Способ регулирования подачи шлакообразующей смеси в кристаллизатор машины непрерывного литья заготовок и устройство для его осуществления Советский патент 1987 года по МПК B22D11/06 

Изобретение относится к металлур- гии, конкретнее к непрерывной разлив- ке металлов,

Целью изобретения является улучшение качества слитка,

На чертеже приведена функциональная схема устройства, предназначенного для осуществления способа.

Устройство содержит измеритель 1 температуры жидкого металла 2, измеритель 3 температуры поверхности шлака 4, сумматор 5, усилители 6 и 7,исполнительный механизм 8, блок 9 сравнения, задатчик 10 расхода смеси.

аварийного режима, ком- сигнализатор 13 аварийнозадатчик 11 паратор 12, го режима.

При поступлении шлакообразующей смеси в кристаллизатор она расплавляется и покрывает поверхность жидкого металла тонким слоем. Этот слой защищает жидкий металл от контакта с атмосферным воздухом, тем самым предотвращает его вторичное окисление

Если толщина слоя шлака поддерживается на оптимальном уровне, то в процессе качания кристаллизатора жидкий щлак небольшими порциями затягивается в зону контакта слитка с рабочей стенкой, растекаясь по этой зоне, он выполняет роль смазки.

Если же толщина слоя шлака окажется чрезмерно большой, то часть шлака., особенно в области, прилегающей к стенкам кристаллизатора, будет переохлаждена и поэтому частично затвердеет. Такие кусочки частично затвердевшего шлака, проникая 0 зону контакта слитка с рабочей стенкой, резко ухудшают скольжение слитка относительно кристаллизатора, что в свою очередь ведет к увеличению по- раженности металла треищнами.

Чрезмерное уменьшение толщины слоя, шлака ведет также к негативным последствиям, в частности при движении кристаллизатора вниз, в области, прилегающей к рабочей стенке, возможно оголение поверхности жидкого металла, вследствие чего он будет интенсивно окисляться.

Таким образом, для получения качественного металла толщину слоя пшка следует поддерживать на оптималь- 55 достигла критической величины,т.е.

ном уровне.

О толщине шлаковой смеси можно судить по разности температур стали и шлака, что объясняется тем, что

0

5

0

5

0

5

0

5

0

теплопередача через слой шлака осуществляется по закону Фурье, а следовательно, на величину разности температур оказывают влияние только толщина слоя шлака и его теплопроводность. Влиянием изменения последнего фактора можно пренебречь, так как температура шлаковой смеси колеблется в небольшом диапазоне,

Таким образом, возрастание разности температур свидетельствует об увеличении толщины слоя шлака,поэтому в данном случае расход смеси необходимо уменьшить. И наоборот, при снижении разности температур расход смеси следует увеличить.

Устройство работает следующим образом.

Измерители 1 и 3 измеряют соответственно температуру жидкого металла 2 и температуру поверхности шлака 4. Сигналы с этих измерителей поступают на входы блока 5 сравнения, на выходе которого формируется сигнал, пропорциональный разности температур металла и шлака.

Этот сигнал поступает на вход усилителя 6 и вход блока 9 сравнения, на второй вход которого поступает сигнал с задатчика 10 расхода смеси, величина которого соответствует оптимальной разности температур. На выходе блока 9 сравнения формируется управляющий сигнал, который затем в усилителе 7 усиливается до мощности, необходимой для управления исполнительным механизмом 8, изменяющим расход шлакообразующей смеси.

В то же время в усилителе 6 сигнал усиливается до мощности, необходимой для управления компаратором 12. Если разность температур буде.т достаточно большой (что Свидетельствует о чрезмерном увеличении толщины слоя шлака, например, из-за неполадок в работе исполнительного механизма) , то компаратор 12 пропустит сигнал с задатчика 11 аварийного режима, на котором задается критическая величина разности температур, на вход сигнализатора 13, который дает сигнал (световой или звуковой) оператору. Если толщина слоя шлака

величина разности температур меньше заданной, то компаратор 12 не про- -пустит сигнал с задатчика 11 и сигнализатор 13 работать не будет.

Пример. При непрерывной разивке стали измеряют температуру жидого металла и температуру поверх- ости шлака. В некоторый момент вре-. ени значения температур составляют 5 ля металла. 1530 С, для шлака ., Ту 1180°С. На выходе сумматора ормируется сигнал, пропорциональный разности (1530-1180) . 350 с.Этот сигнал в блоке сравнения сравнивает- W

ся с сигналом, соответствующим оптимальной разности температур. Пусть в данном случае она равна 400 С.Таким образом, на выходе блока сравне- ния будет сформирован сигнал, про- 15 порциональньй разности (400-350) 50°С. Этот сигнал усиливается и поступает на исполнительный механизм, который увеличивает расход шла- кообразующей смеси. Пусть в некото- рый момент времени разность температур достигла 600 С, а значение этой разности, соответствующее критической толщине слоя шлака, равно 580 С. Тогда компаратор пропускает сигнал с задатчика аварийного режима на вход сигнализатора аварийного режима, который дает световой сигнал или звуковой сигнал оператору, который принимает решение о продолжении разливки.

Техническое преимущество изобретения заключается в повьш1ении степени достоверности информации о толщине слоя щлака, что позволяет осу- 35 ществить обоснованное регулирование расхода шлакообразующей смеси. Формула и 3 о б jj е т е н и я

1. Способ регулирования подачи щлакообразуницей смеси в кристаллизатор машины непрерывного литья заготовок, включающий измерение температуры и подачу шлакообразующей смеси, отличающийся тем,что с целью улучшения качества металла, дополнительно измеряют температуру жидкого металла, поступающего в кристаллизатор, определяют разность между температурой жидкого металла и температурой шлака и при возрастании этой разности подачу пшакообра- зующей смеси уменьшают, а при снижении - увеличивают, причем при выходе этой разности за допустимый технологией режим, фиксируют возможность приваривания корочки металла к стен- ке кристаллизатора.

2. Устройство для регулирования подачи шлакообразующей смеси в кристаллизатор машины непрерывного литья заготовок, содержащее последовательно соединенные блок сравнения, усилитель и исполнительный механизм привода подачи шлакообразующей смеси, отличающееся тем, что, с целью улучшения качества металла, оно снабжено измерителем температуры жидкого металла, задатчиком расхода смеси и задатчиком аварийного режима, последовательно соединенными измерителем температуры поверхности шлака, сумматором, вторым усилителем, компаратором и сигнализатором аварийного режима, причем выход измерителя температуры жидкого металла соединен с вторым входом сумматора, выход которого соединен с входом блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом задатчика расхода смеси, а выход задатчика аварийного режима соединен с вторым входом компаратора.

ю

13

Изобретение относится к непрерывной разливке металлов. Цель изобретения - улучшение качества слитка. Сущность изобретения заключается в том, что измеряют температуру шлака в кристаллизаторе и температуру жидкого металла и по разности указанных температур регулируют подачу ишаке- образующей смеси в кристаллизатор, причем при выходе разности температур за допустимый технологией режим фиксируют аварийное состояние кристаллизатора. 1 с.п. ф-лы, 1 ил. с | сл

Составитель Г. Демин Редактор В.ИвановаТехред М.Ходанич Корректор И. Эрдейи

420/9

Тираж 741 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

Произ водстве нно

-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,4