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

Когда в валки стана входит слиток, усилие прокатки резко возрастает, и вал слегка закручивается. Проволока в датчиках растягивается. Сопротивление их возрастает. Специальные приборы определяют, насколько измени­ лось сопротивление датчиков в период прокатки. По его величине можно судить о величине усилия прокатки. Чем больше оно, тем больше сопротивление датчиков.

После исследования, проведенного на Челябинском металлургическом заводе, оказалось, что вал загружен далеко не на все 100 процентов. Значит, в новом более мощном стане подобного типа можно оставить валы прежнего диаметра. Они выдержат повышенную на­ грузку.

Аналогичное исследование станины блюминга позво­ лило облегчить ее на несколько тонн.

ша

Двигатель блюминга мощностью 10 тысяч киловатт из неподвижного состояния до максимальной скорости вращения запускается примерно за одну секунду. Реверс длится около двух секунд. М ожете ли вы сказать, какова была скорость через 0,1 секунды после включения дви­ гателя? Конечно, нет.

Схемы автоматики, управляющие прокатным станом, настроены так, что должны обеспечить пуск, реверс и торможение главного двигателя за минимальное время. Применение таких оптимальных по быстроте действия автоматических систем управления позволяет достичь максимальной производительности технологического оборудования. Для этого пришлось даже выяснить, ка-

рее и быстрее. Обмотка с сердечником остается непо­ движной. Стрелка вольтметра послушно поворачивается вправо, показывая возросшую скорость.

Стальной колокол представляет собой постоянный магнит. При вращении магнита его силовые линии пере­ секаю т -витки обмотки в пазах неподвижного сердечни­ ка-статора. В результате в них возникает электрическое напряжение. Чем быстрее вращается постоянный магнит, тем больше силовых линий в единицу времени пересе­ кает обмотку и тем большее напряжение фиксирует вольтметр. Если применить быстродействующие пишу­ щие приборы — вибраторные осциллографы, то м ож ­ но регистрировать скорость вращения в каждую сотую долю секунды.

Включение тахогенераторов в схемы автоматического управления двигателями позволяет увеличить произво­ дительность механизмов за счет уменьшения времени пуска и торможения.

Иногда невозможно установить на конце вала магнит тахогенератора, а скорость измерить все-таки требуется. В этих случаях используются одноглазые тахогенерато- ры-наблюдатели.

На неподвижный вал мелом нанесена белая отметка. Во время работы двигателя белое пятно то и дело мель­ кает перед глазами. На этот участок вала направлен тон­ кий луч света, поэтому меловая отметка хорошо разли­ чима. -Как только освещенная отметка попадает в поле зрения фотоэлемента, он сразу же замечает ее появле­ ние и посылает в электрическую схему импульс ф ото­ тока. Специальная электрическая схема считает, сколько отметок в минуту видит фотоэлемент. Если в минуту бе­ лая отметка промелькнула, например, 120 раз, значит,

скорость равна 120 оборотам в минуту. Именно эту циф­ ру и показывает измерительный прибор фотоимпульсного тахогенератора.

Сила и слабость датчиков времени. Пролет нагрева­ тельных колодцев реверсивного заготовочного стана Че­ лябинского металлургического завода. С одной стороны от железнодорожной колеи выстроились нагреватель­ ные колодцы. В каждом — несколь­ ко слитков. Идет промышленный экс­ перимент.

Вот один из слитков нагрелся до требуемой температуры. Словно по мановению волшебной палочки, над колодцем появляется громада кле­ щевого крана. Разведенные клещи уверенно опускаются в колодец, за­ хватывают нагретый слиток и выни­ мают его. На большой высоте много­ тонный раскаленный кусок металла плавно движется в сторону железно­ дорожных путей по кратчайшему расстоянию.

На железнодорожных путях уже стоит специальная тележка для слит­ ков— слитковоз. В передней части ее имеется люлька для слит­ ка. Вот клещевой кран бе­ режно опускает его сюда. Тележка еще несколько се­ кунд остается неподвижной, затем плавно трогается с места, набирает скорость

до 7 метров в секунду и мчится вдоль нагревательных колодцев к приемному рольгангу прокатного стана. Пе­ ред ним тележка снижает скорость, осторожно подъез­ жает к первому ролику. Поворачивается люлька, и слиток ложится на рольганг. В то же мгновение тележка снова срывается с места, быстро мчится обратно, к нагрева­ тельным колодцам.

Сколько ни всматривайся в кабину клещевого крана, никого не обнаружишь. Вниз устремлена лишь передаю ­ щая телевизионная трубка. Зорко следит она за всем, что происходит внизу, и передает на приемную установ­ ку, которая расположена внизу, рядом с железнодорож ­ ной линией, по которой бегает тележка.

