Вернуться в библиотеку

УДК 669 - 11.001.42

РЕГУЛИРОВАНИЕ УРОВНЯ МЕТАЛЛА В КРИСТАЛЛИЗАТОРЕ В МАШИНЕ НЕПРЕРЫВНОГО ЛИТЬЯ ЗАГОТОВОК

Бобита Т.Ю.,  Игнатович Д.В.,  Майтамал А.Ю., студенты, Казакова Е.И. , к.т.н., проф.

(Донецкий национальный технический университет, г. Донецк, Украина)

Прогрессивные направления развития машино-приборостроительных отраслей и транспорта. Международная начно-техническая конференция студентов, аспирантов и  молодых учёных  в г. Севвастополь 16 -20 мая 2005г. - Севастополь: Сев-НТУ, 2005, с. 184 - (с. 170 - 171).

          Стабилизация уровня металла в кристаллизаторе является важнейшей и наиболее сложной задачей автоматизации машины непрерывного литья заготовок (МНЛЗ).

          Рассмотрим параметры, оказывающие влияние на уровень металла в кристаллизаторе.

          Жидкий металл, находящийся в промежуточном ковше, под действием силы тяжести вытекает через стакан в ковше и попадает в кристаллизатор, где начинаются кристаллизация и образование слитка. Дальше металл с определенной скоростью вытягивается из кристаллизатора, проходит зону вторичного охлаждения и входит в ролики тянущей клети, которые обеспечивают его непрерывное движение по технологической линии. Затвердевший слиток после тянущей клети разрезается на заготовки заданной длины.

          Технологический цикл имеет, как правило, постоянную длительность и большую часть времени процесс является стационарным. Только дважды, в начале разливки и в конце, имеет место нестационарный режим.

          Переход от нестационарного режима к стационарному можно охарактеризовать следующей системой равенств:

          где  и - текущий и заданный уровень металла в промежуточном ковше соответственно;

                 и  - скорости тянущей клети;

                 и  - уровни металла в кристаллизаторе.

         Считается, что на установке могут быть обеспечены заданные значения ,  и .

         Рассмотрим особенности стопорных пар промежуточных ковшей. Как правило,  стаканы   имеют   комбинированные   внутренние стенки. Мы предлагаем верхнюю часть стакана выполнить по форме коноидальной насадки, которая позволит избежать образование внутреннего сжатия струи, значительно уменьшит сопротивление стакана, а также увеличит расход. Результирующая расходная характеристика является сложной кривой. На ней можно выделить три основных участка (рисунок 1).

         Первый (нижний) характерен для случая сравнительно  высокого сопротивления стопорной пары.

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  ^

                                                                              Рисунок 1 - Характеристика стопорной пары:

 Qn, hc, h'c, h''c — координаты рабочей точки;

 Qn — значение расхода при разливе стопорной пары и фиксированном положении стопора;

 h0, hQ— смещение координаты положения стопора при его закрытии.

          Второй (средний) характеризует резкое увеличение расхода через топорную пару вследствие эффекта подсасывания стакана. Третий (верхний) характеризует выход стопора из зоны интенсивного дросселирования. Для   определения   расхода   при   полностью   открытом   стопоре воспользуемся формулой:

,

          где Sc - сечение стакана;

                g- ускорение свободного падения.

         Как показывает опытная проверка, для спокойных марок стали в формальных условиях разл . Опытным путем установили, что общая протяженность расходной характеристики для стопорной пары при наибольшей устойчивости размыву небольшая, около 15 мм. Изменяя геометрию и форму стопорной пары, ложно расширить линейную часть. Поэтому целесообразно выбрать такую форму дросселирующей пары, при которой ее геометрические размеры в процессе разливки не изменяются. В этом случае вид кривой расходной характеристики также не изменяется, она только перемещается параллельно самой себе влево вдоль оси hc (кривые 1,2, 3).

        Одним из важных моментов перехода к стационарному режиму Ьазливки является правильный выбор положения рабочей точки на расходной Характеристике. Кроме того, для обеспечения нормального режима росселирования необходимо, чтобы это положение сохранялось фиксированным от разливки к разливке.

        С целью повышения надежности оборудования, необходимо обеспечить медленные колебания уровня металла в кристаллизаторе, чтобы повысить его надежность. Поэтому лучшей является система, которая позволяет получить минимальные по амплитуде и частоте изменения уровня.

        Рассмотренные технологические особенности разливки стали имеют ольшое значение для проектирования систем автоматизации МНЛЗ, в частности, системы автоматического регулирована уровня металла в кристаллизаторе.

     Перечень ссылок:

1. Краснов Б.И. Средства и системы автоматического управления современными установками непрерывной разливки стали. - М, Металлургия, 1970.

2. Глинков Г.М. Контроль и автоматизация металлургических процессов. – М, Металлургия, 1989.

Вернуться в библиотеку