Устройство для регулирования режима охлаждения непрерывнолитого слитка

Устройство для регулирования режима охлаждения непрерывнолитого слитка

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Ю. М. Айзин, В. Б. Ганкин, Е. Н. Манаенко, А. A.tÈâàíîâ и В. А. Карлик

/

Всесоюзный ордена Ленина научно-исследовательскими и проектиоконструкторский институт металлургического машиностроения (72) Авторы изобретения (7!) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ РЕЖИМА

ОХЛАЖДЕНИЯ НЕПРЕ РЫВНОЛИТОГО СЛИТКА

Изобретение относится к металлур гии.

Известно устройство для автоматического регулирования расходов воды в зоне вторичного охлаждения установки непрерывной разливки металлов, включающее датчик скорости вытягивания слитка, датчик температуры поверхности слитка, задатчик ручного ввода химсостава разливаемого металла, задатчик отклонения температуры жидкого металла от оптималь-1О ного значения, соединенных с блоком умножения, который соединен с сумматором. С сумматором соединен эадатчик ручного ввода размеров отливаемого слитка и блок вычитания. Выход сумматора соединен с делительным устройством, к которому присоединен задатчик ручного ввода задержки времени. Выход делитель ного устройства подсоединен к регулятору расхода воды, выход которого соединен с исполнительным механизмом, а вход присоединен к измерителю расхода воды (1j

Недостатком известного устройства является то, что оно обеспечивает регу. лирование режима охлаждения беэ учета выпучивания слитка, а также температурного градиента по длине и периметру непрерывнолитых заготовок, что приводит к возникновению дефектов и к снижению качества литого металла.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для регулирования режима охлаждения непрерывнолитого слитка, содержащее электродвигатель приводного ролика, тахогенератор, регулятор скорости вытягивания слитка, датчики температуры поверкности слитка, датчики выпучивания слитка, ьлоки умножения, задатчики химсостава, температуры и скорости вытягивания жидкого металла, блоки вычитания и ограничения разности, блок индикации, сумматоры, задатчики длин секций и гео- метрических размеров слитка, делители, задатчики задержки времени, регулято-

0332 18 ры и измерители расхода воды, исполI нительные механизмы 32).

Недостатком этого устройства является то, что оно не позволяет осуществлять корректировку режима охлаждения в зависимости от градиента температуры поверхности по длине и периметру заготовки, от выпучивания корочки под воздействием ферростатического давления жидкого металла. 10

Целью изобретения является повышение качества непрерывнолитого слитка.

Цель достигается тем, что в устройство для регулировании режима охлаждения непрерывнолитого слитка, содержащее д электродвигатель приводного ролика, тахогенератор, регулятор скорости вытягивания слитка, датчики температуры поверхности слитка, датчики выпучивания слитка, блоки умножения, задатчики химсостава, температуры и скорости вытягивания жидкого металла, блоки вычитания и ограничения разности, блок индикации, сумматоры, задатчики длин секций и геометрических размеров слитка, делители, эадат- у чики задержки времени, регуляторы и измерители расхода воды, исполнительные механизмы, введены блок определения градиента температуры по длине и кериметру слитка, блок определения максимально ного выпучивания, эадатчик допустимого градиента температуры по длине и периметру слитка в каждой секции, блок вычитания и задатчик допустимого выпучивания, причем вход блока определения

35 градиента температуры по длине и периметру слитка соединен с выходом блока вычитания и задатчиком длин секции, а выход блока соединен с сумматором, вход которого соединен с выходом блока допуск тимого значения градиента температуры по длине и периметру секции и вых<щом задатчика ручного ввода размеров отливаемого слитка, а также с выходом задатчика допустимого градиента темпера, 45 туры по длине и периметру слитка, вход блока определения максимального выпу. чивания соединен с датчиками выпучивания на входе и выходе каждой секции, а выход соединен с входом блока вычитания, другой вход которого соединен с выходом задатчика допустимого выпучивания слитка, а выход - с ограничителем разности.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Устройство состоит из приводного,ролика l, электродвигателя 2, тахогене ратора 3, регулятора 4 скорости вытягивания слитка поддерживающих роликов 5 секции, датчиков 6 и 7 температуры поверхности слитка, датчиков 8 выпучивания слитка, блока 9 умножения, задатчика 10 ручного ввода химсостава разливаемого металла, эадатчика 11 отклонения температуры жидкого металла от оптимального значения, соединенных с блоком 9 умножения. Датчики 8 выпучи вания слитка, в качестве которых могут быть использованы, например, дифтрансформаторные, установленные в начале и конце форсуночной секции вторичного охлаждения, соединены с блоком 12 вьщеления максимального выпучивания слитка.

Задатчик 13 ручного ввода допустимого значения выпучивания слитка соединен с блоком 14 вычитания и блоком 12. Выход блока 14 соединен с ограничителем 1Ъ разности, к которому присоединены блок

16 индикации возрастания выпучивания слитка и блок 17 вычитания, Вход регулятора 4 скорости вытягивания слитка соединен с выходом блока 17 вычитания, к которому подсоединен задатчик 18 ручного ввода скорости вытягивания слитка.

Датчики 6 и 7 температуры поверхности слитка, установленные в трех точках вдоль широкой грани, соединены с блоками 19 вычитания. Выход блока 19 соединен с входом блока деления 20, вход которого соединен с выходом задатчика длины 21. Входы сумматоров 22 соединены с выходами задатчика 23 размеров слитка и задатчика 24 ручного ввода градиента температур поверхности слитка, Вход блока 25 деления соединен с выхо дом задатчика 26 задержки времени, а выход — с входом регулятора расхода воды. Вход регулятора 27 соединен с выходом измерителя 28 расхода воды, а выход — с входом исполнительного механизма 29, от которого отходят трубопроводы 30, В процессе непрерывной разливки разливают сталь в кристаллиэатор, например, сечением 250Ì 1650 мм, из которого вытягивают слиток со скоростью 0,8мlмин.

