Устройство управления разливкой стали в изложницы Советский патент 1982 года по МПК B22D39/04 

взвешивания и блока ручного ввода соединены соответственно с первым и вторьзм входами блока сравнения, выход которого соединен с входом блока сигнализации, а выход блока управления соединен с входом блока закрытия сливного отверстия, дополнительно содержит блок передачи информации, установленных на разливочном кране, блок взвоиивания, блок }учного ввода и блок передачи информации, установленные на ковшевом -кране, блок памяти, блок ручного вво да и арифметико-логический блок, установленные на разливочной площад ке, причем вторые выходы блока взвешивания и блока ручного ввода, установленных на. разливочном кране, соединены соответственно с первым и вто рым входами блока передачи информации, установленного на разливочном кране, а первый выход блока передачи информации, установленного на.разливочном кране, соединен с первым входом арифметико-логического блока выходы блока взвешивания и блсзка руч Ного ввода, установленных на ковшевом кране, соединены соответственно с первым и вторым входами установлен ного на ковшевом кране блока передач информации, выход которого соединен входом блока памяти, выход которого соединен с вторым входом арифметикологического блока, третий вход котор го соединен с выходом блока ручного ввода, установленного на разливочной площадке, а первый выход - с третьим входом установленного на разливочном кране блока передачи информации, второй выход и четвертый вход которого соединены соответственно с третьим входом и вторым выходом блока сравнения, а второй и третий выходы арифметико-логического блока соедине ны соответственно со вторым входом блока памяти и входом блока управления. Кроме того, арифметико-логический блок .содержит два коммутатора, селек тор, сумматор, счетчик, блок деления коммутатор и блок управления, причем выход первого коммутатора соединен с входом блока управления, второй выход с входом сумматора, третий выход с в.ходом селектора, выход селектора с входом сумматора, а его выход соединен с блоком деления, другой вход которого соединен с выходом счетчика, второй коммутатор соединен с входом счетчика, выход блока управления соединен с входом счетчика, выход блока деления соединен с входо коммутатора, а его выход соединен с входом счетчика. На фиг.1 изображена структурная Схема устройства управления разливкой, стали в изложницы; на фиг,2 структурная схема первого блока передачи информации; на фиг.З - структурная схема второго блока передачи информации 10; на фиг.4 - структурная схема арифметико-логического блока; на фиг.З -структурная схема блока управления. Устройство управления разливкой стали в изложницы (фиг.1) содержит установленные на разливочном кране 1 блок 2 взвешивания, блок 3 ручного ввода, блок 4 сравнения, блок 5 сигнализации и блок 6 передачи информации, установленные на ковшевом кране 7, блок 8 взвешивания, блок 9 ручного ввода и блок 10 передачи информации, установленные на разливочной площадке 11, блок 12 памяти, блок 13 ручного ввода, арифметикологический блок 14 и блок 15 управ- ления, установленный на разливочном ковше 16, блок 17 закрытия сливного отверстия, причем первый выход блока 2 взвешивания .и первый выход блока 3 ручного ввода соединены соответственно с первым и вторым входами блока 4 сравнения, первый выход которого соединен с входом блока 5 сигнализации, а второй выход блока 2взвешивания и второй выход блока 3ручного ввода соединены соответственно с первым и вторым входами блока б передачи информации, первый выход и третий вход которого соединены с первым входом и первым выходом арифметико-логического блока 14, а второй выход и четвертый вход соответственно с третьим входом и вторым выходом блока 4 сравнения. Выход блока 8 взвешивания и блока 9 ручного ввода соединены соответственно с первым и вторым входами блока 10 передачи информации, выход которого соединен с входом блока 12 памяти, выход которого, в свою очередь, соединен с вторым входом арифметикологического блока 14, третий вход которого соединен с выходом блока 13 ручного ввода, а второй выход - с входом блока 15 управления, выход которого соединен с входом блока 17 . закрытия сливного отверстия разливочного ковша 16. Блок 6 передачи информации (фиг.2) содержит узел 18 контроля информации, узлы 19-22преобразования информации, узлы 23 и 24 передачи информации передаюцую антенну 25 ,индуктивную петлю 26,узел 27 питания,узлы 28 и 29 прие- . ма информации, узел 30 модуляции напряжения питания и приемную антенну 31, причем вход узла 18 контроля информации соединен с первым входом блока 6 передачи информации, а выход с первым входом узла 19 преобразования ИНфОрМёЩИИ, второй ВХОД которого соединен с вторым входом блока 