Способ управления запуском установки непрерывной разливки металла Советский патент 1989 года по МПК B22D11/16 

Изобретение относится к автоматизации процесса непрерывной разливки металла.

Цель изобретения - повышение производительности ,

На фиг. 1 представлена принципиальная схема установки непрерывной заливки; на фиг, 2 - пример установки измерителя температуры; на фиг. 3 - диаграмма запуска установки; на фиг, 4 - пример диаграммы программы запуска.

Стальной расгшав из промежуточной емкости 1 через регулируемый сливной затвор, образованный в виде шиберного затвора 2, и соединенную с ним литей- гую трубу 3 дозами подается в водо- охлаждаемый кристаллизатор 4. Для этого шиберная пластина 5 затвора 2 механически стабильно связана с ис- полните.пыгым органом 6, рабочая позиция которого регистрируется позиционным измерителем 7. Свободный конец

литейной трубы 3 входит в кристаллизатор 4, необходимый уровень 8 наполнения которого в пределах измерительного отрезка 9 контролируется при помощи измерительного устройства, состоящего из стержневого излучателя 10 и счетчика I1 . Ниже в кристаллизаторе 4 на расстоянии друг от друга по вертикали предусмотрены точки 12 и 13 замера, в которых располжены встроенные в стенку кристаллизатора 4 с возможностью замены чувствительные элементы датчика 14 температуры, состоящие из термоэлемента 15 - предпочтительно электрическо го терморезистора с положительным температурным коэффициентом, гильзы 16, ниппеля 17 и электрического блока 18 связи, .

В кристаллизаторе 4 имеются последовательно соединенные ступень вторичного охлаждения ( не показана) и ступень 19 выпуска загчгговок.

С/1

которая включает в себя затравку 20, фрикционные валки 21 и их привод 22, а также регулятор 23 привода и тахометр 24.. Последний передает измеренный параметр регулятору 23 привода и управляющей вычислительной машине 25, которая также принимает результаты измерений от позиционного измерителя 7, контролирующего степен открытия шиберного затвора 2, и счетчика 1 1 , а также из точек 12 и 13 замера, обрабатывает их и :иыдает командный сигнал исполнительному органу 6 шиберного затвора 2 и регулятору 23 привода. Скорость выпуска заготовок здесь поддерживается постоянной, что позволяет заданный уровень 8 расплава над затравкой 20 в кристаллизаторе 4 регулировать только со стороны заливки при помощи шиберного затвора 2, В случае необходимости, если требуется установить такие условия процесса, которые не могут быть достигнуты за счет регулирования шиберным затвором 2, можно воздействовать и на скорость выпуска заготовок при помощи регулятора 23,

На фиг, 3 показана диаграмма запуска установки для изготонления заготовок с размерами 230i 230 мм, В начале запивки подводится затравка 20, привод 22 выпуска отключен, а шиберный затвор 2 приводится в полностью открытое положение, В результате этого над затравкой 20 образуется мгновенный уровень 26, который быстро поднимается до уровня сигнальной плоскости с точкой 12 замера и вместе с этим шиберный затвор 2 начинает переходить в дроссельное положение. Вследствие этого скорость подъема уровня 26 уменьшается в соответствии с временной характеристикой 27, установленной управляющей вычислительной машиной 25 до момента достижения нижней сигнальной плоскости 28 измерительного отрезка 9, Здесь производится запуск (точка 29) ступени 19 выпуска заготовок и одновременно запись нормального литейного процесса при установке щ.иберного затвора 2 в рабочее положение для управления заданным уров

нем 8 в пределах измерительного отрез ка 9, Заданный уровень 8 достигается спустя 30 с, в то время как запуск привода 22 пытягивается (точка 29)

5

0

5

Q

30

35

40

45

50

55

происходит через 20 с, а снижение . скорости подъема фактического уровня 26 начинается уже через 5 с. При этом характеристические точки 29 и 12 лежат на высоте 81% и 35% от области, образованной в кристаллизаторе 4 над затравкой 20 и принятой за 100%,

Для контроля за ходом временной характеристики 27 служит сигнальная плоскость с точкой 13 замера, в которой контролируется как слищком раннее поднятие фактического уровня 26, так и его слишком позднее поднятие, Если фиксируются отклонения по времени, например tF или tS, то исполнительному органу 6 шиберного затвора 2 сообщается сигнал на корректировку установочных движений,

В установках с меньшим поперечным сечением заготовок ввиду более лучшего застывания изделий в кристаллизаторе 4 запуск может произвог диться за более короткий период (фиг, 4), Колебания заданного уровня 8 заканчиваются уже через 20 с. При этом привод 22 ступени выпуска заготовок в положение пуска (точка 29) приводится прежде, чем фактический уровень 26 достигнет нижней сигнальной плоскости 28 измерительного отрезка 9, Это становится возможным в результате наличия точки 30 замера, в которой так же, как и в точках 12 и 13 замера,имеется чувствительный элемент датчика 14 температуры.

