Система управления режимом порционного вакуумирования стали

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН аа 11ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОБРЕТЕНИЯ. н ЬСТ(71) Всесоюзный научно-исследовательский институт автоматизации чернойметаллургии и Особое конструкторскоебюро Научно-производственного объединения "Черметавтоматика"(56) 1. Морозов А.Н. и др. Внепечноеракуумирование стали.; М., "Металлургия", 1975, с. 132-133, 136-137.2. Вакууматор ВПконверторного цеха завода "Азовсталь". ЧертежВ 25141-5, Проект Волгоградского отделения института "Тяжпромэлектропроект", 1977,(54)(57) СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ РЕЖИМОМ .ПОРЦИОННОГО ВАКУУМИРОВАНИЯ .СТАЛИ, содержащая датчик цикловкачения ковша, подсоединенный на вход двоичноцесятичного счетчика, выход которого. подсоединен на первый вход схемы совпадения, задатчик количествациклов, подсоединенный на второйвход схемы совпадения, регулятор,вход которого соединен с выходом схемы совпадения, исполнительный механизм, вход которого соединен с выходом регулятора, а выход - с приводомперемещения ковша, о т л и ч а ю -щ а я с я тем, что, с целью сокращения времени вакуумирования и улучОПИСАНИЕ И Н АВТОРСКОМУ СВИД шения качества металла, в нее введеныдатчик массы стали в ковше,. датчикхода ковша, дифференциатор, две схемысовпадения, задатчик хода ковша, задатчик массы стали, задатчик коэффициента рециркуляции, два сигнализатора, устройство деления, алгебраический и накапливающий сумматоры, ключ,причем датчик хода ковша через дифференциатор соединен с первым входомвторой схемы совпадения, на второйвход которой подсоединен задатчик хода.ковша, а выход второй схемы совпадения через первый сигнализатор подсоединен на первый вход накапливающегосумматора, датчик массы стали в ков-ше соединен с первым входом алгебраического сумматора, на второй входкоторого подсоединен ньмод еадатчика массы стали в ковше, выход .алгебраического сумматора подсоединен навторой вход накапливающего сумматора,выход которого подсоединен на первыйвход устройства деления, на второйвход которого подсоединен выход задатчика массы стали в ковше, выход устройства деления подсоединен к первомувходу третьей схемы совпадения, навторой вход которой подсоединен выходзадатчика коэффициента рециркуляции,выход третьей, схемы совпадения черезвторой сигналиэатор подсоединен напервый вход ключа, на второй входкоторого подсоединен выход регулято- фра, выход ключа соединен с выходом исполнительного механизма привода переиещения ковша.1 1101455Изобретение относится к внепечной обработке стали и может быть исполь- зовано для проведения процесса ков" шевого .вакуумирования стали.Известна система управления режимом порционного вакуумирования ста" ли, содержащая привод вертикально- возвратного движения ковша со сталью и программное устройство для управления приводом, перемещающее ковш из 10 нижнего в верхнее рабочее положение под вакуум-квиерой Ц .Наиболее близкой к изобретению является система управления режимом порционного вакуумирования стали, 15 которая содержит датчик циклов качания ковша, подключенный на вход двоично-десятичного счетчика циклов, выход которого соединен с первым входом . схемы совпадения, задатчик количест ва циклов, подключенный к второму входу схемы совпадения, регулятор,. " вход которого соединен с выходом. схемы совпадения, а выход - с входом исполнительного механизма, подклю ченного на вход привода перемещения . ковша 2 .Недостаток известного устройства заключается в том, что заданное количество циклов вакуумирования, оцени- Зо ваемое коэффициентом рециркуляции, устанавливается эмпирическив зави" снмости от состава стали, конкретных целей вакуумирования и среднего значения массы стали, засасываемой.за один цикл вакуумирования (коэффициент рециркуляции выражается отношением суммарной массы стали, прошедшей через вакуум-камеру за время дегаэации, к массе стали в ковше). Однако в процессе вакуумированиямасса стали засасываемая в вакуум-.