SU1001509A1 - Регул тор электрического режима индукционной канальной печи - Google Patents

Description

.(5) РЕГУЛЯТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО РЕЖИМА ИНДУКЦИОННОЙ КАНАЛЬНОЙ ПЕЧИ

1

Изобретение относитс  к металлургии и может быть использовано дл  контрол  и управлени  индукционной канальной печью, предназначенной дл  хранени  и безковшевой заливки металла в литейные формы.

Известна система автоматического контрол  и управлени  индукционной печью, предназначенной дл  периодической разливки жидкого металла. Система содержит пирометр излучени , свизированный на струю металла , разливаемого в литейные формы и соединенный с блоком управлени  печи 1 }

Однако при этом происходит размыкание крнтактов по достижению температуры соответственно заданного нижнего и верхнего пределов.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  регул тор электрического режима индукционной канальной Печи, содержащий блок управлени , один выход которого подключен к управл ющему входу печного трансформатора, а вход к выходу датчика температуры металла в канале, установленного в футеровке индукционной единицы. Этот регул тор осуществл ет непрерывное регулирование нагрева металла 2.

Недостаток известной системы состоит в низком качестве регулирова .ни , вызванном тем, что регул тор не учитывает неоднородность и переменный характер физико-химических свойств расплава в ходе технологического процесса, вследствие чего в индукционной канальной печи происходит зарастание канала непровод щими шлаковыми включени ми. Указанное  вление имеет место как в режиме хранени , когда при минимальной заданной задатчиком температуре жидкого металла и, соответственно, минимальном расходе электроэнергй 1 значительно возрастает в зкость непровод щих шлаковых включений и по3 . тери тепла шлакометаллической эмуль сии через футеровку печи мало возмещаютс  в результате теплосодержани  жидкого металла, так и в насосном режиме при максимальной заданной температуре металла вследствие нарушени  технологического процесса в частности, при интенсивном барбот же жидкого металла во врем  заливки его в тигель дозатора в канал мо гут попадать крупные куски шлака. При этом вследствие возрастани  гидравлического сопротивлени  канал и уменьшени  электромагнитных сил, воздействующих на жидкий металл, происходит уменьшение скорости циркул ции жидкого металла в канале пе чи, что приводит к уменьшению расхо да жидкого металла, непрерывно посту пающего из канала в тигель при одном и том же коэффициенте трансформации печного трансформатора, что способствует нарушению равномерности выдачи порций металла в заливочную машину. В свою очередь нарушение сквозного течени  жидкого метал лао в канале ведет к возможности ег локальных перегревов, что при высокой температуре в канале может повлечь разм гчение футеровки канала, и понижение мощности индукционной единицы. Кроме того, скопление шлака може привести к разрыву витка, кристалли 3auJ/iM жидкого металла и образованию трудноустранимой пробки. В этом слу чае происходит охлаждение канала с металлом и при отсутствии сигнали зации автоматическое: повышение напр жени  на трансформаторе индуктора печи без дополнительных манипул ций может привести к дополнительному расходу электроэнергии. Эти факторы в конечном итоге ведут к сбо м в работе индукционного агрегата и понижению его производительности , .а дл  режима хранени  металла также вызывают необходимост повышени  Т1инймально допустимого температурного уровн  расплава, что в свою очередь, увеличивает удельный расход электроэнергии. Цель изобретени  - устранение указанных недостатков и повышение качества регулировани . Дл  достижени  указанной цели ре гул тор электрического режима индук ционной канальной печи, содержащий блок управлени , один выход которог 9 подключен к управл ющему входу печного трансформатора, а вход - к выходу датчика температуры металла в канале, установленного в футеровке индукционной единицы, снабжен блоком аварийной сигнализации, блоком сравнени  и оптическим пирометром, светопровод которого установлен в футеровке индукционной единицы и соедин ет полость канала с информационным входом пирометра, выход которого св зан с первым входом блока сравнени , подключенного вторым входом к выходу датчика температуры, а первым выходом - к входу блока управлени , другой выход которого соединен с первым входом блока аварийной сигнализации, св занного вторым входом с вторым выходом блока сравнени . На чертеже изображена блок-схема устройства. Регул тор включает датчик 1 температуры жидкого металла (.термопару), которь(й установлен в огнеупорном материале канала с жидким металлом 2 и светоп|эовод 3, контактирующий с жидким металлом, движущимс  в канале печи k и св занный с водоохлаждаемым пирометром 5 излучени . Датчик 1 температуры жидкого металла соединен с входом блока 6 управлени , содержащим контактные задатчики нижней и верхней температуры расплава. Второй выход датчика 1 температуры и пирометр 5 излучени  соединены с входом блока 7 сравнени , выход которого св зан с блоком 8 аварийной сигнализации и блоком 6 управлени . Блок 8 аварийной сигнализации св зан с выходом блока 6 управлени , который соединен с печным трансформатором 9. Блок 6 управлени  может выполн тьс  на элементной базе специализированного комплекса технических средств дл  локальных информацирнно-управл ющих систем КТС ЛИУС-2. Устройство работает следующим образом . После заливки жидким металлом тигл  индукционной печи { магнитодинамическогр насоса )расплав поступает в канал k, где происходит его циркул ци  по замкнутому контуру с возвращением в тигель и подогрев под воздействием электромагнитных сил, создаваемых путем взаимодействи  магнитно о пол  индуктора печи с электрическим током, индуктированным в жидком металле. Непрерывное измерение температуры жидкого металла осуществл етс  датчиком 1 температуры и. пирометром 5 излучени  со светопроводом 3. При этом оба пирометрических устройства .имеют идентич- ную градуировочную характеристику и при нормальных режимах работы печи регистрируемые температуры совпадают . Датчик 1 температуры жидкого металла и светопровод 3 установлены в огнеупорном материале печи под каналом k с жидким металлом на его выходе в районе, где обычно зарастание канала отсутствует; При этом датчик 1 температуры находитс  вблизи от поверхности жидкого металла, а светопровод 3 контактирует с жидким металлом. Сигнал от датчика 1 температуры жидкого металла поступает в блок 6 управлени , содержащего задатчики нижнего и верхнего пределов температуры жидкого металла. Верхний предел соответствует режиму дозировани , а нижний предел - режиму хранени . При достижении заданных пределов происходит выдача соответствующего сигнала на трансформатор печи и температура стабилизируетс . При движении жидкого металла через канал печи металл неизбежно увлекает с собой значительную часть взвешенных в металле непровод щих шлаковых включений. При этом электрический ток, проход щий по жидкому металлу, обтекает эти включени  и в них электромагнитные силы не создаютс , что приводит при в зком шлаке, имеющем более высокую тем пературу плавлени , к возможности постепенного накапливани  непровод щих шлаковых включений и зарастани  ими особенно криволинейных каналов . Зарастание канала непровод щими шлаковыми включени ми сопровождаетс  уменьшением скорости циркул ции жидкого металла в канале. При снижении скорости потока ниже минимально допустимой, установившейс  в режиме хранени , происходит образование на внутреннем торце светопровода, контактирующего с жидким металлом, тонкого сло  закристаллизовавшегос  металла (скрапины). При этом происходит снижение показаний температуры жидкого металла пирометром 5 излучени  по сравнению с показани ми датчика 1 температуры. Сигнал paccoi-

