Устройство для автоматического управления режимом работы кристаллизатора Советский патент 1986 года по МПК B22D11/16 

1 1

Изобретение относится к литейному производству, а именно к непрерывному литью металлов вьщавливанием расплавленной массы, литью в трубчатые литейные формы с открытыми конусами, и может быть использовано в системах автоматического управления режимом работы установок непрерывной разливки металла.

Цель изобретения - повышение производительности машины непрерывного итья металла (МНЛМ) и повьшение качества поверхности отливаемого слитка.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства автоматического управления режимом работы кристаллизатора.

Устройство содержит датчик 1 температуры воды на входе в кристаллизатор, датчик 2 температуры воды на выходе из кристаллизатора, датчики 3 усилия вытягивания слитка из кристаллизатора , выходы которых соединены с входом первого нормирующего преобразователя 4, сумматор 5, выходы которого соединены с выходами датчиков 1 и 2 температуры, первую схему 6 сравнения, первый вход которой соединен с выходом первого нор- мирунлцего преобразователя 4, а второй вход соединен с выходом задатчи- ка 7 предельного нижнего значения усилия вытягивания.слитка, дифференциатор 8 5 вход которого соединен с выходом сумматора 5, первьй триггер Шмидта 9, вход которого соединен с выходом первой схемы 6 сравнения, второй нормирующий преобразователь 10, вход которого соединен с выходом дифференциатора 8, реле 11 времени, вход которого соединен с выходом первого триггера Шмидта, вторая схема 12 сравнения, первый вход которой соединен с вькодом второго нормирующего преобразователя 10, а второй вход соединен с выходом за- датчика 13 предельного значения скорости изменения разности температур, второй триггер Шмидта 14, вход которого соединен с выходом второй схемы 12 сравнения, а вькод - с первым входом схемы 15 совпадения, второй вход которой соединен с выходом рее 11 времени, а выход - с входом моторного задатчика 16 скорости разливки, выход которого соединен с входом электропривода 17 вытягивания слитка.

0

fS

20

25

143172

Устройство работает следующим образом.

При уменьшении усилия вытягивания слитка из кристаллиазтора, сих- g нал от датчика 3 усилия вытягивания слитка из кристаллизатора нормируется в первом нормирующем преобразователе 4 и поступает на первую схему 6 сравнения, где сравнивается с сигналом от задатчика 7 предельного нижнего значения усилия вытягивания слитка. Если сигнал с-выхода первого нормирующего преобразователя 4 оказывается ниже уровня сигнала от задатчика 7, то возникший сигнал разности превышает порог сравнения первого триггера Шмидта 9, и триггер меняет свое состояние, запуская реле 11 времени.

Если время снижения усилия вытягивания оказывается больше времени, установленного в реле 11 времени, то последнее срабатывает, выдавая на второй вход схемы совпадения сигнал первого условия прорыва оболочки слитка. При прорыве оболочки слитка улучшается тепловой контакт между стенками кристаллизатора и металлом, при этом начинает резко увеличиваться разность температур между входящей в кристаллизатор охлаждающей жидкостью, измеряемой датчиком 1 температуры, и выходящей из кристаллизатора, измеряемой датчиком 2 температуры. Сигналы с датчиков 1 и 2 температуры вычитаются один из другого в сумматоре 5. С выхода сумматора 5 сигнал разности температур поступает на дифференциатор 8, который преобразует сигнал разности температур в скорость изменения разности температур. Далее сигнал нормируется во втором нормирующем преобразователе 10 и сравнивается с сигналом задатчика 13 предельного значения производной изменения разности температур на второй схеме 12 сравнения, выход которой подключен к выходу второго триггера Шмидта 14 с порогом срабатывания. Если скорость изменения разности температур находится в допустимых пределах, то с выхода второго нормирующего преобразователя 10 на вторую схему 12 сравнения поступает сигнал меньшего уровня, чем сигнал от задатчика 13, и уровень сигнала с выхода второй схемы 12 сравнения недостаточен для срабатывания второ30

5

0

5

50

55

го триггера Шмидта 14. При прорыве оболочки слитка разность температур резко растет и, следовательно, растет величина скорости изменения разности температур, что приводит к превышению уровня сигнала над заданным задатчиком 13. По превьшении уровня сигнала вьше порога срабатывания второго триггера Шмидта 14 последний меняет свое состояние и вьщает на первый вход схемы 15 сравнения сигнал второго условия прорыва оболочки слитка. При совпадении сигналов двух условий на выходе схемы 15 совпадения появляется сигнал, запускающий моторный задатчик 16 скорости разливки, который, воздействуя на электропривод 17, снижает скорость разливки до тех пор, пока сигнал усилия вытягивания не превы- .шает предельного нижнего значения от задатчика 7, при этом первый триггер Шмидта 9 возвращается в исходное состояние и на втором входе схемы 15 совпадения по истечении периода времени до конца очередного цикла реле 11 времени исчезает сигнал первого условия прорьша оболочки слитка, или сигнал скорости изменения разности температур снижается до уровня заданного задатчиком 13, при этом второй триггер Шмидта 14 возвращается в исходное состояние, и на первом входе схемы 15 сравнения исчезает сигнал второго условия прорыва оболочки слитка. Таким образом, на выходе схемы 15 совпадения исчезает сигнал совпадения, и схема возвращается в исходное состояние. В качестве датчика усилия вытягивания слитка из кристаллизатора может быть использован серийный измеритель усилия вытягивания типа ИУ-7321, в качестве остальных функциональных элементов устройства - Каскад.

Использование предлагаемого устройства позволяет повысить качество

отливаемого слитка путем уменьшения количества и величины дефектов на ei o поверхности, а также производительность к надежность машины непре- ьшного литья заготовок в среднем

на 0,5% за счет исключения необоснованного снижения скорости разливи вследствие неполной информации о прорыве оболочки слитка в кристаллизаторе.

Редактор С.Лисина

Заказ 826/17Тираж 757 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ПГШ Патент, г.Ужгород, ул.Проектная,

Составитель Г.Демин

Техред О.Неце Корректор А.Тяско