Kuumavalssaamon uunikelaimien apukäyttöjen päivitys

Abstract

Opinnäytetyön tavoitteena oli päivittää Vaconin CXS-mallisarjan taajuusmuuttajat Outokummun terästehtaalle kuumavalssaamon nauhavalssaimen uunikelaimien apukäytöille. Vaconin CXS-sarjan taajuusmuuttajien saatavuus laitevalmistajalta on päättynyt ja laiterikon tapahtuessa kohteeseen ei ole saatavilla samanlaista korvaavaa laitetta. Työssä selvitettiin uunikelaimille uudet taajuusmuuttajat sekä muut tarpeelliset saman laitekokonaisuuden uusittavat komponentit. Apukäytön toimintoihin kuuluu myös uunikelaimen jarru, jonka lukituksissa oli puutteita. Nykyinen toiminta mahdollisti kelaimen ajamisen jarrua vasten. Se kuluttaa jarrua nopeasti.

Opinnäytetyössä perehdyttiin uunikelaimen apukäytön toimintaan ja selvitettiin mahdolliset vaihtoehdot korvaaviksi taajuusmuuttajiksi. Jarrun lukituksiin tehtiin ehdotus, joka estää uunikelaimen ajamisen jarrun ollessa kiinni. Työssä tutkittiin myös energiankulutusta erilaisilla ajotavoilla uunikelaimilla. Selvitettiin, saadaanko energiatehokkuutta lisättyä uunikelaimia pyöritettäessä huoltojen aikana apukäytöillä.

Korvaaviksi laitteiksi tässä opinnäytetyössä valittiin ABB:n ACS880 mallisarjan taajuusmuuttajat. Muita uusittuja komponentteja oli jarrun ja apukäytön kytkimen tulppasulakkeet, jotka korvattiin johdonsuojakatkaisijoilla. Energiatehokkuudessa apukäytöt kuluttivat vähemmän verraten pääkäyttöihin. Varmistaakseen apukäyttöjen toimivuuden vikatilanteissa ei ole perusteltua käyttää niitä energiankustannuksien laskemiseen. Tietoa on kuitenkin mahdollista käyttää hyödyksi tulevissa energiankulutuksien tutkimuksissa.

The subject of the thesis was to update the Vacon CXS series frequency converters for the Outokumpu steel mill's hot rolling mill strip rolling furnace coilers' auxiliary drives. The availability of Vacon's CXS series frequency converters from the device manufacturer has ended and in the event of a device failure, no identical replacement device is available for the site. The work investigates new frequency converters for the furnace coilers as well as other necessary components of the same device assembly that need to be updated. The auxiliary drive functions also include the coiler's brake which had deficiencies in its interlocks. The current operation allowed accidental driving of the coiler against the brake which rapidly wears the brake.

The thesis delved into the operation of the auxiliary drive of the furnace coiler and identified possible alternatives for replacement frequency converters. A suggestion was made for the brake's interlocks which prevents driving the brake while it is engaged. The work also examined energy consumption with different driving methods on the furnace coilers. It was investigated whether energy efficiency could be increased while rotating the coilers during maintenance using auxiliary drives.

The replacement devices chosen in this thesis were ABB's ACS880 series frequency converters. Other updated components were the brake and auxiliary drive's plug fuse switches, which were replaced with circuit breakers. In terms of energy efficiency, the auxiliary drives consumed less compared to the main drives. To ensure the functionality of auxiliary drives in fault situations it is not justified to use them for reducing energy costs. However, this information can be utilized in future studies on energy consumption.