Устройство для безотходного раскроя слитка на машинах непрерывного литья металла

Устройство для безотходного раскроя слитка на машинах непрерывного литья металла

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

CoIo3 Советскик

Сециавктичесник

Республнк (63) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлеио020278 (23) 2576416/22-02 (53)PA KnÇ

В 22 О 11/16 с присоединением заявки ¹

Гоеуяярствениый комитет

СССР

4о делам изобретений н отнрытяй (23) Приоритет

Опубликовано 30.10.80. Бюллетень № 40

Дата опубликования описания 31.1080 (53) УДК6 2 1. 746 . . 27 (088.8) 1

Б. И. Красиов, N. М. Туркин, Г. A. Смирнов и Л. И. Тедер (72) Авторь изобретения

Всесоюзный научно-исследовательский институт автоматизации черной металлургии (71) Заявитель (5.4 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ БЕЗОТХОДНОГО РАСКРОЯ СЛИТКА

HA МИНИНАХ НЕПРЕРЫВНОГО ЛИТЬЯ МЕТАЛЛА

Изобретение относится к области технологических процессов, точнее к непрерывному литью металлов, и может быть использовано в системах автоматической резки непрерывного слитка на задаваемые мерные заготовки установок непрерывной разливки металла.

Известно устройство для безотход- 10 ного раскроя слитка на заданные мерные заготовки на многьручьевых машинах непрерывного литья заготовок (ИНЛЭ) в конечный период разливки, состоящее иэ датчика длины слитка, 15 прибора для измерения текущей длины заготовки по информации от датчика длины слитка, эадатчика мерной длины заготовки, прибора для измерения длины слитка в машине, запоминающего 20 устройства мерной длины заготовки, логического элемента И, сумматора длины слитка в машине в любой момент времени, датчика конца слитка в кристаллизаторе, другого логического 25 элемента И, запоминающего устройства длины слитка.в машине в конечный период разливки, вычислительногQ устройства, осуществляющему безотходный раскрой оставшейся части слитка flj- 3p

Также известно устройство для безотходного раскроя слитка на многоручьевых МНЛЗ в конечный период разливки, состоящее из датчика длины слитка, многофункционального прибора, измеряющего, в частности, текущую длину заготовки по информации от датчика длины слитка, общую длину слитка в каждом ручье в данный момент времени и выдающего сигнал в момент достижения слитком длины кратной мерной длине в каждом ручье, сумматора, определяющего потребное количество жидкого металла, которое необходимо долить в ручей для получения слитка, кратного заданной мерной длине, датчика ручного ввода мерной длины, датчика ручного ввода недостающей длины в слитке до кратного значения (датчик ручного ввода кратности), общего сумматора, вычисляющего количество жидкого металла, потребное для получения во всех ручьях в текущий момент времени слитков, крат-. ных заданным мерным длинам, сумматора- анализатора,вычисляющего разность между располагаемым и потребным количеством металла, датчика веса металла в промежуточной емкости, сигналиэатора, определяющего, 774784

Y. = y. - X . (i c

Х ° СХ (((Y- =Р + -Х .для

1 и c ! ) хс где E . — сигнал, эквивалентный заданH ной мерной длине;

40 х, — выходной сигнал многофунк( ционального прибора, пропорциональный длине слитка х( отсчитываемый от линии реза; х — сигнал эквивалентный велис

1 чине х, дополняющей слиток 45 с каждого ручья до значения, кратного („ .

Величина х„ должна удовлетворять равенству

X+ c= И, где 2 — расстояние, отсчитываемое от уровня металла в кристаллизаторе до линии установки устройства реза слитка

n — любое целое положительйое число.

Сигналы с выходов отдельных блоков суммирования поступают на соответствующие входы общего сумматора, вычис- 60 ляющего общее количество жидкого металла, потребное для получения во всех ручьях в текущий момент времени слитков, в точности кратных заданным мерным длинам. á5 что масса жидкого металла осталась в промежуточной емкости на одну мерную заготовку, блока логики, дающий разрешения на прекращение подачи металла в ручьи, исполнительных меха низмов, управляющих стопорами промежуточной емкости (2).

Известное устройство работает следующим образом. Сигнал от датчика длины слитка каждого ручья поступает на свой вход многофункционального прибора; который измеряет, в частности текущую длину заготовки, общую длину слитка в каждом ручье в данный момент времени и выдает сигнал на вход блока логики с кратности слитка в соответствующем ручье. Выходной 15 сигнал с многофункционального прибора общей длины слитка в ручье поступает на вход индивидуального блока суммирования. На второй вход блока суммирования поступает сигнал от датчика 2О .ручного ввода заданной мерной длине заготовки (E ). Ha третий вход этого 1 блока суммирования поступает сигнал с датчика ручного ввода кратности (хс) . Блок суммирования формирует

25 сигнал Y; (i = 1,2,3,4 — номер ручья), пропорциональный количеству жидкого металла, которое необходимо долить в.данный ручей для получения слитка, кратного заданной мерной длине.

