Устройство для регулирования непрерывного сталеплавильного процесса
ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ C O)03 Советски к Соииалнстических Рос"ублик (6l) Зависимое <)г авт. свидетельства— (22) Заяв,<с )О 05.05.72 (21) 1782194 18-24 (51) ) 1.!с,л. С) 05d 9 12 с п17исо<ди11ен11см заявки )Хе Государственный комитет Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытий,82) Пр:I!)pklloт Опубликовано 05.06,75. Бюллетень ¹ 21 Дата опубликования описания 01.12.75 (53) УД1х 621 555 6 (088.8) (72) Авто,ры изобретения В. И. Баптизманский, И. В. Лысенко, Г. С. Пилипенко, Ю. Н. Яковлев, Ю. С. Паниотов и В. А. Кравченко Днепропетровский ордена Трудового Красного Знамени металлургический институт (71) Заявптсль (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ Н ЕП РЕРЫ В НОГО СТАЛ ЕПЛАВ ИЛ ЬНОГО ПРОЦЕССА Изобретение относится к отрасли черной металлургии и может быть использовано при автоматизации непрерывного сталенлавнльного процесса. Известны устройства, содср кащ:1е узел измерения расхода металла и привод заливочного ковша. Предложенное устройство отличается от известного тем, что в него введены регулятор соотношения реаге )тов и блоки коррекции 1О ре) сходов к)1 .1ojlcgñ) р ш 1 а ко<)01) 11з) ющнх ii Ох— ладителей, подключенные к регулятору соотношения реагентов и узлу измерения расхода металла. Это позволяет повысить точность регулирования. Устройство для регулирования непрерывного сталеплавильного процесса представлено нл чертеже, где обозначено: 1 — дознрующий ковш поворотного типа; цапфы 2 ковша; 8— ось поворота ковша; 4 — ста.нина; 5 — гидроцилиндры; 6 — датчик веса; 7 — элемент суммирова:1ия сигналов; 8 — — цифровой следящий ком ненсатор; 9 — инвертор (логи )еская схема « IE»); 10 — блок време<и; 11— электромагнитное реле; 12 — логнчсскля схема «И»; 13 — блок начального задания расхода; 14 — электромагнитное реле; 15 электро 1ный счет)чик; 16 — схема совпадеа)ия; 17 — блок памяти и пирро-аналоговый преобразователь; 18 — блок задания программы расхода: 19 -- элемент сравнения; 20 — следящая система; 21 — - схема «11»; 22 —:схема «И»; 23 — — схема «ИЛИ»; 24— реверсивный электронный счетчик; 25 — схема совпадения; 26 — триггер знака; 27 схема «И вЂ” HE»; 28 — схема «И вЂ” 1-IF»: 29-элвктромагнитное реле; 80 — электромагнитное реле; 31 — фотоуснлитель; 82 — л а м почка накаливания; 38 — фотоднод; 84 — диск с прорезями; 85 — .электродвигатель; 86 дозпрующая игла; 87 — проточные реакторы; 88 — фурма для подачи охладнтелей; 89 —— фут ма для,:.Одачч< шлакооорлзующнх", 40— фурма для .подачи кислорода; 41 — желоб; 42 — приемное устройство автомл гнчсского термометра с втс<рнчным прибором 43; 44, 45 и 46 — регулчгрующнс органы )ктда 1:I Охлл IIIтелей шлакообразующих и кислорода соответстве kilo, 47, 48 и 49 -- регуляторы соотношения расхода охладнтслей шлакообразующнх ННс 1opo1,II соответств нно; 50, О 1 II 52 блоки коррекции расхода охллдителей, расхода шлакообразующнх и расхода кислорода соответственно и 53 — пульт управления процессом. Дозирующнй ковш 1 устанавливается в C1 аннн7 4 GBBpkIOH I l0,ся своими цяпфамн 2 на гндроцилиндры 5 и серьгой на 8, закрепленную в подшипниках станины, Сигналы с выходов датчиков всся суммируются в элементе 7 и поступают в цифровой следящий компе:1сатор 8. Компенсатор 8 Iloкязывает общий Вес металла B ковше, а при изменении веса на единицу чувствительности весов выдается импульс во В11ешнюю цепь. ПpH НЕПрЕрЫВНОМ ИЗ)IЕНЕНИН ВЕСя !I с1 ВЫХОДЕ компенсатара будет последовательность импульсовв, частота следования .которых определяется скоростью изменения веса. Блок времени 10 представляет собой реле .времени люоого тина, например моторное реле Времени, которое через интервалы времени Т (T= — 10 —:-30 сек) выдает импульс длительностью т = 0,5 сек. Импульсы реле времени управляют работой электромагнитного реле 11 и схемы «И» 12 через ннвертор 9 (при появлении импульса схема «И» 12 закрывается, а реле 11 срабатывает). В течение времени Т схема 12 открыта, и через iiee импульсы с,выхода комн "icaTOp3 8 поступают в счетчик 15. При срабатывании реле 11 содержимое счетчика 15 переписывается в блок памяти и цифра-аналоговой преобразователь 17, который состоит из элементов цифровой памяти, например триггеров, электромя(г1 ITHhix pc Ic и т. д. Каждый элемент со стороны входа управляется соответствующим триггером счетчика 15, 3 со стороны выходя