Устройство автоматического управления машиной непрерывного литья металла Советский патент 1982 года по МПК B22D11/16 

(5) УСТРОЙСТВО для АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ МАШИНОЙ НЕПРЕРЫВНОГО ЛИТЬЯ МЕТАЛЛА

1

Изобретение относится к литью металлов и прочих материалов, конкретнее к непрерывному литью металлов выдавливанием расплавленной массы, литью в трубчатые литейные формы с открытыми концами, и может быть использовано в системах автоматического управления машинами непрерывного литья металла.

Известно устройство для автоматического управления машиной непрерывного литья металла, состоящее из дат чиков усилия вытягивания слитка из кристаллизатора, нормирующего преобразователя , на вход которого гк)дключены указанные датчики, схемы сравнения, на,первый вход которой подключен нормирующий преобразовав тель задатчика, подключенного на второй вход схемы сравнения, и регулятора, на-вход которого подключен выход схемы сравнения. Выход регулятора подключен на вход электропривода механизма качания кристаллизатора 1 ,

Наиболее близким к изобретению, является устройство 2 для автоматического управления машиной непрерывного литья металла, состоящее из электропривода механизма кача ния кристаллизатора, задатчика частоты качания, подключенного к этому электроприводу, регуляторов расхо10да воды для каждой секции и грани слитка в зоне вторичного охлаждения, на вход которых подключены задатчи- , ки расходов воды для каждой секции и грани, тахогенератора-скорости

IS тянущих клетей, подключенного на вход указанных задатчиков, а также на.вход задатчика частоты качания кристаллизатора, алгебраических сумматоров с подключенными на их вхо20ды блоками умножения, на входы которых подсоединены датчики перепада температур и расходомеры воды, охлаждающей соответствующую стенку 3 9 кристаллизатора. Выходы алгебраических сумматоров подключены на вторые Ьходы задатчиков , заданных для каждой секции , и грани слитка расхо дов воды в зоне вторичного охлаждения. Известное устройство работает сл дующим образом. Возникающая в кристаллизаторе несимметрия теплоотвода от симметричных (противоположных) граней слитка, которая фиксируется путем изменения температурного перепада и расхода охлаждающей воды по каждой в отдельности стенке кристаллизатора с последующим сравнением произве дений этих величин (тепловых потоко компенсируется соответствующим увеличением (уменьшением) расходов охлаждающей воды в зоне вторичного ох лаждения. В этом случае возникающие в кристаллизаторе вследствие несимметрии теплоотвода от граней слитка температурные напряжения вдоль фрон та кристаллизации уже не развиваются в зоне вторичного охлаждения, сплошность внутренней структуры металла не нарушается, и годный сток может удовлетворять приемке по технологическим требованиям. При этом частота качания кристаллизатора определяется заданием от задатчика ча стоты качания. Недостатком известных устройств является несимметрия теплоотвода от граней слитка в кристаллизаторе , ко торая проявляется непосредственно в кристаллизаторе в виде угловых трещин , приводящих к отбраковке в этом случае значительных количеств отлитого металла. Последующая компенсация несимметрии теплоотвода в зоне вторичного -охлаждения устранить эти трещины не может. Целью изобретения является повышение выхода годного металла с машины. Эта цель достигается за счет того что в предложенное устройство, содержащее электропривод механизма качания кристаллизатора, задатмик частоты качания, подключенный к это му электроприводу, регуляторы расхо да воды для каждой секции и грани слитка в зоне вторичного охлаждения на вход которых подключены задатчики заданных для каждой секции и гра ни расходов воды, тахогенератор ско рости тянущих клетей, подключенный на вход указанных задатчиков, а также на вход задатчика частоты качания кристаллизатора, алгебраичес.кие сумматоры с подключенными на их входы блоками умножения, на входы которых подсоединены датчики перепада, температур и расходомеры воды охлаждающей соответствующую стенку кристаллизатора, выходы алгебраических сумматоров подключены на вторые входы задатчиков, заданных для каждой секуии и грани слитка расходов воды в зоне вторичного охлаждения, введен алгебраический сумматор. На вход этого алгебраического сумматора подключены выходы блоков умножения соответствующих стенок кристаллизатора. Выход дополнительного алгебраического сумматора соединен со входом нелинейного элемента , выход которого подсоединен на вход задатчика частоты качания кристаллизатора. 3 качестве-вновь вводимых алгебраических сумматоров и нелинейных элеfj,eHTOB вида зона нечувствительности могут быть использованы серийные приборы из приборного комплекса АКЭСР. Схема предложенного устройства дана на чертеже (показаны две стенки кристаллизатора). Устройство содержит электропривод 1 механизма качания кристаллизатора, задатчик 2 частоты качания кристаллизатора, регуляторы 3 расхода воды для каждой секции и грани слитка в зоне вторичного охлаждения, на вход которых подключены задатчики k заданныхгдля каждой секции и грани расходов воды, TaxoreHepafop 5 скорости тянущих клетей, подключенный на входы задатчиков k, а также на вход задатчика 2, алгебраические сумиаторь 6 с подключенными на их входы блоками умножения 7, на входы которых подключены датчики 8 перепада температур и расходомеры 9 воды, охлаждающей соответствующую стенку кристаллизатора. Выходы сумматоров 6 подключены на вторые входы задатчиков Ц заданных для каждой секции и грани слитка расходов воды в зоне вторичного охлаждения, вторые алгебраический сумматор 10 на каждую пару симметричных стенок кристаллизатора и нелинейный элемент 11 вида зона нечувствительности, к которым подключены выходы сумматора 10. Выход элемента 11 подключен на входы задатчика 2.

