EP0867245A1 - Procédé de régulation de la vitesse de rotation des cylindres lors d'une opération de coulée continue entre cylindres - Google Patents

Procédé de régulation de la vitesse de rotation des cylindres lors d'une opération de coulée continue entre cylindres Download PDF

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EP0867245A1
EP0867245A1 EP98470003A EP98470003A EP0867245A1 EP 0867245 A1 EP0867245 A1 EP 0867245A1 EP 98470003 A EP98470003 A EP 98470003A EP 98470003 A EP98470003 A EP 98470003A EP 0867245 A1 EP0867245 A1 EP 0867245A1
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EP
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cylinder
neck
cylinders
speed
difference
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EP98470003A
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German (de)
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EP0867245B1 (fr
Inventor
Jean-Michel Damasse
Olivier Cabinet Ballot Schmit Salvado
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Thyssen Stahl AG
USINOR SA
Original Assignee
Thyssen Stahl AG
USINOR SA
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/06—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars
    • B22D11/0622—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars formed by two casting wheels

Definitions

  • the present invention relates to continuous casting between cylinders of thin metal products, such as steel strips. It relates more particularly a method of regulating the speed of rotation of cylinders.
  • the continuous casting process between cylinders consists in pouring a molten metal into a casting space, defined between two axis cylinders parallel and rotated in opposite directions.
  • the metal solidifies on contact with the cooled walls of cylinders, thus forming solidified metal skins which are driven by the cylinders and meet at the level of the neck between the cylinders, located in the plane of the cylinder axes, to form a metal strip which is continuously pulled down.
  • the cylinders are driven in rotation with respective rotational speeds substantially equal and the band comes out below the neck perpendicular to the plane of the axes of the cylinders.
  • Such a process essentially aims to avoid longitudinal variations in the thickness of the strip.
  • the tape is kept in contact with a first cylinder after passing through neck, over a certain arc length, in order to increase the duration of cooling of the strip in contact with the cold wall of the cylinder.
  • He is then known, as the describes document JP-A-2 290 651, to train the second cylinder (the one in contact with which the strip does not not stay) at a higher speed than the first cylinder, to take into account the curvature of the band below the neck and the thickness of the band casting.
  • the bending of the strip on the first cylinder causes a variation in the length of the faces of the strip so that the face of the strip located on the side of the second cylinder, called upper surface, has a length greater than that of the face located on the side of the first cylinder.
  • the aforementioned document further proposes to regulate the speed of the second cylinder according to thickness variations of the tape so that the linear velocity of the upper surface of the strip, which is determined by the speed second cylinder peripheral, always such that the two skins have the same angular speed.
  • the object of the present invention is to resolve these problems. It aims in particular to regulate the speed of rotation of the cylinders so that their speeds tangentials at the neck are exactly equal permanently, despite the geometric deformations of cylinders, that these deformations are original thermal or mechanical. It also aims to avoid the appearance of shear stresses in the band, which could be generated by velocities different tangentials on each cylinder at level neck, and to avoid deterioration of the surface finish cylinders, following a sliding of the skin of band on the cylinders, detrimental to the quality of the final product.
  • the object of the invention is a method of regulating the speed of rotation of cylinders, during a casting operation in a continuous casting installation between cylinders, the so-called installation comprising two cylinders with parallel axes defining between them a neck located in the plane of the axes cylinders, this process being characterized in that the speed of rotation of each cylinder is controlled a parameter representative of its tangential speed at neck, so that the tangential velocities at the neck of two cylinders are equal.
  • the invention therefore makes it possible to ensure an exact equality of tangential speeds at the neck of the two cylinders, and therefore equal drive speeds for both sides of the casting strip. Because these tangential velocities at the neck cannot be practically directly measured, the invention uses to determine these speeds a parameter which is representative.
  • the parameter representative of the difference of the tangential speeds at the neck of each cylinder is developed from the measurement of a torque difference between the value of the respective drive couples of each cylinder. More specifically, we then use a parameter representing the difference between the drive torques of the two cylinders.
  • each cylinder being generally driven in rotation by a specific electric motor, a measurement of the intensity I 1 and I 2 of the electric current of each motor will preferably be used, variations in the difference of the values of the intensities of the two motors being representative of variations in the difference between the drive pairs of the two cylinders.
  • the two cylinders are normally driven at rotational speeds respective such as their linear speeds devices are equal. It may be that couples are not equal, due to example of the specific characteristics of the chain drive kinematics of each cylinder. By example, inertia or friction characteristics different for the two cylinders can make that engine torques are different to obtain equal speeds.