управляет своей»«eiil Суммарный выходной сигнал блока 17 сравнивается в элементе 19 с заданием, поступающим от блока задания программы расхода чугуна 18. Блок 18 выполнен ilo типовым cxeì3ì, например, в виде реостатного задатчика при неизменном задании лиоо peocT3TIIoI зядатчпка с управлением от электродвигателя через кулачковый механизм при переменном во времени задании. Блок 17 управляет регуляторами соотношения расходов охладителей, шлякообразующих и кислорода, поэтому в схему устройства введены блок 18, реле 14 и схема совпадения 16 для установки расходов в течение первого интервала Т. Логическая схема совпадения 16 служит для определения нулевой 3аписи в блоке памяти и цифра-à113логовом преобразователе. Нулевая запись в блоке 17 после включения устройства может быть только в течение первого интерВала Т либО после полного опорожнения ковша. Электромагнитное реле 14 срабатывает прн нулевой записи в блоке 17. В качестве блока начального задания расхода 18 использован реостат:1ый задатчик. Задание, устанавливаемое этим задатчиком, используется в качестве 1гячального в течснис первого интервала 7, когда информация о действительном расходе чугуна отсутствует. Сигнал рассогласования с выхода 3;Iciie!I15 65 та 19 подается на следящую систему 20. Эти импульсы через схемы «И» 21, 22, управляемые контактами 11 реле н схему «ИЛИ» 28, поступают на суммирующий вход реверсивноro счетчика 24, а через те же схемы «И» —— на триггер знака 26. К выходу. счетчика 24 подключена схема совпадения 25, служащая для определения нулевой записи в счетчике: при нулевой 3311ilcu сигнал на выходе схемы отсутствует (н3левой потенциал), при наличии записи на выходе схемы 25 имеется сигнал (высокий потенциал) . Этот сигнал управляет работой двух схем «И» 27 и 28, к выхо.1ам которых подключены электромагнитные реле 29 и 80. Схема, на выходе которой оба сигнала (сигнал с выхода схемы 25 и триггера знака 26) имеют высокий поте(щиал, срабатыва T, н при этом сраоатывяет соответствующее рсдс. Через контакты этих реле подается напряжение питания онределешгой полярности 11;! электродвигатель 85. Двигатель 85 механически сое.(инеи с дозирующей иглой 8б, регулирующ и подачу масла в гидроцилиндры 5, и диском с Iipopeзями 34. Диск с прорезями (зубчатый;1иск в виде шестерни) 84, лампочка накаливания 82, фотодиод 88 и фотоусилитель 81 образу1от цифровой датчик угля поворота дозирующей иглы 86. Выход датчика (выход фотоделителя 8!j соединен с вычнтяющим Входом pe13cpcill3!1010 счетчика 24. В качестве датчика явтоматич. ко;о т рмометра мо)кет Оыть H cIIO 1 430 8 3 I I т" р м О метр любого типа, нредiiяз!iячеiiiiы(i для 1(змере: ия температуры жидкого металла, няприм;.р, фотоэлектрический нирометр ФЭП-4, Выходной cиг113;I c0 BTopHiIIIOI прнбора 48 термометра ;10дяет я 13 блок 50 коррекции расхода охладителей но температуре металла на выходе из реактора 87. Блок коррекции 50 собра:1 по типовой схеме вторичного нзмсрительного прибора с реостатным датчиком-преобразователем, например по схеме вторичного прибора потенциометра типа II(.Р1-04. Суммарный сигнал с выхода прибора 43 и цифра-аналогового преобразователя 17 является входным сиг:(алом блока 50, а поворот движка реостатного датчика-преобразователя — — выходным сигналом. РеOCTÇTHbIH )3Tilнк-прсооразов )тель блока коррекции 50 включен в измерительную схему типового регулятора соотношения 47 любого типа. Блоки ко;;)реки.(и 5! 11 52 собра((ы (и) 3i13 логичпым схемам, 110 сигнал коррекции по анализу металла вводится вручную с пульта 58 управления процессом. В устройстве использованы типовые регуляторы соотношения 48 и 49. На пульте 58 управления процессом расположены все задатчики регуляторов соотношения, световые табло для .контроля паря473163 i77lетро3 процесса, а также кнопки Вкл!о !ения и выключения устройства и кнопка «Пуск». Устройство работает следующим образом. При включении питания все счетчики автоматически устанавливаются на нуль. При нажатии на кнопку «Пуск» срабатывает )еле 11. При этом через контакты эт:>го реле в блок 17 подается напряжение — 12 в, разрешающее содержимое счетчика 15 переписать в блок;памят» и цифро-аналоговый преооразователь 17. Записанное число прсобразуется в пропорциональную величину напряжения на выходе блока, вход следящей системы 20 подкл!