SU620331A1

SU620331A1 - Method of automatic control of continuous metal casting process

Info

Publication number: SU620331A1
Application number: SU731864589A
Authority: SU
Inventors: Леонид Иванович Сорокин; Станислав Иванович Жуковский
Original assignee: Киевский Институт Автоматики Им. Хху Съезда Кпсс
Priority date: 1973-01-02
Filing date: 1973-01-02
Publication date: 1978-08-25

Description

1one

Изобретение относитс к автоматизации производственных процессов в черной металлургии и предназначено дл автоматического управлени установками непрерывной разливки металла в частности дл разливки стали.The invention relates to the automation of production processes in the steel industry and is intended for the automatic control of continuous casting plants, in particular for steel casting.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату вл етс способ автоматического управлени процессом непрерывной разливки стали, включакщий измерение отдельных параметров разливк и использование получаемой информации в локсшьных системах регулировани l . Согласно известному способу автоматического управлени предусматриваетс осуществление следующих приемов: измерение уровн металла в кристаллизаторе и его регулирование изменением скорости выт гивани ; измерение температуры поверхности слитка , в соответствии с которой корректируют расход воды по секци м зоны вторичного охлаждени ; измерени усили выт гивани слитка из кристаллизатора и толщины оболочки слитка на выходе из кристаллизатора и регулирование на основании этой информации 1расхода смазки кристаллизатора.The closest to the invention in technical essence and the achieved result is the method of automatic control of the process of continuous casting of steel, including the measurement of individual parameters of the casting and the use of the information obtained in lox regulation systems l. According to a known method of automatic control, the following methods are provided: measurement of the level of a metal in a mold and its regulation by changing the speed of drawing; measuring the temperature of the ingot surface, in accordance with which the water flow is adjusted in sections of the secondary cooling zone; measuring the force of drawing an ingot from the mold and the thickness of the ingot shell at the outlet of the mold and adjusting on the basis of this information the consumption of the mold lubricant.

Недостатками известного способа ЯВЛЯЮТСЯ отсутствие информации о напр женном состо нии оболочки непрерывного слитка, что не позвол ет надежно управл ть процессом и получать качественный слиток при изменении параметров разливки; ограниченный диапазон воздействи подаваемой в кристаллизатор смазки на усили выт гивани и толщину оболочки слитка, причем при регулировании уровн металла в кристаллизаторе скоростью выт гивани слитка этот диапазон недостаточен , что может привести к прорыву жидкого металла; невозможность поддержани скорости выт гивани слитка посто нной из-за ее использовани в качестве управл ющего воздействи в системе регулировани уровн металла в кристаллизаторе, что снижает качество слитка.The disadvantages of the known method are the lack of information about the stress state of the shell of the continuous ingot, which does not allow to reliably control the process and to obtain a high-quality ingot when the casting parameters change; limited range of influence of the lubricant supplied to the mold on the drawing force and thickness of the ingot shell; moreover, when adjusting the level of the metal in the mold, the drawing speed of the ingot is insufficient, which can lead to a breakthrough of the liquid metal; the inability to maintain the rate of ingot drawdown is constant due to its use as a control effect in the system for controlling the level of metal in the mold, which reduces the quality of the ingot.

Целью изобретени вл етс повышение надежности работы установки и увеличение выхода годного металла.The aim of the invention is to increase the reliability of the installation and increase the yield of metal.

Это достигаетс тем, что регулируют уровень металла в кристаллизаторе изменением его расхода из кбвша, определ ют на основании измеренных уровн металла в кристаллизаторе, усили выт гивани слитка из кристаллизатора.This is achieved by adjusting the level of the metal in the crystallizer by varying its consumption from the cubicles, determined on the basis of the measured levels of the metal in the crystallizer, and the force of pulling the ingot out of the crystallizer.

температуры поверхности слитка и толщины оболочки слитка под кристаллизатором суммарные напр жени в оболочке слитка/ сравнивают их с заданным значением суммарных напр жений, и на основании полученной разности имен ют уровень металла в кристаллизаторе .surface temperatures of the ingot and thickness of the ingot shell under the crystallizer, the total stresses in the ingot shell / compare them with the specified value of the total stresses, and based on the difference obtained, the level of the metal in the crystallizer is called.

Способ иллюстрируетс чертежом.The method is illustrated in the drawing.

Устройство, реешизующее предлагаемый способ, содержит ковш 1, криста шизатор 2, валики 3, слиток 4, датчик 5 уровн металла в кристаллизаторе регул тор б задатчик 7 уровн металла в кристаллизаторе, исполнительный механизм 8; стопор 9, датчик 10 усили выт гивани слитка из кристаллизатора, датчик 11 температуры поверхности слитка, датчик 12 толщины оболочки слитка, вычислительные устройства 13-1б дл определени напр жений от ферростатического давлени и усили выт гивани слитка, термических и суммарных напр жений соответственно, задатчик 17 суммарных напр жений, сумматор 18.The device that solves the proposed method contains a bucket 1, a cristizer 2, rollers 3, an ingot 4, a metal level 5 sensor in the crystallizer, a regulator, a regulator 7, a metal level 7 in the crystallizer, an actuator 8; the stopper 9, the sensor 10 for drawing the ingot from the mold, the sensor 11 for the surface temperature of the ingot, the sensor 12 for the thickness of the ingot shell, computers 13-1b for determining the stresses from the ferrostatic pressure and the drawing force for the ingot, thermal and total stresses, respectively, setting device 17 total voltages, adder 18.

