Способ управления процессом непрерывного горизонтального литья
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К ЬЕтОРСКОМЬ СВИДЮтИЛЬСтВЬ
Союз Советскик
Социалистических
Республик
В 22Ç 11/16 с присоединением заявки М (23) Приоритет Гесудауствевньй кеттятвт Опубликовано 15.01 83. бюллетень Рй (53) УДК 621..746.27 (088.8) пв лелею извбретенкй и втираний Дата опубликования описания 15.01 83 и „тт, А. И. Личак, Е. Г. Чугунный и В. С. 1 и Ииотитут пропоем питья АН Укрояиокок ССР (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОБЕССОИ НЕПРЕРЫВНОГС ГОРИЗОНТАЛЬНОГО ЛИТЬЯ Изобретение относится к литейному производству, а более конкретно к полу чению слитков на машинах непрерывного горизонтального литья. Известен способ управления процессом непрерывного литья, предусматривающий прекращение разливки металла в случае прорыва оболочки слитка в зоне вторичного охлаждения. Способ основан на применении датчиков прорыва металла из слитка, 1о сигналы которых используют для управления приводом тянущей клети и подачей расплава в кристалпизатор 1 1) . Недостаток этого способа заключает-" ся в том, что датчик прорыва однократ ного использования. Наиболее близким по технической сущности к изобретению явпяется способ управления, при котором состояние боковой 2о поверхности слитка в зоне наиболее вероятного прорыва его оболочки контролируеч ся с помощью специального датчика. Процесс литья прерьп ают, как только выхладной сигнал датчика достигнет величины, соответствующей жидкому состоянию ме телла I 2) Недостаток известного способа управ» ленин состоит в том, что îí существенно снижает производительность процесса. Это связано с тем, что при аварийных ситуациях датчик прорыва, выполненный в виде кожуха, окружающего слиток на выходе кристаллизатора, попадает в зону действия струи расплава, часто повреж дающей не только кожух прибора, но и его чувствительный элемент. После аварийной ситуации процесс литья приходится прерывать на время, необходимое для замены датчика. Бель изобретыптя:- повышение производительности протвзсса непрерывного гори зонтального литья Поставленная цель дос.йигается тем, что согласно способу управления процессом непрерывного горизонтального литья, тального литья при следующих условиях . диаметр слитка Д„= 10; диаметр металлоприемника g< = 15 см, плотность металла в слитке Р 7 г/см5; плотность расплава = 6,85 г/см5 ; скорость вьггягивания слитка М = 2 см/с скорость обратного хода Y< . 10 см/cf коэффициент передачи датчика скорости движения слитка К 1 В с/см; коэффициент передачи измерителя скорости изменения уровня расплава в металлоприемнике Ку 5 В с/см, - В этом случае отношение ((/V соответствующее нормальному ходу процесса, равно 0,46, и на выходе задатчика 11 устанавливают сигнал 00 ° рав ный (Ку /К- ). 0,46 2,3 В, На выходе функционального преобразователя 9 формируется сигнал Ол, равный отношению сигнала 0 на выходе измерителя 8 скорости изменения уровня к сигналу I3 на выходе ((атчика 7 скорости движения слитка. Если прорыва оболочки слитка нет, то в процессе его вьгтягивания из кристаллизатора уровень в металлоприемнике снижается со скоростью 4 0,92 см/с и на вход элемента сравнения 10 поступам. ет сигнал 3 08844 включающему изменение режимов движения слитка, измерение скорости его перемещения и подачу расплава в металлоприемник во. время остановок слитка, измеряют отношение скорости изменения уровня расплава в металлоприемнике к скорости перемещения слитка, при отклонении его от заданного значения переходят к режиму обратного перемещения слитка в кристаллизатор и возобновляют 10 периодическое вытягивание слитка из кристаллизатора, заданную величину отношения скорости изменения уровня расплава в металлоприемнике к скорости перемещения слитка принимают равным 15 5< „/62 Pg, где „ л - плошадь поперечного сечения слитка; - площадь поверх-( ности расплава в металлоприемнике; ф,плотность металла в слитке; - плотность расплава. 20 В основу предлагаемого способа управления процессом непрерывного горизонтального литья положен контроль отноше« ния массы расплава, удаляемого из металлоприемника, к приращению массы слитка 25, в единицу, времени. Если прорыва оболочки нет, то по I закону сохранения массы скорость приращения массы слитка Ч л равна массовому расходу расплава из металлоприем- . З0 ника % 6 g (»здесь обозначены Vскорость движения слитка, ф - скорость ( изменения уровня расплава в металлоприемнике). Поэтому выполнение равенства ф (лил Ч 2. 