14. Асу процессом внепечной обработки стали на агрегате доводки стали в ковше.

Задачи контроля и управления. Составить функциональную схему автоматизации.

Установка доводки стали в ковше представляет собой устройство для продувки инертными газами, систему бункеров и тракт для подачи сыпучих и ферросплавов в ковш, а также возможность донной продувки.

Для управления агрегатом необходимо осуществлять контроль разнородных параметров, таких как масса, перемещение, давление, расход, время, температура.

Кроме указанных аналоговых величин необходимо контролировать ряд дискретных параметров. К ним относятся сигналы наличия расходных материалов плавки, дискретные значения уровня сыпучих в бункерах, данные о положении фурм, наличии сталевоза в конкретных позициях, состоянии магазинов фурм, сигналы со счетчиков оборотов роликов трайбаппаратов.

Помимо аналоговых и дискретных сигналов необходимо принимать цифровой сигнал с датчика химсостава/окисленности металла.

Задачи контроля и управления

1. контроль параметров расплава, который поступил на внепечную обработку (химический состав и температура).

2. автоматическое определение количества ферросплавов и сыпучих, которое необходимо подать в ковш для получения заданной марки стали.

3. автоматическое определение параметров температурного режима стали в ковше.

4. автоматическое управление процессом исполнения расчетных рекомендаций по химическому составу и температуре.

Снижение температуры происходит 3 способами:

- продувка аргоном;

- добавление металлической сечки;

- опускание сляба в ковш.

Составим ФСА (см. рис.):

Зондом осуществляется проба металла, и результаты измерения этим зондом температуры и окисленности ме­талла поступают на вход В1 контроллера. Также результаты измерений могут быть занесены в контроллер вручную через ЭВМ.

На основании этих данных и заданного состава стали контроллер рас­считывает необходимое количество добавок в ковш и выдает управляющее воздействие дозированием и подачей сыпучих материалов и ферросплавов . Контроллер включает вибропитатели под соответствующими бункерами , откуда легирующие добавки поступают в дозатор , который взвешивает добавки. На вход В2 контроллера поступает текущая масса материалов в дозаторе. Расчетная и фактическая масса отображаются на двухканальном индикаторе ИТМ-2 (поз. 1-2), который получает данные с выходов контроллера ВО1 и ВО2 в виде стандартного токового сигнала 4-20 мА.После набора заданного количества добавок по команде контроллера открывается затвор дозатора и добавки выгружа­ются в ковш.

Продувка металла порошкообразными материалами (карбидом кальция, силикокальцием, известью, шпатом и др.) позволяет осуще­ствить высокую степень десульфурации стали, а продувка аргоном дает возможность усреднить химический состав и температуру ме­талла. Контроллер рассчитывает количество порошкообразных материалов для получения заданного содержания серы в стали, время продувки, а так же количество аргона и выдает задание управляющее воздействие через выходы BO3,BO4,BO5.

15. АсКиУ гидравлическим и энергосиловым режимом мнлз. Задачи контроля и управления. Составить функциональную схему автоматизации для зво.

Способ непрерывной разливки металла в машинах непрерывного литья заготовок (МНЛЗ) заключается в том, что жидкий металл из разли­вочного ковша через промежуточный ковш непрерывно поступает в водоохлаждаемый кристаллизатор. В кристаллизаторе затвердевает только наружная оболочка слитка, а полная кристал­лизация осуществляется ниже кристаллизатора (в ЗВО). Охлаждение слитка в этой зоне. осуществляется либо подачей воды непосредственно на слиток, либо путем установки водоохлаждаемых экранов. При дальнейшем движении полностью затвердевший сли­ток разрезается на мерные длины.

В работе МНЛЗ можно выделить три режима: гидравлический, связанный непосредственно с разливкой жидкого металла и наполнением кристаллизатора; тепловой, определяющий кристаллизацию и охлаждение непрерывного слитка; энергосиловой, характеризующий работу всех механизмов и приводов МНЛЗ.

Рассмотрим задачи управления для гидравлического и энергосилового режима.

Задача управления гидравлическим режимом заключается в поддержании постоянного уровня металла в промежуточном ковше, обеспечивающем стабильное состояние струи металла и, следовательно, одинаковое качество разливки. Решается эта задача путем изменения подачи металла из сталеразливочного ковша при регулировании расхода металла шиберным затвором.

Вторая наиболее важная задача управления гидравлическим режимом состоит в поддержании постоянного уровня металла в кристаллизаторе. Этот уровень в процессе разливки должен находится в довольно узких заданных пределах, что обусловлено следующими причинами: превышение уровня может привести к переливу металла через верх кристаллизатора; понижение уровня ниже допустимого предела приводит к получению тонкой корочки слитка, ее разрыву и прорыву жидкого металла под кристаллизатором. Значительные колебания уровня металла нарушают стабильность охлаждения слитка в кристаллизаторе, изменяют условия кристаллизации и сказываются на качестве слитка. Решается эта задача путем изменения подачи металла в кристаллизатор стопорным затвором промежуточного ковша. Также задача может решаться изменением скорости вытягивания слитка при примерно постоянной подаче металла из промежуточного ковша. Может применятся комбинированное управление с использованием обоих управляющих воздействий.

В процессе вытягивания слитка между его поверхностью и стенками кристаллизатора возникают значительные силы трения, которые могут привести к “зависанию” верхней части слитка и его разрыву. Для предотвращения этого явления на МНЛЗ применяют качающиеся кристаллизаторы. Возникает задача управления энергосиловыми режимами МНЛЗ, в частности стабилизации усилия вытягивания слитка, с помощью изменения подачи смазки в кристаллизатор.

На МНЛЗ используется много различных приводных устройств. Основные механизмы (качание кристаллизатора, тянущие и правильные клети, платформа резки, перемещение резака и другие) имеют электрические приводы, что связано с изменением скорости в широких пределах. Поэтому существует задача управления, связанная с пуском этих приводов в начале разливки в определенной последовательности, изменения их скорости и синхронизация в процессе работы.

Очень важной задачей оптимального управления конечной фазой разливки, косвенно связанной с энергосиловым режимом, является максимизация выхода мерных заготовок из имеющейся массы жидкого металла. Оптимальное управление заключается в выборе количества ручьев в зависимости от остатка металла в промежуточном ковше и расхода металла на получение заготовки мерной длины. При такой системе управления немерный остаток может получится только в одном ручье, что обеспечивает максимальный выход мерных заготовок.

Структура системы автоматического управления ЗВО с использованием математической модели и контроля температуры поверхности в некоторой точке