Система поддрежания уровня металла в кристаллизаторе установки непрерыной разливки стали

 

ОПИСАНИЕ,ц„м„

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистимесних

Республик

К А8ТОРСКОМУ СВИДИТЕЛЬСТВУ

{61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 30.06.76)21) 2378520l22-02 (51) эо1 с присоединением заявки №

В 22 Е1 11/16

Государственный «омнтет

Соввта Министров СССР оо делам иэооретвний и открытий (23) Приоритет— (43) Опубликовано25.04.78,Бюллетень № 15 (45) Дата опубликования описания27.0З.78 (53) УДК 621.746.27:

:62-52 (088.8) В. С-. Бандурин, В. П. Николаев, А. И. Одинэков и В. П. Петухов (72) Авторы изобретения (71} Заявитель (54) CHCTEMA ПОДДЕРЖАНИЯ ЗАДАННОГО

УРОВНЯ МЕТАЛЛА В КРИСТАЛЛИЗАТОРЕ

УСТАНОВКИ НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКИ СТАЛИ

Изобретение относится к устройствам автоматизации процесса непрерывной разливки жидких металлов, и может быть исполь-. зовано для автоматизации непрерывной разливки стали на установке непрерывной разливки стали (УНРС).

Известна система поддержания уровня металла в кристаллизаторе УНРС, содержащая измеритель уровня металла, выполненныйтнапример, в виде изотопного датчика и галогенного счетчика, связанного через электронный блок с задатчиком уровня, усилитель, связанный через исполнительный механизм со стопором, регулируюшим расход металла в ковше, причем суммарный выход задатчика и электронного блока связан со входом усилителя (1).

Сушественным недостатком этой системы, ограттичиваюшим ее практическое применение, 30 является наличие двух пэследовательно соединенных интегрирующих звеньев-исполнительно. го механизма и пары "стопор-стаканчик .

Для автэматического управления системой, содержашей два интегрирующих звена, исполь, 2 зуют репейный элемент, работаюший в скэльзяшем режиме.

Недостатком такого вида регулирования является значительная чувствительность системы к изменению внешних параметров в процессе разливки.

Наиболее близкой к предложенному по технической сушнэстн и достигаемому резуль тату является система, состоящая из после.довательно соединенных измерителя уровня, преобразователя, сумматора, элемента сравнения, усилителя и исполнительного механизма,причем второй вход сумматора соединен с задатчиком уровня,а вторэй вход элемента сравнения соединен с датчиком обратной связи,кинематически соединенным со стопоромьЦ.

Недостатком известной системы является необходимость периодического изменения задания уровня металла при его изменении в кристаллизаторе. !

1ель изобретения — повышение тэчности регулирования и надежности системы.

Этэ достигается тем, что она дополнительно содержит следяший привод и блэк компенсации размыва стэпэрной пары, причем

603489 вход следящего привода соединен с выходом сумматора, à его выходной вал связан через датчик компенсации размыва с элементт ом сравне ния.

На фиг. приведена функциональная схема устройства.

Она содержит уровень 1 металла и кристаллизаторе, криствллизатор 2, галогенный счетчик 3, изотопный датчик 4, алектронный преобразователь tfYN) 5, звдатчик 6 уровня, усилитель 7, исполнительный механизм 8, датчик 9 обратной связи,чувствительный элемент 10 сравнения, стопор 11, следящий привод 12,суммирующее устройство 13, стаканчик" 14 и датчик,15 компенсации размыва.

Работает устройство следующим образом.

Интенсивность импульсов, поступающих на блок галогенных счетчиков 3 or источника излучения, изменяется в зависимости от уровня 1 металла в криствллизвторе 2, В.соответствии с атик изменением на выходе электронного преобразователя 5 выделяется управляющий сигнал. -Этот управляющий сигнал сравнивается с сигйалом задвтчика 6 уровня и поступает на чувствительный элемент 10 сравнения, где сравнивается с сигналом датчика 9 обратной связи и поступает на вход усилителя 7, усиливается до мощности, необходимой для управления исполнительным механизмом 8, и поступает нв управляюшйе обмотки электромагнита исполнительного механизма.

Исполнительный механизм 8 перемешает стопор ковша, разворачивая при атом з датчик 9 обратной связи до тех пор, пока на входе усилителя 7 напряжение не будет равно: нулю, т.е. пока напряжение с датчика 9 обратной связи не будет равно управляющему напряжению с выхода электронно- 4О го преобразователя 5.

