Устройство для автоматического управления тепловым режимом зоны вторичного охлаждения машины непрерывного литья заготовок

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республнк

869947

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ (63) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 1401,80 (21) 2867871/22-02 с присоединением заявки М (23) Приоритет (51) М. Кл.з

В 22 D 11/16

Государственный комитет

СССР

Ilo делам нзобретений н открытий

Опубликовано 0,7,1 08 1, бюллетень 3 7 (53) V4K 621. 746.

° 27(088.8) Дата опубликования описания 071081 (72) Авторы изобретения

С. И.Жуковский В.М.Артынский, Б.Е .Лукоя и Б.И.Сахнов

)

Киевский институт автоматики им. ХХУ аъезда КПСС

/ (7 3 ) За яв итель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ б ТЕПЛОВЫМ РЕЖИМОМ ЗОНЫ ВТОРИЧНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ

MAIJHHbl НЕПРЕРЫВНОГО ЛИТЬЯ ЗАГОТОВОК

Изобретение относится к средствам автоматизации технологических процессов в металлургии и предназначено для автоматического управления тепловым режимом зоны вторичного охлаждения машин непрерывного литья заготовок (МНЛЗ) .

Известно устройство для автоматического управления тепловым режимом зоны вторичного охлаждения МНЛЗ состоящее из датчиков скорости вытягивания слитка и расхода охладителя (в качестве охладителя могут нспользо— ваться вода, пар и т.п.) на каждую секцию эоны, эадатчика марки металла выходы которых подключены к входам вычислительного устройства выход которого через регулятор подключен к регулирующим органам расхода охладителя на каждую секцию (1). Ю

Система предусматривает автоматическое регулирование расхода охладителя по граням секций, зоны вторичного охлаждения в зависимости от марки раэливаемой стали, сечения сля- 25 ба и скорости литья.

В этом устройстве для автоматического управления тепловым режимом эоны вторичного охлаждения не предусмотрены средства для коррекции расхода 30 охладителя по температуре поверхности слитка. В связи с тем, что ðàñпределение температуры поверхности слитка по высоте машины определяет качество структуры слитка, отсутствие информации от этом распределении является существенным недостатком известного устройства.

Известно также устройство для автоматического управления тепловым режимом зоны вторичного охлаждения

МНЛЗ (2), включающее ряд секций и состоящее из датчика и датчика температуры поверхности слитка на входе и выходе секции, подключенные через регулятор температуры совместно с датчиком скорости вытягивания слитка и датчиком расхода охладителя на секцию на выходы сумматора, выход которого через регулятор расхода подключен к исполнительному механизму, сочлененному с регулирующим органом расхода охладителя. Система предусматривает изменение расхода охладителя в зависимости от скорости вытягивания слитка, а также от температуры поверхности слитка на выходе каждой секции.

Основным недостатком этого устройства является отсутствие средств конт8б9947 роля температуры поверхности слитка на вхЬде эоны вторичного охлаждения, что приводит к недопустимым колебаниям температуры поверхности слитка на выходе секции.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство (3), 1 содержащее ряд секций зоны вторичного охлаждения слитка, причем для каждой секции имеется датчик расхода охладителя, подключенный к регулятору выход которого подключен к исполнительному механизму сочлененному с регулирующим органом расхода охладителя на секцию, датчик скорости вытягивания слитка, датчик температуры поверхности слитка, соединенные с входом блока вычитания, выход которого соединен с сумматором, вход которого через блок умножения соединен с.датчиком скорости, а выход через блок деления - с регулятором. кроме того, имеются эадатчики химсостава и температуры жидкого металла, размера отливаемой заготовки, времени задержки.

Система предусматривает автоматическое регулирование расхода охладителя на каждую секцию зоны вторичного охлаждения МНЛЗ в зависимости от скорости вытягивания слитка и температуры поверхности слитка на входе и выходе каждой секции с учетом химсостава и температуры жидкого металла, размера отливаемой заготовки и времени задержки управляющего сигнала.

Одним из направлений в развитии процесса непрерывного литья является совмещение МНЛЗ с прокатным станом

При этом одной из основных задач процесса является стабилизация теплового состояния заготовки, для чего перед прокатным станом устанавливают нагревательные устройства которые служат для получения необходимой для прокатки температуры поверхности слитка, что обусловливает стабилизацию теплового режима заготовки и получение качественного слитка.

