Устройство для регулирования уровня расплава в кристаллизаторе установки непрерывной разливки

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (1П

3(51) В 22 D 11 16

Г,,ф с ...;5 . AV$

4d: ...,: „,;. Л%ь"

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

° °

° °

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3458054/22-02 (22) 28.06.82 (46 ) 23 03.84. Бюп. М 11 (72) В.Н.Харитонов (53) 621.746.27(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 338036 кл. В 22 D 11/00, 1977.

2. Патент Японии Р 53-42018, кл, В 22 D 11/16, 1978. (54 )(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ УРОВНЯ РАСПЛАВА В КРИСТАЛЛИЗАТОРЕ УСТАНОВКИ НЕПРЕРЫВНОИ РА3ЛИВКИ, содержащее датчик и задатчики

Уровня, блок сравнения, соединенный с фазочувствительным ускорителем, блок регулирования тока индуктора, отличающееся тем, что, с целью получения слитка с более точными размерами поперечного сечения и повыаения качества поверхности при формировании его в электромагнитном поле индуктора, оно дополнитель.но содержит блок регулирования скорости с силовым блоком и два .блока коррекции, причем первый выход фазочувствительного усилителя соеди-. нен с первым блоком коррекции, выход которого соединен с вхсдом блока регулирования тока индуктора, второй выход фазочувствительного усилителя соединен с вторым блоком коррекции, выход которого соединен с входом блока регулирования скорости.

1080920

Изобретение относится к литейному производству и может быть применено для регулирования процесса разливки металлов при литье в электромагнитный кристаллиэатор. 5

Известно устройство для регулирования уровня расплава в кристаллизаторе установки непрерывной раз.ливки, включающее регулирующий прибор, соединенный на входе с датчиком уровня расплава, а на выходе с автоматическим и ручным приводами, при этом автоматический привод выполнен в виде сервомеханиэма. РегулиРующий прибор подает сигнал, ycZaнавливающий отклонение детектируемого уровня от нормального (1j, Недостатком устройства является его неэффективность при формировании слитка в электромагнитном поле 20 индуктора. Вследствие инерционности сервомеханизма не обеспечивается точный расход расплава, следовательно данное устройство не позволяет получить достаточно точных размеров по- 25 перечного сечения слитка.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для регулирования процесса разливки металлов, посредством gp которого стабилизируют напряжение индуктора и корректируют его ток на величину, компенсирующую влияние отклонения уровня жидкого металла на размеры поперечного сечения слитка. Устройство содержит датчик и эа датчик уровня, блок сравнения, соединенный с фазочувствительным усилите" лем, блок регулирования тока индуктора С2).

Недостатком известного устройства является наличие электромашинного и магнитного усилителей, которым присуща инерционность и недостаточный коэффициент усиления. Невысокая точность корректирования тока и поддер45 жания напряжения, а также наличие только одного блока регулирования

При этом блоки коррекции выполнены в виде параллельно соединенных переменного резистора и конденсатора.

Причем силовой блок содержит диодный мостик, диагональ которого соединена последовательно с анодом тиристора, катод тиристора соединен со сглаживающим дросселем и выходом обратного диода, вход которого соединен с диагональю диодного мостика, а с этой диагональю соединена обмотка возбуждения.

Кроме того, фазочувствительный усили ель содержит усилитель переменного тока, согласующий трансформатор и фазочувствительные выпрямители.

2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блоки коррекции выполнены в виде параллельно соединенных переменного резистора и конденсатора.

3. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что силовой блок содержит диодный мостик, диагональ которого. соединена последовательно с анодом тиристора, катод тиристора соединен со сглаживающим

Дросселем и выходом обратного диода, вход которого соединен с диагональю диодного мостика, причем с этой диагональю соединена обмотка возбуждения.

4. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что фаэочувствительный усилитель содержит пе- . ременного тока, согласующий трансформатор и фазочувствительные выпрямители.

2 тока недостаточно точно регулируют уровень расплава, а следовательно, Не обеспечивают точных размеров поперечного сечения слитка и высокого качества его поверхности.

Целью изобретения является получение слитка с более точными размерами поперечного сечения и повышение качества поверхности при формировании его в электромагнитном поле индуктора.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для регулирования уровня расплава в кристаллизаторе установки непрерывной разливки, содержащее датчик и задатчик уровня, блок сравнения, соединенный с фазочувствительным усилителем, блок регулирования тока индуктора,. дополнительно содержит блок регулирования скорости с силовым блоком и два блока коррекции, причем первый выход фаэочувствительного усилителя соединен с первым блоком коррекции, выход которого соединен с входом блока регулирования тока., индуктора, второй выход фаэочувствительного усилителя соединен с вторым блоком коррекции, выход которого соединен с входом блока регулирования скорости.

1080920

На фиг. 1 показана блок-схема предлагаемого устройства; на фиг.2развернутая блок-схема; на фиг. 3 схема блоков коррекции; на фиг. 4схема силового блока и блока токовой отсечки; на фиг. 5 - схема фазо- 5 чувствительного "илителя.

Регулирующим прибором в устройстве служит фазочувствительный усилитель 1, имеющий один вход и два выхода. На его вход подключен блок 2 1О сравнения с подсоединенным к нему поплавком датчиком 3 уровня расплава. Блок 2 сравнения соединен с задатчиком 4 уровня. На первый выход фаэочувствительного усилителя 1 под- 15 ключен блок 5 регулирования скорос-. ти, а на второй — блок 6 регулирования тока индуктора. Блоки 5 и 6 подключены к выходам фаэочувствительного усилителя 1 через соответствующие <> корректирующие блоки 7 и 8. Блок 6 регулирования тока индуктора содержит тиристорный регулятор 9 возбуждения, снабженный полупроводниковым усилителем, выполненным на михросхеме (не показана), охваченным обратной связью по напряжению индуктора.

