Способ прогнозирования прорывов металла на машине непрерывного литья заготовок и устройство для его осуществления
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Номер патента: 1502179
Авторы: Витковский, Демин, Кузнецов, Кузьминов, Лебедев, Тихановский, Шичков, Щеголев
Текст
СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 15021 19) 2 Р 11/ ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТПРИ П(НТ СССР ИЗОБРЕТЕНИЯДЕТЕЛЬСТВУ СПИ Н АВТОРСКОМ 2(21 ( 2 4408449/31 - 18,02.88 3.08.89. Б ологодский рог 1 ашин ел ос олитехническии мен ния,Шичков новский А.Л. Ку В,М,Ви ,Демин слитка из кр возвратно-по минов,патепьном ег овскии,В,И,Лебедев знецов, Г, ПЩеголев69, 18, 046 (088, 8)вторское свидетельст26, кл. В 22 0 11/16орское свидетельство867, кл. В 22) 11/16 во СССР 1981. СССР 1985. ка ИРОВАНИЯ ПРОРЫВОВЕПРЕРЫВНОГО ЛИТЬЯТВО ДЛЯ ЕГО ОСУ(54) СПОСОБ ПРОГН МЕТАЛЛА НА МАШИНЕ ЗАГОТОВОК И УСТРО ЩЕ СТВЛЕНИЯ (5 7) Изобретение лургии, а именно ливке металлов, и носит метал азнепрерыв реднаэна ено дл Изобретение относитсягии, а именно к непрерывнме таллов,1 еталлур- разливке зование озможно сталлизатор их преоб игнала о ля формнроти разрыва Пунктирн чки оболо ми ли е, ко (с точ ль иэ бретени достове о выше ями на фиг, 2 по ежности и Нказаны кри нормальную аварийно о орые ктеризуютналичияя) работ е 1 представлена бло прогнозирования пр машине непрерывног на фиг, 2 - времен оты устройства, на аны характер из составлякцих усили фиг ств ки зрения рывов лить устрои металл асио одвисан олуперио кристаллизатора де ег я ди -заготов ижения вверх Наличие жеам ковисан итк мене и пока ытяа Г еременных ивания сл личение ка таллиэат и наличи к Р ствунзц аваи.усилия на роозирования прорывов металла на е непрерывного литья заготовок, изобретения - повышение надежи достоверности. Измеряют перею составляющую усилия вытягиваисталлиэатора при нии, частоту качания кристаллизатораи переменную ссставлякщую усилия состороны оболочки слитка на первыйпосле кристаллизатора ролик, Определяют среднее значение сумм модулейотклонений усилия вытягивания слитна первый после кристаллизатора ролик от значений этих усилий в двухсоседних полупериодах движения кристаплизатора вверх. Если вычисленныесуммы одновременно превышают заданнызначения, то фиксируют наличие аварийно опасного зависания оболочкислитка и прогнозируют воэможность еепрорыва. 2 с,п, ф-лы, 2 ил. асного зависания слитк сталлиэаторе сопровождается при подъеме последнего резким усилия вытягивания и соот10 Устройство работает следующим образом.Сигнал с датчика 1 переменной составляющей усилия вытягивания слитка и датчика 2 переменной составляющей усилия на ролик подается на полосовые лерестраиваемые фильтры, выполненные 3 - 150217процессом уменьшения усилия на первыйпосле кристаллизаторд ролик. Причемпри обрыве оболочки в кристаллизатореусилия вытягивания слитка в этом же5полупериоде движения кристаллизаторазатем снижается, а усилие на роликвозрастает.Форма этих кривых показана нафиг. 2 сплошными линиями,Устройство прогнозирования прорывов металла на машине непрерывноголитья заготовок содержит датчик 1 переменной составляющей усилия вытягивания слитка из кристаллизатора, датчик 2 усилия на первый после кристаллизатора ролик, первый и второй управляемые лолосовые фильтры 3 и 4,первый и второй аналого-цифровые преобразователи (АЦП) 5 и 6, управляемый 20генератор 7 тактовых импульсов, задатчик 8 частоты качания кристаллизатора, первую и вторую дискретные многоразрядные линии 9 и 1 О задержки,первую и вторую схемы 11 и 12 сравнения, первый и второй счетчики 13 и 14числа реализаций, первый и второйнакапливающие сумматоры 15 и 16, первый и второй формирователи 17 и 18перехода сигналов через пО", первый 30и второй делители 19 и 20, первый ивторой пороговые элементы 21 и 22,первый и второй задатчики 23 и 24 порога