DE19946115A1

DE19946115A1 - Flüssikeitsnieveausteuerung für das Modell einer kontinuierlichen Gießvorrichtung

Info

Publication number: DE19946115A1
Application number: DE1999146115
Authority: DE
Inventors: Shixiang Yang; Daiyi Guo; Ronghua Dong; Tao Yang
Original assignee: AEMETEC CO; Chongqing Iron and Steel Co Ltd
Current assignee: AEMETEC CO; Chongqing Iron and Steel Co Ltd
Priority date: 1998-09-18
Filing date: 1999-09-17
Publication date: 2000-04-27
Also published as: CN1220196A; CN1070745C

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf die Ausrüstung zum Metallgießen, insbesondere auf eine Flüssigkeitsniveausteuervorrichtung für ein Modell einer kontinuierlichen Gießeinrichtung. Die Vorrichtung umfaßt ein Modell, einen Verschlußmechanismus, eine Stange, einen Flüssigkeitsniveauanzeiger, einen Antriebsmechanismus, eine Steuereinrichtung, einen elektrischen Zylinder und eine manuelle Steuereinrichtung. Die Vorrichtung wird mit Hilfe eines digitalen Signals gesteuert und bildet zur Verfolgung und Steuerung der Veränderung des Flüssigkeitsniveaus ein geschlossenes System. Ein erwarteter Wert Hs wird gesetzt und in die Steuervorrichtung eingegeben. Der erfaßte Wert des Flüssigkeitsniveaus Hr wird gesammelt und zum Vergleich mit dem erwarteten Wert Hs in die Steuervorrichtung eingegeben. Im Ergebnis wird ein Wert DELTAH = Hs - Hr erhalten. Der Wert DELTAH wird nach einer Fuzzy-Operation oder einer PID-Operation über den Antriebsmechanismus in Form eines Impulssignals auf den elektrischen Zylinder gegeben. Der elektrische Zylinder bewirkt eine Ausgangsverschiebung, um den Verschlußmechanismus zu steuern, welcher die Flußmenge des flüssigen Stahls steuert. Der elektrische Zylinder ist als ein digitaler Steuerzylinder ausgebildet. Des Weiteren ist ein Schrittmotor vorgesehen.

Description

Die Erfindung betrifft die Ausrüstung zum Metallgießen, insbesondere ein Flüssigkeitsni veausteuerungsvorrichtung für ein Modell einer kontinuierlichen Gießvorrichtung.

Es ist notwendig, daß während eines Verfahrens zum kontinuierlichen Metallgießen die Men ge flüssigen Metalls, die nach der Verflüssigung aus dem Zwischenbehälter in das Modell und den Gießrohling fließt, konstant ist, so daß ein konstantes Flüssigkeitsniveau des flüssigen Metalls in dem Modell gesichert ist, so daß die Qualität des verarbeiteten Gießrohlings ver bessert wird, und so daß der Verlust von Stahl während des Verfahrens reduziert wird.

Für den oben genannten Zweck ist oft ein hydraulisches Servosystem vorgesehen, um das Flüssigkeitsniveau des flüssigen Stahls in dem Modell während des Gießverfahrens zu steu ern. Während des Verfahrens wird ein analoges Signal zur Steuerung des hydraulischen Ser vozylinders genutzt. Diese Art der Steuerung hat die folgenden Nachteile: i) das Servo- System liefert keine exakte Steuerung; ii) die Leistung des Systems hinsichtlich der Schmutz vermeidung ist gering, und das System unterliegt Blockierungen; iii) das analoge Signal un terliegt Überlagerungen; iv) das Servoventil ist sehr empfindlich hinsichtlich der Temperatur und schwierig zu korrigieren; v) das Servoventil ist teuer; und vi) in dem Servosystem treten Lecks auf, die Unfälle verursachen können. Obwohl nach dem Stand der Technik vorgesehen ist, das hydraulische Servosystem durch das elektrische Servosystem zu ersetzen, ist das Ge samtsystem kompliziert, das Steuersystem ist nicht exakt, und die Installation ist wegen des komplexen und analogen Steuersystems des vorgesehenen, bekannten Systems und der Kupplungseinrichtung zum schnellen Übergang von der manuellen Steuerung zur automati schen Steuerung schwierig.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Flüssigkeitsniveausteuervorrichtung für das Modell einer kontinuierlichen Gießvorrichtung dadurch zu schaffen, daß ein digitales Steuersystem vorge sehen ist.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist die folgenden Vorteile auf: i) das Flüssigkeitsniveau des flüssigen Stahls wird exakt gesteuert; ii) die Reaktion der Vorrichtung und der Übergang von der manuellen Steuerung zu der automatischen Steuerung sind schnell; iii) die Vorrichtung kann die Unfälle beträchtlich reduzieren, die durch Überlaufen oder Lecken des Stahls verursacht sind. Weiterhin hat die erfindungsgemäße Vorrichtung den Vorteil, daß die Vor richtung einfach und leicht installiert und betrieben werden kann sowie kostengünstiger ist.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfaßt ein Modell, einen Verschlußmechanismus und eine Stange. Die Vorrichtung umfaßt weiterhin einen Flüssigkeitsniveauanzeiger, einen An triebsmechanismus, eine Steuereinrichtung, einen elektrischen Zylinder und eine manuelle Steuereinrichtung. Die Vorrichtung wird mittels eines digitalen Signals gesteuert und bildet zur Verfolgung und Steuerung der Veränderung des Flüssigkeitsniveaus ein geschlossenes System.

