SU1243891A1 - Способ автоматического управлени машиной непрерывного лить заготовок и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Abstract

1. Способ автоматического управ лени  машиной непрерьгоного лить  заготовок , включающий измерение деформации оболочки слитка в зоне вторичного охлаждени , а также высоты столба , жидкого металла над точкой, в которой измер ют деформацию, определение отношени  величины .деформации к измеренной высоте столба жидкого металла и регулирование расхода воды в зоне вторичного охлаждени  в зависимости от этого отношени , отличающийс  тем, что, с целью повышени  качества слитка, дополнительно определ ют производную величины деформации к измеренной высоте столба жидкого металла по времени и при величине производной ниже заданного значени  и одновременном ее воз- 1эастании расход воды увеличивают, а ; скорость выт гивани  уменьшают, при снижении величины производной расход воды уменьшают, а скорость выт гивани  увеличивают, при величине производной вьше заданного зачени  расход воды стабилизируют и измен ют скорость выт гивани  слитка. . 2. Устройство дл  автоматического управлени  машиной непрерывного ли- т;ь  заготовок, содержащее изотопный датчик, галогенный счетчик, последовательно соединенные преобразователь, блок делени , первый блок сравнени , блок управлени , первый усилитель и исполнительный механизм подачи воды, последовательно соединенные дифференцирующий блок, второй блок сравнени  и триггер Шмитта, выход которого соединен с вторым входом блока управлени , а также измеритель деформации оболочки слитка, соединенный с вторым входом блока делени , программный задатчик, соединенный с. вторым входом второго блока сравнени , и первый задатчик расхода воды, соединенный с вторым входом первого блока сравнени , отличающеес  тем, что, с целью повьш1ени  качества слитка, оно снабжено последовательно соединенными задатчиком скорости Выт гивани  слитка и третьим блок ом сравнени , последовательно соединенными вторым усилителем и исполнительным механизмом привода выт гивани  слитка, последовательно сое- диненньпии измерителем расхода воды, четвертым блоком сравнени  и нуль-рес « (Л

Description

ле, а также вторым задатчиком.расхода воды, соединенным с вторым входом четвертого блока сравнени , причем выход блока делени  соединен с входом дифференгщрующего блока и вторым входом третьего блока сравнени ,- выход которого соединен с третьим входом блока управлени , второй выход которого соединен с входом второго усилител  и вторым входом нуль-реле, выход которого соединен с входом первого усилител .

Изобретение относитс  к металлургии , а именно к непрерывной разливке металла.

Целью изобретени   вл етс  повышение качества слитка.

На фиг. 1 приведена функциональна  схема устройства, предназначенного дл  осуществлени  способа; на фиг. 2 - схема блока управлени .

Устройство содержит галогенный счегчик 1, изотопный датчик 2, электронный преобразователь 3, блок 4 делени , измеритель 5 деформации корочки слитка, блок 6 сравнени , задатчик 7 расхода воды, блок 8 управлени , усилитель 9, исполнительный механизм 10 регулировани  расхода воды, задатчик 11 скорости выт гивани  слитка, блок 12 сравнени , усилитель 13, исполнительный механизм 14 изменени  скорости выт гивани  слитка, дифференцирующий блок 15, блок 16 сравнени , программный задатчик 17, триггер 18 Шмитта, измеритель 19 расхода воды блок 20 сравнени , задатчик 21 рас- хода воды, нуль-реле 22, уровень 23 металла в кристаллизаторе 24, регу- лируюпщй подачу воды клапан 25, элект родвигатель 26 вращени  ролика 27.

Под действием ферростатического давлени  столба жидкого металла вы- .сотой Н корочка слитка прогибаетс  на величину

S KpgbhH,

(1)

где К - коэффициент, учитывающий сопротивление корочки слитка

А3891 . .

3, Устройство по п, 2, о т л и - чающеес  тем, что блок управ- .лени  содержит два нуль-реле, причем выход триггера Шмитта соединен с первыми входами первого и второго нуль- реле, выход первого блока сравнени  соединен с вторым входом первого нуль-реле, выход которого соединен с входом первого усилител , выход третьего блока сравнени  соединен свторым входом второго нуль-реле, выход которого соединен с входом второгоусилител ,

деформации (зависит от толщины корочки), м/Н;

Р - плотность жидкого металлаj кг/м ;

g - ускорение свободного падени , м/е2;

b - ширина слитка, м;

h - шаг роликов, м. Из (1) получим

- 4 (2)

В правой части (2) переменной  вл етс  лишь величина К . Следовательно , по величине отношени  можно вполне определенно судить о толщине корочки слитка. Увеличение отношени  свидетельствует о росте корочки, а уменьшение - о снижении ее толщины. Стабильное поддержание толщины корочки слитка во многом определ ет качество готовой заготовки. Таким образом , дл  стабилизации корочки слитка при возрастании отношени  следует уменьшить расход воды, а при снижении - увеличить. Однако в практике непрерывной разливки металла часто имеет место такое резкое уменьшение толщины корочки (например, из-за падени  уровн  металла в кристаллизаторе вследствие использовани  некачественного шлака и т.п.), которое увеличением расхода воды не компенсировалось . Существенное уменьшение толщи- ны корочки ведет к заметному ухудшению качества металла, а в р де случаев может быть причиной аварий.