2. является показателем нормального хода разливки, а его нарушение - признаком аварийной ситуации. На чертеже приведена схема, поясняю40 щая предлагаемый способ. Под сливным носком разливочного ковша 1 установлен металлоприемник 2 с горизонтальным кристаллизатором 3. 3а зоной вторичного охлаждения слитка 4 размещены тянупая клегь 5, рольганг 6 и датчик 7 скорости движения слитка. Выход датчика 7 и выход измерителя 8 скорости изменения уровня расплава в металлоприемнике соединены со входами функционального преобразователя 9, выход которого подключен ко входу элемен. та ХО сравнения. Второй вход элемента сравнения соединен с задатчиком 13,» а выход - с блоком 12 управления приводом валков тянущей клети 5 и блоком 13 управления приводом поворота ковша. Пример» Рассматривают управление процессом непрерывного горизонПоскольку Ц =Ц на выходе элемента сравнения 10 сигнала нет и процесс разливки идет в заданном режиме, т.е. периоды движения слитка чередуются с паузами, а во время пауз расплав доливается в металлоприемник. (Допустим, что во время вытягиванияслитка из кристаллизатора происходит прорыв его оболочки и образовывается отверстие сечением 1 см . Тогда ско» ( рость снижения уровня в металлоприемнике возрастает до величины, Определяемой текущим напором Ил . Так, наири( мер, при % = 1 м параметр Ь увеличиf ( вается до 3,45 см/с, отношение (((Ч возрастает до 1,72, а сигнал О» до 8,6 В. На выходе элемента сравнения появляется отрица"тельное напряжение Ug"-f. {Ц -Ц,)(0, вследствие чего привод тянущей клети реверсируется и слиток перемещается в кристаллизатор. Кроме того, в блоке 13 срабатывает элемент, запрешаюший подачу расплава в металлоприемник из ковша 1. Во время обратного хода поврежден4 ного слитка со скоростью Vg= 10 см/с имеем: скорость подъема уровня расплаСпособ управления йроцессом непрерывного горизонтального литья, включающий измененные режимов движения слитка, измерение скорости его церемешения и додачу расплава в металлоприемник во рремя остановок слитка, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью новьыения производитедпъности процессав допоущитеюыю измеряют отношение скорости изменения уровня расплава в металлоприемнике к скорости перемещения слитка, при mano ненни его от заданного значения переходят к режиму обратного перемещения слит ка в кристаллизатор и возобновляют периодическое вытягивание слитка из крйсталлизатора, как только указанное отношение скоростей достигнет заданного значения, которое принимают равным Я, / » у, где 5; - плошадь поперечного сечения слитка; 5 - площадь поверхности расплава в металлоприемнике; » - плотность металла в слитке; - плотность расплава. Источники информации, принятые во внимание прй экспертизе 1. Патент США Ж 3786856, кл. 164-4, 1972. 2. Патент США М 3537505, кл. 164-4, 1970, 5 --, М4 ва в металлоприемнике И о 1,95 см/с, Ц) ** 9,75 В; Q 10 В; /Ц * 0,975 B Ввиду того, что Оо7 Щ на входы блоков управления 12 и 13 воздействует цоло жительный.сигнал Uym обратный ход s слитка продолжается, Как только повреж денный участок его поверхности входит в кристаллизатор и поток расплава через 1 место прорыва прекращается, скорость подъема уровня в металлоприемнике возрастает до 4,6 см/с. Тогда сигнал @ увеличивается до 23 В, и сигнал 0» ро 2,3 В. Напряжение Од на выходе. элемента сравнения 10 исчезает и обратный ход слитка прекращается. По истечении времени паузы вытягива ние слнгка в заданном режиме продолжа ется. Таким образом, предлагаемый способ управления йепрерывной разливкой позволя29 ет автоматически прекратить процесс в случае прорыва оболочки слитка, ликвидировать аварийную ситуацию и возобновить заданный режим работы. За счет устранения вспомогательных операций (замены датчиков прорыва) на 5-7% повышается производительность процесса и упрощается эксплуатация оборудования. По предварительным расчетам, экономический эффект, ожидаемйй от внед-За рения предлагаемого способа управления на одной установке непрерывного горизон40 4 тального литья составляет 10-15 тью,руб. в год. Формула изо бр нтения Составитель Г. Демин Редактор А. Гулько Техред А. Бабинец Корректор Е. Рошко Заказ 10955/13 Тираж 811 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