Ein erwarteter Wert Hs wird gesetzt und in die Steuervorrichtung eingegeben.

Der erfaßte Wert des Flüssigkeitsniveaus Hr wird gesammelt und zum Vergleich mit dem erwarteten Wert Hs in die Steuervorrichtung eingegeben. Im Ergebnis wird ein Wert ΔH = Hs-Hr erhalten. Der Wert ΔH wird nach einer Fuzzy-Operation oder einer PID-Operation in Form eines Signalimpulses über den Antriebsmechanismus auf den elektrischen Zylinder gegeben.

Der elektrische Zylinder wirkt auf einen Verschiebungsausgang, um den Verschlußmecha nismus zu steuern, welcher die Flußmenge des flüssigen Stahls steuert.

Der elektrische Zylinder ist digital steuerbar, und ein Schrittmotor ist vorgesehen.

Weil eine digitale Vorrichtung vorgesehen ist, existiert bei der Erfindung kein hydraulischer Mechanismus und kein Kupplungsmechanismus.

Im folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf eine Zeichnung näher beschrieben. Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung.

Die Bezugszeichen in Fig. 1 haben die folgende Bedeutung:

1 elektrischer Zylinder
2 Stange
3 Flüssigkeitsniveauanzeiger
4 Verschlußmechanismus
5 flüssiges Metall
6 Steuervorrichtung
7 Modell
8 Antriebseinrichtung
9 Auslaß des flüssigen Metalls
10 Zwischenbehälter
11 obere Stütze
12 untere Stütze
13 Fernsteuerung.

Der Flüssigkeitsniveauanzeiger 3 ist mit der Steuervorrichtung 6 verbunden, welche mit dem elektrischen Zylinder 1 verbunden ist, der zwischen der oberen Stütze 11 und der unteren Stütze 12 angeordnet ist. Der elektrische Zylinder 1 ist mit dem Verschlußmechanismus 4 verbunden, der eine Stange 2 aufweist. Die Fernsteuerung 13 ist mit der Steuervorrichtung 6 verbunden.

Der erwartete Wert Hs wird in die Steuervorrichtung 6 eingegeben. Wenn sich das Flüssig keitsniveau in dem Modell 6 ändert, sendet der Flüssigkeitsniveauanzeiger ein Signal an die Steuervorrichtung, wodurch das Niveau Hr des flüssigen Metalls angezeigt wird. Anschlie ßend wird in der Steuervorrichtung der Vergleich zwischen Hs und Hr ausgeführt, und der Differenzwert ΔH = Hs-Hr wird erhalten. Der Differenzwert ΔH wird nach einer Fuzzy- oder einer PID-Operation als ein Impulssignal über die Antriebseinrichtung an den elektrischen Zylinder 1 gesendet, so daß die Durchflußfläche am Auslaß 9 des Zwischenbehälters dadurch verändert wird, daß der Verschlußmechanismus 4 des elektrischen Zylinders 1 aufwärts oder abwärts bewegt wird. Auf diese Weise kann die Flußmenge des flüssigen Stahls gesteuert werden, die in das Modell 6 fließt, und im Ergebnis tritt keine große Wellenbewegung auf, die auf dem Niveau des flüssigen Metalls verursacht wird, wenn das flüssige Metall in das Mo dell 6 fließt und der Rohling sich aus dem Modell 6 bewegt. Wenn die Vorrichtung zusam menbricht, wird die Energieversorgung der Fernsteuerung 13 abgeschaltet, und die Vorrich tung kann mit Hilfe der Stange 2 manuell gesteuert werden.

Um eine hohe Trimmgenauigkeit und eine schnelle Reaktion zu erreichen, ist ein digitaler, elektrischer Zylinder 1 vorgesehen. Um eine Trimmgenauigkeit des Systems von 0,01 mm und eine Reaktionsgeschwindigkeit von 5 ms zu erreichen, ist ein Schrittmotor vorgesehen.

Claims

1. Flüssigkeitsniveausteuervorrichtung für das Modell einer kontinuierlichen Gießein richtung, die ein Modell (7) umfaßt, gekennzeichnet durch einen Flüssigkeitsanzeiger (3), eine Antriebseinrichtung (8) und (1), eine Steuervorrichtung (6), einen elektri schen Zylinder, einen Verschlußmechanismus (4), eine Stange (2), eine Fernsteuerung (13), eine obere Stütze (11) und eine untere Stütze (12), wobei die Vorrichtung mit Hilfe eines digitalen Signals gesteuert wird, und wobei die Vorrichtung zur Verfol gung und Steuerung der Änderung des Flüssigkeitsniveaus ein geschlossenes System bildet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

a) daß ein erwarteter Wert Hs gesetzt wird und in die Steuervorrichtung eingege ben wird;
b) daß der erfaßte Wert des Flüssigkeitsniveaus Hr gesammelt wird und für den Vergleich mit dem erwarteten Wert Hs in die Steuervorrichtung (6) eingegeben wird, wobei im Ergebnis ein Wert ΔH = Hs-Hr erhalten wird, der nach einer Fuzzy-Operation oder einer PID-Operation in Form eines Impulssignals über den Antriebsmechanismus auf den elektrischen Zylinder 1 gegeben wird; und
c) daß der elektrische Zylinder eine Ausgangsverschiebung bewirkt, um den Ver schlußmechanismus zu steuern, welcher die Flußmenge des flüssigen Stahls steuert.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Zylinder 1 als ein digitaler Zylinder ausgebildet ist, und daß der Motor als ein Schrittmotor aus gebildet ist.