SU1377167A1 - Устройство управлени порезом слитка на установке непрерывной разливки металла - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к металлургии и предназначено дл  управлени  порезом слитка на установке непрерывной разливки металла. Цель изобретени  - увеличение выхода годного металла и производительности при разливке различных по составу сталей методом плавка на плавку . Сущность изобретени  заключаетс  в том, что в момент открыти  шибера нового стальковша сигнал с датчика 8 состо ни  шибера поступает на схе- 1МЫ 10,16 совпадени  и разрешает прог прохождение импульсов с датчиков 1,3 длины слитка на входы соответственно измерителей 11,17 положени  начала и конца по са. В зависимости от положени - начала и конца по  - са формируютс  импульсы дл  блоков 15,19 управлени , которые включают машины газовой резки соответственно на первом и втором ручь х. 3 з.п. ф-лы, 4 ил. .с 13 (Л

Description

оэ

О5

фиг.1

Изобретение относитс  к литейному производству, а именно к непрерывной разливке металлов, и может быть использовано дл  раскро  непрерывноли- того слитка при разливке различных по составу сталей методом плавка на плавку.

Целью изобретени   вл етс  увеличение выхода годного металла и произ водительности при разливке различных по составу сталей методом плавка на плавку.

На фиг.1 приведена блок-схема устройства управлени  порезом слитка на фиг.2 - схема формировател  импульсов; на фиг.З - схема вычисли- тельного блока; на фиг.4 - схема измерител  положени  начала и конца

по са

Устройство (фиг.1) содержит датчик 1 длины слитка, виход которого подключен на первый вход формировател  2 импульсов, на второй вход которого подключен выход датчика 3 длины слитка, выход формировател  2 импульсов подключен на первый вход схемы 4 совпадени , на второй вход которой подключен выход инвертора 5, выход схемы 4 совпадени ; подключен на пер- вый вход вычислительного блока 6, на второй вход которого подключен выход задатчика 7 количества металла в промковше, на третий выход подключен первый выход датчика 8 состо ни  ши- бера стальковша, на четвертый вход подключен второй выход датчика 8 состо ни  шибера стальковша, выход вычислительного блока 6 подключен на вход нуль-органа 9, выход которог подключен на вход инвертора 5, выход датчика 1 длины слитка подключен на первый вход схемы 10 совпадени , на второй вход которой подключен первый выход датчика 8 состо ни  шибера стальковша, выход схемы 10 совпадени  подключен на первый вход измерител  11 положени  начала и конца по са, на второй вход которого п одключен выход схемы 12 совпадени , на первый вход которой подключен выход датчика 1 длины слитка, а на второй вход подключен выход нуль-органа 9, на третий вход измерител  11 положени  начала и конца по са под- ключен выход задатчика 13 рассто ни  от линии исходного положени  резаков до начала по са, а на четвертый вход подключен выход задатчика 14

.

5

0

5 0 5 0 5 п

рассто ни  от мениска металла в кристаллизаторе до линии исходного положени  резаков, первый и второй выходы измерител  11 положени  начала и конца по са подключены соответственно на первый и второй входы блока 15 управлени  механизмами газовой резки, выход датчика 3 длины слитка подключен на первый вход схемы 16 совпадени , на второй вход которой подключен первый выход датчика 8 состо ни  шибера стальковша, выход схемы 16 совпадени  подключен на первьй вход измерител  17 положени  начала и конца по са, на второй вход которого подключен выход схемы 18 совпадени , на первьй вход которой подключен выход датчика 3 длины слитка, а на второй вход подключен выход нуль-органа 9, на третий вход измерител  17 положени  начала и конца по са подключен выход задатчика 13 рассто ни  от линии исходного положени  резаков до нг.чала по са, а на чет- вертый вход подключен выход задат- . чика 14 рассто ни  от мениска мефал- ла в кристаллизаторе до линии исходного положени  резаков, первый и второй выходы измерител  17 положени  начала и конца по са подключены соответственно на первьй и второй входы блока 19 управлени  механизмами газовой резки.

