Procédé pour améliorer le contrôle du processus de la coulée continue des
métaux
La présente invention se rapporte à un procédé pour améliorer le contrôle du processus de la coulée continue des métaux et en particulier de l'acier.
La description ci-après est axée sur le cas plus spécifique de la coulée continue de l'acier, mais c'est là uniquement à titre d'exemple, l'invention se rapportant en fait à la coulée continue des métaux en général.
Il est bien connu que dans les processus de coulée continue de l'acier, et spécialement dans le cas de coulée de lingots de grosses sections, tels que par exemple des brames, la surface supérieure liquide du lingot en cours de coulée est recouverte d'une poudre de composition appropriée. La mise en contact permanente de la poudre avec du métal sans cesse renouvelé est généralement obtenue par une configuration appropriée de l'extrémité de la busette de coulée, laquelle dirige continuellement une partie au moins du métal qui la traverse vers la dite poudre.
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le plus souvent du C, sous forme de graphite ou de coke, en proportions variant avec les caractéristiques du lingot à couler et de la coulée. Son rôle est multiple, notamment assurer vis-à-vis de l'air, une bonne isolation thermique de la surface supérieure du lingot et la protéger contre l'oxydation, capter les inclusions présentes dans l'acier, servir de lubrifiant entre le lingot et la lingotière, assurer au mieux le transfert calorifique du lingot vers la lingotière, le tout en s'accommodant d'une oscillation imposée à celle-ci
Le contrôle du processus de coulée s'effectue de façon courante en observant l'aspect et le comportement de la face extérieur du lingot au cours de son refroidissement depuis l'endroit où celui-ci sort de la zone d'aspersion de la machine de coulée jusqu'à l'endroit ou sa solidification complète est certaine.
Cette méthode présente toutefois l'inconvénient que certains défauts de surface ne sont décelés qu'assez tardivement et que les mesures destinées à les combattre ne peuvent éviter un certain délai pour être efficaces.
Elle ne permet guère d'empêcher que des tronçons parfois importants du lingot coulé ne doivent être rebutés ou à tout le moins déclassés.
La présente invention a pour objet un procédé permettant
de déceler et prévenir les principaux défauts de surface d'un lingot de coulée continue de manière également continue et à l'intérieur même de la lingotière de coulée. Elle permet également de déceler une anomalie géométrique de
la lingotière.
Ce procédé est basé sur la découverte inattendue qu'il existe une relation entre les mouvements réels de la lingotière pendant la coulée continue et la qualité de la lubrification de celle-ci par la poudre de couverture.
Le procédé, objet de la présente invention, est essentiellement caractérisé en ce que, pour une poudre de composition donnée, on observe l'aspect extérieur du métal sortant de la machine et on enregistre les mouvements réels de la lingotière, et de préférence ses accélérations, en ce que
l'on modifie la composition de la poudre dans le sens approprié jusqu'à ce que la qualité de la peau du lingot puisse être considérée comme optimale,
à quoi correspond la lubrification optimale de la lingotière et un spectre considéré comme idéal des accélérations de celle-ci, et en ce qu'ensuite
on continue à enregistrer le spectre d'accélération de la lingotière que l'on compare avec celui considéré comme idéal, et on modifie dans le sens approprié, pour résorber tout écart constaté entre les deux spectres, soit
la composition de la poudre, soit tout autre paramètre ayant une influence
sur la qualité du lingot au moment où il se forme dans la lingotière, par exemple la vitesse d'extraction du lingot.
Il va de soi que, selon l'invention, on peut faire usage d'un spectre idéal préalablement déterminé au cours d'une coulée antérieure de caractéristiques analogues; dans ce cas, la comparaison entre le spectre
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qu'il soit à nouveau nécessaire de procéder à des observations de la peau
du lingot. De cette façon, il est possible d'avoir des informations instantanées sur la qualité du lingot et de prendre sans aucun délai les dispositions appropriées qui s'imposeraient au cas où cette qualité ne serait pas jugée satisfaisante.
Afin d'éviter toute équivoque sur le sens à attribuer au mot "accélération" tel qu'employé ci-dessus, il faut considérer que les mouvements de la lingotière procèdent de deux causes qui agissent simultanément, à savoir :
- un mouvement d'oscillation, généralement sinusoïdal, à très basse fréquence (par exemple 1 cycle/sec) imposé mécaniquement à la lingotière. A ce mouvement correspond évidemment une accélération dont les variations sont également très lentes.
- des perturbations qui prennent naissance aussitôt que le processus de coulée continue démarre et qui sont dues aux inévitables phénomènes de frottement, essentiellement variables localement et dans le temps.
Ces perturbations altèrent le mouvement théorique de la lingotière, ce qui fait apparaftre des modifications instantanées, dans un sens ou dans l'autre, de la vitesse de celle-ci et, par voie de conséquence, dans son accélération.
Un accéléromètre approprié, judicieusement solidarisé
à la lingotière, permet de relever directement de façon permanente les composantes de l'accélération, autres que celles dues à l'oscillation imposée à la lingotière. C'est l'observation de ces composantes qui est à la base du procédé de l'invention.