камеру за один цикл, может колебатьсяв пределах 10-207 от массы стали вковше, Это приводит к тому, что сис 45тема автоматического управления режимом вакуумирования поддерживаетзаданное количество циклов, не соответствующее требуемому коэффициенту рециркуляции. Указанный недостаток приводит либо к удлинению процесса вакуумиро" вания, если коэффициент рециркуляции был доСтигнут раньше, чем отработано 55 заданное количество циклов вакуумирования, либо к недостаточным перемешиванию и дегазации металла на установке вакуумирования, если привыполнении заданной программы качания ковша коэффициент рециркуляцинне был достигнут.,Целью изобретения является сокра. щение времени вакуумирования и улуч" шение качества металла.Указанная цель достигается тем,что в систему управления режимом порционного вакуумирования стали, содержащую датчик циклов качания ковша, подсоединенный на вход двоично-десятичного счетчика, выход которого подсоединен на первый вход схемы совпадения, задатчик количества циклов, подсоединенный на второй вход схемы совпадения, регулятор, вход которого соединен с выходом схемы совпадения, исполнительный механизм, вход которого соединен с выходом регулятора, а выход - с приводом перемещения ковша, введены датчик массы стали в ковше, датчик хода ковша, дифферен-. циатор, две схемы совпадения, задатчик хода ковша, задатчик массь 1 стали, задатчик коэффициента рециркуляции, два сигнализатора, устройство деления, алгебраический и накапливающий сумматоры, ключ, причем датчик хода ковша через дифференциатор соединен с первым входом второй схемы совпадения, на второй вход которой подсоединен задатчнк хода ковша, а выход второй схемы совпадения через первый сигналиэатор подсоединен напервый вход накапливающего сумматора,датчик массы стади в ковше соединенс первым входом алгебраического сумматора, на второй вход которого под-,соединен вьгход задатчика.массы сталивковше, выход алгебраического сумматора Подсоединен на второй входнакапливающего сумматора, выход ко-торого подсоединен на первый вход.устройства деления, на второй входкоторого подсоединен выход задатчикамассы стали в ковше, выход устройства деления подсоединен к первому входу третьей схемы совпадения, на второйвход которой подсоединен выход задатчика коэффициента рециркуляции, выходтретьей схемы совпадения через второй сигнализатор подсоединен напервый вход ключа, на второй вход которого подсоединен выход регулятора,выход ключа соединен с входом исполнительного механизма привода перемещения ковша,3 1101455 4На чертеже изображена блок-схема. В датчике хода ковша электронная предлагаемой системы. логическая схема пересчета настроеСистема содержит датчик 1 циклов на так, что на выходе датчика выра- . качания ковша, двоично-десятичный . . батывается сигнал, пропорциональный ,счетчик 2, вход которого соединен свеличине перемещения ковша со сталью выходом датчика 1 циклов качания ков- относительно вакуум-камеры. ша, .а выход - с первым входом первой : Система работает следующим обсхемы 3 совпадения, третий вход ко- разом.торой соединен с выходом задатчика 4 , В процессе вакуумирования инфорколичества циклов, а выход - с вхо мация с выхода датчика 1 циклов кадом регулятора 5, исполнительный ме- чания ковша поступает на вход двоичханизм 6, выход которого соединен но-десятичного счетчика 2, на котос входом привода 7 перемещения ков- ром формируется величина, равная коша, датчик 8 массы стали в ковше, вы- личеству отработанных циклов качания ход которого соединен с первым вхо ковша. Сформированный таким образом дом алгебраического сумматора 9, вто- сигнал сравнивается на первой схеме рой вход которого соединен с задат совпадения с заданным по технолочиком 10 массы стали в ковше, а вы- гической инструкции для данной марки ход - с первым входом накапливающего стали количеством циклов качания сумматора 11, датчик 12 хода ковша 20 ковша, установленным в задатчике 4дифференциатор 13, вход которого сое- циклов. Сигнал с выхода схемы 3 совдинен с выходом датчика 12, а вы- падения поступает на вход регулятора ход с первым входом второй схемы 14 5, который управляет исполнительным совпадения, второй вход которой сое- механизмом 6 привода У перемещения динен с выходом задатчика 15 хода ков.2 ковша.