УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ СТОПОРА МАШИНЫ НЕПРЕРЫВНОГО ЛИТЬЯ ЗАГОТОВОК

Полезная модель относится к металлургии, и может быть использована при создании систем автоматического управления процессом непрерывного литья слитков.
Известно устройство автоматического управления электроприводом зоны вторичного охлаждения машины непрерывного литья с многороликовым механизмом вытягивания слитка и электродвигателями вращения тянущих роликов, содержащее систему регулирования электродвигателей вращения тянущих роликов, выходы которой соединены с входами упомянутых электродвигателей, вычислительное устройство с входом задания высоты кристаллизатора и входом задания скорости вытягивания слитка, логический контроллер, вычитающее устройство и задатчик интенсивности изменения напряжения задания скорости вращения электродвигателей тянущих роликов. При этом первый вход вычитающего устройства соединен с входом задания скорости вытягивания слитка вычислительного устройства, второй вход соединен с выходом логического контроллера, а выход подключен к первому входу задатчика интенсивности изменения напряжения задания скорости вращения электродвигателей тянущих роликов, второй вход которого соединен с выходом вычислительного устройства, а выход соединен с входом системы регулирования указанных электродвигателей (см. патент РФ №102907 B22D 11/16).
Недостатком данного устройства является невозможность управления электродвигателем стопора при возникновении «зависания» корочки слитка в кристаллизаторе, что приводит к переполнению кристаллизатора жидким металлом во время экстренного торможения вытягивания слитка из кристаллизатора, в результате чего, снижается надежность работы МНЛЗ.
Наиболее близким аналогом к заявляемому объекту является система регулирования уровня металла в кристаллизаторе, содержащая датчики уровня металла и позиции стопора, датчик скорости разливки, задатчик уровня металла и блок сравнения, связанный с исполнительным механизмом, блок вычисления скорости изменения уровня металла в кристаллизаторе и блок вычисления адаптивного коэффициента усиления регулятора уровня. Причем блок вычисления скорости изменения уровня на входе связан с датчиком уровня металла, а на выходе связан с блоком вычисления адаптивного коэффициента усиления регулятора уровня, который, в свою очередь, соединен на входе с датчиком позиции стопора и датчиком скорости разливки, а на выходе соединен через регулятор уровня металла с блоком сравнения, который, в свою очередь, связан с регулятором положения стопора и исполнительным механизмом привода стопора (см. патент РФ №77810, B22D 11/16).
Недостатком известного устройства является низкая надежность работы МНЛЗ при возникновении аварийной ситуации такой, как «зависание» корочки слитка в кристаллизаторе, быстродействие системы регулирования не позволит оперативно перекрыть подачу металла в кристаллизатор, что приведет к переполнению кристаллизатора и разливу жидкого металла по технологической площадке МНЛЗ.
Задача, решаемая полезной моделью, заключается в обеспечении надежной работы МНЛЗ путем предотвращения переполнения кристаллизатора жидким металлом в момент экстренного торможения МНЛЗ при «зависании» корочки слитка.
Технический результат, обеспечивающий решение указанной задачи, заключается в оперативном перекрытии подачи жидкого металла в кристаллизатор МНЛЗ в автоматическом режиме в результате предупреждающего сигнала о наличии «зависания» корочки слитка.
Задача решается тем, что устройство автоматического управления электроприводом стопора машины непрерывного литья заготовок, содержащее датчик положения стопора, датчик уровня металла, датчик скорости разливки, и исполнительный механизм привода стопора, согласно изменению, дополнительно содержит систему управления исполнительного механизма привода стопора, дифференциатор, блок проверки положительного результата, цифровой триггер, релейный элемент и источник постоянного тока, причем первый вход системы управления исполнительным механизмом привода стопора соединен с выходом датчика положения стопора, второй вход - с выходом датчика уровня металла, третий его вход соединен с датчиком скорости разливки, а выход системы управления исполнительным механизмом привода стопора соединен первым входом релейного элемента, второй вход которого подключен выходу источника постоянного тока, его третий вход соединен с выходом цифрового триггера, а выход релейного элемента подключен к электродвигателю исполнительного механизма привода стопора, при этом первый вход цифрового триггера подключен к информационной линии о наличии зависания корочки слитка в кристаллизаторе, его второй вход соединен с выходом блока проверки положительного результата, а вход последнего соединен с выходом дифференциатора, вход которого соединен с выходом датчика скорости разливки.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, где изображена структурная схема устройства автоматического управления электроприводом стопора МНЛЗ.