Однако наличие нагревательныхустройств усложняет конструкцию МНЛЗ приводит к повышению энергетических затрат.

С помощью известных устройств для автоматического управления тепловым режимом вторичного охлаждения МНЛЗ невозможно получить заданную температурф,поверхности заготовки на выходе иэ зоны вторичного охлаждения. Это связано с тем, что температура заготовки на выходе из кристаллиэатора (на входе в зону вторичного охлаждения) в процессе литья непостоянна, а регулирование расхода охладителя в известном устройстве ведется по разности температуры поверхности слитка на входе и выходе секции без уче.

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства.

Предлагаемое устройство для автоматического управления тепловым режимом зоны вторичного охлаждения

МНЛЗ, содержащей например, три секции (Г,П,!П), состоит для каждой секции из датчика 1 расхода охладителя подключенного через первый сумматор та изменения абсолютной температуры поверхности слитка на выходе из кристаллиэатора. При таком построении системы регулирования температура по,верхности слитка на выходе зоны

5 вторичного охлаждения будет непостоянна, причем характер ее изменения будет подобен изменению температуры поверхности на выходе из кристаллизатора.

Целью изобретения является улучшение качества слитка, уменьшение энергетических затрат при совмещении процессов непрерывного литья и прокатки.

Поставленная цель достигается тем, 15 что известное устройство для автоматического управления тепловым режи- . мом зоны вторичного охлаждения МНЛЗ, содержащее для каждой. секции зоны датчик расхода охладителя и датчики

20 температуры поверхности слитка на входе и выходе секции, подключенные к сумматору, и регулятор, выход которого подключен к исполнительному механизму, сочлененному с регулирующим органом расхода охладителя, а также делительный блок,дополнительно. содержит второй сумматор и задатчики разности температуры поверхности слитка на входе и .выходе каждой секции температуры поверхности слит30 ка на выходе последней секции, причем вход первого сумматора соединен с выходом задатчика разности температуры поверхности слитка на входе и выходе секций, выход же первого суммато35 ра подключен к входу регулятора, первый вход второго сумматора соединен с выходом датчика температуры поверхности слитка на входе в первую секцию а второй вход с выходом задатчика

4р температуры поверхности слитка на выходе последней секции, выход же сумматора соединен с входом делительного блока, выходы которого подсоединены к входам задатчиков разности температуры поверхности слитка на каж45 ую секцию.

В результате применения предлагаемого устройства повышается качество слитка эа счет стабилизации его .теплового режима и уменьшаются знерге50 тические затраты за счет исключения дополнительных нагревательных агрегатов для получения заданной температуры поверхности заготовки при совмещении непрерывного литья и прокат55 ки.

869947

65 регулятору 3, выход которого подключен к исполнительному механизму 4, сочлененному с регулирующим органом 5 ра.схода охладителя. Датчик б скорости вытягивания слитка 7 совместно с датчиками 8 и 9 температуры поверхности слитка на входе и выходе каждой секции и задатчиком 10 разности температуры поверхности слитка на входе и выходе каждой секции соединены с входами сумматора 2. Кроме того, выход датчика 8 температуры поверхности слитка на входе в первую секцию совместно с выходом эадатчика ll температуры поверхности слитка на выходе последней секции подключены через второй сумматор 12 к делительному блоку 13, выходы которого подсоединены к входу задатчиков

10 разности температуры поверхности слитка на входе и выходе каждой секцди

В предлагаемое устройство могут быть включены также задатчики химсостава и температуры жидкого металла, профиля заготовки и т.д., которые совместно с цепями переключения (на чертеже не показаны) не изменяют сути изобретения.

Реализация предлагаемого устройства для автоматического управления тепловым режимом эоны вторичного охлаждения МПЛЗ может быть осуществлена на стандартной аппаратуре, выпускаемой промышленностью, например: датчик температуры поверхности слитка — пирометр типа Спектроппир; датчик скорости вытягивания слитка — тахогенератор; датчик расхода охладителя — дифференциальный манометр типа ДИЭР в комплекте с диафрагмой; регулирующий орган расхода охладителя — клапан типа 25ч931 нж; сумматор, задатчик, регулятор, делительный блок - блоки систЕцы

АК3СР соответственно вычисления БВО задатчик РЗД, регулятор РБА.

