Система управления режимом порционного вакуумирования стали

(19) 1)5 С 21 0 ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГКНТ СССР ОМИТЕТ ОТНРЫТИ ОПИС ОБРЕТЕН АВТО нои ма структ ние по и но химе. Цельрь легикачеств скому составу бретения - сн ующих добавок и по- металла. Это достив систему активовышениегается вметра, пзадатчик ведение еление ельско Тяжпро е ектислоро активом 8.. ватель с п второй вхо тельство СССРС 7/10, 1986.РЕЖИМОМАНИЯ СТАЛИименяется пристали для автомационного вакустали до задантрации активяющий входвыходом датчиуум-камеры, вы" компаратора ЛЕНИЯРОВ ретьим входа- "Больше" комистемы, 1 ил. па в к внепечной ыть испольоцессовстве: стас елью изобретения явл гирующих добавоктва металла. жение потерь лповышение качеНа чертежесистемы.Система упрционного вак ма едена блок ежимом порстали состовлен уумирован1 с металл м, вакуумпатрубком я вакуум-к ит иэ ко камеры 2 датчика меры, со десятичн сасываю циклов кач иненного с одом двоичн него соедине схемы 6 совп выхо МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) СИСТЕМА УПРАВПОРЦИОННОГО ВАКУУМИ(57) Изобретение првнепечной обработкетизации процесса поумирования и доводк Изобретение относитобработке стали и може овано для автоматизации акуумирования при произ ли и сплавов. го счетчика 5, Выход послен с первым входом перво адения. Задатчик 7 колиобразователя, компаратора,концентрации активногов стали, При этом выхода соединен через преобразоервым входом компаратора,д которого соединен с выходом задатчика конценого кислорода. Управкомпаратора соединенка циклов качания вакходы "Равно" и "Меньшсоединены с вторым ими регулятора, а выходратора - с выходом чества циклов соединен с вторым ходом первой схемы 6 совпадения. Вход регулятора 8 соединен с выходом первой схемы 6 совпадений. Вход исполнительного механизма 9 соединен свыходом регулятора 8, а выход -с приводом 10 перемещения вакуум-.камеры 2. Датчик 11 массы стали в ков- фф де соединен с первым входом алгебра вЬ ического сумматора 12, второй вход которого соединен с задатчиком 13массы стали в ковше, а выход - с первым входом накапливающего сумматора ю 14. Датчик 15 хода вакуум-камеры через дифференциатор 16 соединен с пер- Э вым входом второй схемы 17 совпадений, второй вход которой соединен сдом задатчика 18 хода вакуум-камеры, а выход - с входом первого сигналиэатора 19. Выход последнего через накапливающий сумматор 14 соединен с первым входом устройства 20 деления, второй вход которого соединен с выходом задатчика 13 массы стали в ковше, а выход - с первым входом третьей схемы 21 совпадения, второй вход которой соединен с задатчиком 22 коэффициента рециркуляции, а выход через второй сигнализатор 23 соединен с первым входом ключа 24, второй вход которого соединен с выходом регулятора 8, Выход ключа 24 соединен с входом исполнительного механизма 9, Кроме того, в систему введены активометр 25, преобразователь 26 компаратор 27, задатчик 28 концентрации активного кислорода в стали, При этом выход активометра 25 соединен через преобразователь 26 с первым входом компаратора 27, второй вход которого соединен .с выходом задатчика 28 концентрации активного кислорода в ковше. Управляющий вход 25 компаратора 27 соединен с выходом датчика 4 циклов качания.Выходы Равно" и "Меньше" компаратора 27 соединены с вторым и третьим входами регулятора 8, а его выход "Больше" - с выходом системы.