"Perfectionnements aux procédés de mesure de la température,
spécialement celle d'un lingot de métal".
La présente invention se rapporte à des perfectionnements aux procédés de mesure de la température, applicablesspécialement à un lingot de métal, tel qu'un lingot d'acier de coulée continue.
Les problèmes posés par la mesure de la température
des corps à haute température, par exemple dans le domaine de température compris entre 500[deg.]C et 2000[deg.]C, ont, la plupart du temps,
reçu des solutions faisant appel aux techniques bien connues de la pyrométrie, et notamment de la pyrométrie optique- <EMI ID=1.1>
des conditions favorables, par exemple lorsque sur le chemin optique utilisé pour la mesure, on ne rencontre aucune perturbation de nature quelconque, les résultats des dites mesures correspondent effectivement aux grandeurs à mesurer.
Il n'en est toutefois plus de même lorsque, par la nature des choses, on est amené à effectuer des mesures dans un silieu dont l'atmosphère comporte des éléments perturbateurs en quantités éventuellement variables, tels que des poussières de toutes sortes, des vapeurs (par exemple d'eau), des brouillards divers.
La présence de tels éléments sur le trajet d'une mesure pyrométrique optique ne peut conduire qu'à altérer plus ou moins gravement l'exactitude des résultats obtenus, et en plus à empêcher qu'ils soient reproductibles.
Lorsque l'on se trouve dans de semblables conditions, le remède consiste de toute évidence à éliminer, dans toute la mesure du possible, ces éléments perturbateurs et à supprimer les causes qui régissent leur production.
Il est toutefois fréquent que l'on doive mesurer des températures en des endroits où la production ou le passage d' éléments perturbateurs, tels que des poussières ou des projections refroidissantes, est un de* aspects fondamentaux du phénomène considéré, ou même est une des conditions du déroulement correct de ce phénomène. On ne peut, dans ce cas, envisager d'éliminer ces éléments perturbateurs sous peine d'altérer le processus en cours;
le problème de la mesure de température n'est alors pas résolu de manière satisfaisante.
On a bien déjà imaginé, dans da telles circonstances,
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prolongée jusqu'à une relative proximité du lieu de visée, mais il semble que, dans certains cas, une telle pratique n'ait pas permis d'éliminer-devant le tube de visée, la présence de particules perturbatrices solides ou liquides.
<EMI ID=3.1> Afin d'éviter ces inconvénients, la même demanderesse
a déjà imaginé un procédé décrit notamment dans le brevet belge
822.744, dans lequel on effectue une mesure de température au moyen d'un instrument de visée dont le chemin optique a été protégé au moyen d'une gaine appropriée sur une partie du dit chemin comptée à partir du dispositif de visée, et dans lequel, à l'extrémité de la dite gaine et en prolongement de celle-ci, on projette un gaz sous forme d'une nappe cylindrique ou légèrement conique divergente, sur l'objet visé, de façon à entourer complètement la zone visée; on pouvait, suivant ce procédé, insuffler en outre un fluide gazeux sec dans la dite gaine, de façon telle que le dit fluide en se déplaçant dans la gaine, purge celle-ci de tout élément perturbateur qu'elle pourrait contenir avant de s'échapper par l'extrémité de la gaine au voisinage de la nappe gazeuse projetée sur l'objet visé.
De cette façon, d'une part on ne modifiait en rien le processus en cours autour de la gaine, et l'on empêchait qu'il ne perturbe la mesure de la température, l'isolation complète de la zone visée étant facilement réalisée grâce à la présence de la nappe gazeuse qui s'applique sans difficulté et de façon parfaite
à toute espèce de configuration locale de l'objet visé.
Ce procédé permettait de réaliser, dans de bonnes conditions, la protection efficace du chemin optique d'un instrument de mesure pyrométrique, orienté vers la surface d'un lingot de coulée continue qui, comme on le sait, est soumise à une intense projection d'eau, dont la vapeur peut altérer notablement la précision de la mesure de température, lorsqu'elle se trouve sur le chemin optique du pyromètre.
La présente invention a également pour objet un
<EMI ID=4.1>
les avantages suivant par rapport aux dispositifs connus :
1. utilisation d'un moindre débit gazeux à égalité de protection
de l'optique et de la valeur de la mesure, 2. protection de l'optique garantis même en cas de coupure accidentelle du fluide gazeux,
3, entretien très aisé, spécialement dans le cas où on fait
usage d'un tube scindé en 2; la partie avant du tube, comportant la fenêtre en quartz pouvant être facilement enlevée et remise en place, grâce à un raccord rapide.
