PL163987B1 - Sposób sterowania zamknieciem zasuwowym, zwlaszcza w metalurgicznych urzadzeniachdo odlewania ciaglego PL PL PL - Google Patents

Abstract

1. Sposób sterow ania zamknieciem zasuwo- wym, zwlaszcza w metalurgicznych urzadzeniach do odlewania ciaglego, którego zasuwa, sterowana auto- matycznie procesorem, reguluje w polozeniu dlawienia stan napelnienia krystalizatora cieklym metalem i która to zasuwa podczas chwilowo przerwanej regulacji stanu napelnienia, przez sterow ana automatycznie skokowa zmiane jej polozenia otwarcia, dokonuje wymiany kra- wedzi regulacyjnej na krawedz znajdujaca sie w poloze- niu dlawienia, lezacym po przeciwnej stronie kanalu wylewowego zamkniecia zasuwowego, znam ienny tym, ze co najmniej polozenie dlawiace (D1 lub D2), które ma byc zajete przez plyte zasuwowa (5). po dokonaniu zmiany krawedzi (23), wyznacza sie w zaleznosci od zaprogramowanego sterow ania przebiegiem zmiany krawedzi (23) przez procesor (20) regulujacy stan n a- pelniania i ze przed kazda zm iana krawedzi (23) doko- nuje sie oceny jednego lub kilku poprzednich polozen dlawienia (D1 i D2) i na tej podstawie okresla sie polozenie dlawienia (D1 lub D2), które ma byc zajete przez plyte zasuwowa (5) po wymianie krawedzi (23), przy czym majace byc zajete przez plyte zasuwowa (5) polozenie dlawienia (D1 lub D2), po zmianie krawedzi (23), przyjm uje sie j ako wartosc srednia (M3) z co najmniej dwóch okreslonych uprzednio polozen dlawia- cych (M1 i M2). Fig.1 PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób sterowania zamknięciem zasuwowym, zwłaszcza zamknięciem zasuwowym trójpłytowym w metalurgicznych urządzeniach do odlewania ciągłego, którego zasuwa sterowana automatycznie procesorem reguluje w położeniu dławienia stan napełnienia krystalizatora ciekłym metalem i która nadto, podczas chwilowo przerwanej regulacji stanu napełnienia, przez sterowaną automytycznie skokową zmianę jej położenia otwarcia, dokonuje wymiany krawędzi regulacyjnej na krawędź znajdującą się w położeniu dławiącym, leżącym po przeciwnej stronie wylewu.

Tego rodzaju wymiana krawędzi powoduje w praktyce odlewniczej, głównie przy obrotowych zamknięciach zasuwowych, przeniesienie działania regulacyjnego z jednej krawędzi otworu wylewowego zasuwy na krawędź leżącą na przeciw, przez co uzyskuje się równomierne zużycie materiału, z którego są wykonane zasuwy. Bardzo jest istotne natomiast w stosowanych urządzeniach do odlewania ciągłego zamknięciach zasuwowych, zabezpieczenie otworu wylewowego przed nawarstwianiem się substancji stałej. Rozwiązaniem tego zagadnienia jest zalecane, zgodnie z DE ..../PA 3733/, wywołanie skokowej zmiany położenia otwarcia, powodującej efekt swobodnego przepłukiwania i wyciągnięcie zasuwy z jej regulującego położenia dławiącego. Przeprowadza to procesorowy układ regulacyjny, przeznaczony do regulacji stanu napełnienia krystalizatora w momentach, kiedy ta regulacja jest odłączona. Innym, bardzo pożądanym skut163 987 kiem wywołania skokowej zmiany położenia otwarcia jest przestawienie tej zasuwy w leżące naprzeciw dotychczasowego położenie dławiące, przy czym dodatkową zaletą jest to, że uzyskuje się równomierne zużycie otworu wylewowego zasuwy.

Przy stosowaniu wymiany krawędzi powstają problemy, szczególnie przy wykorzystaniu do regulacji dopływu ciekłego metalu do krystalizatora, zamknięć zasuwowych, po pierwsze - z powodu zwiększającego się chwilowo dopływu ciekłego metalu podczas wymiany krawędzi, po drugie - ponieważ w okresie zaprzestania regulacji stanu napełnienia, zajmowane przez zasuwę położenie dławiące, w większości wypadków nie ma bezpośredniego wpływu na istniejący w krystalizatorze stan napełnienia.

Wskutek tego występują często zauważalne wahania poziomu ciekłego metalu, które utrudniają powrót do, wyłączonej na czas wymiany krawędzi, regulacji stanu napełnienia,i mogą znacznie zakłócić proces odlewania.