В качестве датчика 4 циклов и датчика 15 хода вакуум-камеры применяются бесконтактные выключатели типа БВК-24 со встроенными электронными логическими схемами пересчета. Эти датчики через редуктор механически связаны приводом качания вакуум- камеры 2 и работают по принципу формирования одного импульса при вертикальном перемещении вакуум-камеры на 10 мм. В датчике 4 циклов электронная логическая схема пересчета построена таким образом, что выходной импульс вырабатывается в конце каждого цикла качания вакуум-камеры 2, т,е. при перемещении ее из нижнего в верхнее положение и достижении торцом патрубка вакуум-камеры верхнего рабочего положения,В датчике 15 входа вакуум-камеры2 логическая схема пересчета построена так, что на выходе датчика вырабатывается сигнал, пропорциональный величине перемещения вакуум-камеры 2 относительно уровня металла в ковше 1. В качестве активометра 25 можетбыть применено устройство для непрерывного измерения содержания кислорсда в металлических расплавах.Непрерывный контроль содержанияактивного кислорода в металлическомрасплаве производится при помощиэлектрохимического датчика длительного погружения методом ЭДС или методом отношений почти мгновенно и точно. Контроль активного кислорода походу процесса вакуумирования можноопределять по содержанию элементовв расплаве,Система работает следующим образом.Ковш 1 с металлом подают под вакуумную камеру 2 и патрубок 3 вакуумкамеры 2 погружают в жидкий металл.В процессе вакуумирования информация с выхода датчика 4 циклов качания вакуум-камеры 2 поступает навход двоично-десятичиого счетчика 5,на котором формируется величина,равная количеству отработанных циклов качания вакуум-камеры 2, Содержимое счетчика 5 сравнивается напервой схеме 6 совпадения с заданнымпо технологической конструкции дляданной марки стали количеством цикловкачания вакуум-камеры 2, набраннымна задатчике 7 циклов. Сигнал с выхода схемы 6 совпадения поступаетна первый вход регулятора 8. Последний управляет исполнительным механизмом 9 привода 10 перемещения вакуумкамеры 2.При совпадении текущего значениядвоично-десятичного счетчика 5 с заданным значением количества цикловсхема 6 совпадения подает на регулятор 8 сигнал на отключение исполнительного механизма 9, В процессе вакуумирования сигнал с выхода датчика11 массы стали в ковше 1 поступаетна первый вход алгебраического сумматора 12. На второй вход его поступает сигнал с выхода задатчика 13, пропорциональный заданной массе сталив ковше 1, поданной на вакуумирование.На выходе алгебраического сумматора12 непрерывно формируется сигналразности, пропорциональной массе порции стали ЛС, засасываемой в вакуумкамеру 2 из ковша за каждый циклвакуумирования ЙС = С - С, где Гзаданная масса стали в ковше, поданном на вакуумирование; С - текущее15392146 значение массы стали в ковше, иэме- тельный механизм 9 привода 10 перемеренное в процессе вакуумирования,щения вакуум-камеры 2.Сигнал йГ с выхода сумматора 12 Вакуум-камера останавливается в поступает на первый вход накаплива 5верхнем рабочем положении. В этом емого сумматора 14, который суммиру- положении захваченная через патрубок ет массы порций металла, эасасыва очередная порция металла сливается емых в вакуум-камеру 2 за все циклы обратно в ковш 1 и смешивается с освакуумированиятатками стали в ковше.Моменты суммирования определяются 1 О Содержание кислорода в ковше непрепри нахождении вакуум-камеры 2 в ниж- рывно определяется активометром 25, нем рабочем положении. Это осущест- Эта величина поступает на первый вляется следующим образом, Сигнал вход компаратора 27, где она сравнивас выхода датчика 15 входа вакуум- ется с заданным значением, набранным камеры 2 поступает на вход дифферен на задатчике 28 концентрации активциатора 1 б. На выходе последнего фор- ного кислорода. В компараторе 27 опемируется сигнал, пропорциональный рация сравнения производится в конце производной во времени от величины каждого цикла вакуумирования, Для хода вакуум-камеры 2 из верхнего ра- этого на управляющий вход компаратобочего положения в нижнее, Этот сиг-. 