RU2580581C2 - Контролирующее устройство задвижки замка, механизма замены литниковой трубы или тому подобного на металлургическом сосуде - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к области литейного производства и может быть использовано в конструкциях устройств для контроля параметров процесса литья. С целью гарантии безаварийного функционирования входящей в устройство электронной системы (4) она размещена в модуле (3), который может быть прикреплен к металлургическому сосуду, задвижке его замка, его запорному устройству или механизму замены литниковой трубки. Указанный модуль имеет тепловую изоляцию (8) и снабжен воздушной системой охлаждения (10), которая используется с очищенным охлажденным воздухом и может быть приведена в действие источником энергии (15) отработанного тепла от металлургического сосуда или внешним источником энергии. 9 з.п. ф-лы, 1 ил.

Description

Изобретение относится к контролирующему устройству задвижки замка, механизма замены литниковой трубки или тому подобного на металлургическом сосуде, которое снабжено электронной системой, предназначенной для определения параметров контролируемого прибора, которые являются функционально важными во время процесса литья.

Устройства этого типа используют, например, в литьевых ковшах для контроля функции задвижки замка, расположенного на выливном ковше. Цель таких устройств - определение функционально важных параметров задвижки замка во время процесса литья и выявление их изменения для предотвращения сбоев и предотвращения разрушения. Кроме того, они также могут использоваться для автоматизации процесса эксплуатации в зоне нахождения ковша в литьевом цеху, например, с использованием роботоподобных устройств, в частности, для регистрации данных.

В таких контролирующих устройствах электронная система, как известно, служит для надежного определения данных измерений, полученных в течение всего цикла литья, например, для диагностики состояния задвижки замка. К таким данным относятся, в частности, давление и температура, параметры износа и иные геометрические и приводные параметры. На основании этих данных измерения определяют, например, время необходимости замены определенной части прибора или даже всего прибора.

Недостатком известных контролирующих устройств является то, что их электронные системы, которые находятся вблизи процесса литья, поддаются воздействию жестких условий эксплуатации, в частности, запыленного воздуха или вакуума и высокой температуры окружающей среды в течение процесса литья. Это может привести к получению неправильных данных и, вследствие этого, к ошибочному диагностированию рабочего состояния задвижки замка.

Задача данного изобретения заключается в устранении этих недостатков и в создании такого контролирующего устройства, электронная система которого защищена от разрушающего воздействия окружающей среды в течение процесса литья.

Эта задача решается в данном изобретении путем размещения электронной системы по меньшей мере в одном отдельном модуле, который может быть прикреплен к сосуду, задвижке замка, механизму замены литниковой трубки и тому подобному, и который исполняет функцию защиты электронной системы.

Благодаря этому достигается то, что электронная система всегда может функционировать при пригодной для нее температуре окружающей среды. При этом температура в полости модуля является более низкой, чем температура окружающей среды в цеху.

Кроме того, модуль в значительной степени закрыт от окружающей среды так, чтобы без больших усилий свести к минимуму наличие в модуле пыли.

Электронная система, контролирующая работу, может быть установлена на задвижке замка, или на механизме замены литниковой трубки, или на тому подобном, а также непосредственно на металлургическом сосуде, при этом нет необходимости в использовании соответствующих кабельных соединений между сосудом и контролирующим центром. Это может быть особенно выгодно, если сосуд, например, типа ковша, наполненного расплавом стали, переносится подъемным краном из одного положения ковша к месту заливки и далее до места обработки и затем к разливочной площадке. Таким образом, какие-либо кабельные соединения должны быть размещены на каждом месте или удалены.

Еще одной особенностью изобретения является то, что модуль снабжен активной системой охлаждения. Таким образом, может быть достигнут существенный охлаждающий эффект, получение которого также легко налаживают время от времени в зависимости от изменений соответствующих рабочих условий цеха.

С точки зрения структурно-простого механизма полезно, если система охлаждения, в соответствии с изобретением, сформирована как воздушная система охлаждения, имеющая по меньшей мере один вентилятор, приводимый в действие преимущественно от источника энергии отработанного тепла сосуда. Система охлаждения такого типа имеет низкое энергопотребление и, в то же время, является достаточно надежной для работы в жестких условиях эксплуатации.

