Устройство для заливки стали в изложницу

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (50 4 В 22 D 39 00 39 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3815889/22-02 (22) 27.11.84 (46) 23.04.86. Бюл. № 15 (71) Институт пробпем литья АН УССР (72) В. А. Ефимов, К. С. Богдан, Г. 3. Гизатулин, В. П. Осипов, С. Т. Плискановский, А. А. Санкин, Н. С. Струтинский и В. М. Шеглов (53) 621.746.047 (088.8) (56) Дубров Н. Ф. и др. Разливка стали ——

М.: Металлургия, 1975, с. 88 — 94.

Авторское свидетельство СССР № 730467, кл. В 22 D 39/00, 1976. (54) (57) l. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЛИВКИ

СТАЛИ В ИЗЛОЖНИЦУ, содержащее разливочный ковш с приводом поворота, промежуточную емкость, датчики уровня жидкого металла в промежуточной емкости и изложнице, регулятор уровня жидкого металла в промежуточной емкости, блок задания дозы, командный блок, переклю„„SU„„1225685 A чатель, отличающееся тем, что, с целью повышения точности дозирования, в него дополнительно введены сумматор, нуль-орган и узел коррекции, элемент задержки, причем выход датчика уровня жидкого металла в промежуточной емкости подсоединен к входу сумматора, выход которого встречно с выходом узла коррекции подсоединен к нуль-органу, выход нуль-органа через командный блок соединен с первым входом регулятора, выход датчика уровня жидкого металла в промежуточной емкости подсоединен к второму входу регулятора, выход датчика уровня жидкого металла в изложнице соединен с входом переключателя, первый выход которого соединен с сумматором, а второй выход соединен с первым входом узла коррекции, второй и третий входы которого соединены с блоком задания дозы, выход нуль-органа через элемент задержки соединен с управляющим входом переключателя.

1225685

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности в работе,датчик уровня жидкого металла в изложнице выполнен в виде установленного на приводном домкрате, подсоединенном к командному блоку, уравновешенного неравноплечего рычага, один конец которого шарнирно соединен с тягой, снабженной поплавком из несмачиваемого жидким металлом огнеупорного материала, а к другому концу рычага подсоединен преобразователь перемещений, выход которого подсоединен к вторичному прибору с встроенным аналоговым преобразователем.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что датчик уровня жидкого металла в промежуточной емкости выполнен в виде замкнутого рычажно-упругого грузоприемного механизма, на котором установлена промежуточная емкость, снабженного преобИзобретение относится к черной металлургии и может быть использовано для заливки жидкого металла в различные формы, преимущественно в изложницы.

Цель изобретения — повышение точности дозирования, а также повышение надежности в работе.

На фиг. 1 представлена схема усройства, общий вид; на фиг. 2 — функциональная блок-схема управления; на фиг. 3 — прин- 0 ципиальная электрическая схема датчика уровня жидкого металла в промежуточной емкости.

Устройство (фиг. 1) содержит поворотный ковш 1, промежуточную проточную емкость 2, состоящую из двух полостей (приемной и рабочей) и установленную на рычажно-упругом механизме 3 с пружинами

4 и преобразователем 5 линейных перемещений. В рабочей (выпускной) полости промежуточной емкости 2 зафутерована труба, через которую пропущена тяга 6, снабженная поплавком 7 из огнеупорного материала и шарнирно соединенная с неравноплечим рычагом 8, на котором установлен с возможностью перемещения уравновешивающий груз 9. К второму концу рычага 8 подсоединен преобразователь 10 перемещений. Под рычагом 8 расположен механический упор 11. Опора рычага 8, преобразователь 10 и упор 11 установлены на основании, укрепленном на штоке пневмодомкрата 12, сжатый воздух в цилиндр которого подается через клапан 13. разователем линейных перемещений с механизмом автоматической установки нуля, соединенным с командным блоком и подсоединенным к входу вторичного прибора со встроенн ым аналоговым и реобразователем.

4. Устройство по и. 1, отличающееся тем, что узел коррекции, содержит блок определения погрешности дозирования, первый вход которого, являющийся первым входом узла, соединен с вторым выходом переключателя, второй вход, являющийся вторым входом узла, соединен с блоком задания дозы, а выход подсоединен через накопительный блок и блок определения среднего значения погрешности дозирования за несколько циклов к первому входу блока формирования скорректированного сигнала,а второй вход которого, являющийся третьим входом узла, соединен с блоком задания дозы, а выход является выходом узла.

Выход преобразователя 10 (фиг. 2) подключен к вторичному прибору 14 со встроенным аналоговым преобразователем 15 угла поворота стрелки в электрический сигнал.

Выход преобразователя 15 подключен к переключателю 16, один из выходов которого соединен с первым входом сумматора 17.

Выход преобразователя 5 подключен к вторичному прибору 18 со встроенным аналоговым преобразователем 19 угла поворота стрелки в электрический сигнал. Выход преобразователя 19 подключен к второму входу сумматора 17, выход которого соединен с нуль-органом 20.

