Система автоматического управления процессом вакуумирования стали

Союз СоветскикСоциалистичесиикРеспублик Оп ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ щ 899670(53)М. Кл. С 21 С 7/10 Вкударетвеиый конитет СССР до делан изааретенкй и открытий(72) Авторы изобретения Московский ордена Трудового Красного Знамени-:иыститут стали и сплавов(54) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ВАКУУМИРОВАНИЯ СТАЛИИзобретение относится к области внепечной обработки стали и может быть использовано для проведения процесса ковшевого вакуумирования стали.Известна система управления процессом вакуумирования стали, которая содержит масс-спектрометр, выход которого соединен с входом счетно-решающего устройства экстремальный регулятор, вход которого соединен с выходом счетно-решающего устройства, а выход - с входом исполнительного механизма, выход которого соединен со средствами изменения расхода инертного газа 11.Недостатком указанного техничес 15 кого решения является то, что для его реализации необходимо использовать масс-спектрометр со счетно-решающим устройством, эксплуатация ко 26 торых в условиях сталеплавильного цеха весьма затруднена (повышенная температура, запыленность, вибрация и т.п.), и кроме того, для эксплуата 2ции указанных устройств требуются значительные производственные площади и высококвалифицированный обслуживающий персонал.Наиболее близкой к изобретению является система автоматического управления процессом вакуумирования стали, которая содержит диафрагму, установленную на выходной трубе вакуумных насосов, выход с которой соединен с дифманометром, преобразующим перепад давления в электрический сигнал, измерительнь 1 м прибором, вход которого соединен с выходом дифманометра, а выход - с блоком дифференцирования, экстремальный регулятор, вход которого соединен с выходом блока дифференцирования, а выход - с входом блока перекидки, у которого один выход соединен с входом средств изменения расхода инертного газа, а другой выход - с входом блока управления приводом вертикального перемещения вакуумной камеры 2389 9670 Однако указанная система автоматического управления является экстремально-поисковой, которая по максимуму отходящих газов определяет и поддерживает требуемые расход инертного газа и толщину слоя металла в вакуумной камере. При ковшевом вакуумировании металла по максимуму от расхода отходящих газов не требуется определять оптимальный расход инертного газа, кроме того, при ковшевом вакуумировании толщину слоя металла в ковше изменирь нельзя, При ковшевом вакуумировании по мере дегазации металла необходимо изменять давление в вакуумной камере только путем последовательного включения группы вакуумных насосов, что позволяет значительно снизить энергетические затраты при работе вакуумных насосов.Цель изобретения - сокращение времени вакуумирования, ликвидация аварийных ситуаций и экономия энергоресурсов.Поставленная цель достигается тем, что система автоматического управления процессом вакуумирования стали, содержащая диафрагму, выход которой соединен с входом дифманометра, блок дифференцирования, вход которого соединен с выходом дифманометра, дополнительно содержит прибор для измерения производной, вход которого соединен с выходом блока дифференцирования, а выход - с входом блока вклю" чения групп вакуумных насосов, блок включения, первый выход которого соединен с входом блока переключения, а остальные выходы - с входами пусковых блоков групп вакуумных насосов, у которых выходы соединены с входами групп вакуумных насосов, блок переключения, один вход которого соединен с контактным устройством, а другой с выходом блока включения, первый пусковой блок, вход которого соединен с выходом блока переключения, выходс первой группой вакуумных насосов.На чертеже представлена предлагаемая система автоматического управления процессом вакуумирования стали в ковше совместно с технологическим оборудованием.Система включает ковш 1 с металлом, находящийся в вакуумной камере 2, диафрагму 3, установленную на выходной трубе вакуумных насосов, выход которой соединен с входом дифмано 5 10 5 20 25 30 35 40 45 50 55 4метра 4, блок 5 дифференцирования, вход которого соединен с выходом дифманометра 4, а выход - с входом измерительного прибора 6, который предназначен для измерения величины и знака производной, блок 7 включения, вход которого соединен с выходом измерительного прибора 6, первый выход - с входом блока 8 переключения, а остальные три выхода - с входами пусковых блоков 9-11, блок 8 переключения, у которого один вход соединен с первым выходом блока включения, другой вход - с контактными стержнями, а выход - с входами пускового блока 12, группы вакуумных насосов 13-16, входы которых соединены с выходами пусковых блоков 9-12.Работа системы автоматического управления процессом вакуумирования стали в ковше осуществляется следующим образом.