Способ контроля количества чугуна в миксере

 

Изобретение предназначено для контроля количества чугуна в миксере . Цель изобретения - повьпиение точности контроля. Сущность изобретения заключается в том, что во время слива чугуна из миксера измеряют ток I нагрузки двигателя привода, угол (if) . поворота миксера в момент появления струи чугуна, температуру tp чугуна. Измеряется также содержание в чугуне следующих элементов: углерода (С), марганца (№1), кремния Si, серы S. Количество чугуна в миксере по измеренным величинам определяется по следующим математическим выражениям: ,-(a,,G)(а4 ,llG +a-jq +а I+a,), где G - фактическая масса чугуна, Gp - масса чугуна в миксере, определенная без учета вязкости чугуна, а, ... а - постоянные коэффициенты, &cf приращение угла поворота миксера в момент появления струи за счет вязкости чугуна , Щ Ь, +bjtp+b,Cp+b Mnp+b5- Sif,+ где b, - bg - постоянные коэффициенты . 1 ил. с S (Л ос о 00 Ot) со го N)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) А2 (51)4 С 21 С 1 06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ф

° °

° «б с

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А ВТОРСНОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 840129 (21) 3992227/22-02 (22) 17. 12. 85 (46) 07.05.87. Бюл. Р 17 (71) Киевский институт автоматики им. XXV съезда КПСС (72) И.В. Присяжнюк, Н.С. Церковницкий, В.С. Богушевский и И.А.Косенко (53) 669.184.41(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 840129, кл. С 21 С 1/06, 1979. (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ КОЛИЧЕСТВА ЧУГУНА В МИКСЕРЕ (57) Изобретение предназначено для контроля количества чугуна в миксере. Цель изобретения — повышение точности контроля. Сущность изобретения заключается в том, что во время слива чугуна из миксера измеряют ток нагрузки двигателя привода, угол (cp) поворота миксера в момент появления струи чугуна, температуру t„ ÷óãóíà.

Измеряется также содержание в чугуне следующих элементов: углерода (С„), марганца (Мп„), кремния Si серы S

Количество чугуна в миксере по измеренным величинам определяется по следующим математическим выражениям:

С„-(a„+azq +а С ) 4/(a1 G„+

+(а +а,?)С,.+а- Ц +az I+a>), где G„—

Ъ 1 фактическая масса чугуна, G„ — масса чугуна в миксере, определенная без учета вязкости чугуна, а, .. ° а — постоянные коэффициенты, щ - приращение угла поворота миксера в момент появления струи за счет вязкости чугуна, >4 =Ь< +Ьа„+ЬзС„+Ь„ Мп„+Ьз. 8 +

+Ь Б „ где Ь, — Ь6 — постоянные коэффициенты. 1 ил.

1 130863

Изобретение относится к металлургической промышленности, в частности к контролю количества чугуна в миксере, и является усовершенствованием способа по авт. св. Ф 840129. 5

Цель изобретения — повышение точности контроля °

На чертеже представлена схема устройства для реализации способа.

Устройство содержит датчик 1 тока 10 двигателя 2 привода миксера 3, соединенный с измерителем 4 тока, измеритель 5 угла поворота миксера, связанный через электромагнитную муфту Ь, подсоединенную к датчику 7 момента появления струи чугуна, с двигателем привода миксера. При этом первый выход измерителя угла поворота миксера соединен с измерителем тока, а второй выход — с первым входом перво- 20

ro вычислительного блока 8 и с перG„=f(q,R), т=г(с„,к), <Ч г R+ ç

Б4 5 (2) .<.В У Р, Коэффициенты ОС< — 04<о определяются конструкцией и емкостью миксера, типом двигателя привода, напряжением на якоре двигателя, определяющим скорость вращения миксера. Для условий миксера емкостью 1300 т, приводимого во вращение двигателем, при максимальной скорости вращения коэффициенты равны

Ж, =1,41 т/град ;

М =36 т/А;

М. =-46,5:3 т/град; с „=-138 т.