Comme déjà dit plus haut, le procédé de l'invention et le dispositif permettant sa mise en oeuvre présentent l'avantage important de pouvoir tire utilisé dans le cas d'une installation do coulée continue (courbe), même sous la face la plus sujette à collecter poussières, eau, etc... à savoir la face extrados du lingot, ce qui laisse entièrement libre aux préposés, l'espace se trouvant au-dessus de la face intrados.
titi procède, objet de la présente invention, dans le-
<EMI ID=5.1> objet visé, de façon à entourer complètement la plage visée, nappe très fine,permettant de former un film rebondissant qui ensuite se détend très vite, ne générant pas de perturbation de la cible visée. L'épaisseur de cette nappe, de même que la pression d'alimentation sont réglées de telle façon que d'une part, les éléments perturbateurs se trouvant à l'extérieur de la nappe n'y peuvent pénétrer et que d'autre part, les éléments perturbateurs provenant de la zone visée elle-même et mis en mouvement par le gaz de balayage puissent la traverser facilement.
L'alimentation en gaz de balayage et en gaz de nappe peut en principe se faire par toute manière connue en soi, mais il a été trouvé spécialement avantageux de réaliser une alimentation commune pour ces deux fonctions, laquelle se fait par l'intérieur de la gaine de protection du chemin optique.
La présente invention a également pour objet un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé décrit ci-dessus.
Le dispositif, objet de la présente invention, est
<EMI ID=6.1>
- un instrument de visée dont le chemin optique cet protégé au moyen d'une gaine, terminée par une paroi transparente à la visée,
- des moyens pour effectuer un balayage gazeux de la face externe de la dite paroi, en un ou plusieurs jets gazeux,
- des moyens pour projeter un gaz sous forme d'une nappe sur l'objet visé, de façon à isoler complètement la sons visée.
Suivant une modalité avantageuse de ce dispositifs les différents moyens ci-dessus mentionnés sont munis d'une alimenta-
<EMI ID=7.1>
Les schémas ci-après, donnés non � l'échelle et à titre d'exemple non limitatif, permettront de se rendre compte comment
<EMI ID=8.1>
grâce auquel on peut mettre en oeuvre le procédé ci-dessus décrit.
La figure 1 représente, de façon très schématique, la disposition du dispositif de l'invention, et un lingot de coulée continue.
Les figures 2 et 3 représentent en coupe verticale et en plan une première modalité de réalisation d'un dispositif selon l'invention.
Les figures 4 et 5 représentent également en coupe verticale et en plan une seconde modalité de réalisation de ce diapositif.
Sur la figure 1, on a représenté en 1, un slab de coulée continue, se déplaçant dans le sens de la flèche 2, tout en é�ant guidé latéralement par deux rouleaux horizontaux consécutifs 3 et 4 tournant dans le sens des flèches 5 et'6 autour d'axes 7 et 8. Le dispositif de visée est schématisé en 9, entre les rouleaux 3 et 4. Le chemin optique-de visée est protégé au moyen de la gaine 10, laquelle est munie coté sortie, d'une tête 11 disposée face au slab 1. Ce sont deux modalités de cette tête 11 qui sont détaillées aux figures 2 à 5.
La figure 2 représente une coupe verticale de l'extré- <EMI ID=9.1>
tie par une frette 12 surmontée d'une plaque 13 pourvue d'un orifice 14 coaxial à la gaine 10. La frette 12 est fixée sur la gaine
10 au moyen d'un boulon vissé dans une portêetaraudée 15 à travers un trou 16 pratiqué dans la frette.
La plaque 13 est fixée sur la fretta 12 au moyen de 4
<EMI ID=10.1>
<EMI ID=11.1>
mais pratiquées dans la frette 12. Cette plaque maintient en place une fenêtre transparente 18, par exemple en quartz ou en corindon,
<EMI ID=12.1>
lement 19 circulaire faisant partie de la frette. Dans l'ensemble gaine-frette-plaque, on a ménagé un chemin pour le gaz de balayage insufflé dans la dite gaine selon la flèche 20. Ce chemin comporte l'évidement 21, les conduits 22 et 23 reliés par une assise tron-conique 24 servant de siège à une bille 25, une fente plane 26 débouchant tangentiellement sur la face externe 27 de la fenêtre 18. L'évacuation du gaz peut se faire par 5 conduits de sortie tangentiels 28,29, 30, 31 et 32 pratiqués dans la plaque 13 face à la fente 26. Horizontalement, la fente 26 présente une ouverture angulaire 33 permettant d'intéresser l'entièreté de la périphérie de
la fenêtre au balayage.
