Способ управления процессом непрерывного горизонтального литья

(23) Приоритет Гвсуаау Опубликовано 15.01.83. бюллетень Рй Дата опубликования описания 15.01.8. Г. Чугунный и титут проблем литья АН Украинской СС(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОБЕССОИНЕПРЕРЫВНОГС ГОРИЗОНТАЛЬНОГО ЛИТЬЯ 1Изобретение относится к литейному производству, а более конкретно к полу- чещпо слитков на машинах непрерывного горизонтального литья.Известен способ управления процессом непрерывного литья, предусматривающий прекращение разливки металла в случае прорыва оболочки слитка в зоне вторично охлаждения. Способ основан на применении датчиков прорыва металла из слитка, сигналы которых используют для управления приводом тянущей клети и подачей расплава в кристаллизатор 1 ) .Недостаток этого способа заключает-" ся в том, что датчик прорыва однократного использования.Наиболее близким по технической сущности к изобретению явпяется способ управления, при котором состояние боковой поверхности слитка в зоне наиболее вероятного прорыва его оболочки контролиру ся с помощью специального датчика.Процесс литья прерьпмтот, как только выходной сигнал датчика достигнесоответствующей жидкому состалла2)Недостаток известного способа управленни состоит в том, что он существенноснижает производительность процесса.Это связано с тем, что при аварияньтх го ситуациях датчик прорыва, выполненныйв виде кожуха окружающего слиток на ,о выход кристаллизатора, попадает в зонудействия струи расплава, часто повреждающей не только кожух прибора, но иего чувствительный элемент. Послеаварийной ситуации процесс литья прюсодится прерывать на время, необходимоедля замены датчика. т величины,тоянию ме Бель изобретения дительности процесса зонтального литья Поставленная цель что согласно способу сом непрерывного го- повышение произво непрерывного гордос гигаетс управл 1 ения зонтально О П И С А Н И Е (п)988449ИЗОБРЕТЕН ИЯК АЕтОРСКОМЬ СВИДЮтИЛЬСтВЬтального литья при следующих условиях:диаметр слитка Д= 10 см; диаметрметаллоприемника Д = 15 см; плотностьметалла в слитке7 г/см 5; плотность расплава = 6,85 г/см 5 ф; скорость вытягивания слитка М - 2 см/сскорость обратного хода Уо . 10 см/скоэффициент передачи датчика скоростидвижения слитка К 1 В с/см; коэффициент передачи измерителя скорости изменения уровня расплава в металлоприемнике Ку 5 В с/см,В этом случае отношение Й /Усоответствующее нормальному ходу процесса, равно 0,46, и на выходе задатчика 11 устанавливают сигнал 00равный (Ку /- ). 0,46 2,3 В,На выходе функционального преобразователя 9 формируется сигнал О,равный отношению сигнала О на выходе измерителя 8 скорости измененияуровня к сигналу 0 на выходе Датчика7 скорости движения слитка.Если прорыва оболочки слитка нет, тов процессе его вьгтягивания из кристаллизатора уровень в металлоприемникеснижается со скоростью Ь 0,92 см/си на вход элемента сравнения 10 поступамс.ет сигнал 3 М 844включающему изменение режимов движения слитка, измерение скорости его перемещения и подачу расплава в металлоприемник во. время остановок слитка,измеряют отношение скорости измененияуровня расплава в металлоприемнике кскорости перемещения слитка, при отклонении его от заданного значения переходят к режиму обратного перемещенияслитка в кристаллизатор и возобновляют 10периодическое вытягивание слитка изкристаллизатора, заданную величину отношения скорости изменения уровня расплава в металлоприемнике к скоростиперемещения слитка принимают равным 1591/г. 91, где ц - площадь поперечного сечения слитка; - площадь поверх-ности расплава в металлоприемнике;плотность металла в слитке; р - плотность расплава. 20В основу предлагаемого способа управления процессом непрерывного горизонтального литья положен контроль отношения массы расплава, удаляемого из металлоприемника, к приращению массы слитка 25,в единицу, времени.Если прорыва оболочки нет, то позакону сохранения массы скорость приращения массы слитка Чбравна массовому расходу расплава из металлоприем-, З 0ника %6(здесь обозначены Чскорость движения слитка, 4 - скорость(изменения уровня расплава в металлоприемнике) . Поэтому выполнение равенстваф 1 6 л35ч Г 2 я,является показателем нормального ходаразливки, а его нарушение - признакомаварийной ситуации.