Способ управления непрерывной и полунепрерывной разливкой металлов

Оп ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик-ву к авт. св 22) Заявлено 24,04.72 ( 76638/О М Кл- В 223 11/1 нием заявкис присо осударственный комиСовета Министров ССпо делам изобретениии открытий 3) Прио(43) Опубликовано 05,12.76.Бюллетень45 (45) Дата опубликования описания 22.03.77 621.746. 04(088,8) 3) 72) Авторы изобретен Гецелев и В ников(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ НЕПРЕРЫВНОИИ ПОЛУНЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКОЙ МЕТАЛЛО 2 ом ин -лс этаоно знаком минус подают на ного угла,системы упПри этомтироватьстока.На фигтемы упрана фиг. 2 ем индуктора жет коррекго индуктор равления напряжеакое отклонение м астоте,питаю ния индуктличных зн Способ тклоненияаданного ка о азмерметалектролит в крист агнитного Индукто еобраз ребуе вателя 3 ч ся частота Напряже иваетс исте мои Известен способ автоматического управления непрерывной разливкой металлов, формированием слитка электромагнитным полеминдуктора, напряжение которого регулируютв функции размеров жидкой зоны и непосред:твенно измеряемого размера затвердевшего слитка.Недостатком известного способа является отсутствие контроля самых размеров слитка в зоне кристаллизации. Это приводит к 10тому, что постоянные размеры поперечного сечения могут быть не равны заданным,так как заданттые размеры получаются лишьпри точном установлении исходного режимаиндуктора и исходного уровня металла в 15кристаллизаторе, что в условиях подвижнойжидкой зоны слитка весьма затруднительно.Кроме того, необходимо применять специальный датчик уровня жидкого металлав кристаллизаторе, что усложняет литейную 20установку и технологию отливки, да и невсегда это возможно (на слитках малогоразмера),Предлагаемый способ отличается от известного тем, что текущий угол сдвига 25 фаз между напряжением индуктора и т дуктора измеряют, сравнивают этот у лонным углом и величину, пропорцион отклонению текущего угла сдвига фаз 1 изображена блок-схема сисвления по описываемому способу - векторная диаграмма напряжеора и токов индуктора при разчениях размера слитка.основан на косвенном измерении поперечного размера слизоне кристаллизации. Р1 зависит от уровня иллизаторе и величины эполя индуктора 2,р получает питание от прастоты, так как обычновыше промышленной,ие индуктора О устанавправления 4,537750 3Одним из важных электрических параметров индуктора, определяющих величину напряжения О, которое необходимо приложить к индуктору для получения требуемого тока Э , является комплексное сопротивление 5системы "индуктор-металлф.Оно зависит как от параметров самого индуктора, так и от количества помещенного внутрь его металла (на фиг. 1 представлено блоком 5). Причем наличие металла 10 внутри индуктора увеличивает активное сопротивлени и уменьшает индуктивное где К Х - актиииротивление индалла. е и индуктивн оп уктора, осимые сопротивления а Ь оказывает зи индуктора, и Хин, в первую менениями разме мателл, нахооэтому измеочередь, опрера слитка д,дящийся вбли ния Вн деляются из Изменения уо металла ок вня ж зывают индуктор Хвн з пения р Изменезначител влиян ие наЯ иуровня отменения Ком от измеза удаленности это , Таким образом,исят главным обра азмера слитка,нения вн и Х ъна, оказывают влиян 30 ичем разн го знакга фаз на угол сдвии током инмежду напряжением дуктор уктора 3 размеры и внэкспе риме Теоретичес=а льные исях размеа единий для конения раза от заледования углаа Й показали, ч Ч при измененито изменения 9ляются доступннки мерой отклоо сечения слитк При увеличении р40 тет активная составлра ( Э, ъ Эц ), такд цосопротивление Я +Рреактивная составляю( Эд,), так как45 тивное сопротивлениеВ этом случаеНаоборот, при уме(а уктоивное ется аз мера яющая как ра и щая то ока ин цу размера д явличественной оцемеров поперечногданных,Угол сдига фазиндуктора и токоже от частотыи стет акуменьша ка индуктора умень шаетсн - х вф инд Ч между напряжениеминдуктора зависит такающего индуктор тока мес Д )ь Ю= Ч(с 3,1 )ложения функцтствуюших и 60 Этот эффект и используется при даннспособе литья.