Perfectionnements aux procédés de contrôle des opérations de coulée continue des métaux et en particulier de l'acier.
La présente invention se rapporte à des perfectionnements aux procédés de contrôle des opérations de coulée continue des métaux et en particulier de l'acier.
Les opérations de coulée continue des métaux et de l'acier sont en elles-mêmes bien connues depuis longtemps et ont fait l'objet d'inombrables publications.
Plus récemment, la même demanderesse a mis au point un procédé qui, appliqué à une lingotière de coulée continue, permettait, grâce à la mesure de son accélération enregistrée dans une certaine bande de fréquences, d'établir un lien entre le spectre ainsi enregistré, lequel contient l'influence des frottements entre lingot et lingotière et la qualité de la lubrification de la dite lingotière, au moyen d'une poudre de couverture d'une composition déterminée.
Ce procédé établissait donc une relation entre la lubrification de la lingotière et le spectre d'enregistrement de l'accélération de la lingotière, compte tenu des frottements qu'elle subit.
La présente invention se situe dans un cadre voisin de celui décrit ci-dessus. Elle est basée sur des considérations relatives aux forces de frottement qui se manifestent entre la lingotière et le lingot pendant la coulée.
Supposons, que sur la figure 1 ci-annexée, nous ayons dessiné
en fonction du temps t, l'amplitude de l'oscillation imposée
à la lingotière, oscillation représentée conventionnellement
par la sinusoïde 1.
Sur la figure 2 se trouve représenté, en fonction du temps t,
la vitesse V de cette lingotière (sunusoide 2) et sur la figure 3, l'accélération � de la lingotière (sinusoïde 3) en fonction du temps. L'origine des temps est commune aux trois figures et l'échelle des temps est la même, de telle sorte que les trois diagrammes des figures 1 à 3 correspondent l'un à l'autre.La vitesse de la lingotière est nulle en 13 et en 14.
Sur la figure 1, nous avons marqué en 4 (ordonnée négative v)
la vitesse d'extraction supposée constante du lingot hors de
la lingotière. On constate immédiatement qu'aux points 5 et 6
de cette figure 2, les vitesses de la lingotière et du lingot ont même valeur absolue, mais qu'il s'y produit un changement du sens de leurs vitesses relatives. L'existence de ces deux points singuliers est liée à la conception même des machines de coulée continue.
Un tel changement de sens implique une perturbation importante dans les frottements existant entre lingot et lingotière et est à la base de l'apparition instantanée de vibrations importantes. En l'absence de défauts mécaniques dans les articulations du système de mise en oscillation de la lingotière, ces vibrations sont principalement causées par les forces de frottement entre la lingotière et le produit, forces que l'on peut mesurer. En cas de défauts mécaniques, une partie non négligeable de- ces vibrations est produite par le rattrapage de jeu dans les articulations du mécanisme d'oscillation et constitue donc un signal parasite conduisant à une erreur importante de la mesure de frottement. Ce signal parasite qui naît brusquement aux points d'inversion de vitesse relative 5 et 6 s'atténue toutefois rapidement pour disparaître en une fraction de période d'oscillation.
Dans ce dernier cas, il s'ensuit que sur la figure 3, les zones repérées 7 et 9 sont le siège de perturbations importantes qui rendent difficiles toutes interprétations correctes du spectre. d'accélération de la lingotière dans la bande de fréquence habituellement utilisée (par exemple de 10 à 25 Hertz). Ces deux zones 7 et 8 sont donc à proscrire en ce qui concerne des mesures de frottement, par exemple au moyen d'un capteur d'accélération.
En conclusion, et c'est là la matière constituant l'essence du procédé de la présente invention, on effectue les mesures de frottements entre lingot et lingotière, au moyen de tout capteur approprié, pendant tout ou partie des périodes de temps comprises entre le moment où la vitesse de la lingotière passe par le maximum (quel que soit son sens) et l'instant où lingot et lingotière ont une vitesse relative nulle (zones 9 et
10 de la figure 1 ou 11 et 12 de la figure 2) .
