Установка для автоматического контроля

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик 384904 Зависимое от авт. свидетельства-Заявлено 02,Ч.1969 ( 1346312/22-1)с присоединением заявки-Приоритет -Опубликовано 29,Ч.1973. Бюллетень25Дата опубликования описания 15 Х.1974 М Кл С 21 с 9/54 1 осударстоеииый комитетСовета Мииистров СССРпо делам изобретенийи открытий УДК 621,783,33(0 ГГусовский, Е, Г. Двейрин,едведев и Ю, Д. Бондарь Б, Штивельман, В. . И. Девятко, Р, Б, сударственный союз обретен ый институт Стальпроект явите УСТАНОВКА ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ И УПРАВЛЕНИЯ ГАЗОВЫМ РЕЖИМОМ АГРЕГАТА НЕПРЕРЫВНОЙ ТЕРМОХИМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИТРАНСФОРМАТОРНОЙ ЛЕНТЫ 2 Изобретение относится к установкам контроля и автоматизации газового, режима протяжных печей обезуглероживания.Известна установка,для автоматическото контроля и управления газовым, режимом агрегата непрерывной термохимической обработки трансформаторной ленты, включающая печь с камерами, задатчики параметров процесса, датчик состава атмосферы камеры выдержки, узлы регулирования расхода азота, полавае О мого в казимеры нагрева и охлаждения, расхода,и состава увлажненной азото-водородной смести, подаваемой в камеру выдержкии узел регулирования, давления в печи. Однако эта установка не позволяет получить требуемое содержание углерода в ленте в результате отжига, корректировать состав азотоводород. ной смеси по величине текущего содержания углерода в металле, обеспечить безопасную ,работу агрегата и автономию газового режима камеры выдержки.Цель изобретения - автоматизировать контроль и управление газовым режимом печи по содержанию углерода в ленте. Это достигается тем, что установка снабжена вычислительным устройством, определяющим содержание углерода, на вход которого подаются сигналы от датчиков состава атмосферы камеры выдержки и дополнительно установленных датчиков расхода защитного газа через выхлопную, свечу, производительности пе чи и .начального содержания углерода в ленте, причем устройство соединено обратной связью с залатчикаки параметров процесса, а на входе и,выходе ленты,из камеры выдержки вмонтированы регуляторы перетоков защитного газа через печь.На чертеже изображена принципиальная схема предлагаемой установки.В крайние камеры нагрева 1,и охлажления 2 печи подают азотный защитный газ, а в среднюю камеру выдержки 3 - прелвар- тельно увлажненную в сруббере 4 азотоволородную, смесь, Азотный защитный и водоролный газы подводят к печи по газопроводам 5 и б. Термохимическую обработку трансформаторной ленты производят в средней камере 3, заполненной защитной атмосферой заданного состава с регулируемым сбросом защит ного газа через выхлопную свечу 7 камеры.Азотный защитный газ к камерам 1 и 2 подают с помощью установленных соответственно в тамбурах в,и 9 печи датчиков перетока 10 и 11,и приборов-регистраторов 12. Прибор 12 через, переключатель 13 соединен с регулятором 14, который управляет исполнительным регулировочным клапаном 15 расхода азотного защитного газа в камеру. Узлы подачи азотного, защитного газа автоматически поддерживают заданные перетоки азота пзкамер 1 и 2 в камеру 3, обеспечивая таким образом автономию газового режима, каме ,ры 3. Расходы азотного защитного газа в камеры 1 и 2 контролируют с помощью,диафрагм 16, датчиков-расходомеров 17 и вторичных регистрирующих приборов 18, По необходимости можно поддерживать постоянные заданные расходы азотного защитного газа в камеры 1 и 2 с помощью задатчиков приборов 18, подключая эти приборы через переключатели 13 к упомянутым регуляторам 14. Подачу азото-водородной смеси в камеру 3 осуществляют по импульсу давления на по ду печи в точке 19, где измеряют давление датчиком-дифманометром 20 и контролируют ,регистрирующим приоором 21, выход которого соединен с регулятором 22. Командный импульс регулятора 22, проходя через блоки,рующие электропневматические клапаны 23 и 24 и переключатель 25, управляет регулирующим клапаном 26 расхода азота на камеру выдержки 3, Расход азота;измеряют диафрагмой 27, датчиком-расходсмером 28 и контролируют регистрирующим прибором 29. По не. обходимости, азот в камеру 3 можно пола- вать с помощью регулятора количества 30, который обеспечит заданный расход водорода при формировании узла из приборов 27 - 28 - 29 - 30 - ,25 - 24 - 26.