Устройство для автоматического управления установкой непрерывной разливки металлов

 

Союз Соввтсинх

Социанистичвских

Рвспубнии

ОП ИСАКИИ

ИЗОБРЕТЕИ ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 14.11.79 (21) 2839374/22-02 с нрисоедниеаиект заявки М— (23) Приормтет—

Опубликовано 30.01.82. Ьнтллетень йе 4

<1> 900952 (54)М. Кд.

В 22 0 11/16

Веуаеретеиемй квинтет

CCtP ае деаатт нзееретеххх н еткрнткй (5З) УД К62}.746, .047 (088.8) Дата онубликования описания 30.01.82

/ (72) Автор изобретения

1 ь (М. У. Хант

Всесоюзный научно-исследовательский и нроектнь}й институт вторичных цветных металлов (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

УСТАНОВКОЙ НЕПРЕРЬ}ВНОЙ РАЗЛИВКИ МЕТАЛЛОВ

Изобретение относится к литейному производству, точнее к производству заготовок из металлов на горизонтальных установках непрерывного литья с циклическим режимом вытягивания заготовки нз кристаллиэатора.

Известно устройство для автоматического управления установкой непрерывного литья путем регулирования скорости вытягивания заготовки из кристаллизатора в функции темнературы поверхности заготовки, состоящее из датчика температуры поверхности, задатчика температуры поверхности, регулятора скорости привода вытягивания (1J

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является устройство.для автоматического управления установкой непрерывного. литья методом. периодического вытягивания, состоящее иэ раздаточной емкости, кристаллизатора, входной и выходной магистралей охладителя крнсталлиэатора заготовки, вытягивающего устройства периодического действия, гидроцилиндра вытягивающего устройства, гндропривода, регулятора расхода охладителя, фотоэлектронного датчика температуры поверх ности выходящей из кри:таллиэатора заготовки, регулятора времени пауз, датчика положения вытягнвающего устройства (2} .

Установка дня непрерывного литья металлов с устройством работает следующим образом.

Металл из раздаточной печи поступает в кристаллизатор, охлаждаемый охладителем, подаваемым ло магистрали. Заготовка иэвле1О кается иэ кристаллизатора вытягивающим устройством периодического действия, совершающим возвратно-поступательное движение с помощью гидроцилиндра. Гидроцнлнндр управляется гидроприводом. Информация о температуре поверхности выходящей из кристаллизатора заготовки, измеряемая датчиком, поступает в регулятор времени пауз, запоминается и преобразуется во временные интервалы.

В конце холостого хода срабатывает датчик положения вытягнвающего устройства, сигнал. которого поступает в регулятор времени пауз, обеспечивая тем самым начало отсчета паузы.

По окончании необходимой паузы регулятор

900952 подает сигнал в гидропривод на выполнение очередного рабочего хода поршня гидроцилиндра. В начале рабочего хода сигнал с датчика снимается, в результате чего в регуляторе сбрасывается память величины температуры поверхности заготовки и производится запоминание новой величины температуры на очередной цикл.

Недостаток известных устройств управления заключается в том, что регулирование режима вытягивания по значению температуры поверхности заготовки происходит без учета причины, вызвавшей изменение температуры, что приводит к низкой надежности работы установки.

Характерной особенностью горизонтального непрерывного литья с периодическим режимом вытягивания является наличие стационарной фазы. При стабильном процессе затвердевания стационарная фаза за время паузы сращивается с вытягиваемой заготовкой и на очередном шаге вытягивания стягивается с поверхности кристаллиэатора, Однако вследствие определенной вариации технологичсских параметров воэ. можно зависание стационарной фазы, не сращивающейся с вытягиваемой заготовкой. Это ведет к нарушению стабильности процесса литья, так как растущая стационарная фаза приведет к зарастанию канала кристаллизатора, ухудшению подпитки жидким металлом и обрыву заготовки. Схема дестабилизации процесса при периодическом режиме вытягивания аналогична схеме при непрерывном вытягивании, Прн зависании стационарной фазы лунка жидкого металла перемещается к выходу кристаллизатора. При этом повышается температура поверхности заготовки на выходе из кристаллизатора. По величине испытываемых возмущений и влиянию на температуру поверхности заготовки температура жидкого металла и зависание стационарной фазы являются наиболее представительными параметрами при литье, в горизонтальный кристаллизатор методом периодического вытягивания заготовки из кристаллизатора. В связи с этим необходимо различать причину, вызвавшую повышение температуры поверхности заготовки н в соответствии с этим изменять закон регулироваФ ния режима вытягивания по значению температуры поверхности..

Цель изобретения — повышение надежности работы установок с одновременным увеличением выхода годного металла.

Указанная цель достигается тем, что устройство для автоматического управления установкой непрерывной разливки металлов мето. дом периодического вытягивания, состоящее из печи-миксера, кристаллизатора, вытягива- ющего устройства, привода, датчика температуры поверхности заготовки, регулятора режима вытягивания (заготовки из кристаллизае тора, задатчика температуры поверхности заготовки, дополнительно снабжено блоком задания температуры поверхйости заготовки, блоком нелинейности, блоком вычитания, датчиком режима вытягивания и датчиком измерения температуры жидкого металла, причем выход датчика температуры жидкого металла соединен с первым входом блока задания тем1О пературы поверхности заготовки, второй вход которого соединен с выходом датчика режима вытягивания, выход блока задания температуры поверхности заготовки соединен с первым входом блока вычитания, а второй вход со 3 единен с выходом датчика температуры поверхности заготовки, выход блока вычитания соединен со входом блока нелинейности, выход блока нелинейности соединен со входом задатчика температуры поверхности. заготовки.