Celem wynalazku jest szczególnie polepszenie przejścia do regulacji stanu napełnienia przez nie wychodzące poza system ukształtowanie wymiany krawędzi, względnie utrzymanie podwyższonych wahań poziomu napełnienia, występujących przy tym w krystalizatorze, w wymiarze gwarantującym właściwy przebieg procesu odlewania względnie jego jakość.

Postawione zadanie zostało, zgodnie z wynalazkiem, rozwiązane przez to, że co najmniej położenie dławiące, które ma być zajęte przez płytę zasuwową, po dokonaniu zmiany krawędzi, wyznacza się w zależności od zaprogramowanego sterowania przebiegiem zmiany krawędzi przez procesor regulujący stan napełniania. W ten sposób wymiana krawędzi daje się bez trudu przyporządkować do normalnego procesu odlewania z regulacją stanu napełnienia, względnie dowolnie dołączyć podczas trwania odlewania w miejsce tej regulacji, bez obawy, na przykład, o zakłócające proces odlewania wahania lustra kąpieli w krystalizatorze. W każdym przypadku zagwarantowany jest, pewny z punktu widzenia przebiegu procesu odlewania, przebieg wymiany krawędzi i jest przez to utworzona podstawa do planowego wprowadzania wymiany krawędzi z różnorodnych przebiegach odlewania. W zależności od panujących warunków odlewania regularne lub nieregularne wymiany krawędzi mogą być wykorzystane do swobodnego przepłukiwania otworu przepływowego zasuwy lub do optymalizacji zużycia zasuwy lub w obydwóch zastosowaniach, tak, że w każdym procesie odlewniczym możliwy jest specjalnie ukształtowany sposób sterowania zamknięcia zasuwowego ze sterowaniem wymianą krawędzi i sterowaniem stanu napełnienia.

Szczególne dla wynalazku jest to, że przed każdą wymianą krawędzi, dokonuje się oceny jednego lub kilku poprzednich położeń dławienia i na tej podstawie określa się położenie dławienia, które ma być zajęte przez płytę zasuwową po wymianie krawędzi płyty zasuwowej, przy czym mające być zajęte przez płytę zasuwową położenie dławienia, po zmianie krawędzi, przyjmuje się jako wartość średnią z co najmniej dwóch określanych uprzednio położeń dławiących.

Ten prosty sposób utrzymuje w pożądanych granicach wahania poziomu ciekłego metalu, przede wszystkim przy dużych przekrojach poprzecznych krystalizatorów, występujące podczas naprzemienneoo stosowania wymiany krawe dzi w regulacji stanu napełnienia, zwłaszcza wtedy, kiedy ma być zajęte, po wymianie krawędzi, położenie dławiące jest średnim z co najmniej dwóch poprzednich .

Dla krystalizatorów o małym i średnim przekroju poprzecznym zaleca się według wynalazku, żeby wymiana krawędzi była poprzedzona i/lub zakończona wzmocnionym dławieniem, zaprogramowanym uprzednio w sterowaniu programowym, realizowanym przez trwające przez pewien czas dopełnienie skoku. Osiąga się dzięki temu obniżenie poziomu lustra kąpieli zarówno przed, jak i po wymianie krawędzi, mające na celu możliwie najlepsze wyeliminowanie skutków impulsowego dopływu dodatkowej ilości ciekłaego metalu podczas wymiany krawędzi. Wielkości dopełnień skoków i czasy ich trwania, pożądane dla uzyskania właściwych wzmocnionych dławień, powinny wynosić odpowiednio, mniej niż

163 987 mm i mniej niż 10 sek., przy czym korzystne jest, żeby początkowe wzmocnione dławienie było większe od wzmocnionego dławienia końcowego.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniny w przykładach wykonania na rysunku na którym fig. 1 przedstawia w ujęciu schematycznym urządzenie do odlewania ciągłego, wyposażone w zamknięcie zasuwowe, a podstawowym schematem blokowym układu regulacji stanu napełnienia, fig. 2 - zamknięcie zasuwowe w położeniu otwarcia, w powiększeniu, fig. 3 i 4 - różne położenia dławienia zamknięcia zasuwowego z fig. 2, fig. 5 do 7 - przebiegi czasowe trzech różnych sposobów sterowania zamknięcia zasuwowego, fig. 8 - przebieg czasowy, charakteryzujący stan napełnienia, odpowiadający przebiegowi czasowemu sterowania, przedstawionemu na fig. 6

