Устройство для регулирования непрерывного сталеплавильного процесса

и 473163 ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Ресоублнк(61) Зависимое о авт. свидетельства - (22) Заяв,с о 05.05.72 121) 178219418-2 51) М. 1 с,л. 6 050 912 см заяви Ъе рцсосди Государственный комитет Совета Министров СССР оо делам изобретенийн открытий,82) Пр:ор УДК 621 555.61088.8) 5.06,75 ллстець М пуоликовацо ция опсапя 01.12.75 Дач уолик 72) Авто,ры изобретения В. Лысенко, Г, С. Пилипенк аниотов и В. А. КравчевкоБаптизманский, И Н. Я ковл ев, Ю. С. Трудового Красцого 3 тветический институт 54) УСТРОИСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ЕП РЕРЫ В НОГО СТАЛ ЕПЛАВ ИЛ ЬНОГО ПРОЦЕССАИзобретсцие отцосится к отр;металлургии и может быть исполавтоматизации цепрерывцого сталго процесса.Известны устройства, содсржащ:е узел измерения расхода металла и привод заливочцого ковша.Предложенное устройство отличается от известного тем, что в пего введены регулятор соотцошеция реаге тов и блоки коррекции расхо;ОВ кцслорсдс 1, шлакооовстзующцх ц охладителей, подключеццые к регулятору соотношения реагептов и узлу измерения расхода металла.Это позволяет повысить точцость регулировация.Устройство для регулирования цепрерывного сталеплавильцого процесса представлецо ца чертеже, где обозцачецо; 1 - дозцрующий ковш поворотного типа; цапфы 2 ковша; 3 - ось поворота ковша; 4 - станина; 5 - гидро- цилиндры; б - датчик веса; 7 - элемент суммировация сигналов; 8 -- цифровой следящий комецсатор; 9 - ицвертор (логи еская схеза НЕ); 10 - блок време и; 11 - электромагццтцое реле; 12 - логическая схема И; 13 - блок начального задацпя расхода; 14 - электромагцитцое реле; 15 электроцый счепчик; 1 б - схема совпадезя; 17 - блок памяти и цифро-аналоговый тсли черпо ьзовацо при еплавцльцо) Заявитель Днепропетровский орде металлурпреобразователь; 18 - блок задания программы расхода; 19элемецт сравпеция;20 - следящая система; 21 - схема 11;22 - схема И; 23 -- схема ИЛИ; 24 - 5 реверсивцый электрои. счетчцк; 25 - схема совпадения; 2 б - триггер знака; 27 схема И - НЕ; 28 - схема И - НЕ: 29 электромагцитцое реле; 30 - электромагнитцое реле; 31 - фотоусцлитель; З 2 - лампочо ка накаливания; 33 - фотодцод; 34 - дискс прорезями; 35 - .электродвигатель; Зб дозпрующая игла; 37 - проточцыс реакторы;38 - фурма для подачи охладцтелей; 39 -- фр ма д ч,ода ч; шл кооо разуопих", 10 - фурма для подачи кислорода; 41 - желоб;42 - приемцое устройство автома гцчсского термометра с втсрцчцым прибором 43; 44, 45 и 4 б - регулогрующцс органы подач: охладцтелей илакообразуощих и кислорода соответ О ствеццо, 47, 48 и 49регуляторы соотцошецця расхода охла.цтслей шлакообразующихкислорода соответствеццо; 50, о 1 и 52блоки коррекции расхода охладителей, расхода шлакообразующпх ц расхода кислорода соответственно и 53 - пульт управления процессом.Дозирующцй ковш 1 устацавливается встацццу 4 оварцой коцстрхкци;, покояптуюся ца электрических датчиках веса б тецзометзо рическцх цлц магццтоупругцх. Ковш опирает 473163,ся своими цяпфамц 2 на гцдроццлццдры 5 исерьгой ца ось поворота 3, закрепленну 10 вподшипниках станины,Сигналы с выходов датчиков всся суммируются в элементе 7 и наступаот в цифровойследящий компе:1 сятор 8. Компецсатор 8 показывает общий вес металла в ковше, а прцизменении веса на едиРщу чувствительностивесов выдается импульс во В 11 ешнюю цепь.При непрерывном изменении веса 1 а выходекомпенсатара будет последовательность цмпульсов, частота следования которых определяется скоростью изменения веса.Блок времени 10 представляет собой релевремени люоого тица, например моторноереле вресени, которое через интервалы времени Т 1 Т= - 10 - :.30 сеР выдает импульсдлительностью т = 0,5 сек. Импульсы релевремени управляют работой электромагнитного реле 11 и схемы И 12 через цнвертор9 1 прР появлении импульса схема И 12 закрывается, а реле 11 срабатывает).В течение времени Т схема 12 открыта, ичерез цее импульсы с,выхода камне сатора 8поступают в счетчик 15, При срабатывацниреле 11 содержимое счетчика 15 переписывается в блок памяти и цифра-аналоговой преобразователь 7, который состоит из элементов цРфровой памяти, например триггеров,электромяг 1 Р:1 тных рс.с ц т. д, Каждый элемент со стороны входа управляется соответствующим триггером счетчика 15, я со стороны выхода управляет своей ячейкой цреобРЯЗОЗЯН:5 Ц:Н 1)РЫ В анс 1 ЛОГОВМ 0 ВС,Цнч.