Un circlips 34 empêche la bille 25 de sortir intempestivement de son logement, quand la plaque 13 n'est pas en place.
Les figures 4 et 5 représentent en coupe verticale et en plan, l'extrémité d'une seconde.modalité de réalisation du dispositif suivant l'invention. On y retrouve comme sur les figures
2 et 3, la gaine 10, la frette 12, la plaque 13, avec son orifice
14, la portée 15, le trou 16, les portées taraudées 17, la fenêtre
18, l'épaulement 19, le sens selon la flèche 20 du déplacement du gaa de balayage. Le chemin de ce gaa est maintenant double, évide-
<EMI ID=13.1>
la périphérie de la fenêtre, entre la plaque 13 et la bague pro-
<EMI ID=14.1>
REVENDICATIONS
1. Procédé dans lequel on fait usage d'un instrument
de visée dont le chemin optique est guidé par une gaine jusqu'au voisinage de l'objet à viser, lequel instrument présente, sur le dit chemin et à son extrémité côté sortie, une paroi transparente aux rayonnements émis par la plage de visée de l'objet considéré, caractérisé en ce que l'on soumet la face externe de la paroi transparente à un balayage rasant au moyen d'un fluide gazeux, tel que de l'air(ou de préférence de l'azote)sec filtré déshuilé.
"Improvements to temperature measurement processes,
especially that of a metal ingot ".
The present invention relates to improvements in methods of temperature measurement, applicable especially to a metal ingot, such as a continuous casting steel ingot.
The problems posed by temperature measurement
bodies at high temperature, for example in the temperature range between 500 [deg.] C and 2000 [deg.] C, have, most of the time,
received solutions using well-known pyrometry techniques, and in particular optical pyrometry- <EMI ID = 1.1>
favorable conditions, for example when on the optical path used for the measurement, no disturbance of any kind is encountered, the results of said measurements effectively correspond to the quantities to be measured.
However, this is no longer the case when, by the nature of things, one is led to carry out measurements in an environment whose atmosphere contains disturbing elements in possibly variable quantities, such as dust of all kinds, vapors. (eg water), various mists.
The presence of such elements in the path of an optical pyrometric measurement can only lead to more or less serious deterioration of the accuracy of the results obtained, and in addition to preventing them from being reproducible.
When these conditions are found, the remedy is obviously to eliminate, as far as possible, these disturbing elements and to remove the causes which govern their production.
However, it is often necessary to measure temperatures in places where the production or passage of disturbing elements, such as dust or cooling projections, is one of the fundamental aspects of the phenomenon considered, or even is one of the factors. conditions for the correct development of this phenomenon. We cannot, in this case, consider eliminating these disturbing elements under penalty of altering the current process;
the problem of temperature measurement is then not solved satisfactorily.
We have already imagined, in such circumstances,
<EMI ID = 2.1>
prolonged until a relative proximity to the place of sight, but it seems that, in certain cases, such a practice did not make it possible to eliminate, in front of the sighting tube, the presence of disturbing solid or liquid particles.
<EMI ID = 3.1> In order to avoid these drawbacks, the same applicant
has already imagined a process described in particular in the Belgian patent
822.744, in which a temperature measurement is carried out by means of a sighting instrument whose optical path has been protected by means of a suitable sheath on a part of said path counted from the sighting device, and in which, at the end of said sheath and as an extension of the latter, a gas is projected in the form of a cylindrical or slightly conical divergent sheet, onto the targeted object, so as to completely surround the targeted zone; it was possible, according to this method, also to blow a dry gaseous fluid into the said sheath, so that the said fluid by moving in the sheath, purges the latter of any disturbing element that it could contain before s' escape through the end of the sheath in the vicinity of the gas sheet projected onto the targeted object.
In this way, on the one hand, the process underway around the sheath was not modified in any way, and it was prevented from disturbing the temperature measurement, the complete insulation of the target area being easily achieved thanks to the presence of the gas layer which is applied without difficulty and in a perfect way
to any kind of local configuration of the targeted object.
This process made it possible to achieve, under good conditions, the effective protection of the optical path of a pyrometric measuring instrument, oriented towards the surface of a continuous casting ingot which, as we know, is subjected to an intense projection of water. water, the vapor of which can significantly affect the accuracy of the temperature measurement, when it is in the optical path of the pyrometer.
The present invention also relates to a
<EMI ID = 4.1>
the following advantages over known devices:
1.use of a lower gas flow for equal protection
of the optics and the measurement value, 2. protection of the optics guaranteed even in the event of an accidental cut-off of the gaseous fluid,
3, very easy maintenance, especially in the case of
use of a tube split into 2; the front part of the tube, with the quartz window that can be easily removed and replaced, thanks to a quick connector.