Формирователь 2 импульсов (фиг.2) содержит инвертор 20, вход которого подключен на выход датчика 1 длины слитка, выход инвертора 20 подключен на первьй вход элемента ИЛИ 21, на второй.вход которого подключен выход инвертора 22, вход которого подключен на выход датчика 3 длины слитка, на третий вход элемента ИЛИ 21 подключен выход одновибратора 23, вход которого подключен на выход схемы 24 совпадени , на первьй вход которой подключен выход инвертора 20, а на второй вход подключен выход инвертора 22, выход элемента ИЖ 21 - подключен на первьй вход схемы 4 совпадени .

Вычислительньй блок 6 содержит (фиг.З) делитель 25 частоты с переменным коэффициентом делени , на первьй вход которого подключен выход схемы 4 совпадени , на второй вход подключен первьй выход датчика 8 состо ни  шибера стальковша, выход делител  25 частоты подключен на первый вход Счетчика 26, на второй вход которого подключен выход задатчика 7 количества металла в промковше, а на третий вход подключены выход дифференцирующего звена 27, вход которого подключен на второй выход датчика 8 состо ни  пибера стальковша, выход счетчика .26 на вход нуль-органа 9.

Измеритель 11 (17) положени  начала и конца по са содержит (фиг.4) счетчик 28 (36), на первый вход которого подключен выход схемы 10 (16) совпадени , на второй вход счетчика 28 (36) подключен выход задатчика 13 рассто ни  от линии исходного положени  резаков до начала по са , выход счетчика 28 (36) подключен на вход дешифратора 29 (37), выход кото рого подключен на вход индикатора 30 (38), выход счетчика 28 (36) подключен на вход нуль-органа 31 (39), выход которого подключен на первый вход блока 15 (19) управлени  меха- низмами газовой резки, счетчик 32 (40), на первьй вход которого подклю . чен выход схемы 12 (18) совпадени , на второй вход счетчика 32 (40) подключен выход задатчика 14 рассто ни  от мениска металла в кристаллизаторе до линии исходного положени  резаков , выход счетчика 32 (40) подключе

на выход дешифратора 33 (41), выход которого подключен на вход индикатора 34 (42), выход счетчика 32 (40) подключен на вход нуль-органа 35 (43 выход которого подключен на второй вход блока 15 (19) управлени  механизмами газовой резки.

Устройство работает следующим образом .

К моменту окончани  разливки металла из стальковша предыдущей плавки уровень металла в промковше, а, следовательно, и его масса поддерживаютс  согласно требовани м технологии на определенном значении, величина которого задаетс  с помощью задатчика 7 количества металла в промковше . В момент окончани  разливки металла из стальковша формируетс  команда Шибер закрыт и на втором выходе датчика 8 состо ни  шибера стальковша по вл етс  сигнал О, который проход  через дифференцирующее звено 27 вычислительного блока 6, устанавливает счетчик 26 этого блока в исходное положение, выходной

с 10

t5 20 25 зо

,

771674

сигнал счетчика 26 пропорционален количеству металла в промежуточном ковше в данный момент времени. С момента закрыти  шибера старого сталь- ковша и до момента открыти  шибера нового стальковша из промежуточного ковша производитс  разливка металла например, через два ручь  УНРС. Количество металла, разлитое за этот промежуток времени, пропорционально количеству импульсов, которые прошли с датчиков 1 и 3 длины слитка через формирователь 2 импульсов и схему 4 совпадени  на первьй вход вычислительного блока 6.

Суммирование импульсов в формирователе 2 импульсов осуществл етс  следуюш 1м образом.