С этой целью каждый сумматор решает уравнения

Сигнал с общего блока суммирования поступает на вход сумматора-анализатора. На другой вход сумматорааналиэатора поступает сигнал с датчика веса металла в промежуточной емкости. Сумматор-анализатор формирует сигнал, пропорциональный разности между расцолагаемым и потребным количествами металла и этот сигнал поступает на вход сигнализатора. Когда разность между располагаемым и потребным количествами металла будет равна массе одной мерной заготовки, сигна-. лизатор срабатывает и сигнал поступает на вход блока логики. Блок логики формирует команды на закрытие стопоров промежуточной емкости по сигналам наступления кратности слитков в ручьях от многофункционального прибора и команды от сигналиэатора.

Одновременно.в блоке логики формируется сигнал запрета на закрытие последнего ручья, сигнал наступления кратности которого поступил последним, и внего поступает весь оставшийся жидкий металл..

В частности для четырехручьевой

МНЛЗ блок логики реализует следующие логические функции:

=ю„и (= <Э и

F = Ql@H Г где f =: F„F F>+F F Г,,+Г F3F„+ F F F„ а„,ш,(ю,ж, - выходные сигналы многофункционального прибора 2 кратности слитков мерной длине

F,F3 F-сигналы прекращения подачи металла в соответст- . вующие ручьи.

Недостаток известных устройств для беэотходного раскроя слитка в конечный период разливки заключается в том, что в них не учитывается величина усадки слитка в процессе его охлаждения.

Усадка слитка с достаточной точностью может быть рассчитана для каждой секции охлаждения по формуле

СР где — коэффициент линейного расширения стали; — длина слитка в секции, мм1 — средняя температура слитка ср в секции, С.

Температура слитка может меняться в процессе разливки металла и зависит от температуры разливаемого металла, условий охлаждения слитка в кристаллиэаторе; в секциях вторичного охлаждения и скорости вытягивания непрерывного слитка.

Например, температура жидкого металла, поступающего в кристаллиэатор, колеблется от 1550 до 1570 С, температура слитка на выходе иэ кристаллиэатора колеблется от 1100

774784 до 1300 С, каждая секция вторичного охлаждения слитка на современных машинах их не менее 8 имеют свои предельные значения температуры слитка, а в районе пореза слиток имеет температуру от 700 до 900 С. Длина слитка в ручье может достигать не менее 45 м. Если принять среднюю температуру слитка 1050 С, длину оставшегося мерного слитка 45 м, то величина усадки слитка составит более

500 мм.

Таким образом, при подсчете и последующем сравнении количества располагаемого и потребного металла могут возникнуть значительные ошибки, приводящие к нарушению безотходного раскроя слитков в конечный период раэ ливки.

Целью изобретения является беэотходнь и раскрой слитка на заданные мерные длины на многоручьевых МНЛЗ в конечный период разливки, что увеличивает эыход мерных заготовок с МНЛЗ.

Указанная цель достигается тем, что устройство содержит датчик длины слитка, многофункциональный прибор, блок сумМирования, датчик ручного ввода мерной длины заготовки, датчик ручного ввода кратности, общий сумма тор, сумматор-анализатор, сигнализато датчик веса жидкого металла в промежуточной емкости, блок логики, исполнительные механизмы для управления стопорами промежуточной емкости, датчики для замера температуры для каждой секции охлаждения слитка в ручье, подключенные на соответствующие входы аналого-цифровых преобразователей, сумматор, оба входа которого подклю- чены на выходы указанных аналого-цифровых иреобразователей, устройство деления, вход которого подключен на выход сумматора, множительное устройство, вход которого подключен на выход устройства деления, а второй вход множительного устройства последней секции охлаждения слитка подключен на второй выход датчика ручного ввода кратности, второй общий сумматор, входы которого подключены на соответствующие выходы множительных устройств всех секций охлаждения слитка, блок разрешения, один вход которого подключен на второй выход многофункционального прибора, а второй вход блока разрешения подключен на другой выход сигнализатора, аналого-цифровые преобразователи, вторые входы которых подключены на выход блока разрешения, блок счетчиков, один вход которого подключен на выход второго общего сумматора,. второй вход блока счетчиков подключен на выход датчика длины слитка, третий вход блока счетчиков подключен на выход блока разрешения, а на Выход блока счетчиков подкЛючен второй вход блока логики.