Начальная компенсация сигнала с датчика обратной связй 9 о Ыспечивается усгеновкой датчика 15 компенсации размыва в положение, соответствующее цоложению 45 датчика 9 обратной связи, так что при постоянной скорости вытягивания слитка сигналы с обоих датчиков одинаковы..

Таким образом, положение стопора 11 будет онределяться величиной управляюше- 50 го сигнала, поступающего на чувствительный элемент 10 сравнения. Поскольку величина этого сигнала пропорциональна отклонению уровня металла в кристаллизаторе 2

or заданного задвтчиком 6, а расход метал-, 5$ ла пропорционален перемещению стопора, ro величина расхода будет определяться величи ной ошибки в поддержании уровня металла.

Учитывая, что при постоянной скорости вытягивания слитка расход металла должен

4 быть постоянным, ошибка в поддержании уровня металла будет постоянной. Поэтому ее можно учесть прн задании уровня задат- чиком, задавая значение .уровня с поправкой нв величину ошибки.

В случае размыва стопорной пары изменения скорости вытягивания слитка и изменения ферроствтического давления (при изменении уровня металла в ковше or начала до конца разливки) для сохранения неизменного расхода металла стопор должен переместиться вниз или вверх {a зависимости, от причины, вызвавшей ато перемещение), напряжение датчика 9 обратной связи изменится, и для обеспечения нулевого напряжения на входе усилителя 7 должно измениться напряжение с выхода алектронного преобразователя 5 в соответствии с изменением напряжения датчика 9 обратной связи, Изменение напряжения электронного преобразователя может быть только за счет изменения уровня металла в кристаллизаторе.

Таким образом, размыв стопорной пары приводит к нзменению уровня металла в крис; таллизвторе.

Для автоматической коррекции: уровня металла в криствллизаторе в систему введен следящий привод 12, выходной вал которого кинематически связан с датчиком 15 компенсации размыва, который, в свою очередь, алектрически связан с чувствительным алементом сравнения 10, а вход следящего при« вода 12 подключен к выходу суммирующего устройства 13.

Следящий привод 12, отрабатывая сигнал с суммирующего устройства 13, разворачивает датчик 15 компенсации размыва на величину, пропорпиональную изменению уровня металла.

Сигнал с датчика 15 компенсации размыва поступает на вход чувствительного элемента 10 сравнения, компенсируя сигнал с датчика 9 обратной связи так, что на входе усилителя 7 сигнал будет равен нулю taps заданном уровне металла).

В

Следящий привод 12 имеет ограниченную полосу пропускания с тем, чтобы быстро изменяющиеся возмущения отрабатывалнсь приводом стопора ковша, а возмущения, медленно меняющиеся so времени {такие как из менение ферростатического давления, размыв или замерзание стопорной пары и др.) отрабатывались следящим приводом 12, компенсируя изменение сигнала с датчика 9 обрат ной связи.

Исполннтельный механизм 8 перемещает стопор ковша на величину, пропорциональную сигналу с выхода следяшего прявода 12, разворачивая при этом датчнк обратной связи

9 до тех пор, пока нв входе усилителя 7

603489

5 сигнал не будет равен нулю, т.е, пока сигнал датчика обратной связи не будет равен управляющему сигналу с выхода датчика компенсации размыва.

Ф одмула и зобре гения

Система поддержания заданного уровня металла в кристаллизаторе установки непрерывной разливки стали, содержащая последовательно соединенные измеритель уровня, преобразователь, сумматор, алеменг сравне1О ния, усилитель и исполнительный механизм, причем второй вход сумматора соединен с задатчиком уровня, а второй вход алеменга сравнения соединен с датчиком обратной связи, кинематически соединенным со сгопо-1 ром, отличающаяся тем, что, с

6 целью повышения точности регулирования и надежности системы, она дополнительно содержит следящий привод и блок компенсации размыва сгопорной пары, причем вхо4 следящего привода соединен с выходом сум» матора, а его выходной вал связан через датчик компенсация размыва с алементом сравнения.

Источники информации, принятые во внимание при акспертизе;

1. Краснов Б. И. "Оптимальное управле ние режимами непрерывной разливки стали.

М., Металлургия, 1970, сгр. 62-112, 2. Заявка % 2119745, кл.В22 5 11/16, 03.04,75, по которой принято решение о выдаче авг.св, Составитель А. Абросимов

Редактор Н. Разумова Техред 3. Фанта Корректор А. Кравченко

Заказ 1971/13 Тираж 950 Подписное

ПНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4