Устройство для регулирования нагрева металла

Устройство для регулирования нагрева металла

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

I !

О П И С--А Н И- И

И ЗОБРЕТЕ H ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик (и)726198 (6 1 ) Дополнительное к авт. с вид-ву (22) Заявлено 06. 10.77 (2I ) 2529 190/22-02 (51)М. Кл. (с присоединением заявки М

С 21 О 9/70

Пкудерстеенньй кеинтет

СССР (23) Приоритет

Опубликовано 05,04,80, Бктллетеиь М 13 ао делен изобретений и еткрнтнй . (53) УЛ К 62 1. 783. 224 (088.8) Дата опубликования описания 05.04.80

С. М. Николаев, Е. И. Казанцев, С. П. Ефименко, Ю. Л. Курбатов, С. H. Игнатьев, В. И. Илющенко и Г. Г. Пятышкин (72) Авторы изобретения

Донецкий ордена Трудового Красного Знамени политехнический

I институт (7!) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ

НАГРЕВА МЕТАЛЛА

Изобретение относится к металлургической промышленности и может найти применение при автоматическом управлении нагрева металла в нагревательных печах, например, в рекуперативных нагревательных колодцах.

Известно устройство для регулирования нагрева металла, содержащее термопару, встречно включенный с ней задатчик температуры, блок памяти, блок сравнения, исполняющий роль двухпозиционного регулятора, вывод которого подключен к ис-, полнительному механизму, кинематически связанному с регулирующим органом расхода топлива.

Недостатками известного устройства является то, что оно не обеспечивает . высоких технико- экономических показателей и производительности нагревательных колодцев.

Целью изобретения является повышение технико-экономических показателей и производительности нагревательных колодцев.

Поставленная цель достигается за счет того, что устройство для регулирования нагрева металла дополнительно снабжено термопарой, включенной встречно основной термопаре, делителем напряжения и релейным блоком с устройствами выдержки времени на замыкание и размыкание контактов выходнсго реле, причем вход релейного блока подключен к выходу блока сравнения, дополнительная и основная термопары подсоединены ко входу блока памяти через замкнутые контакты выходного реле релейного блока с выдержкой времени на размыкание и встречно подключены к выходу блока памяти через делитель при помощи нормально разомкнутых конта.ктов выходного реле с выдержкой времени на замыкание, а задатчик температуры соединен с блоком сравнения через нормально замкнутые контакты выходного реле.

Контроль температурного перепада осуществляется с помощью 2-х термоiiap, установленных в заранее выбранных при фиксированном расходе топлива хо- " лодной и горячей" точках рабочего пространства колодца, при этом переI ключение расхода топлива на другое фиксированное положение, например, с максимального на минимальйый, приводит к тому, что холодная и горячая точки меняются местами. Существующий к этому моменту градиент температур уменьшается 10 за счет теплообмена и излучения, температурное поле выравнивается (более"холодные участки прогреваются, более горячие — остывают). Так в каждый момент автоматически учитывается темпе- 15 ратурное состояние колодца, зависящее от температуры посаженного металла, его марки, первоначальной температуры колодца, и т.д., и не требуется хранения многочисленной информации о предыду- 20 щих нагревах.

В процессе разогрева колодца, осушест«, вляемого на максимальном расходе топлива, постоянно изменяется разность температур между термопарами 8, и О и в момент достижения одной из них заданной температуры (например, 8» =- 6 +. устройство запоминает перепад температур ла„= „- О и одновременно переклю= чает отопление колодца на минимальный режим работы. При этом изменяется аэродинамика пространства колодца, факел укорачивается, эона максимальной температуры факела перемещается к передней стенке, где расположено горелочное устройство. Происходит выравнивание температуры рабочего пространства как эа счет теплообмена" между участкамй колодца, имеющими градиент температуры, так и за счет подогрева укороченным факелом более холодного участка вблизи газого-, релочной вставки.

Сигнйл на включение максимального расхода топлива выдается устройством в момент равенства температур 8» и 8 или же при достижении заданного пере-! нада А 6» 9» — 8g Определяемого KBK

I 9 К, где К - задаваемый (О w к w 1) коэффициент пропорциональ ности между перепадами температур ь6» и д О, в моменты о гключеиия и включения максимального расхода топлива.

Затем цикл. повторяется, Новое увелйчение температур в пространстве печи

55 (в том числе 8» и 6 ) будет происходить с более высокой температуры, но с меньшим перепадом между ними по сравнению с предыдущим циклом.

726198

Устройство запоминает новый перепад температур а О в момент достижения.

8» = 9 од, переключает расход топлива на минимальный режим работы, а при выравнивании температуры рабочего пространства печи с перепадом ЬВ,—

= <0< К вновь переключает расход топлива на максимальный режим и т. д.

На фиг. 1 изображена блок-схема для регулирования нагрева металла; на фиг.

2 — схема блока сравнения; на фиг. 3— процесс нагрева металла при использовании изобретения.

Устройство для регулирования нагрева металла включает в платино-платинородиевые термопары 1 и 2, блок 3 сравнения, блок 4 памяти, делитель 5, задатчк 6 температуры, промежуточные реле

7 (Р1) и 8 (P2), исполнительный механизм 9 и регулирующие органы 10, 11 расхода газа и воздуха.

