Измерение уровня жидкого металла в кристаллизаторе МНЛЗ
Выполнение этих требований создает дополнительные трудности, а иногда, при частом изменении заказов на слитки, оказывается чрезвычайно сложным.
Действительно, для того чтобы рабочая точка при достижений стационарного режима находилась в заданном положении, необходимо:
1)строго соблюдать допуски на изготовление стаканов и стопоров;
2)сохранять постоянной производительность МНЛЗ при изменениях размеров слитка, когда сечения стаканов остаются неизменными;
3)стабилизировать заданное значение уровня металла в промежуточном ковше;
4)обеспечить постоянство вязкости стали в определенных пределах.
Одним из вариантов технологического режима является разливка через стакан без дросселирования, так называемая разливка
с дозатором. В этом случае стопор выводится из зоны дросселирования и расход определяется в соответствии с формулой (2).
Такой режим применяется при получении слитков малых сечений и обеспечивает хорошую струю металла <из промежуточного ковша. Соответствующим выбором материала огнеупора достигается высокая стойкость стакана и отсутствие размыва. При такой разливке требования, перечисленные в пунктах 1, 3, ,4, остаются в силе. Невыполнение одного из них приводит к нарушению режима разливки и может крайне неблагоприятно сказаться на качестве слитка.
Рассмотренные технологические особенности разливки стали имеют большое значение для проектирования систем автоматизации МНЛЗ, в частности, системы автоматического регулирована уровня металла в кристаллизаторе. Одним из важных технологических требований является стабилизация уровня металла в кристаллизаторе, качество которой необходимо оценивать в первую очередь по амплитудному критерию.
Кроме того, с целью повышения надежности оборудовании необходимо обеспечить медленные (низкочастотные) колебаний уровня, чтобы повысить надежность оборудования. Поэтому лучшей является система, которая позволяет получить минимальные по амплитуде и частоте изменения уровня.
Величина уровня металла в кристаллизаторе связана с поступлением жидкой стали из промежуточного ковша (QП) и выходом слитка из кристаллизатора (QK). Уровень металла в кристаллизаторе будет неизменным, если в единицу времени будет поступать и выходить одинаковое количество стали, т. е.
QП — QK = 0. (3)
Самые незначительные отклонения этой разности от нуля приведут к неограниченному повышению или понижению уровня металла.
Величины QП и QK не зависят от уровня металла в кристаллизаторе, поэтому рассматриваемый объект регулирования не обладает самовыравниванием. На низких частотах он описывается дифференциальным уравнением первого порядка. Решение уравнения показывает, что реакция на выходе (уровень металла в кристаллизаторе) представляет собой интеграл от входной функции (соотношения расходов металла QП и QK). Таким образом, объект является интегрирующим и, следовательно, создает сдвиг по фазе между уходом и выходом 
.
Для выполнения (3) необходимо воздействовать на QП или QK, т. е. изменить положение стопора или скорость вытягивания слитка. В небольших пределах изменение может быть достигнуто за счет повышения или понижения уровня металла в промежуточном ковше.
Анализ возмущающих воздействий показывает, что в стационарном режиме разливки нет интенсивных возмущений.
Незначительные изменения QK вызываются возмущениями по нагрузке на тянущую клеть, при которых скорость вытягивания слитка может изменяться не более чем на 5%.