Спосіб управління витратою металевого розплаву

Винахід відноситься до металургійного виробництва і може бути використаний в процесі неперервного лиття металевих заготовок із чорних та кольорових сплавів. Відомо спосіб заливання рідкого металу за допомогою двох електромагнітних насосів, з'єднаних гідравлічно послідовно та розташованих вище рівня металу у ковші, причому заповнення насосів здійснюється за допомогою стороннього пристрою (а.с. 213301 СССР В22D26/01 Способ заливки жидкого металла /М.Р. Цин, В.П. Полищук, заявл. 11.02.1966). Недоліком цього способу є те, що в процесі лиття можливе застигання металу в каналі при зупинці, складність конструкції та системи управління. Також відомо спосіб для переливання рідкої сталі з промковша у кристалізатор МНЛЗ (Verfaren und Vorrichtung zum AusgieBen von Stahl dus TanchauguB: заявка 19623783 Германия, МПК 6 B22D91/10 / Schemeit Hans-jurgen, Uriau Ulrich; Monnesman A.J. - Заявл. 04.06.96; опубл. 11.12.97), який передбачає введення додаткової проміжної ємкості, що складається з двох частин - першої, необхідної для розосередження струменя при переливанні у другу частин у, виконаної у ви гляді заглибленого стакану. Недоліком цього способу є складність його реалізації та неможливість без додаткових засобів підтримання заданого рівня розплаву у вип ускній камері, а отже і параметрів струменя, який надходить у кристалізатор, а також збільшення габаритів по висоті (МНЛЗ) машини неперервного лиття заготовок. Найбільш близьким (прототипом) до запропонованого винаходу щодо технічної суті та досягнутого результату є спосіб управління розходом рідкого металу при неперервному литті штаби (Способ управления жидкого металла при непрерывном литье полосы. Заявка 6448646, Япония, МКИЧ B22D11/06,11/10 /Кобаяси Синдзи, Сато Тору, Морито Нобуюки, Миякэ Ко; Ковасаки Сэйтецу к. к. - №62-205720; Опубл. 23.02.89 // Кокай токкё кохо. Сер.2 (2). - 1989. -12. -С.241-247), який передбачає вимірювання швидкості течії металу та регулювання положення механізму стопору розливального ковша в залежності від відхилення фактичного значення швидкості від заданого (розрахункового) з приведенням розходу до норми. Недоліком цього способу є необхідність зважування розливального ковша, що ускладнює конструкцію і систему управління процесом неперервного лиття заготовок. Крім того, цей спосіб не може бути застосований при використанні двохкамерного магнітодинамічного промковша в процесі неперервного лиття у зв'язку з відсутністю ін формації про миттєве значення маси розплаву у вип ускній камері промковша. В основу запропонованого винаходу поставлена задача підвищення точності підтримання заданого розходу розплаву з магнітодинамічного проміжного ковша в кристалізатор МНЛЗ. Поставлена задача вирішена тим, що запропонований спосіб управління розходом металевого розплаву із двохкамерного магнітодинамічного промковша у кристалізатор МНЛЗ шляхом регулювання маси розплаву у випускній камері, передбачає те, що в процесі лиття безперервно вимірюють фактичне миттєве значення маси розплаву в промковші та підтримують її на заданому рівні, змінюючи величину і знак електромагнітної сили в каналі, що з’єднує вп ускну та випускну камери промковша, в залежності від маси розплаву у випускній камері. Запропонований спосіб дозволяє підвищити точність підтримання розходу розплаву завдяки плавному регулюванні електромагнітної сили в каналі, який з'єднує впускну та випускну камери промковша, що забезпечує стабільність миттєвого значення маси розплаву у випускній камері, а отже і гідростатичний тиск над випускним стаканом. Для пояснення запропонованого винаходу на Фіг.1 наведено функціональну схему пристрою, який реалізує спосіб управління розходом металевого