Система автоматического управления охлаждением слитка

и 910337 Союз СоветскикСоциалистическиаРеспублик ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51) М. Кл. В 22 О 11/16 Гееударетеенный кфмнтет до делам наебретеннй н вткрытнйДата опубликования описания 0703";82 -В.И.Дождиков, В.Н.Пятковский, А.М 1.Иоживанов, В,В.Рябов,В,А,Емельянов и В.Н.Кожевников1Липецкий филиал Центрального проектно-конструкторскогобюро по системам автоматизации производства и Липецкийполитехнический институт(54) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ОХЛАЖДЕНИЕМ СЛИТКАИзобретение относится к металлургии и может быть использовано в системах регулирования охлаждения слит" ка в машинах непрерывного литья,Наиболее близкой по технической сущности к изобретению является система регулирования охлаждения слитка на установке непрерывной разливки металла, содержащая регуляторы расхода воды для каждой секции зоны вторичного охлаждения, регулирующие клапаны, измеритель скорости вытягивания слитка и арифметическое устройство 113.Недостатком известной системы является то, что она не может управлять охлаждением слитка так, чтобы каждый его поперечный элемент имел одну и ту же термическую историю, которая при затвердения слитка определяет его структуру, степень химической и физической неоднородности. При управлении охлаждением по известному устройству каждый поперечный элемент слитка при своемдвижении вдоль технологической осимашины непрерывного литья имеет собственную термическую историю, отличную от изменений во времени теплового состояния других элементов,Поэтому используя известное устройство, невозможно добиться получения однородного по структуре икачеству непрерывнолитого слитка.1 ОЦелью изобретения является улучшение теплового режима непрерывнолитого слитка, получения однородного по структуре и свойствам слитка в широком диапазоне изменения 5скорости вытягивания слитка, повышение производительности машины непрерывного литья.Для достижения этих целей предлагаемая система автоматическогоуправления охлаждением слитка, содержащая регуляторы расхода воды,регулирующее клапаны, измерительскорости, дополнительно содержит9103373блок деления, блок управления, генератор импульсов, датчик текущеговремени переходного процесса, дваблока сравнения, два пороговых устройства, задатчик времени прекращения подачи воды, блок функциональ 5ной зависимости, измеритель расхода воды на секцию, причем выход измерителя скорости вытягивания слиткасоединен с входом блока деления,выход которого соединен с входом блока управления, а его выход соединен с первым из входов арифметического устройства, второй- вход блокауправления соединен с выходом арифметического устройства и первым входом первого блока сравнения, другойвход которого соединен с другим выходом блока управления, выход первого блока сравнения соединен с входом порогового устройства, а еговыход соединен с входом блока управления, другой вход которого соединенс выходом генератора импульсов, выходблока управления соединен с входом25датчика текущего времени переходного процесса, а выход его соединенс входом арифметического устройства,выход арифметического устройства соединен с входом блока функциональной30зависимости и первым входом второгоблока сравнения, другой вход которого соединен с выходом задатчика времени прекращения подачи воды, а выходвторого блока сравнения соединенс входом второго порогового устройства, выход которого соединен с входом регулирующего блока, два другихвхода которого соединены соответсгвенно с выходом блока функциональной зависимости и выходом измерите 46ля расхода воды на секцию, выход ре-.гулирующего блока соединен с исполнительным механизмом регулирующего органа соответствующей секции.На чертеже представлена схема системы автоматического управления охлаждением слитка машины непрерывноголитья для одной секции зоны вторичного охлаждения (для других секцийсхема аналогична).50Система включает кристаллизатор1, слиток 2, секцию 3 зоны вторичногоохлаждения, трубопровод 4 подводаводы, измеритель 5 скорости вытягивания слитка, блок 6 деления, блок И7 управления, генератор 8 импульсов,датчик 9 текущего времени переходного процесса, арифметическое устрой 4ство. 1 О, блоки 11 и 12 сравнения, пороговые устройства 13 и 14, задатчик 15 времени прекращения подачи воды, блок 16 функциональной зависимости, измеритель 17 расхода воды на секцию, регулирующий блок 18,исполнительный механизм 19 и регулирующий орган 20.Система работает следующим образом.11 еред началом разливки, в соответствии с разливаемой маркой металла, его температурой, типом кристаллизатора и конструкцией поддерживающих элементов зоны вторичного охлаждения, устанавливают на блоке 16 заданную функциональную зависимость расхода воды на секцию от величины времени охлаждения слитка в данной секции, а на задатчике 15 величину времени прекращения подачи воды.Сигнал измерителя 5 скорости вытягивания слитка поступает на вход блока 6 деления, на выходе которого появляется сигнал, пропорциональный времени охлаждения слитка в данной секции:где 1 - время охлаждения слитка в данной секции,- расстояние от мениска металла в кристаллизаторе до середины данной секции,Ч - текущее значение скоростивытягивания слитка.Сигнал с выхода блока 6 деления поступает на второй измерительныйход блока 7 управления, а на первыйзмерительный вход блока 7 управления поступает сигнал с выхода арифметического устройства 10. При установившемся режиме литья скорость вытягивания слитка постоянна, сигналы на измерительных входах и выходах блока 7 управления равны между собой, импульсы с выхода генератора 8 импульсов не изменяют состояния блока 7 управления, датчик 9 времени переходного процесса находится в исходном состоянии, и на его выходе сигнал равен нулю.