Устройство для регулирования расхода жидкого чугуна

 

Союз Советскмн

Соцмалмстмческмх

Реслублмк

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1iii763858 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено О!.12.77 (21) 2565895/18-24. (5l) М. Кл.а с присоединением заявки №вЂ”

G 05 D 7/00

Государственный комитет (23) Приоритет—

Опубликова но 15.09.80. Бюллетень № 34

Дата опубликования описания 25.09.80 (53) УДК 621-525 (088.8) но делам изобретений н открытий (72) Авторы изобретения

В. М. Зинченко, В. Е. Еремин, А. Л. Турубинер и Ф. (71) Заявитель

Научно-исследовательский и опытно-конструкторский институт автоматизации черной металлургии (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ РАСХОДА

ЖИДКОГО ЧУГУНА

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к контролю и управлению непрерывным сталеплавильным процессом.

Известно устройство для регулирования расхода жидкого чугуна, состоящее из миксера, стационарного желоба и установленного под ним промежуточного, измерительного, обогреваемого желоба, связанного с тензометрическими датчиками, измерителя. веса, регулятора стабилизатора, задатчика и сталеплавильного агрегата непрерывного действия (l). Заданное значение расхода поддерживается путем стабилизации веса промежуточного желоба с чугуном. Однако это устройство не решает проблему контроля расхода жидкого чугуна с точностью яе хуже 5% из-за изменения расходной характеристики промежуточного желобз в результате размыва его футеровки или намерзания металла при длительной эксплуатации.

Наиболее близким к данному изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является установка для дозирования жидкого металла, содержащая питающую емкость, механизм кантовки, промежуточную емкость с комбинированным отверстием в днище, установленную на весоизмерительные датчики, и желоб с торцовой стенкой, который расположен между питающей и промежуточной емкостями и может качаться в вертикальной плоскости. Желоб периодически поднимают, жидкий чугун при этом в промежуточную емкость не поступает, по изменению ее веса судят о расходе и изменяют скорость кантовки питающей емкости (2). то K недостаткам известного устройства относится нарушение непрерывности подачи жидкого металла в агрегат в моменты определения расхода по изменению веса промежуточной емкости, низкое качество процесса регулирования. Последнее вызывается тем, что расход определяется дискретно через большие промежутки времени и по найденному значению рассчитывается скорость кантовки питающей емкости на весь цикл до следующего измерения. Следовательно, при случайных возмущениях неправильно рассчитанная скорость кантовки приведет к отклонению расхода от заданного в течение всего цикла.

Целью изобретения является повышение точности регулирования.

763858

Это достигается тем, что в устройство введен блок расчета коррекции расходной харак ваться в 5 — -8 раз быстрее, чем сливная щель, теристики промежуточной емкости, первый за счет более высоких скоростей истечения вход которого соединен с выходом дискретного Расходомера, второй вход — через интеграгор с выходом измерителя веса промежуточной емкости, а выход — - с корректирующим входом измерителя веса проме- питающего ковша 1 пРи помоши РегУлирующего органа с исполнительным механизНа чертеже представлена схема предложен- мом 11. Обладая хорошимй динамическими ного устроиства. характеристиками, аналоговый расходомер

Устроиство содержит пит

У " держит питающий ковш 1 наяд не обеспечивает, однако, требуемой точности

1 пример ковш с шиберным затвором, уста- измерения расхода жидкого чугуна в те- новленный на тензометрические датчики 2, чение длительного времени. Объясняется которые соединены с дискретным расходо- это тем, что по мере истечения жидкого чумером, промежуточн ю

3, ж точную емкость 4 с тензо- . гуна изменяется расходная характеристика метрическими датчиками 5, измеритель веса промежуточной емкости 6, интегратор 7, блок

1я расчета коррекции расходной характеристики промежуточной емкости 8, регулятор 9, задатчик 10, регулирующий орган с исполнительным механизмом 11. Жидкий чугун из промежуточной емкости 4 по желобу 12 поступает в непрерывный сталеплавильный агрегат 13.

