Устройство автоматического контроля работы системы форсуночного водовоздушного охлаждения машины непрерывного литья заготовок Советский патент 1992 года по МПК B22D11/22 

Изобретение относится к металлургии, конкретнее к непрерывной разливке металлов, и может быть использовано в автоматизированных системах управления технологическим процессом машин непрерывного литья заготовок (МНЛЗ).

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является устройство, реализующее способ автоматического контроля работы форсуночного охлаждения машины непрерывного литья заготовок, содержащее датчик давления охладителя, блок сигнализации для каждой секции охлаждения, расходомер, блок сравнения, а также дополнительный блок сравнения и для-каждой секции зоны охлаждения - датчик и задатчик положения регулирующего клапана, схему И, причем выход расходомера каждой секции подсоединен к входу задатчикаг;|Ьложения соответствующего регулирующего клапана, выход которого соединен с первым входом соответствующего блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом датчика положения регулирующего клапана, выход блока сравнения соединен с первым входом схемы И, вторые входы всех схем И соединены с выходом дополнительного блока сравнения, входы которого соединены с датчиком и задатчиком давления, выход каждой схемы И подсоединен к входу блока памяти, выход которого соединен с блоком сигнализации, причем датчик давления установлен в трубопроводе общего подвода охладителя к зоне охлаждения.

Недостатком данного устройства является то, что оно не позволяет определить засоренность форсунок в системах водовоздушного охлаждения из-за того, что воздух вносит дополнительное сопротивление в системе при смешивании его с водой в непосредственной близости от форсунок. При этом для того, чтобы обеспечить заданный расход воды через форсунки необходимо дополнительно создавать напор воды в системе за счет открытия клапана для преодоления этого сопротивления. Беэ учета этого дополнительного сопротивления, создаваемого воздухом и зависящего от его давления, контролировать засоренность форсунок в водовоздушных системах нельзя, так как в этом случае система будет фиксировать засорённость форсунок (т.е., дополнительное сопротивление), когда на самом деле форсунки не засорены.

Целью изобретения является повышение достоверности контроля и надежности работы устройства водовоздушного охлаждения машины непрерывного литья загото BOK.V.,.; ;, ч ;; . ; . , .,

Поставленная цель достигается тем, что устройство автоматического контроля работы системы форсуночного водовоздушного охлаждения машины непрерывного литья заготовок, содержащее блок световой и звуковой сигнализации и для каждой секции зомь охлаждения - регулирующий клапан расхода воды,.датчик положения регулирующего клапана, расходомер, задатчик положения регулирующего клапана, сравнения, причем выход расходомера подсоединен к входу задатчика положения регулирующего клапана, а один из входов блока сравнения соединен с выходом датчика положения регулирующего клапана, дополнительно содержит датчик давления воздуха в магистрали общего подвода воздуха к системе охлаждения, за датчик давления воздуха и для каждой секции охлаждения - умножитель, причем для каждой секции охлаждения выход задатчика положения регулирующего клапана соединен с первым входом умножителя, а датчик давления воздуха подсоединен к входу задатчика давления, выход которого подсоединен к вторым входам всех умножителей, выход каждого умножителя подсоединен к второму входу блока сравнения, а выходы блоков сравнения соединены с блоком сигнализации.

В результате применения предлагаемого устройства повышается качество литого металла благодаря улучшению его макроструктуры за счет стабилизации теплового режима в зоне охлаждения в результате применения водовоздушного охлаждения.

На чертеже изображена блок-схема устройства автоматического контроля работы форсуночного водовоздушного охлаждения машины непрерывного литья заготовок.

Устройство автоматического контроля работы форсуночного водовоздушного охлаждения МНЛЗ содержит, например, четыре секции охлаждения (I,...IV). Из

кристаллизатора 1 слиток 2 попадает в зону охлаждения, где поддерживается и направляется при помощи роликов 3 и охлаждается охладительной смесью 4, распыляемой из форсунок 5. Охладительная смесь поступает

0 к форсункам через регулирующий клапан 6, расположенный на магиСтраЛ 7 общего подвода воды, и через магистраль 8 общего подвода воздуха-к зоне охлаждения. : Кроме того, устройство содержит датчик

5 9 и задатчик 10 положения регулирующего клапана, расходомер 11, блок 12 сравнения, датчик 13 давления воздуха, в комплект которого входит электроконтактный манометр 14, задатчик 15 давления воздуха, умножитель 16 и блок 17 световой и звуковой сигнализации.

Устройство работает следующим обра , ЗОМ, / , . , /,: . , . ,

В Процессе непрерывной разливки расходомером 11 (датчик типа ДМ в паре с диафрагмой и вторичным прибором) осуществляется измерение расхода воды в секции зоны охлаждения. Сигнал, прЬлорциональный расходу воды, поступает на вход моторного задатчика 10 положения регулирующего клапана. В простейшем случае расходная характеристика регулирующего клапана описывается линейной зависимостью вида

5HKn| kl ХСвод, (1)

где НклГ номинальная величина открытия регулирующего клапана в )-й секции, %:

ki-коэффициент пропорциональности, зависящий от конструкции регулирующего 0 органа, k 10-: 20%

Свод -расход воды через 1-ю секцию, .

