Устройство автоматического управ-ления системой вторичного охлаждениямашины непрерывного литья

(23) Приоритетпо делам изобретений и открытий(54) УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ СИСТЕМОЙ ВТОРИЧНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ МАШИНЫ НЕПРЕРЫВНОГО ЛИТЬЯ Изобретение относится к черной металлургии, в точнее к машинам непрерывноголитья с многороликовым направляющими тянушейравильным устройством, и можетбыть использовано при создании систем5автоматического управления процессомнепрерывного литья стельных заготовок,Известно устройство, содержащее измеритель выпучивания заготовки междуроликами, вычислительную машину дляопределения величины выпучивания стенкизаготовки, а также систему регулированиявторичным охлаждением и/или скоростивытягивания слитка с учетом выпучиваниястенки заготовки 11,15Основными недостатками известногоустройства являются сложность и неточность измерении выпучивания стенки заготовки, так как измерение прозтзводитсяконтактным прибором, работающим в зоне.овысоких температур. Кроме того, сушественная ошибка при измерении выпучивания стенки заготовки получается .из-заналичия кривизны роликов. Известно также устройство автоматического управления системой вторичного охлаждения заготовки в машине непрерывного литья, которое содержит датчики скорости вытягивания температуры поверхности заготовки и расхода воды, а также вычислительное устройство и систему регулирования вторичйым охлаждением заготовки 21 . Недостатком известного устройства заключается в сложности и неточности измерения температуры поверхности слитка из-аа наличия паров между поверхностью заготовки и измерительным прибором, а также из-за наличия окалины на поверхности заготовки. Кроме того, само измере- . ние температуры происходит на небольшом участке поверхности, что недостаточно точно отражает температуру поверхности по периметру и длине заготовки. Указаниые недостатки приводят к неточному регулированию расхода воды, что, р свою очередь, может привести к возникновению3 8396 внутренних дефектов макроструктуры в непрерывнолитых заготовках.Цель изобретения - улучшение качества непрерывнолитых заготовок за счет снижения количества внутреннихтрещин, связанных с раздутием заготовки между направляющими и тянущими роликами и повышение надежности направляющих и тянущих роликов.Поставленная цель достигается тем, "10 что устройство автоматического управления системой вторичного охлаждения заготовки в машине непрерывного литья с многороликовым направляющим и тянуще-правильным устройствами, и двигате-15 лями вращения тянущих роликов, содер-, жащее датчики скорости вытягивания, расхода воды в зоне вторичного охлаждения соединенные с вычислительным блоком, и сис тему регулирования вторичным охлаж-. дением заготовки, дополнительно содержит датчик суммарного 1, тока двигателей тянущих роликов, причем выход датчика суммарного тока соединен с входом вычислительНого устройства, а вычислитель ный блок содержит два блока дифференцирования, два парафазных усилителя, четыре сумматора, реле времени и задатчик значениясуммарного тока, элемент И, блок интегрирования, регулятор расхода, 30 причем выход первого блока дифференцирования соединен со входом первого парафазного усилителя, выход парафазного усилителя соединен с первым сумматором, выход этого сумматора соединеН с реле вре мени; выход второго блока дифференцирования соединен со входом второго пара.- фазного усилителя, выход которого соединен со вторым сумматором, выход сумматора соединен с реле времени, выход 40 которого соединен с первым входом элемента И, второй вход элемента И соединен с выходом третьего сумматора, а выход элемента И соединен с блоком интегрирования, выход которого соединен с четвер тым сумматором, выход которого соединен со входом регулятора расхода, другой вход регулятора соединен с датчиком расхода воды, а выход - с системой вторичного охлаждения, еход задатчика соединен 50 с датчиком скорости, а выход - с третьим сумматором, вход второго блока дифференцирования соединен с датчиком скорости, а вход первого блока дифференпированияс датчиком суммарного тока и входами 55 третьего и четвертого сумматоров. Такое устройство автоматическогоуправления системой вторичного охпаж 70 4 дения заготовки в машине непрерывного литья обеспечивает улучшение качества непрерывнолитых заготовок благодаря улучшению их макроструктуры за счет снижения количества внутренних трещин связанных с раздутием заготовки между направляющими и тянущими роликами, так как одним из контролируемых параметров является суммарный ток двигателей тянущих роликов, характеризующий состояние затвердевшей корочки и протяженность жидкой фазы заготовки.На фиг. 1 изображена структурная схема автоматического управления системой вторичного хлаждения заготовки; на фиг. 2 - внутренняя структура вычислитель- тельного блока.Устройство автоматического управления системой вторичного охлаждения заготовки в машине непрерывного литья с многороликовым направляющим устройством 1 и тянуще-направленным устройством 2, включающим двигатели 3 вращения тянущих роликов 4, предназначенных для вытягивания непрерывнолитой заготовки 5, внутри которой на определенном участке имеется незатвердевшая жидкая фаза 6, содержит датчик 7 скорости вытягивания, датчик 8 расхода воды в зоне 9 вторичного охлаждения и датчик 10 суммарного тока двигателей тянущих роликов . Выходы датчиков 7,8 и 10 соединены со входами вычислительного блока 11.