Если импульсы с датчика 1 и 3 длины слитка следуют относительно друг, друга в разные моменты времени, то каждый из них проходит через инвертор 20 или 22 на вход элемента ИЛИ 21 и далее на выход блока 2 к блоку 4. Если происходит совпадение действи  импульсов во времени, то через схему 24 совпадени  запускаетс  ждущий одновибратор 23, на выходе которого формируетс  импульс, следующий после окончани  действи  импульса датчиков . Таким образом, формирователь 2 импульсов осуществл ет передачу : на вход вычислительного блока 6 сумму импульсов с датчиков 1 и 3 длины слитка. В промежутке времени, когда отсутствует приток стали в промковше до момента открыти  шибера нового стальковша делитель 25 частоты вычислительного блока 6 работает с коэффициентом делени  1 и пропускает все приход щ1€е импульсы с формирова- тел  2 на вход счетчика 26, который работает в режиме вычитани . К мо 45 менту открыти  шибера нового сталь- ковша выходное состо ние счетчика 26 пропорционально количеству металла , оставшемус  в промковше. В момент открыти  шибера нового стальковша формируетс  команда Шибер открыт и на выходе 1 датчика 8 состо ни  шибера стальковша устанавливаетс 

35

40

50

сигнал 1 , который поступает на вход управл емого делител  частоты 25 вычислительного блока, измен   коэффициент делени  согласно требовани м технологии, а также на входы схемы 10 и 16 совпадени , разреша  прохожден11е импульсов на первьй вход

счетчика 28 измерител  11 положени  начала и конца по са и на первый вход счетчика 36 измерител  17.

Исходное состо ние счетчиков 28 и 26 устанавливаетс  с помощью за- датчика 13 и пропорционально рассто нию от линии исходного положени  резаков машины газовой резки до начала по са. С момента открыти  шибера импульсы с датчиков 1 и 3 длины слитка вычитаютс  в счетчике 28 измерител  11 и в счетчике 36 измерител , 17, определ   выходное сбсто ние счетчиков пропорциональным рассто нию от линии исходного положени  резаков до начала по са по каждому ручью в текущий момент времени,. Выходной сигнал счетчика 28 (36) измерител  11 (17) преобразуетс  в дешифраторе 29 (37) и поступает с выхода дешифратора 29 (37) на вход индикатора 30 (38), отража  в цифровом виде текущее рассто ние от начала по са до линии реза. Выходной сигнал счетчика 28 (36) одновременно поступает на вход нуль-органа 31 (39 и. в момент, когда он становитс  равным нулю, нуль-орган 31 (39) формирует управл ющий импульс, который с выхода 1 измерител  11 (17) поступает на вход блока управлени  механизмами .газовой резки, включа  резаки. С поступлением команды Шибер открыт на вход счетчика 26 вычислительного блока 6 продолжают через делитель частоты 25 поступать импульсы, к®ли- чество которых в ,5-2,5 раз (коэффициент делени ) меньше, чем суммарное количество импульсов, .следующих с выхода датчика 1 и 3 длины слитка. Коэффициент делени  отражает физическую пропорцию количества металла , смешанного с двух плавок, к величине оставшегос  металла в пром- ковше в момент открыти  шибера, необ ходимую дл  полного обновлени  внутренней структуры слитка. В момент времени, когда состо ние счетчика 26 вычислительного блока 6 устанавливаетс  равным О, на выходе нуль- органа 9 по вл етс  сигнал 1 конец по са, который поступает на вход инвертора 5, а с выхода инвертора 5 в виде О на второй вход схемы 4 совпадени , блокиру  тем самым прохождение импульсов на вход вычислительного блока 6 с формировател  2 импульсов. Одновременно выходной сиг0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