ша, а выход - с входом первого сигнализатора 16, выход которого через При совпадении текущего значения накапливающий сумматор 11 соединен двоично-десятичного счетчика 2 с за с первым входом устройства 17 деле- данным значением количества циклов ния, второй вход которого соединенЗОсхема 3 совпадения подает на регуляс выходом задатчика.10 массы стали тор 5 командный сигнал на отключев ковше, а выход - с первым входомние исполнительного механизма, третьей схемы 18 совпадения, второй " Кроме того, в процессе вакуумировход которой соединен с задатчиком вания сигнал с выхода датчика 8 мас коэффициента рециркуляции, а вы- сы стали в ковше поступает на перход - с входом второго сигнализатора З 5 вый вход алгебраического сумматора 20, ключ 21, первый вход которого 9, на второй вход которого поступает соединен с выходом второго сигнализа-сигнал с выхода задатчика 10, протора 20, второй вход - с выходом ре-. .порциональный заданной массе стали гулятора 5, а выход - со входом ис- в ковше, поданном на установку вакуполнительного механизма 6.40умирования, На выходе алгебраическогоВ качестве датчика циклов и дат- сумматора 9 непрерывно формируется чикахода ковша применяются бескон- сигнал Разности, пропорциональный тактные выключатели типа БВК-24 массе порции стали 56 засасываемой со встроенными электронными логичес- в вакуум-камеру из ковша за каждый кими схемами пересчета. Эти датчикицикл вакуумирования через редуктор механически связаны сприводом качаний платформы с ковшом аС =С-6, и работают по принципу формированияодного импульса при вертикальном пе- где Сс - заданная масса стали в ковремещении платформы на 1 см. 50 . ше, поданном на установкувакуумирования;В датчике циклов электронная С - текущее значение массы сталогическая схема пересчета настрое- ли в ковше, измеренное вна таким образом, что выходной импульсвырабатывается один раэ за один цикл И Сформированный таким образом сигкачания ковша, т.е. при его переме- . нал йС поступает на первый вход накапщении из нижнего в верхнее рабочее . ливающего сумматора 11, который сумположение и назад, мирует массы порций металла, засасываемых в вакуум-камеру эа все циклывакуумирования, причем моменты суммирования определяются при нахождении ковша со сталью в верхнем рабочем положении, что достигается следую щим образом. Сигнал с выхода датчика12 хода ковша поступает на вход дифференциатора 13, на выходе которогоформируется сигнал, пропорциональный производной во времени от величины хода ковша из нижнего в верхнеерабочее положение. Этот сигнал посту"пает на первый вход второй схемы 14совпадения. При достижении ковшомсвоего верхнего рабочего положения, 15т.е, когда производная становитсяменьше заданной величины 3 , установленной в задатчике 15 хода ковша,срабатывает первый сигнализатор 16и подает команду на суммирование в 20накапливающий сумматор .11. Сигнал свыхода накапливающего сумматора 11поступает на вход устройства 17 деления, на второй вход которого поступает сигнал с задатчика 10 массы стали в ковше. На выходе устройства 17деления формируется сигнал, равныйтекущему значению коэффициента рециркуляции К ЬСК,=стгде Х а 0 - сигнал с выхода накапливающего сумматора;С д, - сигнал с выхода задатчикамассы стали в ковше.В процессе вакуумирования вычисленное в устройстве 17 деления текущее значение коэффициента рециркуляции сравнивается на третьей схеме 18 совпадения с его заданным значением, установленным в задатчик 19 коэффициента рециркуляции в соответствии с технологической инструкцией на вакуумирование данной марки стали. При достижении коэффициентом рециркуляции своего заданного значейия срабатывает второй, сйгнализатор 20 и ключ 21 отключает исполнительный механизм 6 привода 7 перемещения ковша, тем самым заканчивая процесс вакуумирования металла.Экономический эффект от внедрения системы управления режимом порционного вакуумирования составляет 14500 руб,1101455 Тираж 540 ВНИИПИ Государственного комитет по делам изобретений и открыт 13035., Москва, Ж, Рауская наб