сравнения, управляемый элемент25 задержки, задатчик 26 скоростивытягивания слитка, схему И 27, сигнализатор 28Причем датчик 1 и 2 соединен свходом управляемого полосового фильтра З,второй вход которого соединен с 40зддатчиком 8 частоты качания кристаллизатора, выход фильтра соединен свходом первого аналого-цифрового преобразователя 5, тактовый вход которого соединен с выходом управляемого 45тактового генератора 7, вход которогосоединен с задатчиком частоты качания кристаллизатора, первый выходпервого АЦН соединен с входом первойдискретной линии 9 задержки и первымвходом схемы 11 сравнения, второйвход которого соединен с выходом линии 9 задержки, выход схемы сравнениясоединен с входом первого накапливающего сумматора 15, управляющий входкоторого соединен с вторым выходомпервого формирователя сигнала перехода переменной составляющей через"0", второй выход которого связан с первым входом первого счетчика числареализаций, нход с выходом первогофильтра, выход первого накапливающего сумматора соединен с входом первого делителя 19, второй вход которогосвязан с счетчиком 13 числа реализаций, второй вход которого соединен свторым выходом аналого-цифровогопреобразователя - АЦП 5, выход первого делителя соединен с первым входомцифрового порогового элемента 21,второй вход которого соединен с задатчиком 23 порога сраннения, выходпорогового элемента соединен с входом элемента 25 задержки (управляемым одновибратором), второй вход коорого соединен с задатчиком скоростивытягивания слитка из кристдллизатора, а выход одновибратора соединен спервым входом схемы И 27, выход датчика 2 переменной составляющей усилия вытягивания Слитка соединен свходом управляемого полосового фильтра 4, улранляющий вход которого соединен с зацатчиком 8 частоты качаниякристаллизаторд, ныход фильтра соединен с входом АЦП 6, тактовый нход которого связан с управляемым генератором 7, выход АЦП связан с входом дискретной линии 10 задержки и первымвходом второй схемы 12 сравнения,второй вход которой соединен с выходом фильтра, выход схемы сравнениясвязан с входом накапливающего сумматора 16, упранлякиций вход которогосоединен с вторым выходом формирователя 18 перехода сигнала переменнойсоставляющей через 0, выход накапливающего сумматора подан на вход делителя 20 второй вход которого связанс выходом второго счетчика 14 числареализаций, второй вход которого соединен со вторым выходом АЦП 6, выходделителя 20 связан с входом цифровогопорогового элемента 22, второй входкоторого соединен с выходом эадатчика 24 порога сравнения, выход порогового элемента соединен с вторым входом схемы И 27, выход схемы И соединен с входом сигнализатора 28, 502179на операционньх усилителях; полоса пропускания фильтровьР = (7 - 9)Гкизменяется по сигналам с задатчика 8 частоты к качания кристаллизатора,с5 сигналы с выхода фильтров 3 и 4 пос" тупают на входы аналого-цифровых преобразователей АЦП 5 и 6, которые работают от генератора 7 тактовых им пульсов с выходной частотой Г- = 2 КГк. Сигнал переполнения с выхода счетчиков АЦП является тактовым для линий 9 и 1 О задержки. С выхода АЦП снимаются сигналы Р , РЬ, которые поступа ют на дискретные линии задержки, выполненные на параллельных многоразрядных регистрах сдвига. Длина линии задержки равна Ь2 К, где К = (7-9) выбрано из условия пропускания основ ной энергии сигнала, Сигналы Р РУ 1 э снимаемые с линий задержки, и Р + + 2 К, Р + 2 Кр, снимаемые с выхода фильтров, подаются на схемы сравнения, представляющие собой комбинационные 25 многоразрядные сумматоры, в которых выполняются операции вычисленияйР, =Р; - Р,1 + 2 Кги аР 1 Р -Р + 2 Кр .