SU850286A1 - Устройство автоматического регулировани уРОВН МЕТАллА B КРиСТАллизАТОРЕ - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к средствам автоматизации производственных процессов в металлургии ипредназначено дл  автоматического управлени  процессом непрерывной разливки металла. ,.

Известно устройство автоматического регулировани  уровн  металла в кристаллизаторе , содержащее датчик и задатчик уровн  металла в кристаллизаторе, соединенные со входами регул тора, выход которого св зан с исполнителыа ч « механизмом , перемещакицим стопор ковша I

Недостатком этого устройства  вл етс  наличие двух последовательно соединенных интегрирукщих звеньев исполни- ,j тельный механизм и объект регулировани « ()ггалеразливочный ковш-кристаллизатор , что существенно затрудн ет обеспечение гстойчивости системы регулировани  и ограничивает ее практическое менение. Кроме того, в этом устройстре не учитываетс  одно из основных возмущений - изменение уровн  металла в стаперазливочном ков&ге от максимума

до нул . Это имеет место прн непрерывной разливке металла непосредственно из разливочного ковща в кристаллизатор. При этом происходит ухудшение качества стабилизации уровн  металла в кристаллизаторе , что ведет к нарушению процесса кристаллизации слитка.

Известно также устройство автоматичёского регулировани  уровн  металла в кристаллизаторе, где учитываетс  изменение уровн  металла в ковше. Оно содержит датчик и задатчик уровн  металла в кристаллизаторе, соединенные со входами регул тора, к другому входу которого через преобразователь подклю-

/чен датчик уровн  металла в ковше, а выход регул тора св зан с механизмом сгопора разливочного ковша 2.

Дл  реализации этого устройства необходима установка специальных датчиков уровн  на сталеразливочном ковше , что вызывает дополнительные неудобства приобслуживании установки непрерывной разливки стали и, кроме

того, надежность существующих датчиков уровн  на сталеразливочном ковше -в услови х цеха недостаточно высока, что понижает надежность всего устройства .

Наиболее близким к .предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  устройство автоматического регулировани  металла в кристаллизаторе, содержащее последе- ю вательно соединенные эадатчик уровн  металла в кристаллизаторе, 1-ый элемент сравнени , усилитель мощности, исполнительный гидроцшшндр и датчик положени , выход которого св зан со 15 2-ым входом 1-го элемента сравнени , с 3-им входом которого соединен выход датчика уровн  металла в кристаллизаторе З.

В этом устройстве дл  придани  ус- 20 тойчивости системе регулировани  используетс  отрицательна  обратна  св зь по положению выходного штока исполнительного гидроцилиндра. Однако изменение расхода металла через пару сто- 25 пор.-стакан в процессе разливки металла вследствие изменени  уровн  металла в ковше не компенсируетс . В результате уровень металла в кристаллизаторе поддерживаетс  нестабильно, что ведет к 30 ухудшению качества слитка.

Цель изобретени  - повьшение точности и надежности устройства автоматического регулировани  уровн  металла . в кристаллизаторе.35

Эта цель достигаетс  тем, что устройство автоматического регулировани  уровн  металла в кристаллизаторе, содержащее датчик уровн  металла, задат- чик металла, выход которых сое-40 динен со входом первого элемента сравнени , усилитель мощности, вход которого соединен с выходом первого элемента сравнени , а выход - с исполнительным гидроцилиндром выход гидроцилиндра 45 соединен с датчиком положени , а выход датчика положени  соединен со входом первого элемента сравнени , дополнительно содержит последовательно соединенные датчик перепада давлени  50 2-ой элемент сравнени , 1-ый блок коэффициентов, 3-ий элемент сравнени , 2-ой блок коэффициентов и нелинейный блок, выход которого подключен к управл ющему входу усилител  мощности, а 55 вход датчика перепада давлени  св зан со вторым выходом исполнительного гидроцилиндра, 1-ый блок смещени .

вьлсод которого соединен со 2-ым входом 2-ого элемента сравнени , 2-ой блок смещени  и 4-ый элемент сравнени , 1-ый и 2-ой входы которого св заны с выходом датчика положени  и вьпсодом 2-ого блока смещени  соответственно, а выход - со 2-ым входом 3-его элемента сравнени .

Такое устройство дает возможность компенсировать возмущение, действующее на систему регулировани , т.е. компенсировать изменение расхода металла через пару стопор-стакан при изменении уровн  металла в ковше в процессе разливки металла. Причем такое устррйство характеризуетс  высокой надежностью и простотой, так как дл  получени  информации об уровне металла в ковше используетс  датчик перепада давлени  в исполнительном гидроцилиндре, которы обычно уже установлен, так как датчи ки перепада давлени  широко используютс  в след щих приводах с применением гидравлических исполнительных механизмов дл  коррекции систем регулировани  с тем, чтобы система удовлетвор ла требуемым показател м качества. Эти датчики встраиваютс  внутрь исполнительного механизма, не име  непосредственной св зи со сталеразливочным ковшом, наполненньв1 расплавленш 1м металлом.

