Устройство управления процессом электрошлакового переплава Советский патент 1989 года по МПК C22B9/18 

-45Г

(Л

е

Изобретение относится к специальной электрометаллургии и предназначено для использования в технике электрошлакового переплава. Целью изобретения является повышение качества и снижение энергозатрат процесса электрошлаковой плавки на период переплава. Для этого поддерживают скорость наплавления слитка, переключая переключателем 5 ступени напряжения печного трансформатора, отрабатывая отклонение измеренной и заданной скоростей направления слитка, меняют химический состав шлака введением присадок по сигналу компаратора 13 в зависимости от отклонения измеренного датчиком 10 от заданного задатчиком 12 сопротивления шлаковой ванны. 1 ил.

/I/

V3

3 I

гп

Сл

о ч

00 &0

со

31507

Изобретение относится к специальной электрометаллургии и предназначено для использования в технике электрошлакового переплава.

Целью изобретения является повышение качества и снижение энергозатрат процесса электрошлаковой плавки на период переплава.

На чертеже представлена структура устройства.

Устройство управления процессом электрошлаковего переплава содержит датчик 1 массы наплавленного слитка, дифференциатор 2, первый элемент 3 сравнения, задатчик 4 скорости нап- лавления слитка, перекл}-)чатель 5 ступеней напряжения печного трансформатора 6 мощности, экстремальный регулятор 7, усилитель 8 мощности, привод 9 электрододержателя, датчик 10 сопротивления шлаковой ванны, второй элемент 11 сравнения, задатчик 12 сопротивления шлаковой ванны, компаратор 13, задатчик 14 диапазона изменения сопротивления шлаковой ванны, формирователь 15 импульсов, привод 16 дозатора 17 загрузки добавок в шлаковую ванну.

Первый и второй входь датчика 10 сопротивления шлаковой ванны соединены соответственно с выходом датчика напряжения.печного трансформатора и датчика тока. Выход датчика 1 массы наплавленного слитка через диф- ференцнатор 2 соединен с первым входом первого элемента 3 сравнения , второй вход которого соединен с выходом задатчика 4 скорости наплавле- ния слитка о Выход первого элемента 3 сравнения соединен с входом переключателя 5 ступеней напряжения печного трансформатора. Первый и второй входы датчика 6 мощности соединены соответственно с выходом датчика тока электрода и датчика напряжения печного трансформатора. Датчик 6 мощное- ти, экстремальный регулятор 7, усилитель 8 мощности и привод 9 электрододержателя соединены последователь- но.

Выходы датчика 10 и задатчика 12 сопротивления шлаковой ванны соединены соответственно с первым и вторым входами второго элемента 11 срав нения. Выход второго элемента 11 сравнения и выход задатчика 14 диапазона изменения сопротивления шлаковой ванны соединены соответственно с

первым и вторым входами компаратора 13, выход которого через формирователь 15 импульсов соединен с входом привода 16 дозатора 17 загрузки добавок в пшаковую ванну.

Устройство работает следующим образом.

Система регулирования скорости наплавления слитка, содержащая датчик 1 массы наплавляемого слитка, дифференциатор 2, первый элемент 3 сравнения, задатчик 4 и переключатель 5 поддерживает заданное значение скорости наплавления. Одновременно система регулирования заглубления электрода поддерживает оптимальное заглубление электрода в шлаковую ванну в диапазоне зоны поиска на выходе экстремального регулятора 7. Система содержит датчик 6, сигнал которого подается на регулятор 7, управляющий приводом 9 через усилитель 8 мощности.

Регулятор 7 с периодом поиска Т изменяет положение электрода и анализирует вызванное этим изменение мощности , потребляемой печью. В результате регулятор изменяет положение электрода так, чтобы оно колебалось в диапазоне зоны поиска на выходе около положения оптимального заглубления h. Период поиска Т должен быть выбран больше времени отработки возмущающих действий САР скорости наплавления слитка, чтобы обеспечивалась независимость скорости плавления от положения электрода

В качестве датчика 6 может быть применен преобразователь серии Е860

Одновременно с описанными процессами происходит определение сопротивления шлаковой ванны в датчике 10. Этот сигнал сравнивается в элементе 11 сравнения с сигналом задатчика 12, которым перед включением САР сопротивлением Кц устанавливается сигнал, соответствующий сопротивлению шлаковой ванны в начале плавки при свежем шлаке о

Это значение определяется экспериментальным путем,

Если: геометрия ванны по ме-v ре наплавления слитка меняется, то задатчик соответствующим образом изменяет его значение в течение плавки.

