Способ управления совмещенным процессом непрерывного литья-прессования Советский патент 1990 года по МПК B22D11/16 B21C51/00 

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при производстве прутка, проволоки или профилей различного сечения на установках непрерывного литья-прессования.

Целью изобретения является повышение производительности и стабильности процесса непрерывного литья- прессования, а также улучшение качества готового продукта.

На чертеже изображена структурная схема системы управления процессом непрерывного литья-прессования.

Система управления работает следующим образом.

Сигнал с датчика 1 температуры в печи-миксере 2 поступает в регу- .

пирующее устройство 3, которое управляет нагревательным элементом 4 печи-миксера. Уровень металла в канавке колеса кристаллизатора 5 измеряется датчиком 6, сигнал которого поступает в регулирующее устройство 7. Сюда же поступает и сигнал с датчика 8 скорости вращения колеса кристаллизатора. Отклонение уровня металла от заданного значения преобразуется регулирующим устройством в сигнал, управляющий механизмом - 9 изменения расхода металла, поступающего в канавку колеса кристаллизатора. При изменении скорости вращения кристаллизатора производится коррекция управляющего воздействия на изменение расслч

to

Јь 4Ь

хода метаплл, т.е. при уменьшении ил увеличении скорости уменьшают или увеличивают (на соответствующую величину) расход металла.

В устройство 10 регулирования температуры прессования поступает ин- Лормация о температуре металла в очаге деформации с датчика 11, о температуре заготовки в канавке колеса кристаллизатора с датчика 12 и о расходе хладагента с датчика 13. В зависимости от значения сигнала рассогласования заданной температуры прессования и текущей температуры регулирующее устройство 10 изменяет либо расход хладагента (с помощью регулирующего клапана 14), либо воздействует на привод 15 установки, изменяя скорость его вращения. Уточнение этих управляющих воздействий осуществляется с использованием информации о температуре заготовки перед очагом деформации (датчик 12), причем при повышении этой температуры увеличивают расход хладагента либо уменьшают скорость вращения колеса кристаллизатора и наоборот.

Уровень металла в канавке колеса кристаллизатора является параметром, который наряду со скоростью вращения рабочего колеса кристаллизатора определяет производительность установки непрерывного литья-прессования. Колебания этого параметра приводят к изменению условий деформации заготовки и, как следствие, к изменению качества пресс-изделия. Большие колебания уровня металла в канавке колеса кристаллизатора могут привести к аварийной ситуации, т.е. перелив металла может привести к заклиниванию установки, а недолив - к уменьшению сил трения до значения, недостаточного для выдавливания заготовки в канал матрицы.

Кроме того, способ управления предусматривает стабилизацию температур прессования с использованием двух управляющих воздействий: расхода охлаждающего агента и скорости вращения рабочего колеса кристаллизатора. Небольшие по модулю отклонения данной температуры (в пределах 30°С) отрабатываются увеличением или уменьшением расхода хладагента, тем самым изменяя интенсивность теплйсъема (скорость прес

5

0

5

0

5

0

5

0

5

сования при этом не меняется). Более . значительные отклонения отрабатываются изменением скорости вращения рабочего колеса кристаллизатора, причем при превышении температуры выше заданного значения скорость уменьшают, а при снижении - увеличивают, тем самым соответственно увеличивают или уменьшают время остывания заготовки.

Регулирование отклонений температуры прессования до + 30°С изменением расхода хладагента, а при превышении этого значения изменением скорости вращения кристаллизатора обусловлено сравнительно небольшим влиянием отклонений температуры прессования до +30 С от оптимального значения (400 С) на качество прессуемых изделий и с другой стороны большой разницей инерционности каналов регулирования: расход хладагента - температура прессования (постоянная времени 8 мин) и скорость вращения - температура прессования (50 с). Такое управление температурой позволяет повысить точность ее регулирования, а также стабильность процесса.

Для повышения качества регулирования температуры прессования предлагаемый способ управления предусматривает наряду с измерением температуры непосредственно в зоне деформации измерение температуры заготовки в канавке кристаллизатора перед поступлением ее в прессовый узел. Информация о температуре заготовки в канавке кристаллизатора непосредственно перед зоной деформации позволяет корректировать управляющее воздействие для компенсации возможных возмущающих воздействий. Такая коррекция частично или полностью исключает влияние этих возмущений на температуру в очаге деформации.

Пример. Регулирующее устройство 7 поддерживает температуру в печи на уровне 700°С. Расплавленный металл из печи через регулирующий механизм 9 попадает в литейную канавку кристаллизатора 5, где его, уровень измеряется датчиком 6, изготовленным на основе ферродинамического преобразователя типа ПФ-4. Кристаллизатор приводится во вращение двигателем постоянного тока с тиристор- ным преобразователем типа АТРК. На валу двигателя для измерения его

скорости установлен тахогенератор типа ТМГ-ЗОП.

Закристаллизовавшаяся заготовка поступает в прессовый узел 16, где она выдавливается через отверстие матрицы при температуре 400 С. Температура в зоне деформации измеряется термопреобразователем типа ТХА, зачеканенным в дугообразный выступ прессового узла. Температура заготовки перед очагом деформации измеряется пирометрическим преобразователем типа ППТ-131 комплекса АПИР-С.

Охлаждение кристаллизатора производится с помощью коллектора 17 с форсунками воздушного (водяного) охлаждения, расположенного по всей окружности кристаллизатора. Расход хладагента измеряется с помощью диафрагмы и дифманометра, а изменяется с помощью регулирующего клапана типа ЕСПА02. Регулирующие устройства 3, 7 и 10 реализованы на базе микроЭВМ Электроника ДЗ-28.

Использование способа за счет повышения точности управления тепловым режимом охлаждения заготовки, режимом прессования процесса непрерыного литья-прессования, управления тепловым режимом процесса с применением двух управляющих воздействий позволяет повысить производительность на 7%, а качество изделий на 4%.

Формула изобретения 1. Способ управления совмещенным

процессом непрерывного литьч-прессо- вания преимущественно при подаче металла из печи-миксера на карусельный кристаллизатор и далее в установку прессования, включающий стабилизацию температуры металла в печи-миксере и температуры прессования, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и стабильности процесса литья-прессования и улучшения качества готового про5 ДУкта поддерживают постоянный уровень металла в канавке колеса кристаллизатора путем изменения расхода металла из печи, а стабилизатор температуры прессования осуществляют изменением расхода хладагента на охлаждение кристаллизатора при отклонении температуры прессования от заданного значения на величину, заданную по технологии, в противном случае

5 регулирование температуры ведут изменением скорости вращения кристаллизатора.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что, с целью улучшения

качества регулирования температурного режима процесса, измеряют температуру металла в канавке колеса кристаллизатора и по ней осуществляют коррекцию скорости вращения кристаллизатора.

Редактор И.Горная

Составитель А.Абросимов Техред М.Дидык

Корректор С.Шевкун

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при производстве прутка, проволоки или профилей различного сечения на установках непрерывного литья-прессования. Цель изобретения - повышение производительности, стабильности процесса литья-прессования и улучшения качества готового продукта. Существо изобретения заключается в поддержании постоянного уровня металла в канавке колеса кристаллизатора путем изменения расхода металла из печи, а стабилизацию температуры прессования осуществляют изменением расхода хладагента при отклонении температуры прессования от заданного значения менее 30°С, в противном случае регулирование температуры ведут изменением скорости кристаллизатора. 1 з.п.ф-лы., 1 ил.

Заказ 1607

Тираж 638

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.(4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Подписное