Агде же оператор? Он тоже внизу, удобно устроился

вспециальной кабине, по радио управляет механизмом. Но и при столь совершенной технике человек вынужден уделять крану так много времени, что следить за слитковозом он практически уже не в состоянии. Где-то дол­ жен быть еще один пост управления. На тележке доста­ точно места для установки кабины оператора. Но ее там нет, поблизости — тоже. Выходит, слитковоз управляет сам собою? Да, он безошибочно определяет, когда и около какой группы колодцев нужно остановиться, наве­

двигатель, редуктор и вал с многочисленными рычаж­ ками. Каждый рычажок замыкает и размыкает два элек­ трических контакта. Перед нами так называемое про­ граммное реле времени. Как составляется программа? Довольно просто. При ручном управлении слитковозом по секундомеру определяют, когда и к какой группе на-

гревательных колодцев подъезжал он. Затем рычажки программного реле времени настраиваются так, чтобы контакты его, подобно оператору, подавали команды двигателям слитковоза. Схема автоматического управ­ ления проста и надежна. Само время командует тележ ­ кой. Как время не может изменить свой бег, так и она не вольна ни на йоту отступить от заданной программы.

А если сегодня в те же нагревательные колодцы по­ садить слитки иного веса и с иной начальной температу­ рой, чем вчера? Ведь они будут нагреваться по-другому и поспеют для прокатки раньше или позже, чем вчера. Верно. Только слитковозу до этого нет никакого дела. Он упрямо ведет себя по-вчерашнему, выполняет при­ казы времени.

Чтобы система автоматики работала безупречно, ко­ лодцы должны иметь какой-то избыток мощности. Тогда к требуемому сроку слитки будут нагреты наверняка. Притом легкие нагреваются намного раньше, чем тяж е­ лые, и долго сидят в колодце в готовом состоянии. Под действием высокой температуры поверхность их покры­ вается толстым слоем окалины. Металл выгорает, те­ ряется. Ясно, что из перегретых слитков проката полу­ чится меньше.

Оказывается, такое достоинство времени, как по­ стоянство, иногда не выгодно лю дям . Тем не менее, про­ граммное реле времени — большой шаг вперед. Подоб­ ного рода автоматика освобождает человека от однообразного труда по управлению циклически рабо­ тающими механизмами, повышает производительность

зовался такой особенностью времени, как постоянство. Перенесемся мысленно в мартеновский цех М агнитогор­ ского комбината. Басовито гудят мартеновские печи, из­ редка выплескивая в завалочные окна яркое пламя. Плавка идет к концу. Последний замер температуры жидкой стали, последний экспресс — анализ химического состава ее. Можно выпускать. Под сталевыпускным от­ верстием уже наготове стоит многотонный разливочный ковш. Еще неколько секунд, и ослепительная струя ме­ талла, искрясь мириадами звездочек, с шумом полилась в ковш. Но вот печь опустела, освободилась от огненной лавы. Могучий кран легко поднял ковш и плавно пока­ тил с ним к формам-изложницам.

Изложницы размещены на железнодорожной плат­ форме. При разливке ковш поочередно нависает на каждой из них. В дне его — отверстие, разливочный ста­ кан, как его называют сталевары. Оно заткнуто специ­ альной пробкой из огнеупорного кирпича. При помощи рычага пробку-стопор можно приподнять. Чем выше поднимешь стопор, тем быстрее польется сталь из ков­ ша в изложницы.

Исследования наших и зарубежных металлургов по­ казали: качество слитков во многом зависит от скорости заполнения изложниц жидкой сталью. Нижнюю часть их требуется заполнять медленно, среднюю быстрее, верх­ нюю, прибыльную,— очень медленно. Раньше скорость разливки регулировали вручную. Рабочий при помощи длинного рычага поднимал и опускал стопор, определяя скорость на глаз. Сотрудники отдела технического кон­ троля предприятия следили только за тем, чтобы общее

опускания стопора. Однако пробка стопора еще не пол­ ностью закрыта, и прибыльная часть изложницы продол­ жает медленно заполняться.

Наконец, время, предусмотренное технологической инструкцией, истекло. Программное реле решительно опустило стопор до самого низа. Заполнение закончи­

опытной эксплуатации установки обнаружили один серь­ езный недостаток. По мере разливки стали в изложницы отверстие в стакане постепенно затягивается застываю ­ щим металлом, суж ается. Иногда у отверстия появляются даже сосульки. Через него сталь потечет с нужной ско­ ростью лишь в том случае, если стопор поднимешь выше, чем раньше. К сожалению, программное реле на­ делено на редкость упрямым характером. Ничто не за­ ставит его сработать на секунду раньше или позднее.

Мы опять убеж даемся, что данная система автома­ тики действует в среднем точнее человека, но не в со­ стоянии обеспечить максимальную производительность, получение всех слитков одинаково высокого качества.

Выходит, на большее системы автоматики и не спо­ собны? Нет, способны, только не те, с которыми мы пока познакомились.