Суммарный выходной сигнал блока 17сравнивается в элементе 19 с заданием, поступающим от блока задания программы расхода чугуна 18. Блок 18 выполнен но типовым схемам, например, в виде реостатцогозадатчика црц неизменном задании либоРЕОСТЯТЦОГО ЗЯДЯ ЧПКЯ С УЦРсВЛЕЦР 1 ЕМ ОТ ЭЛС 1(тродВигяте;я через кулячковы мехянР 31при переменном во времени задании.Блок 17 управляет регуляторами соотноШЕНИЯ РЯСХОДОВ ОХЛсДРТЕЛЕЙ, ШЛЯКОООРс 1 ЗУ 10 щих и ИРСларода, поэтому в схему устройства введены блок 13, реле 14 и схема совпадения 15 для установки расходов в течениепервого интервала Т. Логическая схема совпадения 1 б служит для определения нулевойзаписи в блоке памяти и цифра-аналоговомпреобразователе. Нулевая запись в блоке 17после включения устройства може бытьтолько в течение первого интервала Т либопосле полного опорожнения ковша.Электромагнитное реле 14 срабатываетпрц нулевой записи в блоке 17. В качествеблока начального задания расхода 13 использован реостат:ый задатчик.Задание, устанавливаемое этим задатчиком, используется в качестве начального в течснис первого интервала Т, когда информация о действительном расходе чугуна отсутствует.Сигнал рассогласования с выхода элемен 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 та 19 подается на следящую систему 20, Эти импульсы через схемы И 21, 22, управляемые контактами 11 реле ц схему ИЛИ 23, поступают на суммирующий вход реверсивного счетчика 24, а через те же схемы И -- на триггер знака 26,К выходу счетчика 24 подключена схема совпадения 25, служащая для определения нулевой записи в счетчике: прц нулевой записи сигнал на выхаде схемы отсутствует 1 нулевой потенциал), при наличии записи на выходе схемы 25 имеется сигнал Высокий потенциал). Этот сигнал управляет работой двух схем И 27 и 28, к выходам которых подключены электромагнитные реле 29 и 30.Схема, ца выходе которой оба сигнала 1 СРгнал с выхода схемы 25 и триггера знака 2 б) имеют высокий потещцал, срабатывает, ц при этом сряоятывяет соответствующее рсдс. Через контакты этих реле подается напряжение питания онределешюй полярности ня электродвигатель 35.Двигатель 35 механически соединен с дозирующей иглой Зб, регул и рующей подачу масла в гидроцилицдры 5, и диском с прорезями 34.Диск с прорезями 1 зубсЯтЙ диск в виде шестерни) 34, лампочка накаливания 32, фотодиод ЗЗ и фотоусцлитель 31 образуот цифровой датчик угля поворота дозцрующей иглы Зб,Выход датчика 1 вы ход фотодел цтел я 311 соединен с вычцтяРОИРнм входом ревсрсц ного счетчика 24.В качестве датчика явтоматичко;о т;рмометра моРкет Оыть использован т:рмомстр любого типа, цредцязцячеццый для змеренця температуры жидкого металла, цяприм;р, фотоэлектрический ццрометр ФЭП 4,Выходной сигнал со вторичного прибора 43 термометра;Одяет я в блок 50 коррекции расхода охладителей но тсмпературе металла на выходе цз реактора 37.Блок коррекции 50 собра:цо типовой схеме вторичного цзмсрцтельного прибора с реостатным датчиком-преобразователем, например по схеме вторичного прибора потенциометра типа Г 1 СР 1-04. Суммарный сигнал с выхода прибора 43 ц цифра-аналогового преобразователя 17 является входным сиг:алом блока 50, а поворот движка реостатного датчика-преобразователя -- выходным сцгналом. РЕОСТЯТИЫЙ дятЧИК-ПреобряЗОВсТЕЛ. бЛОКЯ коррекции 50 включен в измерительную схему типового регулятора соотношения 47 любого типа.Блоки ксррекц.ц Я 1 52 собраны цо аналогичным схемам, но сигнал коррекции по анализу металла вводится вручную с пульта 53 управления процессом.В устройстве использованы типовые регуляторы соотношения 48 и 49.На пульте 53 управления процессом расположены все задатчцки регуляторов соотношения, световые табло для контроля паря 473163 6метров процессгг, я также кнопки Вклгоени 5 и выключения устройства и кцопка Пуск,Устройство работает следующим образом.При включении питания все счетчики автоматически устанавливаются ца нуль.При нажатии на кнопку Пуск срабатывает еле 11. При этом через конта,кть этого реле в блок 17 подается напряжение - 12 в, разрешаюшее содержимое счетчика 15 переписать в блок, памяти и цифро-аналоговый преооразователь 17. Записанное число прсобразуется в пропорциональную величину напряжения на выходе блока, вход следящей системы 20 подклгочается к выходу элемента сравнения 19, ца схемы И 21, 22 подается напряжение - 12 в открывающее их.,и разрывается цепь питания двигателя 35. Так как в момент пуска информация о расходе чугуна отсутствует, в счетчике 15 записан нуль и ца вход следящей системы 20 подается максимально возможное напряжение рассогласования определенной полярности. При этом исполнительный двигатель системы поворачивается ца максимально возможный угол В "торону, Оггределяемуго цо,ярностью входного сигнала.