Устройство автоматического управления расходом воды в зоне вторичного охлаждения в установке непрерывной разливки металла

(9) ( ) 4 В 22 0 11/1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИ ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ"а . этеевууиа ОПИОАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕГЕЛЬСТВУ В 26(71) Центральное проектно-конструкторское бюро по системам автоматизации производства Всесоюзного производ ственного объединения "Союзпромавтоматика" и Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им. И.П.Бардина(54)(57) УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ РАСХОДОМ ВОДЫ В ЗОНЕ ВТОРИЧНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ В УСТАНОВКЕ НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКИ МЕТАЛЛА, содержащее задатчик номинального усилия, силоизмерительные датчики, расположенные в опорах роликов, а также соответственно числу датчиков блоки сравнения, причем первый вход каждого блока сравнения соединен с выходом задатчика номинального : усилия, о т л и ч а ю щ е.е с я тем, что, с целью повышения произ, водительности за счет увеличения быстродействия устройства и выхода годного металла в результате улучшения его качества, оно дополнительно содержит соответственно числу силоизмерительных датчиков нор-. мирующне преобразователи, а также соответственно числу Форсунок вдоль граней слитка датчики расхода охладителя, эадатчики расхода охладителя, регуляторы расхода охладите ля и исполнительные механизмы регулирующих клапанов подачи охладителя, причем выход каждого силоизмерительного датчика соединен через соответствующий нормирующий преобразователь с вторым входом соответствующего блока сравнения, выход каждого иэ которых соединен с входом соответствующего эадатчика расхода охладителя, выход каждого задатчика соединен.с первым входом соответствующего регулятора рас" ;хода охладителя, второй вход каждого из которых соединен с выходом соответствующего датчика расхода охладителя, а выход каждого регуля. тора соединен с соответствующим исполнительным механизмом регулирующего клапана подачи охладителя,1166889 30 35 40 Изобретение относится к металлургии, конкретнее, к непрерывнойразливке металлов в слитки прямоугольного сечения с большим отношением размеров граней,Цель изобретения - повышениепроизводительности за счет увеличения быстродействия и выхода готовогометалла в результате улучшения егокачества.На чертеже представлена блок-схема устройства,Устройство для автоматическогоуправления, расходами воды в зоневторичного охлаждения при непрерывной разливке металлов состоит издатчиков 1-6 расхода охлаждающей воды, регуляторов 7-12, исполнительных механизмов 13-18, регулирующихклапанов 19-24, датчиков 25-30месдоз), нормирующих преобразователей 31-36, блоков 37-42 сравнения,задатчика 43 усилия, моторных задатчиков 44-49 непрерывно литого слитка 50,трубопроводов 51 и 52, стояков53 и 54, форсунок 55 и 56 (на чертеже показано по одной форсунке изсекции форсунок), роликов 57 и 58с промежуточными опорами в виде подшипников 59.Причем, число нормирующих преобразователей 31-36 и блоков 37-42сравнения соответствует числу силоиэмерительных датчиков 25-30, ачисло моторных задатчиков 44-49,регуляторов,7-12, исполнительныхмеханизмов 13-18, регулирующих клапанов 19-24 и датчиков 1-6 расходаводы соответствует числу форсунокпо граням слитка.Устройство для автоматическогоуправления расходами воды в зоневторичного охлаждения в установкенепрерывной разливке металлов работает следующим образом.1В процессе непрерывной разливкив кристаллизатор подается стальмарки 3 сп и вытягивается из негослиток 50 сечением 200 500 мм соскоростью 0,6 м/мин. Длина жидкойфазы слитка при этом 8,4 мс. Длиназоны вторичного охлаждения 7,6 м.В зоне вторичного охлаждения слиток 50 поддерживается и направляется при помощи разрезных роликов 57 и 58 с промежуточными, опорами в,виде подшипников 59, Поверхность слитка 50 охлаждается О 15 20 25 45 50 2водой, распыливаемой форсунками 55 и 56, установленными на стояках 53 и 54, соединенных с трубопроводами 51 и 52. Интенсивность вторичного охлаждения по ширине и высоте зоны вторичного охлаждения устанавливается постоянной и равной 3,5 м /м ч.Бочки роликов 57 и 58 выполнены длиной по 700 мм и установлены в 12 рядов по длине зоны вторичного охлаждения. Цапфы роликов 57 и 58 смонтированы в опорах 59. В последнем ряду роликов 57 и 58 в конце полного затвердевания слитка 50 опоры 59 оборудованы датчиками 25- 30 силы или месдозами.В процессе разливки на поверхность широких граней слитка 50 подается распыленная вода через форсунки 55 и 56. Вода форсункам подается по стоякам 53 и 54, соединенным с трубопроводами 51 и 52,на которых установлены датчики 1-6 расхода воды. При этом датчики 1-3 установлены на трубопроводах 51, подводящих воду к стоякам 53 с форсунками 55, а датчики 4-6 - на трубопроводах 52, подводящих воду к стоякам 54 с Форсунками 56.