Устройство управления разливкой стали в изложницы

 

<1>959916

ОПИС АНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 02.02. 81 (21) 3241449/22-02

И1 ) М. Кл. з с присоединением заявки ¹â€”

В 22 D 39/04

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 23,09.82. Бюллетень ¹ 35

1зЗ) УДК 621, 746. .022(088.8) Дата опубликования описания 230982

ЖСЮСИО31 А Р

T q °

В.М.Гиттер, Ю.Я.Трейстер, М.Р.Рейсс, С.Н.Петр

И.Р.Портной и В.Ф.Карпов (72) Авторы изобретения.

Всесоюзный научно-исследовательский институт автоматизации черной металлургии овьВ4ЙО t "àÀ (71 ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ РАЗЛИВКОЙ СТАЛИ

В ИЗЛОЖНИЦЫ

Изобретение относится к разливке металлов, а конкретнее к устройствам дозирования жидкой стали в -;çëîæíèöû.

Известно устройство управления разливкой стали в изложницы, содержащее блок управления шиберным за- . твором разливочного ковша и шиберный затвор.

В этом устройстве разливщик управляет шиберным затвором ковша на основании визуального наблюдения за расстоянием между уровнем металла в изложнице и меткой, нанесенной на внутреннюю поверхность изложницы (1). 15

Недостатком такого устройства является разброс массы полученных слитков вследствие различного объема изложниц и колебаний удельного веса жидкой стали.Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство управления разливкой стали в изложницы, содержащее блок взвешива- 2 ния, блок ручного ввода, блок сравнения и блок сигнализации, установленные на разливочном кране, блок управления, установленный на разливочной площадке, и блок закрытия сливного отверстия, установленный на разливочном ковше, причем выходы блока взвешивания и блока ручного ввода соединены соответственно с первым и вторым входами блока сравнения, выход которого соединен с входом блока сигнализации, а выход блока управления соединен с входом блока закрытия сливного отверстия (2).

Недостатком этого устройства является отсутствие средств измерения массы пустого ковша и вычисления массы стали, содержащейся в ковше, что не позволяет корректировать задание на массу слитка в зависимости от заданного числа изложниц и массы стали в ковше и, следовательно, разливать всю имеющуюся сталь без остатка.

Целью изобретения является сокращение потерь стали в процессе разливки

Эта цель достигается тем,.что устройство, содержащее установленные 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

959916 взвешивания и блока ручного ввода соединены соответственно с первым и вторым входами блока сравнения, выход которого соединен с входом блока сигнализации, а выход блока управления соединен с входом блока S закрытия сливного отверстия, дополнительно содержит блок передачи информации, установленных на разливочном кране, блок взвешивания, блок ручного ввода и блок передачи информации, установленные на ковшевом

-кране, блок памят ., блок ручного ввода и арифметико-логический блок, установленные на разливочной площадке, причем вторые выходы блока взвешивания и блока ручного ввода, установленных на. разливочном кране, соединены соответственно с первым и вторым 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 блока ручного ввода, установленных на ковше25 вом кране, соединены соответственно с первым и вторым входами установленного на ковшевом кране блока передачи информации, выход которого соединен с входом блока памяти, выход которого соединен с вторым . входом арифметикологического блока, третий вход которого соединен с выходом блока ручного ввода, установленного на разливочной площадке, а первый выход — с третьим 35 входом установленного на разливочном кране блока передачи информации, второй выход и четвертый вход которого соединены соответственно с третьим входом и вторым выходом блока 40 сравнения, а второй и третий выходы арифметико-логического блока соединены соответственно со вторым входом блока памяти и входом блока управления. 45

Кроме того, арифметико-логический блок .содержит два коммутатора, селектор, сумматор, счетчик, блок деления, коммутатор и блок управления, причем выход первого коммутатора соединен с- о 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 коммутатора, а его выход соединен с 60 входом счетчика.