нал нуль-органа 9 поступает на вторые входы схем 12 и 18 совпадени , разреша  прохождение импульсов с датчиков 1 и 3 длины слитка на первый вход счетчика 32 измерител  11 и счетчика 40 измерител  17. Физически по вление этого сигнала означает положение конца по са на мениске кристаллизатора и, таким образом, позвол ет следить за перемещением конца по са дл  его последующего точного пореза. Исходное состо ние счетчиков 32 измерител  11 и счетчика 40 измерител  17 устанавливаетс  с помощью задатчика 14 и пропорционально рассто нию от конца по са (мениск кристаллизатора) до линии , исходного положени  резаков машины газовой резки. -С момента формировани  команды конец по са импульсы с датчиков 1 и 3 длины слитка вычи- так)тс  в счетчике 32 измерител  11 и счетчике 40 измерител  17, определ   выходное состо ние счетчиков пропорциональным рассто нию от положени  конца по са по каждому ручью по линии р еза в текущий момент времени . Выходной сигнал счетчика 32 (40) .измерител  11 (17) преобразуетс  в дешифраторе 33 (41) и поступает с выхода дешифратора 33 (41) на вход индикатора 34 (42), отража  в цифровом виде текущее рассто ние от положени  конца по са до линии реза. Выходной сигнал счетчика 32 (40) одновременно поступает на вход нуль- органа 35 (43) и в момент, когда он равен нулю, нуль-орган 35 (43) формирует управл ющий импульс, который с выхода 2 измерител  11 (17) поступает на вход блока 15 (19) управлени  механизмами газовой : резки, включа  резаки. Таким образом, устройство позвол ет точно контролировать положение границ переходного участка смешанного металла и производить точный порез.

Установлено, что металл в проме-. жуточном ковше полностью обновл етс  металлом новой плавки после 1,5- 2,5-кратного обновлени  массы металла в промковше, оставшейс  на момент открыти  шибера стальковша.

Диапазон глубины проникновени  металла новой плавки в кристаллизатор , в пределах 1,2-1,5 м объ сн етс  различными значени ми энергии падающей струн жидкого металла в диапазоне рабочих скоростей выт гивани  0,4-1,4 м/мин, при меньших значени х скорости энергии струи меньше и соответственно глубина проникновени  меньше, при больших скорост х значение энергии падающей струи вьш1е и соответственно глубина проникновени  больше.

Диапазон кратности полного обновлени  металла в промковше в пределах 1,5-2,5 объ сн етс  разнообразием марочного состава сталей и различной способностью к перемешиванию. Нижн   граница коэффициента кратности (1,5) определ етс  минимально гарантированным количеством смешанного металла , верхн   граница (2,5) определ етс  максимально гарантированным количеством смешанного металла при разливке методом плавка на плавку различных по составу сталей.

Увеличение выхода годного металла и производительности МНЛЗ происходит вследствие сокращени  отбраковки переходных участков металла, ранее переводимых в нулевку (шихтовую болванку). Сокращение отбраковки стало возможным с определением четких границ начала и конца по са, при непрерывной разливке различных по составу сталей методом плавка на плавку, а также с использованием устройства управлени  порезом слитка , позвол ющим осуществить контроль за положением передней и задней границ по са с последующим их точным порезом.

Пример. В п роцессе непрерывной разливки металлов в кристаллизатор сечением 1290x250 мм заливают сталь марки ДЗЮ и выт гивают из него слиток со скоростью 1 м/мин. Уровень металла в промковше поддерживают на заранее за,чанном технологией значении , составл ющем массу металла 18 т В момент окончани  старой, плавки закрывают шибер стальковша, при этом разливка металла из промковша продолжаетс . На смену стальковша до момента открыти  шибера нового стальковша уходит 2,5 мин. За это врем  по обои ручь м в сумме разлили: 1 м/мин х X 2,5 X 2 5 м слитка, следовательно масса металла, разлитого за это врем  из промковша, составл ет: 2,56 т/м X 5 м 12,8 т, где 2,56 - масса погонного метра слитка сечением 1290x250 т/м. В промковше к момен

