Система автоматического регулирования температурного режима рекуперативного колодца Советский патент 1992 года по МПК F27D19/00 C21D9/70 C21D11/00 

сл

с

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к нагреву металла перед прокаткой. Целью изобретения является повышение равномерности нагрева слитков. Поставленная цель достигается за счет установки дополнительного датчика температуры, соединенного с преобразователем, и устройства измерения длины фаски, причем переключатель кинематически соединен с преобразователем. Температура у стенки со стороны горелки регулируется расходом топлива, а у противоположной стенки - длиной факела. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к автоматизации процесса нагрева слитков в рекуперативных колодцах.

Цель изобретения - повышение равномерности нагрева слитков.

На фиг. 1 представлена структурная схема системы автоматического регулирования температурного режима рекуперативного колодца в случае кинематической связи переключателя с первым измерительным преобразователем; на фиг. 2 - электрическая схема переключателя.

Система автоматического регулирования температурного режима рекуперативного колодца содержит последовательно соединенные первый датчик 1 температуры, первый измерительный преобразователь 2 с задатчиком, регулятор 3, переключатель 4, первый пускатель 5, первый исполнительный механизм 6, который кинематически соединен с устройством 7 изменения длины факела горелки 8, а также последовательно соединенные второй датчик 9 температуры, второй измерительный преобразователь 10 с задатчиком, второй регулятор 11, выход которого подсоединен ко второму входу переключателя 4, к второму выходу которого подсоединен вход второго пускателя 12, выход которого подключен к второму исполнительному механизму 13, кинематически соединенного с дросселем 14 регулирования подачи одного из компонентов горения, например, газа. При этом датчик 1 установлен у стенки 15, противоположной стенке 16 с горелкой 8, а датчик 9 установлен у стенки 16с горелкой. Переключатель 4 кинематически соединен с механизмом 6 и содержит контакты 17,18, 19, 20, причем точки соединения контактов 17 и 19, 18 и 20 являются входами, а точки соединения контактов 17 и

Ч|

vj О 4

О

18, 19 и 20 являются выходами переключателя.

Устройство 7 изменения длины факела представляет из себя две коаксиально расположенные трубы у входа в горелку с заслонкой, которая распределяет оощий поток воздуха в одном из двух направлений. Полный вихревой поток дает короткое пламя, а полный осевой поток дает длинное пламя.

Система при кинематической связи переключателя с первым измерительным преобразователем 2 работает следующим образом.

Перед началом нагрева заданную температуру томления устанавливают задатчи- ками, встроенными в измерительные преобразователи 2 и 10. При этом контакты 17 и 20 замкнуты, а контакты 18 и 19 разомкнуты, а кинематическая связь переключателя 4 с преобразователем 2 настроена таким образом, что при превышении текущей температурой заданного значения контакты 17 и 20 размыкаются, а контакты 18 и 19 замыкаются. При включении системы, в начале нагрева, на выходе преобразователя 2 появляется сигнал рассогласования, поступающий на регулятор 3, который через замкнутый контакт 17 переключателя 4 поступает на вход пускателя 5, который воздействует на механизм 6 таким образом, что факел поддерживается максимальной длины. Под действием сигнала рассогласования на выходе преобразователя 10 регулятор 11 вырабатывает управляющий сигнал, который через замкнутый контакт20 переключателя 4 поступает з пускатель 12, который устанавливает механизм 13 в положение, в котором дроссель 14 открывает максимальную подачу топлива. Происходит рост температуры, причем температура у стенки 15 растет интенсивнее, чем у стенки 16. По достижении температурой рабочего пространства у стенки 15 заданного значения сигнал рассогласования на выходе преобразователя 2 становится равным нулю. При этом регулятор 3 вырабатывает управляющий сигнал, под действием которого механизм 6 устанавливает устройство 7 изменения длины факела в такое положение, при котором длина факела сокращается до значения, при котором рост температуры у стенки 15 прекращается, В это время происходит интенсивный рост температуры у стенки 16 при полном расходе топлива. По достижении температурой в этой зоне заданного значения на выходе преобразователя 10 появляется сигнал рассогласования равный нулю, который поступает в регулятор 11, который вырабатывает

управляющий сигнал, поступающий через переключатель4 (контакт 20) в пускатель 12 который устанавливает механизм 13 в положение, при котором дроссель 14 снижает

подачу топлива. Таким образом температура у стенки 15 и температура у стенки 16 поддерживается на заданном уровне, причем по мере прогрева садки длина факела постепенно сокращается.