Сигналы с первого и второго измерительных выходов блокауправления и сигнал с выхода датчика 9 текущего времени переходного процесса поступают на соответствующие входы арифметического устройства, на5выходе которого появляется сигнал,пропорциональныйт,у 910337 6ду на закрытие регулирующего органа 20.11 ри изменениии скорости вытягивания слитка изменяется величина сигнагде 1Пр - выходной сигнал ари Ьметического устройства, пропорциональный времени охлаждения слитка в данной секции;- сигнал с блока управленияпо первому измерительномувыходу;сигнал с блока управленияпо второму измерительномувыходу;7 - текущее время переходногопроцесса.В установившемся режиме разливки: 1 О1520 Сигнал с выхода арифметическогоустройства 10 поступает одновременнона блок 12 сравнения, где сравнивается с сигналом задатчика 15 времени прекращения подачи воды, и через блок 16 функциональной зависимости на один из входов регулирующего блока 18. На другой вход регулирующего блока 18 поступает сигналс выхода измерителя 17 расхода водына секцию,Если сигнал с выхода арифметического устройства 10 меньше сигнала свыхода задатчика 15 времени прекра 35щения подачи воды, то сигнал с выходаблока 12 сравнения выдает через пороговое устройство 14 разрешающийсигнал на вход регулирующего блока18, и регулирующий блок 18 управляет через исполнительный механизм 19регулирующим .органом 20, изменяя подачу воды на охлаждение слитка в соответствии с сигналом с выхода блока1 б функциональной зависимости.В установившемся режиме литья сигнал с выхода измерителя 17 расходаводы на секцию пропорционален сигналу с выхода блока 16 функциональ-ной зависимости.50В том случае, если сигнал с выходаарифметического устройства 10 большеили равен сигналу с выхода задатчика15 времени прекращения подачи воды,то сигнал с выхода блока 12 сравнения55через пороговое устройство 14 выдает на вход регулирующего блока 16запрещающий сигнал, и регулирующийблок 18 через механизм 19 дает команла на втором измерительном входе блокауправления. 11 о первому посл изменения скорости вытягивания слитка импульсу с выхода генератора 8 импульсов в блоке 7 управления запоминают;я сигналы по первому и второму измерительным входам и подаются на соответствующие измерительные выходы этого блока, а также подается сигнал на включение датчика 9 текущего времени переходного процесса, Сигналы с измерительных выходов блока 7 управления и сигнал с выхода датчика 9 текущего времени переходного процесса поступают на арифметическое устройство 10Сигнал на выходе арифметического устройства 1 О изменяется до тех пор, пока не достигнет величины сигнала со второго измерительного выхода блока 7 управления, тогда блок 11 сравнения через пороговое устройство 13 выдает импульс, по которому в блоке / управления запоминается новое значение сигналапо первому измерительному входу и подается на первый измерительный выход блока 7 управления, а датчик 9 текущего времени переходного процесса возвращается в исходное положение,на его выходе сигнал равен нулю.Если время переходного процесса больше времени между импульсами с генератора 8 импульсов, то по следующему импульсу, в случае дальнейшего изменения скорости вытягивания слитка, а следовательно, и изменения сигнала на втором измери ельном входе блока 7 управления, запоминаются новые значения входных измерительных сигналов блока 7 управления, подаются на соответствующие измерительные выходы его, и вновь включается датчик 9 текущего времени переходного процесса, На выходе арифметического устройства 10 появляется сигнал, пропорциональный Ф М + Т с новыми значениями 1. 1,Т,В том случае, если скорость вытягивания слитка не изменяется с начала и до конца протекания переходного процесса, то импульс с генератоФормула изобретения 1 О 7 91 ОЗ ра 8 импульсов не изменит прежнего состояния блока 7 управления, и переходный процесс будет продолжаться до тех пор, пока сигнал с выхода арифметического устройства 10 не ста нет равным сигналу со второго измерительного выхода блока 7 управления. Система автоматического управления охлаждением слитка, содержащая регуляторы расхода воды. зоны вторичного охлаждения, регулирующие 1 ь клапаны, измеритель скорости вытягивания слитка и арифметическое устройство, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью получения однородного по структуре и свойствам слит О ка в широком диапазоне изменения скорости вытягивания слитка и улучшения теплового режима его формир.вания, она дополнительно содержит блок деления, блок управления, 25 генератор импульсов, датчик текущего времени переходного процесса, два блока сравнения, два пороговых устройства, задатчик времени прекращения подачи воды, блок функцио- ЗО нальной зависимости, измеритель расхода воды на секцию, причем выход измерителя скорости вытягивания слитка соединен с входом блокаделения, выход которого соединен с 35 входом блока управления, а его выход соединен с первым из входов арифме 37 8тического устройства, второй входблока управления соединен с выходомарифметического устройства и первымвходом первого блока сравнения, другой вход которого соединен с другимвыходом блока управления, выход первого блока сравнения соединен с входом порогового устройства, а его выход соединен с входом блока управления, другой вход которого соединен с выходом генератора импульсов,выход блока управления соединен свходом датчика текущего времени переходного процесса, а выход его соединен с ходом арифметического устройства, выход арифметического устройства соединен с входом блокафункциональной зависимости и первымвходом второго блока сравнения,другой вход которого соединен с выходом задатчика времени прекращенияподачи воды, а выход второго блокасравнения соединен с входом второгопорогового устройства, выход которого соединен с входом регулирующегоблока, два других входа которогосоединены соответственно с выходомблока функциональной зависимостии выходом измерителя расхода водына секцию, выход регулирующего блокасоединен с исполнительным механизмом регулирующего органа соответствующей секции.Источники информации,принятые во внимание при экспертизеАвторское свидетельство СССРМ 555981, кл. В 22 О 11/6, 1977.Заказ 968/11 Тираж 853 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж, Раущская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4