Устройство для разливки расплава Советский патент 1985 года по МПК B22D39/00 

Изобретенир относится к металлургии, а именно к устройствам для дозированной расплава. Известна система для aBTOMaTWiecкого дозирования жидкого металла, содержащая герметизированный ковш для жидкого металла, блок электропневматического управления, блок автоматического контроля, датчик металла на сливе, манометрический дифференциальньгй датчик давления, аккумулирующую емкость Ci J. Недостатками этого устройства являются сложность конструкции, необходимость пневмовакуумной системы регулирования. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для разливки расплава, содержащее ванну с расплавом, электромагнитный насос, интегратор расхода, выход которого соединен с блоком управления источника питания насоса 2, Дозированная разливка расплава осуществляется следующим образом. После включения насоса жидкий металл, заполняя трубопровод, проходит через рабочий участок датчика скорости ( расхода | и выливается в литейную Форму, (игнал от датчика скорости (расхода ) поступает на интегратор расхода. Как только уровень выходного сигнала тЛ тегратора расхода достигает установленного задатчиком дозы, срабатьгаает блок управления насосом и подача металла в литейную форму прекращается. Недостатком устройства является его ограниченное применение при разливке высокотемпературных жидких металлов из-за ненадежной работы датчика скорости (.расхода). Кроме того, применение датчика расхода (скорости предусматривает дополнительный источник питания, имеет сравнительно большие габариты и требует изготовления трубопровода из немагнитного материала. Цель изобретения - повышение надеж ности дозирования металла. Указанная цель достигается тем, что устройство для разливки расплава содержащее ванну с расплавом, злектромагнитньгй насос и интегратор расхода, выход которого соединен с блоком управления источника питания насоса снабжено датчиком напряжения, датчиком тока, птутттом, сумматором, пядят-чиком поиторярмости цикля и чадатчиком лоаы, причем пыход датчика напряжения соединен с первым входом сумматора, шунт соединен с датчиком тока, выход которого соединен с вто рым входом сумматора, выход которого соединен с первьм входом интегратора расхода, второй вход которого соединен с первьм выходом задатчика повторяемости цикла, второй выход которого с входом задатчика дозы, выход которого соединен с входом блока управления источника питания насоса. На чертеже схематически показано предлагаемое устройство для разливки расплава. Устройство включает в себя раздаточную ванну 1 с расплавом, электромагнитный насос 2, задатчик 3 дозы, соединенный с входом блока 4 управления источника питания насоса, задат-. чик 5 повторяемости цикла, соединенный с задатчиком 3 дозы и с интегратором f расхода, выход которого соединен с блоком 4, шунт 7, датчик 8 напряжения на насосе и датчик 9 тока насоса,, соединенные с сумматором 10, выход которого подключен к интегратору 6 расхода. Устройство содержит также заливочную емкость 11. Задатчик 3 дозы представляет собой, например, отградуированный переменный резистор. Блок 4 представляет собой источник питания, например, с фазоимпульсным тиристорным управлением. Задатчик 5 повторяемости цикла - это программное устройство, состоящее, например, из электродвигателя с редуктором и вращающегося барабана с контактами. Р1нтегратор 6 расхода представляет собой усилитель (выполненный на транзисторах или микросхемах), на входе которого находится резистор, а в цепи обратной связи - конденсатор. Датчик 9 тока представляет собой усилитель (вьшолненный на транзисторах или микросхемах), на вход которого подается напряжение с шунта 7. Датчик 8 напряжения можно также выполнить и виде усилителя, на вход которого подается напряжение, подводимое к насосу, или в виде делителя, состоящего из последовательно соединенных резисторов, Сумматор 10 представляет собой, например, операционный усилитель (выполненн ый на транзисторах или микросхемах ), кп днух входах которого и в его цепи обратной связи находятся резисторы. Устройство работает следующим образом. С началом цикла дозирования с задатчика 5 повторяемости цикла подает ся сигнал