Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Кирпичников В.М. Автоматы - друзья металлурга

.pdf
Скачиваний:
7
Добавлен:
29.10.2023
Размер:
3.35 Mб
Скачать

Автом аты -

в. КИРПИЧНИКОВ Эрузья

МЕталлурга

#

СРЕДНЕ-УРАЛЬСКОЕ КНИЖНОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО СВЕРДЛОВСК, 1966

[

ГО С . П У5 Д И ЧН А Я

^

 

^ * у ч : :о -Т ЕХ Н И Ч ЕС Н А Я

 

 

*• ади^?.НА СПС^_

 

ЫО5~

З н а е т е л и вы , ч т о т а к о е ,,ф о т о э л е к т р и ч е с к о е

з р е н и е р а д и о а к т и в н ы е щ у п а л ь ц ы , „ э л е к т р о } 1 и ы й о п е р а т о р “ ?

О б э т о м р а с с к а з ы в а е т а в т о р к н и ж к и з а в . к а ­ ф ед р о й в ы ч и с л и т е л ь н о й т е х н и к и У р а л ь с к о г о п о л и ­ т е х н и ч е с к о г о и н с т и т у т а к а н д и д а т т е х н и ч е с к и х п а у к Б . М . .К и р п м ч п и к о в .

О н зн а к о м и л и ч и т а т е л и с а в т о м а т и з а ц и е й а г л о м е р а ц и о н н ы х ф а б р и к , д о м е н н ы х п е ч е й , п р о к а т ­ н ы х ст а н о в м е т а л л у р г и ч е с к и х п р е д п р и я т и й У р а ­ л а . Ч и т а т е л и у з н а ю т о т о м , к а к м е т а л л у р г а м - н о в а т о р а м и у ч е н ы м у д а л о с ь и с п о л ь з о в а т ь д л и у п р а в л е н и и т е х н о л о г и ч е с к и м и п р о ц е с с а м и р а д и о ­ а к т и в н ы е в ещ е ст в а , ф о т о э л е м е н т ы и д р у ги е ср ед ­ ст в а а в т о м а т и з а ц и и .

А д р е с у е м к н и г у ва м , м н о г о ч и с л е н н ы м л ю б и т е ­

л я м т е х н и к и ,

о со б ен н о м о л о д е ж и .

 

Л и т е р а т у р н а я

о б р а б о т к а

ж у р н а л и с т а

Б . Е р м о л а е в а .

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

Почти 3500 лет потребовалось человечеству для того, чтобы создать прообраз современной доменной печи. Первая доменная печь, построен­ ная в X IV веке в Западной Европе, обладала ко­ лоссальной по тому времени производительно­ стью — 1,6 тонны чугуна в сутки.

В X V веке Леонардо да Винчи дал описание первого прокатного стана для обработки олова. С этого времени началось бурное развитие метал­

лургии. Все работы в этой отрасли

до X V II

века

производились

вручную.

Появились

первые

до­

менные печи и

в России.

На Урале

выросли

Ка­

менский и Невьянский заводы, несколько позже — Надеждинский и Златоустовский. Валки прокатных станов на них, например, вращали при помощи водяных колес.

Природные богатства, нарождающуюся про­ мышленность дореволюционной России начали прибирать к рукам иностранные дельцы. В 1883 году французский капиталист Гужон построил у

3

Рогожской заставы в Москве мастерские по изготовлению проволо­ ки. Пятнадцать лет спустя французско-бельгийское общество «Дюмо» ввело в строй в Царицыне завод по производству торгового железа. На смену водяным колесам пришли паровые машины.

Октябрьская революция, в результате которой народ взял власть в свои руки, стал подлинным хозяином богатств страны, положила конец и засилью иностранного капитала. Началась революция ме­ таллургическая. Вместо паровых машин на металлургических заво­ дах стали работать электрические двигатели. Успешное выполнение первых пятилеток позволило сделать еще больший скачок вперед.

На помощь

человеку пришли электронные лампы,

полупроводники,

«думающие» вычислительные машины.

 

Сейчас

на автоматизированной доменной печи

один человек

может загрузить за смену 2000 тонн руды. Нижне-Тагильский ме­ таллургический комбинат, которому в 1965 году исполнилось всего 25 лет, дает в год столько же металла, сколько вся дореволюцион­ ная Россия. По уровню, развития черной металлургии Советский Союз вышел на второе место в мире. •

Богат и разнообразен стал мир металлургической автоматики.

Г

Л

А

В

А

П Е Р В А Я

Глаза автоматики

 

Представьте себе, что вы попали

на

прокатный стан, лишенный каких бы

то

ни было автоматических средств.

 

Цех начинается с нагревательных пе­ чей. Сю да поступают толстые металличе­ ские бруски-заготовки. Перед печью — ряды роликов. Каждый из них приводит­ ся в движение отдельным двигателем. Заготовка, как на катках, въезжает в печь по входному рольгангу. Управляет им находящийся здесь оператор. Уви­ дев, что заготовка приблизилась к роль­ гангу, оператор включает его. Затем опе­ ратор заглядывает в печь, ж дет, когда заготовка въедет в нее, и останавливает механизм.

Не правда ли, хлопотным делом занят здесь человек? Но посмотрим, что же произойдет дальше.

