SU763858A1

SU763858A1 - Device for controlling flow of molten cast iron

Info

Publication number: SU763858A1
Application number: SU772565895A
Authority: SU
Inventors: Владлен Михайлович Зинченко; Виктор Емельянович Еремин; Анатолий Львович Турубинер; Федор Афанасьевич Черкашин
Original assignee: Научно-Исследовательский И Опытноконструкторский Институт Автоматизации Черной Металлургии
Priority date: 1977-12-01
Filing date: 1977-12-01
Publication date: 1980-09-15

Description

1one

Изобретение относитс к черной металлургии , в частности к контролю и управлению непрерывным сталеплавильным процессом .This invention relates to ferrous metallurgy, in particular to the control and management of a continuous steelmaking process.

Известно устройство дл регулировани расхода жидкого чугуна, состо щее из миксера , стационарного желоба и установленного под ним промежуточного, измерительного , обогреваемого желоба, св занного с тензометрическими датчиками, измерител веса, регул тора стабилизатора, задатчика и сталеплавильного агрегата непрерывного to действи 1. Заданное значение расхода поддерживаетс путегл стабилизации веса промежуточного желоба с чугуном. Однако это устройство не решает проблему контрол расхода жидкого чугуна с точностью ле хуже 5% из-за изменени расходной характеристики промежуточного желоба в результате размыва его футеровки или намерзани металла при длительной эксплуатации.A device is known for controlling the flow of liquid iron, consisting of a mixer, a stationary trough and an intermediate, measuring, heated trough installed under it, associated with strain gauges, a weight meter, a stabilizer regulator, a setting unit and a steelmaking unit of continuous operation 1. Setpoint the flow rate is supported by the weight stabilization of the intermediate gutter with cast iron. However, this device does not solve the problem of controlling the flow of liquid iron with an accuracy of less than 5% due to a change in the discharge characteristics of the intermediate trough as a result of scouring its lining or freezing the metal during long-term operation.

Наиболее близким к данному изобретению по технической сущности и достигаемо- 20 му эффекту вл етс установка дл дози-ровани жидкого металла, содержаща питающую емкость, механизм кантовки, промежуточную емкость с комбинированнымThe closest to this invention in its technical essence and the achievable effect is a plant for dispensing a liquid metal, containing a supply tank, a turning mechanism, an intermediate tank with a combined

отверстием в днище, установленную на весоизмерительные датчики, и желоб с торцовой стенкой, который расположен между питающей и промежуточной емкост ми и может качатьс в вертикальной плоскости. Желоб периодически поднимают, жидкий чугун при этом в промежуточную емкость не поступает , по изменению ее веса суд т о расходе и измен ют скорость кантовки питающей емкости 2. ,,a hole in the bottom mounted on the load cells, and a gutter with an end wall that is located between the supply and intermediate tanks and can swing in a vertical plane. The chute is periodically lifted, while liquid iron does not enter the intermediate tank, it is judged by the change in its weight about the flow rate and the rate of turning of the supply tank 2 is changed. ,,

К недостаткам известного устройства относитс нарушение непрерывности подачи жидкого металла в агрегат в моменты определени расхода по изменению веса промежуточной емкости, низкое качество процесса регулировани . Последнее вызываетс тем, что расход определ етс дискретно через большие промежутки времени и по найденному значению рассчитываетс скорость кантовки питающей емкости на весь цикл до следующего измерени . Следовательно, при случайных возмущени х неправильно рассчитанна скорость кантовки приведет к отклонению расхода от-заданного в течение всего цикла.The disadvantages of the known device include the discontinuity of the supply of liquid metal into the unit at the moments of determining the flow rate by changing the weight of the intermediate tank, the poor quality of the control process. The latter is caused by the fact that the flow rate is determined discretely over long periods of time and the founding rate is used to calculate the rate of turning of the feed capacity for the entire cycle to the next measurement. Consequently, in the case of random disturbances, an incorrectly calculated speed of rotation will lead to a deviation of the flow rate from the preset during the entire cycle.

