Устройство для регулирования расхода жидкого чугуна

Союз СоветскмнСоцкалистическкхРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1117638581е(53) УДК 621-525 (088.8) но делам изобретений н открытий(1) Заявитель аучно-исследовательский и опытно-конструкторский институт автоматизации черной металлургии54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ РАСХОДА ЖИДКОГО ЧУГУНАотверс измер вой с питаю жет к лоб п при э стуцае и изме кости Изобретение относится к чернои металлургии, в частности к контролю и управлению непрерывным сталеплавильным процессом.Известно устройство для регулирования расхода жидкого чугуна, состоящее из миксера, стационарного желоба и установленного под ним промежуточного, измерительного, обогреваемого желоба, связанного с тензометрическими датчиками, измерителя. веса, регулятора стабилизатора, задатчика и сталеплавильного агрегата непрерывного то действия 11. Заданное значение расхода поддерживается путем стабилизации веса промежуточного желоба с чугуном. Однако это устройство не решает проблему контроля расхода жидкого чугуна с точностью яе хуже 5% из-за изменения расходной характеристики промежуточного желоба в результате размыва его футеровки или намерзания металла при длительной эксплуатации.Наиболее близким к данному изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является установка для дозирования жидкого металла, содержащая питающую емкость, механизм кантовки, промежуточную емкость с комбинированным тием в днище, установленную на весоительные датчики, и желоб с торцотен кой, который расположен между щей и промежуточной емкостями и моачаться в вертикальной плоскости, Же. ериодически поднимают, жидкий чугун том в промежуточную емкость не пот, по изменению ее веса судят о расходе няют скорость кантовки питающей ем. К недостаткам известного устройства относится нарушение непрерывности подачи жидкого металла в агрегат в моменты определения расхода по изменению веса промежуточной емкости, низкое качество процесса регулирования. Последнее вызывается тем, что расход определяется дискретно через большие промежутки времени и по найденному значению рассчитывается скорость кантовки питающей емкости на весь цикл до следующего измерения. Следовательно, при случайных возмущениях неправильно рассчитанная скорость кантовки приведет к отклонению расхода от заданного в течение всего цикла.Целью изобретения является повышение точности регулирования.Это достигается тем, что в устройство введен блок расчета коррекции расходной харак ваться в 5 - -8 раз быстрее, чем сливная щель,теристики промежуточной емкости, первый за счет более высоких скоростей истечениявход которого соединен с выходом дискрет.ного расходомера, второй вход - через ин.тегратор с выходом измерителя веса промежуточной емкости, а выход - - с корректирующим входом измерителя веса проме- питающего ковша 1 при помощи регулирующего органа с исполнительным механизНа чертеже представлена схема предложен- мом 11. Обладая хорошимй динамическиминого устроиства.Охарактеристиками, аналоговый расходомерУстроиство содержит питУ " держит питающий ковш 1 нав не обеспечивает, однако, требуемой точности1пример ковш с шиберным затвором, уста- измерения расхода жидкого чугуна в те.новленный на тензометрические датчики 2, чение длительного времени. Объясняетсякоторые соединены с дискретным расходо- это тем, что по мере истечения жидкого чу.мером, промежуточн ю3, ж точную емкость 4 с тензо- . гуна изменяется расходная характеристикаметрическими датчиками 5, измеритель весапромежуточной емкости 6, интегратор 7, блокрасчета коррекции расходной характеристикипромежуточной емкости 8, регулятор 9, задатчик 10, регулирующий орган с исполнительным механизмом 11. Жидкий чугун из промежуточной емкости 4 по желобу 12 поступает в непрерывный сталеплавильный агрегат 13.