Устройство для автоматического управления тепловым режимом зоны вторичного охлаждения МНЛЗ, содержащей ряд секций работает следующим образом.

В процессе литья измеряется датчиком 1 расход охладителя на секцию; датчиком б — скорость вытягивания слитка, датчиками 8 и 9 — температура поверхности слитка на входе и выходе каждой секции соответственно.

Пропорциональный скорости вытягивания слитка сигнал с датчика б сов- местно с сигналом от датчика 1 расхода охладителя на секцию поступает на сумматор 2. Сигнал разбаланса между указанными сигналами поступает на регулятор 3, который выдает соответствующую команду исполнительному механизму 4, воздействующему на регулирующий орган 5. При этом рас

40 ход охладителя йа каждую секцию зоны вторичного охлаждения пропорционален скорости вытягивания слитка.

В предлагаемом устройстве управления предусмотрена также корректировка расхода охладителя на каждую секцию в зависимости от температуры поверхности заготовки, при этом сигнал от датчиков 8 и 9 температуры поверхности слитка на входе и выходе каждой секции совместно с сигналом задания разности температуры поверхности слитка на входе и выходе соответствующей секции (от задатчика

10) поступает на сумматор 2. В зависимости от полученного корректирующего сигнала регулятор 3 выдает команду исполнительному механизму .4, воздействующему на регулирующий орган 5 изменяющий расход охладителя, поддерживая заданную (на задатчике

10) разность температуры поверхности слитка на входе .и выходе соответствующей секции. Для получения заданной температуры поверхности слитка на входе и выходе из зоны вторич» ного охлаждения служит задатчик 11 температуры поверхности слитка на выходе последней секции зоны, подключенный совместно с датчиком 8 температуры поверхности слитка на входе в первую секцию через второй сумматор 12 к делительному блоку 13.

Получаемый при помощи датчика 8 сигнал, пропорциональный температуре поверхности слитка на выходе иэ кристаллиэатора, во втором сумматоре

12 сравнивается с сигналом задания (от задатчика ll). Полученный на выходе второго сумматора 12 сигнал разбаланса поступает в делительный блок 13, -в котором определяется величина задания разности температуры поверхности слитка на входе и выходе каждой секции.

Формула изобретения

Устройство для автоматического управления тепловым режимом эоны вторичного охлаждения машины непрерывного литья заготовок, содержащее для каждой секции зоны датчик расхода охладителя и датчики температуры поверхности слитка на входе и выходе секции, подключенные к сумматору, и регулятор, выход которого подключен к исполнительному механизму, сочлененному с регулирующим органом расхода охладителя, а также делительный блок, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества слитка дополнительно содержит второй сумматор и эадатчики разности температуры поверхности слитка на входе и выходе каждой секции и темпера)атуры поверхности слитка на выходе последней секции, причем вход первого сум869947

Составитель Г,Демин

Редактор T,Ìîðîsîía Техред Ж.К" телевич Корректор У.Понамаренко

Заказ 8718/17 Тираж 872 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент . r. Ужгород,.ул. Проектная, 4 матора соединен с выходом задатчика разности температуры поверхности слитка на входе и выходе секции, выход же nepsoro сумматора подключен к входу регулятора, первый вход второго сумматора соединен с выходом датчика температуры поверхности слитка на входе в первую секцию, а второй вход с выходом задатчика температуры поверхности слитка на выходе последней секции, выход же сумматора соединен с входом делительного блока, выходы которого подсоединены к входам задатчиков разности температуры поверхности слитка на каждую секцию.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Саулова А.В. Разработка системы автоматического управления рас» ходом воды зоны вторичного охлаждения. В сб. Системы и средства asтоматизации производств и управления, М., Металлургия, 1974, с. 140-143.

2."Recre9ungstechnische Praxis

und Ргозеф, Rechentechnik", 1971, Bd.13, 9 5, s.168-170.

3. Авторское свидетельство СССР

9 620332, кл. В 22 D 11/16, 1978.