В ряде случаев частота преобразможет отклоняться от заданной. Это возможно, например, при вращении преобразЬЬтельного генератора асинхронным двигателем, скорость которого несколько снижася под нагрузкой, Кроме того, при питаиндуктора от статического регулируемогоисточника частоты частота также может60 несколько отклоняться от номинальной. Посл ряд Тэйзований ом сожвм о ователя ьЧ=-к итейн но преобразо ванной часто х установках применяют обычатели со стабильной фиксироой и поэтому 4Таким образом, в большинстве случаевимеем:Значения напряжения индуктора О и тока Э подаются на измеритель 6 угла сдвига фаз Ф, на выходе которого получаетсявеличина, связанная с текущим углом 9,т. е. со значением в данный момент времеЭтот угол сравнивается с эталоннымзначением Чо (когда размер б равен заданному до) в блоке сравнения 7. Величина,пропорциональная Ь Ч: Ю - Чо, подаетсяна вход системы управления напряжениеминдуктора 4 в виде обратной связи, Приэтом необходимо учитывать знак отклонения угла. Если отклонение положительное,т, е.), то это означает, что размерыпоперечного сечения слитка меньше номинальных с 3 ( д . В этом случае необходимооуменьшить напряжение на индукторе, чтобы уменьшить сжимающие жидкий металлсилы. Размер слитка после такого воздействия увеличивается. Таким образом, управляющее воздействие надо подать на входсистемы со знаком минус,Изменения угла Ч от размера с показано векторной диаграммой на фиг. 2. Пооси ординат откладываются векторы напряжения Ц и активной составляющей тока 3 .по оси абцисс-реактивной составляющей тока 3 я,.Эталонный угол сдвига фаз между напряжением индуктора О и током индравный о, имеет место, когдапоперечного сечения слитка равны заданным, т. е.537750 В этом случае целесообразно ввести коррекцию отклонения текущего угла сдвига фаз от эталонного на величину, пропорциональную отклонению частоты питающего индуктора тока от номинальной частоты с учетом знака,В этом случае л Ч=-кдд+ к дНа вход же системы управления напря жениеминдуктора надо подать только величину - Кй(3.-к да=дЧ-к,д Таким образом, отклонение д Ч надоскорректировать на величину К дсо знаком минус (блок 8),Введение корректирующей связи позволит дополнительно улучшить точностьподдержания заданных размеров поперечного сечения слитка,Применение такого способа разливкиметаллов позволит улучшить точность поддержания заданных размеров поперечногосечения слитка за счет контроля размераслитка непосредственно в зоне формирования, внутри индуктора, Кроме того, используются только электрические параметрыустановки без применения измерителейтехнологических параметров, усложняющихлитейную установку и технологию, Здесьвезде речь идет о размерах поперечногосечения слитка. Таких размеров у круглых слитков один, у прямоугольных дваи т, д. Но при изменении напряжения наиндукторе все размеры изменяются одновременно. формула изобретения Способ управления непрерывной и полу- непрерывной разливкой металлов формированием слитка электромагнитным полем индуктора, напряжение которого регулируют в функции измеряемого размера слитка, отличающийся тем,что,с целью повышения точности получения заданных размеров:литка и упрощения управления процессом, напряжение индуктора регулируют по сигналу отклонения текущего значения угла сдвига фаз между напряжением и током индуктора от заданного значения.537750 а Заказ 607/5 Тираж 1003 ПодписноеЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4 в ССС Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,Составитель Т, ЮроваРедактор В, Смирягина Техред А. Богдан Корректор Б, Югас