Устройство автоматического контроля работы системы форсуночного водовоздушного охлаждения машины непрерывного литья заготовок

 

Изобретение относится к металлургии, точнее к непрерывному литью заготовок, и предназначено для автоматического контроля работы форсуночного водовоздушного охлаждения машины непрерывного литья заготовок. Цель - повышение достоверности контроля и надежности работы устройства . Изобретение позволяет осуществлять автоматический контроль работы форсуночного водовоздушного охлаждения, что обеспечивает стабильность процесса литья, повышение качества литого .металла и предотвращение прорывов корочки слитка. При засорении форсунок в секции регулирующий клапан автоматически будет открываться для обеспечения заданного расхода водовоздушной смеси, при этом сигнал с датчика будет увеличиваться пропорционально открытию регулирующего клапана и при превышении им сигнала с умножителя блок сравнения выдаст сигнал на включение световой и звуковой сигнализаций; 2 ил. сл с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)л В 22 D 11/22

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4853941/02 (22) 24.07.90 (46) 30.04.92. Бюл. ¹ 16 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт металлургического машиностроения им.

А,И.Целикова (72) В.А,Гутченко, В.С.Капитанов, l0.М.Айзин, Г.П,Демин, А.А,Антонов, В.В.Рябов, M.Ê.Ôèëÿøèí и В.И.Баранников (53) 621.746.047 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1296288, кл, В 22 D 11/22, 1985. (54) УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО.

КОНТРОЛЯ РАБОТЫ СИСТЕМЫ ФОРСУНОЧНОГО ВОДОВОЗДУШНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ МАШИНЫ НЕПРЕРЫВНОГО

ЛИТЬЯ ЗАГОТОВОК (57) Изобретение относится к металлургии, точнее к непрерывному литью заготовок, и

Изобретение относится к металлургии, а именно к непрерывной разливке металлов, и может быть использовано в автоматизированных системах управления технологическим процессом машин непрерывного литья заготовок (МНЛЗ).

Наиболее близким к предлагаемому является устройство, реализующее способ ав- . томатического контроля работы форсуночного охлаждения машины непрерывного литья заготовок, содержащее датчик давления охладителя, блок сигнализации для каждой секции зоны охлаждения, расходомер, блок сравнения, а. также дополнительный блок сравнения и для каждой секции зоны охлаждения — дат„„Я2„, 1729688 А1 предназначено для автоматического контроля работы форсуночного водовоздуш ного охлаждения машины непрерывного литья заготовок. Цель — повышение достоверности контроля и надежности работы устройства, Изобретение позволяет осуществлять автоматический контроль работы форсуночного водовоздушного охлаждения. что обеспечивает стабильность процесса литья, повышение качества литого металла и предотвращение прорывов корочки слитка. При засорении форсунок в секции регулирующий клапан автоматически будет открываться для обеспечения заданного расхода водовоздушной смеси, при этом сигнал с датчика будет увеличиваться пропорционально открытию регулирующего клапана и при превышении им сигнала с умножителя блоксравнения выдастсигнал на включение световой и звуковой сигнализаций; 2 ил..чик и задатчик положения регулирующего клапана, схему И, причем выход расходомера каждой секции подсоединен к входу задатчика положения соответствующего регулирующего клапана, выход которого соединен с первым входом соответствующего блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом датчика положения регулирующего клапана, выход блока сравнения соединен с первым входом схемы И, вторые входы всех схем И соединены с .выходом дополнительного блока сравнения, входы которого соединены с датчиком и задатчиком давления, выход каждой схемы И подсоединен к входу блока памяти, выход которого соединен с блоком сигнализации, .1729688

30

40.45

55 причем датчик давления установлен в трубопроводе общего подвода охладителя к зоне охлаждения.