На фиг.1 изображена структурная схема устройства управления разлив кой,стали в изложницы, на фиг.2— структурная схема первого блока пе- б5 редачи информации; на фиг.3 — структурная схема второго блока передачи информации 10; на фиг. 4 — структурная схема арифметико-логического блока, на фиг.5 - 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 управления, 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

2 взвешивания и второй выход блока

3 ручного 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 соответст- . венно с первым и вторым входами блока 10 передачи информации, выход которого соединен с входом блока 1" памяти, выход которого, в свою очередь, соединен с вторым входом арифметико.логического блока 14, третий вход кбторого 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 б передачи информации (фиг.2) содержит узел 18 контроля информации, узлы 19-22 преобразования информации, узлы 23 и 24 передачи информации пере.дающую антенну 25,индуктивную петлю

2б,узел 27 питания, узлы 28 и 29 приема информации, узел 30 модуляции на- пряжения питания и приемную антенну

31, причем вход узла 18 контроля информации соединен с первым входом блока б передачи информации, а выход с первым входом узла 19 преобразования информации, второй вход которого соединен с вторым входом блока б,. третий вход — с четвертым входом блока 6, а выход — с входом

959916 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 5 узла 28 приема информации, выход которого соединен с входом узла 20 преобразования информации, выход которого соединен с первым выходом блока 6, третий вход которого соеди- 10 нен с входом узла 21 преобразования информации, выход которого соединен с входом узла 24 передачи информации, выход которого соединен с входо л узла 30 модуляции напряжения питания, выход которого соединен с входом узла 27 питания, выход которого соединен с вторым входом индук-, тивной петли 26, выход которой индуктивным путем соединен с входом приемной антенны 31, выход которой соединен с входом узла 29 приема информации, выход которого соединен с входом узла 22 преобразования информации, выход которого соединен с вто.рым выходом блока 6.

Блок 10 передачи информации (фиг.3) содержит узел 32 контроля информации, узлы. 33 и 34 преобразования информации, узел 35 пе-. "Е редачн информации, передающую антенну 36, индуктивную петлю 37, узел 38 питания 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 передачи информации, а выход — с входом 40 узла 35 передачи информации., выход которого соединен с входом передающей антенны 36, выход которой индуктивным путем соединен с первым входом индуктивной. петли 37, второй вход ко- gg торой соединен с выходом узла 38 питания, ф выход — .с входом узла 39 приема инфЬрмации, выход которого соединен с входом узла 34 преобразования информации, выход которого соединен с 5О выходом блока 10 передачи информации.

Ариф летико-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 коммутатора 40 соединен с первым входом арифметико-логического блока 14, первый выход — c 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 счетчи- 45 е, ка 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 управления (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 соединен 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.сталераэливочного ковша на сталевоз блок 8 взвешивания, установленный на ковшевом кране 7, измеряет массу пуртого! ,ковша. 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 выходйой сигнал йлока 8 взвешивания поступает на узел

32 контроля информации. Если этот сигнал не меняется во времени (показания весов стабильны), этот 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 иэ двоично-десятичного кода преобразовывается в телеграфный код и передается на узел 35 передачи и далее на передающую антенну 36, от- куда сигналы индуктивным путем передаются на индуктивную петлю 37, на которую от узла 38 питания подается высокочастотное питание. В момент передачи информации с крана выходные сигналы индуктивной петли

37 подаются на узел 39 приема информации.и далее на узел 34 преобразования информации для обратного преобразования из телеграфного кода .двоично-десятичный. С выхода узлй

959916

34 преобразования информация о массе и номере 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, введенную в блок 12 памяти, 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 на раливочном кране, поступает на узел 18 кон.троля 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 кон- вертора 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, установленной на кране, сигналы индуктивным путем передаются к индуктивной петле 26, установленной на колоннах цеха вдоль пути следования кранов. От индуктивной петли 26 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, из арифметико-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 узлом 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 и далее .аналогично информации о результатах взвешивания ковша со сталью поступают на землю в арифметико10 логический блок 14.

Работа арифметико-логического блока 14 происходит следующим образомм.