Еще одной особенностью изобретения является то, что вентилятор также может быть приведен в действие с помощью внешнего источника энергии. Его применение заключается в том, чтобы компенсировать колебания в источнике энергии отработанного тепла. При необходимости, внешний источник энергии может взять на себя питание вентилятора полностью.

Удобно, когда вентилятор имеет электрический источник питания от обоих источников энергии.

Еще одной особенностью изобретения является то, что в дополнение к активной системе охлаждения или вместо нее модуль может быть обеспечен тепловой изоляцией.

С целью достижения изоляционного эффекта от наиболее возможной высокой температуры модуль сформирован так, что образует две изоляционные камеры, установленные одна в другой, и в которых тепловая изоляция расположена в наиболее удаленной камере, а электронная система расположена во внутренней камере и дополнительно ограждена изоляционной стеной от металлургического сосуда.

Еще одной особенностью изобретения является то, что модуль снабжен устройством фильтрации воздуха. Таким образом, удается избежать негативного влияния окружающего запыленного воздуха на функционирование электронной системы.

Далее изобретение будет описано более детально на примере его осуществления со ссылками на чертеж.

На фиг.1 представлен литьевой ковш с модулем в соответствии с изобретением, который показан в разрезе и схематически.

На фиг.1 видна часть литьевого ковша 1, к внешнему жакету 2 которого присоединен отдельный модуль 3 в соответствии с изобретением с электронной системой 4 для защиты последним контролирующего устройства (не показанного) для задвижки замка, механизма замены литниковой трубки и т.п. литьевого прибора. Этот модуль 3 имеет, например, форму теплозащитного окна.

Этот отдельный модуль содержит внешний корпус 5 и внутренний корпус 6, а в пространстве 7 между обоими корпусами размещена тепловая изоляция 8. Электронная система 4 расположена во внутреннем корпусе 6 и дополнительно ограждена изоляционной стеной 9 от литьевого ковша 1.

В модуле 3 расположено охлаждающее устройство 10, с помощью которого внутренняя часть 11 модуля активно охлаждается охлажденным воздухом или другим хладагентом, таким как аргон, азот и т.п. С этой целью на боковых стенках модуля 3 на уровне электронной системы 4 выполнено впускное отверстие 12 для входа охлажденного воздуха и выпускное отверстие 13 для выхода отработанного воздуха. Вентилятор 14 с электрическим двигателем расположен во впускном отверстии 12.

Этот вентилятор приводится в действие источником энергии 15 сохраненного отработанного тепла от литьевого ковша 1, который может преобразовывать тепловую энергию в электрическую энергию для питания электрического двигателя вентилятора.

Кроме того, вентилятор 14 можно привести в действие электрическим приводом с помощью внешнего источника энергии 16. Оба источника энергии 15 и 16 связаны с аккумулятором 17. Таким образом, обеспечивается стабильное снабжение электроэнергией вентилятора 14 в течение всего цикла литья.

На боковых стенках модуля установлены воздушные фильтры 18 и 19 перед впускным и выпускным отверстиями 12 и 13. Они предотвращают негативное воздействие загрязненного воздуха на функционирование электронной системы 4.

Охлаждение, создаваемое вентилятором 14, гарантирует, что температура внутри внутренней части 11 модуля не превышает предельного значения, приемлемого для безаварийной работы электронной системы 4. Целесообразным является также контроль температуры во внутренней части 11 путем измерения температуры и ее сравнения с идеальным значением, и в случае наличия отклонения вентилятор включается или выключается или работает с большей или меньшей скоростью вращения. Таким образом, в этом модуле может быть обеспечена постоянная температура.

Вместо воздушной системы охлаждения 10, конечно, могут быть использованы другие системы охлаждения, которые имеют надежную структуру и могут использоваться с простым двигателем и средствами питания.

То, что модуль расположен в легко доступном месте литьевого ковша, близко к контролирующему устройству, является удобным. Он может быть связан с электронной системой контролирующего устройства штепселем или подобным соединительным устройством.

