SU1650337A1 - Method and device for automatic control of continuous metal casting process - Google Patents
Method and device for automatic control of continuous metal casting process Download PDFInfo
- Publication number
- SU1650337A1 SU1650337A1 SU884479274A SU4479274A SU1650337A1 SU 1650337 A1 SU1650337 A1 SU 1650337A1 SU 884479274 A SU884479274 A SU 884479274A SU 4479274 A SU4479274 A SU 4479274A SU 1650337 A1 SU1650337 A1 SU 1650337A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- ingot
- flow rate
- cooler
- output
- input
- Prior art date
Links
Landscapes
- Continuous Casting (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к автоматическому управлению расходами охладител по участкам зоны вторичного охлаждени (ЗВО) машин непрерывного лить заготовок . Целью изобретени вл етс повышение качества слитка и увеличение выхода годного металла за счет обеспечени инвариантности теплового режима каждого элемент поверхности слитка относительно скорости его выт гивани из кристаллизатора . В качестве заданного управл ющего воздействи используетс оптимальное распределение расхода охладител (ОРРО) дл элемента поверхности слитка. По ОРРО определ ютс расходы охладител по участкам ЗВО на основании обработки информации о поведении скорости выт гивани слитка за предшествующий промежуток времени. Вли ние отклонений технологиче- . ских параметров процесса разливки от заданных на качество охлаждени слитка устран етс посредством корректировки оптимального распределени расхода охладител . Предложены варианты устройства дл осуществлени способа, в которых ОРРО корректируетс по отклонени м от заданных температуры подаваемого в кристаллизатор металла и температуры поверхности слитка на выходе ЗВО. 2 с. и 5 з.п. ф-лы, 9 ил. ИThe invention relates to the automatic control of the flow rates of the chiller over the sections of the secondary cooling zone (VZO) of continuous casting machines. The aim of the invention is to improve the quality of the ingot and increase the yield of the metal due to the invariance of the thermal regime of each element of the ingot surface relative to the speed of its extrusion from the crystallizer. As a given control action, an optimal coolant flow rate distribution (ORRO) for the ingot surface element is used. According to ORRO, the costs of the cooler are determined for the areas of VZO based on the processing of information on the behavior of the ingot draw rate for the previous period of time. The effect of technological deviations. The parameters of the casting process, based on the quality of the ingot cooling, are eliminated by adjusting the optimal distribution of the flow rate of the chiller. Variants of the device for carrying out the method are proposed, in which the ORRO is corrected for deviations from the predetermined temperature of the metal supplied to the mold and the surface temperature of the ingot at the exit of the GVO. 2 sec. and 5 hp f-ly, 9 ill. AND
Description
Изобретение относитс к металлургии, конкретнее к непрерывной разливке металлов , и может быть использовано в автоматизированных системах управлени технологическим процессом машин непрерывного лить заготовок (МНЛЗ).The invention relates to metallurgy, more specifically to the continuous casting of metals, and can be used in automated process control systems for continuous casting machines (CCMs).
Целью изобретени вл етс повышение качества слитка и увеличение выхода годного металла за счет обеспечени инвариантности теплового режима каждого элемента поверхности слитка относительно скорости его выт гивани из кристаллизатора .The aim of the invention is to improve the quality of the ingot and increase the yield of the metal due to the invariance of the thermal regime of each element of the ingot surface relative to the speed of its drawing out of the crystallizer.
На фиг.1 изображена блок-схема устройства дл осуществлени предлагаемого1 shows a block diagram of an apparatus for carrying out the proposed
способа; на фиг.2 - графики, по сн ющие способ управлени ; на фиг.З - блок-схема блока буферной пам ти; на фиг.4 - блок-схема измерител отклонений удельного отбора тепла в кристаллизаторе; на фиг.5 - временные диаграммы, по сн ющие работу устройства; на фиг.6 - блок-схема устройства , первый вариант; на фиг.7 - блок-схема устройства, второй вариант н афиг.8- блок-схема вычислительного блока; на фиг.9 - временные диаграммы работы: известного и предложенного объектов.way; 2 shows graphs explaining the control method; FIG. 3 is a block diagram of a buffer memory block; figure 4 - block diagram of the meter deviations of the specific heat in the mold; Fig. 5 shows timing diagrams for the operation of the device; figure 6 is a block diagram of the device, the first option; in Fig.7 is a block diagram of the device, the second version of the Fig.8 is a block diagram of the computing unit; figure 9 - time diagrams of work: the known and proposed objects.
На блок-схеме устройства (фиг.1) обозначены кристаллизатор 1, слиток 2, участки 3 зоны вторичного охлаждени (ЗВО), регуOsThe block diagram of the device (Fig. 1) denotes a mold 1, an ingot 2, sections 3 of the secondary cooling zone (VZO), regulOs
ел оate about
СО 00CO 00
ЧH
л торы 4 расхода охладител по участкам, измеритель 5 скорости выт гивани слитка, задатчик 6 оптимаьлного распределени расхода охладител , алгебраический сумматор 7, блок 8 интерпол ции, первый блок 9 буферной пам ти, первый вычислительный блок 10, измеритель 11 отклонений удельного отбора тепла в кристаллизаторе от заданного, второй блок 12 буферной пам ти , второй вычислительный блок 13.cooler flow meter 4 by sections, ingot pull rate meter 5, cooler flow rate setting master 6, algebraic adder 7, interpolation unit 8, first buffer memory unit 9, first computing unit 10, specific heat removal deviation meter 11 the crystallizer from a given, the second block 12 of the buffer memory, the second computing unit 13.
Устройство (фиг.1) функционирует следующим образом.The device (figure 1) operates as follows.
До начала разливки на основании технологических требований и законов теплотехники и термодинамики рассчитываетс и вводитс в задатчик б оптимальное распределение расхода охладител . Оно содержит информацию о расходах охладител по участкам ЗВО при номинальных технологических параметрах, к которым относитс и скорость выт гивани слитка. Указанна информаци перед разливкой поступает через алгебраический сумматор 7 и блок 8 интерпол ции на входы регул тора 4, которыми устанавливаютс расходы охладител по участкам 3, обеспечивающие выполнение оптимального распределени расхода охладител д (г). После начала разливки расходы охладител по участкам ЗВО в общем случае перерасп- редел ютс в функции отклонений технологических параметров разливки от заданных.Prior to casting, on the basis of technological requirements and the laws of heat engineering and thermodynamics, the optimal distribution of the flow rate of the chiller is calculated and entered into the setpoint controller. It contains information on the costs of the cooler in the areas of VZO with the nominal technological parameters, which include the rate of ingot drawdown. This information before casting goes through the algebraic adder 7 and interpolation unit 8 to the inputs of the controller 4, which determine the costs of the cooler in sections 3, which ensure the optimal distribution of the flow rate of the cooler d (g). After the start of casting, the costs of the chiller in the areas of VZO are generally redistributed as a function of deviations of the technological parameters of the casting from the specified ones.