2 О ра 27 поступает сигнал с выхода датнал поступает на первый вход второй чика 4 циклов качания. Сигнал на высхемы 17 совпадения, При достижении ходе датчика 4 циклов формируется в торцом патрубка 3 вакуум-камеры 2 момент, когда патрубок 3 вакуум-канижнего рабочего положения, т,е. меры находится в верхнем рабочем по- когда производная станови 1 ся мень ложении, В этот момент засасываемый ше заданной величины, установленной вакуум-камерой металл снова сливаетна задатчике 18 хода вакуум-камеры 2, ся в ковш 1. срабатывает первый сигналиэатор 19 Если измеренное содержание кисло- и подает команду на суммирование в рода в ковше и заданное задатчиком накапливающий сумматор 14. Содержи 28 будут равны или меньше после многомое с выхода накапливающего суммато- кратного прохождения металла через ра 14 поступает на вход устройства вакуум-камеру 2, то на выходах ("Рав деления. На второй вход последне- но" или "Меньше" ) компаратора 27 Форго поступает заданная масса с выхода мируется сигнал. По этому сигналу задатчика 13 массы стали в ковше 1. З 5 регулятор 8 выдает команду на остаНа выходе устройства 20 деления нов исполнительного механизма и проформируется результат равный текуще- цесс вакуумирования прекращается. му значению коэффициента рециркуля- Если после многократного прохожции дения металла через вакуум-камеру 2.Д Г40 содержание кислорода в ковше измеКр= нилось от заданного эадатчиком 28,тто на втором выходе (" Больше" ) комгде .ЕВГ - сумма с выхода накапли- паратора 27 формируется сигнал, котовающего сумматора 14; рый поступает на выход системы. ПоС, - заданная величина массы 45 этому сигналу в АСУТП производят расГ в ковше. чет легирующих и раскисляющих компоВ процессе вакуумирования вычислен- нентов. Для этого не нарушая вакуума, ное в устройстве 20 деления значение в вакуум-камеру загружают через шлюкоэффициента К р сравнивается на зовое устройство рассчитанные компотретьей схеме 21 совпадения с задан О ненты и присаживают их на поверхности ным значением задатчика 22 коэффици- жидкого металла, Процесс вакуумироента рециркуляции в соответствии с вания продолжается до момента, когда технологической конструкцией на ва- содержание кислорода в стали достигкуумирование данной марки стали. При нет заданного или окажется меньше задостижении коэффициентом рециркуля данного.ции заданного значения по выходному Практическая реализация системы сигналу схемы 21 совпадения срабаты- может быть выполнена как аппаратным, вает второй сина.чиэзатор 23 и сигнал так и программным путем, например с выхода ключа 24 отключает исполни- на контролере типа МУ 58,02.1539214 Составитель А. Абросимоворенко Техред М,Ходанич Корректор Шек едак Тираж 49 каэ 192ПИПИ Гасч одписно изобретениям и открытиям при ГКНТ С Раушская наб., д. 4/5 та л Ж твснного коьа 113035, МоскПроиэволстяенно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул арина, 10 Применение узлов измерения содержания кислорода в стали в конце каждого цикла вакуумирования позволяет совместить вакуумную дегазацию стали с раскислением и рафинированием его,Использование системы управления режимом порционного вакуумирования Стали позволяет сократить расход дорогостоящих материалов, легирующих добавок и элементов в процессе вакуумной обработки стали, вести оптимальный процесс вакуумирования, снизить Время на доводку марок стали с отклоНением химсостава и повысить качество стали,Эффективность от внедрения системы определяется за счет повышения качест-, 20 Ва металла, снижения времени вакуумирования и зависит от уровня контроля и автоматизации процесса,Формула изобретения Система управления режимом порционного вакуумирования стали по авт.св,У 1101455, о т л и ч а ю щ а я с ятем, что, с целью снижения потерьлегирующих добавок и повьппения качества металла, в нее введены активометр, преобразователь, компаратор,задатчик концентрации активного кислорода в стали, причем выход активометра соединен череэ преобразовательс первым входом компаратора, второйвход которого соединен с выходом задатчика концентрации активного кислорода в ковше, а управляющий вход -с выходом датчика циклов качаниявакуум-камеры, выходы "Равно" и