В момент перехода сигналов, снимаемых 30 с фильтров через "0" с положительным знаком производной, начинают работать накапливающие сумматоры 15 и 16, выполняющие операции35к крА с дР; и. В, аРЬс=1 Ь 1Величины Ки К) определяются счетчиками 13 и 14 путем счета тактовых им п пульсов эа время цикла движения кристаллиэатора вверх, В момент перехода11 11через 0 с отрицательным знаком про изводной сигнала Р и с положительным знаком производной сигнала Р происхо дит считывание Аи В с выходовкс рнакапливакщих сумматоров в делители 19 и 20, где выполняются операции Ак/Кк,и Вкр/Кр, Таким образом определяются средние значения отклонений 501 Ре) - Р(е - ) э, 1 Р(е) - Р(е -)1, . где С- величина периода качаниякристаллизаторар1 г -АРа Рг + 2 Кс 1 55 Эти величины после делителей поступают на входы цифровых пороговых элементов 21 и 22, представляющих собой схемы сравнения, реализующиефункциюБ1 А ) В 1 БО А 4 В).Величины и, и г 1,р выбираются из конкретных условий разливки и выставляются на задатчиках 23 и 24. Цифровыепороговые элементы формируют на выходе сигналы логической единицы, если Акс ф 1 и Вкр1 и сигналы логиче с к их нул ей, е сли А к, 1с и В кр 4 ЧоПри формировании логической единицына выходе порогового элемента 21 онпоступает на вход элемента 25 задержки (одновибратор), величина задержкикоторогор Ь= КиФгде Ь - расстояние по оси машины отнижнего торца кристаллизатора допервого поддерживакщего ролика, накотором измеряется величина усилиясо стороны оболочки слитка; Ч - скорость вытягивания слитка иэ кристаллиэатора, вводимая с эадатчика 26;Км - коэффицнент, зависящий от механических характеристик оболочки слитка, который определяется опытнымпутем.При наличии сигналов логическихединиц на обоих входах схемы И 27фиксируется факт зависания слитка,требующий снижения скорости разливкиили увеличения расхода шлакообраэующей смеси. Сигнал выводится на сигнализатор 28, установленный на пульте оператора, Таким образом указанное устройство реализует возможностьобнаружения предпрорывных ситуацийи позволяет увеличить выход годногометалла эа счет прогнозирования прорывов слитка под кристаллизатором,связанных с зависанием слитка в нем,Устройство реализуется на элементах вычислительной техники серийновыпускаемых промышленностью,П р и м е р. В процессе непрерывной разливки металла в крнсталлиэатор подают сталь марки Ст 3. сп ивытягивают иэ него слиток сечением250 л 1290 мм со скоростью 0,8 м/мин.На зеркало металла в кристаллизатореподают шлакообразуюцую смесь с удельным расходом 0,8 кг/т, Нлакообраэующая смесь системы СаО - 510 р - Л 1 ОЬФ 3СаО1,0; температура плавления510 г.смеси 1150 С. Подвод металла осуществляется через погружной стакан поцентру кристаллизатора. Кристаллизатору сообщают возвратно-поступательное движение с амплитудой 10 мм ичастотой 60 мин ( Гц), Усилия вытягивания слитка из кристаллизатораизмеряют с помощью силоиэмерительногс тенэометрического датчика типаДСТБ, установленного на шатуне механизма возвратно-поступательного движения кристаллиэатора, Первый роликсекции 0 эоны вторичного охлаждения оборудован силоизмерительным тензодатчиком типа ДСТБ и расположен нарасстоянии 0,135 м от нижнего торцакристаллиэатора. 20В этом случае полоса пропусканияперестраиваемых фильтров составилаАР = 8 Гц. С фильтров снимаются переменные составляющие сигналов изменения усилия вытягивания слитка из 25кристаллиэатора и усилия на ролик,оборудованный силоизмерителем, которые через аналого-цифровые преобразователи поступают на дискретные линии задержки, длина которых для данных условий разливки составляетЬ = 2 К = 2714 разрядов,Сигналы, снимаемые с линий задержкии выхода АЦП, поступают на схемысравнения, а затем на накапливающиесумматоры. Причем для данных условийразливки величины определяемых сумммодулей отклонений усилий в двухсоседних полупериодах при движениикристаллизатора вверх составляют 40тр.Акрб Р; =Р - Р +1-1+ 2 Кр = 1,4 т,а их средние значенияЛ =Р - Р +2 К =1 03 т"-к =рВ =Р - Р + 2 Кг= 0 2 т.55 Сравнивают полученные значения с заданными, причем величины сигналов гр и г 1,р , формируемых задатчиков в зависимости от конкретных условий разливки, пля этих режимов разливкисостдвляют соответственноЧг= 1,6 т;г 1 р= 0,22 т.