На чертеже изображена структурна  схема устройства.

Устройство содержит исполнительный гидроцилиндр , усилитель 2 мощности, датчик 3 уровн  металла в кристаллизаторе , задатчик 4 уровн  металла в кристаллизаторе , стопор 5, сталеразливочный .ковш 6, датчик 7 положени , эле- . мент 8 сравнени , датчик 9 перепада давлени  элемент 10 сравнени , блок 11 смещени  блок 12 коэффициентов, блок 13 смещени , элемент 14 сравнени  , элемент 15 сравнени , блок 16 коэффициентов нелинейный блок 17.

Устройство работает следующим образом .

Claims (1)

1. Исполнительный гидроцилиндр 1 управл емый усилителем 2 МО1ЦНОСТИ, в зависимости от рассогласовани  между датчиком 3 уровн  металла -в кристаллизаторе и задатчиком 4 уровн  металл :ла в кристаллизаторе перемещает стопор 5 сталеразливочного ковша 6 до тех пор пока сигнал с выхода датчика 7 положени  не скомпенсирует на 5 элементе 8 сравнени  это рассогласование . Усилие, развиваемое исполнительны гидроцилиндром, определ етс  выражением ьт сг |ес бмт сила инерции; активна  площадь гидроцнлнндра; перепад давлени  на порш не гидроцилиндра; сила в зкого трени ; сила сухого трени ; сила веса стопора; выталкивающа  сила, действующа  на стопор в жид ком металле. При работе в стационарном режиме .т - РСТ так w: u . Ч- (Н - h), где площадь поперечного сечени суопора; высота уровн  -металла в ковше; высота конца стопора над уровнем стакана сталеразливочного ковша, то - удельный вес расплавленного металла. Так как высота стопора над уровне стакана определ етс  положением шток исполнительного гидроцилиндра, т.е. - b, где X - положение штока исполнительного гидроцилиндра, Ь - кон , то. Расход металла через, пару стопорстакан определ етс  выражением д «lltfed f 2gH , h, где коэффициент расхода; d - диаметр разливочного стака gf - ускорение силы т жести, и дл  поддержани  посто нного расход необходимо измен ть коэффициент усил ни  усилител  мощности обратно пропорционально . Сигнал с датчика 9 перепада давле НИН, пропорциональный величине F&P с обратным знаком суммируетс  с сигн 6 ЛОМ, соответствующим P-gj, , снимаемым с блока 11 смещени , проходит через блок 12 коэффициентов с коэффициентом, пропорциональным /TJf , и на элементе 15 сравнени  с ним суммируетс  сигнал, пропорциональный величине х - b , полученный с выхода датчика 7 положени  и блока 3 смещени  на элементе 14 сравнени . Далее он проходит через блок 16 коэффициентов с коэффициентом,; пропорциональным величине 2д , и нелинейный блок 17, ВЫПОЛНЯЮ1ЦИЙ операции извлечени  квадратного корн . В результате получаетс  , пропорциональный величине. V 2дН, который управл ет коэффициентом усилени  усилител  2 мощности, поддержива  неизменным коэффициент усилени  пр мого тракта системы регулировани  уровн  металпа в кристаллизаторе при изменении уровн  металла в стаперазливочном ковше , чем достигаетс  noBbmieHrfe точности поддержани  Уровн  металла в крис-, таллизаторе и надежность работы iустановки непрерывной разливки металлов . Формула изобретени  Устройство автоматического регулировани  уровн  металла в кристаллизаторе, содержащее датчик уровн  металла, задатчик уровн  металла, выход которых соединен со входами первого элемента сравнени , усилитель мощности, вход которого соединен с выходом первого элемента сравнени , а выход - с исполнительным гндроцилиндром, выход гидроцилиндра соединен с датчиком положени , а выход датчика положени  соединен со входом первого элемента сравнени , отличающеес  тем, ЧТО, с целью повьш1ени  точности И 11адёжности, оно дополнительно содерсит датчик перепада давлени , два блока смещени , три элемента сравнени , два блока коэффициентов, нелинейный блок, причем датчик перепада давлени  соединен с первым входом второго элемента сравнени , второй вход которого соединен с первым блоком смещени , а выход второго элемента сравнени  соединен со входом первого блока коэффициентов, выход первого блока коэффициентов соединен с первым ходом третьего элемента сравнени . второй же вход его соединен с выхо