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 памяти. В этот же сумматор 43 из

25 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

З0 делится на число изложниц, задаваемое на блоке 13 ручного ввода и поступающее в узел 45 деления через коммутатор 41 и счетчик 44. Результат деления, т.е. масса стали, ко35 торую необходимо слить в каждую изложницу, поступает в компаратор 46, где эта величина сравнивается с ми- нимальной и максимальной допустимой величиной массы, слитка, задаваемыми на блоке 13 ручного ввода и поступаюшими в компаратор 46 через коммутатор 41. Если расчетная величина массы слитка превышает максимально допустимую величину, расчет повторя45 ется с увеличением числа изложниц на 1. Если расчетная величина массы слитка меньше минимально допустимой величины, расчет повторяется с уменьшением числа изложниц на 1. Получен 5О 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 равенства 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

65 14 для передачи в блок 15 управления, 959916

10 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 запол4 нения первой изложницы крановщик вводит в арифметико-логический блок 14 информацию от оставшейся массе ковша со сталью, и аналогичным образом производится расчет задания на слив стали во вторую изложницу.

Аналогично рассчитывается задание 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 в первую изложницу. Это задание через блок 6 передачи ин-. формации вводится в блок 4 сравнения.

Перед началом слива стали в первую изложницу крановщик разливочного крана 1 переводит блок 2 взвешивасния в режим работы, при котором перед началом слива стали в изложницу на весах устанавливается нуль, а во время слива стали весы показывают 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, слитой в данную изложницу, блок

4 сравнения подает на вход блока 5 ,сигнализации электрический сигнал, по которому блок 5 сигнализации вырабатывает звуковой или световой сигнал, по которому раэливщик 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 б-.передачи информации и арифметико-логический блок 14.

Работа блока 15 управления происходит следующим образом.

Выходной сигнал с второго выхода арифметико-логического блока 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 узла 50 выбора управления. Если оператором разливки выбран автоматический режим управления разливкой стали в изложницы, выходной сигнал узла 48 преобразования через узел 50 выбора управления поступает на узел 5

51 усиления и далее на узел 52 управления, выходной сигнал которого поступает на блок 17 закрытия сливного отверстия разливочного ковша. В 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 ста-! р ли, оставшейся в ковше. После этого арифметико-логический блок 14 вычисляет задание на массу стали, которую необходимо слить во вторую изложницу. После заполнения второй иэ15 ложницы этот расчет выполняется для третьей изложницы и т.д.

В случае, если вычисленное задание на массу сливаемой стали превышает допустимую массу слитка, в качес2р тве задания принимается последняя.

При этом арифметико-логический блок

14 вычисляет ожидаемяй остаток стали в:ковше после заполнения последней изложницы.

Включение в состав устройства бло25 ка 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 б передачи информации, установленного на разливочном кране 1, позволяет определить действительную массу жидкой стали, З5 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

4Р прогнозировать массу этого излишка и подготовить для ее приема изложницу меньшего размера. Ожидаемое сокращение потерь стали в виде недоливков составляет около 1% от разливаемой

45 стали.

1

Для сталеплавильного цеха производительностью 3 млн. т. стали в год ожидаеьый экономический эффект от

5р внедрения предлагаемого устройства управления разливкой стали в излож- . ницы составляет 480 тыс.ру, в год..

Формула изобретения

1. Устройство управления разливкой стали в изложницы, содержащее установленные на раэлйвочном 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 вы65 ходы блока взвешивания и блока руч11 9599 ного ввода соединены соответственно с первым и вторым входами блока сравнения, выход которого соединен е входом блока сигнализации, а выход блока управления соединен с выходом блока закрытия сливного отверстия, 5 о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью сокращения потерь стали в процессе разливки, оно дополнительно содержит установленный на разливочном

Кране блок передачи информации, ус- 10 тановленные 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 ручного ввода, установлейных на разливбчном кране, соединены соответственно 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 блока передачи 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, 35 первый выход - с третьим входом уста16

12 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, о т л и ч а ю щ е е с я 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.,"Метал лургия", 1973, с.559.

2. Марап E.L., Fradenick R.J.

Ingot WeigIing to improve weig1it

control апй plant yield, -Iron and

-Steel Engineer, January, 1973, р.53-58.:.

959916

Г

I !

1

I !

ВНИИПИ Заказ 7099/14 Тираж 852 Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óæãoðoä, ул.Проектная,4

I .I !

I !

I

I