As already stated above, the method of the invention and the device allowing its implementation have the important advantage of being able to pull used in the case of a continuous casting installation (curve), even under the most prone face. to collect dust, water, etc ... namely the upper surface of the ingot, which leaves entirely free to the agents, the space located above the lower surface.
titi proceeds, object of the present invention, in the-
<EMI ID = 5.1> target object, so as to completely surround the target range, very thin sheet, making it possible to form a rebounding film which then relaxes very quickly, not generating any disturbance to the target aimed at. The thickness of this web, as well as the supply pressure are adjusted so that on the one hand, the disturbing elements located outside the web cannot penetrate it and, on the other hand, the disturbing elements coming from the target zone itself and set in motion by the scavenging gas can pass easily through it.
The supply of scavenging gas and of sheet gas can in principle be effected by any manner known per se, but it has been found especially advantageous to provide a common supply for these two functions, which takes place from inside the chamber. protective sheath of the optical path.
A subject of the present invention is also a device for implementing the method described above.
The device, object of the present invention, is
<EMI ID = 6.1>
- a sighting instrument whose optical path is protected by means of a sheath, terminated by a wall transparent to sighting,
- means for carrying out a gas sweep of the external face of said wall, in one or more gas jets,
- Means for projecting a gas in the form of a sheet on the target object, so as to completely isolate the target sound.
According to an advantageous form of this device, the various means mentioned above are provided with a power supply.
<EMI ID = 7.1>
The following diagrams, given no � the scale and by way of non-limiting example, will make it possible to realize how
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by which the method described above can be implemented.
FIG. 1 very schematically shows the arrangement of the device of the invention, and a continuous casting ingot.
Figures 2 and 3 show in vertical section and in plan a first embodiment of a device according to the invention.
Figures 4 and 5 also show in vertical section and in plan a second embodiment of this slide.
In Figure 1, there is shown at 1, a continuous casting slab, moving in the direction of arrow 2, while being guided laterally by two consecutive horizontal rollers 3 and 4 rotating in the direction of the arrows 5 and '6 around axes 7 and 8. The sighting device is shown schematically at 9, between the rollers 3 and 4. The optical sighting path is protected by means of the sheath 10, which is provided on the output side, d 'a head 11 disposed facing the slab 1. These are two modalities of this head 11 which are detailed in Figures 2 to 5.
Figure 2 shows a vertical section of the extremity <EMI ID = 9.1>
tie by a hoop 12 surmounted by a plate 13 provided with an orifice 14 coaxial with the sheath 10. The hoop 12 is fixed to the sheath
10 by means of a bolt screwed into a tapped door 15 through a hole 16 made in the hoop.
The plate 13 is fixed on the fretta 12 by means of 4
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<EMI ID = 11.1>
but made in the hoop 12. This plate holds in place a transparent window 18, for example made of quartz or corundum,
<EMI ID = 12.1>
circular element 19 forming part of the hoop. In the sheath-hoop-plate assembly, a path has been made for the scavenging gas blown into said sheath according to arrow 20. This path comprises the recess 21, the conduits 22 and 23 connected by a truncated conical seat. 24 serving as a seat for a ball 25, a flat slot 26 opening tangentially on the external face 27 of the window 18. The gas can be evacuated by 5 tangential outlet ducts 28, 29, 30, 31 and 32 made in the plate 13 facing the slot 26. Horizontally, the slot 26 has an angular opening 33 making it possible to cover the entire periphery of
the window to scan.
A circlip 34 prevents the ball 25 from inadvertently coming out of its housing, when the plate 13 is not in place.
Figures 4 and 5 show in vertical section and in plan, the end of a second embodiment of the device according to the invention. We find there as in the figures
2 and 3, the sheath 10, the hoop 12, the plate 13, with its orifice
14, the seat 15, the hole 16, the tapped seats 17, the window
18, the shoulder 19, the direction according to the arrow 20 of the displacement of the scanning gaa. The path of this gaa is now double, hollow-
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the periphery of the window, between the plate 13 and the pro ring
<EMI ID = 14.1>
CLAIMS
1. Process in which an instrument is used
sighting whose optical path is guided by a sheath to the vicinity of the object to be aimed, which instrument has, on said path and at its end on the output side, a wall transparent to the radiation emitted by the sighting range of the 'object under consideration, characterized in that the outer face of the transparent wall is subjected to a grazing sweep by means of a gaseous fluid, such as dry filtered air (or preferably nitrogen) deoiled.