Со стороны каждой широкой грани установлено по три стояка 53 и по три стояка 54, форсунки 55 и 56 располагаются симметрично друг к другу по обеим широким граням слитка 50. Выходы датчиков 1-3 расхода соединены с первыми входами регуляторов 7-9, а выходы датчиков 4-6 - с первы. ми входами регуляторов 10-12. Сигнал, пропорциональный отклонению расхода воды, подается с регуляторов 7-9 и 10-12 на соответствующий исполнительный механизм 13-15 и 16-18. Кроме того, этот сигнал подается далее на регулирующие клапаны соответственно 19-21 и 22-24.Эти регулирующие клапаны изменяют расход воды на соответствующем стояке 53 и 54 до необходимого заданного значения..ВВ процессе разливки сигналы сдатчиков 25-30 силы, пропорциональные усилию воздействия слитка 50на ролики 57 и 58 через нормирующее преобразователи 31-36,поступают на вторые входы соответствующих блоков 37-42 сравнения. Первбйвход этих блоков сравнения соеди3 1 нен с выходом задатчика 43 номинального усилия Выход каждого из блоков 37-39 и 40-42 сравнения также соединен с входом соответствую;щих моторных задатчиков 44-46 и47-49, а их выходы соединены с первыми входами регуляторов 7-9 и 10-12 расхода водш соответственно.В процессе непрерывной разливки при равномерном охлаждении по ширине граней слитка 50 сигналы на всех датчиках 25-30 силы одинаковы и составляют по 30 т на каждую месдозу. Это давление на ролики 57 и 58 является номинальным и устанавливается на задатчике 43. При этих показаниях месдоз расход воды является постоянным, равным 3,5 мз /м ч, который устанавливается моторными задатчиками 44-49.В процессе непрерывной разливки происходит засорение форсунок 55 стояка 53 в районе "А" слитка 50. В этом случае происходит уменьшение интенсивности охлаждения поверхности слитка 50 в районе "А" со стороны одной иэ граней поперечного сечения с 3,5 до 1,5 м /м ч. С противопоцожной стороны слитка 50 в, районе "А" процесс охлаждения происходит с прежней интенсивностью, равной 3,5 м/м. ч, Вследствие этого происходит коробление слитка под действием термических напряже-ний, различных на противоположных гранях в районе "А" слитка 50, При этом слиток изгибается в сторону ролика 58 и датчика 28 силы. Усилие, фиксируемое датчиком 28 силы, увеличивается с 30 до 40 т. Одновременно усилие, фиксируемое датчиком 27 силы, уменьшается с 30 до 20 т, Сигнал с датчика 26 через нормирующий преобразователь 34 поступает на вход блока 40 сравнения. Этот сигнал больше номинального, установлен. ного на задатчике 43. Далее сигнал, пропорциональный этому рассогласо-,. ванию, с блока 40 равнения посту-. пает на вход моторного задатчика 47; который отрабатывает его п сто-, рону увеличения задания на расход воды, и представляет собой обычный задатчик с токовым выходом и реверсивным синхронным электродвигателем, на вход которого может подаваться сигнал разбаланса, двига-. тель, открывающий в ту или другую166889 5 10 15 20 25 30 45 50 35 40 55 сторону, тем самым изменяя первоначально установленное задание.Сигнал, пропорциональный этомузаданию, поступает на регулятор 10,который изменяет расход воды всторону увеличения на стояке сфорсунками 55 в районе участка "А"слитка 50, где часть форсунок засо"рилась. При этом сигнал проходитчерез исполнительный механизм 16и регулирующий клапан 22,В то же время вследствие уменьшения усилия на датчик 27 йо сравнению с установленным на эадатчике43 сигнал, пропорциональный этомуотклонению, поступает через нормирующий преобразователь 33 на блок 39сравнения. Далее результирующий,сигнал, пропорциональный величинеотклонения в сторону уменьшенияот номинального, поступает в моторный задатчик 44, который соответственно изменяет в сторону уменьшения задание регулятору 7. Последний в свою очередь через исполнительный механизм 13 изменяет положение регулирующего клапана 19,уменьшая, тем самым, расход воды до момента устранения процесса коробления слитка 50 в районе "А". Послепрекращения коробления усилия, фиксируемые датчиками 27 и 28, выравниваются, С такими расходами водыпо граням слитка заканчивается процесс непрерывной разливки, послечего производится прочистка засорившихся форсунок,При изменении нагрузок, фиксируемых датчиками 26, 29 и 25, 30производится отработка автоматического устройства по прежней схемепо соответствующим каналам.1В общем случае изобретение можетбыть применено в случае использования в зоне вторичного охлаждениякак целых роликов, так и разрезныхс множеством промежуточных опор,В результате процесс. коробления.слитка не превосходит допустимыхзначенчй, в нем не возникают температурные градиенты и термическиенапряжения, превосХодящие допустимые значения, не образуются внутренние и наружные трещины. Кроме того,вследствие уменьшения величины коробления слитка на ролики не действуют нагрузки, превосходящие1166889 Составитель А. АшихинРедактор К. Волошук , Техред Л.Микеш Корректор А. Тяско аказ 4360/11 Подписное В ко тета СС иТираж,747 НИИПИ Государственного по делам изобретений 035, Москва, Ж, Рауоткрыти кая наб д. 4/5 лиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная 5опасные значения, что устраняет случаи их поломок. Таким образом, повышается стабильность процесса непрерывной разливки. 6Использование изобретения позволит снизить брак слитков по внутренним и наружным трещинам на 0,57, ,уменьшить количество обрези на О, 33.