Устройство для регулирования нагрева металла Советский патент 1980 года по МПК C21D9/70 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ НАГРЕВА МЕТАЛЛА - -- -3726 пар, установленных в заранее выбранных при фиксированном расходе топлива холодной и горячей точках рабочего пространства колодца, при этом переключение расхода топлива на другое фик- сированное положение, например, с максимального на минимальный, приводит к тому, что холодная и горячая точки меняпются местами. Существующий к эуому моменту градиент температур уменьшаетс за счет теплообмена и излучения, температурное поле выравнивается (более холодные участки прогреваются, более ropsi4He - остывают). Так в каждый момент автоматически учитывается темпе ратурное состояние колодца, зависящее от температуры посаженного металла, его марки, первоначальной температуры колодца, и т.д., и не требуется хранения многочисленной информации о предыдущих нагревах. В процессе разогрева крлодаа, осущес вляемого на максимальном расходе топлива постоянно изменяется разность температур между термопарами Q и и в момент достижения одаой из них заданной температурь (например, в 6зо устройство запоминает перепад температур дв - л одновременно переклю чает отопление колодца на минимальный режим работы. При этом изменяется аэр динамика пространства колодца, факел ук рачивается, зона максимальной температ ры факела перемещается к передней стен ке, где расположено горелочное устройство. Происходит выравнивание температуры рабочего пространства как за счет теппробмеНа Клёйсйу Участкшй колОдда, имеющими градиент температуры, так и за счет подогрева укороченным факелом более холодного участка вблизи газого релочной вставки. Сигнал на включение максимального расхода топлива выдаётся устройством в момент равенства теьу1ператур В. и 9. или же при достижении заданного перепада AQ, , определяемого как лв, u0j к, где К - задаваемый (О к «I) коэффициент пропорциональности между перепадами температур л в и лв в моменты огключения и включения максимального расхода топлива. Затем цикя повторяется. Новое увеличение температур в пространстве печи (в том числе бд и вп ) будет происходить с более высокой температуры, но с меньшим перепадом между ними по ср нению с предыдущим циклом. 8 Устройство запоминает новый перепад температур момент достижения ®4 ®3йд. переключает расход топлива на минимальный режим работы, а при выравнивании температуры рабочего пространства печи с перепадом К вновь переключает расход топлива на максимальный режим и т, д. На фиг. 1 изображена блок-схема для егулирования нагрева металла; на фиг. 2 - схема блока сравнения; на фиг. 3 роцесс нагрева металла при использовании изобретения. Устройство для регулирования нагрева металла вк:лючает в пл тино-платинородиевые термопары 1 и 2, блок 3 сра&нения, блок 4 памяти, делитель 5, задатчк 6 температуры, промежуточные реле 7 (Р1) и 8 (Р2), исполнительный механизм 9 и регулирующие органы 10, 11 расхода газа и воздуха. Термопара 1 включена встречно с задатчиком 6 температуры и соединена с блоком 3 сравнения. Причем задатчик 6 подключен с термопарой 1 и блоком 3 сравнения через нормально закрытые контакты реле (8) Р2, Термопара 2 включается встречно с .термопарой 1 при помощи нормально открытого контакта реле 8 (Р2) и получаемая дифференциальная термопара 12подключена ко входу блока 4 памяти через нормально закрытые контакты Р2 с выдержкой времени на размыкание. Ошювременно дифтермопара подключена встречно с выходом блока 4 памяти через делитель 5 с помощью нормально разомкнутых контактов Р с выдержкой времени на замыкание и с входом блока 3сравнения. Выход блока сравнения соединен с исполнительным механизмом 9 и своими контактами открыть (О), И закрыть (3) с промежуточными реле Р1 (см. фиг.. 2) ., Исполнительный механизм 9 соединен с помощью механической связи с регулирующими заслонками подачи газа 10 и воздуха 11. Устройство работает следующим об- разом. В начале йагрева задатчик 6 вклю-. чен встречно с термопарой I через нормально замкнутые контакты Р2. СуМмирующий сигнал подается на блок 3 сравнения, который выдает сигнал исполнительному механизму 9 для включения отопления на. максимальный расход топлива. В момент достижения в , заданной; температурывзодблок 3 сравнения пере572клйчает расход газа на минимальный и одновременно включает промежуточное ре rte 8 - (Р2), которое своими нормально замкнутыми контактами подключает термопару 2. Сигнал соответствующий раз ности температур 9 и Qj подается в блок памяти 4 через нормально замкнутые контакты реле 8 - (Р2), имеющие выдержку времени на размыкание (в момент вклк чения реле 8 - (Р2) они замкнуты). После фиксации сигнала л 8д, в блоке 4 памяти эти контакты .размыкаются, а нормально разомкнутые контакты Р2, с выдержкой времени на замыкание, замыкаются. Фиксированный сигнал из блока 4 памяти через делитель 5, имеющий задатчик : кратности деления сигнала, включается встречно с помощью этих ко1нтактов с. дифтермопарой 1-2. Результирующий сигнал подается на блок 3 сравнения{ кoтqpый при отсутствий его срабатывает и выдает сигнал исполнительному механизму для переключения отопления на максимальный расход. Одновременно включается реле 7 (Р1), которое своими нфмаоьно замкнутыми контактами разрьгоает цепь реле 8 (Р2), которое в свою очередь разрывает цепь термопары 2 и подключает задатчик 6 температуры. При этом происходит стирание предыдущего сигнала с блока 4 пЫ мяти. Затем цикл повторяется до тех tiop, пока разность температур 0у| и в не достигнет максимально допустимой ипи станет равной О (фиг. 3). Использование изобретения для регулирования нагрева металла упрощает и удешевляет конструкцию по управлению расходом топлива, устраняет предварительг ный анализ нагревом металла и состав- ления расчетных программ регулирования. Применение изобретения повышает качество нагрева металла за счет снижения перепада температур, сокращает время на-4 8.6 грева садки, так как при максимальном расходе топлива коэффициент теплоотдачи факела металлу и кладке - максимальный, что приводит к увеличению проиэводительности и экономичности нагревательных колодцев и повышению газовой производительности прокатного стйна на l;52%.Формула изобретения Устройство для регулирования нагрева металла, содержащее термопару, встречно включенный с ней задатчик температуры, блок памяти, блок сравнения, исполняющий рол1 двухпозиционного регулятора, вьюод которого подаоибчен к исполнительному механизму, кинематически связанному с рег/лярующим саганом расхода топлива, от. пичаюшееся тем, что, с целью повышения технико-экономичео, кик показателей- и производительности нагревательнЫх колодцев, оно допрлнительно снабжено термопарой включенной встречtao основной термопаре, делителем напряженин и релейным блоком с устройствами выдержки времени на замыкание и размыкание контактов выходного реле, причем вход 1 елейного блока подключен к выходу блока сравнения, дополнительная и основная термопары подсоединены ко входу блока памяти через нормально замкнутые контакты выходного реле релейного бло-г ка с выдержкой времени на замыкание и встречно подключены к выходу блока памяти через делитель при помощи нормально разомкнутых контактов выходного .реле с выдержкой времени на замыкание, а задатчик температуры соединен с блоком сравнения через нормально замкнутые контакты выходного реле. Источники информации;, гфинятые во внимание при экспертизе 1. Глинков М. А. и /ф. Сталь, 1973, jsfc 2, с. 171-173.

Газ

с-

Воздух