Система автоматического управления охлаждением слитка

Система автоматического управления охлаждением слитка

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(is> 910337

Союз Советскик

Социалистическик

Республик

ОП ИСАКИИ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6! ) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 10. 12. 79 (21) 2888486/22-02 с присоединением заявки Ж (23) Приоритет

Опубликовано 07.03.82. Бюллетень М 9 (51) М. Кл.

В 22 D 11/16 (еаударетеенный кемнтет

40 делам наебретеннй н вткрытнй (53) УЛК 621. 746..46(088.8) Дата опубликования описания 071-03.-82—

В.И.Дождиков, В.Н.Пятковский, А.М .Иоживанов, В.В.Рябов, В,А.Емельянов и В.Н.Кожевников

1

Липецкий филиал Центрального проектно-конструкторского бюро по системам автоматизации производства и Липецкий политехнический институт (72) Авторы изобретения (7I ) Заявители (54) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

ОХЛАЖДЕНИЕМ СЛИТКА

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано в системах регулирования охлаждения слитка в машинах непрерывного литья.

Наиболее близкой по технической сущности к изобретению является система регулирования охлаждения слитка на установке непрерывной разливки металла, содержащая регуляторы расхода воды для каждой секции зоны вторичного охлаждения, регулирующие клапаны, измеритель скорости вытягивания слитка и арифметическое устройство t1j.

Недостатком известной системы является то, что она не может управлять охлаждением слитка так, чтобы каждый его поперечный элемент имел одну и ту же термическую историю, которая при затвердения слитка определяет его структуру, степень химической и физической неоднородности. При управлении охлаждением по известному устройству каждый поперечный элемент слитка при своем движении вдоль технологической оси машины непрерывного литья имеет собственную термическую историю, отличную от изменений во времени теп5 лового состояния других элементов.

Поэтому„ используя известное устройство, невозможно добиться получения однородного по структуре и качеству непрерывнолитого слитка.

Целью изобретения является улучшение теплового режима непрерывнолитого слитка, получения однородного по структуре и свойствам слитка в широком диапазоне изменения

15 скорости вытягивания слитка, повышение производительности машины непрерывного литья.

Для достижения этих целей пред20 лагаемая система автоматического управления охлаждением слитка, содержащая регуляторы расхода воды, регулирующее клапаны, измеритель скорости, дополнительно содержит

910337

3 блок деления, блок управления, генератор импульсов, датчик текущего времени переходного процесса, два блока сравнения, два пороговых устройства, задатчик времени прекращения подачи воды, блок функциональ5 ной зависимости, измеритель расхода воды на секцию, причем выход измерителя скорости вытягивания слитка соединен с входом блока деления, выход которого соединен с входом блока управления, а его выход соединен с первым из входов арифметического устройства, второй- вход блока управления соединен с выходом арифметического устройства и первым входом первого блока сравнения, другой вход которого соединен с другим выходом блока управления, выход первого блока сравнения соединен с вхо— дом порогового устройства, а его выход соединен с входом блока управления, другой вход которого соединен с выходом генератора импульсов, выход блока управления соединен с входом

25 датчика текущего времени переходного процесса, а выход его соединен с входом арифметического устройства, выход арифметического устройства соединен с входом блока функциональной

30 зависимости и первым входом второго блока сравнения, другой вход которого соединен с выходом задатчика времени прекращения подачи воды, а выход второго блока сравнения соединен с входом второго порогового устройства, выход которого соединен с входом регулирующего блока, два других входа которого соединены соответсгвенно с выходом блока функциональной зависимости и выходом измерите46 ля расхода воды на секцию, выход ре-. гулирующего блока соединен с исполнительным механизмом регулирующего органа соответствующей секции.

На чертеже представлена схема системы автоматического управления охлаждением слитка машины непрерывного литья для одной секции зоны вторичного охлаждения (для других секций схема аналогична).

