Система слежения за параметрами заготовок,нагреваемых в методической печи

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<щ962854 (61)Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 060979 (21) 2832868/22-02 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет

Опубликовано 3009.82. Бюллетень ¹ 36

Р М g> з

G 05 В 17/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

f 53) УДК681. 333. .001.57(088.8 ) -Дата опубликованию описания 30.09.82 (72) Авторы. изобретения

А.М. Сединкин, A ° Г. Картшевский

БЫБЛКОТ1 ЕА (71) Заявитель

Всесоюзный научно-исследовательский инсти автоматизации черной металлургии" (54 ) СИСТЕМА СЛЕЖЕНИЯ ЗА ПАРАМЕТРАМИ ЗАГОТОВОК,.

НАГРЕВАЕМЫХ В МЕТОДИЧЕСКОЙ ПЕЧИ трубка с носителем информации, расположенная вдоль изображения контуров методической печи. Внутри трубки находится вода и воздушные пузыри °

Вода подается в трубку шланговым насосом, ротор которого приводи1ся во вращение приводом, состоящим из двигателя, редуктора и электромагнита сцепления. Воздух для формирова ния пузырей подается от источника сжатого воздуха через электропневматический клапан.

Каждая нагреваемая в печи заготовка отображается на мнемосхеме пузырем и прилегающим к нему участком воды. Пузыри нормального размера соответствуют заготовкам с одинаковымя параметрами, а пуэйри увеличенные †. первым заготовкам,. у которых хотя бы один параметр отличается от параметров предЫцущих заготовок. Расстояние между соседними пузырями соответствует ширине заготовки.С помощью ручных задатчиков, выполненных в виде переключателей и установленных на пульте, оператор вводит в следящее устройство исходную информацию о параметрах подавае-. мых в печь заготовок. При выдаче

30 .и печи очередной заготовки, вода с

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к контролю и управлению нагревом металла в методической печи.

Известна система визуального наб", людения за технологическим процессом (например, за прохождением металла через методическую печь, содержащая стеклянную трубку, в которую с помощью насоса засасывается жидкость, служащая носителем информации, электропневматический клапан для ввода воздушных меток, датчик фиксации воздушных:пузырей и изображение продольного разреза печи j1 J.

Наиболее близкой по техничеСкой сущности и достигаемому результату к предлагаемой является система слежения за параметрами заготовок, содержащая пульт с ручными эадатчиками исходной информации о параметрах заготовок, подаваемых в печь, и следящее устройство с иэображением продольного разреза печи, вырабатывающее визуально считываемую инфор:мацию о распределении этих параметров по длине печи.

Следящее устройство представляет собой мнемосхему, основным узлом ко, торой является прозрачная капиллярная

1 и A.Ä Бе нскиФ." - -

13 .,,;;,.;. .".,„13

962854 пузырями перемещается вдоль трубки на расстояние, соответствующее ширине этой заготовки, а в начало трубки вводится пузырь, отображающий посаженную в печь новую заготовку (2 j.

Недостатком известной системы 5 является то, что по мнемосхеме оператор может визуально наблюдать только за расположением границ садок (партий заготовок с одинаковыми параметрами) в печи и лишь ориентировочно . 10 определять ширину заготовок.на различ ных участках печи, т.е. мнемосхема не дает количественной информации о других параметрах заготовок (толщине, марке стали и др.). Кроме того, i5 после нагрева заготовок информация об их параметрах пропадает, что затрудняет последующую проверку соответствия температурного режима параметрам заготовок. Также надо отметить и то,.что система сложна в изготовлении, наладке, эксплуатации, так как содержит значительное число специальных (нетиповых) и разнородных элементов: гидравлических, пневматических, электрических, электромеханичес-. ких и др..

Цель изобретения — получение количественной информации о всех интересующих параметрах заготовок, сохранение этой информации после выдачи металла из печи и повышение надежности работы системы слежения.

Указанная цель достигается,тем, что в системе, содержащей пульт с ручными эадатчиками информации о па- 35 раметрах заготовок, подаваемых в печь, и следящее устройство с иэображением продольного разреза печи, вырабатывающее визуально считываемую информацию о распределении этих па- 40 раметров по длине печи, следящее устройство выполнено в виде регистраторов с диаграммной. лентой, датчика перемещения металла в печи и устройства согласования перемещения,45 диаграммных лент регистраторов с перемещением металла, причем у каждого регистратора вход подключен к выходу ручного задатчика и иэображение продольного разреза печи помеще-. но перед диаграммной лентой, а при>О вод диаграммной ленты подключен к датчику перемещения металла через устройство согласования.