В результате постепенного изменения химического состава шихты меня 15

ется сигнал и ), рпнный нулю в начале планки, 1Ю(;тепеино растет, но остается по величине меньше снгнп ла задатчика 14„ В течение этого времени комнаратор 13 находится в одном из своих положений, соответствующем и R с & R ц, . В некоторый момент плавки значение ЛК ц, достигает значения Rxll з . При этом комна- ратор 13 перекидывается в другое положение. .Выходной сигнал компаратора 1 3 подается на вход формирователя 15 импульсов, который по фронту прямого переброса компаратора 13 вы- рабатывает единичный импульс, который подается на вход привода 16 дозатора 17. По этому импульсу привод 16 приводится к действие и осуществляет цикл загрузки дозы добавок -в шлаковую ванну. Доза загрузки должна быть выбрана в соответствии с заданным AR шз. Обе эти величины могут быть рассчитаны, исходя из физико-химических свойств шлаковой ванны и добавок или определены экспериментально. По мере растворения добавок в шлаке и его перемешивания химсостав шлака стремится к исходному, к , а Кщ - к нулю. В результате компаратор 13 возвращается в исходно состояние, осуществляя обратньй переброс, который не приводит к запуску формирователя 15.

В результате устройство поддерживает с заданной точностью скорость наплавления слитка, оптимальную величину заглубления электрода, химический состав шлаковой ванны, обеспечивая высокое качество наплавляемого

слитка при снижении энергозатрат

Б качестве задатчиков 12 и 14 могут быть применены делители сопротивления, запитанные от источника питания. При необходимости в задатчике 12 может быть применен регулируемый источник питания.

В качестве компаратора 13 может быть использован операционный усилитель без обратной связи с суммированием по инверсному входу,

В качестве формирователя 15 импульсов может быть применен ждущий мультивибратор с дифференцирующей цепочкой на входе.

0 5 0

5

0

5

0

5

Формула изобретения.

Устройство упрлвло-Ния процессом электроп:лаковог() переплап.а, -содержащее датчик и залатчик сопротивления шлаковой ванны, датчик массы наплавленного слитка, диффере 1ииатор и задатчик скорости, два элемента сравнения, переключатель ступеней напряжения печного трансформатора, усилитель мощности, привод электрододер- жателя, датчик напряжения трансформатора и датчик тока электрода, причем первьгй и второй входы датчика сопротивления шлаковой ванны соединены соответственно с выходом датчика напряжения шлаковой ванны и датчика тока электрода, выход датЧ1теа массы наплавленного слитка через дифференциатор соединен с первым входом первого элемента сравнения, второй вход которого соединен с выходом задатчика скорости, а выход первого элемента сравнения соединен с входом переключателя ступеней напряжения печного трансформатора, выходы датчика и задатчика сопротивления шлаковой ванны соединены соответственно с первым и вторым входами второго элемента сравнения, выход усилителя мощности соединен с приводом элек- трододержателя, отличающееся тем, что, с целью повышения качества и снижения энергозатрат процесса, электрошлаковой плавки на период переплава, оно дополнительно содержит датчик мощности, экстремальный регулятор, компаратор, задатчик диапазона измерения сопротивления шлаковой ванны,- формиров.атель импульсов, привод дозатора.загрузки добавок в шлаковую ванну, причем первый и второй входы компаратора соединены соответственно с выходом второго элемента сравнения и выходом задатчика диапазона изменения сопро- тивления шлаковой ванны, выход компаратора через формирователь импульсов соединен с приводом дозатора загрузки добавок в шлаковую ванну, первьй и второй входы датчика мощности соединены соответственно с выходом датчика тока электрода и выходом датчика напряжения печного трансформатора, выход датчика мощности соединен с входом экстремально го регулятора, выход которого соединен с входом усилителя мощности.