Устройство для автоматического управления тепловым режимом зоны вторичного охлаждения машины непрерывного литья заготовок Советский патент 1981 года по МПК B22D11/16 

роля температуры поверхности слитка на вхбде зоны вторичного охлаждения, что приводит к недопустимым колебаниям температуры поверхности слитка на выходе секции.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство 3, содержащее ряд секций зоны вторичного охлаждения слитка, причем для каждой секции имеется датчик расхода охладителя, подключенный к регулятору выход которого подключен к исполнительному механизму сочлененному с регулирующим органом расхода охладителя на секци19/ датчик скорости вытягивания слитка, датчик температуры поверхности слитка, соединенные с входом блока вычитания, выход которого соединен с сумматором, вход которого через блок умножения соединен с,датчиком скорости, а выход через блок деления - с регулятором.

Кроме того, имеются задатчики химсостава и температуры жидкого металла, размера отливаемой заготовки, времени задержки.

Система предусматривает автоматическое регулирование расхода охладителя на каждую секцию зоны вторичного охлаждения МНЛЗ в зависимости от скорости вытягивания слитка и температуры поверхности слитка на входе и выходе каждой секции с учетом химсостава и температуры жидкого металла, размера отливаемой заготовки и времени задержки управляющего сигнала.

Одним из направлений в развитии процесса непрерывного литья является совмещение МНЛЗ с прокатным станом При этом одной из основных задач процесса является стабилизация теплового .состояния заготовки, для чего перед прокатным станом устанавливают нагревательные устройства которые служат для получения необходимой для прокатки температуры поверхности слитка, что обусловливает стабилизацию теплового режима заготовки и получение качественного слитка.

Однако наличие.нагревательных устройств усложняет конструкцию МНЛЗ привод 1ит к повышению энергетических затрат.

С помощью известных устройств для автоматического управления тепловым режимом вторичного охлаждения МНЛЗ невозможно получить заданную температур .поверхности заготовки на выходе из зоны вторичного охлаждения. Это связано с тем, что температура заготовки на выходе из кристаллизатора (на входе в зону вторичного охлаждения} в процессе литья непостоянна, а регулирование расхода охладителя в известном устройстве ведется по разности температ5фы поверхности слитка на входе и выходе секции без учв«

та изменения абсолютной температуры поверхности слитка на выходе из кристаллизатора. При таком построении системы регулирования температура по.верхности слитка на выходе зоны вторичного охлаждения будет непостоянна, причем характер ее изменения будет подобен изменению температуры поверхности на выходе из кристаллизатора.

Целью изобретения является улучшение качества слитка, уменьшение энергетических затрат при совмещении процессов непрерывного литья и прокатки.

Поставленная цель достигается тем что известное устройство для автоматического управления тепловым режимом зоны вторичного охлаждения МНЛЗ, содержащее для каждой секции зоны датчик расхода охладителя и датчики температуры поверхности слитка на входе и выходе секции, подключенные к сумматору, и регулятор, выход которого подключен к исполнительному механизму, сочлененному с регулирующим органом расхода охл адителя, а также делительный блок,дополнительно содержит второй сумматор и задатчики разности температуры поверхности слитка на входе и .выходе каждой секции температуры поверхности слитка на выходе последней секции, приче вход первого сумматора соединен с выходом задатчика разности температуры поверхности слитка на входе и выходе секций, выход же первого сумматра подключен к входу регулятора, первый вход второго сумматора соединен с выходом датчика температуры поверхности слитка на входе в первую секци а второй вход с выходом задатчика температуры поверхности слитка на выходе последней секции, выход же сумматора соединен с входом делительного блока, выходы которого подсоединены к входам задатчиков разности температуры поверхности слитка на кадую секцию.

В результате применения предлагаемого устройства повышается качество слитка за счет стабилизации его .теплового режима и уменьшаются энергетические затраты за счет исключения дополнительных нагревательных агрегатов для получения заданной температуры поверхности заготовки при совмещении непрерывного литья и прокатки.

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства.

