Способ управления процессом непрерывной разливки металла и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к непрерывной разливке металлов. Цель изобретения - увеличение выхода годного и производительности разливки. Существо изобретения заключается в том,что измеряют температуры рабочих поверхностей узких стенок кристаллизатора в местах, прилегающих к углам слитка, на уровне падения струи металла из боковых выпускных отверстий разливочного стакана, и по разности указанных температур поворачивают стакан в направлении их уменьшения. При превьшении разностями температур максимально допустимого значения фиксируют размыв выпускных отверстий стакана . 2 с. и 1 з.п. ф-лы, 1 ил. (П

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (59 4 В 22 D 11/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ .Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (57) Изобретение относится к непрерывной разливке металлов. Цель изобретения — увеличение выхода годного и производительности разливки. Существо изобретения заключается в том,что измеряют температурырабочих поверхностей узких стенок кристаллизатора в местах, прилегающих к углам слитка, на уровне падения струи металла из боковых выпускных отверстий разливочного стакана, и по разности указанных температур поворачивают ста кан в направлении их уменьшения. При превышении разностями температур максимально допустимого значения фиксируют размыв выпускных отверстий стакана. 2 с.-и 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3910377/22-02 (22) 17.06.85 (46) 23.11.86. Бюл. № 43(71) Вологодский политехнический институт (72) А.Н. Шичков, Ю.А. Калягин, С.В. Сорокин, Ю.И. Жаворонков, А,П. Щеголев. А.И. Вотинов, P.Ï. Потапов и В.И. Савичев (53) 621.746.027(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 383522, кл. B 22 D 11/10, 1973.

Авторское свидетельство СССР .

¹ 874259, кл. В 22 D 14/16, 1981. (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКИ МЕТАЛЛОВ И .УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

„,Я0„„1271640 А1

1271640

Изобретение относится к металлургии, а именно к непрерывной разливке металлов.

Цель изобретения — увеличение выхода годного и производительности разливки.

На чертеже приведена схема устройства для осуществления способа.

Устройство содержит датчики 1 температуры узких рабочих стенок

1Î кристаллизатора, первый алгебраический сумматор 2, второй алгебраический сумматор 3, третий алгебраический сумматор 4, усилитель 5, привод 6 исполнительного механизма, управля15 ющего положением разливочного стакана 7. Четвертый алгебраический сумматор 8, пятый алгебраический сумматор

9, задатчик 10 максимально допустимо-

ro значения, блок 11 логического сло 20 жения, блок 12 сигнализации.

В качестве датчиков температуры узких рабочих стенок кристаллизатора могут применяться зачеканенные в стенку хромель-копелевые термопары, в качестве задатчика максимально допустимого значения, алгебраических сумматоров, блока логического сложения и усилителя — серийные приборы такого же функционального назначения из приборного комплекса АКЭСР. В качестве блока оповещения — световое табло или зуммер. Управление положением разливочного стакана, в частности управление положением его выпускных отверстий относительно оси кристаллизатора, позволяет регулировать потоки жидкого металла, поступающего в кристаллизатор, что обеспечивает более благоприятные условия затвер- 40 девания металла и облегчает равномерное образование оболочки слитка., Кроме того, стакан следует устанавливать так, чтобы его смещение относительно оси кристаллизатора не 45 превышало нескольких миллиметров, так как плохое центрирование стакана или его перекос приводят к несимметричному охлаждению и искажению формы слитка. 50

Установка положения выпускных боковых отверстий разливочного стакана относительно оси кристаллизатора после замены стакана и в процессе разливки производится визуально. Од- у нако s процессе разливки выпускные отверстия подвергаются размыву в результате воздействия расплавленного металла, что приводит к тому„ что даже при нормальной первоначальной выставке стакана относительно оси кристаллизатора струи металла отклоняются от оси кристаллизатора. Это ухудшает условия формирования оболочки слитка одинаковой толщины по периметру и, в конечном счете, требует замены стакана, так как вследствие неравномерной толщины оболочки возникают большие термические напряжения при охлаждении слитка, что ведет к повышенному трещинообразованию на поверхности слитка, кроме того, может произойти разрыв оболочки после выхода из кристаллизатора, что снижает выход годного и производительность разливки.

В этих условиях необходимо проводить корректировку положения стакана, что можно осуществить путем контроля разности температур рабочих поверхностей узких стенок кристаллизатора в местах, прилегаюших к углам слитка, на уровне падения струи из боковых выпускных отверстий стакана. При отсутствии размыва и при выставке отверстий по оси кристаллизатора разности температур в указанных местах íà обоих узких стенках отсутствуют. При отклонении струи вследствие отклонения положения стакана появляются разности температур в рабочих стенках, поэтому управляющее воздействие должно быть направлено в сторону ликвидации разностей температур на обоих стенках путем изменения поло>кения стакана. Вследствие неравномерного размыва обоих отверстий невозможно ликвидировать разности температур на той или иной стенке, так как уменьшение ее на одной стенке приводит к увеличению на другой. В этом случае необходимо путем изменения положения стакана добиться равенства разностей температур на обоих стенках и, если при таком управлении значения разностей температур превысят некоторое максимально допустимое значение, следует заменить стакан.

Устройство работает следующим образом.

Сигналы, снимаемые с датчиков 1 темцературы, размещенных на первой и второй узких стенках кристаллизатора в местах, прилегающих к углам слитка, на уровне падения струи из боковых выпускных отверстий стакана.

