Устройство для автоматического запуска и регулирования уровня жидкого металла в кристаллизаторе машины непрерывного литья стали

Союз Советских Социалистических Республик(51)М. Кд. В 22 0 11/16 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открыти й. Дата опубликования описания 004.80) Заявите 4) УСТРОЯСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ЗАПУСКАИ РЕГУЛИРОВАНИЯ УРОВНЯ ЖИДКОГО МЕТАЛЛАВ КРИСТАЛЛИЗАТОРЕ МАШИНЫ НЕПРЕРЫВНОГОЛИТЬЯ СТАЛИ честна регулированв кристаллиэаторепрорывов.Цель достигаетсройство, содержащеня жидкого металла тем, что н устизмеритель уров- кристаллизаУстройство относится к черной металлургии, а точнее - к машинам непрерывного литья стали (МНЛС), работающих самостоятельно или в общей линии с прокатным станом и другими механизмами, связанных непрерывным слитком.Известно устройство регулирования уровня, которое содержит измерительтп уровня жидкого металла, задатчик уровня, регулятор уровня, релейный индикатор заданного уровня, злектропривод тянущих валков или систему многодвигательного злектропривода механизмов МНЛС - качания кристаллиэатора, тянущих валков и перемещения затравки, на которые помимо общего сигнала задания скорости воздействует сигнал с выхода регулятора уровня жидкого металла 1). 20Недостатки устройства состоят н том, что механизмам МНЛС скорость задается оператором с поста управления и, как правило, к моменту авто- запуска не соответствует скорости 25 поступления струи жидкого металла в кристаллиэатор, что приводит к излишйей колебательности системы регулирования при выраннинании скоростей поступления струи жидкого металла в 30 кристаллиэатор и вытягивания слитка и установления заданного уровня жидкогО металла н кристаллиэаторе, При на - личин в устройстве интегральной части регулятора уровня разница скоростей вытягивания слитка и поступления струи жидкого металла в кристаллизатор, вызванная различными причинами (например, иэ-за ошибки оператора н выборе скорости, изменения уроння жид кого металла в промежуточной емкости и др.), устраняется за счет интегральной части регулятора уровня, однако, после прекращения подачи струи жидкого металла в кристаллизатор вход регулятора уровня отключается и тогда возможно изменение выходного сигнала регулятора иэ-эа дрейфа нуля его усилителя.Отмеченные недостатки отрицательно сказываются на качестве непрерывного слитка и являются одной из причин прорывов жидкого металла.Цель изобретения - улучшение каия уровня металла и предотвращение60 торе, задатчик уровня, пропорциональный или пропорционально-дифференциальный регулятор уровня, релейный индикатор заданного уровня и систему многодвигательного электропривода механизмов МНЛС - качания кристаллизатора, тянущих валков, перемещения5затравки и других механизмов, работающих в общей линии МНЛС, например,прокатного стана, имеющую общий регулятор скорости, вводится два канала, один из которых, канал заданияскорости, включен между входом общего регулятора скорости и двумядатчиками, установленными в корпусе кристаллиэатора, а второй, астатический канал поддержания заданного уровня, включен между другим входом общего регулятора скорости и выходом задатчика уровня.На чертеже представлена блок-схема устройстна для автозапуска и 20регулирования уровня жидкого металла в кристаллизаторе МНЛС.Устройство содержит систему многодвигательных электроприводов МНЛС,механизма 1 качания кристаллизатора,механизма 2 тянущих валков, механизма 3 перемещения затравки и работающего в общей линии с МНЛС прокатногостана 4, имеющую общий регулятор 5скорости, у которого на входе имеется три канала. Первый - канал задания 30скорости - сожержит датчики б и 7,установленные в корпусе кристаллизатора на определенном расстоянии другот друга, ключи 8 и 9, генератор 10частоты, счетчик 11 импульсов, 35преобразователь 12 код-напряжениемножительно-делительное устройство13, коммутатор 14 и задатчик 15 интенсивности. Второй - астатическийканал поддержания заданного уровнясодержит коммутатор 16, нуль - орган17, генератор 18 частоты 1 , ключи 19 и 20, реверсивный счетчик 21импульсов, реверсивный преобразователь 22 код-напряжение и переключатель 23 задания скорости в 45ручном режиме, Третий - статическийканал поддержания заданного уровнясодержит