5

0

5

0

5

0

5

0

5

ту открыти  шибера осталось 18 - 12,8 5,2 (т) металла старой плавки. Вновь заливаетс  сталь марки 3 сп, согласно проведенным исследовани м коэффициент кратности при разливке методом плавка на плавку марки- 3 СП на марку ДЗЮ устанавливаетс  равным 2. Значение глубины проникновени  металла новой плавки в кристаллизатор при скорости 1 м/мин, согласно проведенным исследовани м равно 1,38 м. Открытие шибера нового стальковша  вл етс  отсчетным моментом дл  слежени  за перемеше нием начала по са и процессом обновлени  металла в промковше посредством начального перемешивани , последовательного ухода смешанного металла и заполнени  промковша металлом новой плавки. В момент открыти  шибера местоположение начала по са определ етс  из формулы R L -(1,2-1,5), в данном случае ,7-1,38-48,32м- рассто ние от линии исходного положени  резаков МГР до начала по са, данна  точка технологической оси МНЛЗ отслеживаетс  до линии реза, где осуществл етс  порез передней по са. Дл  определени 

когда конец по са находитграницы момента,

с  на уровне мениска металла в кристаллизаторах МНЛЗ обоих ручьев, необходимо разлить из промковша двойной объем () металла, оставшегос  в промковше к моменту открьп и  шибера. В данном случае это составл ет 5,,4 т, что в пересчете на длину составл ет 10,4 т:2,56 т/м 4,06 м - количество смешанного ме- тапла, разлитого из промковша. Мо- , мент времени, когда сумма длин слитков , разлитых по обоим ручь м с момента открыти  шибера, составл ет 4,06 м,  вл етс  отсчетным моментом дл  слежени  за перемещением конца по са по каждому ручью от мениска металла в кристаллизаторах до линии реза, где осуществл етс  порез задней границы по са t Общее количество вырезанного металла отбракованных участков слитка с применением предлагаемого устройства в пересчете на длину составл ет: 1,38+1,38+4,06 6,82 м. Общее количество вырезанного металла отбракованных участков слитка по стандартно примен емой технологии составл ет в сумме 20,0 м.

9137

Claims (3)

1. Устройство управлени  порезом слитка на установке непрерывной разливки металла, содержащее два датчика длины слитка, п ть схем совпадени , задатчик рассто ни  от мениска металла в кристаллизатора до линии исходного положени  резаков, два бло ка управлени  механизмами газовой резки, отличающеес  тем, что, с целью увеличени  выхода годного металла и производительности при разливке различных по составу сталей методом плавка на плавку,, оно снабжено формирователем импуль- сов, датчиком состо ни  шибера сталь козша, задатчиком количества Металла в промковше, вычислительным блоком , нуль-органом, задатчиком рассто ни  от линии исходного положени  резаков до начала по са, двум  измерител ми положени  начала и конца по са и инвертором, причем выход первого датчика длины слитка подсоединен на первый вход формировател  импульсов, на второй вход которого подсоединен выход второго датчика длины слитка, выход формировател  импульсов подсоединен на первый вход первой схемы совпадени , на второй вход которой подсоединен выход инвертора , выход первой схемы совпадени  подсоединен на первый вход вычислительного блока, на второй вход которого подсоединен выход за,цатчика количества металла в промковше, на третий вход подсоединен первый выход датчика состо ни  шибера, на четвертый вход подсоединен второй выход датчика состо ни  шибера, вькод вычислительного блока подсоединен на вход нуль-органа, выход которого подсоединен на вход инвертора, вы- ход первого датчика длины слитка подсоединен на первьй вход второй схемы совпадени , на второй вход которой подсоединен первый выход датчика . состо ни  шибера, выход второй схемы совпадени  подсоединен на первый вход, первого измерител  положени  начала и конца по са, на второй вход которого подсоединен выход третьей схемы совпадени , на первый вход которой подсоединен выход пер- вого датчика длины слитка, а на второй вход подсоединен выход нуль-органа , на третий вход первого измери