В процессе разливки жидкий металл из ковша 1 непрерывно поступает в кристаллизатор 2, откуда с помощью валков 3 выт гиваетс затвердевший слиток 4. Уровень металла в кристаллизаторе 2 измер етс датчиком 5, сигнал с которого/ пропорциональный уровню металла, поступает на регул тор 6, где сравниваетс с сигналом задани от задатчика 7. В зависимости от величины и знака полученной разности сигналов регул тор 6 подает команду исполнительному механизму 8 на перемещение регулирующего органа, в данном случае стопора 9, измен ющего количество подаваемого в кристаллизатор металла..Нар ду с этим измер ютс да тчиком 10 усили выт гивани слитка из кристаллизатора, например, тензометрического, датчиком 11 температура поверхности слитка , например, пирометрического, датчиком 12 холщина оболочки слитка, например,радиоизотопного. По измеренным параметрам разливки в вычи.слительных устройствах 13-15 определ ютс величины соответствующих напр жений: в 13 - напр жени от действи ферростатического давлени ; в 14 - напр жени от усили выт гивани слитка; в 15 - термические напр жени . С выхода вычислительных устройств 13-15 сигналы поступают на входы устройства 16, определ ющего величину суммарных напр жений, действующих в оболочке слитка. СигналDuring the casting process, the liquid metal from the ladle 1 continuously enters the mold 2, from which, using rollers 3, solidified ingot 4 is drawn. The metal level in the mold 2 is measured by sensor 5, the signal from which / proportional to the metal level goes to regulator 6, where compared with the reference signal from the setting device 7. Depending on the size and sign of the received signal difference, the controller 6 commands the actuator 8 to move the regulator, in this case, the stopper 9, which changes the number under Vai the crystallizer metalla..Nar do this are measured and tchikom 10 forces pulling the ingot from the mold, e.g., strain, temperature sensor 11, the ingot surface, e.g., pyrometer, sensor 12 holschina ingot shell, for example, a radioisotope. According to the measured casting parameters, the values of the corresponding stresses are calculated in the computing devices 13–15: in 13, the stresses due to the ferrostatic pressure; in 14, the stress caused by the ingot extrusion; in 15, thermal stresses. From the output of the computing devices 13-15, the signals are fed to the inputs of the device 16, which determines the magnitude of the total voltages acting in the ingot envelope. Signal

разбаланса между заданным значением суммарных напр жений от задатчика 17 и текущим значением с вычислительного -устройства 16 определ етс в сумматоре 18. В зависимости от величины и знака полученного сигнала разбаланса измен етс величина задани уровн металла в кристаллизаторе на задатчике 7.the unbalance between the set value of the total voltages from the setpoint 17 and the current value from the computing device 16 is determined in the adder 18. Depending on the magnitude and sign of the received unbalance signal, the value of the setting of the metal level in the crystallizer on the setpoint 7 changes.

Изменение величины уровн металла в кристаллизаторе измен ет врем пребывани слитка в кристаллизаторе, а значит, и толщину оболочки слитка, усили выт гивани слитка из кристаллизатора , температуру поверхности слитка и, следовательно, величину суммарных напр жений, определ емую в вычислительном устройстве 16. Это изменение направлено в сторону уменьшени разности между заданным от задатчика 17 и текущим от вычислительного устройства 16 значением суммарных напр жений в слитке.The change in the level of the metal in the mold changes the residence time of the ingot in the mold, and hence the thickness of the ingot shell, the force of drawing the ingot from the mold, the surface temperature of the ingot and, therefore, the magnitude of the total stresses determined by the computing device 16. This change directed towards reducing the difference between the value of the total voltages in the ingot given from the unit 17 and the current from the computing device 16.

Така реализаци способа автоматического управлени процессом непрерывной разливки дает возможность исключить недостатки, присущие известному способу, повысить надежность работы установки и увеличить выход годного металла. Such an implementation of the method of automatic control of the continuous casting process makes it possible to eliminate the drawbacks of the known method, to increase the reliability of the installation and to increase the yield of suitable metal.

Claims

Invention Formula

Method for automatic control of the process of continuous metal casting by measuring the level of metal in the mold, the force of pulling the ingot from the mold, the surface temperature of the ingot and the thickness of the shell of the ingot under the mold, characterized in that, in order to improve the reliability of the installation and increase the yield, the metal level in the crystallizer, the change in its flow rate from the ladle is determined on the basis of the measured metal levels in the crystallizer, the force of drawing an ingot from the crystal mash temperature surface of the ingot and the ingot shell thickness below the mold .napr total voltage in the shell of the ingot is compared with a predetermined value of the total voltage, and vary based on the difference obtained by the metal level in the mold.

Sources of information taken into account in the examination:

is Krasnov E.i. Optimal control of continuous casting of steel, M., Metallurgi, 1970, pp. 1888-189.