Недостатком известного устройства является то, что оно не позволяет определить засоренность форсунок в системах водовоздушного охлаждения из-за того, что воздух вносит дополнительное сопротивление в системе при смешивании его с водой в непосредственной близости от форсунок. При этом для того, чтобы обеспечить заданный расход воды через форсунки необходимо дополнительно создавать напор воды в системе за счет открытия клапана для преодоления этого сопротивления. Без учета этого дополнительного сопротивления, создаваемого воздухом и зависящего от его давления, контролировать засоренность форсунок в водовоздушных системах нельзя, так как в этом случае система будет фиксировать засоренность форсунок (т,е. дополнительное сопротивление), когда на самом деле.форсунки не засорены.

Цель изобретения — повышение достоверности контроля и надежности работы устройства водовоздушного охлаждения машины непрерывного литья заготовок.

Поставленная цель достигается тем, что устройство автоматического контроля работы системы форсуночного водовоздушного охлаждения машины непрерывного литья заготовок, содержащее для каждой секции зоны охлаждения регулирующий клапан расхода воды, датчик положения регулирующего клапана, расходомер, задатчик положения регулирующего клапана, блок сравнения и блок сигнализации, дополнительно содержит датчик давления воздуха, задатчик давления воздуха и для каждой секции зоны охлаждения умножитель, причем выход расходомера воды каждой секции подсоединен к входу задатчика положения соответствующего регулирующего клапана, выход которого соединен с первым входом соответствующего умножителя, а датчик давления воздуха подсоединен к входу задатчика давления, выход которого подсоединен к второму входу соответствующего умножителя, выход которого подсоединен к первому входу соответствующего блока сравнения, второй

-вход которого соединен с выходом датчика положения регулирующего клапана, а выход блока сравнения каждой секции зоны охлаждения соединен с соответствующим входом блока сигнализации.

В результате применения предлагаемого устройства повышается качество литого металла благодаря улучшению его макростурктуры за счет стабилизации теплового режима в зоне охлаждения, в результате применения водовоздушного охлаждения.

На фиг. 1 изображена блок-схема устройства автоматического контроля работы форсуночного водовоздушного охлаждения машины непрерывного литья заготовок; на фиг. 2 — график изменения положения регулирующего клапана в зависимости от расхода воды и давления воздуха, построенный на основании экспериментальных данных на НЛМК.

Предлагаемое устройство автоматического контроля работы форсуночного водовоздушного охлаждения МНЛЗ содержит, например, четыре секции охлаждения (1-И), Из кристаллизатора 1 слиток 2 попадает в зону охлаждения, где поддерживается и направляется при помощи роликов 3 и охлаждается охладительной смесью 4, распыляемой из форсунок 5. Охладительная смесь поступает к форсункам через регулирующий клапан 6, расположенный на магистрали 7 общего подвода воды, и через магистраль 8 общего подвода воздуха к зоне охлаждения, На фиг. 1, кроме того, изображены датчик 9 и задатчик 10 положения регулирующего клапана, расходомер 11, блок 12 сравнения, датчик 13 давления воздуха, в комплект которого входит электроконтактный манометр 14, задатчик 15 давления воздуха, умножитель 16 и блок 17 сигнализации.

Устройство работает следующим образом.

В процессе непрерывной разливки расходомером 11 (датчик типа ДМ в паре с диафрагмой и вторичным прибором) осуществляется измерение расхода воды в секции зоны охлаждения. Сигнал, пропорцйональный расходу воды, поступает на вход моторного задатчика 10 положения регулирующего клапана. В простейшем случае расходная характеристика регулирующего клапана описывается линейной зависимостью Вида

Нкл = ki * бвод< (1), где Н<л,— номинальная величина открытия регулирующего клапана в i-ой секции, %;

ki -коэффициент пропорциональности, зависящий от конструкции регулирующего органа, k = 10-20% ч/м;

Овод, — расход воды через i-ую секцию, м/ч, Данная зависимость характеризует нормальные условия работы регулирующего клапана без засорения форсунок в секции и при стабилизированном входном давлении воды на зону охлаждения. Отклонение положения регулирующего клапана от этого

1729688

55 значения в большую сто рону с видетел ьствует о засорении форсунок в секции, причем, чем больше величина отклонения, тем больше процент засорившихся форсунок в секции. 5

Расход водовоздушной смеси 4 в секции зоны охлаждения может изменяться при помощи регулирующего органа,содержащего регулирующий клапан 6, который может быть с электрическим или пневмати- 10 ческим приводом.