Увеличение точности регулирования достигается следующим образом. Так как масса жидкого чугуна в промежуточной емкости 4 имеющей калиброванное отверстие в днище, 2я определяется нз выражения

p = ОН, где P — масса жидкого чугуна в промежуточной емкости; — удельный вес жидкого чугуна; яо у„— площадь сечения промежуточной емкости;

Н вЂ” высота слоя жидкого чугуна в промежуточной емкости; а весовой расход по уравнению

Q = g p a3 2gй, зя где Q — весовой расход; р — коэффициент расхода;

ы — сечение калиброванного отверстия; то расход может быть определен из выражения 49 так как отверстие в днище начинает размыжидкого чугуна. Сравнивая сигналы выходного датчика измерителя веса промежуточной емкости 6 и задатчика 10, регулятор 9 изменяет скорость подачи жидкого чугуна из

„ 2 р

Я = ",,р", считая, что и, л иоэ„постоянные величины.

Использование промежуточного желоба со сливной щел»о более предпочтительно, I

Учитывая, чтоу,си им)п постоянные, измеритель веса промежуточной емкости 6 непрерывно выдает информацию о текущем рас яя ходе жидкого чугуна, т. е. является аналоговым расходомером. В качестве промежуточной емкости может быть использован также промежуточный, обогреваемый, взвешиваемый желоб, закрепляемый горизонтально и. снабженный торцовыми стенками, одна из которых выполняется со сливной щелью. В этом случае, например, для прямоугольной щели шириной в расход определяется из выражения яя промежуточной емкости, т. е. соотношение между расходом Q и измеряемой массой Р.

Изменение расходной характеристики происходит из-за изменения сечения калиброван ного отверстия ы промежуточной емкости и коэффициента расхода и в результате размывания калиброванного стаканчика или намораживания чугуна на его стенках. Исключить эту погрешность, обеспечить требуемую точность контроля расхода жидкого чугуна (2 — 50/р в течение 3 — 5 суток) предлагается путем тарирования измерителя веса промежуточной емкости 6 по информации дискретного расходомера 3 Для этого в соответствии с заданными мйссой питающего ковша с жидким чугуном Р, номинальным расходом жидкого чугуна g, относительной погрешности измерения массы питающего ковша Sp и требуемой точности измерения расхода жидкого чугуна Sq определяется продолжительность циклов измерения ц за которое дискретным расходомером 3 должны рассчитываться ппиращения массы питающего ковша В= - (—.

В процессе работй, когда изменяется расходная характеристика промежуточной емкости 4, в блоке расчета коррекции расходной характеристики промежуточной емкости 8 сравниваются значения интеграла выходного сигнала измерителя веса промежуточной емкости 6, выдаваемого интегратором 7, и показания дискретного расходомера 3 за этот же интервал времени. Этот интервал выбирается равным циклу измерения дискретного расходомера. Сигнал рассогласования запоминается и в показания измерителя веса промежуточной емкости

6 на период до следующего момента тарирования вносится коррекция, учитывающая изменение расходной характеристики промежуточной емкости 4. Тарирование измерителя веса промежуточной емкости по данным дискретного расходомера производится в начале каждого цикла измерения, Таким образом, система автоматического регулирования с безынерционным измерительным звеном, тарируемым аналоговым расходомером, обеспечивает требуемые точность и качество процесса регулирования расхода жидкого чугуна.

763858

Формула изобретения

Составитель В. Еремин

Редактор П. Каменская Техред К. Шуфрич Корректор М. Вигула

Заказ 628I/4 I Тираж 956 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

I I:ГОЗ5, Москва. Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

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

Использование предлагаемого изобретения обеспечивает по сравнению с существующими решениями точность регулирования расхода жидкого чугуна в пределах 2—

5 /о в течение длительного времени (3 — 5 суток).

Устройство для регулирования расхода жидкого чугуна, содержащее питающий 1О ковш, на выходе которого установлен регулирующий орган с исполнительным механизмом, промежуточную емкость, дискретный расходомер, подключенный к тензометрическим датчикам веса питающего ковша, измеритель веса промежуточной емкости с тенюметрическими датчиками, регулятор, выход которого соединен с исполнительным механизмом, а входы — с задатчиком и измерителем веса промежуточной емкости, н ингегратор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности регулирования, в устройство введен блок расчета коррекции расходной характеристики промежуточной емкости, первый вход которого соединен с выходом дискретного расходомера, второй вход — через интегратор с выходом измерителя веса промежуточной емкости, а выход— с корректирующим входом измерителя веса промежуточной емкости.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 462541, кл. G 05 D 7/01, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР № 350584, кл. В 22 D,35/04,,1972 (прототип) .