С помощью измерител 5 скорости и блоков 8-10 осуществл етс перераспределение расходов охладител по участкам в функции скорости выт гивани , при этом самооптическое распределение расхода охладител сохран етс без изменений.С помощью измерител 5 скорости, алгебраического сумматора 7, первого блока 9 буфер- ной пам ти, измерител 11 отклонений удельного отбора тепла, второго блока 12 буферной пам ти и второго вычислительного блока 13 осуществл етс корректировка оптимального распределени расхода ох- ладител по отклонению количества удельного тепла в слитке на входе ЗВО от заданного.Using the speed meter 5 and blocks 8-10, the coolant flow rates are redistributed to areas as a function of the draw rate, while the self-optical distribution of the coolant flow rate remains unchanged. With the help of speed meter 5, the algebraic adder 7, the first block 9 the memory, the meter 11 of the deviations of the specific heat, the second block 12 of the buffer memory and the second computation block 13 adjust the optimal distribution of the coolant flow rate by the amount deviation sensible heat in the secondary cooling from the ingot at a predetermined input.
Вход щие в состав устройства (фиг.1) блоки выполн ют следующие функции.The units included in the device (Fig. 1) perform the following functions.
Задатчик 6 содержит оптимальное распределение расхода охладител в виде таблицы дл конечного числа значений параметра т:Unit 6 contains the optimal distribution of the flow rate of the cooler in the form of a table for a finite number of values of the parameter m:
g(Tj), ,j 1,2J.g (Tj),, j 1,2J.
В алгебраическом сумматоре 7 осуще- ствл етс корректировка табличных значений оптимального распределени расхода охладител без изменени значений аргумента ц . Алгоритм работы алгебраического сумматора 7:The algebraic adder 7 performs the adjustment of the table values of the optimal distribution of the coolant flow rate without changing the values of the argument c. The algorithm of the algebraic adder 7:
g(rf) g(rf) +Ag(rf),g (rf) g (rf) + Ag (rf),
где Ag(rf) - поправки, поступающие на второй вход алгебраического сумматора 7 с выхода второго вычислительного блока 13;where Ag (rf) is the correction to the second input of the algebraic adder 7 from the output of the second computing unit 13;
g (rf) - значени скорректированного оптимального распределени расхода охладител 5, поступающие с выхода алгебраического сумматора 7 на первый вход блока 8 интерпол ции.g (rf) - values of the corrected optimal distribution of the flow rate of the cooler 5, coming from the output of the algebraic adder 7 to the first input of the interpolation unit 8.
Блоком 8 интерпол ции определ ютс расходы охладител по участкам ЗВО посредством вычислени значений скорректированного оптимального распределени расхода охладител по текущим значени м параметра т. Последние вычисл ютс вычислительным блоком 10 и подаютс на второй вход блока 8 интерпол ции. Алгоритм работы последнего сводитс к следующему.The interpolation unit 8 determines the costs of the cooler for the local emergency zones by calculating the values of the corrected optimal distribution of the coolant flow rate at the current values of the parameter m. The latter are calculated by the computing unit 10 and fed to the second input of the interpolation unit 8. The algorithm of the latter is as follows.
На основании соотношени т - т т , где т - вычисленное блоком 10 значение аргумента г дл J-ro участка ЗВО, определ ютс номера J и ()-1) значений скорректиро- ванного оптимального распределени расхода меди. Затем вычисл етс интенсивность расхода охладител i-ro участка по формулеBased on the ratio m - m m, where m is the value of the argument r calculated by block 10 for the J-ro of the SZR, the numbers J and () -1) of the values of the corrected optimal distribution of copper consumption are determined. Then, the consumption rate of the i-ro chiller is calculated using the formula
У (r.)g(rr-i) + (g(rf). IJ Tj - Г - 1Y (r.) G (rr-i) + (g (rf). IJ Tj - T - 1
Параметру определ етс посредством обработки выходной информации измерител 5 скорости выт гивани слитка с использованием блока 9 буферной пам ти и вычислительного блока 10, которые работают в дискретном времени ,1.2....The parameter is determined by processing the output information of the ingot speed meter 5 using the buffer memory block 9 and the computing block 10, which operate in discrete time, 1.2 ...
С выхода измерител 5 на вход блока 9 подаютс текущие значени скорости выт гивани слитка V(n),From the output of the meter 5 to the input of the block 9, the current values of the ingot extrusion speed V (n) are supplied,
В блоке 9 буферной пам ти хран тс значени V(n) за предшествующий промежуток времени, равный сумме оптимального времени охлаждени слитка ЗВО TQ и максимального времени прохождени элемента слитка через кристаллизатор. На вход вычислительного блока 10 подаютс значени скорости V(n) только за предшествующий промежуток времени. Более ранние значени V(n) используютс дл вычислени времени прохождени элементов слитка через кристаллизатор в вычислительном блоке 13 или в других вычислительных блоках, которые могут быть введены в устройство по фиг.1.In block 9 of the buffer memory, the values of V (n) are stored for the preceding period of time, equal to the sum of the optimal cooling time for the ingot of the TPC and TQ and the maximum time for the ingot element to pass through the mold. The input of the computing unit 10 is supplied with the values of the velocity V (n) only for the preceding period of time. Earlier values of V (n) are used to calculate the transit time of the ingot elements through the mold in the computing unit 13 or in other computing units that can be entered into the device of FIG.
Первый вычислительный блок 10 работает по следующему алгоритму, реализующему условие инвариантностиThe first computing unit 10 operates according to the following algorithm, which implements the invariance condition
h / v (r) d г(1)h / v (r) d g (1)
т - rt - r
в дискретном времени.in discrete time.
Производитс суммирование хран щихс в блоке 9 буферной пам ти значений скорости выт гивани слитка от текущего момента времени в отрицательном по времени направлении до тех пор, пока не выполнитс условиеThe accumulation rate of the ingot drawdown rate stored in block 9 from the current time in a negative time direction is summed up until the condition
II
2 v(r-k-AT)2 v (r-k-AT)
k 0azrk 0azr
(2)(2)
где li - рассто ние от начала ЗВО до средины 1-го участка ее;where li is the distance from the onset of VZO to the middle of its 1st section;
Лг - дискретность машинного времени;Лг - discreteness of computer time;
m - количество просуммированных значений скорости.m is the number of summed speed values.
После этого по полученному значению числа m вычисл етс параметр тAfter that, using the obtained value of the number m, the parameter m is calculated
Т Агт .T Agt.
,Блоки 8-10 могут быть выполнены как на комплексе технических и программных средств микропроцессорной техники, например КТС ЛИУС-2, так и аппаратно на технических средствах дискретной вычислительной техники.Blocks 8-10 can be executed both on a set of hardware and software of microprocessor technology, for example, KTS LIUS-2, and in hardware on hardware of discrete computing technology.
Способ автоматического управлени по сн етс приведенными на фиг.2 графиками; а - график оптимального изменени во времени температуры элемента поверхности слитка ( Т0 - врем нахождени элемента слитка в зоне орошени ), б - временной график интенсивности расхода охладител , обеспечивающий получение графика температуры по фиг.2; в - аппроксимаци графика интенсивности расхода охладител , порождаема исполнением ЗВО в виде участков; г-пример реализации заданного графика интенсивности расхода охладител в ЗВО при снижении скорости выт гивани слитка.The automatic control method is illustrated by the graphs in FIG. a is a graph of the optimal time variation of the temperature of an element of the ingot surface (T0 is the time the ingot element is in the irrigation zone); b is a time graph of the flow rate of the cooler providing the temperature graph of FIG. 2; in - approximation of the graph of the intensity of the flow rate of the cooler, generated by the execution of ZVO in the form of sections; r is an example of the implementation of a given graph of the flow rate of the cooler in the VZO when the ingot drawdown rate decreases.