Предлагаемое устройство для автоматическогр управления тепловым г режимом зоны вторичного охлаждения МНЛЗ, содержащей например, три секции (Г,П,Ш), состоит для каждой секции из датчика 1 расхода охладителя подключенного через первый сумматор 2 к регулятору 3, выход которого подключен к исполнительному механизму 4, сочлененному с регулирующим ор ганом 5 ра.схода охладителя. Датчик 6 скорости вытягивания слитка 7 совместно с датчиками 8 и 9 температуры поверхности слитка на входе и выходе каждой секции и эадатчиком 10 разнос ти температуры поверхности слитка на входе и выходе каждой секции соединены с входами сумматора 2. Кроме того, выход датчика 8 температуры поверхности слитка на входе в первую секцию совместно с выходом эадат чика 11 температуры поверхности слит ка на выходе последней секции подключены через второй сумматор 12 к делительному блоку 13, выходы которо го подсоединены к входу задатчиков 10 разности температуры поверхности слитка на входе и выходе каждой секц и. В предлагаемое устройство могут быть включены также задатчики химсостава и температуры жидкого метгшла, профиля заготовки и т.д., которы совместно с цепями переключения (на чертеже не показаны) не изменяют сути изобретения. Реализация предлагаемого устройства для автоматического управления тепловым режимом зоны вторичного охлаждения МНЛЗ может быть осуществлена на стандартной аппаратуре, выпускаемой промышленностью, например: датчик температуры поверхности слитка - пирометр типа Спектроппир; датчик скорости вытягивания слитка - тахогенератор; датчик расхода охладителя - дифференциальный манометр типа ДМЭР в комплекте с диафрагмой; регулирующий орган расхода охладителя - клапан типа 25ч931 нж; сумматор, задатчик, регулятор, делительный блок - блоки систеуы АКЭСР соответственно вычисления БВО задатчик РЗД, регулятор РБА. Устройство для автоматического управления тепловйм режимом зоны вторичного охлаждения МНЛЗ, содержа щей ряд секций работает следующим образом. В процессе литья измеряется датчиком 1 расход охладителя на секцию датчиком б - скорость вытягивания слитка, датчиками 8 и 9 - температу поверхности слитка на входе и выходе каждой секции соответственно. Пропорциональный скорости вытягивания слитка сигнал с датчика б совместно с сигналом от датчика 1 расхода охладителя на секцию поступает на сумматор 2. Сигнал разбаланса между указанными сигналами поступае на регулятор 3, который выдает соот ветствующую команду исполнительному механизму 4, воздействующему на регулирующий орган 5. При этом расход охладителя йа каждую секцию зоны вторичного охлаждения пропорционален скорости вытягивания слитка. В предлагаемом устройстве управления предусмотрена также корректировка расхода охладителя на каждую секцию в зависимости от температуры поверхности заготовки, при этом сигнал от датчиков 8 и 9 температуры поверхности слитка на входе и выходе каждой секций совместно с сигналом задания разности температуры поверхности слитка на входе и выходе соответствующей секции (от задатчика 10) поступает на сумматор 2. В зависимости от полученного корректирующего сигнала регулятор 3 выдает команду исполнительному механизму-4, воздействующему на регулирующий орган 5 изменяющий расход охладителя, поддерживая заданную (на задатчике 10) разность температуры поверхности слитка на входе и выходе соответствующей секции. Для получения заданной температуры поверхности слитка на входе и выходе из зоны вторичного охлаждения служит задатчик 11 температуры поверхности слитка на выходе последней секции зоны, подключенный совместно с датчиком 8 температуры поверхности слитка на входе в первую секцию через второй сумматор 12 к делительному блоку 13. Получаемый при помощи датчика 8 сигнал, пропорциональный температуре поверхности слитка на выходе из кристаллизатора, во втором сумматоре 12 сравнивается с сигналом задания от задатчика 11) , Полученный на выходе второго сумматора 12 сигнал разбаланса поступает в делительный блок 13, в котором определяется величина задания разности температуры поверхности слитка на входе и выходе каждой секции. Формула изобретения Устройство для автоматического управления тепловым режимом зоны вторичного охлаждения машины непрерывного литья заготовок, содержащее для каждой секции зоны датчик расхода охладителя и датчики температуры поверхности слитка на входе и выходе секции, подключенные к сумматору, и регулятор, выход которого подключен к исполнительному ме}санйзму, сочлененному с регулирующим органом расхода охладителя, а также делительный блок, отличающееся тем, что, с целью повышения качества слитка дополнительно содержит второй сумматор и задатчики разности температуры поверхности слитка на входе и выходе каждой секции и темпе1 атуры поверхности слитка на выходе последней секции, причем вход первого сумматора соединен с выходом задатчика разности температуры поверхности слитка на входе и выходе секции, выход же первого сумматора подключен к входу регулятора, первый вход вторЬго сумматора соединен с выходом датчика температуры поверхности слитка на входе в первую секцию, а второ вход с выходом задатчика температуры поверхности слитка на выходе последней секции, выход же сумматора соединен с входом делительного блока, выходы которого подсоединены к входам задатчиков разности температуры поверхности слитка на каждую секцию.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Саулова А.В. Разработка системы автоматического управления расходом воды зоны вторичного охлаждения, В сб. Системы и средства автоматизации производств и управления , М., Металлургия, 1974, с. 140-143.

2..ReqeBungstechnische Praxis und Prozeli, Rechentechnik , 1971, Bd-.13, 5, Sil68-170.

3. Авторское свидетельство СССР № 620332, кл. В 22 D 11/16, 1978.