Поперек печи заготовки передвига­

5

ются особым механизмом — толкателем. Управляет им еще один оператор, стоящий на противоположной сто­ роне печи. Когда прокатают одну заготовку, он обязан включить толкатель, чтобы подать к стану другую . Однако сделать это можно не раньше, чем получишь от своего коллеги сообщение, что в этот момент в печь не посту­ пает холодная заготовка. Иначе заготовки там переко­ сятся, образовав «костер». Попробуй тогда, вытолкни их оттуда!

Возле прокатного стана еще один оператор, третий! Когда раскаленная заготовка вытолкнута на выходной рольганг печи, он включает его. Оператор по цвету, на глаз, определяет температуру заготовки. Если она «хо­ лодная», например, 800— 900°, то ее прокатывать нель­ зя: поломаешь валки, так как плохо нагретый металл обладает повышенной твердостью .

Мы познакомились лишь с началом технологического процесса на проволочном прокатном стане, а уже убе­ дились, что для обеспечения нормальной работы нужно содержать немалый штат операторов. А ведь на метал­ лургических заводах, кроме проволочных станов, есть ещ е множество других: блюминги, слябинги, колесо­ прокатные, рельсо-балочные, трубопрокатные, станы для прокатки шаров, зубчатых колес — шестерен и другие. Значит, нужна многочисленная армия операторов для управления этими агрегатами.

До революции и в первые годы существования Со ­ ветской власти прокатные цехи именно так и выглядели. Операторы на глаз определяли, включен или выключен рольганг, каково положение толкателей, заготовки, ка­ кова ее длина, температура, толщина, каков размер го­ товой продукции и многое другое.

Чтобы все это сделать, человек должен был обла­ дать незаурядным искусством, секреты которого пере­ давались из поколения в поколение. Но и искусство не всегда помогало. Операторы часто ошибались, а в ряде случаев вообще не могли произвести точных расче­ тов.

В самом деле, попытайтесь-ка уследить за качеством проволоки,' если она мчится со скоростью 30 метров в секунду. А как отмерить и порезать на заданные разме­ ры безостановочно бегущ ую металлическую полосу? Невозможно на глаз определить уровень руды в закры­ том бункере или, скажем, количество чугуна в горне до ­ менной печи, уровень металла при разливке его в чугун­ ную изложницу.

Теперь положение резко изменилось. На помощь че­

ловеку

пришли

искусственные

глаза — автоматические

чувствительные

элементы — датчики. Без датчиков не

может

работать

ни одна система

автоматики. Эти «гла­

за» отлично видят, где находится прокатываемая заго­ товка, каковы ее температура и размеры . Они безоши­ бочно определяю т вес, химический состав, скорость вра­ щения прокатных двигателей, читают инструкциюпрограмму для управляющей вычислительной машины, «думающей» и работающей вместо оператора.

Каждый датчик, однако, не такой универсальный, как человеческий глаз. Поэтому ученые и инженеры разра­ ботали большое количество самых разнообразных авто­ матических «органов чувств». Наибольшее распростране­ ние на металлургических заводах получили фотоэлемен­ ты, радиоактивные, индуктивные, проволочные, генера­ торные датчики, путевые вьжлючатели и разнообразные реле времени.

K& UsbU(UceZ

Фотоэлектрическое зрение. Проволочно-штрипсовый цех Магнитогорского металлургического комбината. Зна­ комый рольганг перед нагревательной печью. Он во­ время включается и подает заготовку в нагревательную печь, хотя на посту управления никого не видно. Вот заго­ товка подхватывается втаскивателем и аккуратно укла­ дывается на подину печи. И здесь все происходит без вмешательства человека.

Поперек печи заготовки передвигаются толкате­ лем. Он словно живой: выждет, когда заготовка ляжет на отведенное ей место, и немедленно передвигает в печи все блюмсы, освобождая место для следующих.

Кто же все-таки управляет рольгангом, втаскивате­ лем и толкателем? Да еще так искусно, что стан беспре­

рывно «питается» заготовками, не простаивая ни одной секунды? Людей не видно.

Приглядываясь внимательнее к оборудованию , заме­ чаешь: с одной стороны рольганга поставлена электри­ ческая лампочка с рефлектором , с другой — цилиндри­ ческая коробочка с объективом, направленным на лам­ почку. К коробочке по резиновой трубке поступает вода для охлаждения фотоголовки. Дежурный электрик пояс­ няет: сложной автоматикой на печи управляет фотореле. Оно состоит из фотоголовки, усилителя и командного ор­

гана— электромагнитного

реле.

В

цилиндрической коробочке за объективом нахо­

дится

полупроводниковый

фотоэлемент — фотосопро­

тивление. Светочувствительный слой его состоит из сернистого свинца. В кристаллической решетке слоя за­ ключено много электронов, слабо связанных с атомами серы и свинца. Когда на фотосопротивление попадает свет, энергия светового потока передается электронам и повышает их скорость. Они отрываются от кристалличе­ ской решетки, превращаясь в свободные электроны. При этом через фотосопротивление протекает электри­

ческий ток. Когда на рольганге появляется

заготовка,

она перекрывает световой луч, закрывая ему

доступ в

фотоголовку. Процесс образования свободных электро­ нов сразу же прекращается, и сопротивление фотоэле­ мента резко возрастает. Некоторые из фотоэлементов

способны увеличивать

сопротивление в 100— 150

раз.

К сожалению, большинство полупроводниковых мате­

риалов боится температуры

выше 45— 50° С, а около на­

гревательной печи жарко,

потому фотоголовку

прихо­

дится охлаждать водой.

 

слиш-

Ток, протекающий

через фотосопротивление,

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