Способ контроля количества чугуна в миксере Советский патент 1987 года по МПК C21C1/06 

Изобретение относится к металлургической промышленности, в частности к контролю количества чугуна в миксере, и является усовершенствованием способа по авт. св. № 840129.

Цель изобретения - повышение точности контроля.

На чертеже представлена схема устройства для реализации способа.

Устройство содержит датчик 1 тока двигателя 2 привода миксера 3, соединенный с измерителем 4 тока, измеритель 5 угла поворота миксера, связан- ньш через электромагнитную муфту 6, подсоединенную к датчику 7 момента появления струи чугуна, с двигателем привода миксера. При этом первый выход измерителя угла поворота миксера соединен с измерителем тока, а

-20

+ B,R2+BgG4,

где В, - Bg - коэффициенты. Из системы (2) получаем:

25 oi,G3,+ (Qi + oijl)G24(oi4+(l5q +oi I)G

(5(.,I+0 gCf +Oig4 + Oi.

0

(3)

второй выход - с первым входом перво го вычислительного блока Вис первым входом второго вычислительного блока 9, Выход измерителя тока соединен с вторым входом первого вычислительного блока Вис вторым входом второго вычислительного блока, третий вход которого соединен с выходом первого вычислительного блока 8, а четвертый вход - с выходом третьего вычислительного блока 10. Первый вход третьего вычислительного блока 10 соединен через измеритель 11 температуры с датчиком 12 температуры чугуна, а вторая группа входов - с задат- чиком 13 химсостава-чугуна в ковше 14,35 во вращение двигателем, при максимальной скорости вращения коэффициенСущность способа состоит в том, что измеряют угол поворота миксера в момент появления струи чугуна, ток нагрузки двигателя привода миксера при фиксированном напряжении на якоре двигателя и угле поворота миксера, равного 5 угл.град. (холостой ход миксера при максимальном его наполнении меньше 5 угл.град., поэтому при 5 повороте миксера для слива чугуна агрегат всегда проходит это положение), и по результатам измерений определя, Коэффициенты об, - об,о определяются 30 конструкцией и емкостью миксера, типом двигателя привода, напряжением на якоре двигателя, определяющим скорость вращения миксера. Для условий миксера емкостью 1300 т, приводимого

ты равны

Ot,-5,72

10 тс(,,-298

10-%- ;

ui.4

5ig -0,241 град oi-7 36 т/А;

«4 12,606;

,24 ,4l т/град2;

Л, т.

ci.,53 т/град;

Значение массы чугуна в миксере, найденное из выражения (3), требует корректировки. Это обусловлено неоднозначностью величины угла наклона миксера в момент появления струи чугуна при одной и той же массе чугуна в миксере и определенной степени изют количество чугуна в миксере без учета его реологических свойств. Далее измеряют температуру сливаемого чугуна и его химсостав и по результатам измерений определяют приращение угла поворота миксера в момент

50

Значение массы чугуна в миксере, найденное из выражения (3), требует корректировки. Это обусловлено неоднозначностью величины угла наклона миксера в момент появления струи чугуна при одной и той же массе чугуна в миксере и определенной степени изпоявления струи чугуна, вызванное из-55 носа футеровки (при этом и величина менением вязкостных свойств чугуна, тока нагрузки двигателя привода мйк- и корректируют определенную ранее сера постоянна) в связи с зависимос- массу чугуна в миксере.тью величины угла наклона миксера от

Количество чугуна в миксере связано с углом поворота миксера в момент появления струи чугуна и током нагрузки двигателя привода миксера при фиксированном напряжении и угле повороте миксера соотношениями

10

G,f(tf,R), (G.,R),

(1)

где R - радиус эквивалентного цилиндра футеровки миксера, м. Аналитическая форма системы (1)

15

g В,у)

(2)

,

+ B,R2+BgG4,

вращение двигателем, п ьной скорости вращения

где В, - Bg - коэффициенты. Из системы (2) получаем:

25 oi,G3,+ (Qi + oijl)G24(oi4+(l5q +oi I)G

35 во вращение двигателем, при максимальной скорости вращения коэффицие

(5(.,I+0 gCf +Oig4 + Oi.