Сущность способа автоматического управлени процессом непрерывной разливки металла состоит в следующем.The essence of the method of automatic control of the process of continuous casting of metal is as follows.
До начала разливки по заданному технологическим процессом графику оптимального изменени температуры элемента поверхности слитка за врем нахождени его в 3 ВО (фиг.2,а) расчетным путем наход т оптимальное распределение расхода охладител на элемент поверхности слитка (фиг.2, б). Указанное распределение получают , принима все технологические параметры процесса разливки, в том числе скорость выт гивани слитка, номинальными. Таким образом, оптимальное распределение расхода охладител вл етс численным отображением всех параметров процессаPrior to the start of casting, according to a predetermined process schedule, the optimum temperature variation of an element of the ingot surface during its time at 3 VO (Fig. 2, a) by calculation, find the optimal distribution of the coolant flow rate on the element of the ingot surface (Fig. 2, b). The specified distribution is obtained by taking all the technological parameters of the casting process, including the ingot extrusion rate, nominal. Thus, the optimal distribution of the flow rate of the cooler is a numerical display of all process parameters.
разливки, в том числе конструктивных параметров ЗВО и тепловых параметров г.литка на входе ЗВО.casting, including design parameters of ZVO and thermal parameters of the city of ingot at the entrance of ZVO.
В св зи с тем, что в насто щее врем Due to the fact that at present
ЗВО конструктивно выполн ют в виде последовательно соединенных участков, интенсивность расхода охладител на всей прот женности каждого из которых посто нна , оптимальное распределение расходаZVO structurally performed in the form of serially connected sections, the intensity of the flow rate of the cooler throughout the entire length of each of which is constant, the optimal distribution of consumption
0 охладител аппроксимируетс ступенчатой функцией (фиг.2, в). Поэтому информаци об оптимальном распределении расхода охладител может быть представлена в виде интенсивности расхода охладител на каж5 дом участке ЗВО при номинальной скорости выт гивани слитка. Кроме того, в состав информации об оптимальном распределении расхода охладител могут входить рассто ни от начала ЗВО до средины уча0 стков | или значени временного параметра , соответствующие времени прохождени элемента слитка этих рассто ний при номинальной скорости выт гивани 0, the cooler is approximated by a step function (Fig. 2c). Therefore, information on the optimal distribution of the flow rate of the cooler can be presented in the form of the flow rate of the cooler in each section of the ZVO at the nominal ingot draw rate. In addition, information on the optimal distribution of the flow rate of a cooler may include distances from the beginning of VZO to the middle of the sections | or the values of the time parameter corresponding to the time of passage of the ingot element of these distances at the nominal drawing speed
,,
0 где V0 - номинальна скорость выт гивани слитка.0 where V0 is the nominal ingot pulling rate.
В процессе разливки в общем случае используютс значени оптимального рас пределени расхода охладител д (т) при произвольных значени х аргумента т, что может быть осуществлено интерпол цией графика б на фиг.2, заданного конечнымIn the process of casting, in the general case, the values of the optimal distribution of the flow rate by cooling (q) are used at arbitrary values of the argument m, which can be accomplished by interpolating graph b in figure 2, given by the final
числом значений аргумента т г.the number of values of the argument t g
5 Рассматриваемым способом автоматического управлени автономно решаютс две задачи;5 By the considered method of automatic control, two tasks are solved autonomously;
обеспечение инвариантности температурного режима каждого элемента поверх0 ности слитка относительно скорости его выт гивани ;ensuring the invariance of the temperature regime of each element of the ingot surface relative to the speed of its drawing;
устранение вли ни на качество слитка отклонений от заданных параметров теплового режима посредством корректировкиelimination of the ingot quality influence on deviations from the specified parameters of the thermal regime by means of adjusting
5 расходов охладител по всем действующим участкам ЗВО.5 costs of the chiller for all existing sections of VZO.
Инвариантность температурного режима всех наход щихс в ЗВО элементов поверхности слитка достигаетс перерасп0 ределением интенсивности расхода охладител на основании обработки информации об истории скорости выт гивани слитка за предшествующий промежуток времени Г0. Необходимым и достаточным условиемThe invariance of the temperature regime of all elements of the ingot surface in the SZR is achieved by redistributing the flow rate of the cooler based on the processing of information on the history of the ingot draw rate over the previous period of time T0. Necessary and sufficient condition
5 обеспечени инвариантности вл етс определение иненсивности расхода охладител по участкам согласно оптимальному распределению расхода охладител q (т) при величине аргумента т т. если т делает справедливым уравнение5 invariance assurance is the determination of the intensity of the flow rate of a chiller according to sections according to the optimal distribution of the flow rate of a chiller q (t) with the value of the argument t m. If t makes the equation
li / v(r)dr,li / v (r) dr,
Т - TjT - Tj
где I - номер участка ЗВО;where I is the section number of ZVO;
li - рассто ние от начала ЗВО до средины 1-го участка ее;li is the distance from the beginning of ZVO to the middle of its 1st part;
г- текущее врем ;g- current time;
v (т) - скорость выт гивани слитка.v (t) is the rate of ingot extrusion.
Поэтому сущность способа автоматического управлени применительно к решению первой задачи сводитс , помимо задани оптимального распределени расхода охладител q(i), к вычислению текущих значений аргумента т участков ЗВО посредством решени уравнени (1) и определению расходов охладител по участкам подстановкой параметра г в оптимальное распределение расхода охладител .Therefore, the essence of the automatic control method applied to solving the first task is reduced, in addition to setting the optimal distribution of the flow rate of the cooler q (i), to calculating the current values of the argument t of the local emergency zones by solving equation (1) and determining the flow rates of the cooler by substitution the parameter g cooler.
Оптимальное распределение расхода охладител определено в диапазоне аргумента 0 г т0и равно нулю за его пределами . Поэтому, если вычисленный параметр TI превышает Г0, интенсивность расхода охладител дл 1-го участка устанавливаетс равной нулю, что соответствует его отключению .The optimal distribution of the flow rate of the cooler is defined in the range of the argument 0 r t0 and is zero outside it. Therefore, if the calculated parameter TI is greater than G0, the flow rate of the coolant for the 1st section is set to zero, which corresponds to its shutdown.
Инвариантность, обеспечиваема выполнением услови (1), вл етс полной, т.е. имееп место как в установившихс , так и в переходных режимах. Получаемые распределени расхода охладител (фиг.2, в) отличаетс от исходного только погрешностью ступенчатой аппроксимации, порождаемой конструктивным выполнением ЗВО в виде участков.The invariance provided by the fulfillment of condition (1) is complete, i.e. have a place in both established and transient modes. The resulting distribution of the flow rate of the cooler (Fig. 2, c) differs from the initial one only by the error of the stepped approximation generated by the constructive execution of the PZO in the form of sections.
