Procédé de contrôle des caractéristiques physico-chimiques
de la poudre de couverture dans la coulée continue des métaux.
La présente invention se rapporte à un procédé
de contrôle des caractéristiques physico-chimiques de la poudre
de couverture dans la coulée continue.des métaux.
La description qui suit est axée sur le cas plus spécifique de la coulée continue de 1 acier, mais c'est là uniquement à titre d'exemple, l'invention se rapportant en fait à la
coulée continue des métaux en général.
Dans les processus de coulée continue de l'acier et spécialement dans le cas de la coulée de lingots de grosses sections, il est bien connu de recouvrir la surface supérieure du lingot en cours de coulée, d'un matériau de protection, généralement une poudre de composition appropriée.
Dans le cas d'une poudre, celle-ci est le plus
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riant avec les caractéristiques du lingot à couler et de la coulée. La mise en contact permanente de ce 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 la 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 à 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.
La poudre de couverture peut être préparée de manièresfort diverses.Certaines poudres sont des mélanges synthétiques de divers composants prébroyés, tandis que d'autres résultent d'une opération de préfusion d'un mélange de composants appropriés, suivie d'un broyage. Par ailleurs, les poudres ainsi obtenues peuvent être conditionnées sous des formes diverses.
Des expériences récentes ont montré que non seulement la composition chimique et minéralogique ainsi que le traitement de préparation des poudres, (mélange, fusion, broyage, ajout de liant,...) ont une très grande influence sur la qualité du produit coulé en continu, mais aussi que la mise en forme de ces poudres de couverture, c'est-à-dire si celles-ci ont l'aspect de bâtonnets, de cubes ou ont d'autres formes géométriques, a une influence non négligeable sur les propriétés du produit obtenu
par coulée continue.
Le contrôle du processus de coulée s'effectue de façon usuelle, en observant l'aspect et le comportement de la face extérieure du lingot au cours de son refroidissement depuis l'endroit où le lingot sort de la zone d'aspersion de la machine de coulée continue.
Cette méthode présente toutefois l'inconvénient que certains défauts, dus peut être à un choix de poudre de couverture inadéquat, ou à une dégradation de celle-ci, 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.
Tenant compte de ce qui précède, on conçoit l' intérêt qu'il y a d'une part, à disposer d'un moyen de contrôler
le bon choix de la poudre de couverture en fonction des conditions de la coulée et de la composition de l'acier, et d'autre partà ce qu ce contrôle soit continu, de manière à détecter aussi rapidement que possible, toute anomalie lors de la coulée et permette d'y apporter un remède au plus vite.
La présente invention a pour objet un procédé grâce auquel on peut atteindre ces deux objectifs.
Le procédé, objet de la présente invention, est basé sur la découverte inattendue qu'il existe une relation de cause à effet entre les caractéristiques physico-chimiques de la poudre de couverture et les forces de frottement qui naissent
entre le lingot et la lingotière au cours d'une opération de
coulée continue.
Ce procédé est essentiellement caractérisé en
ce qu'au cours d'une opération de coulée continue, 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 la suite de cette opération de comparaison, on détermine une ou plusieurs des propriétés physico-chimiques de la poudre de couverture utilisée dans la coulée continue du lingot, et l'on modifie une ou plusieurs de ces propriétés de façon à ce que le signal mesuré se rapproche le plus possible du signal de référence prédéterminé et considéré comme idéal d'une bonne 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.
La signal représentatif des forces de frottement est mesuré préférentiellement par le biais des mouvements de la lingotière, par exemple 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. Le terme "signal mesuré" et "signal de référence" désignent aussi bien dese enregistrements continue 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 variante avantageuse du procédé de l'invention, on choisit comme propriété physico-chimique à analyser, le mode et le degré de préfusion de la poudre de couverture.
Suivant une autre variante du procédé de l'invention, on choisit la mise en forme de la poudre de couverture comme propriété physico-chimique à analyser.
La modification des propriétés de la poudre faisant suite à l'opération de comparaison peut se faire avantageusement en continu et dans le sens adéquat, par une boucle de retour.
Les opérations d'enregistrement, de dépouillement et de comparaison du signal mesuré avec le signal de référence, ainsi que les opérations subséquentes d'analyse et de correction peuvent, suivant l'invention, être traitées totalement ou en partie par des systèmes automatiques.
REVENDICATIONS
1. Procédé de contrôle des caractéristiques physico-chimiques de la poudre de couverture dans la coulée continue des métaux, caractérisé en ce qu'au cours d'une opération de coulée continue, 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 la suite de cette opération de comparaison, on détermine une ou plusieurs des propriétés physico-chimiques de la poudre de couverture utilisée dans la coulée continue du lingot et on modifie une ou plusieurs de ces propriétés, de façon à ce que le signal mesuré se rapproche le plus possible du signal de référence prédéterminé et considéré-comme idéal d'une bonne coulée.
