3 Локальные системы управления

МНЛЗ является высокомеханизированным объектом управления. На МНЛЗ применяются локальные системы управления, выполняющие: ре­гулирование уровня металла в промежуточном ковше и кристаллизато­ре; регулирование скорости охлаждения слитка; регулирование расхода и давления кислорода и газа на резку.

Регулирование уровня стали в промежуточном ковше и кристаллиза­торе является одной из основных операций, определяющих качество слит­ка и эффективность работы МНЛЗ. Повышение уровня стали, например, в промежуточном ковше приводит к переполнению кристаллизатора и к нарушению теплового режима его в сторону избытка тепла, в результате чего оказывается необходимым уменьшить скорость вытягивания слитка, а это приводит к понижению производительности установки, что, конечно, недопустимо. Наоборот, внезапное уменьшение уровня металла приведет к понижению уровня стали в кристаллизаторе, смещению теп­лового баланса зоны кристаллизации металла и ухудшению работы ме­ханизмов вытягивания, особенно в случае применения радиальных МНЛЗ, не говоря уже о прорыве металла вниз. Поэтому этой АСР всег­да уделялось и уделяется большое внимание.

Разработаны и испытаны разнообразные конструкции датчиков уров­ня металла в промежуточном ковше, кристаллизаторе и сталеразливочном ковше (тензометрические, индукционные, радиоактивные, фото­электрические и т.п.), регулирующих органов струи жидкого металла (стопоров, шиберов, кантователей и т.п.), а также способы регулирова­ния изменением расхода металла из сталеразливочного ковша,, из про­межуточного; из обоих одновременно; изменением скорости вытягива­ния слитка; изменением расхода металла и скорости вытягивания однов­ременно. В результате наиболее эффективной оказалась схема регулиро­вания, показанная на рис. 93.

Рис. 93. Функциональная схема контроля и управления процессом разливки на МНЛЗ:

1 - сталераэливочный ковш; 2 - промежуточный ковш; 3 - кристаллизатор; 4 - шиберные стопоры; 5 - галогенный счетчик

Уровень металла в кристаллизаторе.

Ведущими являются показания галогенных счетчиков гамма-излучения 5 радиоактивного изотопа, установленных в верхней части кристаллизатора 2. В зависимости от интенсивности излучения регулятор уровня металла в кристаллизаторе воздействует на исполнительный механизм промежу­точного ковша 3, увеличивая или уменьшая подачу металла в кристалли­заторе.

Схема работает следующим образом. В зависимости от изменения по­ложения уровня металла в кристаллизаторе меняется число импульсов, поступающих на галогенный счетчик от источника радиоактивного изме­рения, и измерительный преобразователь (поз. 1-1) формирует анало­говый сигнал, поступающий на вторичный прибор (поз. 1-4) и в регуля­тор (поз. 1-2), управляющий с помощью исполнительного механизма (поз. 1-6) стопором или шиберным затвором 4 промежуточного ковша. Заданное значение уровня устанавливается задатчиком (поз. 1-3).

уровень металла в промежуточном ковше.

Система предназначена дли поддержания на заданном значении уровня металла и промежуточ­ном ковше путем управления стопором или шиберным затвором сталеразливочного ковша 1. Изменение уровня металла в промежуточном ковше фиксируется первичными датчиками (поз. 2-1), которые преоб­разуют неэлектрическую величину (уровень металла) в электрическую. Сигнал от датчиков поступает на регулятор (поз. 2-3) и вторичный при­бор (поз. 2-5). Изменение уровня металла вызывает перемещение регу­лирующего органа (стопора сталеразливочного ковша 1) в направлении восстановления равновесия в системе регулирования.

Стопор сталеразливочного ковша, перемещаемый исполнительным механизмом (поз. 2- 7), изменяет подачу металла в промежуточном ков­ше, поддерживая тем самым уровень металла в последнем в соответст­вии с заданным значением, определяемым задатчиком (поз. 2-4).

Помимо автоматического управления стопорами промежуточного и сталеразливочного ковшей, предусматривается и дистанционное управ­ление с пульта управления разливкой (&47, 8А2 и 8В1, 8В4) и со специ­альных выносных пультов (5В2, 8В6). При отклонении уровня металла от заданного значения автоматически включается свето-звуковая сигна­лизация.

Тепловой режим кристаллизатора.

При управлении тепловым режи­мом кристаллизатора по соотношению "перепад температуры - расход охлаждающей воды" (рис. 94) стабилизируют это соотношение регуля­тором путем изменения расхода воды на входе кристаллизатора. Перепад температуры воды на выходе и входе кристаллизатора с датчика темпе­ратурного перепада 1 сравнивается с заданным значением перепада, вы­рабатываемым задатчиком 2, поступает в регулятор соотношения 3, на другой вход которого поступает сигнал от расходомера охлаждающей воды 4. При отклонении температурного перепада от заданного значения регулятор соотношения 3 воздействует на клапан подачи охлаждающей воды в направлении ликвидации этого отклонения, но не до нуля, я до некоторой величины, определяемой встречным сигналом от расходоме­ра.

Преимуществом такой системы управления является малая чувст­вительность к возмущениям по расходу воды. В случае изменения подачи воды, связанного, например, с изменением давления в трубопро­воде, регулятор соотношения быстро восстанавливает нужный расход воды, и при этом перепад температуры практически не меняется.

Рис. 94. Схема управления тепловым режимом кристаллизатора

Регулирование вторичного охлаждения

Роль вторичного охлаждения весьма велика для формирования качественного слитка. Поэтому дан­ному параметру уделяется большое внимание. Возможно построение системы управления вторичным охлаждением на основании температуры поверхности слитка, измеренной пирометром ТЕ (рис. 95). Регулятор 1 стабилизирует расход воды на одну из .зон вторичного охлаждения, заданный задающим устройством 2. Корректирующий прибор 3 в зависи­мости от отклонения температуры поверхности слитка, измеренной пирометром, от заданной задатчиком 4 корректирует задание регулятору 1. Корректирующее воздействие может вводиться в системы регулирова­ния расхода воды на каждую зону вторичного охлаждения на основании измерения температуры поверхности слитка в одной точке после вторич­ного охлаждения.

Рис. 95. Каскадная схема управления тепловым режимом зоны вторичного охлаждения

Управление резкой слитка

производится по импульсу, вырабатыва­емому приборами для измерения мерной длины типа ПМР с бесконтакт­ными датчиками, представляющими собой десятичные счетчики отсчиты­ваемых импульсов, при котором происходит выдача управляющего сиг­нала на резку и сброс показаний счетчика.