Устройство управления положением фурмы конвертера

(54) УСТРОЙСТВ Изобретение относится к областиконтроля процесса плавки в металлургической промышленности, в частностик управлению положением фурмы, и может быть осуществлено в конвертерных .цехах металлургических заводов,Известно устройство управленияположением фурмы, содержащее датчикположения фурмы относительно неподвижных конструкций конвертера, сединенный с регулятором, который,1 Окроме того, подключен к задатчику 1",1Однако устройство имеет низкуюточность, так как разгар футеровкйприводит к изменению уровня металла15и вследствие этого изменяется положение фурмы относительно уровня мео имеет низкуюгар футеровкиь периодическиизобретению содержашее датмеханически емеебедки рег зм, бо талла учет ство соля положенияатчик, роторзан с валомк, функцио-и корректио д кото делени ач овк нии футе ом поло ени Известно также устродержащее систему контрофурмы, имеющую сельсин-дкоторого механически свлебедки, сельсин-приемннальный преобразователь автоматики им. Х)И съезда КП ВЛЕНИЯ ПОЛОЖЕНИЕМ ФУРМЬНВЕРТЕРА рующий преобразователь, рамка кото - рого кинематически связана со статором сельсин-приемника, выполненного подвижным, Корректирующий преобразователь позволяет ввести в устройство коррекцию по контрольному измерению положения Фурмы с помощью металлического штыря, привариваемого к фурме 2 Однако устройство точность, так как раз в нем учипявается лиш Наиболее близким к является устройство,чик положения фурмы,соединенный с валом л щения фурмы, задатчик исполнительный мехапи разгара футеровки, вх соединен с блоком опр ства плавок по камна а выход - с регулятор899658 ственных признаков позволяет определить истинный разгар футеровки конвертера и произвести соответствующее управление положением фурмы.На фиг, 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства, нафиг, 2 - блок-схема вычислительногоблока.Устройство содержит вал лебедкипривода Фурмы 2, датчик 3 положенияФурмы, регулятор 4, задатчик 5,вычислительный блок 6, исполнительный механизм 7 привода фурмы, двига -тель 8 привода конвертера 9, измеритель 10 тока, измеритель 11 напряжения, блок 1 2 начала отсчета, электромагнитная муфта 13, измеритель 14угла наклона конвертера, блоки 15-17памяти, блок 18 фиксации моментапоявления шлака, ковш 19, функциональные преобразователи 20-21, сумматор 22, ( - положение конвертерапри продувке,- положение конвертера при выпуске металла) .Вычислительный блок содержит функ-,циональные преобразователи 20 и 21сумматор 22, узел 23 умножения,функциональный преобразователь 24,узел 25 деления, сумматор 26, узел27 возведения в степень, сумматоры28 и 29, функциональный преобразователь 30, узел 31 возведения в степень, узел 32 деления, узел 33 сравнения, сумматор 34, узел 35 умножения, сумматор 36, узел 37 умножения,узел 38 возведения в степень, узел39 умножения, узел 40 извлечениякорня, узел 41 умножения, сумматор42, узел 43 умножения, Функциональный преобразователь 44.Узлы вычислительно 1 о блока выполнены, например, на базе преобразователей Харьковского завода КИП 20-23,26-28, 30-31, 33-34, 36, 38, 40,42 - функциональные преобразователитипа ПФФ; 24, 25, 32, 35, 37, 41,43 - функциональные преобразователитипа ПЭФ; 29 - задатчик типа ДЗПФ,39 - переменный резистор,Вал лебедки 1 фурмы 2 механически соединен с датчиком 3 положенияфурмы, выход которого соединен срегулятором 4, Вход регулятора 4 соединен, кроме того, с эадатчиком 5и выходным функциональным преобразователем 44 вычислительного блока6. Выход регулятора 4 соединен сисполнительным механизмом 7 приводафурмы. Двигатель 8 привода конверте. Недостатком устройства являетсянизкая точ ность управления, таккак учет количества плавок по кампании Футеровки конвертера характеризует разгар футеровки конвертера с 5большой погрешностью. Кроме того,в случае торкретирования Футеровки,т.е., уменьшения разгара, известноеустройство не эффективно, так какего применение приводит к неправильному учету изменения уровня металлаи вследствие этого к неправильнойустановке Фурмы относительно уровняметалла.