Втора задача - повышение качества слитка посредством компенсации отклонений параметров теплового режима от заданных за счет регулировани расходов охладител по участкам. Указанна компенсаци не влечет за собой какого-либо изменени продолжительности охлаждени слитка в ЗВО, поэтому не мешает решению первой задачи.The second task is to improve the quality of the ingot by compensating for deviations of the parameters of the thermal regime from those specified by controlling the costs of the cooler by sections. This compensation does not entail any change in the duration of the ingot cooling in the VZO, and therefore does not interfere with the solution of the first problem.
Оптимальное распределение расхода охладител задаетс в виде конечного р да чисел, равного, например, числу участков ЗВО полюс начальное и конечное значение, т.е. д(о) и д(г0)The optimal distribution of the flow rate of the cooler is specified in the form of a finite number of numbers equal, for example, to the number of sections of the ZVO pole, the initial and final value, i.e. d (o) and d (r0)
g(Tj),,j 1,2J,g (Tj) ,, j 1,2J,
где J - количество численных значений.where J is the number of numerical values.
В св зи с тем, что все технологические параметры процесса разливки, за исключением скорости выт гивани слитка, измен ютс в ограниченных пределах, описание корректировки оптимального распределени расхода охладител может быть линеаризовано. В этом случае дл скорректированного оптимального распределени расхода охладител справедливо выражениеDue to the fact that all technological parameters of the casting process, with the exception of the ingot pulling speed, vary within a limited range, the description of the adjustment for the optimal distribution of the coolant flow rate can be linearized. In this case, for a corrected optimal distribution of the flow rate of the cooler, the expression
g(rf) - g to) +k I д Q(k) tf) - О)g (rf) - g to) + k I d Q (k) tf) - O)
где N - число возмущающих факторов, по которым корректируетс оптимальное рас- пределение;where N is the number of perturbing factors by which the optimal distribution is corrected;
А 9 W) поправки по к-у возмущающему воздействию.A 9 W) amendments for the disturbing influence.
Вычисление поправок в общем случае производитс по формулеThe calculation of corrections is generally made by the formula
1515
A g (rf.r) ai A f (т - if - A tj), (4)A g (rf.r) ai A f (t - if - A tj), (4)
где т - текущее врем ;where t is the current time;
аг коэффициенты, определ емые параметрами ЗВО и техпроцесса; . ,, . sag coefficients determined by the parameters of VZO and technical process; . ,,. s
Дг (г -TJ - Дт)) - возмущающее воздействие;Dg (r -TJ - Dt)) - disturbing effect;
Д т) - врем с момента приложени возмущающего воздействи к элементу слитка до по влени последнего на входе ЗВО;D d) is the time from the moment the disturbing action is applied to the ingot element until the last occurrence at the SZO input;
г - аргумент оптимального распределени расхода охладител .g is the argument of optimal distribution of the coolant flow rate.
Возможны и другие формулы вычислени поправок в зависимости от вида воз- мущающих воздействий и способов их оценивани .Other formulas for calculating corrections are possible depending on the type of disturbing influences and how they are evaluated.
Корректировка оптимального распределени расхода охладител по формуле (2) влечет за собой переменное во времени из- менение расходов охладител по участкам ЗВО в соответствии с местонахождением подвергнутого возмущающему воздействию элемента слитка. Дл обеспечени такой корректировки необходимо хранение в пам ти значений возмущающего воздействи за предшествующий отрезок времени (т + ATJ) .The adjustment of the optimal distribution of the flow rate of the cooler according to formula (2) entails a variable in time change in the cost of the cooler in the IZO sections in accordance with the location of the element of the ingot subjected to the disturbing effect. To ensure such an adjustment, it is necessary to store in the memory the values of the disturbing action for the preceding period of time (t + ATJ).
Что касаетс статических коэффициентов щ, то они вл ютс функци ми параметров техпроцесса разливки и определ ютс расчетным путем еще до разливки следующим образом. Сначала строитс исходный временной график б по фиг.2, обеспечи- вающий получение оптимального температурного графика а по фиг.2 элемента поверхности слитка при номинальных технологических параметрах. Затем в исследуемый технологический параметр вводитс посто нно действующее возмущение в виде отклонени Af и повтор етс расчет исходного временного графика б по фиг.2 дл обеспечени получени того же оптимального температурного графика а по фиг.2.As for the static coefficients u, they are functions of the casting process parameters and are determined by calculation before the casting as follows. Initially, the initial timeline b of figure 2 is constructed, which ensures obtaining the optimal temperature schedule of figure 2 of the surface element of the ingot with the nominal technological parameters. Then, a continuously acting perturbation in the form of a deviation Af is introduced into the process parameter under study and the calculation of the original time plot b in FIG. 2 is repeated to ensure that the same optimal temperature graph is obtained in FIG. 2.
Вычисл ютс приращени Ag(rf) исходного временного графика б по фиг.2, поражда- мые возмущающим воздействием. Статиеские коэффициенты aj вычисл ютс по ормулеThe increments Ag (rf) of the original time plot b of figure 2 are calculated, affected by the disturbing effect. Static coefficients aj are calculated using the formula
aj-AgfaVAf.aj-AgfaVAf.
.е. они представл ют собой частные производные от заданных значений исходного временного графика б по фиг.2 при оптимальном температурном графике а по фиг.2 и равных нулю возмущающих воздействи х.. they are partial derivatives of the given values of the original time schedule b of figure 2, with the optimum temperature schedule a of figure 2 and zero perturbing influences.
Блок-схема (фиг.8) блока 9 буферной пам ти содержит регистры 14, блоки 15 ключей , элементы 16 временной задержки, канал 17 ввода сигналов дискретного времени , вл ющийс входмо блока 9. На информационный вход блока 9 буферной пам ти поступают выходные сигналы измерител 5 скорости выт гивани слитка, а он функционирует как лини задержки, элементами которой вл ютс регистры. С выходов последних могут быть одновременно сн ты все N значений скорости- выт гивани за предшествующий промежуток времени. Работа блока 9 состоит в следующем. После прихода на вход 17 каждого импульса дискретного времени информаци каждого регистра 14 переноситс в последующий через блоки 15 ключей. Элементы 16 временной задержки требуютс дл того, чтобы ввод информации в данный регистр выполн лс лишь после передачи содержащейс в нем информации в последующий регистр.The block diagram (Fig. 8) of the buffer memory block 9 contains registers 14, key blocks 15, time delay elements 16, discrete time input channel 17, which is the input of block 9. Output signals arrive at the information input of the buffer memory block 9 meter 5 of the ingot pull rate, and it functions as a delay line, the elements of which are registers. From the outputs of the latter, all N values of the pulling rate can be simultaneously removed during the previous period of time. The operation of block 9 is as follows. After each discrete time pulse arrives at the input 17, the information of each register 14 is transferred to the next one through blocks of 15 keys. The time delay elements 16 are required in order for the information to be entered into this register only after the information contained therein is transmitted to the subsequent register.
По аналогии с блоком 9 может быть выполнен и блок 12 буферной пам ти.By analogy with block 9, block 12 of the buffer memory can also be executed.
А теперь рассмотрим работу измерител 11 отклонений удельного отбора тепла в кристаллизаторе и блоков 12 и 13 по корректировке оптимального распределени расхода охладител в блоке 7.Now let us consider the operation of the meter 11 deviations of the specific heat withdrawal in the mold and blocks 12 and 13 for correcting the optimal distribution of the flow rate of the cooler in block 7.