6,. третий вход - с четвертым входом блока 6, а выход - с входом узла 23 передачи информации,-выход которого соединен с входом передающей антенны 25, выход которой индуктивным путем соединен с первым входом индуктивной петли 26, первый выход которой соединен с входом узла 28 приема информации, выход которого соединен с входом,узла 20 преобразования информации, выход которого соединен с первым выходом блока 6, третий вход которого соединен с входом узла 21 преобразования информации, выход которого соединен с входом узла 24 передачи информации, выход которого соединен с входом узла 30 модуляции напряжения питания, выхо которого соединен с входом узла 27 питания, выход которого соединен с вторым входом индуктивной петли 26, выход которой индук тивным путем соединен с входом приемной антенны 31, выход которой соединен с входом узла 29 приема информации, выход которого соединен с вхо дом узла 22 преобразования информации, выход которого соединен с вторым выходом блока 6. Блок 10 передачи информации (фиг.З) содержит узел 32 контроля информации, узлы. 33 и 34 преобразования информации, узел 35 пе-. редачи информации, пере 1ающую антенну 36, индуктивную петлю 3.7, узел 38 литания и узел 30 приема информации, причем вход узла 32 контроля информации соединен с первым входом блока 10 передачи информации, а выход с первым входом узла 33 преобразования информации, второй вход которого соединен с вторым входом блока 10 пе редачи информации, а выход - с входо узла 35 передачи информации., выход к торого соединен с входом передающей антенны 36, выход которой индуктивным путем соединен с первым входом индуктивной.петли 37, второй вход ко торой соединен с выходом узла 38 питания, d выход - -с входом узла 39 пр ема информации, выход которого соеди нен с входом узла 34преобразования и формации, выход которого соединен с выходом блока 10 передачи информации Арифметико-логический блок .14 (фиг.4) содержит коммутаторы 40 и 41 селектор 42, сумматор 43, счетчик 44 узел 45 деления,компаратор 46 и-узел 47 управления, причем вход коммутато ра 40 соединен с первым входом арифметико-логического блока 14, первый выход - с первым входом селектора 42 второй вход которого соединен с вторым входом блока 14, а выход - с пер вым входом сумматора 43, второй вход которого соединен с вторым выходом коммутатора 40, а выход - с первым входом узла 45 деления, второй вход которого соединен с выходом счетчика 44, первый вход которого соединен с первым выходом коммутатора 41, вход которого соединен с третьим входом блока 14, а выход - с первым входом компаратора 46, второй вход которого соединен с выходом узла 45 деления, первый выход которого соединен с вторым входом счетчика 44,а второй выход - с первым выходом блока 14, второй выход которого соединен с первым выходом узла 47 управления, вход которого соединен с третьим выходом коммутатора 40, а второй выход с третьим входом счетчика 44. Блок 15 упраэления (фиг.5) содержит узел 48 преобразования информации, узел 49 ручного управления, узел 50 выбора управления, узел 51 усиления и узел 52 управления, причем вход узла 48 преобразования со.единен с входом блока 15 управления, а. выход - с первым входом узла 50 выбора управления, второй вход которого соединен с выходом узла 49 ручного управления, а .выход - с входом узла 51 усиления, выход кото-, рого соединен с входом узла 52 управления, выход которого соединен с выходом блока 15 управления. . Устройство работает следующим образом. Перед установкой пустого .сталеразливочного ковша на сталевоз блок 8 взвешивания, установленный на К5)вшеJ3OM кране 7, измеряет массу пустого. iковша. Одновременно крановщик на блоке 9 ручного ввода набирает номер этого ковша. Эта информация при помощи блока 10 передачи информации вводится в блок 12 памяти. . Работа блока 10 передачи информации происходит следующим образом. В момент передачи информации с ковшевого крана выходной сигнал елока 8 взвешивания поступает на узел 32 контроля информации. Если этот сигнал не меняется во времени (показания весов стабильны), это сигнал далее поступает на узел 33 преобразования. На этот узел от блока 9 ручного ввода поступает также информация о признаках веса (номер ковша., номер конвертора). Эта информация из двоично-десятичного кода преобразовывается в телеграфный код и 11ередаетс я на узел 35 передачи и далее на передающую антенну 36, откуда сигналы индуктивным путем передаются на индуктивную петлю 37, на которую о узла 38 питания подается высокочастотное питание. В момент передачи информации с крана выходные сигналы индуктивной петли 37 подаются на узел 39 приема информации, и Дсшее на узел 34 преобразования информации для обратного преобразования из телеграфного кода .двоично-десятичный. С выхода узла