Устройство согласования выполнено в виде реле времени,,вход которого соединен с датчиком перемещения металла в печи, а выход — с приводом диаграммной ленты каждого регистратора.

Система слежения предназначена 60 для получения визуально воспринимае мой информации о параметрах заготовок (их толщине, ширине, марки стали и др.), расположенных в различных участках методической печи. Эта б5 информация используется оператором для управления температурным режимом в отдельных зонах печи.

На фнг. 1 приведена структурная схема системы слежения; на фиг. 2 изображена лицевая сторона регистратора с нанесенными на диаграммную ленту данными о толщине заготовок, проходящих через различные эоны печи.

Система слежения состоит из пульса 1 с ручными задатчиками 2 исходной информации и следящего устройства 3, включающего в себя регистраторы 4 с диаграммной лентой, устройство 5 согласования и датчик б перемещения металла в печи, причем выходы ручных эадатчиков 2 подключены к входам регистраторов 4, приводы диаграммных лент регистраторов 4 соединены с устройством 5 согласования, на вход которого подключен датчик б перемещения металла в печи (фиг. 1).

Число регистраторов 4 равно числу ручных эадатчиков 2 и соответственно числу контролируемых параметров заготовок. Шкала каждого регистратора 4 проградуирована в единицах соответствующего контролируемого параметра. Регистратор имеет диаграммную ленту 7 (фиг. 2). Перед диаграммной лентой 7 каждого регистратора 4 помещается выполненное в масштабе упрощенное изображение 8 про дольного разреза методической печи, на котором показаны ее основные элементы: внешние контуры, томильная эона 9, вторая сварочная зона 10, первая сварочная эойа 11, методическая зона 12, окна 13.

Изобрежение 8 может быть нанесено на фотопленку (фотопластинку), устанавливаемую под лицевое стекло регистратора 4. В результате запись

14 на движущейся диаграммной ленте 7 видна на фоне неподвижного изображения печи. Начало иэображения установлено против точки, в которой перо 15 с указывающей стрелкой 16 касается диаграммной ленты 7.

Для удобства считывания информации значения определяемых параметров могут быть нанесены на шкале 17 ре-. гистратора 4 реперными точками 18 (фиг. 2). В качестве регистраторов с диаграммной лентой могут+быть использованы самопишущив электронные потенциометры, мосты, милливольтметры, вторичные приборы и пр.

На методических печах с шагающими балками или с шагающим подом, в которых металл в печи перемещается шагами (циклами), в качестве датчика 6 перемещения металла можно использовать командоаппарат горизонтального или вертикального хода металла, либо любое реле, срабатывающее один

962854

Преимущества предлагаемой системы состоят в том, что во-первых, она позволяет аналогично осуществлять слежение ра другими параметрами заготовок (шириной, маркой стали, требуемой температурой на выходе иэ печи и т.п. ), т.е. число контролируемых параметров может быть любым, благодаря описанному выше построению следящей системы. Во-вторых, система обеспечивает сохранение информации о параметрах заготовок в виде записи на диаграммах и мосле выдачи заготовок из печи, что особенно важно.при выявлении причин брака в нагреве металла. В-третьих, конструктивное выполнение системы упроцено, так как она реализуется на широко распространенных на методи ческих печах устройствах. Единственным нетиповым элементом системы является изображение печи, которое может быть выполнено фотохимическим способом. В-четвертых, система проста в наладке: вся наладка сводится к подбору времени С. Эксплуатационные и надежностные характеристики системы практически такие же, как и у набора обыкновенных регистраторов с диаграммной лентой. В-пятых, система дает возможность своевременно изменять температурный режим в зонах методической печи в соответствии с изменением параметров.нагреваемых заготовок, исключить перегрев и оплавление заготовок, сократить расход топлива на 1,5-3,0Ъ, повысить производительность комплекса раз при каждом шаге балок (пода).

На толкательных методических печах в качестве датчика 6 перемещения металла целесообразно испольэовать датчик рабочего хода штанги толкателя, выходной контакт которого 5 замыкается каждый раз при перемещении металла в печи на фиксированное расстояние.

