Система автоматического управления процессом вакуумирования стали

Союз Советс СоциалистичеРеснублик ПИСАНИЕЗОБРЕТЕНИЯАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 771169 свид-в олнительное к ав 1)М. Кл.З(2) 2685567/22-0 аявлеио 17.11,78. исоединением заявкиПриоритетОпубликовано 15.10.Дата опубликования 21 С 7 осударственный ко СССР по делам изобрет н открытий.М,Бегун, А.А,Травин и А.Г.Фохтин Московский ордена Трудового Красного Знамен института стали и сплавов.ТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕН ПРОЦЕССОМ ВАКУУМИРОВАНИЯ СТАЛИ значительнтемпература.и т.п. )Известно также устройство автома тического управления процессом вакуумирования стали, в котором используются тензодатчики, установленныев жестко закрепленных крюках и предназначенные для преобразования часто ты и амплитуды колебаний вакуумнойкамеры в электрический сигнал. Попроизведению частоты на амплитудуопределяется режим процесса вакуумирования, информация о котором поступает на экстремальный регулятор,который путем воздействия на исполнительный механизм регулировочноговентиля определяет требуемый расходинертного газа, соответствующий оп тимальному режиму вакуумирования,Устройство состоит из вакуумнойкамеры с жестко закрепленными крюками, тензодатчиков, установленных в юках, тензоуснлителя, сум матора игналов, электрическогофильтра, блока перемножения сигналов, дифференцирующего блока, регулировочного вентиля с исполнительным механизмом, экстремального регуКр сятора 2 Изобретение относится к области внепечной обработки стали и может быть использовано для проведения процесса вакуумирования стали циркуляционным способом.Известно устройство управления, в котором суммируются компоненты отходящих газов при вакуумировании и по значению их максимума эксремальный регулятор определяет требуемый расход инертного газа. На для реализации этой системы управления необходимо наличие масс-спетрометра со счетно-решающим устройством, соединенного с сумматором измерения расхода откачиваемых газов из вакуумной камерые Сумматор соединен с входом экстремального регулятора, выход которого соединен с входом средств изменения расхода инертного газа, вводимого во всасывающий рукав установки циркуляционного вакуумирования стали 1.Однако использование в условиях сталеплавильного цеха масс-спектрометра со счетно-решающим устройством требует выделения значительных производственных площадей. Кроме того, эксплуатация укаэанного оборудования. В металлургическом цехе сопряжена со ыми трудностями повышенная запыленность вибрацияОднйм из основных недостатков известного устройства автоматического управления является то, что в нем используется один трубопровод с установленным на нем регулировочным вентилем с исполнительным механизмом и один экстремальный регулятор, а поэтому известное устройство не может осуществлять управление процессом вакуумирования стали с использованием газовой смеси, состоящей иэ инертного и активного газов.Цель изобретения - сокращение времени вакуумирования и повышение качества металла,Цель достигается тем, что система автоматического управления процессом вакуумирования стали, содержащая тензодатчики, установленные навакуумной камере в крюках, выход которых соединен с входами тензоусилителя, сумматор, входы которого соединены 20 с выходами тензоусилителя, а выход через электрический Фильтр, блок перемножения соединен с блоком дифференцирования, экстремальный регулятор, вход которого соединен с выходом блока дифференцирования, а выход соединен со средствами изменения расхода инертного газа, дополнительно содержит второй трубопровод для подачи активного газа с установленным на нем регулировочным вентилем с исполнительнью механизмом, смеситель газа, прибор для измерения производной, блок переключения экстремальных регуляторов, причем выход с блока дифФеренцирования соединен с входом прибора для измерения производной, вход блока переключения соединен с выходом прибора для измерения производной, а первый выход соединен с входом экстремального регулятора, у 40 которого выход соединен со средствами изменения расхода активного газа, а второй выход - с входом другого экстремального регулятора, у которого выход соединен со средствами изме нения расхода инертного газа, средства изменения расходов активного и инертного газов через трубопроводы соединены с входом смесителя газов.Ба чертеже показана система автомаО тического управления процессом ваку умирования стали совместно с технологическим оборудованием.Вакуумная камера 1 установки циркуляционного вакуумирования стали имеет .всасывающий рукав 2 и сливной рукав 3. В верхней части вакуумной камеры 1 жестко закреплены крюки 4, в которых установлены тензодатчики 5, выходы которых соединены с входами тензоусилителя б. Система содержит 6 О сумматор 7, входы которого соединены с выходами тензоусилителя б, а выход соединен с блоком дифференцирования 8, прибор 9 для измерения производной, вход которого соединен с выхо 65 дом блока дифференцирования 8, а выход с входом блока переключения 10, первый выход которого соединен с экстремальным регулятором 11, исполнительный механизм 12, вход которого соединен с выходом экстремального регулятора 11, а выход соединен с регулировочным вентилем 13, установленным на трубопроводе 14 подачи активного газа, причем второй выход блока переключения 10 соединен с входом экстремального регулятора 15, исполнительный механизм 16, вход которого соединен с выходом регулятора 15, а выход с регулировочным вентилем 17, установленным на трубопроводе 18 подачи инертного газа, выходы трубопроводов 14 и 18 соединены с входом газосмесителя 19, выход которого соединен с всасывающим рукавом 2.