На чертеже приведена схема предлагаемой установки, Установка для непрерывного литья металлов с устройством автоматического управления состоит из печи-миксера 1, кристалризатора 2, вытягивающего устройства 3, заготовки 4, привода 5, датчика 6 температуры поверхности заготовки 4, регулятора 7 режима вытягивания, задатчнка 8 температуры поверхности, датчика 9 режима вытягивания, датчиЗо ка 10 температуры жидкого металла, блока

11 задания температуры поверхности заготовки, блока 12 вычитания, блока 13 нелинейности.

На вход регулятора 7 режима вытягива35 ния подключены датчик 6 температуры поверхности и эадатчик 8 температуры поверхности, Выход регулятора 7 соединен с приводом 5, который связан с вытягивающим устройством 3. На вход блока 11 задания

40 температуры поверхности заготовки подсоединены датчики 9 и 10 режима вытягивания и температуры жидкого металла. Выход блока

11 соединен с блоком 12, второй вход которого соединен с измерителем 6 температуры поверхности. Выход блока 12 вычитания соединен со входом блока 13 нелинейности, выход которого соединен с задатчиком 8 температуры поверхности заготовки 4.

Предлагаемое устройство работает следующим образом, Жидкий металл из печи-миксера 1 поступает в кристаллнзатор 2 и затвердевает, Вытягивающим устройством 3 заготовка 4 извлекается из кристаллизатора 2 при помощи привода 5. Информация о температуре поверхнос55 ти выходящей из кристаллизатора 2 заготов. ки 4, получаемая датчиком 6, поступает в регулятор 7 режима вытягивания и преобра зуется в значения параметров режима вытяУстроиство для автоматического управления установкой непрерывной разливки металлов методом периодического вытяппания, состоящее нз печи-миксера, кристаллизатора,, вытягивающего устройства, привода, датчика температуры поверхности заготовки, регулятора режима вытягивания заготовки из крясталлизатора, задатчика температуры поверхности заготовки, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы установки и увеличения выхода годного металла, оно дополнительно снабжено блоком задания температуры поверхности заготовки, блоком нелинейности, блоком вычитания, датчиком режима вытягивания и датчиком измерения температуры жидкого металла, причем выход датчика температуры жидкого металла соединен с первым входом блока задания температуры поверхности заготовки, второй вход которого соединен с выходом датчика режима вытягивания, выход блока задания температуры поверхности заготовки соединен с первым входом блока вычитания, а второй вход соединен с выходом датчика температуры nasepx-. ности заготовки, выход блока вычитания соединен со входом блока нелинейности, выход блока нелинейности соединен со входом за-датчика температуры поверхности заготовки.

Источники информацни, принятые во внимание нри экспертизе

1. Изюмский Ф. П., Бредихин В. Я. и др.

Система автоматической стабилизации технологического процесса на установках горизонтального непрерывного литья.— "Механизация и автоматизация производства", 1978, И 10.

2. Авторское свидетельство СССР У 482240, кл. В 22 О 11/14, 1977.

5 900952 гивания (время вытягивания, время паузы, скорость вытягивания). Регулятор 7 задает режим работы привода 5. Уровень сигнала, поступающего на регулятор 7 от задатчика температуры поверхности заготовки 4, определяется превышением фактической температуры над характеристической температурой поверхности заготовки 4, определяющей уровень данного параметра при стабильном процессе литья. В зависимости от уровня сигналов от 1о датчика 9 и 10 режима вытягивания заготовки из кристаллизатора и температуры жидкого металла, поступающих на вход блока 11, изменяется уровень сигнала на выходе блока 11.

Сигнал, уровень которого равен разности фактической н характеристической температуры поверхности заготовки, с выхода блока 12 разности поступает на вход блока 13 нелинейности. Превышение фактической температуры над характеристической является критерием щ стабильности процесса затвердевания. Блок 13 нелинейности выдает сигнал на вход задатчика 8 температуры поверхности заготовки только при превышении фактической температуры над характеристической, причем с увели- 5 чением превышения позволяет в большей степени увеличивать коэффициент усиления входного сигнала. Регулирующим воздействием регулятор 7 на привод 5 изменяет режим вытягивания заготовки. Прн увеличении превышения фактической температуры над харак-. теристической задатчнк 8 уменьшает задание по температуре поверхности до определенн и постоянной величины — происходит останов привода 5. Значение: характеристической тем35 нературы поверхности заготовки, соответствующей нулевой скорости вытягивания при фактической температуре жидкого металла, определяют нз условия останова вытягивания заготовки до полного сращивания зависшей стационарной фазы с вытягиваемой заготовкой.

Значение задания по температуре поверхности раино наименьшему значению из множества характеристической температуры, соответствующего допустимому диапазону температуры

45 жидкого металла. В результате .уменьшения превышения фактической температуры над характеристической, блок 13 нелинейности уменьшает уровень сигнала, поступающего на вход

6 задатчика 8 и устанавливает прежнее задание, по температуре поверхности заготовки.

Основным преимуществом. кредлагаемого устройства по сравнению с известным является изменение закона регулирования режима вытягивания заготовки из кристаллиэатора в функции температуры поверхности в зависимости от причины, вызвавшей ее изменение, и, следовательно, более высокая падеж» ность работы установки.

Формула изобретения

900952

Составитель Г. Демин

Техред E. Харитончик

Корректор В. Синицкая

Редактор Ю. Середа

Заказ 12257/7

Подписное

Тираж S52

ВНИИПИ. Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4