CN104635763B - 用于在连铸过程中控制冷却水的流量的系统 - Google Patents

Abstract

公开了一种用于在连铸过程中控制冷却水的流量的系统。所述系统包括：主管，在主管上安装有主阀；副管，从主管分叉，并且在副管上安装有副阀；控制器，用于将通过主阀设置的冷却水的最小流量与将要朝向金属部件喷射的冷却水的目标流量作比较，当确定目标流量比最小流量小时，控制器向副阀传递打开信号以允许冷却水的一部分分流通过副管。

Description

用于在连铸过程中控制冷却水的流量的系统

技术领域

本发明总体上涉及一种用于在连铸过程中控制喷射到金属部件的冷却水的流量的系统。

背景技术

图1是用于传统连铸系统的冷却单元的构造图，图2是用于图1中示出的金属部件的驱动辊的放大视图。

参照图1和图2，用于传统连铸系统的冷却单元包括主控制器1、可编程逻辑控制器2、泵9、金属部件12、喷嘴8、片段10、驱动辊11等。

这里，可编程逻辑控制器2用于：经由马达致动的截止阀5控制冷却水主管的打开和关闭；根据通过电磁流量计4检测到的流量来控制流量控制阀3的打开和关闭，该电磁流量计4安装在从主管延伸到各自的流量控制回路的副管处。

然而，由于流量控制阀的自身限制和仅通过节流作用进行流量控制，导致在传统的连铸过程中最小流量与最大流量之比大体上不超过“10”，所以传统的流量控制阀难以根据拉速和不同类型的钢而同时实现金属部件的弱冷却和强冷却。

前文的意图仅在于辅助理解本发明的背景，并不意图表示本发明落入本领域技术人员熟知的现有技术的范围内的意思。

现有技术的文件

(专利文件1)第10-0528503号韩国专利(于2005年11月7日公告)

(专利文件2)第10-2013-0075883号韩国特许专利公开(于2013年7月8日公开)

发明内容

因此，本发明充分考虑在现有技术中出现的上述问题，并且本发明的目的在于：提供一种用于在连铸过程中控制冷却水的流量的系统，该系统通过使用控制器而使冷却水的流量的控制范围变宽(其中，控制器用于确定是否允许冷却水的一部分分流通过副管，而副管从用于朝向金属部件喷射冷却水的主管分叉)，从而提供使用同一连铸机同时实现弱冷却作用和强冷却作用，能够在宽的拉速范围内针对不同类型的钢执行铸造。

建议提供一种用于在连铸过程中控制冷却水的流量的系统。

为此，在一方面，本发明提供了一种用于在连铸过程中控制冷却水的流量的系统，所述系统包括：主管，在主管上安装有主阀；副管，从主管分叉，并且在副管上安装有副阀；控制器，用于将由主阀设置的冷却水的最小流量与将要朝向金属部件喷射的冷却水的目标流量作比较，当确定目标流量比最小流量小时，控制器向副阀传递打开信号以允许冷却水的一部分分流通过副管。

流量计可设置在安放于主管上的喷嘴的顶端，冷却水通过喷嘴朝向金属部件喷射，流量计用于测量流过流量计的冷却水的流量，并且控制器可用于将由流量计测量的冷却水的流量与目标流量实时作比较，当确定测量的流量达到目标流量时，控制器向副阀传递关闭信号。

