Способ контроля расхода жидкого расплава

. ОПИСАНИЕ ИЭОБРЕТ Я ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Институт проблем литья АН УССР(56) 1. Авторское свидетельство СССРР 337196, кл. В 22 0 39/00, 1968.2. Патент США Р 3396870,кл. 222-14, опублик. 19683. Патент ГДР 9 103581,кл. 31 Ь, 37/00, опублик. 1974.(54) (57) СПОСОБ КОНТРОЛЯ РАСХОДАЖИДКОГО РАСПЛАВА, включающий заливку расплава в формы через промежуточную емкость, интегрированиесигнала, зависимого от уровня слива расплава из емкости, о т л ич а ю щ и й с я тем, что,.с цельюповйшения точности дозирования расплава, на конечном этапе заполнениякаждой формы в процессе слива расплава, оставшегося в промежуточнойпроточной емкости, состоящей из приемной и сливной камер, которые сообщаются между собой, после прекращения подачи расплава из ковша,измеряют скорость снижения уровнярасплава ВНЯВ в приемной камереемкости, уровень расплава Ь и скорость его изменения Й)/ЙС в сливной камере емкости, определяют ификсируют следующее соотношениеизмеренных параметров:а (с)Н дЪф, 5 И с 3 1Фгде 5 и 5 - площади зеркала распла- Ева соответственно всливной и приемной ка- ЪВУмерах промежуточнойемкости,и при заполнении очередной формыюинтегрируемый сигнал формируют прямо пропорциональным полученномусоотношениюпараметров процессаслива.11Изобретение относится к металлургии и может быть использовано; в частности, при разливке металла в Формы через промежуточную проточную емкость.Известен способ автоматического контроля ра"хода жидкого металла, основанный на измерении длительности заливки металла или расхода металла из ковша, когда сигнал управления формируют по отклонению Фактического времени заливки от заданного и используют при заливке следующей изложницы Г 3.Известен способ контроля расхода жидкого металла, когда расход оценивают по уровню металла, протекающего в сливном желобе, а до" зу вычисляют интегрированием сигнала, зависящего от уровня, по времени 23Недостатком этих способов является отсутствие возможности оценки размыва или зарастания огнеупорного материала разливочного стака" на и желоба, которые влияют на расход жидкого металла в процессе заливки изложницы.Известен также способ контроля расхода металла, поступающего в Форму через промежуточную емкость, при котором в процессе заливки непрерыяно измеряют уровень металла в промежуточной емкости, интегрируют зависимый от этого уровня сигнал и по значению интеграла определяют величину дозы металла. Этот способ основан на известных соотношениях между уровнем металла в промежуточной емкости, его расходом и объемом слитого иэ емкости металла. В процессе дозирования измеряют сигнал, пропорциональный уровню металла в сливной камере емкости, вычисляют в электрическом масштабе объемный расход металла из емкости и затем, интегрируя напряжение, получают электрический аналог объема металла, слитого в изложницу. 15850 2К , т,е, нарушается принятое принастройке системы управления соответствие между приращением объемаметалла в изложнице и приращениемсигнала на выходе интегратора, Возникающая по этой причине ошибкадозирования возрастает по мере того, как геометрические параметрысливного отверстия все больше отк 1 О лоняются от расчетных значенийа также с увеличением времени разливки (например, при переходе кслиткам большего раэвеса). Так,при разливке 23-тонных слитков с15 увеличением пРоходного сечения разливочного стакана на 5 Е теряетсяоколо Одной тонны жидкой стали ивозникает аварийная ситуация, Приуменьшении площади отверстия стака 20 на на 5 Е около одной тонны сталибудет не долито в изложницу и слиток окажется негодным,Целью изобретения является повышение точности дознрования расплава в Форму через промежуточнуюпроточную емкость.Поставленная цель достигается тем,.что согласно способу, включающемузаливку расплава в Формы через про 30 межуточную емкость, интегрированиесигнала, зависимого от уровня слива расплава из емкости, на конечном этапе заполнения каждой формыв процессе слива расплава, оставЗ 5 шегося В промежуточной проточнойемкости, состоящей из приемной исливной камер, которые сообщаютсямежду собой, после прекращения подачи расплава из ковша, измеряют40 скорость снижения уровня расплавасН/Й в приемной камере емкости,уровень расплава Ь и скорость егоизменения ЙЬ/Й в сливной камереемкости, определяют и Фиксируют .45 следующее соотношение измеренныхпараметровПо текущему значению выходного50сигнала интегратора. судят об объемеметалла, поступившего в изложницу,учитывая коэффициент соотношенияэтих величин К 33.