34 преобразования информация о массе, и номер3 пустого ковша поступает на блок 12 памяти.

Перед началом разливки блок 2 взвешивания, установленный на разливочном кране 1, измеряет массу ковша со сталью. Одновременно крановшик на пульте 3 ручного ввода набирает номер -этого ковша. Эта информация при помощи блока 6 передачи информации вводится в арифметико-логический блок 14, установленный на разливочной площадке 11, который по номеру ковша находит информацию о массе пустого ковша, введённую в блок 12 пa Iяти, и вычисляет массу стали, содержащейся в разливочном ковше.

Работа блока 6 передачи информации производится следующим образом.

В момент передачи информации с крана выходной сигнал блока 2 взвешивания, установленного н.а раливочном кране, поступает на узел 18 контроля информации. Если выходной сигнал блока взвешивания не меняется во времени (показания весов стабильны), этот сигнал через узел 18 контроля поступает на узел 19 преобразования. На этот узел от блока 3 ручного ввода поступает также информация о признаках веса (номер ковша, номер конвертора и т.д.)..В узле 19 преобразования эта информация преобразовывается из двоично-десятичного кода в телеграфный код и поступает далее на узел 23 передачи, откуда она в виде последовательности импульсов поступает на передающую антенну 25. От передающей антенны 25, устанойленной на кране, сигналы индуктивным путем передаются к индуктивной петле 26, .установленной на колоннах цеха вдоль пути следования кранов. От индуктивной петли 2.6 сигналы поступают на узел 28 приема, затем на узел 20 преобразования, где сигналы вновь из телеграфного кода преобразовываются в двоично-десятичный код и через первый выход блока 6 передачи информации поступают на арифметико-логический блок 14. Задание на массу стали, сливаемой в изложницу, изарифметико-логического блока 14 поступает на вход узла 21 преобразования, преобразовывается из двоично-десятичного в телеграфный код и поступает на узел 24 передачи и далее на узел 30 модуляции напряжения питания, управляющий узлом 27 питания, выходное напряжение которого поступает на вход индуктивной петли 26. Модуляция напряжения питания индуктивной петли 26 воспринимается приемной антенной 31, установленной на разливочном кране, усиливается уз.лом 29 приема информации, преобразовывается в двоично-десятичный код в узле 22 преобразования и поступает, на вход блока 4 сравнения. В момент равенства .сигналов задания и массы стали, слитой в изложницу, выходной сигнал блока 4 сравнения поступает через четвертый вход блока 6 передачи информации на третий вход узла 21 преобразования далее .аналогично информации о резултатах взвешивания ковша со сталью поступают на землю в арифметикологический блок 14.

Работа арифметико-логического блока 14 происходит следующим образом.