В зоне вторичного охлаждения слиток охлаждается водой, разливаемой форсунками 31 сгруппированными по блокам в секции, Температура поверхности слитка

32 измеряется пирометрами спектрального отношения, установленными по ширине слитка в начале и конце форсуночной секция.

По ширине слитка измерение темпера-. туры поверхности осуществляется тремя

Устройство для регулирования режима охлаждения непрерывнолитого слитка, содержащее электродвигатель приводного ролика, тахогенератор, рет улятор скорости вытягивания слитка, датчики температуры поверхности слитка, датчики выпучивания слитка, блоки умножения, задач чики химсостава, температуры и скорос» ти вытягивания жидкого металла, блоки вычитания и ограничения разности, блок индикации, сумматоры, задатчики длин секций и геометрических размеров слит ка, делители, вадатчики задержки времени, регуляторы и измерители расхода воды, исполнительные механизмы, о т л и ч аю ш е е с я тем, что, с целью повышения качества непрерывнолитого слитка, в него введены блок определения градиента температуры по длине и периметру слитка, блок определения максимального выпучивания, задатчик допустимого гра-, 5 0332 пирометрами, установленными по середине и краям слитка. Сигналы с пирометров поступают на блоки вычитания и далее и сумматоры. На разливку подают сталеразливочный ковш с определенной температурой металла определенного химсостава. Скорость вытягивания слитка устанавливается в соответствии с заданием с помощью системы регулирования. Перед началом процесса разливки оператор подает сигналы на блок 9 умножения через задатчики 10 и 11 ручного ввода, соответствующие химсоставу разливаемой стали и отклонению температуры жидкого металла от опти- 15 мального значения. В этот же блок 9 умножения поступает сигнал от тахогенератора 3, соответствующий текущему значению скорости вытягивания слитка.

В блоке 9 сигналы перемножаются и обоб-ур щенный сигнал поступает в сумматоры

22. Перед началом процесса разливки оператор подает сигнал на блок 14 вычитания через зацатчик 13 ручного ввода величины допустимого вылучивания. Вы- 2ф пучивание слитка измеряется в его середине датчиками перемещения, установлен« ,ными в начале и конце секции. Сигналы ,с датчиков перемещений сравниваются

ino величине в блоке 12 определения мак- щ .симального выцучивания, которые поступают в блок 14 вычитания. В этом бло, ке определяется разность допустимого и наибольшего измеренного выпучивания, которая поступает в ограничитель 15 разности. Выходной сигнал ограничителя

15 разности равен нулю, если сигнал меньше или равен 0 и равен некоторой величине при ее величине, большей нуля.

Таким образом, реакция устройства по выпучиванию слитка имеет место лишь при его возрастании выше допустимого значения. Сигнал разности поступает в блок 16 индикации возрастания выпучивания слитка, в блок 17 для снижения скорости вытягивания слитка и в сумма. торы 22 для увеличения расходов воды в форсуночных блоках секции вторичного охлаждения. В блоках 19 вычитания определяется разность измеренных темпера50 тур поверхности по середине слитка в начале и в конце секции, и по ширине слитка — между ее краями и серединой в конце секции. В сумматорах 22 производится сравнение разности измеренных температур поверхности слитка с заданными их градиентами, и результаты суммируются с сигналами задатчиков 23, ограничителей 15 разности допустимого

iB 6 и наибольшего из измеренных выпучива- ний и блоков 9 умножения. Полученные обобщенные сигналы, соответствующие заданной скорости вытягивания и указанным выше технологическим параметрам процесса разливки, подаются в делительное устройство 25, в котором производится деление измеренного перепада температуры поверхности на длину соответствующей секции и определение градиента температуры, и далее - в регуляторы 27 расхода воды. Регуляторы

27 управляют исполнительными механизмами 29, установленными на трубопрово дах 30, а измерители 28 расходов всаы фиксируют текущие расходы воды в форсуночных блоках секции вторичного охлаждения. Повышение скорости вытягивания слитка 32, выпучивания выше допустимых значений, разности температур поверхности приведет к повьпцению необ-. ходимых расходов воды, Применение предлагаемого устройства позволит снизить брак по наружным трещинам на 0,1%, а по внутренним - на

0,2%.

Экономический эффект в условиях

Ново-Л ипецкого металлургического завода при производстве 450 тыс.т слитков и год составит

Э = 47,8 (0,1+0,2) 450,000 1СГ

= 64530 руб., где 47,8 — стоимость брака 1 т слитков, руб. /год.

Фор мула изобретения

03 2 диента температуры по длине и пери1 метру слитка в каждой секции, блок вы читания и задатчик допустимого выпучивания, причем вход блока определения градиента температуры по длине и периметру слитка соединен.с выходом блока вычитания и задатчиком длин секции, а выход блока соединен с сумматором, вход которого соединен с выходом блока допустимого значения градиента темпе- о ратуры по длине и периметру секции и выходом задатчика ручного ввода размеров отливаемого слитка, а также с выходом задатчика допустимого градиента температуры по длине и периметру слитка, вход блока определения максимального выпучивания соединен с датчиками выпучивания на входе и выходе каждой секции, а выход соединен с входом блока вычитания, другой вход которого соединен с выходом задатчика допустимого выпучивания слитка, а выход с ограничителем разности.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Авторское свидетельство СССР

34 620332, кл. В 22 9 ll/16, 1978.

2. Заявка Японии М 52-8768, кл. В 22311/16, 1977 (прототип).

ВНИИПИ Заказ 4О25/11 Тираж 852 Подписное

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

f 3