SU1080920A1

SU1080920A1 - Apparatus for regulating the molten metal level in ingot mould of continuous casting plant

Info

Publication number: SU1080920A1
Application number: SU823458054A
Authority: SU
Inventors: Валерий Николаевич Харитонов
Original assignee: Предприятие П/Я А-1977
Priority date: 1982-06-28
Filing date: 1982-06-28
Publication date: 1984-03-23

Description

2. Устройство по п. I, отличающеес тем, что блоки коррекции выполнены в виде параллельно соединенных переменного резистора и конденсатора.2. The device according to claim I, characterized in that the correction blocks are made in the form of a parallel-connected variable resistor and a capacitor.

3.. Устройство по п. 1,. о т л ичающеес тем, что силовой блок содержит диодный мостик, диагональ которого-, соединена последовательно с анодом тиристора, катод тиристора соединен со сглаживающим3 .. The device according to claim 1 ,. About the fact that the power unit contains a diode bridge, the diagonal of which is connected in series with the anode of the thyristor, the cathode of the thyristor is connected to the smoothing

йросселем и выходом обратного диода , вход которого соединен с диагональю диодного мостика, причем с этой диагональю соединена обмотка возбуждени .A choke and a reverse diode output, the input of which is connected to the diagonal of the diode bridge, the excitation winding being connected to this diagonal.

4. Устройство по п. 1, отличающеес тем, что фаэочувствительный усилитель содержит переменного тока, согласующий трансформатор и фазочувствительные выпр мители .4. A device according to claim 1, characterized in that the photoelectric sensitive amplifier comprises an alternating current, a matching transformer and phase-sensitive rectifiers.