Узел 10 обратной связи содержит трансформатор 11 и выпрямитель 12.

На вход тиристорного регулятора 9 подключен задатчик 13 напряжения.

Нагрузкой тиристорного регулятора 9 служит обмотка 14 возбуждения генератора 15 частоты. Питание индуктора 16 осуществляют от генератора 15. через понижающий трансформатор 17. З5

Питание индуктора 16 через понижающий трансформатор 17 можно также осуществлять от полупроводникового преобразователя. ., Блок 5 регулирования скорости „40 содержит задатчик 18 скорости, электродвигатель 19 опускания слитка, силовой блок 20, питающую обмотку 21 возбуждения, блок 22 обратной связи пОлупРОВОдникОВый усили- . 45 тель 23, выполненный на микросхеме, охваченной гибкой обратной связью 24, при этом блок 22 обратной связи . выполнен по схеме тахометрического моста и соединен чеРез эмиттерный. повторитель 25 с генератором 26 пилообразного напряжения, блок 27 питания, формирователь 28 импуль- сов и блок 29 токовой отсечки.

Блоки 7 и 8 коррекции (фиг.3) выполнены соответственно в виде

R-С-цепочек, состоящих иэ переменного сопротивления 30 и конденсатора 31. На схеме (фиг. 3) обозначены вход 32 блока коррекции, выход 33 блока коррекции.

Силовой .блок 20 (фиг. 4) состоит, иэ однофазного мостового выпрямителя 34, выполненного на четырех диодах, последовательно соединенного "плюсовым" концом с анодом тирис= 65 тора 35, катод которого последовательно соединен со сглаживающим дросселем 36. Между катодом тиристора 35 и "минусовым" концом выпрямителя 34 включен обратный диод 37 °

При изменении угла открывания тиристора 35 изменяется напряжение на якоре электродвигателя 19, изменяется скорость опускания слитка. Угол открывания тиристора 35 может изменяться от 0 до 180 эл. град. и зависит от положения задатчика 18 скорости, напряжения блока 29 обратной связи и напряжения корректирующего блока 7.

Блок 29 токовой отсечки (фиг. 4) включает в себя трансформатор 38 тока, первичная обмотка которого включена в фазу, подключенную к выпрямителю 34 силового блока 20, а вторичная обмотка — на балластный резистор 39. Балластный резистор 39 одновременно подключен на вход выпрямителя 40, выполненного на четырех диодах. Параллельно выходу выпрямителя 40 подключены конденсатор 41 и потенциометр 42 ° Средняя точка потенциометра 42 соединена с анодом стабилитрона 43, катод которого связан с базой транзистора 44, эмиттером подключенного к "Плюсовому" концу выпрямителя 40. Эмиттерколлекторный переход транзистора 44 подключен на вход змиттерного повторителя 25.

Напряжение, пропорциональное току якоря электродвигателя 19, выпрямляется выпрямителем 40. Пульсация сглаживается конденсатором 41. Часть выпрямленного напряжения, снимаемая с потенциометра 42, подается на стабилитрон 43, осуществляющий отсечку. При превышении током якоря электродвигателя 19, например при пуске, установленного потенциометром 42 значения, стабилитрон 43 пробивается, напряжение, пропорциональное току якоря, открывает транзистор 44, шунтирующий вход эмиттерного повторителя 25, подключенного к генератору 26 пилообразного напряжения. В результате изменения фазы импульсов на тиристоре 35 на выходе силовой части 20 напряжение уменьшается до величины, соответствующей току якоря электродвигателя 19, равному току уставки.

Фазочуствительный усилитель (фиг. 5) содержит усилитель 45 пе- . ременйого тока, согласующий трансформатор 46 и фаэочувствительные выпрямители 47 и 48.

Устройство работает спедука им образом.

При отклонении уровня жидкого металла от заданного значения на выходе блока 2 сравнения появляется напряжение, пропорциональное отк1060920 лонению уровня от заданного, которое подается на вход фазочувствительного усилителя 1. С обоих выходов фазочувствительного усилителя 1 напряжения подаются соответственно на

)корректирующие устройства 7 и 8, 5 обеспечивающие требуемые законы изменений: скорости опускания слитка и величины тока индуктора в зависимости от подаваемых соответствующих напряжений. С корректирующих 10 ,устройств 7 и 8 напряжения подаются соответственно в блок 5 регулирования скорости и блок б регулирования тока индуктора. В результате одновременно корректируются скорость опускания слитка и ток индуктора на величины, определяемые отклонением уровня жидкого металла от за- .. данного значения.

Блок 5 регулирования скорости опускания слитка благодаря полупроводниковому усилителю на микросхеме с высоким коэффициентом усиления обеспечивает высокую стабильность процесса литья, а также точность

H быстродействие коррекции скорости литья. Блок Ь регулирования тока индуктора благодаря выполнению тиристорного регулятора возбуждения с полупроводниковым усилителем на микросхеме с высокими коэффициентом усиления обеспечивает точность н быстродействие коррекции тока индуктора, а также обеспечивает с большой очностью получение слитка с постоянными размерами поперечного сечения при высоком качестве поверхности.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет получать слиток с более точными размерами попереч- ного сечения и повысить качество поверхности при формировании его в электромагнитном поле индуктора.

33

Фиг.3

3 фиа8

Составитель Г.Демин

ТехредЛ.Коцюбняк КоРРектор И.Муска редактор A.Øèøêèíà

Заказ 1423/8. Тираж 775 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4