Устройство автоматического управления охлаждением слитка на установке непрерывной разливки металла Советский патент 1978 года по МПК B22D11/16 

УНРС имеют протяженность зоны вторичного охлаждения несколько десятков метров, а скорости вытягивания не превышают 1 - 2 м/мин, недопустимый режим охлаждения распространяется на значительные количества металла, например для крупнослябовых установок 10-20 т, и сохраняется достаточно длительное время. Наиболее близким к описываемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство 3 автоматического управления расходом воды на зоны вторичного охлаждения УНРС, содержащее для каждой зоны контур управлекия, СОСТОЯЩИЙ из измерителя температуры поверхности слитка на выходе из секции, соединеиный через задатчик (сумматор) и регулятор расхода воды с регулирующим органом. Кроме того, на вход сумматора подсоединены выходы измерителя расхода воды, корректора, ограничителя или дискриминатора (в зависимости от номера секции) схемы ИЛИ, входы которой соединены через пороговые элементы с измерителями температуры поверхности слитка на входе и выходе из секции. Вход ограничителя (дискриминатора) соединен через блок функционального преобразования с измерителем скорости вытягивания слитка. Недостатком известного устройства является скачкообразное изменение расхода воды на секцию охлаждения при скачкообразном изменении температуры поверхности слитка. Целью изобретения является повышение однородности внутренней структуры нецрерывного слитка и улучшение его качества. Это достигается тем, что в известное устройство дополнительно вводится квадратор, блоки деления, блок сложения, интегратор. ключ, схема И, входы которой соединены с измерителем скорости вытягивания слитка и с выходом блока сравнения, а выход - с входами квадратора и первого блока деления, выходы которых соответственно соединены с входами блока сложения и второго блока деления, причем второй вход блока сложения соединен с измерителем расхода воды, а выход - с входом второго блока деления, выход второго блока деления через интегратор и ключ соединен с задатчиком расхода воды на секцию. На фиг. 1 приведена блок-схема описываемого устройства; на фиг. 2 - схема арифметического блока и блока сравнения; на фиг. 3 - развернутая блок-схема логической схемы И блока сравнений. Устройство содержит регулятор 1 воды на секцию, задатчик 2 расхода, ключ 3, измеритель 4 температуры, арифметический блок 5, блок 6 сравнений, измеритель 7 скорости, измеритель 8 расхода воды, задатчик 9 температуры, блок 10 сравнения, схема И II, схема ИЛИ 12, квадратор 13, блок 14 деления, блок 15 сложения, блок 16 деления, интегратор 17, триггер 18 Шмидта, схема НЕ 19, триггер 20, схема НЕ 21, схема ИЛИ 22, дифференциатор 23, схема И 24, ключ 25. Устройство работает следующим образом. При какой-то начальной стационарной скорости разлнвки Va регуляторы 1 расхода охлаждающей воды в соответствии с заданиями поддерживают в каждой i-ой секции зоны вторичного охлаждения определенные расходы воды G° (, 2, 3, 4). При переходе к другой скорости разливки Vi, фиксируемой измерителем 7 скорости, а также оптическими пирометрами через блок 6 сравнений, арифметический блок 5 последова™о рассчитьшает для каждой г-ои секции Р ° истечении которого i ая секция оказывается заполненной металлом, поступление которого в кристаллизатор началось в момент перехода к новой скорости разливки тт- . где Zi координата нижнего тор I ца секции, отсчитываемого от уровня металла в кристаллизаторе. При этом расчет идет последовательно и начинается с той секции, на выходе которой изменение температуры поверхности произошло раньще, чем в других, что и определяет открытие соответствующего канала в блоке 6 сравнений и ключа 3 в схеме управления соответствующей секцией. В результате расчета получаем для каждой i-ой секции функциональную зависимость, например линейную, для изменения расходов воды путем перестройки задатчика 2 и включения в работу регулятора 1. Для линейного закона эта зависимость имеет&W-G + ./; 0, где G -значение расхода охлаждающей водля i-ой секции, соответствующее вновь установленной скорости вытягивания. Работа блока 6 сравнений происходит следующим образом. При появлении сигнала отклонения температуры на выходе какой-либо секции от заданной открывается соответствующая схема И 11 в блоке 6 и сигнал изменившейся скоро сти от измерителя проходит через схему ИЛИ 12 в блоке 6 на соответствующий канал арифметического блока 5. Здесь сигнал изменивщейся скорости V оступает одновременно на вход квадратора 13 и блока 14 деления. При этом на выходе квадратора 13 формируется сигнал расхода воды G KVl соответствующий повои скорости разливки, где I - номер канала обработки информации, соответствующий i-ой секции зоны вторичного охлаждения; К - коэффициент пропорцийальности.

блок 14 деления формирует

Z,

t,

который определяет время перехода к новому установившемуся значению расхода G в t-ой секции с координатой Z,. Сигнал GJ

с выхода квадратора 13 поступает на вход 1го блока 15 сложения, на другой вход которого поступает сигнал расхода воды G в

1-ой секции, соответствующий ранее имевшейся скорости разливки УО- На выходе блока 5

формируется разность (Gi - G;), которая поступает на вход 1-го блока 16 деления. На другой вход блока 16 деления поступает сигнал ti. с выхода блока 14 деления.

Блок деления формирует частное

ti

которое определяет темп изменения расхода воды в t-ой секции, от G/ и G.

Q QO Величина поступает на вход

i

интегратора 17, с выхода которого изменяющийся во времени сигнал через ключ 3 проходит на задатчик 2.

Работа канала уравнения секции продолжается до тех пор, пока температура поверхности слитка не вернется к заданному значению, после чего ключ 3 закроется. Закроется также н соответствующая схема И в блоке 6.

Работа других каналов идентична н может происходить параллельно, так как включение их определяется моментом открытия соответствующих схем И в блоке 6 и ключей 3.

Формула изобретения

Устройство автоматического управления охлаждением слитка на установке непрерывной разливки металла, содержащее датчики расхода и регулирующие органы, установленные в трубопроводах воды на секции охлаждения, регуляторы с задатчиками расхода воды, измерители поверхности слитка, установленные на выходе из зон охлаждения, задатчики температуры слитка в зонах охлаждения, соединенные с входами блоков сравнения, другие входы которых соединены с измерителями температуры, измеритель скорости

вытягивания слитка, отличающееся тем, что, с целью иовыщения однородности внутренней структуры слитка и улучщения его качества, оно дополнительно содержит для каждой секции охлаждения квадратор, блоки

деления, блок , интегратор, ключ, схему И, входы которой соединены с измерителем скорости вытягивания слитка и с выходом блока сравнения заданной и измеренной температуры слитка, а выход - с входами квадратора и первого блока деления, выходы которых соответственно соединены с входами блока сложения и второго блока деления, причем второй вход блока сложения соединен с измерителем расхода воды на секцпю, а выход - с входом второго блока деления, выход второго блока деления через интегратор и ключ соединен с задатчиком расхода воды на секцию.

Источники информации.

принятые во внимание при эксиептизе

1.Патент Великобритании N° 737064, кл. 83 (I), 1955.

2.Патент Австрии N. 188452. кл. 31В 8/02, 1960.

3. Заявка ° 2142836/02, кл. В 22D 11/16, 1975, по которой принято рещение о выдаче авторского свидетельства.

-