Система включает кристаллизатор

1, слиток 2, секцию 3 зоны вторичного охлаждения, трубопровод 4 подвода воды, измеритель 5 скорости вытягивания слитка, блок 6 деления, блок

7 управления, генератор 8 импульсов, датчик 9 текущего времени переходного процесса, арифметическое устройЬ. ство- 10, блоки 11 и 12 сравнения, пороговые устройства 13 и 14, задатчик 15 времени прекращения подачи воды, блок 16 функциональной зависимости, измеритель 17 расхода воды на секцию, регулирующий блок 18,исполнительный механизм 19 и регулирующий орган 20.

Система работает следующим образом.

Перед началом разливки, в соответствии с разливаемой маркой металла, его температурой, типом кристаллизатора и конструкцией поддерживающих элементов зоны вторичного охлаждения, устанавливают на блоке 16 заданную функциональную зависимость расхода воды на секцию от величины времени охлаждения слитка в данной секции, а на задатчике 15 величину времени прекращения подачи воды.

Сигнал измерителя 5 скорости вытягивания слитка поступает на вход блока 6 деления, на выходе которого появляется сигнал, пропорциональный времени охлаждения слитка в данной секции: где t — время охлаждения слитка в данной секции, Z — расстояние от мениска металла в кристаллизаторе до середины данной секции, текущее значение скорости вытягивания слитка.

Сигнал с выхода блока 6 деления поступает на второй измерительный ход блока 7.управления, а на первый змерительный вход блока 7 управления поступает сигнал с выхода арифметического устройства 10. При установившемся режиме литья скорость вытягивания слитка постоянна, сигналы на измерительных входах и выходах блока 7 управления равны между собой, импульсы с выхода генератора 8 импульсов не изменяют состояния блока 7 управления, датчик 9 времени переходного процесса находится в исходном состоянии, и на его выходе сигнал равен нулю.

Сигналы с первого и второго измерительных выходов блока 7 управления и сигнал с выхода датчика 9 текущего времени переходного процесса поступают на соответствующие входы арифметического устройства, на

5 выходе которого »оянляется сигнал, про»орциональный

1 -t т, inc

910337 6 ду на закрытие регулирующего органа 20.

1!ри изменениии скорости вытягивания слитка изменяется величина сигна где1 р — выходной сигнал арифметического устройства, пропорциональный времени охлаждения слитка в данной секции; — сигнал с блока управления по первому измерительному выходу; сигнал с блока управления по второму измерительному выходу;

7 — текущее время переходного процесса.

В установившемся режиме разливки:

Сигнал с выхода арифметического устройства 10 поступает одновременно на блок 12 сравнения, где сравнивается с сигналом задатчика 15 времени прекращения подачи воды, и через блок 16 функциональной зависимости на один из входов регулирующего блока 18. На другой вход регулирующего блока 18 поступает сигнал с выхода измерителя 17 расхода воды на секцию, Если сигнал с выхода арифметического устройства 10 меньше сигнала с выхода задатчика 15 времени прекра35 щения подачи воды, то сигнал с выхода блока 12 сравнения вьщает через пороговое устройство 14 разрешающий сигнал на вход регулирующего блока

18, и регулирующий блок 18 управляет через исполнительный механизм 19 регулирующим .органом 20, изменяя подачу воды »а охлаждение слитка в соответствии с сигналом с выхода блока

lб функциональной зависимости.

В установившемся режиме литья сигнал с выхода измерителя 17 расхода воды на секцию пропорционален сигналу с выхода блока 16 функциональ- ной зависимости.