В качестве датчика температуры жидкого металла в промежуточной емкости (прннято -за начало первой секции охлаждения слитка в кристаллизаторе) может быть использована любая

5 серийно выпускаемая термопара на

1500 С.

В качестве датчиков температуры поверхности слитка в секциях охлаждения могут быть использованы, например, пирометры спектрального отнсыения "Спектропир-8".

В качестве аналого-цифровых преобразователей могут быть использованы любые серийно выпускаемые аналогоцифровые устройства.

15 B качестве сумматоров, устройств деления, множительнйх устройств могут быть использованы любые серийно, выпускаемые цифровые функциональные устройства.

В качестве блока счетчиков может быть использован, например, прибор

ПВСЦЗ, серийно выпускаемый Харьковским заводом КИП.

В качестве блока разрешения могут быть использованы любые серийно выпускаемые логические схемы И.

Для пояснения изобретения ниже приводится описание его работы одного ручья со ссылкой на прилагаемый чертеж.

На чертеже показаны датчик 1 длины слитка, на выход которого подключены вход многофункционального прибора 2 и вход блока 3 счетчиков. Вход блока

4. суммирования подключен на выход многофункционального прйбора. Второй вход блока суммирования подключен на выход датчика 5 ручного ввода мерной длины заготовки. Третий вход блока суммирования подключен на выход дат40 чика б ручного ввода кратности. Вход общего сумматора 7 подключен на выход блока суммирования. Вход сумматор-анализатора 8 подключен на выход общего сумматора. Второй вход сумматора-анализатора подключен на выход датчика 9 веса жидкого металла в промежуточной емкости. Вход сигнализатора 10 подключен на выход сумматора-анализатора. Вход блока 11 логики подключен на выход сигналиэатора, а второй вход блока логики подключен на выход блока счетчиков.

Исполнительный механизм 12 подключен на выход блока логики. Вход блока

13 разрешения подключен на второй выход многофункционального прибора.

Второй вход блока разрешенИя подключен на второй выход сигнализатора.

Соответствующие входы аналого-цифровых преобразователей 14 подключены

60 на выходы датчиков 15 температуры в каждой секции охлаждения слитка.

Входы блоков 16 суммирования подключены на выходы аналого-цифровых преобразователей в каждой секции охлаждения слитка. Вход блока 17 деления

774784

Сумматор-анализатор формирует сигнал, пропорциональный разности между располагаемыи и потребным количествами металла и этот сигнал поступает на вход сигналиэатора 10.

Сигнализатор выдает сигнал на вход блока 11 логики и на второй вход блока разрешения B MoMeHT,êîãäà количество жидкого металла, имеющееся в промежуточной емкости 20, отличается от количества металла, необходимого для получения мерных заготовок во всех ручьях, не более чем на массу одной мерной заготовки. Блок разрешения нри наличии на входах его сигналов с сигналиэатора и с многофунк15 ционального прибора выдает одновременно сигнал на входы аналого-цифровых преобразователей 14 для отсчета текущих температур слитка в секциях охлаждения, зафиксированных в данный

gQ момент датчиками 15 температуры слитка и на вход блока счетчиков для начала отсчета длины .усадки слитка.

Сигналы с аналого-цифровых преобразователей поступают на вход блока 17 деления, à с устройства деления сигнал поступает на вход блока 18 умножения в каждой секции охлаждения слитка. Сигналы с устройств умножения всех секций охлаждения слитка поступают на свои входы второго блока общего сумматора, где вычисляется длина усадки слитка в ручье.

Сигнал со второго общего сумматора поступает на третий вход блока счетчиков. При обнулении счетчика сигнал поступает на второй вход блока логики, который выдает команду исполнительному механизму 12 на закрытие ручья. Подача металла прекращается последовательно, начиная с того ручья, в котором сигнал кратности наступил раньше. Последний ручей не прекрывается и в него поступает весь оставшийся жидкий металл.