розплаву. Магнітодинамічний промківш складається із впускної 1 та випускної 2 камер, з'єднаних каналом 3, охопленим електромагнітом 4. Металевий розплав 5 надходить у впускну камеру 1 з розливального ковша 6, обладнаного тим чи іншим затвором (наприклад стопором). Промківш встановлено на чотирьох силовимірювальних датчиках 7, 8, ви ходи яких підключені до входу суматора 9, ви хід якого разом з виходом блоку завдання 10 з'єднано з входами нуль-органа 11, а його вихід підключено до блоку управління приводом затвору розливального ковша (на схемі не показано). Крім того, ви ходи датчиків 8, розташованих зі сторони випускної камери 2 підключені до входу формувача 12, вихід якого разом з виходом блоку завдання 13 підключено до входів нуль-органа 14, а його вихід через підсилювач сигналу 15 з'єднано з електромагнітом 4. Випускна камера 2 промковша обладнана стаканом 16, через який розплав 5 надходить у кристалізатор 17 МНЛЗ, де формується заготовка 18. Процес неперервного лиття заготовок з використанням запропонованого способу відбувається наступним чином. У вихідному стані магнітодинамічний проміжний ківш пустий і знаходиться в очікувальному режимі. В момент спрацювання стопору розливального ковша 6 розплав 5 починає надходити у впускну 1 та випускну 2 камери проміжного ковша і через стакан 16 у кристалізатор 17. Одночасно вмикається електромагніт 4, який створює в каналі З електромагнітну силу F эт, чи Fэ у в залежності від маси розплаву 5 у випускній камері 2. Сила, яку створює маса розплаву 5 у промковші у кожну мить часу, діє на силовимірювальні датчики 7, 8, сумарний вихідний сигнал яких (Uå = U12 + U34 ) подається на суматор 9, вихідний сигнал U котрого разом з сигналом U 1ф 1p блока 10 надходить на входи нуль-органа 11. Якщо миттєве значення маси розплаву 5 в промковші дорівнює заданому значенню, тобто U1ф = U1p, процес лиття стабілізується. При цьому h2=hp і над стаканом 16 у випускній камері 2 феростатичний тиск дорівнює заданому (розрахунковому). Якщо рівень h 2>hp, а отже маса розплаву у випускній камері 2 більша, ніж розрахункова, сигнал U 12 збільшується, що призводить до збільшення сили Fэт гальмування розплаву 5 в каналі 3. В результаті цього рівень h2 почне зменшуватись до рівня hp, тобто відбувається підтримання миттєвого значення маси розплаву у випускній камері 2 при постійному розході надходження розплаву з розливального ковша 6 у вп ускну камеру 1 і коливаннях рівня h 1. Якщо рівень h21, 2 U1p, видається сигнал на відключення приводу стопору розливального ковша 6 і надходження розплаву 5 у впускну камеру 2 тимчасово припиняється. В той же час надходження розплаву в кристалізатор 17 залишається стабільним (h2=hp) за рахунок регулювання електромагнітної сили (Fэт) в каналі 3. При U1ф =U1p спрацьовує нуль-орган 11, видається сигнал на включення стопору розливального ковша 6 і розплав знову починає надходити у вп ускну камеру 1, але з меншим розходом. Реалізація запропонованого способу може бути здійснена за допомогою мікропроцесорного блоку чи комп'ютера в який "зашита" спеціальна програма управління електромагнітом 3 та стопором розливального ковша 6 в залежності від миттєвого значення розплаву у випускній камері 2 та сумарної маси розплаву в магнітодинамічному промковші. Таким чином, запропонований спосіб, на відміну від прототипу та інши х аналогів, дає змогу одержати новий технічний ефект, виражений у підвищенні точності підтримання рівня розплаву у випускній камері, а отже стабільності струменя розплаву, що надходить у кристалізатор, за рахунок плавного регулювання електромагнітної сили в каналі, що з'єднує впускну та випускну камери магнітодинамічного промковша, в залежності від маси розплаву у випускній камері.