0

(3)

вращение двигателем, при максиьной скорости вращения коэффициен

35 во вращение двигателем, при максимальной скорости вращения коэффициен, Коэффициенты об, - об,о определяются 30 конструкцией и емкостью миксера, типом двигателя привода, напряжением на якоре двигателя, определяющим скорость вращения миксера. Для условий миксера емкостью 1300 т, приводимого

ты равны

Ot,-5,72

10 тс(,,-298

10-%- ;

«4 12,606;

,24 ,4l т/град2;

5

Л, т.

50

ci.,53 т/град;

Значение массы чугуна в миксере, найденное из выражения (3), требует корректировки. Это обусловлено неоднозначностью величины угла наклона миксера в момент появления струи чугуна при одной и той же массе чугуна в миксере и определенной степени из3 1308632 4

изменяющихся вязкостных свойств чугу-щения угла наклона миксера в момент

на, находящегося в миксере.появления струи чугуна, связанной с

О вязкостных свойствах чугуна мож-изменением его вязкости, можно полуно судить по величине относительнойчить, продифференцировав выражение

вязкости чугуна, которая может быть (3) по ср : определена по формуле

.G сб,+20684 -0,0,

. ,+K Mn +K Si +KsSц, ч 3oL,GS+2(6d,+oi3l)G +ot4+oi5g +o feI

(4)

(7)

где -3 - относительная вязкость чугу-,

на в миксере; где ДСц - поправка к массе чугуна

К - Кг - коэффициенты.в миксере, определенной

Для чугуна с параметрами йц 1310-известным способом, т.

,0-4,6%; Ьlц 0,63-1,06%; 15Таким образом, фактическая масса

,44-0,72%; ,034-0,066% коэф-чугуна в миксере может быть найдена

фициенты К - Kg равныпо формуле

,87; К, -0,0003 град Ф а,+а,,Сц

20 У Ч + Ca +a DG +a c -t-agl+a, f

К -0,08 ; К -0,16 %- ;

К. -0,078 % ; К, 1,02 % .

5 где а, - ад - коэффициенты.

УСКоэффициенты а. - ао могут быть

Исследования показали, что прира- 25 . 1.

вьфажены через известные коэффициенщение угла поворота миксера в момент - - -,

ты об,- Обо и равны:

появления струи, связанное с измене- v

нием относительной вязкости чугуна и/,- с-, / о оо /

а. -46,53 т/град; а,2,82 т/град ;

вносящее погрешность в определение 2 «- ,

массы чугуна в миксере, можно пред- 30 -f -17,16-10-% ;

ставить в.виде

.), (5)а, -596.10-Ч- ; а,8 .Ю Ч т ;

где К - коэффициент пропорциональное- 0,241 ; а,0,24 А ;

ти, определяющий ве,личину 35 .

приращения угла поворота мик-я 12 606

сера в зависимости от измене-9

ния относительной вязкости осуществляется следующим,

чугуна (например, ,67 град)образом.

угл.град. WКонтролируют угол поворота миксеС учетом формулы (4) выражение (5)р 3, для чего двигатель 2 привода

принимает видмиксера соединяют через электромаг1, к ч к онитную муфту 6 с измерителем 5 угла

,+bjtt,+b,C +b4Mh +bgSi,+bg,поворота миксера. Электромагнитную

(6)муфту подсоединяют к датчику 7 момента появления струи чугуна. В момент

где Ь, - bg - постоянные коэффициен-появления струи чугуна электромагнитты, равные:ная муфта 6 срабатывает и измеритель

5 фиксирует угол поворота миксера.

b 14,50 b2 -0,005 град/ С;Ток нагрузки двигателя привода миксера измеряют датчиком 1 тока и передаb - 1,33 град/%; Ь -2,67 град/%;ют в измеритель 4 тока. При достижении угла поворота миксера, равного

b - 1,30 град/%; Ь 17,0 град/%5 угл.град, .передают сигнал от изме рителя 5 угла поворота миксера в изЗависимость между поправкой к мае-меритёль 4 тока и фиксируют ток насе чугуна в миксере, определенной из-грузки. Значение тока нагрузки двигавестным способом, и величиной прира-теля привода миксера и угла поворота