5

0

67

Q 5 5

0

5

0

5

0

10

тел  начала и конца по са подсоединен выход задатчика рассто ни  от линии исходного положени  резаков до начала по са, на четвертый вход подсоединен выход задатчика рассто ни  от мениска металла в кристаллизаторе до линии исходного положени  резаков, первый и второй выходы первого измерител  положени  начала и конца по са подсоединены соответственно на первый и второй входы первого блока управлени  механизмами газовой резки, выход второго датчика длины слитка подсоединен на первый вход четвертой схемы совпадени , на второй вход которой подсоединен первый выход датчика состо ни  шибера, выход четвертой схемы совпадени  подсоединен на первый вход второго измерител  положени  начала и конца по са, на второй вход которого подсоединен выход п той схемы совпадени , на первьй вход которой подсоединен выход второго датчика длины слитка, а на второй вход подсоединен выход нуль- органа, на третий вход второго измерител  положени  начала и конца по са подсоединен выход задатчика рассто ни  от линии исходного положени  резаков до начала по са, а на чет- вертьй вход подсоединен выход задатчика рассто ни  от мениска металла в кристаллизаторе до линии исходного положени  резаков, первый и второй выходы второго измерител  положени  начала и конца по са подсоединены, соответственно на первый и второй входы блока управлени  механизмами газовой резки,

2, Устройство по П.1, о т л и- чающеес  тем, что формирователь импульсов содержит два инвертора , элемент РШИ, схему совпадени  и одновибратор, причем вход первого инвертора подсоединен на выход первого датчика длины слитка, выход первого инвертора подсоединен на первьй вход элемента ИЛИ, на второй вход которого подсоединен выход второго инвертора, вход которого подсоединен на выход второго датчика длины слитка, на третий вход элемента ИЛИ подсоединен выход одновибратора, вход которого подсоединен на выход схемы совпадени , на первый вход которой подсоединен выход первого инвертора, а на второй вход подсоединен выход второго инвертора, выn137

ход элемента ИЛИ подсоединен на пер- ВБ1Й вход первой схемы совпадени .

3. Устройство по П.1, отличающеес  тем, что вычислительный блок содержит делитель частоты с переменным коэффициентом делени , счетчик, дифференцирующее звено , причем на первый вход делител  частоты подсоединен выход первой схемы совпадени , на второй вход делител  частоты подсоединен выход датчика состо ни  шибера стальковша, выход делител  частоты подсоединен на первый вход счетчика, на второй выход которого подсоединен выход за- датчика количества металла в пром- ковше, а на третий вход подсоединен выход дифференцирующего звена, вход которого подсоединен на второй выход датчика состо ни  шибера стальковша, выход счетчика подсоединен на вход- нуль-органа.

4, Устройство по п.2, отли- чающеес  тем, что измеритель положени  начала и конца по са содержит два счетчика, два дешифратора , два индикатора, два нуль- органа, причем первьш вход первого

счетчика подсоединен к выходу второй (четвертой) схемы совпадени , на второй вход первого счетчика подсоединен выход задатчика рассто ни  от

линии исходного положени  резаков до начала по са, выход первого

счетчика подсоединен на вход первого дешифратора, выход которого подсоединен на вход первого индикатора, выход первого счетчика подсоединен на вход первого нуль-органа, выход которого подсоединен на первый вход первого (второго) блока управлени  , механизмами газовой резки, на. первый вход второго счетчика подсоединен выход третьей (ц той) схемы совпадени , на второй вход второго счетчика подсоединен выход задатчика рассто ни  от мениска металла в кристаллизаторе до линии исходного положени  резаков, выход второго счетчика подсоединен на вход второго дешифратора, выход которого подсоединен на вход второго индикатора, выход второго счетчика подсоединен на вход второго нуль-органа, выход которого подсоединен на второй вход первого (второго) блока управлени  механизмами газовой резки.

-J Фиг.2

,Г

1

:L 25

iz

27

til L

26

ifffl.9

I

Фиг.З