На первый вход арифметического блока 14 из блока 6 передачи информации поступает информация о массе ковша со сталью и номере ковша. В коммутаторе 40 эта информация разделяется на две части. Информация о номере ковша поступает на селектор 42, который после этого пропускает в сумматор 43 информацию о массе этого ковша, хранящуюся в блоке 12 Пс1Мяти. В этот же сумматор 43 из коммутатора 40 поступает информация о массе ковша со сталью. Разность этих величин, т.е. масса стали, содержащейся в ковше, поступает в . блок 45 деления, где эта величина делится на число изложниц, задаваемое на блоке 13 ручного ввода и поступгиощее в узел 45 деления через коммутатор 41 и счетчик 44. Результат деления, т.е. масса -стали, которую необходимо слить в каждую изложницу, поступает в компаратор 46, где эта величина сравнивается с минимальной и максимальной допустимой величиной массы cлиткa, задаваемыми на блоке 13 ручного ввода и поступающими в компаратор 46 через коммутатор 41. Если расчетная величина массы слитка превышает максимально допустимую величину, расчет повторяется с увеличением числа изложниц на 1. Если расчетная величина массы слитка меньше минимально допустимой величины, расчет повторяется с уменьшением числа изложниц на 1. Полученр йая с учетом указанных коррекций расчетная величина массы слитка подается на первый выход арифметикологического блока 14 и через блок 6 передачи информации передается.в блок 4 сравнения разливочного крана В момент равенст-ва этого задания и фактической массы жидкой стали, слитой в первую изложницу, выходной сигнал блока 4 сравнения через блок 6 передачи информации поступает в арифметико-логический блок 14 на коммутатор 40 и далее на блок 47 управления. Выходной сигнал блока 47 управления поступает на второй выход арифметико-логического блока 14 для передачи в блок 15 управления

по команде которого происходит закрытие сливного отверстия сталераэливочного ковша. Одновременно второй выходной сигнал узла 47 управления поступает в счетчик 44 для уменьшения на 1 первоначально заданного числа изложниц. После завершения заполнения первой изложницы кранозшик вводит в арифметико-логический блок 14 информацию отоставшейся массе ковша со сталью, и аналогичным образом производится расчет задания на слив стали во вторую изложницу. Аналогично рассчитываетсязадание для всех последующих изложниц.

На блоке 13 ручного ввода разливщик устанавливает информацию о количестве изложниц и заданной массе слитков. На основе этой информации арифметико-логический блок 14 вычисляет задание на массу стали, сливаемой впервую изложницу. Это задание через блок б передачи информации вводится в блок 4 сравнения Перед началом слива стали в первую изложницу крановщик разливочного крана 1 переводит блок 2 взвешивавния в режим работы, при котором перед началом слива стали в изложницу на весах у :танавливается нуль, а во время слива стали весы показывсиот уменьшение массы ковша со сталью т.е. массу стали, слитой в изложницу. Эта информация также вводится в блок 4 сравнения. В момент равенства задания и фактической массы стали j слитой в данную изложницу, блок 4 сравнения подает на вход блока 5 сигнализации электрический сигнал, по которому блок 5 сигнализациивырабатывает звуковой или световой сигнал, по которому разливщик при помощи блока 15 управления подает команду на блок 17 закрытия сливного отверстия разливочного ковша 16. В случае автоматического управления закрытием сливного отверстия ковша выходной сигнал блока 4 сравнения передается в блок 15 управления через блок 6-.передачи информации и арифметико-логический блок. 14.,

Работа блока IS управления происходит следующим обр-азом.

Выходной сигнал с второго выхода арифметико-логического бл.ока 14 поступает на вход узла 48 преобразования и с помощью электронных ключей преобразовывается в сигнал релейного типа. Выходной сигнал узла 48 преобразования поступает на вход уЭла 50 выбора управления. Если оператором разливки выбран автоматически режим управления разливкой стали в изложницы, выходной сигнал узла 48 преобразования через узел 50 выбора управления поступает на узел 51 усиления и далее на узел 52 управления, выходной сигнал которого поступает на блок 17 закрытия сливного отверстия разливочного ковша. И случае ручного режима управления разливкой закрытие сливного-отверстия ковша производится оператором путем нажатия кнопок управления узла 49 ручного управления.

После заполнения первой изложницы в арифметико-логический блок 14 вводится информация о массе жидкой стали, оставшейся в ковше. После этого арифметико-логический блок 14 вычисляет задание на массу стали, которую необходимо слить во вторую изложницу. После заполнения второй изложницы этот расчет выполняется для третьей изложницы и т.д.

