Устройство для автоматического регулирования толщины покрытия в процессе горячего цинкования

(н 1 К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 6 ) Дополнительное к авт,(22)Заявлено 22. 80 (21) 2952979/22-0 М Кн.23 С 1/14 с присоединением заявки РЙ ный квинтет 3) Приорите ОпубликованоДата опубли аю делаю неееретеннй н етнрытнй. Л. Турубинер, В. Л. Груш и М,Р. Космынина 2) Авторы изобретени рский иновскийеыийаий завод"Науч-исслед тизации ургичес на Октя вательскии и ооытно черной металлургии, ий институт и Ждано рьской Революции метим. Ильича констр Днепро ский о аллург сти астлм метал дейМ ЛЛческ е) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ТОЛЦИНЫ ПОКРЫТИЯ В ПРОЦЕССЕ ГОРЯЧЕГО ЦИНКОВАНИЯИзобретение относится к нанесению покрытий из расплава металлов на стальную полосу и может быть исполь-зовано для автоматического регулирования толщины покрытия на агрегате непрерывного горячего цинкования,Известно устройство для автоматическогорегулирования толщины покрытия в процессе горячего цинкованил, содержащее воздушные ножи, датчики давления воздуха в воздушных ножах, датчики скорости полосы и систему ав- томатики. Принцип действия указанного устройства заключается или в измерении толщины покрытия и регулировании расстояния воздушных ножей до полосы с целью сохранения толщины покрытия постоянной или в измерении скорости полосы и давления воздуха в воздушных ножах, сигналы которых поступают в блок суммирования, вырабатывающего сигнал рассогласования, который после усиления и преобразования управляет клапаном подачи воздуха к воздушным ножам с целью сохране" ния пропорциональной зависимости дав 1 пения воздуха в воздушных ножах от скорости полосы 1.Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для автоматического управления регулирования толщины покрытия в процессе горячего цинкования, содержащее воздушные ножи, датчик давления воздуха, датчик скорости полосы, датчик температуры расплава, блок задания температуры, схему сравнения, блок суммирования и регулятор давления воздуха в воздушных ножах 12.Однако в этом устройстве не пред.усмотрена возможность задания толщины покрытия. Ввиду широкого диапазона толщин покрытия в каждом классе боль" шое значение имеет возможность получения заданной толщины покрытия с це.лью экономии металла покрытия. Длл различных условий эксплуатации изде3 91083 лий из оцинкованной стали требуетсяразличная толщина цинкового покрытия.,В этом устройстве не устраняется негативное влияние на толщину покрытия износа устройств, транспортирующих по- з лосу, приводящего к изменению рассто- яния между воздушными ножами и полосой, которое приводит к изменению толщины покрытия. Так из-за агрессивного влияния расплава цинка на подшип" 1 р ники ребристого ролика, расположенного на выходе оцинкованной полосы из расплава и донного барабана, работа-,ощего в расплаве цинка, последние порвергается быстрому износу. После ус- итановки донного барабана с новымиподшипниками скольжения через 3-5дней начинается увеличение люФта вних. Этот люфт достигает своего максимально допустимого значения на 2 р15-20"и день работы, после чего про.изводится замена донного барабана.УменьшЕние диаметра шейки подшипников донного барабана из-за износа достигает половины первоначального размера диаметра. Такой же износ подшипников происходит и при работе ребристого ролика. Изменение расстояния на3 мм при номинальном расстоянии отвоздушных ножей до полосы 20 мм при- Зрводит к изменению толщины покрытияна 8.Цель изобретения - получение заданной толщины покрытия и улучшениекачества оцинкованной полосы путемстабилизации толщины покрытия при износе устройств, транспортирующих по- . лосу.Цель достигается тем, что устройство, содержащее воздушные ножи., дат- рчик давления воздуха в ножах, датчикскорости полосы, узел корректировки, .блок суммирования и регулятор, снаб,жено блоком задания толщины покрытия, ,выход которого соединен с входом бло-ка суммирования, и узлом автоматической корректировки давления воздуха в воздушных ножах в зависимости.от изменения расстояния от воздушных ножей до полосы, состоящим из датчика расстояния, блока задания расстояния . и схемы сравнения, .выход которой подключен ко входу блока суммирования. На чертеже приведен вариант реали. эации предлагаемого устройства.