EP0913218B1 - Procédé et installation de coulée de bandes minces sur un ou entre deux cylindres - Google Patents

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EP0913218B1
EP0913218B1 EP98402544A EP98402544A EP0913218B1 EP 0913218 B1 EP0913218 B1 EP 0913218B1 EP 98402544 A EP98402544 A EP 98402544A EP 98402544 A EP98402544 A EP 98402544A EP 0913218 B1 EP0913218 B1 EP 0913218B1
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EP
European Patent Office
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channel
roll
channels
rolls
circulation
Prior art date
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Expired - Lifetime
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EP98402544A
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German (de)
English (en)
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EP0913218A1 (fr
Inventor
Jean-Marie Pelletier
Yves Grandgenevre
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Thyssen Stahl AG
USINOR SA
Original Assignee
Thyssen Stahl AG
USINOR SA
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Publication date
Application filed by Thyssen Stahl AG, USINOR SA filed Critical Thyssen Stahl AG
Publication of EP0913218A1 publication Critical patent/EP0913218A1/fr
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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
    • B22D11/16—Controlling or regulating processes or operations
    • 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
    • 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
    • B22D11/0637—Accessories therefor
    • B22D11/068—Accessories therefor for cooling the cast product during its passage through the mould surfaces
    • B22D11/0682—Accessories therefor for cooling the cast product during its passage through the mould surfaces by cooling the casting wheel

Definitions

  • the invention relates to the continuous casting of metals in the form of strips. metallic by direct solidification of liquid metal on one or between two cylinders rotated.
  • the cylinders used on the casting installations implementing this process generally consist of a core ensuring the mechanical resistance of the cylinder and its drive in rotation, and by a ferrule surrounding this heart.
  • This ferrule is made a material that is a good conductor of heat, such as copper or one of its alloys. It's at its contact that the poured liquid metal should solidify, and it should therefore be energetically internally cooled.
  • a cooling fluid generally water, flows under pressure inside channels drilled in the thickness of the shell, in parallel to the axis of the cylinder. These channels are connected at their ends to supply conduits and return formed, for example, in the heart of the cylinder.
  • the channel section of cooling and their distribution in the shell are determined so as to ensure sufficient fluid flow to ensure sufficient heat extraction from the liquid metal, as well as a homogeneous distribution of the cooling on the around the cylinder.
  • Such cylinders are described, in particular, in documents EP-A-0 428 464, EP-A-0 499 562 and EP-A-0 650 789.
  • the cooling channels have a diameter of the order of 10 to 15 mm. This diameter can be increased, up to approximately 20 mm, if rods are inserted which, in reducing the useful section of these enlarged channels, make it possible to confine the flows in portions of the channels close to the outer surface of the shell.
  • a diameter of the order of 10 to 15 mm can be increased, up to approximately 20 mm, if rods are inserted which, in reducing the useful section of these enlarged channels, make it possible to confine the flows in portions of the channels close to the outer surface of the shell.
  • such an arrangement described in the document EP-A-0 499 562 makes it possible to increase the heat exchange surface between the fluid and the ferrule as well as the ease of drilling the channels, without requiring change the speed and flow of the coolant.
  • the homogeneity of the cooling of the ferrule is all the better as the distance separating two neighboring channels is lower, therefore the number of channels is higher.
  • the number of channels to be provided in the shell depends in particular on the diameter of the cylinder, which can be of the order of 500 to 1500 mm. In practice, a number of 100 to 200 channels is usual.
  • Homogeneous cooling of the shell is a necessary condition for the tape is free from defects.
  • the external surface of the shell present on the width of the cylinder an abnormally high temperature facing this channel.
  • Solidification tape is not done as quickly as it should be, and this gives locally on the surface of the strip a brittleness which can cause the appearance of cracks cross. Blockage of a canal may occur due to progressive scaling of the channels if the cooling water is insufficiently demineralized, or of an accumulation of various impurities which it brought there.
  • the object of the invention is to provide operators operating a machine continuous casting of bands on a cylinder or between two cylinders a means of controlling during casting the good condition of the cooling channels of each of the cylinders.
  • the invention relates to a process for manufacturing thin strips metallic by solidification of liquid metal on the surface of a rotating cylinder or between the surfaces of two cylinders with horizontal axes rotated in opposite directions, the or said cylinders each comprising in the vicinity of their surface a multiplicity of channels through which a coolant flows, characterized in that, for each of said rotating cylinders, its temperature is punctually continuously measured surface in an area where its surface is in the open air, we determine the moments at which said measurement zone is opposite one of said channels, and from this measurement is deduced assessment of the quality of the circulation of said cooling fluid in said channel.
  • the subject of the invention is also an installation for continuously casting strips metallic by solidification of liquid metal on the surface of a rotating cylinder or between the surfaces of two cylinders with horizontal axes rotated in opposite directions, the or said cylinders each comprising in the vicinity of their surface a multiplicity of channels traversed by a cooling fluid, characterized in that it comprises, for each of said cylinders, at least one instrument for continuously measuring its temperature surface in a point measurement area where said surface is in the open air, means for determining the moments at which said measurement zone faces one of said channels and to identify this channel, and means for deducing, from the measurements and previous determinations, information representative of the quality of the circulation of the cooling fluid in said channel.
  • the invention consists in continuously measuring the temperature of the surface of the ferrule parading in front of a measuring instrument such as an optical pyrometer, to put the measurement at all times in relation to the angular position of the cylinder, and to give the possibility to warn operators when it is observed over several laps of consecutive cylinder an abnormally high temperature of the shell surface for a given angular position of the cylinder corresponding to the presence of a channel cooling below the measurement area.
  • This high temperature is considered a partial or total blockage index of the cooling channel located opposite the zone of the ferrule concerned.
  • the continuous casting installation of thin metal strips shown in the Figure 1 conventionally comprises two cylinders 1, 1 'with horizontal axes kept close from each other and rotated in opposite directions by means not shown.
  • Their lateral surfaces 2, 2 ' fine, where they face each other, a sealed casting space 3 laterally by refractory walls 4 (only one of which is visible in FIG. 1) pressed against the ends of the cylinders 1, 1 '.
  • Above the cylinders 1, 1 ' is a distributor 5 containing the liquid metal 6 to be cast, which is, for example, steel or copper.
  • a pouring nozzle 7 brings the liquid metal 6 into the casting space 3 from distributor 5.
  • solidified skins 11, 11 ′ of metal which, in the example shown (as is generally the case during steel casting), meet at neck 12, i.e. at the level where the cylinders 1, 1 'are closest to each other, to form a strip 13 fully solidified.
  • a means is placed opposite each of the cylinders 1, 1 ' fixed point measurement of the surface temperature "T" of its shell 9, 9 'in an area where this ferrule 9, 9 'is exposed to the open air (i.e. it is not in contact with the metal), preferably mid-width of cylinder 1, 1 '.
  • this means of temperature measurement can be constituted in particular by an optical pyrometer 14, 14 ' which has the advantage of practicing contactless measurement.
  • a means of measuring the contact temperature, such as a thermocouple would theoretically be acceptable, but would have the disadvantage of wearing out during casting, or even deteriorating the surface of the ferrule 9, 9 '.
  • the processing unit 15, 15 ′ stores the results of the measurements made during several consecutive turns. The alarm is only triggered if a temperature "T" deemed excessive (in absolute value, or by comparison with the temperatures "T” measured elsewhere during the same turn) below a channel 10, 10 'given a was observed during, for example, 5 consecutive rounds.
  • the following table 1 illustrates by an example the form that data collection can take and the conclusions that it is possible to draw as to the advisability, at a given moment, of triggering an alarm signaling that a specific channel is obstructed in a durable and dangerous way for the good condition of the shell.
  • the cylinder concerned has 200 channels; the data presented was collected during 7 consecutive rounds.
  • Table 1 the temperatures deemed abnormally high according to this criterion and which can therefore contribute to the triggering of an alarm, are entered in bold type.
  • operators can choose to interrupt the casting to avoid deterioration of the shell, especially since, as we have said, the blockages of cooling channels can lead to the appearance of faults prohibitions on the solidified strip which make it unnecessary to continue casting. If they have any the possibility, operators can also launch actions to try to unblock the concerned channel (s), for example a large and sudden increased coolant pressure.
  • the processing units of data can be directly connected to the bodies allowing to control this unclogging action, so as to trigger them without operator intervention when they are necessary.
  • the invention has been described in the case of its application to the casting of strips thin metal between two cylinders. But it is clearly transposable to case of the casting of metal strips on a single cylinder. Likewise, it can be applied to casting machines where the cooling channels would be provided not to inside the ferrule, but between the ferrule and the cylinder core, or even to machines where the cylinders would not have a separate ferrule from the heart, but a single part.
  • the main thing is that the cylinder (s) have channels near their surface. fluid flow, and that the influence of each channel on the local surface temperature of the cylinder can be discriminated.