Электронная система включает обычные компоненты, такие как и в компьютере, а именно процессор(ы), память, радиоустройства (Bluetooth и т.п.), интерфейсы, иногда также компоненты для обмена данными по меньшей мере с одним периферическим устройством (компьютером), указанные компоненты для электронного обмена данными предназначены, в частности, для получения и хранения данных этой электронной системы.

С помощью этих функций электронного контроля могут быть выполнены различные измерения, такие как измерения температуры, непосредственно на сосуде, на задвижке замка и т.п., и могут быть оценены электронной системой.

Кроме того, с помощью устройства контроля и/или он-лайн диагностики рабочего состояния задвижки замка и т.п. может быть выполнено измерение таких параметров, как температура, давление и/или сила, например, в области огнеупорных пластин, таких как герметизирующие пластины, или в корпусе, на компоненте двигателя и/или на иных местах, и их последующая оценка.

С помощью этой электронной системы можно сравнить значения измеренных параметров с желаемыми значениями или желаемыми диапазонами значений, и если будет выявлено отклонение за допустимые пределы, генерируется сигнал или подобное для контроля или происходит аварийное закрытие задвижки замка.

С помощью радиосвязи электронные данные также могут быть переданы на терминал и обработаны на нем.

Изобретение было достаточно описано со ссылками на пример его осуществления. Однако оно может быть осуществлено и другими примерами. Например, можно обойтись без изоляционной стены 9 внутри внутренней части 11. Активная система охлаждения может быть также охлаждающей катушкой и т.п.

Кроме того, может быть использована пассивная система охлаждения, в которой, например, изоляция модуля обеспечивает достаточную защиту для электронной системы.

Такой модуль может быть присоединен не только к сосуду, но и к задвижке замка, механизму замены литниковой трубки и тому подобному в зависимости от потребности. Это зависит от площади и температуры металлургического сосуда, примером которого может быть ковш, конвертор, разливочное устройство или печь.

Claims (10)

1. Устройство для контроля параметров процесса литья на металлургическом сосуде, предназначенное для установки на нем, содержащее электронную систему (4), предназначенную для измерения упомянутых параметров и сравнения их с заданным диапазоном значений параметров, отличающееся тем, что электронная система размещена по крайней мере в одном отдельном модуле (3) для защиты электронной системы (4), который снабжен тепловой изоляцией (8) и выполнен с возможностью прикрепления к упомянутому сосуду (1), задвижке его замка, его запорному устройству или механизму замены литниковой трубки.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что модуль (3) снабжен активной системой охлаждения (10), выполненной с возможностью осуществления защитной функции.

3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что система охлаждения выполнена в виде воздушной или газовой системы охлаждения, включающей по меньшей мере один вентилятор (14).

4. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что вентилятор (14) выполнен с возможностью приведения в действие от источника энергии (15) отработанного тепла от сосуда (1) или от внешнего источника энергии.

5. Устройство по любому из пп. 1-4, отличающееся тем, что модуль (3) снабжен воздушными фильтрующими устройствами (18, 19).

6. Устройство по любому из пп. 1-4, отличающееся тем, что оно выполнено с возможностью регулирования температуры во внутренней части (11) модуля (3) путем измерения температуры в модуле, сравнения ее значения с заданным значением и поддержания температуры на этом заданном значении.

7. Устройство по п. 6, отличающееся тем, что вентилятор (14) выполнен с возможностью приведения в действие от источников энергии (15) и (16), которыми он снабжен.

8. Устройство по п. 6, отличающееся тем, что модуль (3) снабжен воздушными фильтрующими устройствами (18, 19).

9. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что модуль (3) содержит внешний (5) и внутренний (6) корпуса, в пространстве между которыми размещена тепловая изоляция (8), при этом электронная система (4) расположена во внутренней части (11) внутреннего корпуса (6) и ограждена изоляционной стеной (9) от сосуда (1).

10. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что электронная система (4) содержит процессор или процессоры, элементы памяти, радиоустройства, например Bluetooth, интерфейсы и компоненты для обмена данными по меньшей мере с одним периферическим устройством, например компьютером.

Images