  • the speed tangential to the neck of a cylinder determines the speed of the skin of the band solidified in contact with this cylinder. If the tangential speeds at the neck of the two cylinders are equal, any one of the cylinders does not influence on the other, from the point of view of speed and of the rotating drive torque.
  • the first cylinder exerts a band drive effort which is transmitted to the other cylinder by the material of the strip which is at least partially solidified at the level of the collar.
  • the second cylinder is then in some so driven by friction by the first cylinder, via the casting strip. This results in a decrease in proper torque necessary for the rotational drive of the second cylinder, correlatively with an increase of the engine torque of the first cylinder.
  • the method according to the invention exploits the gap between the couples thus created, i.e. the variation in the share of each torque compared to the sum of the driving torques of the two cylinders, as a parameter representative of a difference between the tangential velocities at the col des two cylinders.
  • the continuous casting system shown Figure 1 has a frame 3 supporting a cylinder 1 which rotates in bearings linked to the chassis 3.
  • the cylinder 1 is rotated by a motor electric drive 10.
  • the cylinder 2 is also rotated by a electric drive motor 11. Cylinders, which do not are not shown and which are linked to the mobile support 4, make it possible to provide a contrary reaction force to the thrust generated by the product poured on each cylinder.
  • the molten metal 7 is poured between cylinders 1 and 2 and solidifies at contact of the cooled walls of each cylinder.
  • skins 5 and 6 of solidified metal are formed and join at level 8, located in the plane of axes of cylinders 1 and 2.
  • the metal strip 9 thus formed is then continuously extracted downwards, driven by the rotation of cylinders 1 and 2.
  • this representative parameter is a peripheral speed Vt 1 , Vt 2 which is measured on each cylinder at a measurement point A, B, distant from the neck.
  • the peripheral speeds Vt 1 and Vt 2 could be measured by laser beam measuring devices 21, 22.
  • Vtc-Vt ⁇ * (r vs -r t ) , where ⁇ is the speed of rotation of the cylinder, r c is the radius at the neck and r t is the radius at the chosen measurement point.
  • the difference in radii (r c -r t ) is determined by calculating the deformation of the cylinder wall, based on experimental measurement results and modeling of the cylinder deformation.
  • peripheral speed measurement can be carried out at any point accessible during the course casting, for example at 135 ° from the neck as shown Figures 1 and 2, or 180 ° from the neck.
  • Figure 3 shows another embodiment in which the representative parameter is a difference tangential speeds at the neck of each cylinder, developed from the measurement of a torque difference between the value of the torques of the drive motors 10 and 11 of each cylinder.
  • the continuous casting installation includes measuring means 12 and 13, such as Hall effect current sensors, which measure the intensities I 1 and I 2 of the respective currents of the drive motors 10 and 11.
  • the measured values of the currents I 1 and I 2 are images of the values of the torques supplied by each engine 10, 11 and therefore of the drive torques of the cylinders.
  • the measured values of the currents I 1 and I 2 are introduced into a regulation circuit 14 which makes it possible to apply, to each cylinder, a correction to predetermined speed setpoints.
  • This regulation circuit includes a subtractor 15 making it possible to obtain I 1 -I 2 . Then, a subtractor 16 subtracts at the output of the subtractor 15 a predetermined setting value ⁇ i. The determination of such a setting value ⁇ i is necessary to take into account the fact that, even in ideal conditions where the speeds at the neck would be equal and where the driving force of the two solidified skins would also be equal, a difference between the intensities I 1 and I 2 may exist, because the characteristics of the kinematic chains of the two cylinders cannot be practically absolutely identical.
  • the setting value ⁇ i is for example determined before casting, by a no-load measurement, that is to say excluding casting, of the intensities I 1 and I 2 of each motor, under conditions such that the speeds tangential to the necks are equal. .
  • a no-load measurement that is to say excluding casting
  • the output of the subtractor 16 is connected to a regulator 19 which supplies a correction signal ⁇ V to two comparators 17, 18. These comparators also receive a speed reference signal V 0 , corresponding to the desired average speed V of the strip.
  • Comparator 17 is a subtractor which determines the speed of rotation V 1 of the first cylinder by subtracting the speed correction ⁇ V from the set point V 0 .
  • Comparator 18 is an adder which determines the speed of rotation V 2 of the second cylinder by adding the speed correction ⁇ V to the set point V 0 .
  • the speed correction acts on the two cylinders in opposite directions, without modifying the desired average speed.