Система слежения работает следуюцим образом. f0

При изменении какого-либо параметра заготовок, подаваемых в печь, оператор с помощью одного из ручных задатчиков 2 пульта 1 воздействует на соответствующий регистратор 4 15 следящего устройства 3. Gepo 15 и указывающая стрелка 16 этого регистратора устанавливается в положение, соответствующее новому значению параметра. 20

Каждый раэ, когда металл в мето-. дической печи перемещается на определенное расстояние Н, от датчика 6 перемещения металла на вход устройства согласования 5 поступает сигнал. 25

По этому сигналу устройство согласования 5 включает на заранее выбранное время ф привод диаграммной ленты 7 каждого регистратора 4 и она перемещается на расстояние h. После этого привод отключается, диаграммная лента 7 останавливается и остается неподвижной до тех пор, пока сно-. ва не поступит сигнал о перемещении металла. Таким образом, благодаря действию устройства 5 согласования, величина перемещения диаграммной ленты 7 пропорциональна величине перемещения металла в печи. Величину h можно варьировать, изменяя .время .

Время -ь подобрано так, что при пе- 40 ремещении металла от входа в методическую печь до выхода иэ нее запись на диаграммной ленте перемецается от;. начала-изображения печи до его конца.

Это обуславливает полное соответст- 45 вие между перемещением записи 14 относительно изображения 8 печи и перемецением металла в самой печи и позволяет по этой записи однозначно определять значения параметров заготовок на любом участке печи, так как местоположение записи по оси ординат определяет величину парамет ра заготовок, а на оси абсцисс - расположение заготовок по длине печи. 55

Так, например, запись, приведенная на фиг. 2, показывает, что вся томильная зона 9 печи и часть второй сварочной зоны 10 (до первого окна .13) заполнены заготовками толщиной 200 мм. В остальной части зоны 10 и в зоне 11 находятся заготовки толщиной 220 мм, а в методической зоне

12 — заготовки толциной 250 ьм. Получая. эту информацию, оператор увеличивает температуру в эбне 10 s 65 соответствии с постепенной заменой в ней толщины заготовок с 200 мм на

220 мм. Кроме того, оператор заблаговременно предупреждается о предстоящей замене в зоне .11 толщины заготовок с 220 вм на 250 мм.

Если число дискретных значений параметров заготовок невелико (например, толщина заготовок может принимать только четыре значения: 200, 220, 240, 250 мм ), то для удобства работы оператора ручные задатчики 2 исходной информации можно выполнять на базе переключателей, число положений которых равно числу дискретных значений соответствующих параметров. Для удобства считывания эти значения могут быть помечены

° на шкале 17 регистратора 4 реперными точками 18, поэтому оператор их считывает по записи без погрешности.

Точность слежения эа местонахождением границ заготовок в печи зависит от точности настройки устройства

5 согласования и может быть доведена до +1t от длины печи.

Такая точность слежения является более, чем достаточной.

962854

"Методические печи - прокатный стай на 1-2%.

Формула изобретения

1. Система слежения за параметрами заготовок, нагреваемых в методической печи, содержащая пульт с ручными задатчиками информации о па раметрах заготовок,.подаваемых в. печь, и следящее устройство с изображением продольного разреза печи, отличающаяся тем, что, с целью получения количественной информации о параметрах заготовок, сохранения этой информации после выдачи металла из печи и повьпаения

:надежности работы системы, следящее устройство выполнено в виде регистра-i торов с диаграммной лентой, датчи» ка перемещения металла в печи и уст- ройства согласования перемещения диаграммных лент регистраторов с пере.мещением металла, причем у каждого регистратора вход подключен к выходу ручного задатчика и изображение продольного разреза печи помещено. перед диаграммной лентой, а привод диаграммной ленты подключен к датчику перемещения металла через устройство согласования.

1п 2 ° Система по п.1, о-т л и ч а ющ а я с я тем, что устройство согласования выполнено в виде реле времени, вход которого соединен с датчиком перемещения металла в печи, а

15 выход — с приводом диаграммной ленты каждого регистра.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 20263, кл. G 05 9 17/00, 1969.

2. Круашвилй 3.Е Автоматизированный нагрев стали. М, "Металлургия", 1973, с 189-191.

962854

Составитель Ю. Рыбьев

Редактор В. Пилипенко Техред Е.Харитончик - Корректор С. Шекмар

Заказ 7509/65 Тираж 914 Подписное

ВНИИПИ ГОсударственногО комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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