SU740391A1 - Устройство дл измерени уровн металла в кристаллизаторе - Google Patents

Description

- - ;

Изобретение относитсй к области непрерывной разливки металлов и сплавов , .

Известно устройство дл  измерени  уровн  металла в кристаллизаторе ма- . шины непрерывного лить , содегйсащее те1 1одатчики, расположенные на входе и выходе вертикального канала, с измерительной средой, имеющее стабилиза- . тор расхода измерительной среды 1. Недостатком указанной конструкции  вл етс  отсутствие возможности достижейи  требуемой точности контрол  уровн  металла при измен ющихс  техт нологических параметрах процесса, tS вследствие вли ни  скорости разливки, температуры и марки разливаемого металла на температуру измерительной. среды на выходе вертикального канала.

Из.вестно также устройство дл  из-г 20 мерени  уровн  металла в кристаллизаToise , выполненное в виде р да вертикально размещенных термодатчиков, установленных на внутренней стенке кристаллизатора 2, Термодатчикиизго- 25 товлены из материала, отличного от материала кристаллизатораи в.месте контакта со стенкой кристаллизатора образуют термопару, Включение термодатчиков в измерительную цепь позво- 30

л ет регулировать температуру в мес:те контакта термощупа и стенки кристаллизатора . По положению максимального значени  температуры ойредел ют положение уровн  металла. Однако такое устройство не отслеживает точн.ое . положение уровн  металла вследствие распространени  тепла как по тол1цине, так и по высоте стенки кристаллизатора . Это приводит кнечетко выраженнетлу максимальному значению температуры и снижает точность контрол  уровн  металла.

Целью предлагаемого изобретени   вл етс  повышение точности измерени  уровн  металла в кристаллизаторе.

Сущность предлагаемого устройства заключаетс  в том, что тёрмодатчики устанавливаютс  попарно по высоте кристаллизатора в гнездах. Гнезда выполнены таким образом, -чтобы термодатчики измер ли температуру стенки кристаллизатора на рассто нии 10-20мм от его рабочей поверхности. Термодатчики соединены в измерительную цепь так, чтобы кажда  пара тёрмодатчиков определ ла разность температур (градиент температуры) по толщине. стенки на данном уровне . Друга  така  же пара датчиков расположена выше или ние первой, но в зоне измерени  уровн . Пары термодатчиков включены межу собой дифференциально. Уровень еталла определ етс  в этом случае по величине сигнала рассогласовани  межу парами термодатчиков. .

На фиг. 1 схематично изображен ертикальный разрез кристаллизатора

йсШ йнымеПрерывнбто лить  металла с

УСтановленнЫми термодатчиками, в качестве которых испол зованы в данном случае термодатчики; на фиг. 2 изображены термодатчики в поперечном сечений кристаллизатора; на фиг. 3. изображены кривые безразмерных зависимостей теплового потока в стенке кристаллизатора, температуры стенки на рассто нии 10 мм от рабочей поерхности кристаллизатора и градиента температуры по высоте кристаллизатора .

, Кристаллизатор содержит водорхлажаемую рабочуй стенку 1, котора  изотавливаетс  из высокотеплОпроводного материала, обычно из меди. На ра-. бочей стенке в гнездах 2 размещены термодатчики 3, расположенные попар-. но по высоте стенки. Рассто ние между

парами термодатчиков по высоте кристаллизатора определ етс  требуемой точностьк) и диапазоном поддержани  уровн . В рассматриваемом случае рас-. сто ние между парами термодатчиков составл ет- мм в. нижней части

и 20-50 мм в верхней части, кристаллизатора . В нижней части контролйруетс  положение уровн  металла при за- . полнении кристаллизатора, в. верхней части - в процессе разлийки при-выт гивании слитка. Рассто ние между термодатчиками на одном уровне в горизонтальном сечении определ етс  конструкцией кристаУглизатора и в рассматриваемом случае составл ет 50- мм . Дл  йзмеЕ)ени  температуры на р&зличном рассто нии от рабочей поверхности стенки кажда  пара гнезд выполн етс  с разницей по глубине таким образом, чтобы измерени  осуществл лись на рассто нии 10 и 20 мм.отрабочей поверхности-, . .

Термодатчики 3 с-измёрй ГШГЛЧЁгм контуром 4 проводниками- 5 соедане- . ни  в Измерительном контуре организованы таким образом, чтобы определ лась разность термоэдс- между термодатчйками в точках контакта 6 и 7. Следующие пары тepмoдaтчиkoв, располож нные в зоне измерени  выше или ниже предыдущей, соединены в измериельном контуре аналогично. Между собой указанные пары термодатчиков соединены дифференциаЛьно дл  определени  разности градиентов температуры по ыстоте- кристаллизатора.

Таким образом, измерительный конvp выдает сигнал, пропорциональный положению уровн  металла между парами датчиков.

Дл  проверки основных положений предлагаемого изобретени  бьую исследовано изменение температурного пол  в стенке кристаллизатора с помощью математической модели, реализованной в виде программы на алгоритмическом  зыке ФОРТРАН дл  ЭВМ Минск-32 Графики полученных зависимостей представлены на фиг. 3. По оси абсцисс отложено рассто ние вверх и вниз от уровн  металла, по оси ордийат - безразмерные значени  плотности теплового потока - 8 от слитка к стенке кристаллизатора, температуры -.9 стенки на рассто нии 10 мм от рабочей поверхности и градиента температуры 10, измер емого между точками, отсто щими от рабочей поверхности на 10 и 20 мм. Как видно из графика, положение максимума температуры, определ емого максимальным значением плотности теплового потока, на 20 мм ниже уровн  металла. В то же врем  максимум градиента температуры отстоит от положени  уровн  металла на 8 ММ-. Из приведенного графика видно, что крутизна фронтов кривой градиента температур выше крутизны фронтов кривой распределени  температуры. Следовательно, установка датчиков дл контрол  уровн  по градиенту температур повышает точность измерени  уровн  металла в кристаллизаторе в 2-3 раза,

Повышение точности измерени  и соответственно поддержани  уровн  металла в кристаллизаторе позволит сократить брак,св занный с нестабильностью процесса разливки, улучшить услови -смазки кристаллизатора и тем самым уменьшит,ь неравномерность фронта затвердевани  слитка. Это в свою очередь позволит увеличить скорость разливки, а следовательно, повысить производительность установки на 3% и. качестйо поверхности отливаемых слитков,

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  измерени  уровй  металла в кристаллизаторе дл  раэливки металла, включающее вертикально расположенные те1 1одат,чики, каждый из которых размещен в отдельном углублении -выполненном в стенке кристаллиёатора , о т. л и ч а ю. щ е с   тем; что, с целью повышени  точности контрол  уровн  металла, термодатчики установлены попарно по высоте кристаллизатора, причем в каждой паре датчики установлены в стенке кристаллизатора с разностью по глубине.

   .i Источники информации, прин тые во внимание-при экспертизе

   . 1. Авторское свидетельство СССР 391897, кл, В 22 D 11/00, 1971.

   2, Патент США № 3797310, кл,- 73-295, 1973.