副流量计可设置在副管上以测量流过副管的冷却水的流量，并且控制器可用于：当副流量计检测到与最小流量和目标流量之间的差值对应的冷却水的流量时，向副阀传递关闭信号。

根据用于在连铸过程中控制冷却水的流量的系统，获得了以下的效果。

第一，当用于在连铸过程中控制冷却水的流量时，可有利地获得冷却水的流量的非常宽的控制范围。

第二，冷却水的流量的控制范围变宽，使铸造能够在宽的拉速范围内执行，并且可方便地铸造很容易受到冷却水的流量影响的不同类型的钢。

第三，使用同一连铸机使金属部件同时可经受弱冷却和强冷却。

附图说明

当下面结合附图进行详细描述时，本发明的上述和其它目的、特征和优点将会被更清楚地理解，在附图中：

图1是用于传统连铸系统的冷却单元的构造图。

图2是用于驱动图1中示出的金属部件的辊子的放大视图。

图3是根据本发明的连铸系统中的冷却单元的构造图。

图4是示出冷却水的流量的宽的可控制范围的图表，根据本发明的冷却系统可获得该图表。

图5是根据本发明的在连铸过程中控制冷却水的流量的过程的流程图。

图6和图7是允许需要的冷却水分流通过副阀以允许与将要朝向金属部件喷射的目标流量对应的冷却水的流量的过程的流程图。

具体实施方式

在下文，将参照附图描述根据本发明的用于在连铸过程中控制冷却水的流量的系统的优选实施例。

图3是示出用于在连铸过程中控制冷却水的流量的系统的整体构造的示意图，该系统包括主管100、副管200和控制器300。

虽然在附图中没有示出，但是主管100与用于供应冷却水的泵连接，使得将要朝向铸造金属部件喷射的冷却水流过主管100，并且主阀110安装到主管100上。

主阀110具有将要通过主阀110朝向金属部件喷射的冷却水的流量的预定范围(其中，该预定范围与第一流量计120相关)，并且冷却水通过连接到主管100的端部的喷射嘴400而在预定的流量范围内喷射。

如前面已经描述的，关于冷却水的流量的范围，存在的问题是在预定的控制范围内最小流量与最大流量之比大体上不超过10，这是因为阀本身具有结构限制并且在阀中仅通过节流控制流量。

与此同时，副管200安装在主阀110的一侧，以使用控制器300允许流过主阀110的冷却水的一部分分流通过副管，这将在下面进行描述。

如果将要朝向金属部件喷射的冷却水的流量比由主阀110设置的可控制流量范围内的最小流量小，则冷却水的一部分分流通过副管200，从而大体上使主阀110中的冷却水的流量的可控制范围变宽。

控制器300设置在主管100和副管200的周围，以控制冷却水的流量。

控制器300用于将通过主阀110设置的预定范围中的最小流量与目标流量作比较，并且根据比较结果，允许冷却水的一部分分流通过副管200。

例如，当通过安装到主管100的主阀110控制的冷却水的流量的范围从40L/min向400L/min变化并且将要在喷射嘴400处朝向金属部件喷射的冷却水的目标流量为10L/min时，出现的问题是主阀110不能控制将要朝向金属部件喷射的冷却水的流量。

当现有的控制系统还没有安装在实际的位置时，将要通过主阀110喷射的最小流量与最大流量之比大体上对应于“4”。

这里，已经将控制系统的控制器300预先设置为将要朝向金属部件喷射的“目标流量”，因此，在将“目标流量”与由主阀110设置的流量的范围内的最小流量作比较之后，控制器允许流过主管100的冷却水的一部分分流，从而仅“目标流量”的冷却水从喷射嘴400朝向金属部件喷射。

副阀210还安装在副管200上，以允许能够流过副管200的冷却水的流量的范围受到控制。然后，当确定目标流量比由主阀110设置的最小流量小时，控制器300用于向副阀210传递打开信号，以允许流过主管100的冷却水的一部分从主管100分流。

例如，当通过安装到主管100的主阀110控制的冷却水的流量的范围从40L/min向400L/min变化并且将要通过喷射嘴400朝向金属部件喷射的冷却水的目标流量为10L/min时，因为最小流量为40L/min并且目标流量为10L/min，所以控制器300向副阀210传递打开信号，以允许冷却水以30L/min流过副管200，从而控制冷却水的流量将要以10L/min朝向金属部件喷射。

与此同时，如图3所示，流量计500还设置在用于喷射冷却水的喷嘴(喷射嘴)的顶端，以作为确定冷却水是否已经达到目标流量的元件(其中，冷却水在部分地分流通过副管200的同时朝向金属部件喷射)。

然后，控制器300将由流量计500测量的冷却水的流量与目标流量实时作比较，当确定由流量计500测量的冷却水的流量达到目标流量时，控制器300向副阀210传递关闭信号。

即，当通过安装到主管100的主阀110控制的冷却水的流量的范围从40L/min向400L/min变化并且将要通过喷射嘴400朝向金属部件喷射的冷却水的目标流量为10L/min时，因为最小流量为40L/min并且目标流量为10L/min，所以控制器300向副阀210传递打开信号，以允许冷却水以30L/min流过副管200，然后，当通过安装在喷射嘴400的顶端的流量计500测量的冷却水的流量连续地变化为达到10L/min时，控制器300向安装在副管200上的副阀210传递关闭信号。

另外，为了使冷却水的流量的范围在这种控制过程中变宽(其中，冷却水的流量的范围通过安装在主管100上的主阀110大体上控制)，如图3所示，副流量计220安装在副管200上，位于副阀210的一侧，以测量流过副管200的冷却水的流量。