Значение массы чугуна в миксере, найденное из выражения (3), требует корректировки. Это обусловлено неоднозначностью величины угла наклона миксера в момент появления струи чугуна при одной и той же массе чугуна в миксере и определенной степени износа футеровки (при этом и величина тока нагрузки двигателя привода миксера постоянна) в связи с зависимостью величины угла наклона миксера от вым входом второго вычислительного блока 9. Выход измерителя тока соединен с вторым входом первого вычислительного блока 8 и с вторым входом второго вычислительного блока, третий вход которого соединен с выходом первого вычислительного блока 8, а четвертый вход — с выходом третьего вычислительного блока 10. Первый вход третьего вычислительного блока 10 соединен через измеритель 11 температуры с датчиком 12 температуры чугуна, а вторая группа входов — с задатчиком 13 химсостава. чугуна в ковше 14.35

Сущность способа состоит в том, что измеряют угол поворота миксера в момент появления струи чугуна, ток нагрузки двигателя привода миксера при фиксированном напряжении на якоре двигателя и угле поворота миксера, равного 5 угл. град. (холостой ход миксера при максимальном его наполнении меньше 5 угл.град., поэтому при15 повороте миксера для слива чугуна агрЕгат всегда проходит это положение), и по результатам измерений определяют количество чугуна в миксере без учета его реологических свойств. Далее измеряют температуру сливаемого чугуна и его химсостав и по результатам измерений определяют приращение угла поворота миксера в момент появления струи чугуна, вызванное из- ээ менением вязкостных свойств чугуна, и корректируют определенную ранее массу чугуна в миксере.

2 2

Количество чугуна в миксере связано с углом поворота миксера в момент появления струи чугуна и током нагрузки двигателя привода миксера при фиксированном напряжении и угле повороте миксера соотношениями где R — радиус эквивалентного цилиндра футеровки миксера, м.

Аналитическая форма системы (1) где Я< —  — коэффициенты.

Из системы (2) получаем:

oL С„+44+Ы т)G„+(м +к5сг+Мбиси=

<< 8 < < 9< О" <О (3) gL< =-5,72 10 т г <С = — 298 10 т

aq=4 10 А т; Х4 =12,606;

М =-0,241 град; < =0,24 A

3 1308632 4 изменяющихся вязкостных свойств чугу- щения угла наклона миксера в момент на, находящегося в миксере. появления струи чугуна, связанной с

О вязкостных свойствах чугуна мож- изменением его вязкости, можно полуно судить по величине отьосительной чить, продифференцировав выражение вязкости чугуна, которая может быть 5 (3) по q определена по формуле 9+2О 8 р < С«

9 =Kо+K» t +КгСч+K И",+Kн8 +Kвsu °

3% < u+2 k +kq I С, +Kg+ N q y + st I (7) где аС вЂ” поправка к массе чугуна

<< в миксере, определенной известным способом, т.

Таким образом, фактическая масса чугуна в миксере может быть найдена по формуле

К, = -О, 0003 град

К =1,87;

9 а +а, <р +а С Ч

20 a4Gu+ а,+а,Х С +а,< +а,Т+а, (8) Kã О 08 %

КЗ

K = -0,078 %; К = 1,02 % где а < — а — коэффициенты.

Коэффициенты а, — а могут быть выражены через известные коэффициенты К, — 0, и равны: а, = — 46, 53 т/град; а =2, 82 т/градг;

a4= -17, 16 10 т а = 0,241 град а= — 596 10 т; а=810 Ат

-< -< а = — 0,241 град; а =0,24 А а = 12,606.

6g =b, +b, „+Ъ С„+Ь„Ип +Ь 8 „+Ь Б«, (6) где b< — Ьб — постоянные коэффициенты, равные:

Ь = - 0,005 град/ С; о 50

b, =14,50

Ь = — 1,33 град/7; Ь„= — 2,67 град/7;

Ъ = — 1, 30 град/7; Ь = 17, О гРай/%

Зависимость между поправкой к массе чугуна в миксере, определенной известным способом, и величиной прираf0 где — относительная вязкость чугуна в миксере; °

К вЂ” К вЂ” коэффициенты. о 5

Для чугуна с параметрами t 13101400 С; С„=4,0-4,6%; Ип„=0,63-1,06%; f5

81<,=0,44-0,72%; 8<,=0,034-0,066% коэффициенты К вЂ” К равны

Исследования показали, что прира- 25 щение угла поворота миксера в момент появления струи, связанное с изменением относительной вязкости чугуна и вносящее погрешность в определение массы чугуна в миксере, можно пред- 30 ставить в.виде а q =K(-1), (5) где K — - коэффициент пропорциональности, определяющий величину приращения угла поворота миксера в зависимости от изменения относительной вязкости чугуна (например, K=16,67 град) угл.град. 40

С учетом формулы (4) выражение (5) принимает вид

Способ осуществляется следующим. образом.