Устройство выполнено двухканальным для независимого регулирования толщиныпокрытия с лицевой и обратной сто 2 4рон полосы и состоит из воздушных ножей 1 и 2, трубопровода 3 подвода воздуха к воздушным ножам от воздуходувки 4, клапанов 5 и 6, трубопроводов 7 и 8 подвода воздуха к датчикам давления воздуха 9 и 10 в воздушных ножах, блоков суммирования 11 и 12 сигналов датчиков, усилителей 13 и 14, двигателей 15 и 16, механически связанных с заслонками клапанов 5 и 6, блоков задания толщины покрытия 17 и 18, датчика скорости 19, узла корректировки давления воздуха в воздушных ножах по температуре расплава цинка, состоящего из датчика температуры 20, блока задания температуры 21 и схемы сравнения 22, узлов корректировки дав:ления воздуха в воздушных ножах в эа 1 ,висимости от изменения расстояния от воздушных ножей до полосы, состоящих .из датчиков расстояния 23 и 24, укрепленных на воздушных ножах 1 и 2 блоков задания расстояния 25 и 26, схем сравнения 27 и 28. Устройство также содержит ролик 29, ребристый ролик 30, донный барабан 31, ванну.32 с расплавом цинка, печь термической обработки 33, стальную полосу 34.Стальная полоса 34 из печи термической обработки 33 входит в ванну 32 с расплавленным цинком, огибает донный барабан 31,и, опираясь на ребристый ролик 30, двигается вертикально вверх, проходя между воздушными ножами 1 и 2, Далее полоса огибает ролик 29 и движется в печь отпуска. С помощью трубопроводов 7 и 8 к воздушным ножам 1 и 2 подключены датчики 9 и 10, изменяющие давление воздуха в воздушных .ножах, подводимого по трубопроводу 3 от воздуходувки 4, Выходы датчиков давления 9 и 10 подключены к одному из входов блоков суммирования 11 и 12, Вторые входы блоков суммирования 11 и 12 подключены к выходу датчика скорости полосы 19. Третьи входы блоков суммирования 11 и 12 подключены к выходам схем сравнения 27 и 28, одни входы которых подключены к датчикам 23 и 24 расстояния от воздушных ножеи до полосы, а вторые входы соединены с блоками задания расстояния 25 и 26. Четвертые входы блоков суммировайия 11 и 12 подключены к выходу схемы сравнения 22, первый вход которой подключен к блоку задания температуры расплава 21, а второй -. к датчику температуры расплава цинка 20. Пятые входы блоков суммиро5 9108 вания 11 и 12 подключены к выходам блоков 17 и 18 задания толщины покрытия; К выходам блоков суммирования 11 и 12 подключены усилители 13 и 14, питающие двигатели 15 и 16, кинемати чески связанные с клапанами 5 и 6, регулирующими подачу воздуха: к воздушным ножам 1 и 2.Устройство работает следующим образом. 1 ОДопустим, что температура расплава цинка в ванне равна заданной и расстояние от воздушного, ножа до полосы равно заданному. В этом случае сигналы на выходе схем сравнения 22, 27 и 15 28 равны нулю.При изменении скорости движения полосы 34 изменяется величина сигнала выдаваемого датчиком скорости 19. в блоки суммирования 11 и 12. На вы ходе последних появляются сигналы рассогласования, которые усиливаются усилителями 13 и 14 и поступают на двигатели 15 и 16 клапанов 5 и 6. Заслонки клапанов 5 и 6 поворачиваются 25 до тех пор, пока давление воздуха в воздушных ножах 1 и 2, измеренное датчиками давления 9 и 10, не уравновесит сигналы датчика скорости полосы 19, и сигналы на выходе блоков зо суммирования 11 и 12 не станут равными,нулю. При этом новому значению скорости полосы соответствует новое значение давления воздуха в воздушных ножах при неизменной толщине покрытия. Так, если скорость движения полосы увеличивается, то для поддержания толщины покрытия на заданном уровне давление воздуха в воздушных ножах также увеличивается, и наоборот.Допустим, что температура цинково. го расплава отклоняется от заданной, например становится выше заданной. При этом на выходе схемы сравнения 22 появляется отрицательный сигнал рассогласования, который поступает на входы блоков суммирования 11 и 12. На их выходах также появляются отрицательные сигналы, которые усиливаются усилителями 13 и 14 и подаются на входы двигателей 15 и 16 клапанов 5 и 6, Заслонки клапанов уменьшают давление воздуха в воздушных ножах 1 и 2 до тех пор, пока на входах блоков суммирования 11 и 12 сигналы от схемы сравнения 22 и датчиков давления 9 и 10 взаимно не уравновесятся.Так как при повышении температуры вязкость цинкового расплава уменьшается, то для поддержания толщины по.крытия, равной заданной, необходимоснизить давление воздуха в воздушныхножах, Если температура цинкового рас.плава падает, то на выходе схемы сравнения 22 появляется положительный сигнал, который подается на вход блоков суммирования 11 и 12. На выходе последних появляются положительные сигналы,:.которые усиливаются усилителя-ми 13 и 14 и подаются на двигатели 15и 16 клапанов 5 и 6. Заслонки клапанов 5 и 6 увеливают давление воздуха в воздушных ножах, что необходимо для сдувания с оцинкованной полосы излишнего расплава цинка.