Дл  установлени  предела возможности управлени  путем изменени  расхода воды необходимо определить производную от левой части уравнени  (2) по времени. Анализ напр женно- деформированного состо ни  слитков показал, что критическа  величина производной лежит в диапазоне (2-5) причем большее значение соответствует более крупным слиткам. Поскольку после превышени  производной заданного значени  возможности управлени  охлаждающей водой исчерпаны , расход воды застабилизируетс  на максимуме. В этом случае повли ть на толщину корочки можно лишь путем {изменени  скорости выт гивани  слит- JKa, причем при возрастании отношени  скорость выт гивани  следует умень- шать, а при снижении - увеличивать.

20

25

30

Устройство работает следующим образом .

Интенсивность импульсов, поступающих на галогенный счетчик 1 от датчика 2 излучени , измен етс  в зависимости от уровн .23 металла в крис таллизаторе 24, т.е. интенсивность импульсов зависит от высоты Н столба жидкого металла. В соответствии с изменением интенсивности импульсов электронный преобразователь 3 выдел ет электрический сигнал, который поступает на первый вход блока 4 делени . На второй вход этого блока подаетс  сигнал, который формирует измеритель 5 деформации корочки слитка. На выходе блока 4 вырабатываетс  управл ющий 5 сигнал. Этот сигнал в блоке 6 сравнени  сравниваетс  с сигналом, вырабатываемым задатчиком 7 расхода воды и поступает на вход блока 8 управлени . Кроме того, управл ющий сигнал с ка 4 поступает в блок 12 сравнени , где сравниваетс  с сигналом, поступающим с задатчика 11 скорости выт ги- .вани  слитка, и далее поступает на второй вход блока 8. Тот же сигнал с 5 блока 4 поступает на вход дифференцирующего блока 15, где вырабатываетс  сигнал, пропорциональный значению -производной от ( ) по времени, и передает его на вход блока 16 срав- 50 нени , который сравнивает, его с сигналом , поступающим с программного задатчика 17.

Сигнал, пропорциональный разности этих сигналов, поступает на вход триг55 гера 18 Шмитта, который вырабатывает сигнал, управл ющий блоком 8. Таким образом, в зависимости от наличи 

5 0 5

0

5

или отсутстви  управл ющего сигнала, блок 8 беспреп тственно пропускает сигнал с блока 6 сравнени  на усилитель 9 или сигнал с блока 12 сравнени  на усилитель 13 и нуль-реле 22, Усилитель 9 усиливает поступивший сигн ал до мощности, необходимой дл  управлени  исполнительным механизмом 10 клапана 25, регулирующего расход охлаждающей воды. Усилитель 13 усиливает поступивший сигнал до мощности , необходимой дл  управлени  исполнительным механизмом 14 электродвигател  26, измен ющего частоту вращени  т нущего ролика 27.

Сигнал, которьш формирует измеритель 19 расхода воды, в блоке 20 сравнени  сравниваетс  с сигналом, поступившим с задатчика 21 расхода воды, и передаетс  на вход нуль-реле 22. При наличии здесь управл ющего сигна- .ла, поступившего с блока 12 сравне- ни  через блок 8 управлени , нуль-реле 22 беспреп тственно пропускает сигнал с блока 20 сравнени  на вход yci-шител  9 и далее на исполнительный механизм 10. При этом на усилитель 9 сигнал с блока 6 сравнени  череЗ блок 8 не поступает.

Блок 8 управлени  содержит два нуль-реле 28 и 29 (фиг. 2), причем выход триггера 18 Шмитта соединен с входом нуль-реле 28 и входом нуль-ре- ле 29. Второй вход нуль-реле 28 соединен с выходом блока 6 сравнени , а его выход соединен с входом усилител  9. Второй вход нуль-реле 29 соеди-. нен с выходом блока 12 сравнени , а его выход соединен с входами усилител  13 и нуль-реле 22.

