Способ автоматического управления тепловым режимом зоны вторичного охлаждения машины непрерывного литья заготовок и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к непрерывной разливке металлов. Цель изобретения - повышение качества слитка. Существо изобретения заключается в том, что в процессе разливки измерителем 4 определяется скорость V вытягивания слитка, в блоке 5 деления формируется сигнал, соответствуюш,ий периоду полного оборота ролика 2, равный , причем величина 1, равная длине окружности бочки ролика, поступает на второй вход блока 5 деления с задатчика 6. Сигнал с блока 5 деления поступает в интегратор 3, где определяется величина, пропорциональная средней температуре бочки ролика, по формуле Тср (f rd(T)/To, где Т - температура бочки ролика, определяемая измерителем 1. Сигнал с выхода интегратора 3 сравнивается в блоке 7 с заданным значением с задатчика 8. В зависимости от сигнала рассогласования изменяется расход воды на охлаждение слитка. 2 с. п. ф-лы. 2 ил. о сл 00 4 а ел ел Фиг.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (g 4 В 22 D 11/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21)3939312/22-02 (22) 07.08.85 (46) 23.01.87. Бюл. № 3 (71) Череповецкий ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени металлургический комбинат им. 50-летия СССР (72) Н. И. Шестаков, В. М. Паршин, А. П. Щеголев и А. И. Вотинов (53) 621.746.27 (088.8) (56) Заявка Японии № 53 — 102833, кл. В 22 D 11/124, 1978.

Авторское свидетельство СССР № 593813, кл. В 22 D 11/16, 1978.

Заявка Японии № 56 †1511, кл. В 22 D 11/16, 1981.

Авторское свидетельство СССР № 1052318, кл. В 22 D 11/16, 1983.

ÄÄSUÄÄ 1284655 (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ТЕПЛОВЫМ РЕЖИМОМ ЗОНЫ ВТОРИЧНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ МАШИНЫ НЕПРЕРЫВНОГО ЛИТЬЯ ЗАГОТОВОК И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к непрерывной разл и вке металлов. Цел ь изобретения — повышение качества слитка. Существо изобретения заключается в том, что в процессе разливки измерителем 4 определяется скорость ч вытягивания слитка, в блоке 5 деления формируется сигнал, соответствующий периоду полного оборота ролика 2, равный т0=1/ч, причем величина 1, равная длине окружности бочки ролика, поступает на второй вход блока 5 деления с задатчика 6. Сигнал с блока 5 деления поступает в интегратор 3, где определяется величина, пропорциональная средней температуре бочки ролика, по формуле T-p=

= (j"7d(т)/то, где Т вЂ” температура бочки ролйка, определяемая измерителем 1, Сигнал с выхода интегратора 3 сравнивается в блоке 7 с заданным значением с задатчи8 В от сигнала рассоглаасход воды на охлажф-лы. 2 ил.

1284655

35

Этот сигнал поступает в блок 7 сравнения, где сравнивается с сигналом, поступившим с задатчика 8 интенсивности охлаждения, и поступает на вход усилителя 9, где усиливается до мощности, необходимой

4

Изобретение относится к непрерывной разливке металлов.

Целью изобретения является повышение качества слитка.

На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства, предназначенного для осуществления способа; на фиг. 2 — зависимость изменения температуры бочки ролика от угла его поворота.

Устройство содержит измеритель 1 температуры бочки ролика 2, интегратор 3, измеритель 4 скорости вытягивания слитка, блок 5 деления, задатчик 6 постоянного сигнала, блок 7 сравнения, задатчик 8 интенсивности охлаждения, усилитель 9 и исполнительный механизм 10 регулирующего клапана охладителя. Причем измеритель 4 скорости вытягивания слитка, блок 5 деле ния, интегратор 3, блок 7 сравнения, усилнтель 9 и исполнительный механизм 10 регулирующего клапана соединены последовательно. Выход измерителя 1 температуры соединен с вторым входом интегратора 3, выход задатчика 6 постоянного сигнала соединен с вторым входом блока 5 деления, выход задатчика 8 интенсивности охлаждения соединен с вторым входом блока 7 сравнения.

В качестве измерителя температуры применяется стандартная хромель-алюмелевая термопара, вмонтированная в бочку ролика. Для подключения термопары к кабелю применяют серийно выпускаемые амальгамированные токосъемники, обеспечивающие практически идеальный электрический контакт и не вносящие погрешности в электр ическу ю цепь.

Устройство работает следующим образом.