Целью изобретени вл етс повышение точности регулировани . Это достигаетс тем, что в устройство введен блок расчета коррекции расходной характеристики промежуточной емкости, иервый вход которого соединен с выходом дискретного расходомера, второй вход - через интегратор с выходом , измерител веса промежуточной емкости, а выход - с корректирующим входом измерител веса промежуточной емкости. На чертеже представлена схема предложен ного устройства. Устройство содержит питающий ковш 1, на пример ковш с шиберным затвором, установленный на тензометрические датчики 2, которые соединены с дискретным расходомером 3, промежуточную емкость 4 с тензометрическими датчиками 5, измеритель веса промежуточной емкости 6, интегратор 7, блок расчета коррекции расходной характеристики промежуточной емкости 8, регул тор 9, задатчик 10, регулируюший орган с исполнитель ным механизмом 11. Жидкий чугун из промежуточной емкости 4 по желобу 12 постулает в непрерывный сталеплавильный агрегат 13. Увеличение точности регулировани достираетс следующим образом. Так как масса жидкого чугуна в промежуточной емкости 4 имеющей калиброванное отверстие в днище, определ етс из выражени р , где Р- масса жидкого чугуна в промежуточ ной емкости; - удельный вес жидкого чугуна; ( л)„- площадь сечени промежуточной емкости; Н - высота сло жидкого чугуна в промежуточной емкости; а весовой расход по уравнению Q-S-jM VsiTT. гдер - весовой расход; JU - коэффициент расхода; со - сечение калиброванного отверсти ; то расход может быть бпределен из выражени Q l Учитыва , 4TOJM ,ч исоп посто нные, измеритель веса промежуточной емкости 6 непрерывно выдает информацию о текущем рас ходе жидкого чугуна, т. е. вл етс аналоговым расходомером. В качестве промежуточной емкости может быть использован также промежуточный, обогреваемый, взвешиваемыйжелоб , закрепл емый горизонтально и снабженный торцовыми стенками, одна из которых выполн етс со сливной щелью. В этом случае, например, дл пр моугольной щели шириной в расход определ етс из выражени о -H.efSVP , счита , , в исоп посто нные величины. Использование промежуточного желоба со сливной щелью более предпочтительно. так как отверстие в днище начинает размыватьс в 5-8 раз быстрее, чем сливна щель, за счет более высоких скоростей истечени жидкого чугуна. Сравнива сигналы выходного датчика измерител веса промежуточной емкости 6 и задатчика 10, регул тор 9 измен ет скорость подачи жидкого чугуна из питающего ковща 1 при помощи регулирующего органа с исполнительным механизмом П. Облада хорошими динамическими характеристиками, аналоговый расходомер не обеспечивает, однако, требуемой точности измерени расхода жидкого чугуна в течение длительного времени. Объ сн етс это тем, что по мере истечени жидкого чугуна измен етс расходна характеристика промежуточной емкости, т. е. соотнощение между расходом Q и измер емой массой Р. Изменение расходной характеристики происходит из-за изменени сечени калиброван ного отверсти oj промежуточной емкости и коэффициента расходаум в результате размывани калиброванного стаканчика или намораживани чугуна на его стенках. Исключить эту погрешность, обеспечить требуемую точность контрол расхода жидкого чугуна (2-5% в течение 3-5 суток) предлагаетс путем тарировани измерител веса промежуточной емкости 6 по информации дискретного расходомера 31 Дл этого в соответствии с заданными массой питающего ковша с жидким чугуном Р, номинальным расходом жидкого чугуна Q, относительной погрешности измерени массы питающего ковща SP и требуемой точности измерени расхода жидкого чугуна 8q определ етс продолжительность циклов измерени т; за которое дискретным расходомером 3 должны рассчитыватьс поиращенн массы питающего ковша t . В процессе работ§1, когда измен етс расходна характеристика промежуточной емкости 4, в блоке расчета коррекции расходной характеристики промежуточной емкости 8 сравниваютс значени интеграла выходного сигнала измерител веса промежуточной емкости 6, выдаваемого интегратором 7, и показани дискретного расходомера 3 за этот же интервал времени. Этот интервал выбираетс равным циклу измерени т дискретного расходомера. Сигнал рассогласовани запоминаетс и в показани измерител веса промежуточной емкости 6 на период до следующего момента тарировани вноситс коррекци , учитывающа изменение расходной характеристики промежуточной емкости 4. Тарирование измерител веса промежуточной емкости по данным дискретного расходомера производитс в начале каждого цикла измерени . Таким образом, система автоматического регулировани с безынерционным измерительным звеном, тарируемым аналоговым расходомером , обеспечивает требуемые точность и качество прб &есса регулировани расхода жидкого чугуна.The aim of the invention is to improve the accuracy of regulation. This is achieved by introducing into the device a calculation block for the correction of the flow characteristics of the intermediate tank, whose first input is connected to the output of the discrete flow meter, the second input is via the integrator with the output, the intermediate tank weight meter, and the intermediate tank weight meter input. The drawing shows the scheme of the proposed device. The device contains a feeding bucket 1, for example, a bucket with a sliding gate, mounted on strain gauge sensors 