这里，控制器300具有以下特性：当由副流量计220测量的流量达到与最小流量和目标流量之间的差值对应的流量时，控制器300向副阀210传递关闭信号。

即，假设通过安装到主管100的主阀110控制的冷却水的流量的范围从40L/min向400L/min变化并且将要通过喷射嘴400朝向金属部件喷射的冷却水的目标流量为10L/min，当由副流量计220测量的流量达到与40L/min的最小流量和10L/min的目标流量之间的差值对应的30L/min时，控制器300向副阀210传递关闭信号，以控制冷却水的流量以10L/min通过喷射嘴400朝向金属部件喷射。

根据本发明的这种构造，可从图4观察到，最小流量与最大流量之比提高为接近“40”。

如所示出的，根据本发明，在从0.05bar到8bar变化的压力作用下控制的最小流量为0.6L/min且最大流量为25L/min，从而最小流量与最大流量之比有利地提高为接近“40”。

与此同时，用于在连铸过程中控制冷却水的流量的系统如下操作。

如图5所示，执行阶段S10以设置将要朝向金属部件喷射的冷却水的目标流量。

这里，将要喷射的冷却水的流量可被设置为低的值或高的值，以允许金属部件被弱冷却或被强冷却。

目标流量储存在已经提及的控制器中，并与最小流量作比较(将在下文中描述)。

接下来，执行阶段S20以将目标流量与由主阀设置的流量的可控制范围内的最小流量作比较，当确定目标流量比最小流量小时，执行阶段S30以将冷却水的流量设置为由主阀控制的流量的范围内的最小流量。

例如，当将要朝向金属部件喷射的冷却水的目标流量为10L/min并且由主阀控制的流量的范围为40L/min至400L/min时，因为目标流量比40L/min的最小流量小，所以在这种情况下，控制器向主阀传递信号以将能够流过主阀的冷却水的流量恒定地设置为40L/min。

接下来，执行阶段S40以允许冷却水的一部分分流通过副管，从而将要朝向金属部件喷射的冷却水的流量达到目标流量。在之前的情况下，流过主阀的流量为40L/min的冷却水以30L/min的冷却水的流量流过副管。

控制器向安装到副管200的副阀210传递打开信号以允许冷却水的一部分分流通过副管200，从而所述冷却水的一部分流过副管。

与此同时，如图6所示，当将要朝向金属部件喷射的冷却水的流量在冷却水部分地分流通过副管的过程中达到目标流量时，防止冷却水流过副管200的过程如下。

在冷却水的一部分分流通过副管200之后，执行阶段S50以通过已经提及的控制器而将通过安装到喷嘴400的顶端的流量计500测量的流量与目标流量实时作比较(其中，冷却水通过喷嘴400朝向金属部件喷射)。

作为比较的结果，当测量的流量达到目标流量时，控制器向副阀210传递关闭信号，以防止冷却水分流通过副管(S60)。

另外，如图7所示，当目标流量的冷却水朝向金属部件喷射时，防止冷却水流过副管200的过程如下。

在冷却水的一部分分流通过副管之后，执行阶段S70以检测通过安装到副阀210的一侧的副流量计220测量的流量是否达到与最小流量和目标流量之间的差值对应的流量，并且当测量的流量达到与该差值对应的流量时，向副阀210传递关闭信号。

虽然为了说明性的目的已经描述了本发明的优选实施例，但是本领域的技术人员应该理解，在不脱离由权利要求公开的本发明的精神和范围的情况下，可以做出各种变型、添加和替换。

Claims (2)

1.一种用于在连铸过程中控制冷却水的流量的系统，所述系统包括：

主管，在主管上安装有主阀；

副管，从主管分叉，并且在副管上安装有副阀；

控制器，用于将通过主阀设置的冷却水的最小流量与将要朝向金属部件喷射的冷却水的目标流量作比较，当确定目标流量比最小流量小时，控制器向副阀传递打开信号以允许冷却水的一部分分流通过副管，

其中，流量计设置在安放于主管上的喷嘴的顶端，冷却水通过喷嘴朝向金属部件喷射，流量计用于测量流过流量计的冷却水的流量，并且控制器用于将由流量计测量的冷却水的流量与目标流量实时作比较，当确定测量的流量达到目标流量时，控制器向副阀传递关闭信号。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，副流量计设置在副管上以测量流过副管的冷却水的流量，并且控制器用于：当副流量计检测到与最小流量和目标流量之间的差值对应的冷却水的流量时，向副阀传递关闭信号。