Изобретение относитс к литейному производству и может быть применено дл регулировани процесса раз ливки металлов при литье в электромагнитный кристаллизатор. Известно устройство дл регулиро вани уровн расплава в кристаллизаторе установки непрерывной раз .ливки, включающее регулирующий прибор , соединенный на входе с датчиком уровн расплава, а на выходе с автоматическим и ручным приводами при этом автоматический привод выпо нен в виде сервомеханизма. Регулирующий прибор подает сигнал, устанавливающий отклонение детектируемо го уровн от Нормального Г1. Недостатком устройства вл етс его неэффективность при формировании слитка в электромагнитном поле индуктора. Вследствие инерционности сервомеханизма не обеспечиваетс то ный расход расплава, следовательно данное устройство не позвол ет полу чить достаточно точных размеров поперечного сечени слитка. Наиболее близким к изобретению по технической сущности вл етс устройство дл регулировани процес са разливки метсьплов, посредством которого стабилизируют напр жение индуктора и корректируют его ток на величину, компенсирующую вли ние отклонени уровн жидкого металла на размеры поперечного сечени слитка . Устройство содержит датчик и задатчик уровн ,блок сравнени , соеди ненный с фазочувствительным усилителем , блок регулировани тока индуктора С 2 . Недостатком известного устройства вл етс наличие элекТромашинного и магнитного усилителей, которым при суща инерционность и недостаточный коэффициент усилени . Невысока точнбсть корректировани тока и поддержани напр жени , а также наличие только одного блока регулировани тока недостаточно точно регулируют уровень расплава, а следовательно. Me обеспечивают точных размеров поперечного сечени слитка и высокого качества его поверхности. Целью изобретени вл етс получение слитка с более точными размерами поперечного сечени и повыщение качества поверхности при формировании его в электромагнитном поле индуктора. Поставленна цель достигаетс тем, что устройство дл регулировани уровн расплава в кристаллизаторе установки непрерывной разливки, содержащее датчик и задатчик уровн , блок сравнени , соединенный с фазочувствительным усилителем, блок регулировани тока индуктора,, дополнительно содержит блок регулировани скорости с силовым блоком и два блока иоррекции, причем первый выход фазочувствительного усилител соединен с первым блоком коррекции, выход которого соединен с входом блока регулировани тока, индуктора, второй выход фазочувствительного усилител соединен с вторым блоком коррекции, выход которого соединен с входом блока регулировани скорости. При этом блоки коррекции выполнены в виде параллельно соединенных переменного резистора и конденсатора. Причем силовой блок содержит диодный мостик, диагональ которого соединена последовательно с анодом тиристора, катод тиристора соединен со сглаживающим дросселем и выходом обратного диода, вход которого соединен с диагональю диодного мостика, а с этой диагональю соединена обмотка возбуждени . Кроме того, фазочувствительный усилитель содержит усилитель переменного тока, согласующий трансфор- матор и фазочувствительные выпр мители . На фиг. 1 показана блок-схема предлагаемого устройства; на фиг.2развернута блок-схема; на фиг. 3 схема блоков коррекции; на фиг. 4схема силового блока и блока токовой отсечки; на фиг. 5 - схема фазо чувствительного силител . Регулирующим прибором в устройстве служит фазочувствительный усилитель 1, имеющий один вход и два выхода . На его вход подключен блок 2 сравнени с подсоединенным к нему поплавком датчиком 3 уровн расплава . Блок 2 сравнени соединен с задатчиком 4 уровн . На первый выход фаэочувствительного усилител 1 под ключей блок 5 регулировани скорос- ти , а на второй - блок б регулирова ни тока индуктора. Блоки 5 и 6 под ключены к выходам фазочувствительно го усилител 1 через соответствующи корректирующие блоки 7 и 8. Блок 6 регулировани тока индуктора содержит тиристорный регул тор 9 возбуждени , снабженный полупроводниковьш усилителем, выполненным на михросхе ме (не показана), охваченным обратной св зью по напр жению индуктора. Узел 10 обратной св зи содержит Трансформатор 11 и выпр митель 12. На вход тиристорного регул тора 9 подключен задатчик 13 напр жени . Нагрузкой тиристорного регул тора 9 служит обмотка 14 возбуждени ге.нератора 15 частоты. Питание индуктора 16 осуществл ют от генератора 15 через понижающий трансформатор 17. Питание индуктора 16 через понижающий трансформатор 17 можно также осуществл ть от полупроводникового преобразовател . . .. Блок 5 регулировани скорости содержит задатчик 18 скорости, элек родвигатель 19 опускани слитка, силовой блок 20, питающую обйотку 21 возбуждени , блок 22 обратной св зи, полупроводниковый усилитель 23, выполненный на микросхеме охваченной гибкой обратной св зью 2 при этом блок 22 обратной св зи выполнен по схеме тахометрического моста и соединен через эмйттерный повторитель 25 с генератором 26 пилообразного напр жени , блок 27 питани , формирователь 28 импуль сов и блок 29 токовой отсечки. Блоки 7 и В коррекции фиг.З выполнены соответственно в виде R-C-цепочек, состо щих из переменного сопротивлени 30 и конденсатора 31. На схеме (фиг. 3) обознач ны вход 32 блока коррекции, выход 33 блока коррекции. Силовой .блок 20 (фиг. 4) состои из однофазного мостового выпр мител 34, выполненного на четырех диодах, последовательно соединенно го плюсовым концом с анодом тири тора 35, катод которого последовательно соединен со сглаживающим дросселем 36. Между катодом тиристора 35 и минусовым концом выпр мител 34 включен обратный диод 37. При изменении угла открывани тиристора 35 измен етс напр жение на коре электродвигател 19, измен етс скорость опускани слитка. Угол открывани тиристора 35 может измен тьс от О до 180 эл. град, и зависит от положени задатчика 18 скорости , напр жени блока 29 обратной св зи и напр жени корректирующего блока 7. Блок 29 токовой отсечки (фиг. 4) включает в себ трансформатор 38 тока, первична обмотка которого включена в фазу, подключенную к выпр мителю 34 силового блока 20, а вторична обмотка - на балластный резистор 39. Балластный резистор 39 одновременно подключен на вход выпр мител 40, выполненного на четырех диодах. Параллельно выходу выпр мител 40 подключены конденсатор 41 и потенциометр 42. Средн точка потенциометра 42 соединена с анодом стабилитрона 43, катод которого св зан с базой транзистора 44, эмиттером подключенного к йлюсовому концу выпр мител 40. Эмиттерколлекторный переход транзистора 44 подключен на вход эмиттерного повторител 2 5. Напр жение, пропорциональное току кор электродвигател 19, .выпр мл етс выпр мителем 40. Пульс§,ци сглаживаетс конденсатором 41. Часть выпр мленного напр жени , снимаема с потенциометра 42, подаетс на стабилитрон 43, осуществл ющий отсечку . При превышении током кор электродвигател 19, например при пуске, установленного потенциометром 42 значени , стабилитрон 43 пробиваетс , напр жение, пропорциональное току кор , открывает транзистор 44, шунтирующий вход эмиттерного повторител 25, подключенного к генератору 26 пилообразного напр жени . В результате изменени фазы импульсов на тиристоре 35 на выходе силовой части 20 напр жение уменьшаетс до величины, соответствующей току кор электродвигател 19, равному току уставки. , Фазочуствительный усилитель (фиг. 5) содержит усилитель 45 переменного тока, согласующий трансформатор 46 и фазочувствительные выпр мители 4 7 и 4 8. Устройство работает следующим образом. При отклонении уровн жидкого металла от заданного значени на выходе блока 2 сравнени по вл етс напр жение, пропорциональное отклонению уровн от заданного, которое подаетс на вход фазочувствительного усилител 1. С обоих выходов фазочувствительного усилител 1 напр жени подаютс соответственно на I корректирующие устройства 7 и 8, обеспечивающие требуемые законы изменений: скорости опускани слитка и величины тока индуктора в зависимости от подаваемых соответствующих напр жений. С корректирующих .