Подачу водорода в камеру 3 осуществляют по соотношению с,расходом азота, где последний является ведущим параметром, Расход водорода контролируют,диафрагмой 31, датчикомм-р асходомером 32 и регистрирующим прибором 33. Выходы приборов 29 и 33 соединены с регулятором 34, который в соответствии с заданным на нем соотношением уп. равляет регулирующим клапаном 35 расхода водорода на камеру 3. Азотоводородную смесь перед подачей в печь увлажняют в скрубоере, орошая газ подогретой водой.,Воду подогревают так интенсивно, чтобы термометр сопротивления 36, работающий с регистрирующим прибором 37, пусковым устройством 38 и нагревателем 39, контролировал заданную температуру газа на выходе из скруобера, которая будет ссотзетствовать требуемой влажности газа по точке росы. Важным критерием качества ленты в процессе обезуглероживания является величина конечного содержания углерода в металле после отжига, Определение этой величины в процессе обработки ленты позволяет активно влиять на ход процесса обезуглероживания посредством целенаправленного изменения состава и влажности азото-волоролной смеси, подаваемой в камеру 3, интенсив.ности обмена атмосферы камеры 3 сбросом газа в,выхлопную свечу,и корректировки теплового режима лечи. Установка содержит устройство, которое вычисляет величину Рс, посредством измерения 1 расхода газа через выхлопную свечу 7, контроля компонентов атмосферы камеры 3, производительности печи и величины начального содержания углерсла Гсн в ленте перед отжигом.Для измерения расхода газа через выхлопную свечу 7 контролируют вблизи нее: в точ ке 40 печи, давление датчиком 41 и регистрирующим прибором 42; в точке 43 печи влажность н газовый состав защитной,атмосферы газоанализаторами 44, Кроме того, контролируют угол поворота дросселя 45 вы хлопной свечи 7 с помощью, индикатора поворота 46 и регистрирующего присора 47.Выходы приборов 42, 44 и 47 поступают на функционально-преобразовательные блоки 48 и 49; на блок 49 поступает также сигнал про. 5 изводительнссти печи от прибора 50. По известным функциональным зависимостям в блоке 48 вычисляется количество газа, истекающего через свечу 7, а в блоке 49 - количество извлеченного углерода из металла с в 20 результате обезуглерожнвания. Зная количество, извлеченного углерода по прибору 49 и ,используя сигнал прибора 51, контролирую.щего начальное содержание углерода в ленте до отжига по химическим данным рулоноз, можно о помощью суммирующего прибора 52 определить величину 6 как разность Чсн - с.Задающее устройство 53,и регулятор 54через электропневматический клапан 55,и пеЗ 0;реключатель 56 управляет, исполнительныммеханизмом 57 при дросселе 45 выхлопной свечи 7, устанавливая требуемый расход газа через выхлопную, свечу. При этом выходной сигнал программного управления формируетЗ 5 ся как сигнал функциональной зависимостимежду выходами приборов 51 начального содержания углерода, 52 конечного содержания углерода в ленте и 53 заданного значения углерода в ленте после отжига. Функциональ.40 но-преобразовательные блоки 48,и 49, приоор52, устройство 53 и регулятор 54 могут замещаться, например, управляющей вычислительной машиной М 101,0, которая принимает на свой вход необходимые сигналы.45Таким образом, между узлами регулирования сброса газа через, выхлопную свечу :печи и регулирования давления на поду печи установлена связь: поворот дросселя 45 для 50 достижения требуемого сороса газа вызываетизменение да,аления в печи, которое установка восстанавливает регулируемой подачей азото-водородной смеси в камеру выдержки.Б установке между приборами, имеются мно 55 жественные обратные связи по синхронизации процессоров и коррекции заданий в локальных узлах. Такнапример, в регулятор 34 соотношения введены импульсы: корректирующий от устройства 53 конечного содержа ния углерода в ленте - для отслеживанияотношения парциональных давлений водяных/%Н,О 1паров и водорода( -- так называе%Н, 2мый окислительный потенциал),и предваряю щий от корректора 58 по давлению на поду пе 384904чи в д более точной синхронизации клапанов 2 б и 35.,В аварийных режимах (внезапное разуплотнение печи, исчезновение напряжения, неисправность приборов и т. п,) устаноз ка автоматически с помощью клапанов 23, 24 ,и 55 переходит на регулироване давления в печки регулятором 22 и дросселем 45 выхлопной свечи, а в печь подают продувочный газ от газгольдера,Предмет изобретенияУстановка для автоматического контроля ,и управления газовым режимом агрегата непрерывной термохимической обработки трансформаторной ленты, включающая печь с камерами, задатчики параметров процесса, дат. чик состава атмосферы камеры выдержки, узлы регулирования расхода азота, подаваемого в камеры нагрева,и охлаждения, расхода,и состава увлажненной ,азото-водородной смеси, подаваемой в камеру выдержки, и узел регулирования давления в печи, отличающая ся тем, чтос целью автоматического,контроля и управления газовым режимом по содержанию углерода в ленте, установка снабжена вычислительным устройством, определяющим содержание углерода, на,вход которого по- О даются сигналы от датчиков состава атмосферы камеры выдержки и дополнительно установленных датчиков .расхода защитного газа через выхлопную свечупроизводительности печи и начального содержания углерода в лен те, причем устройство соединено обратнонсвязью с задатчиками параметров процесса, а,на входе и выходе ленты из,камеры вы держки вмонтированы регуляторы перетоков защитного газа через печь.