De cette façon, on élimine ipso facto toute perturbation due
à la dite inversion de vitesse relative et après filtrage du spectre d'accélération suivant la bande de fréquence choisie, on peut tirer des conclusions relatives à la qualité de la lubrification utilisables à partir des résultats des mesures ainsi effectuées, les vibrations engendrées dans les zones susmentionnées étant alors produites uniquement par les forces de frottement entre les parois de la lingotière et la brame.
Improvements to the control procedures for the continuous casting operations of metals and in particular steel.
The present invention relates to improvements to the methods for controlling the continuous casting operations of metals and in particular steel.
The continuous casting operations of metals and steel have in themselves been well known for a long time and have been the subject of countless publications.
More recently, the same applicant has developed a process which, applied to a continuous casting ingot mold, makes it possible, by measuring its acceleration recorded in a certain frequency band, to establish a link between the spectrum thus recorded, which contains the influence of friction between ingot and ingot mold and the quality of lubrication of said ingot mold, by means of a covering powder of a determined composition.
This process therefore established a relationship between the lubrication of the mold and the recording spectrum of the acceleration of the mold, taking into account the friction it undergoes.
The present invention is situated in a context close to that described above. It is based on considerations relating to the frictional forces which manifest themselves between the ingot mold and the ingot during casting.
Suppose, that on figure 1 attached, we have drawn
as a function of time t, the amplitude of the imposed oscillation
in the mold, oscillation represented conventionally
through the sinusoid 1.
In FIG. 2 is shown, as a function of time t,
the speed V of this ingot mold (sunusoide 2) and in Figure 3, the acceleration � of the ingot mold (sinusoid 3) as a function of time. The origin of the times is common to the three figures and the time scale is the same, so that the three diagrams in Figures 1 to 3 correspond to each other.The speed of the ingot mold is zero in 13 and in 14.
On figure 1, we marked in 4 (negative ordinate v)
the supposed constant extraction speed of the ingot out of
the ingot mold. We immediately see that in points 5 and 6
In this figure 2, the speeds of the ingot mold and the ingot have the same absolute value, but that there is a change in the direction of their relative speeds. The existence of these two singular points is linked to the very design of continuous casting machines.
Such a change of direction implies a significant disturbance in the friction existing between ingot and ingot mold and is at the base of the instantaneous appearance of significant vibrations. In the absence of mechanical defects in the joints of the oscillation system of the ingot mold, these vibrations are mainly caused by the friction forces between the ingot mold and the product, forces which can be measured. In the event of mechanical faults, a non-negligible part of these vibrations is produced by the backlash in the articulations of the oscillation mechanism and therefore constitutes a parasitic signal leading to a significant error in the friction measurement. This parasitic signal which arises abruptly at the relative speed reversal points 5 and 6 attenuates however quickly to disappear in a fraction of oscillation period.
In the latter case, it follows that in FIG. 3, the zones marked 7 and 9 are the seat of significant disturbances which make any correct interpretations of the spectrum difficult. acceleration of the ingot mold in the frequency band usually used (for example from 10 to 25 Hertz). These two zones 7 and 8 are therefore to be avoided with regard to friction measurements, for example by means of an acceleration sensor.
In conclusion, and this is the material constituting the essence of the process of the present invention, the friction measurements between ingot and ingot mold are carried out, by means of any suitable sensor, during all or part of the periods of time between the moment when the speed of the ingot mold goes through the maximum (whatever its direction) and the moment when ingot and ingot mold have a zero relative speed (zones 9 and
10 in Figure 1 or 11 and 12 in Figure 2).
In this way, ipso facto eliminates any disturbance due
at the said relative speed reversal and after filtering the acceleration spectrum according to the selected frequency band, one can draw conclusions relating to the quality of the usable lubrication from the results of the measurements thus carried out, the vibrations generated in the zones above mentioned then being produced only by the friction forces between the walls of the mold and the slab.