В том случае, если сигнал с выхода арифметического устройства 10 больше или равен сигналу с выхода задатчика

15 времени прекращения подачи воды, то сигнал с выхода блока 12 сравнения

Ю через пороговое .устройство 14 выдает на вход регулирующего блока 16 запрещающий сигнал, и регулирующий блок 18 через механизм 19 дает команла на втором измерительном входе блока 7 управления. 1Io первому посл изменения скорости вытягивания слитка импульсу с выхода генератора 8 импульсов н блоке 7 управления запоминают я сигналы по первому и второму измерительным входам и подаются на соответствующие измерительные выходы этого блока, а также подается сигнал на включение датчика 9 текущего времени переходного процесса. Сигналы с измерительных выходов блока 7 управления и сигнал с выхода датчика

9 текущего времени переходного процесса поступают на арифметическое устройство 10 ° Сигнал на выходе арифметического устройства 10 изменяется до тех пор, пока не достигнет величины сигнала со второго измерительного выхода блока 7 управления, тогда блок 11 сравнения через пороговое устройство 13 вьщает импульс, по которому в блоке / управления запоминается новое значение сигнала по первому измерительному входу и подается на первый измерительный выход блока 7 управления, а датчик 9 текущего времени переходного процесса возвращается в исходное положение, на его выходе сигнал равен нулю.

Если время переходного процесса больше времени между импульсами с генератора 8 импульсов, то по следующему импульсу, в случае дальнейшего изменения скорости вытягивания слитка, а следовательно, и изменения сигнала на втором измери1 ельном входе блока 7 управления, запоминаются новые значения входных измерительных сигналов блока 7 управления, подаются на соответствующие измерительные выходы его, и вновь включается датчик 9 текущего времени переходного процесса, На выходе арифметического устройства

10 появляется сигнал, пропорциональ1 - ный t =t t 1 с новыми значе l Jfll 1 ниями if, Т.

В том случае, если скорость вытягивания слитка не изменяется с начала и до конца протекания переходного процесса, то импульс с генератоФормула изобретения

7 91ОЗ ра 8 импульсов не изменит прежнего состояния блока 7 управления, и переходный процесс будет продолжаться до тех пор, пока сигнал с выхода арифметического устройства 10 не ста- 5 нет равным сигналу со второго измерительного выхода блока 7 управления.

Система автоматического управления охлаждением слитка, содержащая регуляторы расхода воды зоны вторичного охлаждения, регулирующие клапаны, измеритель скорости вытягивания слитка и арифметическое устройство, отличающаяся тем, что, с целью получения однородного по структуре и свойствам слит- ?11 ка в широком диапазоне изменения скорости вытягивания слитка и улучшения теплового режима его формир. вания, она дополнительно содержит блок деления, блок управления, 2s генератор импульсов, датчик текущего времени переходного процесса, два блока сравнения, два пороговых устройства, задатчик времени прекращения подачи воды, блок функцио- 30 нальной зависимости, измеритель расхода воды на секцию, причем выход измерителя скорости вытягивания слитка соединен с входом блока деления, выход которого соединен с 35 входом блока управления, а его выход соединен с первым из входов арифме37 8 тического устройства, второй вход блока управления соединен с выходом арифметического устройства и первым входом первого блока сравнения, другой вход которого соединен с другим выходом блока управления, выход первого блока сравнения соединен с входом порогового устройства, а его выход соединен с входом блока управления, другой вход которого соединен с выходом генератора импульсов, выход блока управления соединен с входом датчика текущего времени переходного процесса, а выход его соединен с ходом арифметического устройства, выход арифметического устройства соединен с входом блока функциональной зависимости и первым входом второго блока сравнения, другой вход которого соединен с выходом задатчика времени прекращения подачи воды, а выход второго блока сравнения соединен с входом второго порогового устройства, выход которого соединен с входом регулирующего блока, два других входа которого соединены соответственно с выходом блока функциональной зависимости и выходом измерителя расхода воды на секцию, выход регулирующего блока соединен с исполнительным механизмом регулирующего органа соответствующей секции.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

¹ 555981, кл. В 22 0 11/16, 1977.

Составитель Г.Демин

Редактор Н.Аристова Текред С. Мигунова KoppeKTop M.Äåì÷èê

Заказ 968/ll Тираж 853 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

ll3035, Москва, Ж-35, Рабанская наб., д. 4/5

Филиал fIHII "Патент", r.. Ужгород, ул. Проектная, 4