Ковш 1 с металлом устанавливат в вакуумную камеру 2, которую закрывают крышкой. Через крышку вауумной камеры на уровне верхней кромки ковша устанавливают контактные стержони 1, Включают устройство автоматического управления процессом вакуумирования, при этом подается сигнал на пусковой блок 12, которьй включает первую группу вакуумных насосов, В вакуумной камере 2 создается разрежение 280-300 мм рт,ст в ковше 1 начинается дегазация металла с расходом отходящих газов 1,3-1,4 м/мин, на диафрагме 3 возникает перепад давления, значение которого поступает наЪ дифманометр 4, где перепад давления преобразуется в электрический сигнал. С дифманометра 4 сигнал поступает на блок 5 дифференцирования, а с него производная сигнала с дифманометра приходит на измерительный прибор 6, у которого нуль расположен на середине шкалы прибора, При увеличении расхода отходящих газов стрелка на шкале измерительного прибора 6 отклоняется влево, а как только расход отходящих газов начинает уменьшаться, изменяется знак производной, стрелка на шкале измерительного прибсц)а 6 проходит через нуль и начинает перемещаться вправо.На шкале измерительного прибора б установлена уставка включения электрромагнитного реле, и как только стрелка пройдет к уставке, включается электромагнитное репе, которое по5дает сигнал на блок 7 включения, скоторого через командоконтролер сигнал приходит на пусковой блок 9, который включает вторую группу вакуумных насосов 14. В вакуумной камере 1опять снижается давление до 90100 мм рт.ст. Начинается вновь дегазация металла в ковше при более низком давлении расходом отходящих газов1,2-1,3 м /мин,ЬоНа диафрагме 3 начинает возрастать перепад давления, величина которого преобразуется на дифманометре 4в пропорциональный электрич еский сигнал, Сигнал поступает на блок 5 диф зференцирования, а с него производная от сигнала приходит на измерительный йрибор 6. Как только начинается снижение расхода отходящих газов,производная изменяет свой знак, что 26фиксируется на измерительном приборе 6. При изменении знака производной стрелка измерительного прибора 6вновь отклоняется вправо через контакты уставки, включает электромагнитное реле, которое, в свою очередь,включает командоконтролер блока 7включения, который выдает сигнал напусковой блок 10, и включается следующая группа вакуумных насосов 15. 30 8996 В вакуумной камере 2 опять происходит снижение давления до 4045 мм рт.ст интенсивность дегазации металла возрастает до 1,11,2 м/мин. Стрелка на измерительном приборе 6 перемещается от нуля влево и, как только расход отходящих газов начинает уменьшаться, стрелка на измерительном приборе 6 перемещается вправо от нуля, вновь замыкаются контакты уставки, и через электромагнитное реле опять включается командоконтролер блока 7 включения, который выдает сигнал на пусковой блок 11,43 включающий группу вакуумных насосов 16. Вновь в вакуумной камере снижается разрежение до 1-3 мм рт.ст.Дегазаця металла увеличивается до 1 м /мин, и как только дегазацияЯ металла уменьшается, измерительный прибор 6 выдает сигнал на командоконтролер блока 7 включения, который, в свою очередь, дает сигнал на отключение групп вакуумных насосов 14- 17ИДля ликвидации аварийных ситуаций при вакуумировании металла в ковше в системе автоматического управления 70 бпроцессом вакуумирования стали в ковше предусмотрена защита,Принцип ее работы следующий,На крышке вакуумной камеры 1 установлены два селитовых стержня 17, нижние концы которых расположены на уровне верхней стенки ковша, а верхниечерез проводники соединены с катушкой электромагнитного реле блока 8переключения. Электромагнитное релеблока 8 переключения имеет нормально закрытые контакты, Если в процессе вакуумирования происходит вскип металла, и газометаллическая смесь под"нимается к верхним стенкам ковша, тозамь 1 кается силитовые стержни, на катушку электромагнитного реле поступает напряжение, якорь втягивается, инормально замкнутые контакты размыкаются, пусковой блок 12 выключаетпервую группу вакуумных насосов 13,и в вакуумной камере 2 повышаетсядавление, как только уровень газометаллической смеси понизится, силитовые стержни размыкаются, и вновь контакты электромагнитного реле замыкаются и подает сигнал на пусковойблок 12, который включает опять первую группу вакуумных насосов 13.Система автоматического управления процессом вакуумирования стали вковше имеет высокую надежность вэксплуатации в условиях сталеплавильного цеха.Формула изобретенияСистема автоматического управления процессом вакуумирования стали, содержащая диафрагму, выход которой соединен с входом дифманометра, блок дифференцирования, вход которого соединен с выходом дифманометра, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью сокращения времени вакуумирования, ликвидаций аварийных ситуаций и экономии энергоресурсов при работе вакуумных насосов, она дополнительно содержит прибор для измерения производной, вход которого соединен с выходом блока дифференцирования, а выход с входом включения групп вакуумных насосов, блок включения, первый выход которого соединен с входом блока переключения, а остальные выходы соединены с входами пусковых блоков групп вакуумных насосов, у которых выходы соединены с входами899670 оставитель 6. Романовехред Е. Харитончик Корре Мака Редакто анк Подписноего комитета СССРй и открытийушская наб д. 4/5 Заказ 12090 илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,групп вакуумных насосов, блок переключения, один вход которого соединен с контактными стержнями, а другой вход соединен с выходом блокавключения, первый пусковой блок,вход которого соединен с выходом блока переключения, а выход соединен спервой группой вакуумных насосов. Тиран 586 ВНИИПИ Государстве по делам изобрет 13035, Москва, Ж, Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР11 379638, кл. С 21 С 7/00, 1971.2, Авторское свидетельство СССРпо заявке М 2389534/02-22,кл, С 21 С 7/00, 1976.