Устройство автоматического управления электроприводом стопора машины непрерывного литья заготовок, содержит исполнительный механизм в виде электродвигателя 1 перемещения стопора 2 в промежуточном ковше 3, предназначенный для регулирования подачи жидкого металла из промежуточного ковша 3 в кристаллизатор 4, систему управления 5 исполнительным механизмом привода стопора 2, первый вход которой соединен с выходом датчика 6 положения стопора 2, второй вход подключен к выходу датчика 7 уровня металла, а третий ее вход соединен с датчиком 8 скорости разливки, релейный элемент 9, первый вход которого соединен с выходом цифрового триггера 10, первый вход «SET» которого соединен с информационной линией о наличии зависания корочки слитка в кристаллизаторе Alrm, а второй вход RESET соединен с выходом блока 11 проверки положительного результата, вход которого соединен с выходом дифференциатора 12, соединенного с выходом датчика 8 скорости разливки, второй вход релейного элемента 9 соединен с выходом системы управления 5 электродвигателя стопора 2, третий вход релейного элемента 9 соединен с выходом источника постоянного тока 13, а его выход соединен с первым входом электродвигателя 1, второй вход которого соединен с заземлением.
Заявленное устройство работает следующим образом.
max
При нормальном процессе разливки стали, когда на информационной линии наличия зависания Alrm установлен сигнал логического «0» на выходе триггера 10 также присутствует сигнал логического «0», при этом сигнал входа RESET не влияет на состояние выхода триггера 10. Электродвигатель 1 перемещения стопора 2 соединен через релейный элемент 9 с выходом Iy системы управления 5 и стопор перемещается на величину зависимую от уровня металла и скорости разливки, величины которых измеряются датчиками 7 и 8 соответственно. При возникновении зависания корочки слитка в кристаллизаторе информационная линия Alrm, переходит в состоянии логической «1». При этом на выходе триггера 10 формируется сигнал логической «1» и через релейный элемент 9 электродвигатель 1 перемещения стопора 2 подключается к выходу источника постоянного тока 13. При этом величина тока будет равна величине номинального тока электродвигателя 1, а знак тока будет соответствовать направлению перемещения стопора 2 вниз, в результате чего стопор 2 опустится вниз на максимальную величину h и за счет постоянства тока 1 с электродвигатель 1 обеспечит постоянный прижим стопора 2 к днищу промежуточного ковша 3 с номинальным усилием. Прижим будет осуществляется до момента сброса триггера 10. Сброс триггера 10 осуществляется при поступлении на его вход RESET сигнала логической «1», что возможно в следующем случае: при увеличении скорости разливки, измеренной датчиком 8, на выходе дифференциатора 12 появится положительная величина, равная величине приращения скорости разливки, и при поступлении этой положительной величины на вход блока проверки положительного результата 11 на выходе последнего сформируется сигнал логической «1», что приводит к сбросу триггера 10.
max
Таким образом, при возникновении на информационной линии Alrm сигнала логической «1» релейный элемент 9 переключит силовое питание электродвигателя 1 с системы управления 5 на источник постоянного тока 13, что обеспечит перемещение стопора 2 вниз на максимально возможную величину h и прижим стопора 2 к днищу промежуточного ковша 3, что приведет к перекрытию доступа металла в кристаллизатор на время экстренной остановки МНЛЗ. Подача металла возобновится при первом детектировании увеличения скорости разливки, а регулирование положения стопора будет выполнятся в функции уровня металла и скорости разливки.
Использование полезной модели позволит обеспечить своевременное гарантированное прекращение подачи жидкого металла в кристаллизатор при возникновении «зависания» корочки слитка. Это предотвратит переполнение кристаллизатора жидким металлом в момент экстренного торможения МНЛЗ и, следовательно, повысит надежность работы последней.