При повороте двигателя ичцульсы с одного из выходов, например с выхода 1, через открытую схему И 21 и схему ИЛИ 23 постулают на суммирующий вход реверсивного счетчика 24, в котором формируется запись - задание ца перемещение дозирующей иглы 36. Зти жс ичпульсы с выхода схемы 21 подаются ца триггер знака 26, который устанавливается в состояние, соответствующее знаку сигнала рассогласования.Прг появлении записи в счетчике 24 ца выходе схемы 25 появляется высокий потенциал, ц одна из схем И-НЕ 27, 28, на входе которой оба сигнала имеют высокий потенциал, например схема 27, срабатывает и подает нита н цс на электромагнитное реле 29. Реле 29 срабатывает и подключает к двигателю 35 напряжение питания требуемой полярности. Однако при нажатой кнопке Пуск нормально замкнутые контакты реле 11 в цепи питания двигателя разомкнуты, и двигатель обесточец.При нулевой записи в блоке 17 схема совпадения 16 разрешает подачу питания ца электромагнитное реле 14. Реле 14 срабатывает и отключает цепь уставки расходов регуляторов соотношения от выхода олока 17 и подключает эту цепь ко входу блока 13. На блоки коррекции расходов 50, 51 и 52 подается напряжение от задатчика блока 13. При отпускяции кнопки Пуск реле 11 обеспечивается, и через контакты этого реле в блок 17 подается нулевой потенциал, запирающий ячейки памяти. При этом ячейки остаются в15 устанавливается в нулевое состояние, ня5 схемы И 21 и 22 подается цхлсзой потенциал,50 55 60 10 15 20 25 Зо 35 40 45 том состоянии, которое оци приняли во время записи, и изменение состояния триггеров счетчика 15 не оказывает ца шгх влияния, счетчик закрывающий цх и вход системы 20 закорачцвается ца сопротцвлец;ге, Прц этом система возвращается в нулевое состояние (при возвращении системы в нулевое состояш 5 е импульсы с ее выхода не проходят в счетчик ц трцггсэ знака, так как схемы И 21 г 22 закрыты), замыкаются контакты в цепи питания двигателя 35.При замыкании цепи пиация двигателя оц начинает вращаться и перемещать дозирующую иглу 36 и диск с прорезями 34. При врашешп диска 34 его зубцы модулируют световой поток от лампочки накаливания 32, поступающий ца фотодцод 33, В результате на выходе фотодиода формируются импульсы фототока, которые после усиления фотоусилителем 31 по цепи обратной связи поступают ца вычитающий вход счетчика 24 и последовательно стирают запись до нуля, Прц стирании за 5 цси до нуля схема И- - НЕ 27 закрывается, реле 29 отпускает, и двигатель обесточивается. Г 1 ри этом игла 36 перемещается на необходимую величину, и масло из масломагистрали поступает в гидроцилиндры 5, которые со скоростью, пропорциональной подаче масла, поворачивагот ковш 1, При повороте ковша металл по желобу 41 поступает в реактор 37.По мере изменения веса металла в ковше сигналы датчиков веса 6 уменьшаются и цифровой компецсатор 8, отслеживая изменение сигнала, выдаст импульсы на схему 11 12, которая в интервалах между цмпульсамц блока времеци открыта и пропускает эти импульсы ца вход счетчика 15. Число импульсов, поступающее для ввода коррекции расхода реагентов, определяется по результатам анализа в лаборатории. В устройстве имеются задатчики регуляторов соотношения расходов, которые устанавливаются в нужное положение оператором процесса после получения очередной информации цз лаборатории. Предмет изобретения Устройство для регулирования непрерывного сталеплавпльцого процесса, содержащее узел измерения расхода металла, соединенный с приводом залцвоч ого ковша, от.гг гсггоггееся тем, что, с целью повышения точности регулирования в него введе:ы регулятор соотношения реагентов, по;ледовательцо соединенные Оло.и коррегсцци рясходов кислорода, шлакообразующцх и охладитслей, подключенные к регулятору соотношения реагентов и узлу измерения расхода металла.оста витеаь ехина сдакто ед Заки 857 Тираж 869 ого комитета Совета Мини изобретений и открытий 35, Раушская наб д. 4/5 нп. Харьк, фп,т д Патент103,/1598 Изд. К Ш.1 ИИПИ Государствен по дедам Москва, Я(