устройств 7 и 8 напр жени подаютс соответственно в блок 5 регулировани скорости и блок б регулировани тока индуктора. В результате одновременно корректируютс скорость опускани слитка и ток индуктора на величины, определ емые отклонением уровн жидкого металла от за- данного значени .The invention relates to foundry and can be applied to regulate the process of metal casting during casting into an electromagnetic crystallizer. A device for regulating the level of the melt in the crystallizer of a continuous casting installation is known, which includes a regulating device connected at the inlet to the melt level sensor, and at the outlet with automatic and manual drives, the automatic drive is effected in the form of a servo-mechanism. The control device gives a signal that sets the deviation of the detected level from the Normal G1. The disadvantage of the device is its inefficiency in the formation of an ingot in the electromagnetic field of the inductor. Due to the inertia of the servo-mechanism, the melt flow rate is not provided, therefore, this device does not allow obtaining sufficiently accurate dimensions of the ingot cross-section. The closest to the invention in its technical essence is a device for regulating the casting process of metsplov, by means of which the voltage of the inductor is stabilized and its current is adjusted by an amount that compensates for the effect of the deviation of the level of the liquid metal on the dimensions of the ingot cross section. The device contains a sensor and a level adjuster, a comparison unit connected to a phase-sensitive amplifier, an inductor C 2 current control unit. A disadvantage of the known device is the presence of an electro-mechanical and magnetic amplifiers, which, with substantial inertia and insufficient gain. The low current correction and voltage maintenance, as well as the presence of only one current control unit, do not accurately regulate the level of the melt, and therefore. Me provide the exact dimensions of the ingot cross section and the high quality of its surface. The aim of the invention is to produce an ingot with more accurate cross-sectional dimensions and increase the quality of the surface when it is formed in the inductor electromagnetic field. The goal is achieved by the fact that a device for controlling the level of the melt in the mold of a continuous casting unit, comprising a sensor and a level adjuster, a comparison unit connected to a phase-sensitive amplifier, an inductor current control unit, additionally contains a speed control unit with a power unit and two equalizer blocks, the first output of the phase-sensitive amplifier is connected to the first correction unit, the output of which is connected to the input of the current control unit, the inductor, the second output of phase-sensing A powerful amplifier is connected to the second correction unit, the output of which is connected to the input of the speed control unit. In this case, the correction blocks are made in the form of a parallel-connected variable resistor and a capacitor. Moreover, the power unit contains a diode bridge, the diagonal of which is connected in series with the anode of the thyristor, the cathode of the thyristor is connected to the smoothing choke and the output of the reverse diode, the input of which is connected to the diagonal of the diode bridge, and an excitation winding is connected to this diagonal. In addition, the phase-sensitive amplifier contains an AC amplifier, a matching transformer, and phase-sensitive rectifiers. FIG. 1 shows a block diagram of the proposed device; 2 shows a block diagram; in fig. 3 diagram of correction blocks; in fig. 4shema power block and block current cutoff; in fig. 5 is a diagram of a phase sensitive silica. The phase-sensitive amplifier 1, having one input and two outputs, serves as a regulating device in the device. At its input, a block 2 of the comparison with a float of a melt level sensor 3 connected to it is connected. Comparison unit 2 is connected to level 4 setpoint adjuster. On the first output of the phaeosensitive amplifier 1 under the keys, the speed control unit 5, and on the second, the block b, which controls the inductor current. Blocks 5 and 6 are connected to the outputs of the phase-sensitive amplifier 1 through the corresponding correction blocks 7 and 8. The inductor current control unit 6 contains a thyristor excitation regulator 9 equipped with a semiconductor amplifier made on a microchip (not shown) covered by feedback inductor voltage. The feedback node 10 comprises a transformer 11 and a rectifier 12. To the input of the thyristor regulator 9, a voltage generator 13 is connected. The load of the thyristor regulator 9 is the winding 14 of the excitation of the generator of the frequency 15. The inductor 16 is powered from the generator 15 through a step-down transformer 17. The inductor 16 is fed through a step-down transformer 17 also from a semiconductor converter. . .. The speed control unit 5 comprises a speed setting unit 18, an ingot lowering motor 19, a power unit 20, an excitation power supply 21, a feedback unit 22, a semiconductor amplifier 23 made on a chip covered by a feedback feedback 2 The connection is made according to the tachometer bridge circuit and is connected via an emitter follower 25 with a saw voltage generator 26, a power supply unit 27, a pulse shaper 28 and a current cutoff unit 29. The blocks 7 and B in the correction of FIG. 3 are made respectively in the form of R-C chains consisting of variable resistance 30 and capacitor 31. In the diagram (Fig. 3), input 32 of the correction unit, output 33 of the correction unit are indicated. The power block 20 (Fig. 4) consists of a single-phase bridge rectifier 34, made on four diodes, connected in series with the plus end to the anode of the thyristor 35, whose cathode is connected in series with the smoothing choke 36. Between the cathode of the thyristor 35 and the minus end of the rectifier Side 34, a reverse diode 37 is turned on. When the opening angle of the thyristor 35 is changed, the voltage on the core of the electric motor 19 changes, the speed of the ingot lowering changes. The opening angle of the thyristor 35 can vary from 0 to 180 el. hail and depends on the position of the speed setting unit 18, the voltage of the feedback unit 29 and the voltage of the correction unit 7. The current cutoff unit 29 (FIG. 4) includes a current transformer 38, the primary winding of which is included in the phase connected to the rectifier The driver 34 of the power unit 20 and the secondary winding are connected to the ballast resistor 39. The ballast resistor 39 is simultaneously connected to the input of the rectifier 40 made on four diodes. A capacitor 41 and a potentiometer 42 are connected parallel to the output of the rectifier 40. The midpoint of the potentiometer 42 is connected to the anode of the Zener diode 43, the cathode of which is connected to the base of the transistor 44, the emitter connected to the ylusok end of the rectifier 40. The emitter-to-collector junction of the transistor 44 is connected to the input of the emitter follower 2 5. A voltage proportional to the current of the motor core 19, is outputted by a rectifier 40. The pulse g is smoothed by a capacitor 41. A part of the rectified voltage removed from potentiometer 42 is supplied to stationary abilitron 43, which performs the cut-off. When the current of the motor 19 is exceeded by the current, for example, at the start set by potentiometer 42, the Zener diode 43 penetrates, the voltage proportional to the current of the core opens transistor 44, shunting the input of the emitter follower 25 connected to the saw voltage generator 26. As a result of the change in the phase of the pulses on the thyristor 35 at the output of the power section 20, the voltage decreases to a value corresponding to the current of the electric motor 19, equal to the set current. The phase-sensitive amplifier (Fig. 5) contains an AC amplifier 45, a matching transformer 46 and phase-sensitive rectifiers 4 7 and 4 8. The device operates as follows. When the liquid metal level deviates from the specified value at the output of the comparison unit 2, a voltage appears proportional to the level deviation from the specified value, which is fed to the input of the phase-sensitive amplifier 1. From both outputs of the phase-sensitive amplifier 1, the voltage is respectively applied to the I correcting devices 7 and 8 , providing the required laws of changes: the ingot lowering speed and the inductor current magnitude depending on the applied voltages. Voltage adjusting devices 7 and 8 are respectively supplied to speed control unit 5 and inductor current control unit b. As a result, the lowering rate of the ingot and the current of the inductor are simultaneously corrected by values determined by the deviation of the level of the liquid metal from the specified value.

