CN1019282B - 特别适用于连续铸造设备的闸阀控制法 - Google Patents

Abstract

在用闸阀(3)控制结晶器(9)内标准液位(14)的情况下，在闸阀滑板(5)从通道一侧的一个节流位置(D1或D2)进入通道(7)相对侧另一节流位置的换位过程(23)中，至少用液位控制处理机(20)对边缘换位后所处的节流位置(D1或D2)进行预先编程的程序控制，从而缩小结晶器(9)内的液位起伏程度。

Description

本发明涉及一种闸阀，特别是三板闸阀的控制方法，该方法在阀滑板的一个节流位置上，对此滑板用信息处理机进行自动控制，从而调节结晶器内溶液的液位。此外，在停止液位调节的情况下，通过自动控制的滑板开启行程使此滑板进入闸阀通道另一侧的节流位置上，从而完成对控制边缘的换位过程。

在实际浇注过程中，采用这种边缘换位的方法主要是通过旋转闸阀使滑板通孔的一个边缘所起的调节作用转换到相对的另一边缘上，从而取得滑板材料的均匀磨损。然而，对于装在连续铸造设备上的闸阀来说，保持通道畅通消除固体沉积物是十分重要的。这在公开日期在本发明申请日期之后的德国专利DE-A-3742215（EP-A-0320525）中是通过液位控制处理机在停止液位调节的情况下发出指令造成具有自由冲洗作用的滑板开启行程来实现的，在此过程中滑板脱离起调节作用的节流位置，通常进入与此相对的节流位置上，由此也可以取得滑板浇注通孔的更为均匀的磨损。

在边缘换位的应用中，特别是为了调节进入结晶器内的溶液流量而采用的闸阀中还存在某些问题，一方面在边缘换位中瞬间会造成较大的溶液注入量，另一方面滑板在开始液位调节时所处的节流位置经常不能适应结晶器内在此瞬间的液位情况。

因此，经常发生明显的液位的起伏情况，这种情况特别会使恢复边缘换位时所停止了的液位调节发生困难，并会明显地干扰浇注过程。

本发明的任务在于通过边缘换位的系统设计首先改善向液位控制的过渡，或使结晶器内出现的增大了的液位起伏限制在对工作或质量安全无害的程度内。

本发明的上述任务可通过如下办法得以解决，即：至少对滑板在边缘换位后所采取的节流位置用液位控制处理机按预编程序进行边缘换位的程序控制，或作为子程序编入处理机进行程序控制。采用这种方法可以使边缘换位与液位调节纳入正常无误的浇注过程中，也就是说在浇注过程中随时可将边缘换位接替液位调节而不必担心结晶器内产生影响运行的液位起伏。更确切地说，在任何情况下都可保证可靠的边缘换位过程，因而为有计划地在各种不同的浇注过程中采用边缘换位创造了条件。根据不同的浇注条件，可以规则地或不规则地实现边缘换位，以便冲洗闸阀的浇注孔或改善滑板磨损状况，或用来同时取得这两种效果，从而在各种浇注作业中都可能专门制订出具有边缘换位控制和液位调节的闸阀控制方法。

更具体地说，本发明可从每次边缘换位前的程序控制中测取一个或多个换位前的节流位置，从而确定边缘换位后应采取的节流位置。

这种简易的方法，主要是在结晶器截面较大的情况下可使边缘换位交替插入液位控制时出现的液位起伏保持在所要求的限度内，特别是在以下情况可以取得这种结果，即：边缘换位后的节流位置采取换位前测得的至少两个节流位置的平均值。

对于中等截面或较小截面的结晶器，本发明推荐在边缘换位的始端和/或终端采取预编程序控制的强化节流，这种强化节流体现为在一个时间间隔内所保持的附加行程。由此，在边缘换位之前和之后都可 取得液位的下降，从而尽量抵消在边缘换位过程中产生的溶液增量。在这种情况下，作为强化节流值，附加行程以小于10mm为宜，时间间隔以小于10秒为宜，同时始终的强化节流值最好大于终端的强化节流值。

现按附图对本发明的几个实施例说明如下：

图1为装有闸阀的连续铸造设备简图，并示出了液位调节的原理方框图。

图2为闸阀开启位置的放大图。

图3和图4为图2所示闸阀节流位置的放大图。

图5在图7所示为三种不同的闸阀控制方法的特性曲线。

图8所示为与图6所示控制特性曲线相应的液位特性曲线。

由图1可知容纳金属熔液的中间浇包1装有闸阀3，该闸阀接装在浇注口2上。闸阀由固定进液板4，可调滑板5和固定出液板6构成，这些板的通孔形成通道7，通道7的截面可通过滑板5的调整而变化以调节熔液流量，熔液从中间浇包1经过装在出液板6上的浇注管8注入结晶器9。执行机构10用以控制滑板5，该机构的工作位置随时由位置测定仪11来监测。结晶器9内的熔液具有为保证正常的浇注过程而调节的并由发射器12（辐射器）和接收器13来监测的液位14，熔液在结晶器内凝固成铸锭15，通过抽锭传动装置17的传动辊16抽出铸锭，对抽锭传动装置17配置有与抽锭速度测定仪18连接的控制器19。