Цель изобретения - повышение точ Эности управления,Эта цель достигается тем, что устройство управления, содержащее датчикположение Фурмы, механически соединенный с валом лебедки привода Фур- ЗОмы, задатчик, соединенный с регулятором, подключенным к исполнительномумеханизму, дополнительно содержиттри блока памяти и измеритеЛь угланаклона конвертера, механически через ЭЭэлектромагнитную муфту соединенный сдвигателем привода конвертера, причем якорь двигателя привода конвертера электрически соединен с дополнительно вводимыми измерителями напря цжения и тока, выходы которых подключены к блокам памяти соединеннымс сумматором вычислительного блока,входы блоков памяти подключены, кроме того, к блоку начала отсчета, механически соединенного с двигателемпривода конвертера, выход измерителяугла наклона конвертера соединен через блок памяти с блоком фиксациимомента появления шлака, подключенным 4 Ок электромагнитной муфте, которая,кроме того, подключена к блоку начала отсчета, а выход блока памяти связан с входными функциональными преобразователями вычислительного блока,причем регулятор соединен с. выходнымФункциональным преобразователемвычислительного блока,При выпуске металла угол наклонаконвертера, при котором наступает момент появления шлака, является функцией массы шлака в конвертере и текущего радиуса эквивалентного цилиндраФутеровки (величины разгара футеровки конвертера). Ток нагрузки на якоИре двигателя привода конвертера является функцией названных величин инапряжения на якоре двигателя. Такимобразом, наличие перечисленных суще"7 8996У тройство управления положениемфурмы конвертера работает следующимобразом.Сигнал, пропорциональный положению фурмы относительно неподвижныхконструкций конвертера, поступает сдатчика 3 положения фурмы, приводимого во вращение валом лебедки 1привода фурмы 2, на регулятор 4.Туда же поступает сигнал, пропорциональный заданному значению положенияфурмы от задатчика 5, и величина,изменения положения фурмы в результате разгара футеровки от выходногофункционального преобразователя 44 13вычислительного блока 6. Регулятор4 управляет исполнительным механизмом 7 привода фурмы 2. При повалкеконвертера 9 для выпуска металладвигателем привода 8 поворот двигателя передается в блок 12 началаотсчета и на электромагнитную муфту13. Напряжение и ток нагрузки наякоре двигателя привода конвертераизмеряют соответстВенно измерителями 11 и 1 О. Измеренные значения поступают в блоки 16 и 15 памяти (вкачестве которых могут использоваться преобразователи Харьковского завода КИП) и отрабатываются ими.30При равенстве угла наклона конвертера 1 Оо от вертикали срабатываютконтакты в блоке начала отсчета,останавливающие блоки 16 и 15 памятина значениях напряжения и тока нагрузки, соответствующих моменту прохождения этого угла. Муфта 13 разомкнута, и поэтому вращение не передается на измеритель 14 угла наклонаконвертера. При прохождении минималь ного угла наклона конвертера, при котором возможно появление шлака примаксимальном его количестве (для условий 130-тонных конвертеров этотугол соответствует 60 от вертикали),4бсрабатывает контакт в блоке 12 начала отсчета, включающий электромагнитную муфту 13,При дальнейшем вращении двигателя8 привода конвертера 9 угол отрабаты"вается измерителем 14 угла наклонаконвертера и передается в блок 17 памяти. При появлении шлака срабатываетблок 18 фиксации момента появленияшлака, размыкающий электромагнитнуюмуфту 13 и блок 17 памяти, которыйфиксирует угол наклона конвертера отвертикальной оси в момент появленияшлака из сталевыпускного отверстия,Напряжения, пропорциоцальцы значениям параметров из блок в 16 ц 15, поступают ца сумматор 22 нычислитель - ного блока 6, а напряжение из блока 17 - ца входные фуцкциоцальцые преобразователи 20 ц 21 вычислительного блоха 6. В вычислительном блоке производится определение изменения положения фурмы, связанного с износом футеровки, которое с выходного функционального преобразователя 44 вычислительного блока 6 поступает на регулятор 4.Вычислительный блок работает следующим образом.Напряжение, пропорциональное углу наклона конвертера от вертикальной оси в момент появления шлака из ста- левыпускного отверстия, поступает в функциональные преобразователи 20 и 21, где соответственно определяются величины гд 1, асад Ч . Напряжение, пропорциональное последней величине, поступает в сумматор 26, в который, кроме того, поступает с функциональ-, ного преобразователя 24 напряжение, пропорциональное вычислительному значению текущего радиуса эквивалентного цилиндра футеровки конвертера. С выхода сумматора 26 снимается напряжение, пропорциональное величине асад Ч - Р, которое поступает в узлы 31, 41 и 25 соответственно воз. ведения в степень, умножения и деления. С выхода узла 31 в сумматор 36 поступает напряжение, пропорциональное величине (зс 19 Ч - В), в который, кроме того, поступает напряжение от узла 27 возведения в степень, пропорциональное величине Р , Суммарное напряжение, пропорциональное величине В - (асад 1 - Р. поступает в узел 40 извлечения корня, с выхо - да которого напряжение и опо иональное величине В - (асад Ч - В) поступает в узлы 41 умножения и 38 возведения в степень. С выхода узла 41 умножения на сумматор 42 поступает напряжение,пропорциональн е в 0,5(асад У - В) 1 В- (асад Ч - В) С выхода узла 38 возведения в степень в узел 37 умножения поступает налряжение, пропорциональное величине В 0 - аСФд Ч - В)ф% Туда же поступает напряжение, пропорциональное величине 19 , с функционального преобразователя 20. С выхода узла 37 умножения на сумматор 34 поступает напряжение, пропорциональноеас 9 Н - Й0,5 В агсып + 0,5(асуНХ 1(В - (ассоц Н - Й) + 0,253 В 10 0 9 8996 величине О, 666 Р сд Н (В - (ассу Н - Й)3 ф 8 узел 25 деления поступает напря - жение с функционального преобразователя 24 и с выхода последнего снимается напряжение, пропорциональноеасС М - Й величинеф которое поступает в функциональный преобразователь 30. С выхода функционального преобразователя в узел 35 умножения10 поступает напряжение, пропорциональас - Й ,ное величине агсэп ВТуда же поступает напряжение с узла 27 возведения в степень, Таким образом, с выхода узла 35 умножения в сумматор 42 поступает напряжение, пропорциональное величине о зв У+Я - :.ф 20С узла 27 возведения в степень напряжение поступает в узел 39 умножения, с выхода которого величина, пропорциональная 0,25 Л 6., поступает в сумматор 42. С выхода сумматора 42 снимается напряжение, пропорциональное величине58 30 пряжени с функционального преобразователя 24 и узла 27 возведения в степень, С выхоца сумматора 22 в узел 32 деления поступает напряжение, пропорциональное величине (1 - д О - с( - А Й - сЙ), туда же. Поступает напряжение, пропорционаЛьное величине ( д 6 + (уЙ + 4,8 Й ),. с сумматора 28, С выхода узла 32 деления в узел 33 сравнения поступает напряжение, пропорциональное величине О. Разностный сигнал от узла 33 сравнения поступает в функциональный преобразователь 24, который изменяетрассчитанное значение В таким образом, чтобы достичь равенство вычисленных значений С. Рассчитанное значение В поступает с функционального преобразователя 24 на функциональный преобразователь 44, где производится определение величины Ьи по формуле (1). Выходное напряжение с преобразователя 44 поступает на регулятор 6.Испытание макета устройства показало, что использование предлагаемого устройства управления позволяет повысить стойкость футеровки на 37., уменьшить количество плавок, сопровождающихся выбросами, на 5 Е.которое поступает в узел 43 умножения. С выхода функционального преобразователя 20 напряжение поступает35 в узел 23 умножения, куда одновременно поступает напряжение с функционального преобразователя 24, С выхода функционального преобразователя 23 в сумматор 29 поступает напряжение, пропорциональное величине 2 Р Й й 9 Ч, С выхода последнего снимается напряжение, пропорциональное величине (2 аУ - 2 Р В йдН), поступающее в узел 43 умножения. С выхода узла 43 умножения на сумматор 34 поступает напряжение, пропорциональное личин а 1 уИЧ)01 оюп 0,5(ос Ч) О,БЩС выхода сумматора 34 в узел 33 сравнения поступает напряжение, пропорциональное величине С. Напряжение5 пропорциональное .току нагрузки и напряжению на якоре двигателя привода конвертера поступает в сумматор 22, туда же одновременно поступает на Формул зобретения Устройство управления положением фурмы конвертера, содержащее датчик положения фурмы, механически соединенный с валом лебедки привода фурмы, эадатчик, соединенный с регулятором, подключенным к исполнительному механизму, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности управления, оно дополнительно содержит три блока памяти и измеритель угла наклона конвертера, механически через электромагнитную муфту соединенный с двигателем привода конвертера, причем якорь двигателя привода конвертера электрически соединен с дополнительно вводимыми измерителями напряжения и тока, выходы которых подключены к блокам памяти, соединенным с сумматором вычислительного блока, входы блоков памяти подключены, кроме того, к блоку начала отсчета, механически соединенного с двигателем привода конвертера, выход измерителя угла наклона конвертера соединен через блок памя899658 1 О 1ти с блоком фиксации момента появления алака, подключенным к электро"магнитной муфте, которая, кроме того, подключена к блоку начала отсчета, а выход блока памяти связанс входными функциональными преобразователями вычислительного блока,причем регулятор соединен с выходным функциональным преобразователемвычислительного блока.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 121. Сесселен ф. и др. Автоматизация кислородно-конверторного передела фосфористого чугуна методом 01.0. - Сб. "Автоматизация черной а металлургии", М., "Металлургия",1969, с. 313. 2. Авторское свидетельство СССР9326222, кл. С 21 С 5/30, 1969. 3, Авторское свидетельство СССР9359272, кл. С 21 С 5/30, 1970.899658Со ставите ль А. Абра симовРедактор И.Николайчук Техред И. Гайду Корректор 1 О.МакаренкоЧЗаказ 12075/35Тираж 586 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий13035, Москва, Ж, Раувская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4