Контур регулирования уровня металла в промежуточном ковше мнлз
 Скачать 460.85 Kb.
|
|
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Магнитогорский государственный технический университет им. Г. И. Носова» Кафедра автоматизированных систем управления курсовой проект Расчетно-пояснительная записка по дисциплине: “Системы автоматизации и управления” на тему: Контур регулирования уровня металла в промежуточном ковше МНЛЗ Исполнитель: Маслов П.В. студент 4 курса, группы зАТСб18-1 Руководитель: Рябчикова Е.С., доцент кафедры АСУ, к.т.н. Работа допущена к защите «__» _______ 2022 г. __________ Работа защищена «__» _____ 2022 г. с оценкой_______ _________ г. Магнитогорск, 2022 Министерство науки и высшего образования Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Магнитогорский государственный технический университет им. Г. И. Носова» Кафедра автоматизированных систем управления Задание на курсовой проект Тема: Контур регулирования уровня металла в промежуточном ковше МНЛЗ Студенту: Маслову П.В. Исходные данные: Получены в ходе прохождения производственной практики и изучения специализированной литературы и интернет-источников. Срок сдачи: «__» _______ 2022 г. Руководитель: __________________/ Е.С. Рябчикова Задание получил: __________________/П.В. Маслов г. Магнитогорск, 2022 СодержаниеВВЕДЕНИЕ 4 1 ОБЩАЯ ЧАСТЬ 5 1.1 Характеристика технологического процесса промежуточного ковша и кристаллизатора МНЛЗ 5 1.2 Автоматизация процесса. Задачи управления 6 1.3 Локальная САР уровня металла в промежуточном ковше МНЛЗ 9 2 СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 11 2.1 Расчет статической характеристики объекта управления методом наименьших квадратов 12 14 Рисунок 2.1. Апроксимация статической характеристики объекта 14 Y=-0.78*x+0.019 14 2.2 Расчет динамических параметров по экспериментальной кривой разгона объекта 14 3 СТРУКТУРНАЯ СХЕМА САУ РЕГУЛИРОВАНИЯ УРОВНЯ ЖИДКОГО МЕТАЛЛА В ПРОМЕЖУТОЧНОМ КОВШЕ 19 3.1 Расчет настроек контура управления. 22 3.2 Расчет траектории переходного процесса 23 4 РАСЧЕТ ПЕРЕХОДНОГО ПРОЦЕССА В КОНТУРЕ УПРАВЛЕНИЯ 24 5 ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ НАСТРОЙКИ КОНТУРА НА ПОКАЗАТЕЛИ КАЧЕСТВА ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ 28 5.1 Влияние время интегрирования на качество переходного процесса 28 5.2 Влияние коэффициента передачи на качество переходного процесса 30 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 31 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 33 ВВЕДЕНИЕКонтроль и измерение уровня жидкого металла в промежуточном ковше является важной задачей в процессе непрерывной разливки стали. Высота промежуточного ковша определяется с учетом необходимого времени для замены сталеразливочного ковша при серийной разливке и, для разных условий, может составлять 900-1200 мм. При этом уровень жидкого металла должен поддерживаться на высоте 700-800 мм. Уровень не должен опускаться ниже данной высоты для предотвращения затягивания неметаллических включений в кристаллизатор, возможности ввода в расплав порошковой проволоки. Затягивание неметаллических включений, увлеченных в промежуточный ковш металлом из сталеразливочного ковша, в кристаллизатор, приведет к нарушению однородности структуры, изменению механических и других свойств непрерывнолитой заготовки. В случае превышения металлом данного уровня возможен перелив жидкого металла через края промежуточного ковша [1]. 1 ОБЩАЯ ЧАСТЬ1.1 Характеристика технологического процесса промежуточного ковша и кристаллизатора МНЛЗДля регулирования скорости истечения металла, создания постоянных условий разливки, снижения турбулентности движения стали в кристаллизаторе, для борьбы с неметаллическими включениями и другими пороками стальной заготовки при непрерывной разливке применяются промежуточные ковши. Основные требования, предъявляемые к промежуточным ковшам непрерывной разливки: - из промежуточного ковша должны вытекать хорошо организованные, установившиеся струи жидкой стали; - промежуточный ковш с целью уменьшения тепловых потерь в процессе разливки не должен иметь чрезмерно большого поперечного сечения; - в нем не должны образовываться «застойные» зоны жидкого металла; - в промежуточном ковше должен хорошо отделяться шлак, увлеченный в него металлом из разливочного ковша; -должна быть предусмотрена возможность регулировки струи в процессе наполнения кристаллизатора. Наиболее простой конструкцией промежуточного ковша является конструкция, обеспечивающая одноручьевую разливку, то есть разливку, в процессе которой металл из промежуточной емкость подается в один кристаллизатор. Более сложными являются многоручьевые промежуточные ковши (рисунок 1.1).  Рисунок 1.1 - Общее устройство промежуточного ковша: -шлаковый пояс; 2, 12-жидкий металл; 3-изоляция; 4, 8-пористый блок; 5-арматурный слой футеровки; 6-шиберный затвор с защитной трубой; 7-защитный слой промежуточного ковша; 9-стопор-моноблок; 10-цельный погружной стакан; 11-кристаллизатор; 13, 14-огнеупорные перегородки с отверстиями; 15-составной погружной стакан; 16-отбойная плита; 17-шиберный затвор промежуточного ковша; 18-дозатор для разливки открытой струей; 19-промежуточный ковш Промежуточный ковш предназначен для выполнения таких технологических функций: распределение металла между ручьями и согласование массовых скоростей поступления струи в кристаллизатор; использование его как емкости для очистки металла от включений путем их всплывания и выноса циркуляционными потоками на границу с защитным покрытием, где он ассимилируется шлаком. Форма и размеры промежуточного ковша определяются путем математических расчетов и на водяных моделях. Следует отметить тенденцию к увеличению размера промежуточного ковша. Для регулирования потоков и времени пребывания металла в промежуточном ковше с целью создания благоприятных условий для выделения из него глинозема и других включений используют перегородки и пороги [2]. Кристаллизатор представляет собой водоохлаждаемую конструкцию, которая совершает вертикальные колебания, для предотвращения застывания металла на стенках кристаллизатора. В кристаллизаторе происходит застывание стенок сляба. В настоящее время все конструкции кристаллизаторов по способу изготовления и области применения можно объединить в три большие группы: блочные, гильзовые и сборные. Блочные кристаллизаторы изготавливаются из цельнокованых или литых медных блоков. В стенках просверлены отверстия, по которым проходит вода для охлаждения. Сборные кристаллизаторы изготавливаются из четырех отдельных медных плит, каждая из которых для большей жесткости крепится шпильками на отдельной стальной плите. В зависимости от толщины плит кристаллизаторы делятся на тонко- (15-25 мм) и толстостенные (50-100 мм). Сборные кристаллизаторы широко применяются для отливки прямоугольных листовых заготовок-слябов и крупных блюмов. Особенностью этого кристаллизатора является возможность изменения ширины отливаемой заготовки. |