Устройство работает следующим образом,

В стационарных режимах разливки Чистота качаний кристаллизатора определяется сигналом от задатчика 2, подключенного к электроприводу 1 механизма качания кристаллизатора. Величина этого сигнала определяется сигналом от тахогенератора 5. Этот же сигнал от тахогенератора 5 определяет величины выходных сигналов задатчиков Ц регуляторов 3 расхода и, следовательно, расходы воды по секциям и граням слитка в машине.

В нестационарных режимах возникае разница в тепловых потоках от симметричных стенок кристаллизатора, что фиксируется датчиками 8 температурного перепада, расходомерами 9 и блоками умножения 7,,сигнал с выхода которых проходит на сумматоры 8, которые корректируют задания регулятор4м 3 в направлении компенсации возникшей тепловой несимметрии в кри- . сталлизаторе.

Одновременно величинанесимметричности тепловых потоков от симметричных стенок кристаллизатора выделяется на выходе сумматора 10. Если ве-. личина несимметричных тепловых потоков превосходит установленную на нелинейном элементе 11 зону нечуе- ствительности , сигнал несимметричности проходит на задатчик 2 и прямо пропорционально снижает частоту качания. В этом случае при разности тепловых потоков в 25-35 и соответственным снижением скорости разливки на 20-25 удается на кристаллизаторе размером 250x1650 мм практически избавиться от угловых третий.

Предлагаемое устройство позволяет ликвидировать угловые/трещины на поверхности непрерывного слитка и тем самым уменьшить количества брака.

Формула изобретения Устройство для автоматического управления машиной непрерывного литья металла, состоящее из электропривода механизма качания кристаллизатора задатчика частоты качания, соединенного с этим электроприводом, регуляторов расхода воды Для каждой секции

1и грани слитка в зоне вторичного охлаждения , на вход которых подсоединены задатчики расходов воды, заданных для каждой секции и грани, тахогенератора скорости .тйнуцих клетей, подсоединенного на вход указанных задатчиков, а также на вход задат- . чика частоты качания кристаллизатора алгебраических сумматоров с подсоединенными на их входы блоками умножения, на входы которых подсоединены датчики перепада температур и расходомеры воды, охлаждающей соответствующую стенку кристаллизатора, выходы дя ебраических сумматоров

.подсоединены на вторые входы задатчиков заданных для каждой секции и грани слитка расходов воды в зоне вторичного охлаждения, отличающееся тем, что, с целью повышения выхода годного металла с установки, в него введены нелинейный элеме.нт и алгебраический сумматор, на вход дополнительного алгебраического сумматора подсоединены выходы блоков умножения, выход до полнительного алгебраического сумматора соединен с входом нелинейного элемента, выход нелинейного элемента соединен на второй вход задатчика частоты качания кристаллизатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

с. 202-205.

2.Авторское свидетельство СССР NT 593813, кл. В 22 D 11/16, 1976 (прототип).