миксера в момент появления струи чугуна передают с измерителей 4 и 5 соответственно в первый вычислительньш блок 8, в котором вычисляют массу чугуна в миксере согласно выражению (3), В третий вычислительньй блок 10 вводят с помощью, задатчика 13 химсостав чугуна, сливаемого в ковш 1А, и через измеритель 11 температуры - температуру чугуна, измеренную датчиком 12 температуры, и вычисляют приращение угла поворота миксера в момент появления струи чугуна, связанное с изменением относительной вяз кости чугуна, согласно выражению (6) Значения тока нагрузки двигателя привода миксера, угла поворота миксера в момент появления струи чугуна, рассчитанные значения массы чугуна в миксере и приращения угла поворота миксера передают соответственно с блоков 4, 5, ВиЮво второй вычислительный блок 9, где вычисляют фактическую массу чугуна в миксере согласно выражению (В).

В качестве технических средств могут быть использованы преобразователь механоэлектрического типа для контроля угла поворота миксера, преобразователь для контроля тока нагрузки двигателя привода миксера, термозлектрический преобразователь в комплекте с потенциометром для контроля температуры чугуна. Датчик момента появления струи может представлять собой фотореле, а задатчик химсостава чугуна - двоичный регистр памяти с ручной записью информации. Вычислительные блоки могут быть выполнены па базе микропроцессора.

Испытание макета устройства, реализующего предлагаемый способ, показывает, что использование предлагаемого способа позволяет повысить точность контроля в среднем на 20 т за счет учета влияния изменяющихся вязкостных свойств чугуна, что приводит к сокращению простоев конвертерного

цеха на 0,5% и обес печивает более стабильную .выдачу чугуна из миксера в конвертерное отделение.

Формула изобретения

Способ контроля количества чугуна р миксере по авт. св. № 840129, о т - ли чающийся тем, что, с це- лью повышения точности, дополнительно измеряют температуру чугуна, сливаемого из миксера, и его химсостав и определяют массу чугуна в миксере по формуле

г Г - а,н-агд)+азСм

N ,(a,)G,a,4 +а Г+а/

20

Ф где G,, - фактическая масса чугуна в

миксере, т;

G - масса чугуна в миксере, определенная без учета вязкостных свойств чугуна, т; а -а9 - постоянные коэффициенты;

Cf --угол поворота миксера в момент появления струи чугуна, угл. град;

I - ток нагрузки двигателя привода миксера. А; ф - приращение угла поворота

миксера в момент появления струи, чугуна, вызванное изменением вязкостных свойств чугуна, угл.град, и опреде- ляемое из выражения

ЛЦ Ь, ,С.-ьЬ.Мп +Ь53ц+bgS, ,

где Ь,-bg - постоянные коэффициенты; Ч температура чугуна, °С; Сц - содержание углерода в

чугуне, %; МПц - содержимое марганца в

чугуне.,%; . 51ц - содержание кремния в

чугуне, %;

SL, - содержание серы в чугуне, %,.

Изобретение предназначено для контроля количества чугуна в миксере. Цель изобретения - повьпиение точности контроля. Сущность изобретения заключается в том, что во время слива чугуна из миксера измеряют ток I нагрузки двигателя привода, угол (if) . поворота миксера в момент появления струи чугуна, температуру tp чугуна. Измеряется также содержание в чугуне следующих элементов: углерода (С), марганца (№1), кремния Si, серы S. Количество чугуна в миксере по измеренным величинам определяется по следующим математическим выражениям: ,-(a,,G)(а4 ,llG +a-jq +а I+a,), где G - фактическая масса чугуна, Gp - масса чугуна в миксере, определенная без учета вязкости чугуна, а, ... а - постоянные коэффициенты, &cf приращение угла поворота миксера в момент появления струи за счет вязкости чугуна, Щ Ь, +bjtp+b,Cp+b Mnp+b5- Sif,+ где b, - bg - постоянные коэффициенты. 1 ил. с S (Л ос о 00 Ot) со го N)