Измерителем 11 определ етс отклонение удельного отбора тепла в кристаллизаторе от заданного, что эквивалентно отклонению количества удельного тепла в слитке на входе в ЗВО от заданного. Результаты измерений за промежуток времени, равный сумме оптимального времи прохождени слитка через ЗВО г и времени прохождени от средины столба металла в кристаллизаторе до нижнего среза последнего , хран тс в блоке 12 буферной пам ти. Вычислительным блоком 13 определ ютс поправки на значени оптимального распределени расхода охладител с учетом предыстории движени слитка через кристаллизатор .The meter 11 determines the deviation of the specific heat in the mold from the set value, which is equivalent to the deviation of the amount of specific heat in the ingot at the entrance to the SIZ from the set one. The measurement results for a period of time equal to the sum of the optimal time of the ingot passage through the SCR g and the time from the center of the metal column in the mold to the lower cut of the latter are stored in the buffer memory block 12. The computing unit 13 determines the corrections for the values of the optimal distribution of the flow rate of the cooler, taking into account the history of the movement of the ingot through the mold.
Блок-схема (фиг.4) измерител 11 содержит измерители 18 и 19 температуры воды на входе и выходе кристаллизатора, первый блок 20 сравнени , измеритель 21 расходаThe block diagram (Fig. 4) of the meter 11 contains the meters of the water inlet and outlet of the crystallizer 18 and 19, the first unit of comparison 20, the meter 21
00
5five
00
5five
00
5five
00
5five
00
5five
воды на охлаждение кристаллизатора, блок 22 умножени , блок 23 делени , задатчик 24 удельного отбора тепла в кристаллизаторе, блок 25 сравнени .water for cooling the mold, block 22 multiplying, block 23 division, unit 24 specific heat in the mold, block 25 comparison.
Измеритель 11 функционирует следующим образом.The meter 11 operates as follows.
Измерител ми 1в, 19 и 21, блоками 20 и 22 осуществл етс измерение интенсивности отбора тепла в кристаллизаторе. С выхода блока 23 делени снимаетс сигнал об удельном отборе тепла в кристаллизаторе, а задатчик 24 определ ет требуемый отбор тепла при номинальных параметрах техпроцесса разливки. Поэтому выходной сигнал блока 25 сравнени соответствует отклонению количества удельного тепла от заданного в выт гиваемом из кристаллизатора слитке.Measurements 1b, 19 and 21, blocks 20 and 22 measure the intensity of heat extraction in the mold. From the output of dividing unit 23, the signal on specific heat removal in the mold is removed, and the setting unit 24 determines the required heat removal at the nominal parameters of the casting process. Therefore, the output signal of comparator unit 25 corresponds to the deviation of the amount of specific heat from the one specified in the ingot drawn from the mold.
Второй вычислительный блок 13 определ ет поправки на оптимальное распределение расхода охладител по формулеThe second computing unit 13 determines the corrections for the optimal distribution of the flow rate of the cooler using the formula
(n)l m Дт Дг } ™(n) l m Dt Dg} ™
где п - текущее дискретное врем ;where n is the current discrete time;
aj - статические коэффициенты, определ емые параметрами ЗВО и техпроцесса;aj are the static coefficients determined by the parameters of VZO and process technology;
j - номер заданного значени оптимального распределени расхода охладител ;j is the number of the given value of the optimal distribution of the flow rate of the cooler;
ДО - отклонение удельного количества тепла в слитке от заданного;TO - deviation of the specific amount of heat in the ingot from the set;
Aij (п) - временна задержка, соответствующа прохождению элемента слитка от центра кристаллизатора до его нижнего среза .Aij (p) - the time delay corresponding to the passage of the element of the ingot from the center of the mold to its lower cut.
Временна задержка Atj(n) определ етс посредством решени уравнени The time delay Atj (n) is determined by solving the equation
n-Jrf+AnfnH/Arn-Jrf + AnfnH / Ar
Ag(Arf,n)ajAQ /nAg (Arf, n) ajAQ / n
Ik ТКтIk tkt
2 v(k)2 v (k)
(6)(6)
k n - Г| /Atk n - G | / At
где IK - высота столба металла в кристаллизаторе .where IK is the height of the metal column in the mold.
Уравнение 6 решаетс так же, как и уравнение 4 в вычислительном блоке 10. После решени уравнени (6) определ етс аргумент функции A Q{п - Tf/Arj - Art (п)/Ат}, делаетс выборка по нему значени функции из блока 12 буферной пам ти и вычисл етс поправка по формуле (5).Equation 6 is solved in the same way as equation 4 in computational unit 10. After solving equation (6), the function argument AQ {n - Tf / Arj - Art (n) / At} is determined, the function value is selected from block 12 the buffer memory and the correction is calculated by the formula (5).
Корректировка оптимального распределени расхода охлаждени алгебраического сумматора 7, измерител 11 и блоков 12 и 13 иллюстрируетс приведенными на фиг.5 графиками: g - график оптимального распределени расхода охладител g(tf); I - график отклонени удельного количества тепла в слитке на входе ЗВО от заданного; ж, з, и, к - графики поправок значений оптимального распределени расхода охладител на выходе блока 13 в функции времени; л - график сформированной поправки на все оптимальное распределение расхода охладител в функции параметра г; м - скорректированное оптимальное распреде- ление расхода охладител на выходе алгебраического сумматора 7.The correction of the optimal distribution of the cooling flow rate of the algebraic adder 7, the meter 11 and the blocks 12 and 13 is illustrated in the graphs shown in Fig. 5: g is the graph of the optimal distribution of the flow rate of the cooler g (tf); I is a graph of the deviation of the specific amount of heat in the ingot at the inlet of the VZO from the given one; W, W, and K are graphs of corrections for the values of the optimal distribution of the flow rate of the cooler at the output of block 13 as a function of time; l is the graph of the formed correction for the entire optimal distribution of the coolant flow rate as a function of the parameter g; m - corrected optimal distribution of the flow rate of the cooler at the output of the algebraic adder 7.
После по влени сигнала на выходе измерител 11 (фиг.5) заданные значени оптимального распределени расхода охла- дител корректируютс последовательно во времени в соответствии с прохождением возмущающего воздействи через кристаллизатор и участки ЗВО. Если не учитывать временную задержку, требующуюс на про- хождение элемента слитка через кристаллизатор , врем корректировки оптимального распределени расхода охладител совпадает с оптимальным временем охлаждени слитка в ЗВО и не зависит от скорости вы- т гивани . After the signal at the output of the meter 11 (Fig. 5) appears, the specified values of the optimal distribution of the flow rate of the cooler are corrected sequentially in time in accordance with the passage of the disturbing influence through the mold and the zones of the PZO. If you do not take into account the time delay required for the ingot element to pass through the mold, the time for correcting the optimal distribution of the coolant flow rate coincides with the optimal cooling time for the ingot in the VZO and does not depend on the rate of extrusion.
Описанна работа устройства обеспечивает инвариантность теплового режима каждого элемента поверхности слитка относительно скорости выт гивани как в уста- новившихс , так и в переходных режимах, Одновременно исключаетс вли ние на качество слитка нестационарности параметра отбора тепла в кристаллизаторе.The described operation of the device ensures the invariance of the thermal mode of each element of the ingot surface relative to the drawing speed in both established and transient modes. At the same time, the quality of the nonstationarity of the heat removal parameter in the crystallizer is eliminated.
