Способ управления машиной непрерывного литья заготовок и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к способам непрерывной разливки металлов. Цель изобретения - повышение качества металла путем стабилизации уровня металла в кристаллизаторе при разливке с постоянной скоростью. Способ включает регулирование уровня металла в кристаллизаторе 3 путем изменения . давления инертного газа в герметизированной камере над промежуточным ковшом 10. Новизна способа заключается в том, что дополнительно измеряют вес металла в промежуточном ковше и § при увеличении веса металла давление илертн1 /й eai (П

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 В 22 0 11/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н AВТОРСЯОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4183022/31-02 (22) 16.01.87 (46) 30.10.88. Бкл. № 40 (72) А.В.Третьяков, В.Н.Голятин, Н.И.Шестаков, Э.А.Гарбер и А.П.Щеголев (53) 621. 746. 27 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1097440, кл. В 22 Э 11/16, 1984.

Заявка Японии ¹ 59-104261, кл. В 22 D 11/16; 1984.

Заявка Японии № 58-35056 кл. В 22 D 1.1/16, 1983.

Авторское свидетельство СССР № 971567, кл. В 22 D 11/16, 1982.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1052318, кл. В 22 D 11/ 16, 1983.

„„SU„„1433633 А1 (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ИАИИНОЙ НЕПРЕРЫВНОГО ЛИТЬЯ ЗАГОТОВОК И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к способам непрерывной разливки металлов. Цель изобретения — повышение качества металла путем стабилизации уровня металла в кристаллизаторе при разливке с постоянной скоростью. Способ включает регулирование уровня металла в кристаллизаторе 3 путем изменения давления инертного газа в герметизированной камере над промежуточным ковшом 10. Новизна способа заключается в том, что дополнительно измеряют вес металла в промежуточном ковше и ф при увеличении веса металла давление

I pmaeici

С: газ

1433633

С вЂ” Ск

P =-------- + P

F г у где P

P г инертного газа снижают, а при уменьшении — повышают. Кроме того„ дополнительно измеряют расстояние от зеркала металла в кристаллизаторе 3 до

его нижнего торца и при увеличении этого расстояния давление инертного газа снижают, а при уменьшении — повышаютт. Устройство для осуществления, .способа содержит последовательно сое диненные измеритель 1 уровня металла, в кристаллизаторе и преобразователь

4, а также последовательно соединенные блок 6 сравнения, усилитель 7 и !

1 !

Изобретение относится к металлур гии, в частности к непрерывной раз1 ливке металлов.

Целью изобретения является повыше-! ние качества металла путем стабилиза- 5

: ции уровня металла в кристаллизаторе при разливке с постоянной скоростью.

На чертеже приведена функциональ ная схема устройства, предназначенно: го для осуществления способа, Устройство для управления машиной непрерывного литья заготовок содержит последовательно соединенные измеритель 1 уровня жидкого металла . 2 в кристаллизаторе 3, преобразова;тель 4, сумматор 5, блок 6 сравнения, усилитель 7 и исполнительный меха. низм 8, а также содержит измеритель, 9 веса металла в промежуточном ковше

10 и задатчик 11 давления инертного газа, причем выход измерителя 9 веса металла в промежуточном ковше соединен с вторым входом сумматора 5, а выход задатчика 11 давления инертного газа соединен с вторым входом блока

6 сравнения.

В качестве измерителя уровня ме- . талла в кристаллизаторе 3 может применяться радиоизотопный датчик. Б качестве измерителя веса металла в промежуточном ковше 10 может применяться магнитоупругий датчик серии

ИУМ.

В качестве сумматора, блока сравнения и задатчика могут применяться 35 серийно выпускаемые приборы типа

АКЭСР. исполнительный механизм 8. Новизна устройства заключается в том, что оно дополнительно содержит задатчик

11 давления инертного газа, а также последовательно соединенные измеритель 9 веса металла в промежуточном ковше и сумматор 5, причем второй вход ,сумматора соединен с выходом преобразователя 4, à его выход соединен с входом блока 6 сравнения, второй вход которого соединен с выходом задатчика 11 давления инертного газа. 2 н.и з.п. ф-лы, 1 ил.