Увеличение точности регулирования достигается следующим образом, Так как масса жидкого чугуна в промежуточной емкости 4имеюгцей калиброванное отверстие в днище,.23определяется нз выраженияр = ОН,где Р - масса жидкого чугуна в промежуточной емкости;11 - удельный вес жидкого чугуна; звИ - площадь сечения промежуточнойемкости;Н - высота слоя жидкого чугуна в промежуточной емкости;а весовой расход по уравнениюЯ =1 и(02 дй,зягде Я - весовой расход;р - коэффициент расхода;со - сечение калиброванного отверстия;то расход может быть определен из выражения 49 так как отверстие в днище начинает размыжидкого чугуна. Сравнивая сигналы выходного датчика измерителя веса промежуточной емкости 6 и задатчика 10, регулятор 9 изменяет скорость подачи жидкого чугуна из 2 р Ч =Г в),-Р" считая, что и, л исопостоянные величины. Использование промежуточного желоба со сливной щелью более предпочтительно, Учитывая, чтор,со искпостоянные, измеритель веса промежуточной емкости 6 непрерывно выдает информацию о текущем рас 4 з ходе жидкого чугуна, т. е. является аналоговым расходомером. В качестве промежуточной емкости может быть использован также промежуточный, обогреваемый, взвешиваемый желоб, закрепляемый горизонтально и. снабженный торцовыми стенками, одна из которых выполняется со сливной щелью, В этом случае, например, для прямоугольной щели шириной в расход определяется из выраженияИ промежуточной емкости, т, е. соотношение между расходом Я и измеряемой массой Р, Изменение расходной характеристики происходит из-за изменения сечения калиброван ного отверстия ы промежуточной емкости и коэффициента расхода и в результате размывания калиброванного стаканчика или намораживания чугуна на его стенках. Исключить эту погрешность, обеспечить требуемую точность контроля расхода жидкого чугуна (2 - 5% в течение 3 - 5 суток) предлагается путем тарирования измерителя веса промежуточной емкости 6 по информации дискретного расходомера 3 Для этого в соответствии с заданными мйссой питающего ковша с жидким чугуном Р, номинальным расходом жидкого чугуна Я, относительной погрешности измерения массы питающего ковша Зр и требуемой точности измерения расхода жидкого чугуна 5 определяется продолжительность циклов измерения ; за которое дискретным расходомером 3 должны рассчитываться приращения массы питающего ковша В= -ф -В процессе работй, когда изменяется расходная характеристика промежуточной емкости 4, в блоке расчета коррекции расходной характеристики промежуточной емкости 8 сравниваются значения интеграла выходного сигнала измерителя веса промежуточной емкости 6, выдаваемого интегратором 7, и показания дискретного расходомера 3 за этот же интервал времени. Этот интервал выбирается равным циклу измерения ъ дискретного расходомера, Сигнал рассогласования запоминается и в показа.ния измерителя веса промежуточной емкости 6 на период до следующего момента тарирования вносится коррекция, учитывающая изменение расходной характеристики промежуточной емкости 4. Тарирование измерителя веса промежуточной емкости по данным дискретного расходомера производится в начале каждого цикла измерения, Таким образом, система автоматического регулирования с безынерционным измерительным звеном, тарируемым аналоговым расходомером, обеспечивает требуемые точность и качество процесса регулирования расхода жидкого чугуна,763858 Формула изобретения В. Еремиич ставительдК Шуфрж 956венного коретений н35, Раушскг. Ужгород Редактор П. КаменскаяЗакал 628 П 4ВНИИПИ. Вигул Тех реТираГосударстлам изобква. Ж -Патент,КорректсПодписнотета СССРткрытийнаб., д. 4/5ул. Проектная1:НЦ 5, МоФилиал ППП Использование предлагаемого изобретения обеспечивает по сравнению с существующими решениями точность регулирования расхода жидкого чугуна в пределах 2 - 5/о в течение длительного времени (3 - 5 суток).5 Устройство для регулирования расхода жидкого чугуна, содержащее питающий 10 ковш, на выходе которого установлен регулирующий орган с исполнительным механизмом, промежуточную емкость, дискретный расходомер, подключенный к тензометрическим датчикам веса питающего ковша, измеритель веса промежуточной емкости с тенюметрическими датчиками, регулятор, выход которого соединен с исполнительным механизмом, а входы - с задатчиком и измерителем веса промежуточной емкости, н ингегратор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности регулирования, в уст. ройетво введен блок расчета коррекции рас. ходной характеристики промежуточной ем. кости, первый вход которого соединен с выходом дискретного расходомера, второй вход - через интегратор с выходом измерителя веса промежуточной емкости, а выход - с корректирующим входом измерителя веса промежуточной емкости. Источники информации,принятые во внимание при зкспертизе1. Авторское свидетельство СССР462541, кл. б 05 0 7/01, 1976.2. Авторское свидетельство СССР350584, кл. В 22 0 35/04, 1972 (прототип),