Procédé de contrôle de la propreté des métaux coulés
en continu.
La présente invention se rapporte à un procédé pour le contrôle de la propreté des métaux coulés en continu, dans lequel on surveille l'apparition d'impuretés (oxydes, sulfure*...) dans ces métaux au cours de la coulée, impuretés dont bon nombre d'ailleurs proviennent des opérations antérieures de l'élaboration de l'acier; outre le contrôle de la propreté du métal, cette surveillance de la formation d'impuretés permet également de s'assurer de la permanence du bon état de la busette de coulée et aussi
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On sait que, dans les procédés de coulée continue des métaux, tels que par exemple de l'acier, le métal élaboré, notamment au convertisseur, est coulé dans un récipient approprié, dit panier répartiteur, hors duquel le métal s'écoule de façon continue dans une lingotière de coulée par l'intermédiaire d'un tube de sortie connu sous le nom de busette. Dans le cas des busettes dites immergées, l'extrémité inférieure de cette busette plonge généralement sous le niveau de métal contenu dans la lingotière et est dotée généralement de deux trous de sortie latéraux par où s'écoule le métal.
Il est évident que la surveillance du bon état des conduits de la busette est d'un grand intérêt pour la régularité de la coulée.
Or, le principal agent perturbateur du bon fonctionnement de la busette est le dépôt d'inclusions, en particulier d'alumine, qui peut se former à l'intérieur de celle-ci et de ce fait, diminuer le débit du métal.
Un bouchage important de la busette entraîne normalement un ralentissement précipité de la vitesse de coulée, voire une interruption de la coulée. En cas d'interruption de la coulée, on devra recourir sans délai, là où c'est possible, à
un changement de panier ou à un changement de busette, afin de pouvoir poursuivre la coulée.
On comprend aisément que de tels incidents peuvent perturber la bonne marche de la coulée et surtout la synchronisation entre l'aciérie et la coulée continue.
Or, il n'existe pas jusqu'à présent de moyens techniques aptes à surveiller l'état d'engraissement de la busette pour prévenir l'apparition d'un bouchage et par conséquent une réduction de la vitesse de coulée ou un arrêt de coulée, avec les conséquences opératoires qui en résultent.
Par ailleurs, il est bien connu que dans les processus de coulée continue de l'acier, et spécialement dans le cas de la coulée de lingots de grosses sections, la surface supérieure du lingot en cours de coulée est recouverte d'un matériau, souvent une poudre de composition appropriée. Lorsqu'il s'agit d'
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plus souvent du C, en proportions variant avec les caractéristiques du lingot à couler et de la coulée. La mise en contact permanent
du matériau 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 le dit matériau.
Le rôle du matériau 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.
Il est évident que les rôles joués par le matériau de couverture ne peuvent l'être de façon satisfaisante que
si le matériau présente et conserve une qualité suffisante: il
faut, en d'autres mots, s'assurer qu'il n'y a pas de dégradation
du matériau et l'on sait que cette dégradation est principalement due à la formation d'impuretés tels que l'alumine, des sulfures, etc...
La présente invention a pour objet un procédé
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net de réaliser à la fois le contrôle du bon état de la busette et celui de la qualité du matériau de converture, et dès lors, 9'éviter les inconvénients qui viennent d'être cités.
Le procédé est basé sur la découverte inattendue d'une relation entre les forces de frottement qui existent entre la lingotière et le lingot et la présence d'impuretés (oxydes, sulfures, etc...) dans le métal coulé.
Le procédé de contrôle de la qualité du métal coulé, objet de la présente invention, est caractérisé en ce que l'on compare un signal mesuré représentatif des forces de frottement qui existent entre la lingotière et le lingot, avec un signal de référence prédéterminé et en ce qu'à partir de cette opération de compar aison, on surveille la formation d'impuretés dans le métal coulé et par là, l'état de dégradation du matériau de couverture et l'état de propreté de la busette de coulée.
Il va de soi que, selon l'invention, on peut faire usage d'un signal de référence préalablement déterminé au cours d'une ou de plusieurs coulées antérieures, de caractéristiques analogues.