2, which are connected to a discrete flow meter 3, intermediate tank 4 with strain gauge sensors 5, intermediate tank weight meter 6, integrator 7, unit for calculating the correction characteristic of intermediate tank 8, the regulator 9, the setting device 10, the regulating body with the executive mechanism 11. Liquid iron from the intermediate tank 4 along the channel 12 will be put into the continuous steel-smelting unit 13. Increase the This adjustment is achieved as follows. Since the mass of liquid iron in the intermediate tank 4 having a calibrated hole in the bottom, is determined from the expression p, where P is the mass of liquid iron in the intermediate tank; - the proportion of liquid iron; (l) "- the cross-sectional area of the intermediate tank; H - the height of the layer of liquid iron in an intermediate tank; and the weight flow according to the equation Q-S-jM VsiTT. geder - weight flow; JU - consumption coefficient; co - section of the calibrated hole; This flow rate can be determined from the expression Q l Considering, 4TOJM, constant hours, the weight gauge of intermediate tank 6 continuously provides information about the current flow of liquid iron, i.e., is an analog flow meter. As an intermediate tank, an intermediate, heated, weighted gutter can also be used, fixed horizontally and provided with end walls, one of which is provided with a drain slot. In this case, for example, for a rectangular gap of width to flow, it is determined from the expression about -H.efSVP, assuming,, to constant values. The use of an intermediate gutter with a drain slot is more preferable. since the hole in the bottom begins to erode 5-8 times faster than the drain slot, due to the higher flow rates of the molten iron. By comparing the output sensor signals of the weight gauge of the intermediate tank 6 and the setting device 10, the controller 9 changes the feed rate of liquid iron from the feed bucket 1 using a regulator with an actuator P. Having good dynamic characteristics, the analog flow meter does not provide the required measurement accuracy consumption of liquid iron for a long time. This is explained by the fact that as the liquid iron flows out, the flow characteristic of the intermediate tank changes, i.e. the ratio between the flow rate Q and the measured mass R. The change in the flow characteristic occurs due to the change in the cross section of the calibrated hole oj of the intermediate tank and the ratio flow rate as a result of diluting a calibrated cup or chilling the iron on its walls. To eliminate this error, to ensure the required accuracy of controlling the flow rate of liquid iron (2-5% for 3-5 days) is suggested by calibrating the weight gauge of the intermediate tank 6 according to the information of the discrete flow meter 31. To do this, in accordance with the given mass of the feeding bucket with liquid iron P, the nominal consumption of liquid iron Q, the relative error in measuring the mass of the supplying bucket SP and the required accuracy of measuring the flow of liquid iron 8q determine the duration of measurement cycles t; for which the discrete flow meter 3 should be calculated by increasing the mass of the feeding bucket t. During work, §1, when the flow characteristic of intermediate tank 4 changes, in the block for calculating the correction of the flow characteristic of intermediate tank 8, the integral values of the output signal of the intermediate tank weight meter 6 supplied by the integrator 7 and the readout of the discrete flow meter 3 for the same time interval are compared. This interval is chosen equal to the measurement cycle m of the discrete flow meter. The error signal is memorized and a correction is made in the readings of the weight of the intermediate tank 6 for the period until the next calibration time, taking into account the change in the flow characteristics of the intermediate tank 4. The measuring of the weight of the intermediate tank according to the discrete flow meter is performed at the beginning of each measurement cycle. Thus, an automatic control system with a non-spinning measuring element tared by an analog flow meter ensures the required accuracy and quality of the flow rate control of liquid iron.

Claims

Claim

A device for controlling the flow rate of liquid cast iron, containing a feeding bucket, at the output of which there is a regulating body with an actuator, an intermediate tank, a discrete flow meter connected to strain gauges of the weight of the feeding bucket, an intermediate tank weight meter with tenume sensors, a regulator, the output of which is connected to by the executive mechanism, and the inputs - with the setter and weight meter of the intermediate capacitance, and an integrator, characterized in that, in order to increase the accuracy of regulation In addition, a unit for calculating the correction of the flow rate characteristic of the intermediate capacity was introduced into the device, the first input of which is connected to the output of the discrete flowmeter, the second input through the integrator with the output of the intermediate capacity weight meter, and the output with the correcting input of the intermediate capacity weight meter.