Термопара 1 включена встречно с эадат чиком 6 температуры и соединена с блоком 3 сравнения. Причем задатчик 6 подключен с термопарой 1 и блоком 3 сравнения через нормально закрытые контакты реле (8) Р2, Термопара 2 включается встречно с . термопарой 1 при помощи нормально открытого контакта реле 8 (P2) и получаемая дифференциальная термопара 12 подключена ко входу блока 4 памятичерез нормально закрытые контакты Р2 с выдержкой времени на размыкание.

Одновременно дифтермопара подключена встречно с выходом блока 4 памяти через делитель 5 с помощью нормально разомкнутых контактов Р2 с выдержкой времени на замыкание и с входом блока

3 сравнения. Выход блока сравнения соединен с исполнительным механизмом

9 и своими контактами. открыть" (О ), и "закрыть (3 ) с промежуточными реле

Р1 (см. фиг 2) . Исполнительный механизм 9 соединен с помощью механической связи с регулирующими заслонками подачи газа 10 и воздуха 11.

Устройство работает следующим об- ° разом.

В начале нагрева эадатчик 6 вклю-, чен встречно с термопарой 1 через нормально замкнутые контакты Р2. Суммирующий сигнал подается на блок 3 сравнения, который выдает сигнал исполнительному механизму 9,пля включения отопления на максимальный расход топлива..

В момент достижения О», заданной ! температурыО о блок 3 сравнения пере5 7261 ключает расход газа на минимальный и одновременно включает промежуточное ре ле 8 — (Р2), которое своими нормально замкнутыми контактами подключает термопару 2. Сигнал соответствующий раэ-.5 ности температур 8 и О подается в блок памяти 4 через нормально замкнутые контакты реле 8 - (Р2), имеющие выдержку времени на размыкание (в момент включения реле 8 — (Р2) они замкнуты). Пос- 10 ле фиксации сигнала ь В„, в блоке 4 памяI ти эти контакты..размыкаются, в нормально разомкнутые контакты Р2, с выдержкой времени на замыкание, замыкаются.

Фиксированный сигнал иэ блока 4 памяти через делитель 5, имеющий эадатчик: кратности деления сигнала, включается встречно с помощью этих контактов с.дифтермопарой 1-2. Результирующий сигнал подается HB блок 3 сравнения который при отсутствии его срабатывает и выдает сигнал исполнительному механизму для переключения отопления на максимальный расход. Одновременно включается реле

7 (Р1), которое своими нормально замкнутыми контактами разрывает цепь реле

8 (Р2), которое в свою очередь разрывает цепь термопары 2 и подключает задатчик

6 температуры. При этом происходит стирание предыдущего сигнала с блока 4 па-

/ мяти.

Затем цикл повторяется до тех пор, пока разность температур б4 и 8 недостигнет максимально допустимой или станет равной О (фиг. 3). .35

Использование изобретения для регулирования нагрева металла упрощает и удешевляет конструкцию по управлению расходом топлива, устраняет предваритель40 ный анализ нагревом металла и состав-1 пения расчетных программ регулирования.

1 Устройство для регулирования нагрева металла, содержащее термопару, встречно включенный с ней задатчик температуры, блок памяти, блок сравнения, исполня ющий роль двухпозиционного регулятора, вывод которого подключен к испольительному механизму, кинематически связанному с регулирующим органом расхода топлива, отличающееся тем,что, с целью повышения технико-экономичес-:, ких показателей-и производительности нагревательных колодцев, оно дополнительно снабжено термопарой включенной встречно основной термопвре, делителем напряжения и релейным блоком с устройствами выдержки времени нв замыкание и размыкание контактов выходного реле, причем . вход релейного блока подключен к выходу блока сравнении, дополнительная и основ ная термопары подсоединены ко входу блока памяти через нормально замкнутые контакты выходного реле релейного блока с выдержкой времени на замыкание и встречно подключены к выходу блока памяти через делитель при помощи нормально разомкнутых контактов выходного реле с выдержкой времени на замыкание, а задатчик темнературы соединен с блоком сравнения через нормально замкнутые контакты выходного реле. Источники информации

1 принятые во внимание при экспертизе

1. Глинков М. A. и рр. Сталь", 1973, 34 2, с. 171-173.

Применение изобретения повышает качество нагрева металла за счет снижения перепада температур, сокращает время на-45 грева садкИ, так KBK при максимальном расходе топлива коэффициент теплоотдачп факела металлу и кладке - максимальный, что приводит к увеличению произ- водительности и экономичности нагревательных колодцев и повышению газовой производительности прокатного стана на 1"52%, Формула изобретения

726198

/ад

РюРух фи2. 2

1 стремя фиг. 7

Составитель А. Абросимов

Редактор E. Братчикова ТехредМ. Келемеш Корректор В. Сининкая

Заказ 608/24 Тираж 608 Подписное

11ЙЙИПИ Гос гд рственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж- 35, Раушская наб., д. 4/ з

Филиал ППП "Патент,, г. Ужгород, ул. Проектная, 4