Устройство работает следующим образом.

Измеритель 1 уровня металла 2 в кристаллизаторе 3 вырабатывает импупьсы, интенсивность которых пропорциональна высоте Нк столба жидкого металла 2 ° В соответствии с изменением интенсивности импульсов электронный преобразователь 4 выделяет электрический сигнал, который с коэффициентом передачи а поступает на первый вход сумматора 5. Измеритель

9 веса металла в промежуточном ковше

10 формирует сигнал, который с коэффициентом передачи а поступает на второй вход сумматора 5.

Величина ферростатического давления в промежуточном ковше определяется соотношением ферростатическое давление; вес промежуточного ковша со сталью; вес порожнего промежуточного ковша; площадь поперечного сечения промковша; давление инертного газа;

С-С„=-С вЂ” вес жидкого металла в роМ ковше.

В процессе работы измеритель 9 веса металла измеряет величину наполненногo сталью промковша. Из (1) получают

1433633 (2) . кого напора, а следовательно, и к изменению условий кристаллизации металрегулиро- ла.Для компенсации измерения гидроферроста- 5 статического напора жидкого металла в предлагаемом способе в герметизированную камеру над промежуточным ковшом подают инертный газ, например аргон, причем подачу аргоча согласо1() вывают с изменением массы (веса) металла в промежуточном ковше.

Гидростатический напор Рж жидкого металла определяется в соответствии с соотношением

G = PF — P„F+ Ск

d P — О

d Г где Ю вЂ” вре;-ля.

Из (2) и (3) получают

dGdPr — — F

d а d (4) Р к = g Нпк

Из (4) следует, что для стабилизации ферростатического давления, скорость изменения давления инертного газа должна быть пропорциональна ско- 20 рости изменения веса промковша с металлом. В этой связи коэффициент передачи а должен быть пропорционален величине площади поперечного сечения .промковша. 25

Так как скорость изменения уровня металла в кристаллизаторе при неизменных прочих параметрах с изменением дав-. ления инертного газа в промежуточном ковше обратно пропорциональна коэф- 3О фициенту гидравлического сопротивления течению металла из промковша в кристаллизатор, величина коэффициента передачи а должна быть обратно пропорциональна величине коэффициента гидравлического сопротивления, который является табличной величиной.

Коэффициенты а и а вводятся, соответственно, с электронного преобразователя 4 и измерителя 9 веса метал- 4р ла. На выходе сумматора 5 вырабатывается сигнал, пропорциональный линейной комбинации (а Нк + а Нпк). Этот сигнал является управляющим. В блоке

6 сравнения он сравнивается с сигна. — .

" 45 лом, вырабатываемым задатчиком 11 давления инертного газа, и давлее поступает на вход усилителя 1, где усиливается до мощности, необходимой для управления исполнительным механизмом 8 газового редуктора, регулирующего давление инертного газа.

Способ осуществляют следующим об(бj разом.

Во время разливки масса жидкого металла в промежуточном ковше может изменяться из-за непостоянства параметров технологического процесса, что ведет к изменению гидростатичес55

С учетом того, что целью вания является стабилизация тического давления Р, имеют где — плотность жидкого металла; — ускорение свободного падения; .

Нпк — высота столба жидкого металла в промежуточном ковше.

В процессе разливки высота столба Нп может изменяться. О величине изменения Няк можно судить по изменению веса металла в соответствии с формулой где АСпк — величина изменения веса металла в промежуточном ковше;

ЬНпк, — величина изменения гидростатического напора жидкого металла;

F — площадь поперечного сечения рабочей полости промежуточного ковша.

