Способ управления разливкой металла в электромагнитном поле Советский патент 1987 года по МПК B22D11/16 

1

Изобретение относится к черной и цветной.металлургии и может быть использовано при.литье металлов в электромагнитном кристаллизаторе

(змк).

Цель изобретения - повышение точности размеров слитка.

На чертеже приведена структурная схема устройства, реализующего спо- соб.

Слиток 1 металла находится в индукторе 2 ЭМК, параллельно которому подсоединены компенсирующий конденсатор 3 и вспомогательная RL-цепоч- ка, состоящая из дросселя 4 и переменного резистора 5, Б ветви, индуктра и вспомогательной RL-депочки вклчены датчики б и 7 тока, сигналы с которых поступают на измеритель 8 фазы, связанный с блоком 9 управлен преобразователя 10, подключенного параллельно конденсатору 3,

Сиётема управления процессом литья слитков металла в ЭМК со стаби- лизацией заданного размера слитка ,d работает следующим образом.

При предварительной настройке системы в индукторе 2 кристаллизатора 30 находится слиток с требуемым размером dp. При этом индуктивность индуктора с металлом 9 э активное сопротивление Rjjo . При подаче на индуктор 2 напряжения U от источника 10 питания gg

но

индуктору протекает ток I орого определяется по формуле

cOoL,

фаза

Cf arctg

R

НО

HO

(1)

где QO угловая частота.

Одновременно по вспомогательной RL-n,eno4Ke протекает ток. Индуктивность L выбирается из соображений снижения потерь на порядок или несколько порядков больше индуктивности индуктора с мета.плом (например, L п LHO ) , при этом переменное сопротивление R подбирается таким, чтобы добротность вспомогательной цепи равнялось добротности цепи индуктора,

R п R

но

В этом случае фаза

вспомогательной цепи

arctg- 1-Кип

(2)

Этот момент при настройке определяется по совпадению фаз сигналов.

13А25892

поступающих с датчиков 6, вход измерителя 8 фазы, и сигнала на его выходе.

При литье, если происходит отклонение диаметра слитка d

d от заданного

д, например диаметр увеличивается (d dj,) , то индуктивность индуктора 2 с металлом 1 уменьшается, а активное сопротивление увеличивается. Фаза тока индуктора в этом случае

arctg

«о LH,

R

HI

М

но J

а фаза тока вспомогательной цепи практически не меняется Cf щ. Ч ко , С измерителя 8 фазы в этом случае поступает сигнал M HI О на блок 9 управления преобразователя Ю, приводящий к увеличению выходной мощности преобразователя 10, повышению напряжения па индукторе 2 и, как следствие, к увеличению обжимающего усилия поля ЭМК.

Диаметр слитка уменьшается до ве- .личины do. Ни при каком другом диаметре слитка фазы (Jf Ч к равны друг другу, так как при изменении диаметра слитка индуктивность индуктора с металлом Lj, растет или уменьшается, а активное Сопротивление R, наоборот, уменьшается или растет соответственно. Следовательно, их соотношение -

К,

не может

повториться. Каждому диаметру слитка соответствует своя добротность цепи

индуктора

LV,

-но

R

Ко

и ц,

.4

8СП

При этом фазы тока индуктора и вспомогательной цепи выравниваются и сигнал на выходе измерителя 8 фазы вновь отсутствует.

Если диаметр слитка стал меньше dg, индуктивность индуктора 2 уврли- чивается, а активное сопр(зтивление уменьшается, фаза тока и)тдуктора ц увеличивается и curnaJT с выхода измерителя фаз

Ч всп - Ч

иг

0.

1342589

поступая на выход блока 9 управления

преобразователя 10, приводит к уменшению вьгходной мощности преобразователя, уменьшению напряжения на индукторе и снижению обжимающего усилия поля 3MKi

Диаметр слитка увеличив-ается до. dp. При этом .,n - Ч н - - Достоинством способа является инвариантность к при чине, вызвавшей изменени диаметра слитка (перелив металла или колебания сетевого напряжения). Б отличие от известного способа (в предлагаемом способе изменение частоты напряжения на индукторе не изменяет сигнал управления Ч н а следовательно, не вносит погрешность в регулируемый диаметр слитка, так как частота входит в оба сигнала

CjLa,-n

Ч .сп arctg

R

всп

)

ср arctg

coLi

L

всп

Ьн

при равенстве отношений- s

Q/.n

Всп

огательной цепи и на любой частоте.

.- l-H

arctp

Ьн

R

ecn

не зависит от частоты.

Редактор П.Гереши Заказ 4549/8

Составитель А.Абросимов

Техред И,Попович Корректор А.Тяско

Тираж 740Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

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

Способ управления непрерывной и полунепрерывной разливкой металлов опробован в индукционно-тиристорном литейном комплексе при литье круг.пых слитков малого диаметра.

0

5

0

5

0

5

В качестве источника питания применен частотно регулируемый преобрадатчиков 6 и

зователь 1ШЧ-20-2.4.

7 - трансформаторы тока ТИЧЛ2 и измеритель разности фаз Ф2-13.

I

Отклонение диаметров отлитых слитков составляет менее 0,2 мм.

Формула изобретения

Способ управления разливкой металла в электромагнитном поле преимущественно с цепью сопротивление- индуктивность, подсоединенной параллельно индуктору, включающий измерение тока индуктора, определение разности фаз и регулирование напряжения индуктора в функции измеряемого размера слитка, отличающий- с я тем, что, с целью повышения точности размеров слитка, дополнительно измеряют ток в цепи сопротивление - индуктивность, определяют разность фаз между током индуктора и током в цепи сопротивление - индуктивность, а напряжение индуктора из- меняют по разности фаз между током индуктора и током в цепи сопротивление - индуктивность.

Изобретение относится к металлургии и предназначено для управления непрерывной и полунепрерывной разливкой металла преимущественно с формированием слитка электромагнитным полем индуктора. Цель изобретения - повышение точности размеров слитка. Существо изобретения заключается в том, что в процессе разливки измеряют ток индуктора 2 датчиком 6 и ток RL-цепочки датчиком 7, определяют разность фаз между указанными токами в измерителе 8 фазы. Напряжение индуктора 2 изменяпот при помощи блока 9 управления и преобразователя ТО в зависимости от значения сигнала на выходе измерителя ,8 фазы. 1 ил. $ d // X