Известно, что при определенном (заданном) значении толщины покрытия существует прямая зависимость между давлением воздуха в воздушном ноже и. скоростью движения полосы. Поэтому при прочих равных условиях, изменяя коэФФициент пропорциональности между давлением воздуха в воздушном ноже и скоростью полосы в блоках суммирования 11 и 12, можно задать различную толщины покрытия. Для этого предлвгаемое устройство снабжено блоками задания толщины покрытия 17 и 18, выходы которых соединены с блоками суммирования 11 и 12, Задавая различную толщину покрытия в блоках 17 и 18, можно получать требуемую толщину покрытия. Так для уменьшения заданной толщины покрытия при одной и той же скорости полосы необходимо удалить изли- . шек расплава цинка с оцинкованной полосы, что достигается увеличением давления воздуха в воздушных ножах 1 и 2. Для этого необходимо увеличить коэФФициент пропорциональности между давлением воздуха в воздушных ножах искоростью полосы в блоках суммирова"ния 11 и 12. Это осуществляется выдачей положительного сигнала из блоков задания толщины 17 и 18 в блоки суммирования 11 и 12, на выходах блоков появляются также положительные сигналы, усиливаемые усилителями 13 и 14. Сигналы с усилителей 13 и 14 поступа"ют на двигатели 15 и 16 клапанов 5 и 6. Заслонки клапанов открываются и увеличивают давление воздуха в воздушных ножах 1 и 2. Увеличение давления воздуха происходит до тех пор, пока сигналы датчиков 9 и 10 не уравновесят сигналы блоков 17 и 18 на входах блоков суммирования 11 и 12. Дляувеличения заданной толщины покрытияформула изобретения УИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Патент ФРГ У 2124302, клкл. С 23 С 1/14, опублик. 1970.2. Авторское свидетельство СССРй 606897, кл. С 23 С 1/14, 1978. 7 9108 при прочих равных условиях необходимо выдать иэ блоков 17 и 18 отрица,тельные сигналы на входы блоков суммирования 11 и 12. Давление воздуха в воздушных ножах 1 и 2 уменьшается % и при постоянной скорости движения полосы толщина покрытия увеличивается.Будем считать, что температура расплава цинка в ванне равна заданной, скорость движения полосы поддер О живается неизменной, толщина покры-тия равна заданной блоками 17 и 18,Допустим, что в процессе цинкования расстояние между воздушным ножом 1 и полосой 34. стало больше эа" 1 ф данного. При этом на выходе схемы/ сравнения 27 появляется положительный сигнал рассогласования, который поступает на вход блока суммирования 11. На его выходе также появляется поло жительный сигнал, который усиливается усилителем 13 и подается на двига" тель 15 клапана 5, Заслонка клапана 5 открывается и увеличивает давление воздуха в воздушном ноже 1 до тех 25 пор, пока на входе блока суммирования 11 сигналы датчика 9 и схемы срав" нения 27 взаимно не уравновесятся. При увеличении расстояния от воздушного ножа до полосы для поддержания ЗЭ заданной толщины покрытия необходимо увеличить давление воздуха в воздушных ножах, и наоборот при уменьшении расстояния от воздушных ножей до полосы для поддержания заданной тол- з щины покрытия давление воздуха в воздушных ножах необходимо уменьшить.Предложенное устройство позволяет получить различную толщину покрытия с лицевой и обратной сторон полосы - 4 о дифференцированного покрытия. Для этого в блоках 17 и 18 задают различную толщину покрытия.Испытания опытного образца предложенного устройства на агрегате горя з чего цинкования показываются, что при помощи этого устройства можно полу" чать оцинкованную полосу высокого качества с отклонением толщины покрытия от заданной ф 4 мкм. При помощи этого устройства можно также получить оцинкованную полосу с дифференцированным покрытием, причем минимальная толщйна покрытия с обратной стороны полосы 8- 12 мкм, а толщина покрытия с лицевой стороны 35-45 мкм.Экономический эффект от внедрения системы составляет 119250 руб. Устройство для автоматического регулирования толщины покрытия в процессе горячего цинкования, содержащее воздушные ножи, датчик давления воздуха в ножах, датчик скорости полосы, узел корректировки давления воздуха в ножах по температуре расплава цинка, блок суммирования сигналов дат. чиков и регулятор подачи воздуха к ножам, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с.целью получения заданной толщины покрытия и улучшения качества оцинкованной полосы путем стабилизации толщины покрытия при износе устройств, транспортирующих полосу, оно снабжено блоком задания толщины покрытия, выход которого соединен с вхо-, дом блока суммирования, и узлом автоматической корректировки давления воздуха в воздушных ножах в зависимости от изменения расстояния от воздушных ножей до полосы, состоящим из датчика расстояния, блока задания расстояния и схемы сравнения, выход которой соединен с входом блока суммирования.Редактор Заказ 10 ород, ул. Про 0/6 Тираж 1069 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 1103 Иосква ЖРау Филиал ППП "Патент", г. Ужкомитета СССРи открытийская наб, д,оектоо В Бутягаписное тная,