Система автоматического управления работает следующим образом.Установку циркуляционного вакуумирования стали мостовым подъемным краном устанавливают над ковшом и по команде оператора всасывающий и слив" ной рукава 2 и 3 установки погружают в металл. Включают вакуумные насосы, и в вакуумной камере 1 создается разрежение. Под воздействием разрежения металл через рукава установки заполняет вакуумную камеру 1. При поступлении металла в вакуумную камеру во всасывающий рукав вводится инертный гаэ и на основе явления "эргаэлифта" металл начинает циркулировать через камеру, где происходит его дегазация. Оператор включает систему автоматического управления. При наличии металла в вакуумной камере установки на тенэодатчиках 5 появляется сигнал, величина которого пропорциональна весу металла в камере. Сигналы с тензодатчиков 5 поступают на тензоусилитель б и с него приходят на сумматор 7, где происходит их сложение. С сумматора 7 сигнал идет на блок дифференцирования 8, а с него сигнал поступает на прибор 9 с нулем. по середине шкалы. С прибора 9 через реостат дистанционной передачи показаний сигнал поступает на блок переключения 10, и он в зависимости от знака сигнала включает экстремальный регулятор 15, который подает сигнал на исполнительный механизм 16. Исполнительный механизм 16 приводит во вращение регулировочный вентиль 17 и увеличивает расход инертного газа. Вес движущегося слоя металла в камере при этом увеличивается. Экстремаль-, ный регулятор 15 вновь подает ряд сигналов на увеличение расхода инертного газа, доводя значение веса. движущегося слоя металла в вакуумной камере до максимума, при этом величина производной будет равна нулю. Как только величина производной приблизится к нулю, блок переключения 10формула изобретенияотключает экстремальный регулятор 15 и включает экстремальный регулятор 11, который подает сигнал на исполнительный механизм 12.Исполнительный механизм 12 открывает регулировочный вентиль 13, и расход активного газа увеличивается, вызывая этим снижение веса движущегося слоя металла в вакуумной камере. По значению производной экстремальный регулятор 11 вновь подает ряд сигналов на увеличение расхода активного газа, доводя значение веса движущегося слоя металла в вакуумной камере до минимума. Как только значение производной приблизится к нулю, блок переключения 10 вновь включает экстремальный регу 1 лятор 15 и путем регулирования расхода инертного гаэа опять выведет значение веса движущегося слоя металла на максимум, Так, работая поочередно, экстремальные регуляторы. определяют оптимальное значение расхода инертного и активного газов, при котором вес движущегося слоя металла, а следовательно, и его расход будет максимальным, что обеспечивает наилучший режим дегазации. По мере дегазации металла газовыделение во всасывающем рукаве 2 уменьшается, а это вызывает снижение рас- .хода металла и, следовательно, веса движущегося слоя металла, Тензодатчики 5 зафиксируют снижение веса движущегося слоя металла и поочередным включением экстремальные регуляторы 11 и 15 вновь выведут процесс ваку умирования на оптимальный режим. Как только производная по весу металла не будет изменяться, вакуумирование прекращается после трех пробных шагов экстремальный регулятор подает команду на прекращение вакуумированияТаким образом, предлагаемая система автоматического управления процессом вакуумирования осущетсвляет вакуумирование металла в оптимальном режиме дегазации, что позволяет сократить время вакуумирования и повысить качество металла за счет стабильности процесса. 5Система автоматического управления процессом вакуумирования стали,содержащая тензодатчики, установленные в крюках на вакуумной камере,выход которых соединен с входами тензоусилителя, сумматор, входы которого соединены с выходами тензоусилителя, а выход через электрическийфильтр, блок перемножения соединен сблоком дифференцирования, экстремаль 15 ный регулятор, вход которого соединенс выходом блока дифференцирования, авыход - со средствами изменения расхода инертного газа, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью сокраще -20 ния времени вакуумирования и повышения качества металла, она дополнительно содержит второй трубопроводдля подачи активного газа с установленным на нем регулировочным вентилем с исполнительным механизмом, смеситель газа, прибор для измеренияпроизводной., блок переключения экстремальных регуляторов, причем выходблока дифференцирования соединен сЗО входом прибора для измерения производной, вход блока переключения соединен с выходом прибора для измеренияпроизводной, а первый выход соединенс входом экстремального регулятора,у которого выход соединен со средствами изменения расхода активногогаза, а второй выход - с входом другого экстремального регулятора, укоторого выход соединен со средствами изменения расхода инертного40 газа, средства изменения расходовактивного и инертного газов черезтрубопроводы соединены с входом смесителя газов.Источники информации,45 принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 379636, кл. С 21 С 7/00, 1971.2. Авторское свидетельство СССРР 529225, кл. С 21 С 7/00, 1974..Корченко Техред Н, Барадулина Корректор С.Щома Редак Филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная каз 6630/37БНИИПИпо113035, М Тираж Государст елам изоб сква, Ж08 Подписннного комитета СССРтений и открытийРаушская наб., д, 4/5