنعت فولاد

در ادامه توضیح درباره کاربرد الکتروموتور در صنعت فولاد، باید گفت که این نوع الکتروموتورها از دوام و کارایی بالایی برخوردارند. اما این مسئله نباید باعث شود که نسبت به این دستگاه ها بی توجه باشیم. موتورهای الکتریکی کارخانجات فولادسازی هم مانند سایر الکتروموتورهای صنعتی نیازمند تعمیر و نگهداری هستند.

کارخانه های بزرگ فولادسازی به دلیل تولید بسیار زیاد خیلی زود با خرابی الکتروموتورهای صنعتی مواجه می شوند. بنابراین مسئله تعمیر و نگهداری پیوسته آنها بسیار حائز اهمیت است. در واقع دقت و بررسی های مداوم الکتروموتورها از آسیب های احتمالی دستگاه ها جلوگیری می کند و مانع بروز اخلال در سیستم کاری و یا هزینه های جانبی ناشی از خرابی دستگاه می شوند.

در نتیجه