Le signal représentatif des forces de frottement entre lingot et lingotière est mesuré préférentiellement par le biais des mouvements de la lingotière et de préférence des accélérations de celle-ci, ce qui n'exclut nullement une mesure des forces de frottement par l'intermédiaire d'une autre grandeur physique qui en dépendrait.
Afin d'éviter toute équivoque sur le sens à attribuer aux termes "signal mesuré" et "signal de référence", il convient de préciser ce qui suit.
Les termes "signal mesuré" et "signal de référence" désignent aussi bien des enregistrements continus représentatifs des forces de frottement que discontinus, et même des valeurs quantifiées, c'est-à-dire qui représentent les forces de frottement qui agissent sur une longueur déterminée du lingot.
Suivant une première variante du procédé de l'invention, les renseignements obtenus à partir de la comparaison du signal mesuré et du signal de référence sont exploités dans l'ajustement de la vitesse d'extraction du lingot issu de coulée continue en fonction de l'évolution des propriétés physiques du matériau de couverture et de l'état de propreté de la busette de coulée.
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invention, les renseignements obtenus à partir de la comparaison du signal mesuré et du signal de référence sont exploités pour prévoir les changements de busette ou de panier.
Suivant une autre modalité d'application du procédé de l'invention, les opérations d'enregistrement, de dépouillement et de comparaison du signal mesuré avec le signal de référence, ainsi que les opérations ultérieures de contrôle de la vitesse d'extraction du lingot issu de coulée continue et/ou de changement de busette ou de panier, sont traitées totalement ou
en partie par des systèmes automatiques.
Sur la figure 1, donnée à titre purement exemplatif de la mise en oeuvre du procédé de l'invention, on a représenté en ordonnée le niveau ( en %) du signal mesuré, représentatif du frottement lingotière/lingot par le biais des accélérations de la lingotière, les temps (min.) figurant en abscisse.
L'augmentation progressive du niveau du signal montre qu'au cours de coulées I à III successives, on assiste à l'accroissement de la teneur en alumine du laitier de couverture et à l'obstruction finale de la busette (la vitesse de coulée devient nulle): la propreté du métal coulé se dégrade parallèlement.
REVENDICATIONS
1. Procédé de contrôle de la propreté d'un métal coulé en continu, caractérisé en ce que l'on compare un signal mesuré, représentatif des forces de frottement qui existent entre la lingotière et le lingot, avec un signal de référence prédéterminé et en ce qu'à partir de cette opération de comparaison, on surveille l'apparition d'impuretés dans le métal coulé et par là l'état de dégradation du matériau de couverture et l'état de propreté de la busette de coulée.
Process for controlling the cleanliness of cast metals
continuously.
The present invention relates to a process for controlling the cleanliness of continuously cast metals, in which the appearance of impurities (oxides, sulphide *, etc.) in these metals is monitored during the casting, impurities including many, moreover, come from earlier steelmaking operations; in addition to the control of the cleanliness of the metal, this monitoring of the formation of impurities also makes it possible to ensure the permanence of the good condition of the casting nozzle and also
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It is known that, in processes for the continuous casting of metals, such as for example steel, the metal produced, in particular in the converter, is poured into a suitable container, called a distributor basket, out of which the metal flows in such a manner. continues in a casting mold through an outlet tube known as a nozzle. In the case of so-called submerged nozzles, the lower end of this nozzle generally plunges below the level of metal contained in the mold and is generally provided with two lateral exit holes through which the metal flows.
It is obvious that the monitoring of the good condition of the conduits of the nozzle is of great interest for the regularity of the casting.
However, the main agent interfering with the proper functioning of the nozzle is the deposition of inclusions, in particular of alumina, which can form inside the latter and therefore reduce the flow of the metal.
Heavy plugging of the nozzle normally results in a precipitous slowing down of the casting speed, or even an interruption of the casting. In the event of an interruption in pouring, recourse should be had without delay, where possible, to
a change of basket or a change of nozzle, in order to be able to continue casting.