Блок-схема (фиг.6) первого варианта устройства, в котором обеспечиваетс автоматическа адаптаци оптимального рас- пределени расхода охладител к температуре подаваемого в кристаллизатор металла содержит задатчик 26 и измери- тель 27 температуры подаваемого в кристаллизатор металла, блок 28 сравнени , третий блок 29 буферной пам ти, третий вычислительный блок 30.The block diagram (Fig. 6) of the first embodiment of the device in which the automatic adaptation of the optimal distribution of the flow rate of the cooler to the temperature of the metal supplied to the crystallizer includes a unit 26 and a temperature gauge 27 of the metal supplied to the crystallizer, the comparator unit 28, the third unit 29. buffer memory, the third computing unit 30.
Устройство (фиг.6) функционирует следующим образом.The device (6) operates as follows.
Работа всех блоков, за исключением вновь введенных, не отличаетс от работы их в устройстве по фиг.1. Работа вновь вве- денных блоков состоит в следующем. Блок 28 сравнивает заданную температуру металла с фактической и в каждый момент дискретного времени и подает результаты сравнени на вход третьего блока 29 буфер- ной пам ти, В последнем хран тс все значени отклонений температуры от заданной за последний промежуток времени, равный сумме оптимального времени охлаждени в ЗВО Т0 и времени прохождени элементом слитка кристаллизатора от мениска до нижнего среза при номинальной скорости выт гивани . Вычислительный блок 30 вычисл ет поправки на каждое значение оптимального распределени расхода охладител по формулеThe operation of all the blocks, with the exception of the newly introduced ones, does not differ from their operation in the device of FIG. The work of the newly introduced units is as follows. Block 28 compares the specified metal temperature with the actual and at each instant of discrete time and supplies the results of the comparison to the input of the third block 29 of the buffer memory. In the latter, all values of temperature deviations from the specified cooling time equal to the sum of the optimal cooling time are stored. ZVO T0 and the time the element of the ingot of the mold passes from the meniscus to the lower cut at the nominal drawing speed. Computing unit 30 calculates corrections for each value of the optimal distribution of the flow rate of the cooler using the formula
Agi(n);Agi (n);
Ц ATI п - -г1-4А г т ATI (n)iC ATI p - -g1-4A g t ATI (n) i
Лт(Lt (
где j - номер заданного значени оптимального распределени расхода охладител ;where j is the number of the given value of the optimal distribution of the flow rate of the cooler;
п - текущее дискретное врем ;n - current discrete time;
Дт-дискретность времени;DT-discrete time;
/л тип)-/ l type) -
Ч - отклонениеH - deviation
LL ii±l JLL ii ± l J
заданной температуры от фактической;set temperature from actual;
Дт) (п) - временна задержка, вызываема прохождением элемента слитка через кристаллизатор и используема в n-й момент времени;Dt) (p) - the time delay caused by the passage of the element of the ingot through the mold and used in the n-th time;
bi - статические коэффициенты.bi - static coefficients.
Временные задержки Дт (п) в вычислительном блоке 30 определ ютс так же, как и в вычислительном блоке 13.The time delays Dt (p) in the computing unit 30 are determined in the same way as in the computing unit 13.
При этом используютс формулыFormulas are used.
Ik КгIk kg
п -Ц/Дг - Мp -C / Dg - M
п - P -
Дг|(п) М Дт.Dg | (p) M Dt.
Оптические коэффициенты в также, как и используемые в вычислительном блоке 13 статические коэффициенты, определ ютс еще при подготовке технологического процесса разливки металла.The optical coefficients in the static coefficients used in the computing unit 13 are also determined during the preparation of the metal casting process.
Если в процессе разливки температура подаваемого в кристаллизатор металла совпадает с заданной, поступающие с выхода вычислительного блока 30 на третий вход алгебраического сумматора 7 сигналы равны нулю. При возникновении отклонени температуры металла от заданной по мере прохождени участка слитка с температурным дефектом через кристаллизатор и секции ЗВО на выходе вычислительного блока 30 последовательно по вл ютс корректирующие сигналы дл каждого значени оп- тимального распределени расхода охладител . Временные диаграммы, приведенные на фиг.5, справедливы и дл по снени работы устройства по фиг.6. При исчезновении температурного возмущающего воздействи численные значени оптимального распределени расхода охладител также восстанавливаютс последовательно во времени.If during the casting the temperature of the metal supplied to the mold coincides with the set one, the signals coming from the output of the computing unit 30 to the third input of the algebraic adder 7 are equal to zero. When a metal temperature deviates from a predetermined as the section of the ingot with a temperature defect passes through the mold and the ZVO section, correction signals appear at the output of the computing unit 30 for each value of the optimal distribution of the coolant flow. The timing diagrams in FIG. 5 are also valid for explaining the operation of the device in FIG. 6. With the disappearance of the temperature perturbing effect, the numerical values of the optimal distribution of the flow rate of the cooler are also restored sequentially in time.
Блок-схема (фиг.7) второго варианта устройства содержит измеритель 31 отклонений температуры поверхности слитка на выходе ЗВО от заданной, накапливающий сумматор 32 и четвертый вычислительный блок 33. Функциональное назначение введенных блоков - адапатаци оптимального распределени расхода охладител к отклонени м неконтролируемых технологическихThe block diagram (Fig. 7) of the second variant of the device contains a gauge 31 of deviations of the temperature of the ingot surface at the output of the ZVO from the predetermined, accumulating adder 32 and fourth computing unit 33. The functional purpose of the inserted blocks is to adapt the optimal distribution of the coolant flow rate to the deviations of uncontrolled technological
параметров ЗВО от расчетных. Корректировка оптимального распределени расхода охладител осуществл етс путем извлечени , накоплени и обработки информации об отклонени х температуры поверхности слитка на выходе ЗВО от заданной.parameters ZVO from the calculated. Correction of the optimal distribution of the flow rate of the cooler is carried out by extracting, accumulating and processing information about the deviations of the temperature of the ingot surface at the outlet from the set.
Измеритель 31 определ ет отклонение измер емой температуры от заданной при прохождении участков слитка, длина которых дл обеспечени сходимости процесса адаптации равна рассто нию от нижнего среза кристаллизатора до измерител температуры (пирометра) на выходе ЗВО.The meter 31 determines the deviation of the measured temperature from the specified during the passage of the sections of the ingot, the length of which, to ensure the convergence of the adaptation process, is equal to the distance from the lower section of the mold to the temperature meter (pyrometer) at the exit of the PZV.
Накапливающий сумматор 32 работает по алгоритмуThe accumulating adder 32 operates according to the algorithm
Д Т (го) Л Т(т-1) + Д Т(т) § Д Т (г).D T (go) L T (t-1) + D T (t) § D T (g).
I 0 vI 0 v
где Д Т(т) - выходной сигнал накапливающего сумматора;where D T (t) is the output of the accumulating adder;
. m - пор дковый номер измерени ;. m is the measurement serial number;
ДТ(г)- выходной сигнал измерител 31 ;DT (g) - the output signal of the meter 31;
j - коэффициент, обеспечивающий оптимальную сходимость процесса адаптации при наличии случайных ошибок измерени температуры.j is the coefficient ensuring the optimal convergence of the adaptation process in the presence of random temperature measurement errors.