Блок 5 регулировани скорости опускани слитка благодар полупроводниковому усилителю на микросхеме с высоким коэффициентом усилени обеспечивает высокую стабильность процесса лить , а также точность и быстродействие коррекции скорости лить . Блок 6 регулировани ток индуктора благодар выполнению тиристорного регул тора возбуждени с полупроводниковым усилителем на микросхеме с высокими коэффициентом усилени обеспечивает точность и быстродействие коррекции тока индуктора , а также обеспечивает с большой точностью получение слитка с посто ннь 1и размерами поперечного сечени при высоком качестве поверхности.The ingot lowering speed control unit 5, due to the semiconductor amplifier on a high gain chip, ensures high stability of the casting process, as well as accuracy and speed of casting speed correction. The inductor current control unit 6, by performing a thyristor excitation regulator with a semiconductor amplifier with a high gain microcircuit, ensures the accuracy and speed of correction of the inductor current, and also provides with great accuracy an ingot with a constant 1 and cross-sectional dimensions with a high surface quality.

Таким образом, предлагаемое устройство позвол ет получать с иток с более точными размерами поперечного сечени и повысить качество поверхности при формировании его в электромагнитном поле индуктора.Thus, the proposed device makes it possible to obtain a more accurate cross-sectional dimensions with an ejector and improve the quality of the surface when it is formed in an inductor electromagnetic field.