Вычислительный блок имеет три входных канала: скорости вытягивания, суммар. ного тока и расхода охлаждающей воды, входы которых соединены с соответствующими датчиками. Выход вычислительного блока 11 соединен с известной системой 12 регулирования вторичного охлаждения. Канал суммарного тока включает блок 13 дифференцирования сигнала суммарного тока, парафазный усилитель 3.4 и сумматор 15, на второй вход которого подан сигнал характеризующий зону нечувствительности канала, а выход соединен с реле 16, Канал скорости включает блок 17 дифференцирования скорости, парафазный усилитель 18 и сумматор 19, на второй вход которого подан сигнал, характери зующий зону нечувствительности канала скорости.Выходы сумматора 19 соединены с другим выходом поляризованного реле 16, которое включается в момент начала изменения скорости, а отключается при дости5 8396женин суммарным током нового эначеКанал регулирования расхода воды содержит сумматор 20, ключ 21 на элементе И, блок интегрирования рассогласования 22, сумматор 23 основного сигналазадания расхода по скорости и сигналакоррекции по суммарному току, регуляторарасхода 24, а также задатчик 25 значения суммарного тока. 10Устройство работает следующим образом.Через многороликовое направляющееустройство 1 и тянуше правильное устройство 2 с помощью двигателей 3 тянущихроликов 4 вытягивается заготовка 5. Взависимости от скорости вытягивания изменяется протяженность жидкой фазы 6,а также выпучивание затвердевшей корочки между роликами. 20Скорость вытягивания измеряется датчиком 7. Расход воды измеряется датчиком 8 в зоне 9 вторичного охлаждения.Суммарный ток двигателей тянущих роликов измеряется датчиком 10. Выходы дат-цчиков 7, 8 и 10 соединены с вычислительным блоком 11,Блок работает следующим образом.Основным параметром, определяющимзадание на расход воды в зоне вторичного З 0охлаждения, является скорость вытягивания.Каждому значению скорости вытягиванияпри оптимальных технологических параметрах соответствует определенная протяженность жидкой фазы, а значит и вели-з 5чина суммарного тока, которая при данной скорости должна поддерживаться неизменной при колебаниях различных технологических факторов, в первую очередь -температуры металла в ковше.40 Если действительное значение суммарного тока отличается от вычисленного заданного значения, напряжение на выХоде блока интегрирования начинает изменяться, производя коррекцию заданного зна- чения расхода охлаждающей воды до тех пор, пока вновь не будет достигуто их равенство.При изменении скорости вытягивания в процессе литья установление нового значеиия суммарного тока происходит не одновременно со скоростью, а через время, необходимое для прохождения слитков пути, равного новому значению длины жидкой фазы.Вычислительный блок 3.1, производит коррекцию в системе 12 регулирования вторичным охлаждением на увеличение 70 Бчли уменьшение расхода охлаждающей воды и длины участка активного охлаждения заготовки таким образом, чтобы поддерживалась оптимальнаявеличина суммарного тока двигателей тянущих роликов, при которой обеспечивается хорошее качество заготовки, так как при этом поддерживается определенное выпучивание затвердевшей корочки заготовки.Технико-экономический эффект предлагаемого устройства. заключается в улучшении качества непрерывнолитых заготовок благодаря улучшению их макрострук-. туры за счет снижения количества внутренних трещин, связанных с раэдутием заготовки между роликами. формула изобретения ройство м и с ого упр ления системой вторичного охлаждения, машины непрерывного литья с многороликовым направляющим, тянуще правильным устройством и двигателями вращения тянущих роликов, содержащее датчик скорости вытягивания и датчики расхода воды в зоне вторичного .охлаждения, вычислительный блок и систему регулирования вторичным охлаждением заготовки, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения качества непрерывно- литых заготовок за счет снижения количества внутренних трещин, связанных с раздутием заготовки между направляющими и тянущими роликами и повышения надежности направляющих и тянущих роликов, устройство дополнительно содержит датчик суммарного тока двигателей тянущих роликов, причем выход датчика суммарного тока соединен с входом вычислительного устройства.2. Устройство по и. 1, о т л и ч а юш е е с я тем, что вычислительный блок содержит два блока дифференцирования, два парафазных усилителя, четыре сумматора, реле времени и задатчик значения суммарного тока, элемент И, блок интегрирования, регулятор. расхода причем, выход первого блока дифференцирования соединен со входом первого парафазного усилителя, выход парафазного усилителя соединен с первым сумматором, Выход этого сумматора соединен с реле времен, выход второго блока дифференцирования соединен со входом второго парафазного усилителя, выход которого соединен со входом второго парафазного7 8396 усилителя, выход которого соединен со вторым сумматором, выход сумматора соединен с реле времени, выход которого соединен с первым входом элемента И, второй вход элемента И соединен с выходом третьего сумматора, а выход элемента И соединен с блоком интегрирования, выход которого соединен с четвертым сумматором, выход которого соединен со входом регулятора расхода, другой вход регулятора соединен с датчиком расхода , воды, а выход - с системой вторичного охлаждения, вход задатчика соединен с 70датчиком скорости, а выход - с третьим сумматором, вход второго блока дифференцирования соединен с датчиком скорости, а вход первого блока двфферецирования - с датчикомсуммарного тока и входами третьего и четвертого сумматоров.Источники информации,принятые во вниманте приэкспертизе1. Патент фР 1 Ио 2504986,кл. В 223 11/12, 1976, .2.3 гоп арпб Меев ММ 1 пЩ АФогпа 6 сСопЕее осе. ЭиьвеЫогЯ, 1976 ,ВНИИПИ Заказ 46 20/11 Тираж .869 Подписное Филиаи ППП "Патент", г. Ужгород, уи. Проектная, 4