Блок 21 задания дозы дополнительно снабжен узлом коррекции, содержащим блок

22 определения погрешности в каждом цикле дозирования, первый вход которого соединен через переключатель 16 с выходом датчика уровня жидкого металла в изложнице, второй вход соединен с блоком 21 задания дозы, а выход подключен через накопительный блок 23 и блок 24 определения среднего значения погрешности дозирования за и циклов к входу блока 25 формирования скорректированного сигнала. Второй вход блока 25 связан с блоком 21 задания дозы, а выход подключен к нуль-органу 20.

Выход аналогового преобразователя 19 подключен к входу регулятора 26, связанного с приводом 27 поворота разливочного ковша. Выход нуль-органа 20 подключен через элемент 28 задержки к переключателю 16 и через командный блок 29 к исполни1225685 тельному элементу регулятора 26. Кроме того, командный блок 29 связан с механизмом 30 автоматической установки нуля, входяшим в состав датчика уровня жидкого металла в промежуточной емкости и с клапаном !3 пневмодомкрата 12.

Кроме того, на фиг. 2 обозначены: блоксхема 3! датчика уровня жидкого металла в изложнице; блок-схема 32 датчика уровня жидкого металла в промежуточной емкости 2, блок-схема 33 узла коррекции; 0„— пере10 мещение рычага 8, пропорциональное уровню жидкого металла в изложнице; 6 — линейное перемещение рычажно-упругого механизма 3 под действием нагрузки, пропорциональное уровню жидкого металла в проме- жуточной емкости; U, — напряжение, пропорциональное уровню жидкого металла в изложнице, в процессе заполнения прибыльной части: !.ì+ — напряжение, пропорциональн.>с фактическому уровню жидкого металла в изложнице после ее заполнения; !.!а - напряжение, пропорциональное заданному уровню жидкого металла в из. ожницс; Uc — напряжение, пропорциональное мгновенному значению уровня жидкого металла в пзомежуточной емкости; Uzq — на125 пряжение, пропорциональное заданному значению уровня жидкого металла в промежуточной емкости; Ь! )»; — напряжение, пропорциональное погрешности i-го цикла дозирования; Up — вводное напряжение нуль-органа; причем

30 !!;-Е,Ли»,-., U». = — „—; Г)„= Ug +Sign

U4. ь=!

+ U .; U> =U„+U„; U,==U„, — U.

Преобразователь 5 электрически соединен с компенсационным преобразователем

КП вторичного прибора 18 по дифференциально-трансформаторной схеме и механически связан с механизмом 30 автоматической установки нуля.

Аналоговый преобразователь 19 кинема- 40 тически связан с компенсационным двигателем ДК вторичного прибора 18.

Процесс заливки стали в изложницу с помощью предлагаемого устройства происходит следующим образом.

В исходном состоянии стрелки прибо 45 ров 14 и 18 находятся на нулевой отметке шкалы, напряжения U. u UE равны нулю, переключатель 16 находится в положении а, напряжение Бг=О, а напряжение U>; —=

= Ua.

По сигналу от командного блока 29 через регулятор 26 включается привод 27 поворота разливочного ковша 1 и сталь начинает поступать в промежуточную емкость 2, а из нее в изложницу. По достижении уровня жидкого металла в промежуточной емкости 2 заданного значения расход металла, сливаемого из ковша 1, стабилизируется регулятором 26. При этом

Ue — — UEz. Измерение и регулирование уровня жидкого металла в промежуточной емкости 2 осуществляется непрерывно по цепочке: рычажный механизм 3, упругие элементы 4, преобразователь 5, вторичный прибор 18, преобразователь 19, регулятор

26, привод 27 поворота разливочного ковша 1.

В предлагаемом устройстве применен весовой метод измерения количества жидкого металла в промежуточной емкости.

Это достигается тем, что под воздействием мгновенного значения массы жидкого металла в промежуточной емкости 2 деформируются упругие элементы (пружины) 4, поворачиваются на соответствуюший угол полурамы рычажного механизма 3, на выходе преобразователя 5 появляется сигнал, пропорциональный мгновенному значению массы жидкого металла в промежуточной емкости 2, который, при прочих равных условиях, пропорционален расходу жидкого металла из ковша. Этот сигнал отрабатывается прибором 18, на оси стрелки которого установлен преобразователь 19 угла поворота стрелки в электрическое напряжение

UE, используемое в качестве управляющего воздействия в системе стабилизации уровня жидкого металла в промежуточной емкости 2.