При открытии регулирующего клапана 6 датчик 9 положения клапана, например, индукционного типа вырабатывает сигнал,пропорциональный измеренной 15 величине открытия клапана, в это же время задатчик 10 вырабатывае сигнал Н л;, пропорциональный заданной величине открытия клапана, Заданная величина устанавливается в зависимости от измерен- 20 ной величины расхода воды О д,(согласно расходной характеристики клапана (1)) с коэффициентом пропорциональности, равным 1,03-1,05 kI, т.е. на 3-5 выше номинальной величины Нк,. 25

Выход задатчика 10 соединен с первым входом умножителя 16, на второй вход которого поступает сигнал 4дзд с задатчика 15 давления воздуха, пропорциональный давлению воздуха Ря зд, измеренное датчиком 30

13 с помощью электроконтактного манометра 14, т,е.

ksoau = <(eo d

Выход умножителя 16 соединен с первым входом блока 12 сравнения, на второй 35 вход которого поступает сигнал с датчика 9 положения регулирующего клапана 6. При нормальной работе форсунок сигнал с датчика 9, пропорциональный измеренной величине открытия клапана, не превышает 40 сигнал Нкд(ksosp * Нкд с умножителя 16 и блок 12 сравнения выдаст сигнал., равный

"0", который поступает на соответствующий данной секции охлаждения вход блока 17 сигнализации. При засорении форсунок в 45 секции регулирующий клапан автоматически будет открываться для обеспечения заданного расхода водовоздушной смеси, при этом сигнал с датчика 9 будет увеличиваться пропорционально открытию регулирующе- 50 го клапана и при превышении им сигнала с умножителя 16 блок 1.2 сравнения выдаст сигнал, равный "1", который включит световую и звуковую сигнализацию на соответствующем данной секции канале блока 17.

Обнуление блока 17 может осуществляться автоматически при начале (окончании) разливки, т.е. при включении (отключении) привода качания кристаллизатора 1 или вручную оператором MH f13 при включении устройства с помощью кнопки "Запуск".

Реализация устройства может быть осуществлена на стандартной аппаратуре, например, серии АКЭСР, Устройство предусматривает автоматический контроль работы форсуночного водовоздушного охлаждения с целью обеспечения стабильности процесса литья, повышения качества литого металла и предотвращения прорывов корочки слитка.

Формула изобретения

Устройство автоматического контроля работы системы форсуночного водовоздушного охлаждения, машины непрерывного литья заготовок, содержащее для каждой секции зоны охлаждения: регулирующий клапан расхода воды, датчик положения регулирующего клапана, расходомер, задатчик положения регулирующего клапана, блок сравнения и блок сигнализации, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности контроля и надежности работы устройства, оно дополнительно содержит датчик давления воздуха, задатчик давления воздуха и для каждой секции охлаждения умножитель, причем выход рэсходомера воды каждой секции подсоединен к входу задатчика положения соответствующего регулирующего клапана, выход которого соединен с первым входом соответствующего умножителя, а датчик давления воздуха подсоединен к входу задатчика давления, выход которого подсоединен к второму входу соответствующего умножителя, выход которого подсоединен к первому входу соответствующего блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом датчика положения регулирующего клапана, а выход блока сравнения каждой секции зоны охлаждения соединен с соответствующим входом блока сигнализации.

1729688

Фиг Л

1729688

ОЯ у 45 25 5 g 45

35

45

Составитель B.Ãóò÷åíêo

Техред М,Моргентал Корректор E.Ïàïï

Редактор Н.Шитева

Пппизвплстненнп-излательский комбинат "Патент". r. Чжгоппл. vn.Гагапина. 101

Заказ 1466 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4!5