В случае, если вычисленное задание на массу сливаемой стали превышает допустимую массу слитка, в качестве задания принимается последняя. При этом арифметико-логическийблок 14 вычисляет ожидаемлй остаток стали в ковше после заполнения последней изложницы.

Включение в состав устройства блока 8 взвешивания блока 9 ручного ввода и блока 10 передачи информации, установленных на ковшевом кране 7, блока 12 памяти., блока 23 ручного ввода и арифметико-логического блока 14, установленных на разливоч- . ной площадке 11, и блока 6 передачи информации, установленного на разливочном кране i, позволяет определить действительную массу жидкой стали,

содержащейся в разливочном ковше 16 перед началом разливки, распределить всю имеющуюся сталь равномерно и без отсатка по изложницам, а в случае, значительного излишка жидкой стали

прогнозировать массу этого излишка и подготовить для ее приема изложницу меньшего размера. Ожидаемое сокращение потерь стсши в виде недоливков составляет около 1% от разливаемой

ст али.

Для сталеплавильного цеха производительностью 3 млн. т. стали в год ожидаемый экономический эффект от внедрения предлагаемого устройства управления разливкой стали в изложницы составляет 480 тыс.ру. в год.

Формула изобретения

1. Устройство управления разлив- . кой стали в и зложницы, содержащее становленные на разливочном кране блок взвешивания, блок ручного ввода, блок, сравнения и блок сигнализации, установленный на разливочной площадке блок управления и установленный на разливочном ковше блок закрытия сливного отверстия, причем выходы блока взвешивания и блока ручного ввода соединены соответственно с первым и вторым входами блока сра нения, выход которого соединен с вх дом блока сигнализации, а выход блока управления соединен с выходом блока закрытия сливного отверстия, отличающееся тем, что, с целью сокращения потерь стали в процессе разливки, оно дополнительн содержит установленный на разливочн Иране блок передачи информации, установленные на ковшевом кране блок взвешивания, блок ручного ввода- и блок передачи информации и установленные на разливочной площадке блок памяти, блок ручного ввода и арифметико-логический блок, причем вторые выходы блока взвешивания и блока ручно,го ввода, установленных на разливочном кране, соединены соотве ствеЕ1Но с первым и вторым входами установленного на разливочном кране блока передачи информации, первый выход которого соединен с первым входом арифметико-логического блока, выходы-блока взвешивания и блока ручного ввода, установленных на ковшевом кране,соединены соответственно с первым и вторым входами установленного на ковшевом кране блок информации, выход которого соединен с входом блока памяти, выход которого соединен с вторым входом арифметико-логического блока, третий вход которого соединен с выходом блока ручного ввода, установленного на разливочной площадке, первый выход - С третьим входом уст новленного на разливочном кране блока передачи информации, второй выход и четвертый вход которого соединены соответственно с третьим входом и вторым выходом блока сравнения, а второй и третий выходы арифметико-логического блока соединены соответственно с вторым входом блока памяти и входом блока управления. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что арифметико-логический блок содержит два коммутатора,, селектор, сумматор, счетчик блок деления, компаратор и блок управления, причем выход первого коммутатора соединен с входом блока управления, второй выход - с входом сумматора, третий выход - с входом селектора, выход селектора - с входом сумматора, а его выход соединен с блоком деления,другой вход которого соединен с выходом счетчика, второй коммутатор соединен с входом счетчика, выход блока управления соединен с входом счетчика, выход блока -деления соединен с входом компаратора, а его выход соединен с . входом счетчика. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Металлургия стали. Под ред. В.И.Явойского и Т.Н.Ойкса. М./Металлургия, 1973, с.559. 2.Mangan E.L., Fradenick R.J. Ingot Weigling to improve weiglit control and plant yield.-Ironand teel Engineer, January, 1973, p.53-58.

ш

Фиг. 1

u:

sT/Ф

J

Фиг.2

Г

1

4

. Фиг.з