коммутатор 24 и пропорционально-дифференциальный регулятор 25уровня, Входы коммутаторов 16 и 24 50соединены с выходом блока 26, содержащего усилитель 27 и задатчик28. Вход блока 26 соединен с выходом измерителя 29 уровня, содержащего источник гамма-излучения 30,газоразрядные счетчики 31 и измерительный блок 32, Выход блока 26соединен также через коммутатор33 с входом релейного индикатора34 заданного уровня, содержащегоусилитель 35 и реле 36,В исходном положении перед начаком разливки металла коммутаторы 14, 16, 24 33 и ключи 8, 9, 19,20 закрыты. Сигнал на выходе регулятора 5 скорости равен нулю. При 65 подаче жидкого металла в кристаллизатор МНЛС и достижении уровня, фиксируемого датчиком 7, открываютсяключи 8, 9 и коммутатор 33, Импульсы с частотой 1 поступают на входсчетчика 11 с ныхода генератора 10При достижении жидким металлом уровня в кристаллиэаторе, фиксируемогодатчиком б, ключи 8 и 9 закрываются и прекращают подачу импульсов навход счетчика 11. Дискретный сигналс выхода счетчика 11 с помощью преобразователя 12 код-напряжение имножительно-делительного устройства 13 преобразуются н аналоговыйсигнал напряжения. неличина которого соответствует заданию скоростимеханизма МНЛС и скорости поступления струи жидкого металла в кристаллизатор, При достижении жидким металлом эоны действия измерителя 29уровня начинает изменяться сигнал свыхода измерительного блока 32, Этотсигнал сравнивается с сигналом задатчика 28 на входе усилителя 27,При достижении жидким металлом уровня в кристаллизаторе, соответствующего уставке задатчика 28, на выходе усилителя 35 появляется сигнал,включающий реле 36. С помощью контактов реле 36 открываются коммутаторы 14, 16, 24. Коммутатор 14 череззадатчик 15 интенсивности подключаетк входу регулятора 5 скорости каналзадания скорости. Коммутаторы 16 и 24подключают астатический и статический каналы поддержания заданного уровня к выходу задатчика 26 уровня, Начинается антозапуск электроприводовмеханизмов МНЛС и вытягивание слиткаиз кристаллизатора. Статический канал с пропорционально-дифференциальным регулятором 25 обеспечивает необходимое качество процесса отработки рассогласования по уровню жидкого металла в кристаллизаторе. Приотклонении уровня жидкого металлан кристаллиэаторе от заданного появляется сигнал на выходе нуль-органа 17 и в зависимости от знака сигнала открывается ключ 19 или 20,импульсы с частотой 1 поступают нашину сложения или шину вычитания реверсивного счетчика 21 с выхода генератора 18. Преобразователь 22 коднапряжение преобразует дискретныйсигнал с выхода реверсивного счетчика 21 в аналоговый сигнал напряжения, соответствующий отклонению уровня жидкого металла в кристаллизатореот заданного. Благодаря астатическому каналу на входе регулятора 5 скорости скорость вытягивания слиткаиэ кристаллизатора равна скоростипоступления струи жидкого металлавкристаллизатор, при этом уровеньжидкого металла в кристаллизаторесоответствует заданной величине, Сиг, нал задания регулятора 5 скоростиравен алгебраической сумме сигналонпо каналу задания (с выхода эадатчика 15 интенсивности и по астатическому каналу с выхода реверсивного преобразователя 22 код-напряжение) в установившемся режиме, а в переходных режимах, при отработке, например, рассогласования по уровню, к ним добавляется сигнал по статическому каналу от пропорционально-дифференцнального регулятора 25 уровня. В режиме выдача" заднего конца, когда прекращает ся подача струи жидкого металла в кристаллизатор, коммутаторы 16, 24 закрываются, механизмы МНЛС продолжают вытягивать слиток со скоростью определяемой алгебраической суммой 5 сигналов канала задания и астатического канала на входе регулятора 5 скорости.В случае необходимости изменить скорость вытягивания слитка можно воспользоваться переключателем 23, с помощью которого, отрывая ключ 19 или 20, на шину сложения или шину вычитания реверсивного счетчика 21 будут поступать импульсы с генератора 18 до тех пор, пока механизмы МНЛС не достигнут заданной скорости. после чего ключи 19 или 20 закрываются возвратом переключателя 23 в исходное положение.