SU1320011A1 - Способ управлени процессом непрерывной разливки металла и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к управлению процессом непрерывной разливки металла. Цель изобретени  - повьшение качества слитка и увеличение выхода годного. Сущность изобретени  заклю- чаемс  в том, что сигнал от датчиков 1 усили  через нормирующий преобразователь 2 поступает на сумматор 3, где сравниваетс  с сигналом задатчи- ка 4. Сигнал с выхода сумматора через открытый ключ 5 поступает на вход серводвигател  6, измен ющего венти- лем 7 расход воды на кристаллизатор. Текущий расход воды измер етс  датчиком 8, сигнал с которого сравниваетс  на сумматоре 9 с сигналом от задатчика 10. При уменьшении расхода воды до заданного минимального значени  триггер Шмидта 11 ,соединенньй с сумматором 9,опрокидываетс ,ключ 5 закрываетс ,и сигнал рассогласовани  : с сумматора 3 поступает на вход серво- двигател  6 через блок 12 одностороннего ограничени . При наличии отрицательного сигнала с выхода сумматора 3 сигнал на выходе блока 12 равен нулю , и дальнейшего уменьшени  расхода воды при увеличении усили  выт гивани  слитка не происходит, 2 с.п. ф-лы. 1 ил. С : ю о о

Description

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

Целью изобретени   вл етс  повышение качества слитка и увеличение выхода годного.

На чертеже приведена схема устройства дл  реализации предлагаемого способао

Устройство содержит датчики 1 уси- fO ли  выт гивани  уменьшаетс  до заданного минимального значени , триггер Шмидта 11 опрокидываетс , ключ 5 закрываетс , и сигнал рассогласовани  с выхода алгебраического сумматора 3 начинает . поступать на вход серводвигател  6 через блок 12 одностороннего ограничени . Так как на выходе Алгебраического сумматора 3 выходной сигнал меньше нул , то на выходе блоли  выт гивани  слитка из кристаллизатора , включенные навстречу друг другу, нормирующий преобразователь 2, первый алгебраический сумматор 3, задатчик 4 усили  выт гивани , ключ )5 5,серводвигатель 6, регулирующий вентиль 7, датчик 8 расхода охлаждающей воды на кристаллизатор, второй алгебраический.сумматор 9, задатчик 10 минимального расхода воды на крис- 20 ка 12 одностороннего ограничени  сиг- таллизатор, триггер Шмидта 11, блок нал равен нулю, и дальнейшего умень- 12 одностороннего ограничени . В качестве датчиков усили  могут быть использованы серийные силоизмеритель- ные датчики ДСТБ, в качестве датчика 25 расхода охлаждающей воды - измерительна  диафрагма в комплекте с диф- манометром типа ДМЭР. В качестве нормирующего Преобразовател , задатчи- ков значений, алгебраических суммато- 30 этом сигнал разности на выходе алгеб- ров - серийные приборы такого . же раического сумматора 9 измен ет свой

знак и опрокидывает триггер Шмидта 11, выходной сигнал которого воздействует на управл ющий вход ключа 5, от- 35 крыва  его и шунтиру  таким образом блок 12 одностороннего ограничени . Сигнал с выхода алгебраического сумматора 3 поступает на вход серводвигател  6 через ключ 5, регулиру  рас- 40 ход воды вентилем 7.

Стабильность значени  усили  выт гивани  слитка характеризует стабильность условий формировани  оболочки в кристаллизаторе. Увеличение усили 

шени  расхода воды при увеличении , усили  выт гивани  не происходит. При уменьшении текущего усили  выт гивани  ниже заданного вследствие изменени  условий разливки сигнал на выходе алгебраического сумматора 3 измен ет свой знак и, проход  через блок 12, увеличивает расход воды.При

функционального назначени  из приборного комплекЬа АКЭСР.

Блок одностороннего ограничени  реализует функцию

Кх, при X О 1 У

о, при X О,

и также примен етс  в составе комплекса АКЭСР - блок БИП.

Устройство работает следующим образом

Сигнал от датчиков 1 усили , нормирующий в преобразователе 2, прохо- 45 выт гивани  слитка показьшает на уве-

дит на вход первого алгебраического сумматора 3, на выходе которого формируетс  разность заданного по услови м разливки от задатчика А и текущего значени  усили  выт гивани . Да- 50 возможны разрывы оболочки в кристал- лее сигнал проходит через ключ 5 на лизаторе, привод щие к прорывам ме- вход серводвигател  6, управл ющего работой вентил  7, регулирующего поталла под кристаллизатор или к возникновению трещин на поверхности слитка.