начала цикла на задатчик 3 дозы и разрешения на интегрирование на интегратор 6 расхода. С задатчика 3 дозы поступает сигнал задания дозы на первый вход блока А управления источника питания насоса, который определяет величину тока электро магнитного насоса . и величину подво димого к нему напряжения. При протекании тока через электромагнитный на сос 2 происходит откачка расплава из ванны 1 -в заливочную емкость 1I. При этом с шунта 7, находящегося в цепи питания электромагнитного насоса 2, на вход датчика 9 тока поступает сиг нал, пропорциональный току насоса, а напряжение на насосе подается на вхо датчика 8 напряжения на насосе. С датчиков 8 и 9 на вход суммирующего устройства 10 подаются сигналы, пропорциональные напрггжению на насосе и току насоса. В сумматоре 10 происх дит алгебраическое сложение этих сигналов (из первого вычитается второй). При этом на выходе сумматора 10 получают сигнал, пропорциональный скорости движения расплава. Это вытекает из того, что скорость движения расплава пропорциональна наводимой в расплав ЭДС, которая равна напряжению, подводимому к каналу, за вычетом падения напряжения на активном сопротивлении. Сигнал, пропорциональный скорости движения расплава (расходу), подается на вход интегратора 6 расхода. С выхода интегратора 6 расхода сигнал, пропорциональный уже дозе (количеству металлаJ, поступает на второй вход блока 4 управления источника питания насоса, где сравнивается (вычитается ) с сигналом задания дозы задатчика 3 дозы. По истечеНИИ заданной дозы расплава сигнал на выходе блока А управления источник я питания насося, зависящий от сочтиошения сигналов на его РХОДДУ, становится равным нулю. При этом напряжение на насосе и ток насоса становятся равными нулю (отсутств тот ), откялка металла прекращается. Задатчик повторяемости цикла снимает сигнал с выхода интегратора 6 расхода, например замыкает его выход с входом, и подает сигнал на задатчик 3 дозы, ко-торый снимает сигнал задания позм с входа блока 4 управления источника питания насоса. Система регулирования готова к началу следующего цикла. |Настройка суммирующего устройства Осуществляется таким образом, при наличии напряжения на насосе (тока насоса), но при нулевой скорости движения расплава (например, при отсутствии потока возбуждения насоса ), его выходной сигнал был равен нулю. Таким образом, предлагаемое устройство может успешно применяться при разливке высокотемпературных жидких металлов за счет того, что устраняется необходимость применения ненадежftoro датчика расхода, а расход (скорость расплава) измеряется косвенным путем. Применение датчиков напряжения и тока в устройстве позволяет значительно упростить его конструкцию вследствие того, что не требуется применение специального устройства ( датчика расхода), имеющего магнитную систему для создания магнитного поля в активной зоне датчика расхода и требующего применения дополнительного источника питания; устраняется сложная проблема теплоизоляции датчика расхода от трубопровода, особенно при аовьтенной температуре. Кроме того, устройство не требует изготовления трубопровода из немагнитного материала, годовой экономический эффект может составить 2740 руб. на одну установку путем сокращения потребления электроэнергии на возмещение тепловых потерь и непрерьганую циркуляцию расплава при повьппенной температуре.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗЛИВКИ РАСПЛАВА, содержащее ванну с расплавом, электромагнитный насос и интегратор расхода, выход которого соединен с блоком управления источника питания насоса, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности дозирования металла, оно снабжено датчиком напряжения, датчиком тока, шунтом, сумматором, задатчиком повторяемости цикла и задатчиком дозы, причем выход датчика напряжения соединеи с первым входом сумматора, шунт соединен с датчиком тока, выход которого соединен с вторым входом сумматора, выход которого соединен с первьм входом интегратора расхода, второй вход которого соединен с первым выходом задатчика повторяейости цикла, второй выход которого соединен с входом задатчика дозы, выход которого (Л соединен с входом блока управления источника питания насоса.