Задача предотвращения застывания расплава в проходном отверстии решается тем, что при заливке расплава в промежуточную емкость полностью открытый сливной затвор от фактического уровня, поднимающегося в кристаллизаторе на первую сигнальную плоскость, приводится в первое дроссельное положение для управления дальнейшим подъемом фактического уровня для получения через систему регулирования заданного уровня сигналов с второй сигнальной плоскости при включении ступени выпуска заготовок. Благодаря этому возможно плавное и точное регулирование заданного уровня, в то время как за достаточно короткое время получается уже готовая заготовка и температура сливного затвора достаточно хорошо уравнивается с температурой рабочего процесса вследствие того, что имеется

/

достаточный расход расплава. В результате предотвращаются повреждения заготовок, связанные с отрывом забивкой проходного сечения сливного затвора при застывании расплава, и создаются предпосылки для оптимального пускового режима.

Положение дросселя сливного затвора и связанный с ним подъем фактического уровня, а также момент включения выпуска заготовок в сущности являются функцией процесса получения заготовок в кристаллизаторе и нагрева шиберного затвора в зависимости от поперечного сечения заготовки и физических свойств расплава. Согласно этому для заготовок каждого типоразмера устанавливается собственный пе

при этом степень открытия затвора составляет 5-30% от степени полного его открытия, если кристаллизаторы предназначены для заготовок и мелких слитков, и 15-50%, если кристаллизаторы предназначены для крупных слитков или слябов. При таком диапазоне действия можно вырабатывать заготовки наиболее часто встречающихся типоразмеров.

Формула изобретения

Способ управления запуском новки непрерывной разливки металла преимущественно из разливочного ковша через промежуточный ковш с регулируемым сливным затвором в кристал

Изобретение относится к автоматизации процесса непрерывной разливки металла. Цель - повышение производительности. Сущность изобретения заключается в том, что в пусковом режиме установки непрерывной разливки металла в начале разливки полностью открывают сливной затвор промежуточного ковша до подачи металла из разливочного ковша в промежуточный ковш. В дальнейшем скорость изменения уровня металла в кристаллизаторе поддерживают в соответствии с программным значением степенью открытия сливного затвора. 4 ил.

30

риод времени для стадий процесса, при-20 лизатор, включаю1дий полное открыва- чем граничным критерием является максимально возможное время, в течение которого сливной затвор полностью открыт, и исключение переполнения кристаллизатора.

При открытой заливке скорость подъема фактического уровня до заданного на измерительном отрезке регулируется в соответствии с определенной временной характеристикой положениями дросселя сливного затвора, причем вторая сигнальная плоскость для включения выпуска заготовок лежит на этой временной характеристике или в области измерительного отрезка заданного уровня,

После включения выпуска изделий регулируемая скорость выпуска влияет на ход временной характеристики, что создает широкие лирования,

Дроссельные положения сливного затвора изменяются при достижении уровня 25-65% в кристаллизаторе, и

ние.сливного затвора промежуточного ковша в начале разливки, измерение уровня металла в кристаллизаторе, изменение степени открытия сливного 25 затвора при достижении уровнем металла в кристаллизаторе первого заданного по технологии значения и начало вытягивания слитка с заданной скоростью при достижении уровнем металла в кристаллизаторе второго заданного по технологии значения, причем второй заданный по технологии уровень расположен выше первого заданного по технологии уровня, отличающий- с я тем, что, с целью повыгае1шя производительности, сливной затвор полностью открывают до подачи металла из разливочного ковша в промежуточный ковш, а скорость изменения уровня ме35

возможности для рагу- Q талла в кристаллизаторе между двумя

заданными по технологии уровнями поддерживают в соответствии с программ- нь1м значением степенью открытия сливного затвора.

лизатор, включаю1дий полное открыва-

ние.сливного затвора промежуточного ковша в начале разливки, измерение уровня металла в кристаллизаторе, изменение степени открытия сливного затвора при достижении уровнем метала в кристаллизаторе первого заданного по технологии значения и начало вытягивания слитка с заданной скоростью при достижении уровнем металла в кристаллизаторе второго заданного по технологии значения, причем второй заданный по технологии уровень расположен выше первого заданного по технологии уровня, отличающий- с я тем, что, с целью повыгае1шя прозводительности, сливной затвор полностью открывают до подачи металла из азливочного ковша в промежуточный ковш, а скорость изменения уровня ме

фиг. г

)П

II

фиг.

-т-ЮО%

5 10 15 20 25

Фиг.

Ю 15 20 25 30

Фиг.

30