  • an initial ⁇ i can also be determined by measurements of the intensities I 1 and I 2 made at the start of casting, during the first turns of the cylinders, while then considering that the tangential speeds at the neck are equal. Subsequently, during casting, the value of ⁇ i can be corrected and optimized taking into account the measurements of I 1 , I 2 and their changes, by processing these data statistically.
  • the setting value ⁇ i can also be corrected manually or automatically, depending on the possible detection of cracks or other faults appearing on the tape.
  • the regulation circuit 14 thus calculates two corrected values V 1 and V 2 of the speed of rotation, taking account of a difference between ⁇ i and I 1 -I 2 .
  • the invention is not limited to the mode of achievement which has been described above only as a example.
  • the value of couples of each cylinder could be determined by means other than measurement sensors motor currents, for example by sensors of torque placed directly on the trees of drive cylinders.
  • peripheral speed measurement in the case of the first embodiment of the invention, may be carried out by means other than laser beam sensor but however sensors of contactless measurement.

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  • Control Of Velocity Or Acceleration (AREA)
  • Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)
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Abstract

Procédé de régulation de la vitesse de rotation des cylindres pour une installation de coulée continue entre cylindres, la dite installation comportant deux cylindres (1) et (2), définissant entre eux un col situé dans le plan des axes des cylindres. On régule la vitesse de rotation de chaque cylindre sur un paramètre représentatif de la différence des vitesses tangentielles au col de chaque cylindre, de manière que les vitesses tangentielles au col des deux cylindres soient égales. Préférentiellement, le paramètre représentatif est une différence des vitesses périphériques mesurées Vt1 et Vt2 en un point de mesure distant du col. Selon un autre mode de réalisation, le paramètre représentatif est élaboré à partir de la mesure d'un écart de couple entre la valeur des couples d'entraînements respectifs de chaque cylindre. <IMAGE>

Description

La présente invention concerne la coulée continue entre cylindres de produits métalliques minces, tels que des bandes en acier. Elle concerne plus particulièrement un procédé de régulation de la vitesse de rotation des cylindres.
Le procédé de coulée continue entre cylindres, connu en soi, consiste à déverser un métal en fusion dans un espace de coulée, défini entre deux cylindres d'axes parallèles et entraínés en rotation de sens contraire. Le métal se solidifie au contact des parois refroidies des cylindres, formant ainsi des peaux de métal solidifiées qui sont entraínées par les cylindres et se rejoignent au niveau du col entre les cylindres, situé dans le plan des axes des cylindres, pour former une bande de métal qui est extraite en continu vers le bas.
Classiquement, les cylindres sont entraínés en rotation avec des vitesses de rotation respectives sensiblement égales et la bande sort en dessous du col perpendiculairement au plan des axes des cylindres. On connaít déjà, par le document FR-A-2 728 817, une méthode selon laquelle on fait varier la vitesse des cylindres, et donc la vitesse de défilement de bande, en fonction de l'effort d'écartement des cylindres, pour adapter la durée de contact du métal coulé avec les parois des cylindres et donc jouer sur le taux de solidification des peaux solidifiées, afin de maintenir le plus constant possible l'écartement entre les cylindres, encore appelé entrefer. Un tel procédé vise essentiellement à éviter des variations longitudinales d'épaisseur de la bande.
Dans d'autres cas, la bande est maintenue en contact avec un premier cylindre après son passage au col, sur une certaine longueur d'arc, afin d'accroítre la durée du refroidissement de la bande au contact de la paroi froide du cylindre. Il est alors connu, comme le décrit le document JP-A-2 290 651, d'entraíner le deuxième cylindre ( celui au contact duquel la bande ne reste pas) à une vitesse supérieure à celle du premier cylindre, pour tenir compte du fait de la courbure de la bande en dessous du col et de l'épaisseur de la bande coulée. Le cintrage de la bande sur le premier cylindre provoque une variation de la longueur des faces de la bande de telle sorte que la face de la bande située du coté du deuxième cylindre, appelée extrados, a une longueur supérieure à celle de la face située du coté du premier cylindre. En conséquence, sa vitesse linéaire doit donc être supérieure pour éviter l'apparition des fissurations ou des criques sur les peaux de la bande. Le document précité propose de plus de régler la vitesse du deuxième cylindre en fonction des variations d'épaisseur de la bande de manière que la vitesse linéaire de l'extrados de la bande, qui est déterminée par la vitesse périphérique du deuxième cylindre, soit toujours telle que les deux peaux aient la même vitesse angulaire.