дачу воды на кристаллизатор, уменьша  ее расход в случае, когда усилие выт гивани  вьш1е заданного, и увеличива  в противном случае. Расход воды измер етс  датчиком 8, сигнал от которого поступает на вход второго алгебраического сумматора 9, на вьпсоде которого формируетс  разность заданного минимального от задатчика 10 и текущего расхода воды на охлаждение кристаллизатора. Эта разность поступает на вход триггера Шмидта 11, с вьпсода которого сигнал проходит на управл йзщий вход ключа 5. В случае, если расход воды при увеличении усиного минимального значени , триггер Шмидта 11 опрокидываетс , ключ 5 закрываетс , и сигнал рассогласовани  с выхода алгебраического сумматора 3 начинает . поступать на вход серводвигател  6 через блок 12 одностороннего ограничени . Так как на выходе Алгебраического сумматора 3 выходной сигнал меньше нул , то на выходе блока 12 одностороннего ограничени  сиг- нал равен нулю, и дальнейшего умень- этом сигнал разности на выходе алгеб- раического сумматора 9 измен ет свой

ка 12 одностороннего ограничени  сиг- нал равен нулю, и дальнейшего умень- этом сигнал разности на выходе алгеб- раического сумматора 9 измен ет свой

шени  расхода воды при увеличении , усили  выт гивани  не происходит. При уменьшении текущего усили  выт гивани  ниже заданного вследствие изменени  условий разливки сигнал на выходе алгебраического сумматора 3 измен ет свой знак и, проход  через блок 12, увеличивает расход воды.При

личение трени  между стенками кристаллизатора и заготовкой, что ведет к возникновению значительных напр жений в оболочке слитка. В результате

50 возможны разрывы оболочки в кристал- лизаторе, привод щие к прорывам ме-

талла под кристаллизатор или к возникновению трещин на поверхности слитка.

55 Экспериментальные исследовани  показали, что изменение расхода охлаждающей воды на кристаллизатор приводит к изменению усили  выт гивани  слитка из кристаллизатора, что может

быть объ снено изменением в зкости шлакообразующей смеси в зоне контакта слитка с кристаллизатором вследствие изменени  температуры поверхностей слитка и рабочих стенок кристаллиза- тора. Так, при уменьшении расхода охлаждающей воды с 360 до 200 при скорости разливки 0,7 м/мин вследствие ухудшени  условий теплообмена в кристаллизаторе по всей его рабочей поверхности температура поверхности рабочих стенок кристаллизатора, измеренна  медь-константановыми термодатчиками , возрастает в районе мениска с 220 до , а в среднем по рабо- чей поверхности кристаллизатора - на 20-30 С„ Температура поверхности слитка на выходе из кристаллизатора измеренна  по центру широкой грани датчиком температуры, подн лась при этом с 1200 до 1210°С. Изменение температуры поверхностей слитка и рабочих стенок приводит к изменению температуры .шлакообразующей смеси в зоне контакта слитка с кристаллизатором, а, следовательно, и ее в зкости. Дл  примен емых в конверторном цехе шла- сообразующих смесей изменение температуры шлакового расплава с 1200 до 1250°С приводит к уменьшению в зкое- .ти в 2 - 4 раза. При существующем температурном перепаде между оболочкой слитка и рабочей поверхностью стенок кристаллизатора в 900 - 1200 С имеющем место по высоте кристаллиза- тора в .зависимости от условии разливки , часть шлаковой прослойки в кристаллизаторе со стороны слитка находитс  в расплавленном состо нии, а со стороны стенок - в твердом Изменение расхода охлаждающей воды приводитj таким образом, к изменению соотношени  между жидкой и твердой фазой шлакообразующей смеси, что измен ет механизм трени  в зоне контакта слит- ка с кристаллизатором, а именно соотношение между силой жидкого (гидродинамического ) трени  (усилием сдвига в слое расплавленной шлакообразующей смеси) и сухого трени  между стенками кристаллизатора и затвердевшей шлакообразующей смеси или оболочкой слитка. При этом измен етс  величина усили  выт гивани  слитка из кристаллизатора, причем при уменьше- НИИ расхода воды усилие выт гивани  слитка из кристаллизатора снижаетс , а при увеличении - возрастает.

При проведении исследований с изменением расхода воды в указанных пределах среднее значение усили  выт гивани  при скорости выт гивани  0,7 м/мин уменьшилось с 5,5 до 4,8 т при посто нном расходе смеси.

Таким образом, измен   расход воды на кристаллизатор, можно стабилизировать услови  формировани  оболочки слитка в кристаллизаторе , управл   в зкостью смеси, и таким путем усилием выт гивани  слитка из кристаллизатора без изменени  расхода смеси, причем при возрастании усили  расход воды необходимо уменьшать, а при снижении увеличивать.

Пример л На криволинейной машине непрерывного лить  заготовок разливают сталь марки ЗСП в медный кристаллизатор длиной 1,2 м в слитки сечением 0,25 л 1,29 м со скоростью выт гивани  заготовки 0,7 м/мин. Усилие выт гивани  слитка из кристаллизатора дл  данной скорости разливки составл ет 4 т, что соответствует заданному значению по услови м разливки . Расход шлакообразующей смеси на мениск лдадкого металла типа К22 составл ет 0,8 KT/Tt На задатчике минимального расхода воды на кристаллизатор установлено значение 200 дл  данного типоразмера сл ба и марки стали,