Вычислительный блок 33 на основании выходной информации накапливающего сумматора в каждый момент дискретного времени вычисл ет и подает на вход алгебраического сумматора 7 поправки по всем значени м оптимального распределени расхода охладител одновременно. Формула вычислени поправок Ддг(п) (п),Computing unit 33, on the basis of the output information of the accumulating adder, at each instant of discrete time, calculates and feeds the input of the algebraic adder 7 corrections for all values of the optimal distribution of the coolant flow rate at the same time. The formula for calculating the corrections is Ddg (p) (p),
где Cj - коэффициенты, определ емые параметрами ЗВО и слитка;„where Cj are the coefficients determined by the parameters of ZVO and ingot; „
Д Т(п) - значени сигнала Д Т(т) в п-й момент дискретного времени.D T (n) is the value of the signal D T (t) at the nth instant of discrete time.
Коэффициенты С так же, как и коэффициенты aj и bi, наход тс расчетным путем при подготовке техпроцесса разливки.The coefficients C, as well as the coefficients aj and bi, are calculated by the preparation of the casting process.
Сначала вычисл ютс значени g (rf) оптимального распределени расхода охладител при номинальных параметрах техпроцесса, к которым относитс и заданна температура поверхности слитка на выходе из ЗВО. Затем расчет повтор етс при отклонении заданной температуры поверхности слитка на величину Д Т. Коэффициенты Cj наход тс по формулеFirst, the values of g (rf) of the optimal distribution of the flow rate of the cooler are calculated at the nominal parameters of the technological process, which include the specified surface temperature of the ingot at the exit of the hot water supply. Then, the calculation is repeated when the specified ingot surface temperature deviates by the value of D T. The coefficients Cj are found by the formula
g(rf )-§()g (rf) -§ ()
ч 5т .h 5t.
где 3 (rf) - значени оптимального распределени расхода охладител , полученные в результате второго расчета.where 3 (rf) is the optimum distribution of the flow rate of the cooler, obtained as a result of the second calculation.
Сумматор 32 и блок 33 целесообразно осуществить на технических средствах микропроцессорной техники, поддерживаемых программным обеспечением. Возможна и аппаратна реализаци их. На фиг.8 приведена блок-схема аппаратного вылолнени вычислительного блока 33. В его состав вход т задатчик 34 коэффициентов Cj и J блоков 35 умножени , где J - количествоThe adder 32 and block 33 should be implemented on the technical means of microprocessor technology supported by the software. Possible and hardware implementation of them. Fig. 8 shows a block diagram of the hardware execution of the computing unit 33. It comprises a generator 34 of coefficients Cj and J multiplication blocks 35, where J is the number
заданных значений оптимального распределени расхода охладител .set values of the optimal flow rate of the cooler.
Наличие измерител 31, сумматора 32 и блока 33 в устройстве (фиг.7) сообщает ему следующие преимущества перед устройством по фиг.1:The presence of the meter 31, the adder 32 and the block 33 in the device (Fig.7) tells it the following advantages over the device of figure 1:
изменени параметров ЗВО во времени в процессе разливки не влекут за собой ухудшени качества слитка на выходе;changes in the parameters of ZVO in time during the casting process do not entail deterioration of the quality of the ingot at the output;
осуществл етс автоматическа корректировка оптимального распределени расхода охладител , если были допущены ошибки при его расчете, вызванные, например , недостоверной априорной информацией о характеристиках разливаемого металла.an automatic adjustment is made to the optimal distribution of the flow rate of the chiller if errors were made in its calculation, caused, for example, by unreliable a priori information about the characteristics of the cast metal.
Преимущества предлагаемого объекта перед известным можно проиллюстрировать на примерах.The advantages of the proposed facility over the known can be illustrated by examples.
П р и м е р 1. Пусть имеем работающую ЗВО со следующими технологическими параметрами: номинальна скорость выт гивани слитка VQ 1 м/мин, оптимальное врем охлаждени слитка г0 20 мин, чему соответствует прот женность орошаемого участка 20 м.Example 1. Let us have a working VZO with the following technological parameters: the nominal extraction rate of an ingot VQ is 1 m / min, the optimum cooling time of an ingot is 0 20 minutes, which corresponds to an irrigated area of 20 meters.
Сопоставим последстви дл качества слитка после скачкообразного уменьшени скорости выт гивани от 1.0 м/мин до 0,2 м/мин.Let us compare the consequences for the quality of the ingot after a stepwise decrease in the draw rate from 1.0 m / min to 0.2 m / min.
При управлении известным способомWhen controlling in a known manner
произойдет следующее. В момент скачка прот женность зоны орошени скачком уменьшаетс от 20 до 4 м с включением промежуточных расходов охладител . Затем через определенные промежутки времени на участке от 0 до 4 м устанавливаютс расходы, соответствующие новой скорости выт гивани .the following will happen. At the moment of the jump, the extent of the irrigation zone abruptly decreases from 20 to 4 m with the inclusion of intermediate costs of the cooler. Then, at certain intervals in the area from 0 to 4 m, the costs corresponding to the new drawing speed are set.
Часть слитка, находивша с в ЗВО в момент скачка на участке от 4 до 20 м, ужеThe part of the ingot, which was located in ZVO at the time of the jump in the area from 4 to 20 m, already
не получит охлаждени и из-за перегрева окажетс браком.will not receive cooling and will be rejected due to overheating.
При управлении предлагаемым способом после скачка скорости прот женность орошаемого участка плавно мен етс от 20When controlling the proposed method after a speed jump, the length of the irrigated area smoothly varies from 20
до 4 мм по линейному закону за промежуток времени 20 мин. При этом каждый элемент участка слитка, наход щегос в ЗВО в момент скачка скорости, получит охлаждение согласно оптимальному распределению расхода охладител , т.е. брака в этом случае не будет.up to 4 mm linear for 20 min. In this case, each element of the ingot section located in the VZO at the time of a speed jump will receive cooling according to the optimal distribution of the coolant flow rate, i.e. marriage in this case will not be.
Рассматриваемый пример иллюстрируетс на фиг.9 временными диаграммами, где н - график скорости выт гивани слитка; о,п - графики прохождени орошаемых участков соответственно при известном и предложенном способах управлени ; р - график изменени параметра Ту , используемого дл расчета интенсивности охлаждени элемента поверхности слитка, находившегос в момент скачка скорости на рассто нии более 4 мм от начала ЗВО; с - график оптимального распределени расхода охладител д (г); т и у - графики фактической интенсивности охлаждени упом нутого элемента соответственно при известном и предложенном способах управлени .The example in question is illustrated in FIG. 9 by time diagrams, where n is a graph of the ingot extrusion rate; O, n — graphs of the irrigated plots, respectively, with known and proposed control methods; p is a graph of the variation of the parameter TU used to calculate the intensity of cooling of an element of the surface of an ingot located at a time of velocity jump at a distance of more than 4 mm from the beginning of VZO; c is a graph of the optimal distribution of the flow rate of the cooler d (g); t and y are graphs of the actual cooling intensity of the said element, respectively, with the known and proposed control methods.