1271640

20 . В какой-то момент времени вследствие размыва выпускных отверстий, например, на правой стенке в местах установки термопар появляется разность температур в 10 . Сигнал, пропорциональный разности температур в

10,с выхода алгебраического сумматора 3 проходит на вход алгебраического сумматора 4 и далее через усилитель 5 на привод 6 исполнительного механизма, начинающего поворачивать стакан 7 в направлении уменьшения этой разности. Поворот стакана приводит к возникновению разности в показаниях термопар, установленных на второй узкой стенке, что ведет к появлению сигнала на выходе алгебраического сумматора 2. Поворот осуществляется до тех пор, пока на обоих стенках не установится равная минимальная разность показаний термопар. Таким образом, в процессе разливки осуществляется корректировка положения стакана в направлении уменьшения разности температур каждой стенки и поддержания ее равной значению на противоположной стенке.

Как только значения разностей температур превышают 20 С, на выходе алгебраических сумматоров 8 и 9 появляется сигнал рассогласования, который через схему блока 11 логического сложения поступает на вход блока

12 оповещения, Блок оповещения выдает световой или звуковой сигнал на замену стакана.

Технические преимущества изобретения заключаются в возможности контроля положения выпускных отверстий стакана в процессе разливки для создания условий формирования оболочки одинаковой толщины по периметру слитка, а также их размыва с целью своевременной замены стакана путем контроля разностей температур рабочих поверхностей.

Формула изобретения

1. Способ управления процессом непрерывной разливки металла, включающий подвод металла в кристаллизатор через глуходонный разливочный стакан с боковыми выпускными отверстиями, установленный с возможностью вращения вокруг вертикальной оси посредством механизма вращения, и измерение температуры поверхности рабапоступают соответственно на входы алгебраических сумматоров 2 и 3, на выходе которых формируются сигналы, пропорциональные разностям темпера,тур первой и второй узких стенок 5 кристаллизатора, поступающие на вход алгебраического сумматора 4, на выходе которого формируется управляющий сигнал на поворот стакана 7 в направлении уменьшения разностей тем- ператур, поступающий на вход усилителя 5 и далее на привод 6 исполнительного механизма. Кроме того, эти сигналы, пропорциональные разностям температур с выхода алгебраических сумматоров 2 и 3, поступают на первые входы алгебраических сумматоров 8 и

9, на вторые входы которых поступают сигнал от задатчика 10 максимально допустимого значения. В случае превы- 2О шения максимально допустимого значения сигналы рассогласования с выходов этих алгебраических сумматоров поступают на вход блока 11 логического сложения и далее на вход блока 12 оповещения, который дает световой или звуковой сигнал на смену стакана при наличии на входе блока 11 хотя бы одного сигнала рассогласования.

Пример. На машине непрерывно-30 го литья заготовок разливают сталь марки 3 СП в медный кристаллизатор длиной 1200 мм в слитки сечением

0 25 1,29 м, Разливку производят через глуходонный разливочный стакан с боковыми выпускными отверстиями, расположенными вдоль большой оси кристаллизатора, причем стакан установлен по центру поперечного сечения кристаллизатора Датчики 1 температу 4> ры, представляющие собой термопары медь — константы, причем медным электродом является . рабочая стенка, установлены на глубине 5 мм от поверхностей, обращенных к вытягиваемому слитку, на узких стенках, прилегающих к углам слитка, на уровне 0,45 м от верхней кромки кристаллизатора и показывают температуру 180 С. В этом случае на выходе алгебраических сум- gg маторов 2 и 3 отсутствуют сигналы, пропорциональные разностям температур в местах установки термопар на каждой стенке, и коррекции положения стакана не производится. На задатчике 10 максимально допустимого значения установлено значение, пропорциональное разности температур в

12716!

О!

5 чих стенок кристаллизатора, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью увеличения выхода годного и производительности разливки, определяют разности температур рабочих поверхностей узких стенок кристаллизатора в местах, прилегающих к углам слитка, на уровне падения струи из боковых выпускных отверстий стакана, и по раэцостям температур поворачивают стакан в направлении их уменьшения.

2. Способ управления процессом непрерывной разливки металла по и. 1, отличающийся тем„ что сигнал, пропорциональный разности температур, сравнивают с заданным максимально допустимым и при превышении последнего фиксируют размыв выпускных отверстий стакана.

3. Устройство управления процессом непрерывной разливки металла, содержащее датчики температуры узких рабочих стенок кристаллизатора, первый, второй и третий алгебраическйе сумматоры, задатчик максимально допустимого значения и привод исполнительного механизма поворота стакана, причем выходы датчиков температуры первой узкой стенки соединены с вхо- ЗО дами первого алгебраического сумматора, выход которого соединен с пер1

40 ь вым входом второго алгебраического сумматора, а второй вход этого сумматора соединен с эадатчиком максимально допустимого значения, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения выхода годного и производительности разливки, оно снабжено четвертым и пятым алгебраическими сумматорами, блоком логического сложения, блоком оповещения и усилителем, причем входы четвертого алгебраического сумматора соединены с выходами датчиков температуры рабочей поверхности второй узкой стенки кристаллизатора, а выход четвертого алгебраического сумматора соединен с первыми входами третьего и пятого алгебраических сумматоров, выход первого алгебраического сумматора соединен с вторым входом третьего алгебраического сумматора, выход которого соединен с входом усилителя, выход которого соединен с приводом исполнительного механизма поворота стакана, кроме того, второй вход пятого алгеб1 раического сумматора соединен с задатчиком максимального допустимого значения, а выходы второго и пятого алгебраических сумматоров соединены с входами блока логического сложения, выход которого соединен с входом блока оповещения.

ВНИИПИ Заказ 6280/13 Тираж 757 Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4