Б какой-то момент времени усилие вьгг г-ивани  слитка из кристаллизатора вследствие изменени  технологических условий, нaпpи ep скорости раз- ливкИр измен етс  s сторону увеличени  до 5 т5 превЕ-юь в заданное значе- ;1че„ Сигнал от да чиков 1 усили , пропорциональный усилию в 5 т и нормированный в преобразователе 2, поступает на вход алгебраического сумматора 3, Сигнал рассогласовани , пропорциональный разности усилий выт гивани  4 - 5 т, поступает с выхода этого сумматора через ключ 5 на вход серводвигател  6, которьш воздействует на регулирующий вентиль 7 в направлении y ;e: ьшeни  расхода воды на кристаллизатор до 250 ..При этом измен ютс  услови  теплообмена в зоне контакта слитка с кристаллизатором, что приводит к измене)ию эксплуатационных свойств смеси, а именно к уменьшению ее в зкости, и усилие выт гивани  восстанавливаетс  до 4 т. Одновременно сигнал от датчика 8, пропорциональный текущему значению расхода воды, посто нно поступает на вход второго алгебраического сумматора 9,

сигнал рассогласовани  с выхода кото- poroj пропорциональный разности заданного минимального значени  в 200 и текущего, поступает на вход триггера Шмидта 11, удержива  его в устойчивом положении, так как

знак входного сигнала не измен етс  до тех пор, пока текущий расход воды не достигнет заданного минимального, При этом ключ 5 посто нно открыто Если в процессе управлени  дл  восстановлени  заданного значени  усили  выт гивани  текущий расход воды на кристаллизатор достигает значени  200 , триггер Шмидта 11 оп- рокидьтаетс , ключ 5 закрываетс , и сигнал рассогласовани  с выхода алгебраического сумматора 3 начинает поступать на вход серводвигател  6 через блок 12 одностороннего ограничени . Так как выходной сигнал с блока 12 одностороннего ограничени  в данном случае равен нулю, то вентиль 7 остаетс  в положении, дающем расход 200 м- /ч, и дальнейшего уменьшени  расхода воды не происходит. Как только текущее значение усили  выт гивани  вследствие изменени  условий разливки становитс  меньше заданного, например 3,8 т, сигнал рассогласовани  на выходе алгебраического сумматора 3, пропорциональный разности 4 - 3,8 т, измен ет свой знак и проодит через блок 12, увеличив расход воды до 220 Сигнал на выходе алгебраического сумматора 9, пропориональный разности 200-220 , также измен ет свой знак, опрокидьшает триггер Шмидта 11, который, в свою очередь, воздействием на управл ющий вход ключа 5 открывает его и зашунтирует тем самым блок 12 односторонне- 5которого соединен с, регулируюш;им ограничени . Сигнал рассогласова-тилем, управл ющим расходом воды на

ни  с выхода алгебраического суммато-кристаллизатор, выход датчика расхора 3 начинает поступать на вход сер-да охлаждающей воды соединен с первым

водвигател  6 через ключ 5, регули-входом второго алгебраического суммару  расход воды вентилем 7 в зависи- ртора, второй вход которого соединен мости от текущего усили  выт гивани , Предлагаемое изобретение по сравнению с известным стабилизирует уелос выходом задатчр ка минимального расхода воды на кристаллизатор, выход этого сумматора соединен с входом триггера Шмидта, выход которого кристаллизаторе управление в зкостью соединен с управл ющим входом ключа, шлакообразующей смеси путем регулиро- управл емьш вход которого соединен с вани  расхода охлаждающей воды на - выходом первого алгебраического сумви  формировани  оболочки слитка в

кристаллизатор в зависимости от усили  выт гивани  о

Claims (1)

1. Способ управлени  процессом непрерывной разливки металла, включаю- . пщй подачу ишакообразующей смеси на мениск жидкого металла в кристаллизаторе , измерение усили  выт гивани  слитка из кристаллизатора и сравнение его с заданным по услови м разливки,.

отличающийс  тем, что, с целью повьт1ени  качества слитка и увеличени  выхода годного, регулируют расход охлаждающей воды на кристаллизатор в зависимости от усили 

выт гивани J причем при возрастании усили  выт гивани  выше заданного расход воды yмeньDJaют, а при снижении ниже заданного - увеличивают, 2, Устройство управлени  процессором непрерывной разливки металла, содержащее датчики усили  выт гивани  слитка из кристаллизатора, нормирую- ш;ий преобразователь, задатчик усили  выт гивани 5 алгебраический сумматор,

блок одностороннего ограничени , причем выход датчика усили  соединен с нормирующим преобразователем, выход которого соединен с первьм входом ал- гебраичес кого сумматора, второй вход

которого соединен с выходом задатчика усили  выт гивани , выход этого сумматора соединен с входом блока одностороннего ограничени , о т л и ч а- ю щ е е с   тем,, что, с целью повьш1ени  качества слитка и увеличени  выхода годного, оно снабжено серводвигателем , регулирующем вентилем, датчиком расхода охлалодающей воды на кристаллизатор, вторьш алгебраическим

сумматором, задатчкком минимального расхода воды на кристаллизатор, триггером Шмидта и ключом, причем выход блока одностороннего ограничени  соединен с входом серводвигател , выход

матора, а выход - с входом серводвигател .