Аналогична картина имеет место и при скачкообразном переходе с низкой скорости выт гивани на номинальную. При известном способе управлени уже получивший требуемое охлаждение участок слитка от 4 до 20 м в ЗВО повторно охлаждаетс , что приводит к браку из-за переохлаждени . Предложенный способ управлени исключает по вление брака и в этом случае.A similar picture takes place also in the case of an abrupt transition from a low drawing rate to a nominal one. With the known control method, the ingot section that has already received the required cooling from 4 to 20 m in the ZVO is re-cooled, which leads to rejection due to overcooling. The proposed control method excludes the occurrence of a marriage in this case.
П р и м е р 2. Пусть имеетс ЗВО с теми же технологическими параметрами, что и в примере 1, котора конструктивно состоит из участков. Посмотрим, что произойдет со слитком при известном и предложенном способах управлени , если скорость выт гивани скачком изменитс от номинального значени до нул .PRI mme R 2. Let there be ZVO with the same technological parameters as in Example 1, which constructively consists of sections. Let us see what happens to the ingot with the known and proposed control methods if the pulling rate changes abruptly from the nominal value to zero.
При управлении охлаждением известным способом обща прот женность всех участков ЗВО должна быть уменьшена до нул и должны быть установлены промежуточные расходы охладител . Весь наход щийс в ЗВО слиток фактически лишаетс охлаждени . Удельные расходы охладител , соответствующие измененной скорости выт гивани , могут быть установлены по участкам только через врем , необходимое дл прохождени элементом поверхности слитка от мениска металла в кристаллизаторе до уровн , соответствующего 0,1-0,3 п-го участка ЗВО. Переключение расходов не может состо тьс , так как врем ожидани из-за нулевой скорости выт гивани обращаетс в бесконечность. Таким образом, известный способ оказываетс неработоспособным, что приводит к браку наход щегос в ЗВО участка слитка из-за перегрева поверхности .When controlling cooling in a known manner, the total length of all sections of the emergency water treatment should be reduced to zero and intermediate costs of the cooler should be established. All the ingot in the ZVO actually loses cooling. The unit costs of the cooler, corresponding to the altered drawing rate, can be set along the sections only through the time required for the ingot surface element to pass from the metal meniscus in the mold to the level corresponding to 0.1-0.3 of the 5th ZVO section. Flow switching cannot take place, as the waiting time due to the zero pulling rate becomes infinite. Thus, the known method turns out to be inoperable, which leads to a marriage of the ingot section in the ZVO due to overheating of the surface.
При управлении процессом охлаждени предложенным способом скачкообразноеWhen controlling the cooling process by the proposed method, stepwise
изменение скорости выт гивани до нул влечет за собой плавное перераспределение расходов охладител по всем участках ЗВО. Все участки, начина с последнего,a change in the exhaust rate to zero entails a smooth redistribution of the costs of the coolant in all sections of the VZO. All sites, starting with the last,
последовательно отключаютс . Через промежуток времени Г0, вл ющийс оптимальным временем охлаждени элемента поверхности слитка, отключаетс и первый участок. В результате каждый элемент поверхности , оказавшийс в ЗВО после остановки слитка, получит охлаждение в соответствии с оптимальным распределением расхода охладител , если не считать погрешностей аппроксимации, обусловленных секционным конструктивным исполнением ЗВО. Следовательно, предложенный способ обеспечивает оптимальное охлаждение застр вшего в ЗВО слитка, благодар чему исключаетс брак и в этом случае.disconnect sequentially. After a period of time r0, which is the optimal cooling time for the element of the ingot surface, the first section also turns off. As a result, each surface element that appeared in the ZVO after the ingot is stopped, will receive cooling in accordance with the optimal distribution of the flow rate of the cooler, except for the approximation errors caused by the sectional design of the ZVO. Consequently, the proposed method provides optimal cooling of the ingot stuck in the SZO, thereby preventing rejection in this case.
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU884479274A SU1650337A1 (en) | 1988-09-02 | 1988-09-02 | Method and device for automatic control of continuous metal casting process |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU884479274A SU1650337A1 (en) | 1988-09-02 | 1988-09-02 | Method and device for automatic control of continuous metal casting process |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1650337A1 true SU1650337A1 (en) | 1991-05-23 |
Family
ID=21397805
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU884479274A SU1650337A1 (en) | 1988-09-02 | 1988-09-02 | Method and device for automatic control of continuous metal casting process |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1650337A1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2535836C2 (en) * | 2013-01-09 | 2014-12-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Липецкий государственный технический университет" (ЛГТУ) | Control method of secondary cooling using continuous-casting machine under change of ingot drawing speed |
RU2569620C2 (en) * | 2014-02-07 | 2015-11-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова Российской академии наук | Control over ingot cooling at continuous casting machine |
-
1988
- 1988-09-02 SU SU884479274A patent/SU1650337A1/en active
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2535836C2 (en) * | 2013-01-09 | 2014-12-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Липецкий государственный технический университет" (ЛГТУ) | Control method of secondary cooling using continuous-casting machine under change of ingot drawing speed |
RU2569620C2 (en) * | 2014-02-07 | 2015-11-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова Российской академии наук | Control over ingot cooling at continuous casting machine |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4699202A (en) | System and method for controlling secondary spray cooling in continuous casting | |
JP2783124B2 (en) | Temperature control method for hot rolled steel | |
US5311924A (en) | Molten metal level control method and device for continuous casting | |
JPS587366B2 (en) | Stritupuo Reiki Yakusuru Hohou | |
SU1650337A1 (en) | Method and device for automatic control of continuous metal casting process | |
CN109550794B (en) | Feedforward control method for outlet temperature of hot rolling and finish rolling | |
KR20100105837A (en) | Method and system for regulating a continuous crystallization process | |
JP2952625B2 (en) | Water cooling control method for steel bars and wires | |
KR100856284B1 (en) | Temperature control apparatus and method in hot strip mill | |
CN116880616B (en) | Hot runner temperature control method, temperature controller, electronic equipment and storage medium | |
JP2004034122A (en) | Winding temperature controller | |
KR100398765B1 (en) | Method of controlling board thickness, calculating passing schedule, and board thickness controller for continuous rolling machine | |
JP2634106B2 (en) | Metal surface level control method in continuous casting | |
JP2000271713A (en) | Device for controlling cooling water | |
KR100711387B1 (en) | Method for controlling longitudinal direction temperature of hot-rolled steel plate | |
JPH09239423A (en) | Method for controlling water cooling in steel bar rolling equipment | |
JPH08252625A (en) | Method for controlling coiling temperature in hot rolling | |
JPH10277627A (en) | Method for controlling outlet temperature of hot rolling mill and device therefor | |
JP2634108B2 (en) | Metal surface level control method in continuous casting | |
JPH0890036A (en) | Method for controlling coiling temperature in hot rolling mill | |
JP2744415B2 (en) | Hot rolled steel coiling temperature control device | |
JPH09174136A (en) | Cooling controller for hot rolled plate | |
SU1547901A1 (en) | Method and apparatus for controlling fast cooling of rolled stock | |
JP2932196B2 (en) | Spray water control method in continuous casting equipment | |
JP3767832B2 (en) | Thickness control method in hot rolling |