Приведенная блок-схема и описание устройства достаточно хорошо показывают его преимущества перед существующими устройствами, предназначенными для регулирования уровня жидкого металла в кристаллиэаторе и 35 автоэапуска МНЛС. Во-первых, скорость поступления струи жидкого металла в кристаллиэатор в начале каждойразливки может быть различной, что затрудняет оператору выбор задания скорости для механизмов МНЛС. К моменту автоэапуска по каналу задания скорости на выходе множительно-делительного устройства формируется сигнал, .соответствующий скорости поступления струи жидкого металла в кристаллиэатор. Благодаря датчикам, установленным в кристаллизаторе на строго определенном расстоянии друг от друга, при различнойскорости заполнения кристаллиэатора 50 будет различное заполнение счетчика, то есть количество импульсов, которое поступит с генератора 1 на вход счетчика будет различным и, следовательно, напряжение на выходе пре обраэователя код-напряжение также будет различное, При большей скорости поступления струи жлдксйо металла в кристаллиэатор на выходе преобразователя код-напряжение будет меньшее по величине напряжение. Это напряжение в множительно-делительном устройстве преобразуется в сигнал, соответствующий заданию скорости электроприводом МНЛС, равной скорости поступления струи жидкого металла в кристаллизатор. Во-вторых, после прекращения подачи струи жидкого металла в кристаллиэатор в режиме выдача заднего конца необходимо отключить контур регулирования уровня металла в,кристаллиэаторе. При снятии сигнала с входов статического и астатического каналов поддержания заданного уровня на выходе реверсивного преобразователя код-напряжениеастатического канала будет сохраняться сигнал, отражающий коррекцию поуровню металла в кристаллизаторе первоначального сигнала, заданного в начале разливки по каналу задания скорости, Поэтому в устройстве при отключении эадатчика уровня не будет происходить изменения скорости механизмов МНЛС, вытягивающих слиток.Таким образом, устройство обеспечивает лучшее качество регулирования уровня жидкого металла в кристаллизаторе, процесс автозапуска в работу механизмов МНЛС и др., работающих в общей линии с МНЛС, после прекращения подачи струи жидкого металла в кристаллиэатор, что позволяет предотвратить прорывы жидкого металла из кристаллизатора, улучшить качество металла, уменьшить простои МНЛС, а также обеспечивает докатку металла в заданном режиме и в случае совмещения разливки с прокаткой металла.Формула изобретенияустройство для автоматического запуска и регулирования уровня жидкого металла в кристаллиэаторе машины непрерывного литья стали, содержащее измеритель уровня жидкого металла в кристаллизаторе, задатчик уровня, регулятор уровня, релейный Индикатор заданного уровйя и систему многодвигательного электропривода механизмов качания кристаллизатора, тянущих валков, йеремещения затравки, прокатного стана, имеющих общий. регулятор скорости, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения качества регулирования уровня металла в кристаллиэаторе и предотвращения прорывов металла, оно дополнительно содержит канал задания скорости, содержащий два.датчика, установленных в корпусе кристаллизатора, выходы которых соединены с входом ключа, выход ключа соединен с входом другого ключа, включенного между выходом генератора частотыи входом счетчика импульсов, выход которого через преобразователь коднапряжение, множительно-делител ное устройство, коммутатор и задатчик интенсивности соединен с одним иэ входов общего регулятора скорости; каналподдержания заданного уровня,ктор В. Бутяга аказ 1415/3 ЦНИИПИ Госуда по делам из 113035, Москва, Ж ираж 889ственцого комитебретений и откры5, Раушская наб. одписно4/ ПП Патент, г. Ужгород, ул. Проект ил содержащий коммутатор, вход которогосоединен с выходом задатчика уровня,а выход соединен с входом нуль-органа, два выхода которого соединены свходами ключей, один из которыхвключен между входом сложения реверсивного счетчика и генераторомчастоты 1 , а другой включен междувходом вычитания реверсивного счетчИка и генератором частоты 1, другие входы ключей соединены с переключателем задания скорости в ручном режиме, выход реверсивного счетчика через реверсивный преобразователь коднапряжение соединен с другим входом общего регулятора скорости.Источники информации,принятые во внимание при экспертизеПатент Англии 9 1449846,клБ 22 О, 1972.