Устройство контроля разрыва корки металла в кристаллизаторе горизонтальной машины непрерывного литья заготовок

 

УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ РАЗРЫВА КОРКИ МЕТАЛЛА В КРИСТАЛЛИЗАТОРЕ ГОРИЗОНТАЛЬНОЙ МАШИНЫ НЕПРЕРЫВНОГО ЛИТЬЯ ЗАГОТОВОК, содержащее датчик температуры и блок сравнения, отличающееся тем, что, с целью повышения точности контроля разрыва затвердевшей корки металла в зоне кристаллизатора и повышения качества отливаемых заготовок, оно снабжено сумматором, четырьмя ключами управления, двумя нульорганами , тремя интеграторами, причем выход датчика температуры соединен с первым входом сумматора, выход которого соединен с входом первого ключа управления, а его выход соединен с входами первого и второго Нуль-органов, выходы которых соединены с первым и вторым входами первого интегратора , третий вход этого интегратора соединен с датчиком опорного напряжения, а выход - с вторым входом сумматора и первым входом второго ключа управления, выход второго ключа соединен с первым входом второго интегратора, выход которого соединен с первым входом блока сравнения, первый вход третьего ключа управления заземлен, а выход соединен с вторым входом второго интегратора и вторым входом третьего интегратора, первый вход четвертого ключа управления соединен с датчиком тем пературы, а выход соединен с первым входом (Л третьего интегратора, выход которого соединен с вторым входом блока сравнения, вторь1е входы всех ключей управления соединены с выходом механизма вытягивания. СП ю

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1057172 A (д1) В 22 Р 11/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

I

1 с

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

CO

С 3 3

ЬР

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3481127/22-02 (22) 06.08.82 . (46) 30.11.83. Бюл. № 44 (72) Н. П. Котляров, В. К. Гусев, В. С. Патрикеев и П. А. Айвазовский (71) Липецкий филиал Центрального проектно-конструкторского бюро по системам автоматизации производства (53) 621.746.27 (088.8) (56) 1. Патент США № 3326333, кл. В 22 D 11/12, 1976. (54) (57) УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ РАЗРЫВА КОРКИ МЕТАЛЛА В КРИСТАЛЛИЗАТОРЕ ГОРИЗОНТАЛЬНОЙ МАШИНЫ

НЕПРЕРЫВНОГО ЛИТЬЯ ЗАГОТОВОК, содержащее датчик температуры и блок сравнения, отличающееся тем, что, с целью повышения точности контроля разрыва затвердевшей корки металла в зоне кристаллизатора и повышения качества отливаемых заготовок, оно снабжено сумматором, четырьмя ключами управления, двумя нульорганами, тремя интеграторами, причем выход датчика температуры соединен с первым входом сумматора, выход которого соединен с входом первого ключа управления, à его выход соединен с входами первого и второго нуль-органов, выходы которых соединены с первым и вторым входами первого интегратора, третий вход этого интегратора соединен с датчиком опорного напряжения, а выход — с вторым входом сумматора и первым входом второго ключа управления, выход второго ключа соединен с первым входом второго интегратора, выход которого соединен с первым входом блока сравнения, первый вход третьего ключа управления заземлен, а выход соединен с вторым входом второго интегратора и вторым входом третьего интегратора, первый вход четвертого ключа управления соединен с датчиком температуры, а выход соединен с первым входом третьего интегратора, выход которого соединей с вторым входом блока сравнения, вторые входы всех ключей управления соединены с выходом механизма вытягивания.

1057172

20

30

55

Изобретение относится к автоматизации производственных процессов в черной и цветйой металлургии и предназначено для автоматического управлейия процессом непрерывной разливки металла на машинах непрерывного литья заготовок горизонтальйого типа с неподвижным кристаллизатором и периодическим циклом вытягивания.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство, которое содержит датчик температуры, элемент установки температуры срабатывания при разрыве корки и элемент сравнения и выработки сигйала разрыва корки. При падепии температуры кристаллизатора ниже установленной устройство сравнения отключает вытягивающее устройство на установленную величину паузы, а затем по завершении паузы включает устройство вытягивания (1) .

Разрыв корки металла определяют по абсолютному падению значения температуры в контролируемой точке ниже установленного значения. Порог срабатывания устанавливается по отношению к усредненному значению температуры в начальный момент разливки и йе учитывают изменение среднего значения температуры в течение всего процесса разливки. Изменение среднего значения происходит вследствие охлаждения металла в процессе разливки, изменения соотношения времени ход — пауза при различных скоростях литья и рывка.

Задание температурной уставки, мало отличающейся от среднего значения температуры, приводит к ложным срабатываниям устройства, а при сильно отличающейся температурной уставке устройство не позволяет определять разрыв корки до начала следующего цикла вытягивания.

Цель изобретения — повышение точности контроля разрыва затвердевшей корки металла в зоне кристаллизатора и повышение качества отливаемых заготовок.