очается к выходу элемента сравнения 19, на схемы «И» 21, 22 подается напряжение — 12 в открывающее их.,и разрывается цепь питания двигателя 85. Так как в момент пуска информация о расходе чугуна отсутствует, в счетчике 15 записан нуль и на вход следящей системы 20 подается максимально возможное напряжение рассогласования определенной полярности. При этом исполнительный двигатель с»стемы поворачивается на максимально возможный угол в:торону, определяемую»олярностью входного сигнала. ! При повороте двигателя ичнульсы с одного из выходов, например с выхода «1», через открытую схему «И» 21 и схему «ИЛИ» 28 посту,:!ают на суммирующий вход реверсивного счетчика 24, в котором формируется запись-— задание на перемещение дозирующей иглы 86. Зти же ичпульсы с выхода схемы 21 подаются на триггер знака 26, который устанавливается в состояние, соответствующее знаку сигнала рассогласования. При появлении записи в счетчике 24 на выходе схемы 25 появляется высокий потенциа7, и одна из схем «И-НЕ» 27, 28, на входе которой оба сигнала имеют высокий потенциал, например схема 27, срабатывает и подает»ита н »с на электромагнитное реле 29. Реле 29 срабатывает и подключает к двигателю 85 напряжение питания требуемой»олярности. Однако при нажатой кнопке «Пуск» нормально замкнутые контакты реле 11 в цепи питания двигателя разомкнуты, и двигатель обесточен. При нулевой записи в блоке 17 схема совпадения 16 разрешает подачу питания на электромагнитное реле 14. Реле 14 срабатывает и отключает цепь уставки расходов регуляторов соотношения от выхода олока 17 и подключает эту цепь ко входу блока 18. На блоки коррекции расходов 50, 51 и 52 подается напряжение от задатчика блока 18. При отпуска»ии кнопки «Пуск» реле 11 обеспечивается, и через контакты этого реле в блок 17 подается нулевой потенциал, запирающий ячейки памяти. При этом ячейки остаются в 45 том состоянии, которое они приняли во время записи, и изменение состояния триггеров счетчика 15 не оказывает ца них влияния, счетчик 15 устанавливается в нулевое состояние, на схемы «И» 21 «22 подается »слезой потенциал, закрывающий их и вход системы 20 закорачивается на сопротивлен;!е. При этом система возвращается в нулевое состояние (при возвращении системы в нулевое состоян!!е импульсы с ее выхода не проходят в счетчик и трнггсэ знака, так как схемы «И» 21 i! 22 закрыты), замыкаются контакты в цепи питания двигателя 85. При замыкании цепи пиания двигателя он начинает вращаться и перемещать дозирующую иглу 86 и диск с прорезями 84. При вра-! цении диска 84 его зубцы модулируют световой поток от лампочки накаливания 82, поступающий на фотодиод 88. В результате на выходе фотодиода формируются импульсы фототока, которые после усиления фотоусилителем 81 по цепи обратной связи поступают на вычитающий вход счетчика 24 и последовательно стирают запись до нуля. При стирании за!гн "» до нуля схема «И- — HE» 27 закрывается, реле 29 отпускает, и двигатель обесточивается. При этом игла 86 перемещается на необходимую величину, и масло из масломагистрали поступает в гидроцилиндры 5, которые со скоростью, пропорциональной подаче масла, поворачпва!От ковш 1. При .повороте ковша металл по желобу 41 поступает в реактор 87. По мере изменения веса металла в ковше сигналы датчиков веса 6 уменьшаются и цифровой компенсатор 8, отслеживая изменение сигнала, выдаст импульсы на схему «11» 12, которая в интервалах между импульсами блока времени открыта и пропускает эти импульсы на вход счетчика 15. Число импульсов, поступающее для ввода коррекции расхода реагентов, определяется по результатам ана7»çà в лаборатории. В устройстве имеются задатчики регуляторов соотношения расходов, которые устанавливаются в нужное положение оператором процесса после получения очередной информации нз лаборатории. Предмет изобретен»я Устройство для регулирован»я непрерывного сталеплавпльного процесса, содержащее узел измерения расхода металла, соединенный с приводом заливоч !ого ковша, от.!!! !и!ои1ееся тем, что, с целью повышения точности регулирования в него введе:!ы регулятор соотношения реагентов, по;ледовательно соединен»ые блоки коррекции расходов кислорода, шлакообразующиx и охладителей, подключенные к регулятору соотношения реаге»тов и узлу измеренii5i расхо7а м0òàë7». 0 72 Составитель Н. Опанасенко Тскред М. Семенов Редактор Л. Утехина 1»оррсктор В, Гутман Тпп. Харьк. фпл. прел <;Патент> Заказ I 3 03/1598 Изд. K- 857 Т нр а нк 869 Пол пнспос Щ1ИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