По достижении уровня жидкого металла в изложнице верхнего предела (например, прибыльной надставки при разливке спокойной стали) металл соприкасается с поплавком 7 и начинается выходная фаза дозирования. С этого момента поплавок 7 поднимается вместе с металлом, увлекая за собой посредством тяги 6 рычаг 8, который поворачивается. Угол поворота рычага

8 измеряется преобразователем 10, выходной сигнал которого отрабатывается прибором

14. На оси стрелки прибора 14 укреплен аналоговый преобразователь 15 угла поворота стрелки в напряжении U„, пропорциональном уровню жидкого металла в изложнице. Напряжение Б„через переключатель

16 подается на сумматор 17, где суммируется с напряжением Ue . Выходное напряжение сумматора U подается на нуль-орган

20. При U =U», нуль-орган 20 выдает сигнал Uo в командный блок 29, в котором, в свою очередь, вырабатывается сигнал на реверс привода 27 поворота разливочного ковша 1. Этот сигнал поступает на исполнительный элемент регулятора 26. В результате реверса разливочного ковша происходит отсечка струи жидкого металла.

Одновременно сигнал О поступает на элемент 28 задержки, подключенный к переключателю 16. Спустя выдержку времени, необходимую для стекания металла из промежуточной емкости в изложницу после отсечки струи из ковша 1, из блока 28 подается сигнал на переключатель 16 и он переключается в положение б. При этом вы1225685

A 1-113=0.!1 — U3.

U!:= Ua+ ЬУил ход преобразователя 15 подключается к входу блока 22 определения погрешности. В блоке 22 выделяется напряжение, пропорциэнальное погреп1 ности данного цикла дозирования:

Напряжение UI,; подается в накопительный блок 23, где запоминается и суммируется с напряжениями 14;, выделяемыми блоком 22 в последующих циклах дозирования. Число суммируемых погрешностей устанавливают в блоке 23. Например, если и выбрано равным 3, то после каждых трех циклов дозирования в блок 24 вводится напряжение Г;;= D U!„. В блоке 24 выполняс=Я ется операция определения среднего значения погрешности дозирования и напряжение на его выходе равно

1А«.=- — 5- . Л U!: !

=I

В результате этого на выходе блока 25 формируется скорректированное задающее напряжение на следующий цикл дозирования

Таким образом, при заливке последующим изложниц учитываются случайные погрешности предыдущих циклов, что снижает погрешность дозирования каждого следующего цикла.

В процессе работы промежуточная емкость 2 изменяет свой объем в результате образования настылей. Существующие датчики уровня на учитывают указанное изменение, в результате чего появляется дополнительная погрешность, увеличивающаяся от изложницы к изложнице. В предлага5

1О

25 зо строЙствс измен(.НHC >i>!,e. .1-. H ром(жуточной емкости практически не влияет ня достоверность Hнформации, я масса образовавшихся настылей комиенсируе:cH I! pH помощи механизма 30 автоматической установки нуля преобразователя 5. Для этого из командного блока 29 перед Hачалом каждого цикл 3 доз и рован и я Bы 33(. 1с я си г! 1Ilл на включение механизма 30. 1!1011 э-: ом (фиг. 3) замыкается контакт в це!Н(реле РП, последнее срабатыв e-,cÿ. с я мсб..! окируется и своими контактами:i!у:!тиру(т выход преобразователя КП1, стклю(ае;- к:;,.1пенсационный двигатель ДК втори:ного ripHбора 18 и подкл!Очает двигатель ДН механизма 30 к выходу усилителя. 1 !11!гатсль

ДН работает до тех иор, пока н, ход.0å i-.àпряжение преобразователя 5 í= станe рявHbIM нулю. Спустя выдержку нрс:le H реле

РВ своим контактом сним3åT с са;;о!едок:.1ровки реле РП,;!внгатсль . 111 .1(-:.!кичаг . я, включается двигатель Д1(„ст; сл 13 ирибор3 18 уcTB H38, 1ивается li3 )I ",,"c вой 0Т м.: "(e шкалы и, тем самы vl, комиснси )уетс"..м ассой настылей в промежуточной е,1когти 2. При этом 11 становится равным:i, т!о. 11(, < .-:: >i:чании процесса заливки из;н,ж! H u i о! ...-1Ока 29 подается сигнал на клапан 13 и Hi;CHмодомкрат 12 поднимает датчик уроьия жидкого металла в изложнице в крайнее положение до упора. При этом;!о.-.:лавок 7 выходит из изложнины H цикл зя, !ив (и заканчивается. Последующие излож!!иц. : заливаются аналогично. Перед з 1ли1!кой каж,.:ой излож ницъ1 домкрат сиускае ;1011„ d! Îå н а за ра нее установлен н ук1 в ы(:u T, .

Благодаря непрерывному измсреi!Ию у:.-овня жидкого металла имеется 130; !ожность управлять простыми средствами i.,"о!..сссом заливки излОжниц в ВыхОдкОЙ фязс ДОЗНрования, что позволяет уменьи!Ить гOI реlпность дозирования.

Фиг 2

Иг Фола Я

lpu2..7

Составитель A. Абросимов

Редактор Н. Бобкова Техред И. Верес Корректор А. Ференц

Заказ 1922/10 Тираж 757 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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