Устройство для автоматического запуска и регулирования уровня жидкого металла в кристаллизаторе машины непрерывного литья стали

Устройство для автоматического запуска и регулирования уровня жидкого металла в кристаллизаторе машины непрерывного литья стали

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик рт,730460

<Щ :Ъ с.

l (63) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 270178 (21) 2573768/22-02 с присоединением заявки Мо (51)М. Кл.

В 22 D 11/16

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открыти и (23) Приоритет—

Опубликовано 30.04.80. Бюллетень №16 . Дата опубликования описания 004.80 (53) УД 62 1 . 74 6 . .27 (088.8) (72) Авторы изобретения

С.A. Филатов и О.К. Храпченков

1 („ ."... ; (.. с:.": (71) Заявитель (54) УСТРОЯСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ЗАПУСКА

И РЕГУЛИРОВАНИЯ УРОВНЯ ЖИДКОГО МЕТАЛЛА

В КРИСТАЛЛИЗАТОРЕ МАШИНЫ НЕПРЕРЫВНОГО

ЛИТЬЯ СТАЛИ

Устройство относится к черной металлургии, а точнее — к машинам непрерывного литья стали (МНЛС), работающих самостоятельно или в общей линии с прокатным станом и другими механизмами, связанных непрерывным слитком.

Известно устройство регулирования уровня, которое содержит измеритель тп уровня жидкого металла, задатчик уров ня, регулятор уровня, релейный индикатор заданного уровня, злектропривод тянущих валков или систему многодвигательного злектропривода механизмов

МНЛС вЂ” качания кристаллиэатора, тяну-15

В и щих валков и перемещения затравки, на которые помимо общего сигнала задания скорости воздействует сигнал с выхода регулятора уровня жидкого металла (11. 20

Недостатки устройства состоят в том, что механизмам МНЛС скорость задается оператором с поста управления и, как правило, к моменту автозапуска не соответствует скорости поступления струи жидкого металла в кристаллиэатор, что приводит к излишйей колебательности системы регулирования при выравнинании скоростей поступления струи жидкого металла в 30 кристаллиэатор и вытягивания слитка и установления заданного уровня жидкого металла в кристаллиэаторе. При на— личин в устройстве интегральной части регулятора уровня разница скоростей вытягивания слитка и поступления струи жидкого металла в кристаллизатор, вызванная различными причинами (например, иэ-за ошибки оператора н выборе скорости, изменения уроння жидкого металла в промежуточной емкости и др.), устраняется за счет интегральной части регулятора уровня, однако, после прекращения подачи струи жидкого металла в кристаллизатор вход регулятора уровня отключается и тогда возможно изменение выходного сигнала регулятора иэ-эа дрейфа нуля его усилителя.

Отмеченные недостатки отрицательно сказываются на качестве непрерывного слитка и являются одной из причин прорывов жидкого металла.

Цель изобретения — улучшение качества регулирования уровня металла в кристаллиэаторе и предотвращение прорывов.

Цель достигается тем, что н устройство, содержащее измеритель уровня жидкого металла н кристаллиза730460

60 торе, задатчик уровня, пропорциональный или пропорционально-дифференциальный регулятор уровня, релейный индикатор заданного уровня и систему многодвигательного электропривода механизмов MHJIC — качания кристаллизатора, тянущих валков, перемещения

5 затравки и других механизмов, работающих в общей линии МНЛС, например, прокатного стана, имеющую общий регулятор скорости, вводится два канала, один из которых, канал задания скорости, включен между входом общего регулятора скорости и двумя датчиками, установленными в корпусе кристаллиэатора, а второй, астатический канал поддержания заданно- !5

ro уровня, включен между другим входом общего регулятора скорости и выходом задатчика уровня.

На чертеже представлена блок-схема устройстна для автозапуска и 20 регулирования уровня жидкого металла в кристаллизаторе МНЛС.