Для достижения цели устройство контроля разрыва корки металла в кристаллизаторе горизонтальной МНЛЗ, содержащее датчик температуры и блок сравнения, снабжено сумматором, четырьмя ключами управления, двумя нуль-органами и тремя интеграторами, причем выход датчика температуры соединен с первым входом сумматора, выход которого соединен с входом первого ключа управления, а его выход соединен с входами первого и второго нуль-оргайов, выходы которых соединены с первым и вторым входами первого интегратора, третий вход этого ийтегратора соединен с датчиком опорного напряжения, а выход — с вторым входом сумматора и первым входом второго ключа управления, выход второго ключа соединен с первым входом второго интегратора, выход которого соединен с первым входом блока сравнения, первый вход третьего ключа управления заземлей, выход соедийен с вторым входом второго ийтегратора и вторым входом третьего интегратора, первый вход четвертого ключа управления соедийен с датчиком температуры, а выход соединен с первым входом третьего интегратора, выход которого соединен с вторым входом блока сравнейия, вторые входы всех ключей управления соединены с выходом механизма вытягивания.

На чертеже схематически изображено устройство контроля разрыва затвердевшей корки металла в кристаллизаторе горизонтальной МНЛЗ.

Схема включает стакан-питатель 1, кристаллизатор 2, слиток 3, датчик 4 температуры, устанавливаемый в передней части кристаллизатора, сумматор 5 схемы отслеживания и запоминания начального значения температуры в цикле, ключ 6 управления подачей отслеживаемого значения температуры на нуль-органы 7 и 8, интегратор 9 отслеживания и запоминания начального в цикле вытягивания значения температуры, ключ 10 управления подачей начального значения температуры; интегратор 11 формирования сигнала, пропорционального начальйому в цикле вытягивания значению температуры, ключ 12 подачи нулевого сигнала. Влок 13 сравнения проинтегрированных значений начальной температуры с текущей, ключ 14 управления подачей текущего значения температуры, интегратор 15 формирования сигйала, пропорционального среднему значению температуры за время полного цикла вытягивания; датчик 16 опорного напряжения, датчик 17 механизма вытягивания в период вытягивания, датчик 18 механизма вытягивания в период паузы.

Жидкий металл через стакан-питатель 1 попадает в водоохлаждаемый кристаллизатор 2. Корка металла формируется в передней части кристаллизатора. Вытягивание слитка 3 производится циклически.

Устройство работает следующим образом.

Сигнал с датчика 4 температуры поступает на вход сумматора 5, где формируется сигнал рассогласования между входным сигналом и сигналом обратной связи с выхода интегратора 9. Сигнал рассогласования с сумматора 5 в продолжение паузы поступает на нуль-органы 7 и 8 через ключ 6.

В зависимости от знака сигнала рассогласовайия нуль-органы 7 и 8 управляют ийтетратором 9, обеспечивая увеличение или уменьшейие выходного сигнала, приводя его в соответствие с выходным сигналом от датчика 4. Выходным сигналом интегратора 9 является опорное напряжение с датчика 16.

В то же время через открытый ключ 12 на входы интеграторов 11 и 15 подается йулевой сигнал с целью их обнуления, ключи 10 и 14 в это время закрыты.

В момент времени, соответствующий началу времени вытягивания, ключи 10 и 14

10571

3 открываются, а ключи 6 и 12 закрываются.

Интегратор 9 отключается от измеряемого сигнала с датчика температуры и в течение всего времени вытягивайия в ием будет храниться сигнал, пропорциональный начальному значению температуры стенки

5 кристаллизатора. В это время происходит полное обнуление интеграторов 11 и 15.

Через открытый ключ 10 в течение времени вытягивайия иа вход интегратора 11 поступает сигнал, хранящийся в памяти !и интегратора 9, на вход интегратора 15 поступает переменное значение сигнала с датчика 4.

К моменту начала паузы иа выходах интеграторов 11 и 15 сформируются сигналы Uq и U3, пропорциональные начальиому 15 и среднему значениям температуры за время вытягивания. Сигналы 1!а и U поступают

72

4 на входы элемента 13 сравнения. 11ри разности сигналов Uz — Бз больше нуля, т. е. в случае наличия разрыва корки, элемент 13 сравнения выдает сигнал на увеличение времени предстоящей паузы на величину, необходимую для осуществления сращивания со слитком оторвавшейся корки.

В случае, когда разность сигналов U — U3 равна. нулю или больше нуля, сигнал наличия разрыва элементом не выдается.

Устройство позволяет осуществлять контроль разрыва затвердевшей корки металла в зоне кристаллизатора независимо от марки и температуры разливаемого металла и режима охлаждения кристалл и затора, безаварийную работу в широком диапазоне соотношения времени паузы и времени вытягивания в цикле, повысить качество отливаемых заготовок.

Редактор Т. Портная

Заказ 9443/!3

Составитель В. Черняков

Техред И. Верес Корректор М. Шароши

Тираж 8!3 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий! 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

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