На чертеже приведена схема, поясняю 40щая предлагаемый споооб,Под сливным носком разливочногоковша 1 установлен металлоприемник 2с горизонтальным кристаллизатором 3.За зоной вторичного охлаждения слитка4 размещены тянуцая клеть 5, рольганг456 и датчик 7 скорости движения слитка,Выход датчика 7 и выход измерителя 8скорости изменения уровня расплава вметаллоприемнике соединены со входамифункционального преобразователя 9, выход которого подключен ко входу элемен.та 10 сравнения. Второй вход элементасравнения соединен с задатчиком 1 Ъ, авыход - с блоком 12 управления приводом валков тянущей клети 5 и блоком13 управлении приводом поворота ковша.П р и м е рРассматривают управление процессом непрерывного горизонПоскольку 0 =О, на выходе элемента сравнения 10 сйгнала нет и процесс разливки идет в заданном режиме, т.е. периоды движения слитка чередуются с пауза.ми, а во время пауз расплав доливается в металлоприемник.йопустим, что во время( вытягивания- слитка из кристаллизатора происходит прорыв его оболочки и обизовывается отверстие сечением 1 см . Тогда око(рость % снижения уровня в металлоприемнике возрастает до величины, определяемой текущим напором И. Так, наири/ мер, при % = 1 м параметр Ь увеличивается до 3,45 см/с, отношение Ь Ч возрастает до 1,72, а сигнал О до 8,6 В. На выходе элемента сравнения появляется отрица"тельное напряжение 0"-1 Ц/(О, вследствие чего привод тянущей клети реверсируется и слиток перемещается в кристаллизатор, Кроме того, в блоке 13 срабатывает элемент, запрещаюший подачу расплава в металлоприемник из ковша 1,Во время обратного хода. поврежден 4 ного слитка со скоростью Мо= 10 см/с имеем: скорость подъема уровня расплаСпособ управления йропессом непрерывного горизонтального литья, включающий изменение режимов движения слитка,измерение скорости его перемещения идодачу расплава в металлоприемник ворремя остановок слитка, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повьыенияпроизводительности пропесса дополнитсяноизмеряют отношение скорости измененияуровня расплава в металлоприемнике кскорости перемещения слитка, при отклоненни его от заданного значения переходят к режиму обратного перемещения слитка в кристаллизатор и возобновляют периодическое вытягивание слитка из крйсталлизатора, как только укаэанное отношениескоростей досзмгнет .заданного значения,которое принимают равным " Р 1 а.Уу.угде ;- плошадь поперечного сеченияслитка;- площадь поверхности распла-ва в металлоприемнике;- плотностьметалла в слитке;- плотность расплава.Источники информации,принятые во внимание прй экспертизе1. Патент СШАЖ 3786856,кл. 164-4, 1972.2. Патент США М 3537505,кл. 164-4 1970,5 - :.9 М 4 ва в металлоприемнике И 1,95 сЫс;09 75 Вф Ц" 10 В; Цщ 0,975 В, Ввиду того, что О,р Щ на входы блоков управления 12 и 13 воздействует лоло жительный.сигнал О и обратный ход й слитка продолжается, Как только повреж денный участок его поверхности входит в кристаллизатор и поток расплава через1место прорыва прекращается, скорость подъема уровня в металлоприемнике воз- О растает до 4,6 см/с. Тогда сигнал Йт увеличивается до 23 В, и сигнал О до 2,3 В. Напряжение Од на выходе. элемента сравнения 10 исчезает и обратный ход слитка прекращается, 15По истечении времени паузы вытягива ние слнгка в заданном режиме продолжа ется.Таким образом, предлагаемый способ управления йепрерывной разливкой позволи 20 ет автоматически прекратить процесс в случае прорыва оболочки слитка, ликвидировать аварийную ситуацию и возобновить заданный режим работы.За счет устранения вспомогательных . 25 операций (замены датчиков прорыва) на 5-7% повышается производительность нроцесса и упрощается эксплуатация обо рудования, По предварительным расчетам, экономический эффект, ожидаемйй от внед-Зэ рения предлагаемого способа управления на одной установке непрерывного горизон 40 6тального литья составляет 10-15 тыс,рубв год.Формула изобретенияз 10955/13 Тираж ВНИИПИ Госу по де 113035, 811 Подписное дарственного комитета ССС лам изобретений и открытий Москва Ж, Раушская наб.,