Quel que soit le cas, mais en particulier lorsqu'il n'y a plus aucun contact de la bande avec les deux cylindres en dessous du col, des défauts de surface peuvent cependant apparaítre, dûs à des problèmes de variations de vitesse d'entraínement qui ne sont pas identiques pour les deux faces de la bande. Les problèmes ont notamment pour origine les déformations géométriques des cylindres, qui peuvent provoquer, à vitesse de rotation constante, des variations des vitesses périphériques non identiques pour les deux cylindres, et donc des différences entre les vitesses d'entraínement respectives des deux peaux en cours de solidification. De telles différences sont susceptibles de provoquer une dégradation de la qualité de la bande coulée, qui est par exemple sujette à l'apparition de criques, ou encore de dégrader l'état de surface des cylindres suite aux glissements qui peuvent se produire entre une peau solidifiée et la surface du cylindre correspondant.
La présente invention a pour but de résoudre ces problèmes. Elle vise en particulier à réguler la vitesse de rotation des cylindres de manière que leurs vitesses tangentielles au niveau du col soient exactement égales en permanence, malgré les déformations géométriques des cylindres, que ces déformations soient d'origine thermique ou mécanique. Elle vise aussi à éviter l'apparition de contraintes de cisaillement dans la bande, qui pourraient être engendrées par des vitesses tangentielles différentes sur chaque cylindre au niveau du col, et à éviter la dégradation de l'état de surface des cylindres, consécutive à un glissement de la peau de bande sur les cylindres, préjudiciable à la qualité du produit fini.
Avec ces objectifs en vue, l'invention a pour objet un procédé de régulation de la vitesse de rotation des cylindres, lors d'une opération de coulée dans une installation de coulée continue entre cylindres, la dite installation comportant deux cylindres d'axes parallèles définissant entre eux un col situé dans le plan des axes des cylindres, ce procédé étant caractérisé en ce que l'on asservit la vitesse de rotation de chaque cylindre à un paramètre représentatif de sa vitesse tangentielle au col, de manière que les vitesses tangentielles au col des deux cylindres soient égales.
L'invention permet donc d'assurer une exacte égalité des vitesses tangentielles au col des deux cylindres, et donc des vitesses d'entraínement égales pour les deux faces de la bande coulée. Du fait que ces vitesses tangentielles au col ne peuvent pas être pratiquement directement mesurées, l'invention utilise pour déterminer ces vitesses un paramètre qui en est représentatif.
Selon un premier mode de réalisation de l'invention, le paramètre représentatif de la vitesse tangentielle au col est une vitesse tangentielle Vt mesurée en un point de mesure distant du col, la vitesse tangentielle au col étant fonction de la vitesse tangentielle mesurée Vt par la relation : Vtc-Vt=ω*(rc- rt), ou ω est la vitesse angulaire de rotation du cylindre, rc est le rayon au niveau du col et rt est le rayon au point de mesure, (rc-rt) étant déterminé par un calcul de la déformation de la paroi du cylindre entre le point de mesure et le col.
Dans ce mode de réalisation, on calcule donc la vitesse tangentielle au col, à partir de la vitesse tangentielle mesurée à distance du col, en un point où la surface du cylindre est accessible et où une telle mesure est donc pratiquement possible. Pour ce calcul, on utilise un modèle pré-établi des déformations subies par la paroi du cylindre entre le point de mesure et le col. L'homme du métier pourra établir un tel modèle de déformation par une modélisation mathématique, et en se basant sur des résultats expérimentaux de mesures de la déformation de la paroi du cylindre soumis aux conditions de contraintes mécaniques et thermiques rencontrées lors de la coulée. On pourra notamment se reporter au document FR-A-2 726 210, qui expose un procédé de détermination, en continu au cours d'une coulée, de l'entrefer entre les cylindres, à partir de diverses mesures de la position de différents points de la surface du cylindre. A partir des résultats des mesures de vitesse tangentielle à distance du col, et ceci pour chaque cylindre, on peut donc réguler la vitesse de rotation de chaque cylindre de manière que les vitesses tangentielles au col des deux cylindres restent égales.
Toujours selon ce premier mode de réalisation de l'invention, le procédé de régulation comprend les étapes suivantes:
  • (A) - pour chaque cylindre :
  • (a) - On mesure la vitesse périphérique Vt1, respectivement Vt2, du cylindre considéré, en un point de mesure distant du col,
  • (b) - on calcule la déformation de la paroi de ce cylindre entre le point de mesure et le col afin de déterminer la différence rc1-rt1, respectivement rc2-rt2, de longueur des rayons entre le dit point de mesure et le col,
  • (c) - on mesure la vitesse de rotation ω1, respectivement ω2, du cylindre,
  • (d) - on calcule une valeur de la vitesse tangentielle au col par la relation : Vtc1=ω1*(rc1- rt1)+Vt1 , respectivement Vtc2=ω2*(rc2-rt2)+Vt2 , et
  • (B) - on compare les valeurs des vitesses tangentielles au col Vtc1, Vtc2 des deux cylindres et, si la différence n'est pas nulle, on ajuste la vitesse de rotation d'un des deux cylindres pour obtenir l'égalité, pour chaque cylindre, des valeurs calculées des vitesses tangentielles au col Vtc1 et Vtc2.