Блок 8 работает следующим образом. Управл ющий сигнал с триггера 18 Шмитта поступает на входы нуль-реле 28 и нуль-реле 29. При наличии этого сигнала сигнал с блока 12 сравнени  беспреп тственно проходит через нуль- реле 29 и поступает на вход усилител  13 и вход нуль-реле 22. В то же врем  сигнал на выходе нуль-реле 28 отсутствует. В другой момент времени на первые входы нуль-реле 28 и 29 управл ющий сигнал с триггера 18 , Шмитта не поступает. Тогда сигнал с блока 6 сравнени  беспреп тственно поступит через нуль-реле 28 на вход усилител  7.

В то же врем  на выходе нуль-реле 29 сигнал будет отсутствовать.

Таким образом, в зависимости от величины производной ( t$ /н) по времени у г-тройство регулирует расход воды в зоне вторичного охлаждени   или регулирует скорость выт гивани  слит- ка, а расход воды при этом стабилизирует .

.Пример. На машине непрерывного лить  заготовок разливают сталь в слитки сечением 0,25x1,44 м. Измеренна  величина деформации iS составила 0,003 м. Высота столба жидкого Металла над точкой замера Н 1,5 м. Отношение 0,003/1, 10 В процессе разливки это отношение измен етс . В некоторый момент производна  от этого отношени  по времени составила 1,8 10 c l Критическа   величина производной дл  разливаемого слитка Нравна 2,4 Поскольку 1,8 10 меньше 2,4-10, устройство осуществл ет регулирование расхода воды в зависимости от величины ( /Н) В не соторый момент времени величина производной от ( (/Н) по времени возросла до 2,8 В этом случае устройство регулирует скорость выт гивани  слитка в зависимости от величины ( S /И). Расход же воды стабилизируетс , дл  чего в устройстве предусмотрена обратна  св зь.

Преимущества технического решени  заключаютс  в повышении точности регулировани  технологических параметров разливки, определ юпщх процесс кристаллизации слитка.

/

От

блоков 18

/f 6/1оку9 fi S/ioMy 22 и 13 Фиг2

Редактор М. Бандура

Составитель Г. Демин

Техред О.Сопко Корректор Г. Решетник 7

Заказ 3748/13Тираж 757Подписное

ВНИИПИ Государственного ко штета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб,, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

ii

29

Claims (3)

1. Способ автоматического управ ления машиной непрерывного литья заготовок, включающий измерение деформации оболочки слитка в зоне вторичного охлаждения, а также высоты столба, жидкого металла над точкой, в' которой измеряют деформацию, определе- . ние отношения величины деформации к измеренной высоте столба жидкого металла и регулирование расхода воды в зоне вторичного охлаждения в зависимости от этого отношения, о т л ичающийся тем, что, с целью повышения качества слитка, дополнительно определяют производную величины деформации к измеренной высоте столба жидкого металла по времени и при величине производной ниже заданного значения и одновременном ее возрастании расход воды увеличивают, а скорость вытягивания уменьшают, при снижении величины производной расход воды уменьшают, а скорость вытягивания увеличивают, при величине производной выше заданного зачения расход воды стабилизируют и изменяют скорость вытягивания слитка. .

2. Устройство для автоматического управления машиной непрерывного лидья заготовок, содержащее изотопный датчик, галогенный счетчик, последо- _с вательно соединенные преобразователь, Ф блок деления, первый блок сравнения, блок управления, первый усилитель и исполнительный механизм подачи воды, последовательно соединенные дифференцирующий блок, второй блок сравнения и триггер Шмитта, выход которого соединен с вторым входом блока управления, а также измеритель деформации оболочки слитка, соединенный с вторым входом блока деления, программный задатчик, соединенный с. вторым входом второго блока сравнения, и первый задатчик расхода воды, соединенный с вторым входом первого блока сравнения, отличающееся тем, что, с целью повышения качества слитка, оно снабжено последовательно соединенными задатчиком скорости -вытягивания слитка и третьим блоком сравнения, последовательно соединенными вторым усилителем и исполнительным механизмом привода вытягивания слитка, последовательно соединенными измерителем расхода воды, четвертым блоком сравнения и нуль-ре- ьэ со эо

5© ле, а также вторым задатчиком.расхода воды, соединенным с вторым входом четвертого блока сравнения, причем выход блока деления соединен с входом дифференцирующего блока и вторым входом третьего блока сравнения,- выход которого соединен с третьим входом 'блока управления, второй выход которого соединен с входом второго усилителя и вторым входом нуль-реле, выход .которого соединен с входом первого усилителя.

3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что блок управления содержит два нуль-реле, причем выход триггера Шмитта соединен с первыми входами первого и второго нульреле, выход первого блока сравнения соединен с вторым входом первого нуль-реле, выход которого соединен с входом первого усилителя, выход третьего блока сравнения соединен свторым входом второго нуль-реле, выход которого соединено входом второгоусилителя