Na figurze 1 pokazano zawierającą ciekły metal kadź 1, wyposażoną w usytuowane przy wylewie 2 zamknięcie zasuwowe 3. Zamknięcie to składa się z umocowanej na stałe płyty wlotowej 4, przesuwnej zasuwy 5, oraz umocowanej na stałe płyty wylotowej 6. Otwory przelotowe w tych elementach tworzą wylew 7, którego przekrój poprzeczny można zmieniać przez przestawianie zasuwy 5, dzięki czemu można regulować ilość ciekłego metalu, który wypływa z kadzi 1 przez dołączony do płyty wylotowej 6 lej 8 i wlewa się do krystalizatora 9. Do przestawiania zasuwy 5 służy organ wykonawczy 10, którego położenie jest identyfikowane nadajnikiem położenia 11. Krystalizator 9 posiada ustalony dla normalnego procesu odlewniczego stan napełnienia 14, nadzorowany przez zespół pomiarowy, składający się z nadajnika 12 /promiennik/ i odbiornika 13. W krystalizatorze 9 kształtuje się z ciekłego metalu pasmo 15 o stałym profilu, obejmowane rolkami ciągnącymi 16 zespołu napędowego 17, któremu przyporządkowany jest, sprzężony automatycznie z miernikiem prędkości 18 wysuwania się pasma regulator 19.

Jak wynika ze schematu, miernik prędkości 18 wysuwania się pasma przekazuje dane również do procesora regulacyjnego 20, który otrzymuje nadto dane z nadajnika położenia 11 i z odbiornika wartości wielkości mierzonej 13 i analizuje je. Powstające w wyniku tej analizy dyspozycje sterownicze, procesor 20 przesyła do organu wykonawczego 10 zamknięcia zasuwowego 3 i do regulatora 19 wysuwania pasma 15.

Prędkość wysuwania się pasma 15 przy normalnie przebiegającym procesie odlewania jest stała, co oznacza, że wartość zadana stanu napełnienia 14 krystalizatora 9 jest regulowana tylko od strony dopływu, za pośrednictwem zamknięcia zasuwowego 3. W tym celu zasuwa 5 przyjmuje na przykład położenie dławienia Dl, umożliwiające krawędzi dławiącej K1 ruchy regulacyjne, otwierające lub przymykające przepływ, utrzymujące równowagę pomiędzy dopływającą w jednostce czasu ilością ciekłego metalu a wysuwającym się pasmem 15.

Dalej, w procesorze 20 jest zaprogramowana za pomocą pewnego podprogramu, szczególnie wyrazista na fig. 3 i 4, tak zwana wymiana krawędzi zasuwy 5 Polega ona na tym, że od czasu do czasu, po odłączeniu programowej regulacji stanu napełnienia 14, dzięki istnieniu specjalnego podprogramu, w regulujące położenie dławienia D2 wprowadzona zostaje, zamiast krawędzi dławiącej K1, krawędź dławiąca K2, po czym regulacja stanu napełnienia zostaje ponownie włączona. Charakterystyka dławienia pokazana na fig. 5 ilustruje taką wymianę krawędzi, która może przebiegać periodycznie. Najpierw jednak, na początku procesu odlewania, krawędź dławiąca K1 przemieszcza się przy maksymalnym skoku H1 zasuwy 5 z położenia otwarte A, naniesionego na fig. 5 jako pozioma linia przerywana /por. również fig. 2/, do zaprogramowanego w procesorze położenia dławienia D1. Tam włącza automatycznie regulację stanu napełnienia 14, która przedstawiona jest jako faliste odcinki 22 z obydwóch stron pozycji otwarte A, stanowiącej jednocześnie oś czasu. Pomiędzy odcinkami 22 zachodzą przedstawione prostoliniowymi odcinkami 23 wymiany krawędzi. Przy każdej wymianie 23 zasuwa 5 wykonuje pełen skok /H1 + H2/, przechodząc przez położenie, przy którym kanał przepływowy 7 jest całkowicie otwarty. Wskutek zmieniającej się w związku z tym chwilowo ilości dopływającego do krystalizora 9 ciekłego metalu, przy nowo zajętym położeniu

163 987 dławienia, na przykład D2, wymagana jest korekcja względem wyjściowego położenia dławienia, na przykład D1. Korekcję wymusza na organie wykonawczym 10 zamknięcia zasuwowego 3 procesor 20, który bezpośrednio przed wymianą krawędzi 22, po odłączeniu regulacji stanu napełnienia 14, uzyskuje z nadajnika położenia 11 informację o położeniu w danej chwili organu wykonawczego 10 i zapamiętuje ją, tak, że z - przykładowo dwóch - ostatnich wartości Ml i M2 wyznacza wartość średnią M3, stanowiącą dyspozycję sterowniczą, odnoszącą się do nowo zajętego położenia dławienia D1 /fig. 5/.