fYfY

ПP

Claims

(57) 1. DEVICE FOR REGULATING THE MELT LEVEL IN THE CONTINUOUS CASTING INSTALLATION CRYSTALIZER, comprising a sensor and level switches, a comparison unit connected to a phase-sensitive accelerator, an inductor current control unit, characterized in that, in order to obtain an ingot with more accurate cross-sectional dimensions and improving the quality of the surface when forming it in the electromagnetic field of the inductor, it further comprises a speed control unit with a power unit and two correction units, the first output ochuvstvitelnogo amplifier soodi-. nen with the first correction unit, the output of which is connected to the input of the inductor current control unit, the second output of the phaeo-sensitive amplifier is connected to the second correction unit, the output of which is connected to the input of the speed control unit.

Fig!

2. The device according to π. 1, characterized in that the correction blocks are made in the form of parallel connected alternating resistor and capacitor.

3., The device according to p. Characterized in that the power unit · contains a diode bridge, the diagonal of which is connected in series with the anode of the thyristor, the cathode of the thyristor is connected to a smoothing

The inductor and the output of the reverse diode, the input of which is connected to the diagonal of the diode bridge, and the excitation winding is connected to this diagonal.

4. The device according to π. 1, characterized in that the phase-sensitive amplifier contains an alternating current, a matching transformer and phase-sensitive rectifiers.