Данная зависимость характеризует нормальные условия работы регулирующего клапана без засорения форсунок в секции и при Стабилизированном входном давлении воды на зону охлаждения. Отклонения положения регулирующего клапана от этого значения в большую сторону будет свидетельствовать о засорении форсунок в секции, причем чем больше величина отклонения, тем больше процент засорившихся форсунок в секций.

Расход водовоздушной смеси 4 в секции зоны охлйждени 1Я может изменяться при помощи регулирующего органа, содержащего регулирующий клапан 6, который может быть с электрическим или пневматическим приводом.

При открытии регулирующего клапана б датчик 9 положения клапана, например, индукционного типа вырабатывает сигнал, пропорциональный измеренной величине открытия клапана, в это же время задатчик 10 вырабаты.вает сигнал Нкл|. прогторциональный заданной величине открытия кпапана. Заданная величина устанавливается в зависимости от измеренной величины расхода воды GBOAI согласно расходной xapaicтеристики (1) клапана с коэффициентом пропорциональности, равным (1,03 - 1,05 ki), т.е. на 3-5% выше номинальной величи ны Нкщ.: Выход задатчика 10 соединен с первым входом умножителя 16, на второй вход kOTOf рого поступает сигнал kBosAi с задатчика 15 давления воздуха, пропорциональный joiaB лению воздуха РВОЗД, измеряемому даТчй: ком 13 с помощью электроконтактного манометра 14, т.е.:

keosA f(PBO3fl)i

Выход умножителя 16 соединен с первым входом блока 12 сравнения, на второй вход которого поступает сигнал с датчика 9 положения регулирующего клапана 6. При нормальной работе форсунок сигнал с датчика 9, пропорциональный измеренной величине открытия клапана; не превышает сигнал Нкя| Квозд X Нкл| с умножителя 16 и блок 12 сравнения выдает сигнал, равной логическому О, которыйпоступает на соответствующий данной секции охлаждения вход блока 17 индикации и сигнализацииПри засорении форсунок в секции регулирующий клапан автомати-ески будет открываться для обеспечения заданного pacxojqa водовоздушной смеСи, при этом сигнал с датчика 9 будет увеличиваться пропорционально открытию регулирующего клапана и при превышении им сигнала с умножителя 16 блок 12 сравнения выдаст сигнал, равный логической 1, который включит световую и звуковую сигнализацию на соответствующем данной секции канале блока 17. Обнуление блока 17 может осущесТвлятьсй

автоматически при начале (окончании) разливки, т.е. при включении (отключении) привода качания кристаллизатора 1 или вручную оператором МНЛЗ при включении устройства С помощью кнопки Запуск.

Реализация устройства может быть осуществлена на стандартнойаппаратуре, например, серии АКЭСР.Устройство предусматривает автома тический контроль работы форсуночного водовоз душ но го охлаждения с целью обеспечения стабильности процесса литья, повышения кёчества литого металла и предотвращения прорывов корочки слитка.

--. -I

Формула Изобретения Устройство автоматического контроля работы системы форсуночного водовоздушного охлаждения машины непрерывного литья заготовок, содержащее блок световой и звуковой сигнализации и для каждой секции зоны охлаждения - регулирующий клапан расхода воды, датчик положения регулирующего клапана, расходомер, задатчик положения регулирующегй клапана, блок сравнения, причем выход расходомера подсоединен к входу задатчика положения регулирующего клапана,а один Из входов блока сравнения соединён с выходом датчика положения регулирующего клапана, о тл и ч а ю щ е е с я те;м, что, с целью повыше; ния достоверности контроля и надежности работы устройства, оно дополнительно содержит датчик давления воздуха вмагистрали общего подвода воздуха к системе охлаждения, задатчик давления воздуха и для каждой секции охлаждения - умножитель, причем для каждой секции охлаждения выход задатчика положения регулирующего клапана соединен с первым входом умножителя, а датчик давления воздуха подсоединен к входу задатчика давления , выход которого подсоединен к вторым входам всех умножителей, выход каждого умножителя подсоединен к второму входу блока сравнения, а выходы блоков сравнения соединены с блоком сигнализации.

Г-/ Н 8

D-5 .ьооуок J

Изобретение относится к металлургии, точнее к непрерывному литью заготовки, ипредназначено для контроля работы форсуночного ВОДОВОЗДУШНОГО охлаждения машины непрерывного литья заготовок. Изобретение позволяет осуществлять автоматический контроль работы форсуночного ВОДОВОЗДУШНОГО охлаждения, что обеспечивает стабильность процесса литья, повышение качества литого металла и предотвращение прорывов корочки слитка. При засорении форсунок в секции регулирующий клапан автоматически будет открываться для обеспечения заданного расхода водовоздушной смеси, при этом сигнал с датчика будет увеличиваться пропорционально открытию регулирующего клапана и при превышении им сигнала с умножителя блок сравнения выдаст сигнал на включение световой и звуковой сигнализации. 1 ил.