近年来，随着经济发展、技术进步、人们认识水平的提高，国家对环境保护和能源节约越来越重视。钢铁厂属于大型耗能单位和主要的污染物排放单位，因此对钢铁厂进行技术改造，降低其能耗和污染排放具有重要的意义。
炼钢厂在冶炼过程中，高温铁水会同空气发生剧烈的化学反应，产生大量的烟气。这种烟气一方面会污染环境，另一方面会对现场工人造成伤害。为了降低污染，改善工作环境，需要给炼钢厂的冶炼炉添加除尘设备，目前常采用除尘风机。
炼钢厂在冶炼过程中，每个冶炼周期可分为不同时间段，不同时间段内，除尘风机工作情况也会有区别。以XX钢铁厂转炉除尘风机运行情况为例进行说明。该转炉一次除尘系统有两套除尘风机，其中一套作为备用；二次除尘系统有一套除尘风机。该转炉吹炼工艺如下图，其中：
A到B为兑铁加废钢时间，约2分钟；
B到C为风机升速时间，约30秒，可调；
C到D为吹氧时间，约15分钟；
D点风机开始减速，约30秒，可调；
D到E为倒炉测温取样时间，约2分钟；
E到F为出钢时间，约2分钟；
F到G为溅渣时间，约3分钟；
整个吹炼工艺周期约25分钟，其中高速时间（C到D）15分钟。
在吹氧过程中有较高的除尘要求，需要除尘风机进行高速运转。而在兑铁加废钢、倒炉测温取样、出钢、溅渣过程，对除尘要求较低，除尘风机低速运行即可满足要求。根据实际测量，除尘风机升速和减速时间可并入低速运行时间进行计算，对结果影响较小。
对炼钢厂除尘风机进行了变频改造，系统参数如下：
另：一次除尘风机年运行小时数：7500h；
二次除尘风机年运行小时数：5000h；
结算电价：0.5元/kWh
进行变频改造前，除尘系统主要采用液力耦合器调节除尘风机运行速度，存在着控制精度差、调速范围窄、效率低、损耗大等缺点。
本次转炉除尘风机变频改造采用孚瑞肯两套高压变频设备
除尘风机有两个主要工作状态，相应的，变频器预设两个速度点，速度点1对应除尘风机高速运转状态，速度点2对应除尘风机低速运转状态。经过现场测算，对于一次除尘风机：当输入频率为40Hz时，可保证除尘风机处于高速运转状态；当输入频率为25Hz时，可保证除尘风机处于低速运转状态。对于二次除尘风机：当输入频率为45Hz时，可保证除尘风机处于高速运转状态；当输入频率为25Hz时，可保证除尘风机处于低速运转状态。在每个吹炼工艺周期中，除尘风机工作在高速状态所占比例为：15/25＝60％；除尘风机工作在低速状态所占比例为：1－60％＝40％。同时，由于一次风机和二次风机作用不同，他们实际运行的工作状态也有差别。具体如下表：
同时，变频器还提供优良的人机界面。工作人员可以根据现场情况，通过该人机界面修改相关参数，及时调整除尘风机的运行状态，保证除尘效果。
根据现场工况及电机技术参数，我公司经实地考察为本现场配备FR5000系列高压变频器2台，并分别配备一拖一自动旁路系统，实现变频器故障时自动旁路掉变频器系统，切换到工频运行，保证生产的安全连续性。
一拖一自动旁路系统主要由KM1、KM2、KM3三个真空接触器组成。KM2与KM3带电气互锁功能，不能同时闭合，以保护变频器。
Ø 变频状态时：
KM1与KM2闭合、KM3断开，负载变频状态下运行；
Ø 工频状态时：
KM1与KM2断开、KM3闭合，负载工频状态下运行。
高压变频器在现场系统相通工况下，做了电机在工频条件和变频条件下耗电量对比试验。详细情况如下：
电价以0.5元/KWh计算，每年节省电费为：
（1） 一次除尘风机节省电费：163×7500×0.5＝61.125万元
（2） 二次除尘风机节省电费：200×5000×0.5＝50万元
总计：每年节电费用为111.125万元。
除了明显的节电，采用变频器还有以下优点：
（1）高压变频器优良的软启动/停止功能（可以零转速启动），启动过程最大电流小于额定电流，大大减小了启动冲击电流对电动机合电网的冲击，有效减小了电机故障，从而大大延长了电机的检修周期合使用寿命，同时还可有效避免冲击负荷对电网的不利影响；
（2）变频改造后，原调节风门全开，大大减少其磨损，延长了风门使用寿命，降低检修维护费用；
（3）变频改造后，原液力耦合器取消，节省了液力耦合器的维护费用；
（4）高压变频器特有的平滑调节减少了风机以及电机的机械磨损，同时降低了轴承、轴瓦的温度，有效减少了检修费用，延长了设备的使用寿命。
（5）便于实现除尘控制系统自动化。除尘系统的风量经常需要根据工艺的要求变化，在过去采用挡板调节时，由于执行机构的磨损和阀门特性的变化，往往难以对风量进行精确控制。而变频调速方式则始终保持高精度的调节（0.1～0.01Hz），为实现除尘控制系统的自动化提供了优越的条件。
目前高压变频器已经在许多电厂、水泥厂、化工厂、金属冶炼厂的风机和水泵中得到实际应用，并取得良好的运行效果和节能效益。作为大型用电单位，钢铁冶炼厂中包含着大量能应用变频调速技术的设备，比如鼓风机、引风机、除尘风机、冷却泵、清洗泵等等。因此，将高压变频调速技术应用于钢铁等金属冶炼领域，对于节约能源、降低成本、提高自动化控制水平，具有十分重要的意义。