Сигнал Общей длины слитка в ручье в данный момент времени с многофункциснальн-.:1 О прибора пОступает на вход блока 4 суммирования, а при наступлении кратности слитка сигнал поступает на вход блока 13 разреше- 4О ниЯ. На втсрой вхОД блОка суммирования ввоцится сигнал мерной длины з.-,готовки датчикО1.1 5 ручного ввода, IIB. третие1 вхОД блОка c) ммированиЯ вводится сигнал кратности слитка датчиком 8 ручного ввода, Одновременно сигнал кратности слитка поступает на вход блока умножения послецней секции Охлажцения слитка. Блок суммирования формирует сигнал, пропор- у циональный 1<Оличествg жидкОГQ метал ла, которсе НЕОбхОДИМО дОлить в ручЕй для получения слитка„ кратнога заданной мерной длине. Сигнал с блока суммирования (всех ручьев) поступает на вход общего сумматора 7, вычисляющего количество жидкого металла„ потребное для получения во всех ручьях в,текущий момент времени слитков, кратных заданным мерным длинам. Сигнал с блока общего сумматора посту- 6О лает на вхоц сумматора-анализатора 8, а на второй вход сумматора-анализатора постугает сигнал с датчика 9 веса жидкого металла в промежуточной емкости. 65

1одключен на выход блока суммирования в ка11 „цо11 секции Охлаждения слитKB.

ВХОД ь1ЯО (ительнОГО блока 1 8 11ОДключен н2. Н-..»Оц устройства деления в каждой се1<ц. ;Iи О .лажцения слит1(а.

Входы в т(;.,-ioI.О Обще г О сумматора 1 9 подк11ючены на выхсды множительных

jcTpo,".c i -:I oт .-:(B;.I<äoI1 секции Охлаждения слитка. Второй вхОЦ блока счетчиков и ЗД1<лю"- ен на выхОД втОрогО . б щегс су.".;1мат Ора, Второй в ход блоков аналого-.иифровых преобразователей в каждой секции Охлаждения слитка и третий вход блока счетчиков Одновременно под::..:.. .г--.-:ен, =: на вых<1Д блока разрешени Я, Втор.".й вход блока логики подключен на выход блока счетчиков.

Второй вхОд множительного устройства

Г(Оследней(с кции О>.лют<цеиия слитка подключ ="-!! 1на второй выход датчика ручногО вводiI кратности.

Устройство работает в конечный и <ер и ОД р;-„з 11 ив к 11 с-л е/1 у ющ им О б р а з Ом (рассматри зается работа Одного ручья)., Сигналы От датчика 1 длины слитка поступают IIG вхоц многофункционального паибора 2 и на вход блока 3 счетчика. Мнсгофункциснальный прибор измеряет текущую длину мернОй заготовки по информации От датчика длины слитка; Общую Длину слитка В ру ье -: текущий момент времени и сигнР 2<1зик «GT 1 (О 1ен достижения слит ком длинь. кратной мерной длине в ручье.

Формула изобретения

Устройство для безотходного раскроя слитка на машинах непрерывного литья металла, содержащее датчик длины слитка, прибор измерения длины слитка, блок суммирования, датчик авода мерной длины заготовки, датчик ввода кратности, общий сумматор, сумматор-анализатор, сигнализатор, датчик веса жидкого металла в промежуточной емкости, блок логики, исполнительные механизмы для управления стопорами промежуточной емкости, о т л и ч а и щ е е с я тем,.что, с целью беэотходного раскроя слитка в конечный период разливки и одно-. временно увеличения выхода мерных заготовок, для каждой секции охлаждения слитка в ручье дополнительно введены датчики для замера температуры, подключенные на соответствующие входы аналого-цифровых преобра774784

Составтель A. Абросимов

Редактор Т. Пилипченко Техред Н. Бабурка Корректор Н Бутяга

Заказ 7603/15 Тираж 889 Подписное

ВНИНПИ 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 зователей, сумматор, оба входа которого подключены на выходы указанных аналого-цифровых преобразователей, блок деления, вход которого подключен на выход сумматора, множительный блок, вход которого подключен на выход блока деления, а второй вход множительного блока последней секции охлаждения слитка подключен на второй выход датчика ввода кратности, второй общий сумматор, входы которого подключены на соответствующие выходы множительных блоков от всех секций охлаждения слитка, блок разрешения, один вход которого подключен на второй выход измерения длины прибора слитка, а второй вход блока разрешения подключен на другой выход сигнализатора, аналого-цифровые преобразователи, вторые входы которых подключены на выход блока разрешения, блок счетчиков, один вход которого подключен на выход второго общего сумматора, второй вход блока счетчиков подключен на выход датчика длины слитка, третий вход блока счетчиков подключен на выход блока разрешения, а на выход блока счетчиков подключен второй вход блока логики.

10 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Марголин DI. М. и др. Электрооборудование и автоматизация УНРС.М., 1 9ь 9, с. 178-182.

15 2. Краснов Б. И. Оптимальное управление режимами непрерывной разливки стали,М., 1975,. с. 239-248.