Устройство содержит систему многодвигательных электроприводов МНЛС, механизма 1 качания кристаллизатора, механизма 2 тянущих валков, механизма 3 перемещения затравки и работающего в общей линии с МНЛС прокатного стана 4, имеющую общий регулятор 5 скорости, у которого на входе имеется -.ðè канала. Первый — канал задания ЗО скорости — сожержит датчики б и 7, установленные в корпусе кристаллизатора на определенном расстоянии друг от друга, клю -a 8 и 9, генератор 10 частоты !, счетчик 11 импульсов, 35 преобразователь 12 код-напряжение

t l 4 множительно-делительное устройство

13, коммутатор 14 и задатчик 15 интенсивности. Второй — астатический канал поддержания заданного уровня содержит коммутатор 16, нуль — орган

17, генератор 18 частоты {, ключи 19 и 20, реверсивный счетчик 21 импульсов, реверсивный преобразователь 22 код-напряжение и переключатель 23 задания скорости в 45 ручном режиме. Третий — статический канал поддержания заданного уровня содержит коммутатор 24 и пропорционально-дифференциальный регулятор 25 уровня. Входы коммутаторов 16 и 24 Я) соединены с выходом блока 26, содержащего усилитель 27 и задатчик

28. Вход блока 26 соединен с выходом измерителя 29 уровня, содержащего источник гамма-излучения 30, газоразрядные счетчики 31 и измерительный блок 32, Выход блока 26 соединен также через коммутатор

33 с входом релейного индикатора

34 заданного уровня, содержащего усилитель 35 и реле 36.

В исходном положении перед начаком разливки металла коммутаторы 14, 16, 24Ä 19, 20 закрыты. Сигнал на выходе регулятора 5 скорости равен нУлю. При 65 подаче жидкого металла в кристаллизатор МНЛС и достижении уровня, фиксируемого датчиком 7, открываются ключи 8, 9 и коммутатор 33, Импульсы с частотой {„ поступают на вход счетчика 11 с ныхода генератора 10.

При достижении жидким металлом уровня в кристаллиэаторе, фиксируемого датчиком б, ключи 8 и 9 закрываются и прекращают подачу импульсов на вход счетчика 11. Дискретный сигнал с выхода счетчика 11 с помощью преобразователя 12 код-напряжение и множительно-делительного устройства 13 преобразуются н аналоговый сигнал напряжения. неличина которого соответствует заданию скорости механизма МНЛС и скорости поступления струи жидкого металла в кристаллизатор. При достижении жидким металлом эоны действия измерителя 29 уровня начинает изменяться сигнал с выхода измерительного блока 32, Этот сигнал сравнивается с сигналом задатчика 28 на входе усилителя 27.

При достижении жидким металлом уровня в кристаллизаторе, соответствующего уставке задатчика 28, на выходе усилителя 35 появляется сигнал, включающий реле 36. С помощью контактов реле 36 открываются коммутаторы 14, 16, 24. Коммутатор 14 через задатчик 15 интенсивности подключает к входу регулятора 5 скорости канал задания скорости. Коммутаторы 16 и 24 подключают астатический и статический каналы поддержания заданного уров ня к выходу задатчика 26 уровня. Начинается антозапуск электроприводов механизмов МНЛС и вытягивание слитка из кристаллизатора. Статический канал с пропорционально-дифференциальным регулятором 25 обеспечивает необходимое качество процесса отработки рассогласования по уровню жидкого металла в кристаллизаторе. При отклонении уровня жидкого металла н кристаллиэаторе от заданного появляется сигнал на выходе нуль-органа 17 и в зависимости от знака сигнала открывается ключ 19 или 20, импульсы с частотой { ïoñòóïàþò на шину сложения или шину вычитания реверсивного счетчика 21 с выхода генератора 18. Преобразователь 22 коднапряжение преобразует дискретный сигнал с выхода реверсивного счетчика 21 в аналоговый сигнал напряжения, соответствующий отклонению уровня жидкого металла в кристаллизаторе от заданного. Благодаря астатическому каналу на входе регулятора 5 скорости скорость вытягивания слитка иэ кристаллизатора равна скорости поступления струи жидкого металла в кристаллизатор, при этом уровень жидкого металла в кристаллизаторе соответствует заданной величине. Сиг, нал задания регулятора 5 скорости равен алгебраической сумме сигпалон

730460 по каналу задания (с выхода эадатчика 15 интенсивности и по астатическому каналу с выхода реверсивного преобразователя 22 код-напряжение) в установившемся режиме, а в переходных режимах, при отработке, например, рассогласования по уровню, к ним добавляется сигнал по статическому каналу от пропорционально-дифференциального регулятора 25 уровня.. В режиме выдача заднего конца, когда прекращает- 10 ся подача струи жидкого металла в кристаллизатор, коммутаторы 16, 24 закрываются, механизмы МНЛС продолжают вытягивать слиток со скоростью определяемой алгебраической суммой )$ сигналов канала задания и астатического канала на входе регулятора 5 скорости.