ласовани  формируетс  в блоке 7 сравнени  , с выхода которого он поступает в блок 6 управлени , откуда выдаетс  команда на нагрев на первичную обмотку трансформатора 9 индуктора печи, вторичной обмоткой которого  вл етс  жидкий металл.Нагрев осуществл етс  до момента исчезновени  сигнала рассогласовани , на выходе блока 7 сравнени , что определ етс  очисткой канала,а соответственно и расплавлением скрапины, образовавшейс  на торце светопровода 3 контактируеющего с жидким металлом . При этом температура жидкого металла не должна превышать температуры , установленной задатчиком верхнегопредела температуры расплава . При достижении верхнего знамени  температуры расплава и одновременно поступлении сигнала из блока 7 сравнени  включаетс  блок 8 .аварийной сигнализации.

Это обеспечивает на верхнем пределе температуры металла аварийную сигнализацию, а на нижнем - увеличение скорости и температуры жидкого металла, циркулирующего в канале печи , привод щее к расгСпавлению закристаллизовавшихс  корольков металла, разжижению шлака и его выносу в тигель печи, устран етс  возможность .локальных перегревов металла, образовани  трудноустранимой пробки и обеспечиваетс  повышение производительности агрегата при более низком

температурном режиме хранени  жидкого металла, что в конечном итоге повышает надежность управлени .

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   Регул тор электрического режима индукционной канальной печи, содержащий блок управлени , один выход которого подключен к управл ющему входу печного трансформатора , а вход - к выходу датчика температуры металла в канале, установленного в футеровке индукционной единицы, о тличающийс  тем, что, с целью повышени  качества регулировани , регул тор снабжен блоком аварийной сигнализации, блоком сравнени  и оптическим пирометром, светопровод которого установлен в футеровке индукционной единицы и сое|дин ет полость канала с информацион1 ным входом пирометра, выход которого св зан с первымвходом блока сравнени , подключенного вторым входом к выходу датчика температуры, а первым выходом - к входу блоЛа управлени , другой выход которого соединен с первым входом блока аварийной сигнализации, св занного вторым вхо098 дом с вторым выходом блока сравнени  . I Источники информации, прин тые во энимay.и, при экспертизе 1.Патент Великобритании № П+бЗб, кл. G 3 R, t973.
2. 2.Патент Великобритании № , кл. Н 5 Н, 1975.