    • Donc, grâce au procédé, on peut ajuster avec précision, au cours du processus de fabrication, les vitesses de rotation de chaque cylindre s'il apparaít une dérive pour obtenir ainsi un produit de qualité uniforme.
    Selon un deuxième mode de réalisation, le paramètre représentatif de la différence des vitesses tangentielles au col de chaque cylindre est élaboré à partir de la mesure d'un écart de couple entre la valeur des couples d'entraínements respectifs de chaque cylindre. Plus précisément, on utilise alors un paramètre représentant la différence entre les couples d'entraínement des deux cylindres. En pratique, chaque cylindre étant généralement entraíné en rotation par un moteur électrique spécifique, on utilisera préférentiellement une mesure de l'intensité I1 et I2 du courant électrique de chaque moteur , des variations de la différence des valeurs des intensités des deux moteurs étant représentatives de variations de la différence entre les couples d'entraínement des deux cylindres.
    Le principe de cette deuxième variante de réalisation est basé sur l'explication suivante :
    Au cours de la coulée, les deux cylindres sont normalement entraínés à des vitesses de rotation respectives telles que leurs vitesses linéaires périphériques soient égales. Il se peut que les couples d'entraínement ne soient cependant pas égaux, du fait par exemple des caractéristiques propres de la chaíne cinématique d'entraínement de chaque cylindre. Par exemple, des caractéristiques d'inertie ou de frottement différentes pour les deux cylindres peuvent faire que les couples moteurs soient différents pour obtenir des vitesses égales. En cours de coulée, la vitesse tangentielle au col d'un cylindre détermine la vitesse de la peau de la bande solidifiée au contact de ce cylindre. Si les vitesses tangentielles au col des deux cylindres sont égales, l'un quelconque des cylindres n'a pas d'influence sur l'autre, du point de vue de la vitesse et du couple d'entraínement en rotation. Par contre, si la vitesse tangentielle d'un premier des cylindres tend à être supérieure à celle du deuxième cylindre, le premier cylindre exerce un effort d'entraínement de la bande qui se transmet à l'autre cylindre par la matière de la bande qui est solidifiée au moins partiellement au niveau du col. Le deuxième cylindre se trouve alors en quelque sorte entraíné par frottement par le premier cylindre, via la bande coulée. Il en résulte une diminution du couple propre nécessaire à l'entraínement en rotation du deuxième cylindre, corrélativement avec une augmentation du couple moteur du premier cylindre.
    Dans son deuxième mode de mise en oeuvre, le procédé selon l'invention exploite l'écart des couples ainsi créé, c'est à dire la variation de la part de chaque couple par rapport à la somme des couples moteurs des deux cylindres, comme paramètre représentatif d'une différence entre les vitesses tangentielles au col des deux cylindres.
    Pour réaliser ce second mode de réalisation de l'invention, le procédé comprend, dans une première variante, les étapes suivantes:
    • on mesure l'intensité I1 et I2 des courants qui alimentent respectivement les moteurs d'entraínement des deux cylindres,
    • on calcule la différence des courants I1-I2,
    • on compare la différence des courants I1-I2 à une valeur de réglage δi, et si la différence n'est pas nulle, on applique aux vitesses de rotation des deux cylindres une correction déterminée à partir de l'écart entre I1-I2 et δi.
    Selon cette variante, il est alors possible de réguler la vitesse de rotation des cylindres de manière que l'écart des couples reste constant et égal à un écart de référence, défini par exemple par des mesures de couples effectuées à vide, c'est à dire hors coulée, dans des conditions assurant des vitesses tangentielles au col égales pour les deux cylindres.
    Pour réaliser également ce second mode de réalisation de l'invention, on peut aussi effectuer, selon une deuxième variante, les étapes suivantes :
    • on mesure l'intensité I1 et I2 des courants qui alimentent respectivement les moteurs d'entraínement des deux cylindres,
    • on calcule la somme I1+I2,
    • on calcule les ratios I1/(I1+I2) et I2/(I1+I2),
    • on compare les deux ratios à une valeur de réglage pour caractériser l'importance de la dérive de chaque courant I1 et I2, en conséquence de quoi, on ajuste la vitesse de rotation de chaque cylindre 1 et 2.