REVENDICATIONS
1. Procédé pour améliorer le contrôle du processus de coulée continue des métaux, dans lequel la surface supérieure de métal liquide dans la lingotière est recouverte d'une poudre de protection de composition appropriée, caractérisé en ce que l'on détermine un spectre considéré comme idéal de l'accélération de la lingotière, de la manière suivante :
pour une poudre de composition donnée, on observe l'aspect extérieur du métal sortant de la machine et on enregistre les mouvements réels de la lingotière, et de préférence ses accélérations, et l'on modifie la composition de la poudre dans le sens approprié jusqu'à ce que la qualité de la peau du lingot puisse être considérée comme optimale, à quoi correspond la lubrification optimale de la lingotière et un spectre considéré comme idéal des accélérations de celle-ci, et en ce qu'ensuite on continue à enregistrer le spectre d'accélération de la lingotière que l'on compare avec celui considéré comme idéal, et en ce qu'on modifie dans le sens approprié, pour résorber tout écart constaté entre les deux spectres, tout paramètre ayant une influence sur la qualité du lingot au moment où il se forme dans la lingotière.
A method for improving the control of the continuous casting process of
metals
The present invention relates to a method for improving the control of the continuous casting process of metals and in particular of steel.
The following description is focused on the more specific case of the continuous casting of steel, but this is only by way of example, the invention actually relating to the continuous casting of metals in general.
It is well known that in continuous steel casting processes, and especially in the case of casting ingots of large sections, such as for example slabs, the liquid upper surface of the ingot being cast is covered with a powder of suitable composition. The permanent contact of the powder with the constantly renewed metal is generally obtained by a suitable configuration of the end of the casting nozzle, which continuously directs at least part of the metal which passes through it towards said powder.
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most often C, in the form of graphite or coke, in proportions varying with the characteristics of the ingot to be cast and of the casting. Its role is multiple, in particular to ensure, vis-à-vis the air, a good thermal insulation of the upper surface of the ingot and to protect it against oxidation, to capture the inclusions present in the steel, to serve as lubricant between the ingot. and the ingot mold, ensure the best heat transfer from the ingot to the ingot mold, while accommodating an oscillation imposed on it
The control of the casting process is carried out in a routine way by observing the appearance and the behavior of the outside face of the ingot during its cooling from the point where it leaves the spraying zone of the casting machine. pouring to the place where its complete solidification is certain.
However, this method has the drawback that certain surface defects are not detected until quite late and that the measures intended to combat them cannot avoid a certain delay in order to be effective.
It does little to prevent sometimes large sections of the cast ingot from being scrapped or at least downgraded.
The present invention relates to a method allowing
to detect and prevent the main surface defects of a continuous casting ingot, also continuously and even inside the casting ingot. It also makes it possible to detect a geometric anomaly of
the ingot mold.
This process is based on the unexpected discovery that there is a relationship between the actual movements of the mold during continuous casting and the quality of the lubrication thereof by the covering powder.
The method, object of the present invention, is essentially characterized in that, for a powder of given composition, the external appearance of the metal coming out of the machine is observed and the real movements of the mold, and preferably its accelerations, are recorded. , in that
the composition of the powder is modified in the appropriate direction until the quality of the skin of the ingot can be considered as optimal,
to what corresponds the optimal lubrication of the mold and a spectrum considered as ideal of the accelerations of this one, and in that then
one continues to record the spectrum of acceleration of the mold which one compares with that considered as ideal, and one modifies in the appropriate direction, to reabsorb any difference observed between the two spectra, that is to say
the composition of the powder, or any other parameter having an influence
on the quality of the ingot when it is formed in the ingot mold, for example the speed of extraction of the ingot.
It goes without saying that, according to the invention, it is possible to make use of an ideal spectrum previously determined during a previous casting of similar characteristics; in this case, the comparison between the spectrum
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that it is again necessary to make observations of the skin
ingot. In this way, it is possible to have instantaneous information on the quality of the ingot and to take without any delay the appropriate measures which would be necessary in the event that this quality is not deemed satisfactory.
In order to avoid any ambiguity on the meaning to be attributed to the word "acceleration" as used above, it should be considered that the movements of the mold proceed from two causes which act simultaneously, namely:
a movement of oscillation, generally sinusoidal, at very low frequency (for example 1 cycle / sec) mechanically imposed on the mold. To this movement obviously corresponds an acceleration, the variations of which are also very slow.
- disturbances which arise as soon as the continuous casting process starts and which are due to the inevitable phenomena of friction, which are essentially variable locally and over time.
These disturbances alter the theoretical movement of the mold, which reveals instantaneous modifications, in one direction or the other, in the speed of the latter and, consequently, in its acceleration.
An appropriate accelerometer, judiciously integrated
with the ingot mold, allows the components of the acceleration to be recorded directly and permanently, other than those due to the oscillation imposed on the ingot mold. It is the observation of these components which is the basis of the method of the invention.
CLAIMS
1. A method for improving the control of the continuous metal casting process, in which the upper surface of liquid metal in the mold is covered with a protective powder of suitable composition, characterized in that a spectrum considered as ideal for acceleration of the ingot mold, as follows:
for a powder of given composition, the external appearance of the metal coming out of the machine is observed and the real movements of the mold, and preferably its accelerations, are recorded, and the composition of the powder is modified in the appropriate direction until '' so that the quality of the skin of the ingot can be considered as optimal, to what corresponds the optimal lubrication of the ingot mold and a spectrum considered as ideal of the accelerations thereof, and in that then we continue to record the spectrum of acceleration of the mold which is compared with that considered as ideal, and in that one modifies in the appropriate direction, to reduce any difference observed between the two spectra, any parameter having an influence on the quality of the ingot when it forms in the mold.