Через 20 мин разливки вследствиеуменьшения подачи шлакообразующейсмеси произошло нарушение в работешлакового гарнисажа в кристаллиэдторе, которое привело к кратковременному зависанию оболочки слитка.Величины Лк и Вкр увеличились и достигли значений 12,6 и 2,3 т соответственно, Аналогично возросла и велпчннд А и В, до значений 1,8 и О, 4 т соответственно, Поскольку в этом случаеА,) г, а Вк) гр,то на выходе цифровых пороговых элементов сформированы сигналы.логических единиц,Сигнал с порогового элемента .21подается через элемент задержки сГь = 0,08 с на первый вход схемы И, асигнал выхода порогового элемента подается на второй вход схемы И, на выходе которой формируется сигнал логической единицы, что свидетельатвует об опасном нарушении режима работы МНЛЗ,Использование способа прогнозирования прорывов металла на машине непрерывного литья заготовок и устройство для его осуществления позволяетпо сравнению с существующими повыситьвероятность однозначного прогнозирования разрывов оболочки слитка, вызванных аварийно опасным зависаниемее в кристаллизаторе, и этим путемсократить простои оборудования и повысить производительность технологического процесса разливки,Ф о р м у л а и з обретения1, Способ прогнозирования прорывов металла на машине непрерывного литья заготовок, включающий измерение переменной составлякщей усилия вытягивания слитка из кристаллиэатора при его возвратно-поступательном движении и прогнозирование прорывов металла по результатам измерений, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности и достоверности, дополнительно измеряют частоту качания кристаллиэатора и переменную составляющую усилия со стороныоболочки слитка на первом после кристаллизатора ролике, в полосе частот, кратной частоте качания кристаллиэатора, определяют среднее значение сумм модулей отклонений усилия вытягивания слитка из кристаллизатора и усилия на первый после кристаллизатора ролик от значений этих усилий в других соседних полупериодах движения 10 кристаллиэатора вверх, сравнивают эти суммы с задаваемыми для данных режимов разливки значениями и при одновременном превышении суммами заданных значений фиксируют наличие аварийно опасного зависания оболочки слитка ипрогнозируют воэможность ее прорыва. 2. Устройство для прогнозирования прорывов металла на машине непрерывно-,0 го литья заготовок, содержащее датчик переменной составляющей усилия вытягивания слитка из кристаллизатора, первый пороговый элемент, первый элемент сравнения, первый и второй за датчики порога сравнения и сигнализатор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и достоверности прогнозирования, оно дополнительно содержит датчик пере менной составляющей усилия на ролик под кристаллизатором, первый и второй управляемые полосовые фильтры, первый и второй аналого-цифровые преобразователи, управляемый генератор такто -35 вых импульсов, задатчик частоты качания кристаллизатора, первую и вторую линии задержки переменной длины, первый и второй счетчики, вторую схему сравнения, первый и второй накапли вающив сумматоры, первый и второй формирователи переходов сигналов через О, первый и второй делители, второй пороговый элемент, управляемый элемент задержки, задатчик скорости вытягивания слитка и схему И, причем выход датчика переменной составляющей усилия вытягивания слитка из кристаллизатора соединен с входом первого управляемого полосового фильт ра, второй вход которого соединен с.