Таким образом, изменение веса металла прямо пропорционально изменению гидростатического напора жидкого металла. При уменьшении веса металла в промежуточном ковше следует увеличить давление инертного газа в герметизированной камере над промежуточным ковшом на величину b Pг так,чтобы в течение всего процесса разливки сумма (P = Рщ + Р -) оставалась неизменной. Это обеспечит постоянные гидродинамические условия кристаллизации металла, а следовательно, повысит его качество.

Пример. На машине непрерывного литья заготовок по предложенному способу разливают сталь. Оптимальные гидродинамические условия процесса кристаллизации металла имеют место при гидростатическом напоре 1,2

1 33633

Г

Составитель А.Абросимов

Техред Р.Серцюко;„аРедактор М.Бандура

Корректор О.Кравцова

Зака.з 5489/ 11 ираж 741 Подписное

BHKGVi Гасударственного комитета СССР по делам изобретений и Открытий

113035,. Москва, Ж-35, Гаушск. :Я наб, д, ->/5

Производственно-полиграфическое предо риятие9 г. Ужгород, ул, Проек-,ù è, 10 Н/м . Уровень металла в кристаллизаторе следует стабилизировать при Н = 1„05. Пусть в како1--либо момент времени уровень металла снизился до Нк = 1,02 м, Тогда сигнал, -.пропорциональный разности (i,,05-1,,02), с коэффициентом передачи а поступает на вход сумматора, который кор-. ректирует управляющий cm нал, и дав— ление инертного газа возрастает, а следовательно, уровень металла вос-станавливается, Пусть в другой момент времени гидростатический напор снизился да

1,1 10 Н/м, тогда сигнал, пропор-циональный разности (1,2- 1.1) 10, с

КОЭффяцИЕНтОМ ПЕрЕдаЧИ аrr Г-ОСтуПаЕт на второй вход сумматора„ который корректирует управляющий .игпал таким образом,. что давление инертного газа возрастает, а следовательно, суммарное гидростатическое давление восстанавливается. Коэффициенты пер;: дачи а и ао подбираются :аким образом, чтобы на входах сумматора были еличины одного порядка:, Техническое преимущество изобретеия закл;очается в улучшен:-:и условий ристаллизации металла путем стабиизации гидростатического напора,что позволяет повысить качест о металла.

Ожидается снижение брака па причине зараженности ликвацией ча 10-157.. ф О р и у л в и з о б Р е т е и и я

Способ управления машиной непрерывного литья заготовок„ включаюакций регулирование уровня металла B кристаллизаторе путем изменения давления инертного газа в герметизированной камере над промежуточным ковшом, отличающийся тем, что, с целью повышения качества металла путем стабилизации уровня металла в кристаллизагаре при разливке . с постоянной скоростью, дополнительнс измеряют вес металла в промежуточном ковше и при увеличении веса металла давление инертного газа снижают, а при уменьшении — повышают.

2. Способ по п.1, а т л и ч а ю— шийся тем, что дополнительно измеряют расстояние ст зеркала металла в кристаллизаторе до его нижнего торца и при увеличении этого расстояния давление инертного газа снижают„ а при уменьшении — повьпяают.

3. Устройство для управления машиной непрерывно-. î .л»итья заготовок, содержащее последовательно соединенные измеритель уровня металла в кристаллизаторе :; преобразователь, а .:акже последовательно соединенные блок сравнения усил- телI- л исполнительнь1й механизм, о т л H ч а ю щ е е с я тем„ что, с целью повышения качества металла путем стабилизации уровня металла в кристаллизаrope при разливке с постоянной скоростью, оно снабжено

=ад-".Тчико.л давления инертного газа, а также последовательно соединеннььи измерителем веса металла в промежуточном ковше и сумматором, причем второй вход сумматора соединен с вы— ходом преобразователя, а выход сумматора — с входом бпока сра.внения, второй вхад которого соединен с выходом задатчика давления инертног- ra=-а.