Однако в случае размыва огнеупорного материала разливочного стаканаилн намерзания металла на наружнойкромке стакана изменяется величина где 5 и 5 - площади зеркала распла 1 2ва. соответственно всливной и приемнойкамерах промежуточнойемкости,и при заполнении очередной формы интегрируемый сигнал формируют прямо пропорциональным полученному соот15850 4остается постоянннм при неизмеНномпроходном сечении Г разливочного стакана,В соответствии с изложенным приданном способе контроля расхода жидкого расплава выполняют следующее.На конечном этапе заполнения каждой формы в процессе слива расплава,оставшегося в промежуточной емкости10 после прекращения подачи расплаваиз ковша, измеряют скорость сниженияуровня расплава в приемной камереемкости, уровень расплава и скоростьего изменения в сливной камере.15 Определяют и фиксируют соотношение измеренных параметров, пропорциональное проходному сечению разливочного стакана.При заливке следующей формы сигнал,2 О зависимый от уровня слива расплаваиз емкости, формируют прямо пропорциональным полученному соотношениюпараметров процесса слива,На чертеже представлена схема25 реализации предлагаемого способа.Из поворотного ковша 1 расплавзаливают в форму 2 через промежуточную проточную двухкамерную емкость 3;Датчиками 4 и 5 измеряют уровнирасплава в камерах емкости и с помощью вычислительного устройства 6 формируют:сигнал, пропорциональный приведенному напору слива расплава, в форму дЬ 5: - : Я ЗН8 =52(2) где Я - площадь зеркала металла .2в приемной камере емкости.Из выражений (1) и (2) следует, 35что эффективная поперечная площадьпроходного отверстия разливочногостакана й равна 2 ЗН сВ5 Д сИгде я - ускорение силы тяжести.45Таким образом, соотношение параметров Ь, ЙЬ/й и с 1 НИ, выраженное уравнением (3) и измеренное в процессе слива металла из емкости, позволяет определить эффективное прохождение сечения разливочного стакана. Во время слива металла параметры Ь, ЙВЧАЙ и с 1 НЯ непрерывно изменяются, однако их соотношение55 ношению х параметров процесса слива.В основу способа контроля расхода жидкого расплава (рассматриваемого в данном случае применительно к разливке металла через промежуточную проточную емкость, разделенную с целью стабилизации струи металла в изложницу на две камеры) положены следующие связи между параметрами процесса разливки. В соответствии с законом сохранения массы изменение уровня металла в сливной камере промежуточной емкости можно описать уравнением где Б - площадь зеркала металла в1сливной камере;уровень металла в сливнойкамере;О, - объемный приток металла всливную камеру;объемный расход металла визложницу.После прекращения подачи металла из ковша величину Я можно определить по скорости снижения уровня метал,ра Н в приемной камере(3)2 ф2 сИ 1 ЙСф Е сигнал, пропорциональный указанному выражением (4) соотношению измеренных параметров2 с 3 Н ЗЪЦ=Кз - . (6)1На завершающем этапе заполнения каждой формы, а именно в процессе слива расплава, оставшегося в промежуточной проточной емкости после лрекращения подачи расплава из ков-ша, в запоминающем устройстве 7 фиксируют величину сигнала Ою, поскольку на этом отр зке рабочего цикла он пропорционален проходному сечению Е разливочного стакана. При заливке следующей формы подлежащий интегрированию сигнал Нс 1, умножением на величину Па приводят к прямо пропорциональной зависимости от зафиксированного соотношения х параметров процесса слива.(8)15 Предлагаемый способ дает возможность исключить ручную коррекциюсистемы управления и следовательно,повысить стабильность режима разливки, качество слитков и производительность труда.По расчетам даже в том случае,если способ контроля расхода жидкого расплава предотвращает потерирасплава, вызванные увеличениемпроходного сечения стакана только ЗО на 5%, экономический эффект составляет 2-3 р/т. аказ 6823/10 Тираж 774 ул.Проектная,4 ал ППП "Патентф, г. Уж Таким образом, сигнал 0 , полученный на выходе интегратора 8, прямо пропорционален проходному сечению Г разливочного стакана 9(7)О =их и 1=К УЬЮ Коэффициент К соотношения объемаслитого из емкости металла (Ч) и егоэлектрического аналога (У)не зависит от параметра Г Оч сРК зе= - ивчПоскольку корректирующий сигнал Бх формируется дискретно (в конце каждого цикла заливки), погрешность дозирования из-за размыва(или зарастания) стакана остается нескомпенсированной лишь в течение времени заполнения одной формы и не превышает 0,7-0,8%. При известных способах контроля расхода жидкого расплава эта погрешность накапливается и при разливке последней формы из160-тонного ковша достигает 5-6%.Сигнал на прекращение выдачи металла из ковша Формируется в блоке 10 управления и поступает в привод 11 поворота в тот момент времени,когда возрастающее на выходе интегратора напряжение Одостигает уровня отсечки Бо, равно- го где 0= Кч Й / у - задающий сигнал,пропорциональный объему дозы; Ос - вес слитка; р - удельный вес жидкого металла.