    D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaítront dans la description qui va suivre de deux modes de réalisation de l'invention.
    On se reportera également aux dessins annexés dans lesquels :
    • la figure 1 est une vue schématique en perspective d'une installation de coulée continue entre cylindres de bandes minces en acier, de type connu en soi, montrant une implantation possible des capteurs de mesure de la vitesse tangentielle des cylindres, pour la mise en oeuvre du premier mode de réalisation ;
    • la figure 2 est une vue schématique en coupe de la zone de l'espace de coulée, illustrant la formation des peaux solidifiées et leur jonction au niveau du col ;
    • la figure 3 est une vue schématique de l'installation montrant un circuit de régulation utilisé pour la mise en oeuvre du deuxième mode de réalisation.
    L'installation de coulée continue représentée figure 1 comporte un châssis 3 supportant un cylindre 1 qui tourillonne dans des paliers liés au châssis 3. Le cylindre 1 est entraíné en rotation par un moteur électrique d'entraínement 10. Un cylindre 2, d'axe sensiblement parallèle au cylindre 1, tourillonne également dans des paliers liés à un support mobile 4, le dit support étant guidé en translation sur le châssis 3, dans une direction transversale à l'axe des cylindres. Le cylindre 2 est également entraíné en rotation par un moteur électrique d'entraínement 11. Des vérins, qui ne sont pas représentés et qui sont liés au support mobile 4, permettent de fournir un effort de réaction contraire à la poussée générée par le produit coulé sur chaque cylindre.
    Comme le montre la figure 2, le métal en fusion 7 est déversé entre les cylindres 1 et 2 et se solidifie au contact des parois refroidies de chaque cylindre. Des peaux 5 et 6 de métal solidifié se forment et se rejoignent au niveau du col 8, situé dans le plan des axes des cylindres 1 et 2. La bande de métal 9 ainsi formée est ensuite extraite en continu vers le bas, entraínée par la rotation des cylindres 1 et 2.
    On recherche à maintenir la vitesse de rotation de chaque cylindre de sorte que leurs vitesses tangentielles soient égales. Mais, pendant le processus de coulée continue, les cylindres se dilatent sous l'effet de la chaleur. La déformation qui en résulte pour une zone donnée de la surface du cylindre est variable au cours de la rotation, du fait qu'il y a échauffement lorsque cette zone est en contact avec le métal coulé, et refroidissement par ailleurs, provoquant ainsi, à vitesse de rotation égale, des variations significatives de la vitesse tangentielle.
    On asservit la vitesse de rotation de chaque cylindre à un paramètre représentatif de la différence des vitesses tangentielles au col de chaque cylindre pour s'affranchir de telles variations.
    Selon le premier mode de réalisation de l'invention, ce paramètre représentatif est une vitesse périphérique Vt1, Vt2 qui est mesurée sur chaque cylindre en un point de mesure A, B, distant du col. Par exemple, les vitesses périphériques Vt1 et Vt2 pourront être mesurées par des dispositifs de mesure à rayon laser 21, 22.
    Pour chaque cylindre, on mesure la vitesse périphérique Vt et on calcule la vitesse Vtc par la relation suivante : Vtc-Vt=ω*(rc-rt), ou ω est la vitesse de rotation du cylindre, rc est le rayon au niveau du col et rt est le rayon au point de mesure choisi.
    La différence des rayons (rc-rt) est déterminée par un calcul de la déformation de la paroi du cylindre, basé sur des résultats expérimentaux de mesure et une modélisation de la déformation du cylindre.
    Dans la mesure où la dite modélisation permet de déterminer les variations de déformation sur toute la périphérie du cylindre, la mesure de vitesse périphérique pourra être effectuée en tout point accessible en cours de coulée, par exemple à 135° du col comme représenté figures 1 et 2, ou encore à 180° du col.
    Ensuite, après avoir mesuré le paramètre représentatif pour chaque cylindre 1 et 2, on élabore les consignes de vitesse tangentielle calculées pour réguler la vitesse de rotation de manière que les vitesses tangentielles au col soient égales.
    La figure 3 présente un autre mode de réalisation dans lequel le paramètre représentatif est une différence des vitesses tangentielles au col de chaque cylindre, élaborée à partir de la mesure d'un écart de couple entre la valeur des couples des moteurs d'entraínements 10 et 11 de chaque cylindre.
    L'installation de coulée continue comporte des moyens de mesure 12 et 13, tel que des capteurs de courant à effet Hall, qui mesurent les intensités I1 et I2 des courants respectifs des moteurs d'entraínement 10 et 11. Les valeurs mesurées des courants I1 et I2 sont des images des valeurs des couples fournis par chaque moteur 10, 11 et donc des couples d'entraínement des cylindres.