В случае необходимости изменить скорость вытягивания слитка можно воспользоваться переключателем 23, с помощью которого, отрывая ключ

19 или 20, на шину сложения или шину вычитания реверсивного счетчика 21 будут поступать импульсы с генератора 18 до тех пор, пока механизмы МНЛС не достигнут заданной скорости. после чего ключи 19 или 20 закрываются возвратом переключателя 23 в исходное положение.

Приведенная блок-схема и описание устройства достаточно хорошо показывают его преимущества перед существующими устройствами, предназначенными для регулирования уровня жидкого металла в кристаллиэаторе и 35 автоэапуска МНЛС. Во-первых, скорость поступления струи жидкого металла в кристаллиэатор в начале каждой разливки может быть различной, что затрудняет оператору выбор задания @ скорости для механизмов МНЛС. К моменту автоэапуска по каналу задания скорости на выходе множительно-делительного устройства формируется сигнал,:.соответствующий скорости поступления струи жидкого металла в кристаллиэатор. Благодаря датчикам, установленным в кристаллизаторе на строго определенном расстоянии друг от друга, при различной скорости заполнения кристаллиэатора 50 будет различное заполнение счетчика, то есть количество импульсов, которое поступит с генератора 1 на вход счетчика будет различным и, следовательно, напряжение на выходе пре- $5 обраэователя код-напряжение также будет различное. При большей скорости поступления струи жлдксйо металла в кристаллиэатор на выходе преобразователя код-напряжение будеТ меньшее по величине напряжение. Это напряжение в множительно-делительном устройстве преобразуется в сигнал, соответствующий заданию скорости электроприводом МНЛС, равной скорости поступления струи жидкого металла в крис- 5 таллизатор. Во-вторых, после прекращения подачи струи жидкого металла в кристаллиэатор в режиме выдача заднего конца необходимо отключить контур регулирования уровня металла в,кристаллиэаторе. При снятии сигнала с входов статического и астатического каналов поддержания заданного уровня на выходе реверсивного преобразователя код-напряжение астатического канала будет сохраняться сигнал, отражающий коррекцию по уровню металла в кристаллизаторе первоначального сигнала, заданного в начале разливки по каналу задания скорости. Поэтому в устройстве при отключении эадатчика уровня не будет происходить изменения скорости механизмов МНЛС, вытягивающих слиток.

Таким образом, устройство обеспечивает лучшее качество регулирования уровня жидкого металла в кристаллизаторе, процесс автозапуска в работу механизмов МНЛС и др., работающих в общей линии с МНЛС, после прекращения подачи струи жидкого металла в кристаллиэатор, что позволяет предотвратить прорывы жидкого металла из кристаллизатора, улучшить качество металла, уменьшить простои МНЛС, а также обеспечивает докатку металла в заданном режиме и в случае совмещения разливки с прокаткой металла.

Формула изобретения устройство для автоматического запуска и регулирования уровня жидкого металла в кристаллиэаторе машины непрерывного литья стали, содержащее измеритель уровня жидкого металла в кристаллизаторе, задатчик уровня, регулятор уровня, релейный

Индикатор заданного уровйя и систему многодвигательного электропривода механизмов качания кристаллизатора, тянущих валков, йеремещения затравки, прокатного стана, имеющих общий регулятор скорости, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения качества регулирования уровня металла в кристаллиэаторе и предотвращения прорывов металла, оно до полнительно содержит канал задания скорости, содержащий два.датчика, установленных в корпусе кристаллизатора, выходы которых соединены с входом ключа, выход ключа соединен с входом другого ключа, включенного между выходом генератора частоты j и входом счетчика импульсов, выход которого через преобразователь коднапряжение, множительно-делител .ное устройство, коммутатор и задатчик интенсивности соединен с одним иэ входов общего регулятора скорости; канал поддержания заданного уровня, 730460

Составитель A. Абрасимов

Редактор М. Ликович . Техред Ж..Кастелевич Корректор В. Бутя а

Заказ 1415/3 Тираж 889 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 содержащий коммутатор, вход которого соединен с выходом задатчика уровня, а выход соединен с входом нуль-органа, два выхода которого соединены с входами ключей, один из которых включен между входом сложения реверсивного счетчика и генератором частоты f, а другой включен между входом вычитания реверсивного счетчика и генератором частоты 1, другие входы ключей соединены с переключателем задания скорости в ручном режиме, выход реверсивного счетчика через реверсивный преобразователь коднапряжение соединен с другим входом общего регулятора скорости.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Патент Англии Р 1449846, кл..Б 22 D, 1972.