Opisany wyżej sposób sterowania zamknięcia zasuwowego 3, zgodnie z wykresem na fig. 6, może ulegać podczas wymiany krawędzi zasuwy 5 modyfikacji, polegającej na tym, że przed każdą wymianą krawędzi, przy odłączonej regulacji stanu napełnienia, zostaje na krótko wzmocnione dławiące działanie zasuwy 5. Zachodzi to dzięki wprowadzonemu do pamięci procesora 20 uzupełnienia skoku Hx, oddziaływującemu w ciągu czasu tx i wywołującemu obniżenie poziomu napełniania krystalizatora 9. Ma to kompensować oczekiwany podczas wymiany krawędzi dodatkowy dopływ ciekłego metalu do krystalizatora 9.

Kompensacji dodatkowej ilości ciekłego metalu, dochodzącej wskutek wymiany krawędzi, służy również sposób przedstawiony na fig. 7. W sposobie tym oprócz wzmocnionego dławienia Hx, tx występuje dodatkowe wzmocnione dławienie Hy, ty, zaprogramowane w procesorze 20, o mniejszym zakresie, przewidziane przy końcu każdej wymiany krawędzi, przed załączeniem regulacji stanu napełnienia. Zadaniem występującego w końcowym momencie wzmocnionego dławienia Hy, ty jest przyśpieszone wyrównanie poziomów w celu możliwie najszybszego sprowadzenia poziomu ciekłego metalu do zadanej wartości 14. W charakterystyczne dla tego procesu sprowadzania odcinki 22 na fig. 8 włączają się sterowane automatycznie wymiany krawędzi 23 ze wzmocnionym dławieniem Hx, tx, Hy, ty według fig. 7.

Liczba wymian krawędzi i warianty ich sterowania według przykładów wykonania.zgodnie z fig. 5, fig. 6 jak również fig. 7 i 8, winny być dostosowane do danego zamknięcia zasuwowego 3 względnie do warunków odlewania, występujących w danym urządzeniu do odlewania ciągłego, przy czym wychodzić należy z podstawowego założenia, że do małych przekrojów poprzecznych krysta lizatorów odnoszą się subtelne przebiegi sterowania /na przykład według fig. 7 i 8/.

163 987

163 987

Dl 22 23 02 22 23 01 22 23 ί — i —-.l.HXtx HYty HXtx HYty HXt> HYty

163 987

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 10 000 zł

Claims (4)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób sterowania zamknięciem zasuwowym, zwłaszcza w metalurgicznych urządzeniach do odlewania ciągłego którego zasuwa, sterowana automatycznie procesorem, reguluje w położeniu dławienia stan napełnienia krystalizatora ciekłym metalem, i która to zasuwa podczas chwilowo przerwanej regulacji stanu napełnienia, przez sterowaną automatycznie skokową zmianę jej położenia otwarcia, dokonuje wymiany krawędzi regulacyjnej na krawędź znajdującą się w położeniu dławienia, leżącym po przeciwnej stronie kanału wylewowego zamknięcia zasuwowego, znamienny tym, że co najmniej położenie dławiące /D1 lub D2/, które ma być zajęte przez płytę zasuwową /5/, po dokonaniu zmiany krawędzi /23/, wyznacza się w zależności od zaprogramowanego sterowania przebiegiem zmiany krawędzi /23/ przez procesor /20/ regulujący stan napełniania i że przed każdą zmianą krawędzi /23/ dokonuje się oceny jednego lub kilku poprzednich położeń dławienia /D1 i D2/ i na tej podstawie określa się położenie dławienia /D1 lub D2/, które ma być zajęte przez płytę zasuwową /5/ po wymianie krawędzi /23/, przy czym mające być zajęte przez płytę zasuwową /5/ położenie dławienia /D1 lub D2/, po zmianie krawędzi /23/, przyjmuje się jako wartość średnią /M3/ z co najmniej dwóch określonych uprzednio położeń dławiących /M1 i M2/.
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że wymianę krawędzi /23/ poprzedza się i/lub kończy się zaprogramowanym uprzednio, wzmocnionym dławieniem z utrzymywanym przez pewien czas /tx/ i/lub /ty/ dopełnieniem skoku /Hx/ i/lub /Hy/.
3. 3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że przy wzmocnionych dławieniach /Hx, tx i Hy, ty/ wielkości dopełnień skoku /Hx i Hy/ czyni się mniejsze od 10 mm, a czasy trwania /tx i ty/ skraca się poniżej 10 sekund.
4. 4. Sposób według zastrz. 2 albo 3, znamienny tym, że wartości odnoszące się do początkowego wzmocnionego dławienia /Hx, ty/ zwiększa się ponad wartości końcowe /Hy, ty/.