    En conséquence, dans la mesure où les cylindres ont sensiblement le même diamètre, l'apparition d'une différence importante entre les courants mesurés I1 et I2 signale un déséquilibre des couples d'entraínement.
    Les valeurs mesurées des courants I1 et I2 sont introduites dans un circuit de régulation 14 qui permet d'appliquer, à chaque cylindre, une correction sur des consignes prédéterminées de vitesse.
    Ce circuit de régulation comprend un soustracteur 15 permettant d'obtenir I1-I2. Ensuite, un soustracteur 16 soustrait à la sortie du soustracteur 15 une valeur de réglage δi prédéterminée. La détermination d'une telle valeur de réglage δi est nécessaire pour tenir compte du fait que, même dans des conditions idéales où les vitesses au col seraient égales et où la force d'entraínement des deux peaux solidifiées seraient aussi égales, une différence entre les intensités I1 et I2 peut exister, du fait que les caractéristiques des chaines cinématiques des deux cylindres ne peuvent être pratiquement absolument identiques.
    La valeur de réglage δi est par exemple déterminée avant la coulée, par une mesure à vide, c'est à dire hors coulée, des intensités I1 et I2 de chaque moteur, dans des conditions telles que les vitesse tangentielles aux cols soient égales. On pourra par exemple procéder à cette mesure en pressant entre les cylindres une bande, par exemple en caoutchouc suffisamment résistant, et en entraínant les cylindres en rotation, recréant ainsi des conditions proches des conditions de coulée mais sans être soumis à des fluctuations dues à des déformations thermiques des cylindres.
    La sortie du soustracteur 16 est reliée à un régulateur 19 qui fournit un signal de correction ΔV à deux comparateurs 17, 18. Ces comparateurs reçoivent également un signal de consigne de vitesse V0, correspondant à la vitesse moyenne V souhaitée de la bande.
    Le comparateur 17 est un soustracteur qui détermine la vitesse de rotation V1 du premier cylindre en soustrayant la correction de vitesse ΔV à la consigne V0. Le comparateur 18 est un additionneur qui détermine la vitesse de rotation V2 du deuxième cylindre en additionnant la correction de vitesse ΔV à la consigne V0. Ainsi la correction de vitesse agit sur les deux cylindres dans des sens opposés, sans modification de la vitesse moyenne souhaitée.
    En cours de coulée, divers phénomènes propres au processus de coulée peuvent entraíner des modifications de l'équilibrage optimal des couples d'entraínement des cylindres. Pour en tenir compte, on pourra aussi déterminer un δi initial par des mesures des intensités I1 et I2 effectuées en début de coulée, lors des premiers tours des cylindres, en considérant alors que les vitesses tangentielles au col sont égales. Par la suite, en cours de coulée, la valeur de δi pourra être corrigée et optimisée en tenant compte des mesures de I1, I2 et de leurs évolutions, en traitant ces données de manière statistique. La valeur de de réglage δi pourra aussi être corrigée manuellement ou automatiquement, en fonction de la détection éventuelle de criques ou autres défauts apparaissant sur la bande.
    Le circuit de régulation 14 calcule ainsi deux valeurs corrigées V1 et V2 de la vitesse de rotation, tenant compte d'un écart entre δi et I1-I2.
    Les valeurs des consignes de vitesses V1 et V2 ainsi calculées, présentes sur les sortie respectives de l'additionneur 18 et du soustracteur 17, sont envoyées à chaque moteur 10 et 11 afin d'équilibrer au mieux les couples de chacun des moteurs 10 et 11.
    Selon une variante de réalisation, au lieu de comparer la différence des intensités mesurées à une valeur de réglage δi, on pourra de manière équivalente, calculer la somme I1+I2, les ratios I1/(I1+I2), I2/(I1+I2) et comparer ces ratios à des valeurs prédéterminées. Dans ce cas, les différents ratios représentent la part de chaque moteur d'entraínement dans la puissance globale nécessaire à l'entraínement de la bande à la vitesse de coulée V.
    L'invention n'est pas limitée au mode de réalisation qui a été décrit ci-dessus uniquement à titre d'exemple.
    En particulier, la valeur des couples d'entraínement de chaque cylindre pourrait être déterminée par d'autres moyens que les capteurs de mesure des intensités des moteurs, par exemple par des capteurs de couple placés directement sur les arbres des d'entraínement des cylindres.