如接线图所示，在抽锭速度测定仪18将测得数据传给控制处理机20的同时，控制处理机20取得来自位置测定仪11和测量数据接收器13的数据并进行数据处理。控制处理机20随即向闸阀3的 执行机构10和抽锭控制器19发出指令。

在正常浇注情况下铸锭15的抽锭速度是恒定的，这表明结晶器9内的标准液位14仅在注液端用闸阀3来调节。为此，滑板5采取示例中的节流位置D1，滑板5可通过其节流边缘K1作开启方向上和关闭方向上的调节运动，从而保持每单位时间内的熔液浇注量和从结晶器9中抽出的铸锭量之间的平衡。

此外，在控制处理机20内用子程序对图3和图4所示滑板5的边缘换位进行编程，也就是间或通过子程序在停止液位14的程序调节后，使节流边缘K2进入起调节作用的节流位置D2来代替K1的作用，随后再接通液位调节线路。图5所示节流特性曲线表明了这种边缘换位的情况，它可以是周期性的。在开始浇注时先将滑板5从图5中用水平线表示的开启位置A（参见图2）移出行程H1，使节流边缘K1到达在控制处理机中编定的节流位置D1。这时液位14的调节线路自动接通，此液位调节在图中表示为位于同时作为时间坐标轴t的开启位置A两侧的波形线段22。处在各线段22之间的是用直线表示的边缘换位过程23。在每次换位过程23（H1+H2）中，滑板5实行一次通道7的全开过程，因此，由于注入结晶器9的熔液浇注量的瞬时变化，要求对新的节流位置，比如D2相对于原有的节流位置，比如D1进行一次修正。这一修正通过处理机20交由闸阀3的执行机构10来实现，处理机20在停止液位调节22后及边缘换位之前直接从位置测定仪11取得执行机构10在此瞬时位置上的值并贮存起来，这样就可从最后两个值M1和M2计算出平均值M₃，此平均值M₃作为指令应用于新的节流位置D1（图5）。

从上述通过滑板5的换位进行闸阀3的控制方法中可按图6得出一种设计方案，在此方案内，在每次停止液位调节时和边缘换位之前，短时间地加强了滑板5的节流程度。也就是通过处理机20所贮存的历时tx的附加行程HX使结晶器9内的液位下降，从而抵消边缘换位过程中所造成的结晶器9内熔液的额外注入量。

按图7所示方法同样可用以抵消边缘换位所造成的熔液额外注入量。按此方法，除进行上述节流强化过程HX、tx外，还在处理机20中贮存另一个节流强化过程HY、ty，此强化过程幅度较小而处于每次边缘换位结束时和液位调节开通之前。这种终端节流强化过程HY、ty旨在使液位尽快接近标准液位14而实现定型的均衡液位，在按图7采取节流强化HX、tx和HY、ty的情况下，边缘换位过程23通过自动控制可与图8所示标准液位控制段22相适应。

边缘换位的次数及其控制方案（如图5、6、7和8各实施例所示）取决于所用闸阀3或连铸装置的具体情况，原则上较精确的控制过程（如图7和图8所示）适用于较小的结晶器截面。

Claims (7)

1、一种用闸阀，特别是用三板闸阀进行控制的方法，在闸阀滑板的一个节流位置上，对此滑板用处理机进行自动控制，从而调节结晶器内熔液的液位，并且，在停止液位调节的情况下，通过自动控制的开启行程使此滑板进入位于闸阀通道另一侧的节流位置上，从而完成对控制边缘的换位过程，此方法的特征是：至少对滑板(5)在一边缘换位过程(23)后的节流位置(D1或D2)用液位控制处理机(20)进行换位过程(23)的程序控制，或作为子程序编入处理机进行程序控制，从而抵消在边缘换位过程中瞬时产生的溶液增量，随后再接通液位调节线路。

2、根据权利要求1所述的方法，其特征是：通过程序控制，在每次边缘换位（23）之前对一个或多个前面的节流位置（D1和D2）进行测定，从而确定边缘换位（23）以后所需采取的节流位置（D1或D2）。

3、根据权利要求2所述的方法，其特征是：在边缘换位（23）后所采取的节流位置（D1或D2）是从前面的至少两个节流位置（M1和M2）中得出平均值（M3）。

4、根据权利要求1或2所述的方法，其特征是：在边缘换位过程（23）的始端和/或终端采取由预编程序控制强化节流，其时间间隔为（tx）和（或）（ty），其附加行程为（Hx）和（或）（HY）。

5、根据权利要求4所述的方法，其特征是：在强化节流（Hx、tx和HY、ty）中，附加行程（Hx和HY）的值小于10mm，时间间隔（tx和ty）的值小于10秒。

6、根据权利要求4所述方法，其特征是：始端的强化节流值（Hx、tx）大于终端的强化节流值（HY、ty）。

7、根据权利要求5所述方法，其特征是：始端的强化节流值（Hx、tx）大于终端的强化节流值（HY、ty）。

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