Измеритель 1 непрерывно измеряет температуру Т бочки ролика 2. Сигнал, соответствующии измереннои температуре, поступает в интегратор 3. В блок 5 деления поступает сигнал с измерителя 4 скорости вытягивания слитка. На второй вход блока 5 деления поступает сигнал с задатчика 6 постоянного сигнала, причем этот сигнал соответствует длине окружности бочки ролика. На выходе блока 5 деления формируется сигнал, соответству ющи и периоду полного оборота ролика то=1/ч, где 1— длина окружности бочки ролика; ч — скорость вытягивания слитка. Этот сигнал поступает на второй вход интегратора 3. На выходе интегратора формируется сигнал, пропорциональный среднему значению температуры бочки ролика, В

Тс р = -рс- J T(i T, где т — время. о

50 для управления исполнительным механизмом 10 регулирующего клапана форсунки 11.

На фиг. 2 обозначены: Т вЂ” температура бочки ролика; rp — угол поворота ролика; qo — угол поворота, соответствующий минимальному расстоянию термопары от поверхности слитка; Л р — угол запаздывания. Максимального значения температура достигает не при угле о, а с некоторым запаздыванием, а именно при угле поворота (yo+Acp). Величина запаздывания целиком определяется расстоянием точки замера температуры от поверхности ролика.

Способ автоматического управления тепловым режимом зоны вторичного охлаждения машины непрерывного литья заготовок включает измерение скорости вытягивания слитка, определение периода полного оборота ролика, измерение температуры бочки ролика, определение среднего за период полного оборота ролика значения этой температуры и регулирование расхода охлаждающей воды пропорционально отклонению среднего значения температуры от заданной величины.

При изменении технологических режимов разливки изменяется и скорость кристаллизации слитка. Для повышения качества слитка необходимо скорость кристаллизации сохранять неизменной. Достаточно достоверным критерием скорости кристаллизации является температура бочки ролика, контактирующего со слитком, поскольку ролик воспринимает основную часть теплового потока от кристаллизующегося слитка, причем относительная доля этой части теплового потока в общем тепловом балансе сохраняется неизменной при любых режимах разливки.

При вращении ролика температура его бочки изменяется по синусоидальной зависимости с амплитУдой 20 — 40 К. Для формирования управляющего сигнала необходимо брать среднеинтегральное значение температуры за полный оборот ролика.

Пример. На машине непрерывного литья заготовок разливают сталь в слитки сечением

0,25Х1,2 м. Температуру бочки ролика измеряют в точке, расположенной на расстоянии 3 мм от поверхности. Значение температуры изменяется по синусоидальной зависимости

Т=265+38 sin (0,031 ), где — время.

Длина бочки ролика 1=0,6 м. Измеренное значение скорости вытягивания слитка v=0,02 м/с. Следовательно, период полного оборота ролика

1284655

Составитель Г. Демин

Редактор О. Головач Техред И. Верее Корректор И. Муска

Заказ 7473/1О Тираж 739 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Техническое преимущество изобретения заключается в повышении степени достоверности информации о тепловых процессах, протекающих в зоне вторичного охлаждения, что позволяет осуществить обоснованное регулирование расхода охлаждающей воды. Ожидается снижение пораженности металла трещинами на 5 — 10о .

Формула изобретения

1. Способ автоматического управления тепловым режимом зоны вторичного охлаждения машины непрерывного литья заготовок, преимущественно машин с поддерживающей роликовой проводкой, включающий измерение скорости вытягивания слитка и регулирование расхода охлаждающей воды,отличающийся тем, что, с целью повышения качества слитка, определяют период полного оборота ролика, измеряют температуру бочки ролика, определяют среднее за период полного оборота ролика значение этой температуры, определяют интенсивность охлаждения, сравнивают ее с заданным значением и при отклонении изменяют расход охлаждающей воды, причем, при возрастании температуры расход воды увеличивают, а при снижении — уменьшают.

2. Устройство автоматического управления тепловым режимом зоны вторичного охлаждения машины непрерывного литья заготовок, содержащее последовательно соединенные задатчик интенсивности охлаждения, блок сравнения, блок деления, усили10 тель и исполнительный механизм регулирующего клапана, отличающееся тем, что, с целью повышения качества слитка, оно снабжено измерителем температуры бочки ролика, задатчиком постоянного сигнала, измерителем скорости вытягивания слитка и интегратором, причем выход измерителя скорости соединен с первым входом блока деления, второй вход которого соединен с выходом задатчика постоянного сигнала, выход блока деления соединен с первым входом интегратора, второй вход которого соединен с выходом измерителя температуры бочки ролика, выход интегратора соединен с вторым входом блока сравнения.