О задатчиком частоты качания кристаллизатора, выход первого фильтра соединен с входом первого аналого-цифрового преобразователя, тактовый вход ко"55 торого соединен с выходом управляемого тактового генератора, вход которого соединен с задатчиком частоты качания кристаллизатора, первый выход первого аналого-цифрового преобразователя соединен с первой линией задержки и первым входом первой схемы сравнения, второй вход которой соединен с выходом первой линии задержки, выход первой схемы сравнения соединен с входом первого накапливающего сумматора, управляющий вход которого соединен с первым выходом первого формирователя перехода сигнала черезО , второй выход которого соединен с первым входом первого счетчика , а вход - с выходом первого фильтра , выход первого накапливающего сумматора соединен с первым входом первого делит ел я , второй вход которого со един е н с выходом первого счетчика , в тор ой вход которого соединен с вторым вьгход ом аналого -цифрового пре о б р а зова тел я , вь 1 ход первого делителя со един ен с первым входом первого поро гово г о элемента, второй вход которого соединен с первым эад атчиком порога сравнения , выход по ро го во го элемента соединен с входом элемента задержки , второй вход которого соединен с з а- датчиком скорости вытягивания слитка , а выход - с первым входом схемы И , выход датчика переменной составляюще й усилия н а ролик и од кри с т алли з атором соединен с входом второго управляемого полосового фильтра, второй вход которого соединен с задатчиком частоты качания кристаллизатора, выход фильтра соединен с входом второго аналого-цифрового преобразователя, тактовый вход которого соединен с выходом управляемого тактового генератора, первый выход второго аналого-цифрового преобразователя соединен с второй линией задержки и первым входом второй схемы сравнения, второй вход которой соединен С выходом второй линии задержки, выход схемы сравнения связан с входом второго накапливающего сумматора, управляющий вход которого соединен с первым выходом второго формирователя перехода сигнала через "О", второй выход которого соединен с первым входом второго счетчика, а вход - с выходом второго фильтра, выход второго накапливакщего сумматора соединен с первым входом второго делителя, второй вход которого соединен с выходом второго счетчика, второй вход которого соединен с вторым выходом второго аналого-цифрового преобразо1502179 12 Из олок Из Клок Р 1 е 2 К Р,42 К Ра Рфг Составитель А.АбросимовРедактор С,Патрушева Техред Л.Олийнык Коррект борская Заказ 5005/13 Тираж 711ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и 113035, Москва, Ж, Раушская наб Подписн ытиям пр ГКНТ ССС 4/ твенно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагар Произ 10 вателя, выход первого делителя соединен с первым входом второго порогового элемента, второй вход которого соединен с вторым задатчиком по- с хоЕ Я-Р; 21:1Фз блокгР - Рф 7 ккюЕ 1 Р/-Р 2изЬ22 рога сравнения, выход второго порогового элемента соединен с вторымвходом схемы И, выход которой соединен с сигналиэатором,
СмотретьЗаявка
4408449, 18.02.1988
ВОЛОГОДСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ
ШИЧКОВ АЛЕКСАНДР НИКОЛАЕВИЧ, КУЗЬМИНОВ АЛЕКСАНДР ЛЕОНИДОВИЧ, ТИХАНОВСКИЙ ВЛАДИМИР АЛЕКСЕЕВИЧ, ВИТКОВСКИЙ ВИКТОР МЕЧЕСЛАВОВИЧ, КУЗНЕЦОВ БОРИС ГРИГОРЬЕВИЧ, ДЕМИН ГЕННАДИЙ ПЕТРОВИЧ, ЛЕБЕДЕВ ВЛАДИМИР ИЛЬИЧ, ЩЕГОЛЕВ АЛЬБЕРТ ПАВЛОВИЧ
МПК / Метки
МПК: B22D 11/16
Метки: заготовок, литья, машине, металла, непрерывного, прогнозирования, прорывов
Опубликовано: 23.08.1989
Код ссылки
<a href="https://patents.su/6-1502179-sposob-prognozirovaniya-proryvov-metalla-na-mashine-nepreryvnogo-litya-zagotovok-i-ustrojjstvo-dlya-ego-osushhestvleniya.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ прогнозирования прорывов металла на машине непрерывного литья заготовок и устройство для его осуществления</a>
Предыдущий патент: Способ управления процессом непрерывной разливки металла и устройство для его осуществления
Следующий патент: Центробежная литейная машина с вертикальной осью вращения
Случайный патент: Способ изготовления деталей