It is easily understood that such incidents can disrupt the smooth running of the casting and especially the synchronization between the steel plant and the continuous casting.
However, until now there are no technical means capable of monitoring the fattening state of the nozzle to prevent the appearance of a blockage and therefore a reduction in the casting speed or a casting stop. , with the resulting operational consequences.
On the other hand, it is well known that in continuous steel casting processes, and especially in the case of casting ingots of large sections, the upper surface of the ingot being cast is covered with a material, often a powder of suitable composition. When it comes to
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more often C, in proportions varying with the characteristics of the ingot to be cast and of the casting. Permanent contact
material with constantly renewed metal is generally obtained by a suitable configuration of the end of the pouring nozzle, which continuously directs at least part of the metal which passes through it towards said material.
The role of the material is multiple, in particular to ensure good thermal insulation of the upper surface of the ingot from the air and to protect it against oxidation, to capture the inclusions present in the steel, to serve as a lubricant between the ingot and ingot mold, ensure the best heat transfer from the ingot to the mold, while accommodating an oscillation imposed on it.
It is obvious that the roles played by the roofing material can only be fulfilled satisfactorily.
if the material presents and maintains sufficient quality: it
in other words, ensure that there is no degradation
of the material and we know that this degradation is mainly due to the formation of impurities such as alumina, sulphides, etc.
The present invention relates to a method
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Net to carry out both the control of the good condition of the nozzle and that of the quality of the converting material, and therefore, 9'avoid the disadvantages which have just been mentioned.
The process is based on the unexpected discovery of a relationship between the frictional forces that exist between the mold and the ingot and the presence of impurities (oxides, sulphides, etc.) in the cast metal.
The method of controlling the quality of the cast metal, object of the present invention, is characterized in that a measured signal representative of the friction forces which exist between the mold and the ingot is compared with a predetermined reference signal and in that from this comparison operation, the formation of impurities in the cast metal is monitored and thereby the state of degradation of the covering material and the state of cleanliness of the pouring nozzle.
It goes without saying that, according to the invention, it is possible to use a reference signal determined beforehand during one or more previous castings, with similar characteristics.
The signal representative of the frictional forces between the ingot and the ingot mold is preferably measured by means of the movements of the ingot and preferably of the accelerations thereof, which in no way excludes a measurement of the frictional forces by means of another physical magnitude which would depend on it.
In order to avoid any ambiguity as to the meaning to be attributed to the terms "measured signal" and "reference signal", the following should be clarified.
The terms "measured signal" and "reference signal" denote both continuous recordings representative of the frictional forces and discontinuous, and even quantified values, that is to say which represent the frictional forces acting on a length. determined of the ingot.
According to a first variant of the method of the invention, the information obtained from the comparison of the measured signal and the reference signal is used in the adjustment of the speed of extraction of the ingot resulting from continuous casting as a function of the changes in the physical properties of the covering material and the state of cleanliness of the pouring nozzle.
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invention, the information obtained from the comparison of the measured signal and the reference signal is used to predict the changes of nozzle or basket.
According to another mode of application of the method of the invention, the operations of recording, examining and comparing the measured signal with the reference signal, as well as the subsequent operations of checking the speed of extraction of the ingot obtained. continuous casting and / or change of nozzle or basket, are processed completely or
partly by automatic systems.
In FIG. 1, given purely as an example of the implementation of the method of the invention, the level (in%) of the measured signal, representative of the ingot / ingot friction through the accelerations of the ingot mold, the times (min.) shown on the abscissa.
The gradual increase in the signal level shows that during successive I to III castings, there is an increase in the alumina content of the cover slag and the final obstruction of the nozzle (the casting speed becomes zero): the cleanliness of the cast metal deteriorates at the same time.
CLAIMS
1. Method for controlling the cleanliness of a continuously cast metal, characterized in that a measured signal is compared, representative of the friction forces which exist between the mold and the ingot, with a predetermined reference signal and in that from this comparison operation, the appearance of impurities in the cast metal is monitored and thereby the state of degradation of the covering material and the state of cleanliness of the pouring nozzle.