Procédé de 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.
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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.
La poudre en question est en général composée de
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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 extérieure 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 où 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
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pêcher 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 macère également continue
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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,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 correspondent la lubrification optimale de la lingotière et un signal électrique considéré comme idéal, obtenu en sélectionnant, suivant au moins deux bandes de fréquence, les composantes du dit mouvement enregistré, et en ce qu'ensuite, on continue à enregistrer le mouvement de la lingotière d'où l'on tire le signal ci-dessus défini que l'on compare avec celui considéré comme idéal, et on modifie dans le sens approprié,
pour résorber tout écart constaté entre les deux signaux, 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 dû lingot.
Il va de soi que, selon l'invention, on peut faire usage d'un signal idéal préalablement déterminé au cours d'une coulée antérieure de caractéristiques analogues; dans ce cas, la comparaison entre le signal instantané et le signal idéal peut commencer dès le début de la coulée, sans 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 "mouvement" tel qu'employé ci-dessus, il faut considérer qu'il procède de deux causes qui agissent simultanément, à savoir :
- un mouvement d'oscillation, généralement sinusoïdal, à très basse fréquence (par exemple un cycle/sec.) imposé mécaniquement à la lingotière,
- 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 apparaître des modifications instantanées dans un sens ou dans l'autre, de la vitesse de celle-ci.
Les mouvements de la lingotière sont mesurés préférentiellement par le biais des accélérations de celle-ci, ce qui n'exclut nullement une mesure directe du déplacement ou de la vitesse.
Suivant une première variante du procédé de l' invention, les deux bandes sélectionnées sont étroites et situées dans le domaine de très basses fréquences, la première entourant la fondamentale (c'est-à-dire la fréquence mécaniquement imposée à la lingotière), la seconde étant voisine de la première, tout en lui étant nettement distincte.
A titre d'exemple, la première de ces bandes s'étale de 0,1 à 3 fois la fréquence imposée, tandis que la seconde s'étale de 4 à 10 fois cette même fréquence.
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invention, la seconde bande s'étale de 3 à 1000 fois la fréquence fondamentale.
Suivant l'invention, on obtient un signal électrique en relation directe avec l'importance des forces de frottement entre lingotière et lingot, en divisant l'un par l'autre, les signaux représentatifs des intensités du mouvement de la lingotière dans les deux bandes considérées.
Egalement suivant l'invention, on obtient un signal en relation directe avec l'importance des forces de frottement entre lingotière et lingot, en soustrayant l'un de l'autre, les signaux représentatifs des intensités du mouvement de la lingotière, dans les deux bandes considérées.
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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 enregistre les mouvements réels de la lingotière, 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 signal électrique considéré comme idéal, obtenu en sélectionnant, suivant au moins deux bandes de fréquence, les composantes du dit mouvement enregistré, et en ce qu'ensuite, on continue à enregistrer le mouvement de la lingo-
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avec celui considéré comme idéal et en ce qu'on modifie, dans le sens approprié, pour résorber tout écart constaté entre les deux signaux, 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.