Method for controlling physico-chemical characteristics
cover powder in the continuous casting of metals.
The present invention relates to a method
control of the physico-chemical characteristics of the powder
cover in the continuous casting of metals.
The following description focuses 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.
In the continuous casting process of steel, and especially in the case of casting ingots of large sections, it is well known to cover the upper surface of the ingot being cast with a protective material, usually a powder. of appropriate composition.
In the case of a powder, this is the most
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laughing with the characteristics of casting ingot and casting. The permanent contact of this material with constantly renewed metal is generally obtained by an appropriate 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, vis-à-vis the air, a good thermal insulation of the upper surface of the ingot to be protected against oxidation, capture the inclusions present in the steel, serve as a lubricant between the ingot and ingot mold, ensure the best heat transfer from the ingot to the ingot, while accommodating an oscillation imposed on the latter.
Covering powder can be prepared in a variety of ways. Some powders are synthetic mixtures of various pre-ground components, while others result from an operation of pre-melting a mixture of suitable components, followed by grinding. Furthermore, the powders thus obtained can be packaged in various forms.
Recent experiments have shown that not only the chemical and mineralogical composition as well as the preparation treatment of the powders, (mixing, melting, grinding, addition of binder, ...) have a very great influence on the quality of the continuously cast product , but also that the shaping of these covering powders, that is to say if they have the appearance of sticks, cubes or have other geometric shapes, has a non-negligible influence on the properties of the product obtained
by continuous casting.
The control of the casting process is carried out in the usual way, by observing the appearance and the behavior of the outside face of the ingot during its cooling from the point where the ingot leaves the spraying zone of the casting machine. continuous casting.
However, this method has the drawback that certain faults, which may be due to an inadequate choice of covering powder, or to its degradation, are only detected rather late and that the measures intended to combat them cannot avoid. a certain period of time to be effective.
It does little to prevent sometimes large sections of the cast ingot from being scrapped or at least downgraded.
Taking into account the foregoing, we can see the advantage that there is on the one hand, in having a means of controlling
the right choice of the covering powder according to the conditions of the casting and the composition of the steel, and secondly that this control is continuous, so as to detect as quickly as possible, any anomaly during the casting and allows to bring a remedy as quickly as possible.
The present invention relates to a method by which these two objectives can be achieved.
The method, object of the present invention, is based on the unexpected discovery that there is a cause and effect relationship between the physicochemical characteristics of the covering powder and the frictional forces which arise.
between the ingot and the ingot mold during a
continuous casting.
This process is essentially characterized by
that during a continuous casting operation, we compare
a measured signal representative of the friction forces which exist between the mold and the ingot with a predetermined reference signal and in that, following this comparison operation, one or more of the physicochemical properties of the powder of cover used in the continuous casting of the ingot, and one or more of these properties is modified so that the measured signal comes as close as possible to the predetermined reference signal and considered to be ideal for a good casting.
It goes without saying that, according to the invention, use can be made of a reference signal determined beforehand during one or more previous castings of similar characteristics.
The signal representative of the friction forces is preferably measured through the movements of the mold, for example the accelerations of the latter, which in no way excludes a measurement of the friction forces by means of another physical quantity 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 term "measured signal" and "reference signal" denote both continuous recordings representative of the frictional forces and discontinuous, and even quantified values, i.e. which represent the frictional forces acting over a length. determined of the ingot.
According to an advantageous variant of the process of the invention, the physicochemical property to be analyzed is chosen as the mode and degree of pre-melting of the covering powder.
According to another variant of the method of the invention, the shaping of the covering powder is chosen as the physicochemical property to be analyzed.
The modification of the properties of the powder following the comparison operation can advantageously be carried out continuously and in the appropriate direction, by a return loop.
The operations of recording, analyzing and comparing the measured signal with the reference signal, as well as the subsequent operations of analysis and correction can, according to the invention, be processed totally or partially by automatic systems.
CLAIMS
1. A method of controlling the physicochemical characteristics of the covering powder in the continuous casting of metals, characterized in that during a continuous casting operation, a measured signal representative of the friction forces which exist between the ingot mold and the ingot with a predetermined reference signal and in that following this comparison operation, one or more of the physicochemical properties of the covering powder used in the continuous casting of the ingot is determined and modified one or more of these properties, so that the measured signal comes as close as possible to the predetermined reference signal and considered ideal for a good casting.