0 В процессе нагрева наступает момент, когда при регулировании длинной факела его укорочения будет недостаточно для предотвращения роста температуры. В этом случае при достижении температурой у

5 стенки 15 заданного значения, установленного в преобразователе 2, переключатель 4 устанавливается в новое положение, при котором контакты 17 и 20 размыкаются, а кон- такты 18 и 19 замыкаются. Этим

0 производится подключение выхода регулятора 3 к входу пускателя 12, а выхода регулятора 11 к входу пускателя 5. Таким образом температура у стенки 15 начинает регулироваться расходом топлива, чем

5 предотвращается возможный росттемпера- туры выше заданного значения в этой зоне, а температура у стенки 16 начинает регулироваться длиной факела.

По мере прогрева слитков у стенки 16

0 длина факела будет стремиться к увеличению, что вызовет рост температуры у стенки 15 выше заданного значения, При этом под действием сигнала рассогласования обратного знака регулятор 11 вырабатывает сиг5 нал на снижение расхода топлива и температура вновь стабилизируется и т.д. до выдачи металла в прокат.

Система при кинематической связи переключателя с первым исполнительным ме0 ханизмом работает следующим образом.

Перед началом нагрева заданную температуру томления устанавливают задатчи- ками, встроенными в преобразователи 2 v 10, а механизм 6 находится в положении

5 соответствующем длинному факелу. Пру этом контакты 17 и 20 замкнуты, а контакть 18 и 19 разомкнуты. В результате под действием сигнала рассогласования на выходе преобразователя 2 регулятор 3 вырабатыва

0 ет управляющий сигнал, который через кон такт 17 переключателя 4 воздействует нг механизм 6 таким образом, что факел дости гает максимальной длины. Под действие1. сигнала рассогласования на выходе преоб

5 разователя 10 регулятор 11 вырабатывав- управляющий сигнал, который через замк нутый контакт 20 переключателя 4 и пуска тель 12 устанавливает механизм 13 i положение, в котором дроссель 14 открыва ет максимальную подачу топлива. Начина

ется период подъема температуры, при котором температура у стенки 15 растет интенсивнее, чем у стенки 16. По достижении температурой рабочего пространства у стенки 15 заданного значения сигнал рассогласования на выходе преобразователя 2 становится равным нулю. При этом регулятор 3 вырабатывает управляющий сигнал, под действием которого механизм 6 устанавливает устройство 7 изменения длины в такое положение, при котором длина факела сокращается до такого значения, когда рост температуры у стенки 15 прекращается. В это время происходит интенсивный рост температуры у стенки 16 при полном расходе топлива. По достижении температурой в этой зоне заданного значения на выходе преобразователя 10 появляется сигнал рассогласования, равный нулю, который поступает в регулятор 11, вырабатывающий управляющий сигнал, который через переключатель 4 и пускатель 12 поступает в механизм 13, который посредством дросселя 14 снижает расход топлива и температура у стенки 16 стабилизируется на заданном уровне. Таким образом, температура у стенки 15 поддерживается постоянным изменением длины факела, а у стенки 16 - изменением расхода топлива.

В момент, когда механизм 6 окажется в крайнем положении, соответствующем минимальной длине факела, посредством механической связи переключатель 4 переводится в новое положение. При этом размыкаются контакты 17,20 и замыкаются контакты 18, 19. В таком их положении выход регулятора 3 подключается к входу пускателя 12, а выход регулятора 11 - входу пускателя 5. Таким образом, температура у стенки 15 начинает регулироваться расходом топлива, что предотвращает возможный рост температуры выше заданного значения, а температура у стенки 16 начинает регулироваться длиной факела.

Таким образом, поставленная цель достигается за счет отличительных признаков: устройство изменения длины факела дает возможность менять длину факела и равномерно нагревать все слитки за счет этого сокращается период томления на величину времени, необходимого для дополнительного подогрева слитков, стоявших вблизи горелки. Этим повышается производительность колодца и его оборачиваемость. Под- ключение выходов регуляторов к

переключателю, а также введение второго датчика температуры обеспечивает контроль температуры у стенки с горелкой и повышает надежность регулирования.

Экспериментальные исследования работы системы показали, что сокращение времени нагрева садки можно достичь в среднем на 17%, дибо снизить температуру томления с 1340°С до 1290°С при прежнем времени нагрева, что повысит стойкость огнеупорной футеровки и удлинит межремонтный период.

Формула изобретения

механизм, кинематически соединенный с дросселем подачи одного из компонентов горения, отличающаяся тем, что, с целью повышения равномерности нагрева слитков, в нее дополнительно введен второй датчик температуры, подсоединенный к входу второго измерительного преобразователя, и устройство изменения длины факела горелки, кинематически соединенное с первым исполнительным механизмом, выходы регуляторов подсоединены к входам переключателя, к выходам которого подсоединены входы первого и второго исполнительных механизмом, при этом первый датчик температуры расположен у стенки,

противоположной горелке, у которой расположен второй датчик температуры.

К/ / / / /////// / / Г/ / / / / / /A3

&

с

1дотТиё Я doriLff neJune/xtivpbi гье/илератури

1А

г

J ИМ