Контролируют угол поворота миксера 3, для чего двигатель 2 привода миксера соединяют через электромагнитную муфту 6 с измерителем 5 угла поворота миксера. Электромагнитную муфту подсоединяют к датчику 7 момента появления струи чугуна. В момент появления струи чугуна электромагнитная муфта 6 срабатывает и измеритель

5 фиксирует .угол поворота миксера.

Ток нагрузки двигателя привода миксера измеряют датчиком 1 тока и передают в измеритель 4 тока. При достижении угла поворота миксера, равного

5 угл.град, .передают сигнал от измерителя 5 угла поворота миксера в измеритель 4 тока и фиксируют ток нагрузки. Значение тока нагрузки двигателя привода миксера и угла поворота

1308б Р

Ч

М а, +а,y+a,Gц а С„+

Ч P где СЧ

С а9 где Ь, -Ь6

Сч

Si) Sl, миксера в момент появления струи чугуна передают с измерителей 4 и 5 соответственно в первый вычислительный блок 8, в котором вычисляют массу чугуна в миксере согласно выражению (3). В третий вычислительный блок 10 вводят с помощью, задатчика 13 химсостав чугуна, сливаемого в ковш 14, и через измеритель 11 температуры— температуру чугуна, измеренную датчи- 10 ком 12 температуры, и вычисляют приращение угла поворота миксера в момент появления струи чугуна, связанное с изменением относительной вязкости чугуна, согласно выражению (б). 15

Значения тока нагрузки двигателя при-вода миксера, угла поворота миксера в момент появления струи чугуна, рассчитанные значения массы чугуна в миксере и приращения угла поворота миксера передают соответственно с блоков 4, 5, 8 и 10 во второй вычислительный блок 9, где вычисляют фак. тическую массу чугуна в миксере согласно выражению (8). 25

В качестве технических средств могут быть использованы преобразователь механоэлектрического типа для контроля угла поворота миксера, преобразователь для контроля тока на- 30 грузки двигателя привода миксера, термоэлектрический преобразователь в комплекте с потенциометром для контроля температуры чугуна. Датчик момента появления струи может представ- g5 лять собой фотореле, а задатчик химсостава чугуна — двоичный регистр па, мяти с ручной записью информации. Вычислительные блоки могут быть выполнены на базе микропроцессора. 40

Испытание макета устройства, реализующего предлагаемый способ, показывает, что использование предлагаемого способа позволяет повысить точность контроля в среднем на 20 т за 45 счет учета влияния изменяющихся вязкостных свойств чугуна, что приводит к сокращению простоев конвертерного

32 6 цеха на 0,57 и обеспечивает более стабильную выдачу чугуна из миксера в конвертерное отделение.

Формула изобретения

Способ контроля количества чугуна в миксере по авт. "в. 11 - 840129, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности, дополнительно измеряют температуру чугуна, сливаемого из миксера, и его химсостав и определяют массу чугуна в миксере по формуле фактическая масса чугуна в миксере, т; масса чугуна в миксере, определенная без учета вязкостных свойств чугуна, т; постоянные коэффициенты; угол поворота миксера в момент появления струи чугуна, угл. град; ток нагрузки двигателя привода миксера, А; приращение угла поворота миксера в момент появления струи чугуна, вызванное изменением вязкостных свойств чугуна, угл.град, и определяемое из выражения

hl4l Ь +Ь йц+Ь С +Ь Мп +Ь S1 +Ь68 постоянные коэффициенты; о температура чугуна, С; содержание углерода в чугуне, 7; содержимое марганца в чугуне.,%; содержание кремния в .чугуне, 7.; содержание серы в чугунеу %

1308632

Составитель Г. Демин

Редактор A. Козориз Техред H.Ïoïoâè÷ Корректор Л. Пилипенко

Заказ 1775/22 Тираж 550 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4