    Egalement, la mesure de vitesse périphérique, dans le cas du premier mode de réalisation de l'invention, pourra être effectuée par des moyens autres que le capteur à rayon laser, mais cependant des capteurs de mesure sans contact.

    Claims (10)

    1. Procédé de régulation de la vitesse de rotation des cylindres, lors d'une opération de coulée dans une installation de coulée continue entre cylindres, la dite installation comportant deux cylindres (1, 2) d'axes parallèles définissant entre eux un col (8) situé dans le plan des axes des cylindres, caractérisé en ce que l'on asservit la vitesse de rotation de chaque cylindre à un paramètre représentatif de la différence des vitesses tangentielles au col (Vtc1, Vtc2)de chaque cylindre, de manière que les vitesses tangentielles au col des deux cylindres soient égales.
    2. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que le paramètre représentatif de la différence des vitesses tangentielles au col de chaque cylindre est une différence des vitesses périphériques mesurées (Vt), pour chaque cylindre, en un point de mesure (A, B) distant du col, la vitesse tangentielle au col (Vtc) étant fonction, pour chaque cylindre, de la vitesse périphérique mesurée (Vt) par la relation : Vtc-Vt=ω*(rc-rt), où ω est la vitesse de rotation du cylindre, rc est le rayon au niveau du col et rt est le rayon au point de mesure, (rc-rt) étant déterminé par un calcul de la déformation de la paroi du cylindre entre le point de mesure et le col.
    3. Procédé selon la revendication 2 caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes:
      (A) - pour chaque cylindre :
      (a) - On mesure la vitesse périphérique (Vt1, respectivement Vt2) du cylindre (1, 2), en un point de mesure (A, B) distant du col,
      (b) - on calcule la déformation de la paroi du cylindre (1, 2) entre le point de mesure (A, B) et le col (8) afin de déterminer la différence de rayon (rc1-rt1, respectivement rc2-rt2),
      (c) - on mesure la vitesse de rotation (ω1, respectivement ω2) du cylindre,
      (d) - on calcule une valeur de la vitesse tangentielle au col par la relation : Vtc1=ω1*(rc1- rt1)+Vt1 , respectivement Vtc2=ω2*(rc2-rt2)+Vt2 , et
      (B) - on compare les valeurs calculées des vitesses tangentielles au col (Vtc1, respectivement (Vtc2) et si la différence n'est pas nulle, on ajuste la vitesse de rotation d'un des deux cylindres pour obtenir l'égalité, pour chaque cylindre, des valeurs calculées des vitesses tangentielles au col (Vtc1) et (Vtc2).
    4. Procédé selon la revendication 2 caractérisé en ce que l'on utilise un dispositif laser (21, 22) pour mesurer la valeur du paramètre représentatif en un point de mesure distant du col.
    5. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce pour déterminer la différence de longueur des rayons entre le point de mesure et le col, on utilise un modèle de calcul de la déformation du cylindre élaboré à partir de courbes expérimentales des déformations de la génératrice du cylindre entre le point de mesure et le col.
    6. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que le paramètre représentatif de la différence des vitesses tangentielles au col de chaque cylindre est élaboré à partir de la mesure d'un écart de couple entre la valeur des couples d'entraínement respectifs de chaque cylindre.
    7. Procédé selon la revendication 6 caractérisé en ce que la valeur des couples est déterminée à partir de la mesure de l'intensité (I1, I2) des courants respectifs de chaque moteur d'entraínement des cylindres (10) et (11).
    8. Procédé selon la revendication 7 caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes:
      on mesure l'intensité (I1) et (I2) des courants qui alimentent les moteurs d'entraínement des cylindres (1, 2),
      on calcule la différence des courants (I1-I2),
      on compare la différence des courants (I1-I2) à une valeur de réglage (δi), et si la différence n'est pas nulle, on applique aux vitesses de rotation des deux cylindres une correction déterminée à partir de l'écart entre (I1-I2) et (δi).
    9. Procédé selon la revendication 7 caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes:
      on mesure l'intensité (I1) et (I2) des courants qui alimentent les moteurs d'entraínement des cylindres (1) et (2),
      on calcule la somme (I1+I2),
      on calcule les ratios (I1/(I1+I2)) et (I2/(I1+I2)),
      on compare les deux ratios à une valeur de réglage pour caractériser l'importance de la dérive de chaque courant (I1) et (I2), en conséquence de quoi on ajuste la vitesse de rotation de chaque cylindre (1) et (2).
    10. Procédé selon l'une des revendications 8 ou 9, caractérisé en ce que la valeur de réglage est ajustable au cours du processus de coulée continue.
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