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  • Heat Treatments In General, Especially Conveying And Cooling (AREA)

Description

L'invention concerne la coulée continue des métaux sous forme de bandes métalliques par solidification directe de métal liquide sur un ou entre deux cylindres entraínés en rotation.
Les cylindres utilisés sur les installations de coulée mettant en oeuvre ce procédé sont constitués généralement par un coeur assurant la résistance mécanique du cylindre et son entraínement en rotation, et par une virole entourant ce coeur. Cette virole est réalisée en un matériau bon conducteur de la chaleur, tel que le cuivre ou un de ses alliages. C'est à son contact que le métal liquide coulé doit se solidifier, et elle doit donc être énergiquement refroidie intérieurement. A cet effet, un fluide de refroidissement, généralement de l'eau, circule sous pression à l'intérieur de canaux forés dans l'épaisseur de la virole, parallèlement à l'axe du cylindre. Ces canaux sont reliés à leurs extrémités à des conduits d'alimentation et de retour ménagés, par exemple, dans le coeur du cylindre. La section des canaux de refroidissement et leur répartition dans la virole sont déterminés de manière à assurer un débit de fluide suffisant pour garantir une extraction suffisante de la chaleur à partir du métal liquide, ainsi qu'une répartition aussi homogène que possible du refroidissement sur le pourtour du cylindre. De tels cylindres sont décrits, notamment, dans les documents EP-A-0 428 464, EP-A-0 499 562 et EP-A-0 650 789.
Habituellement, au moins pour les cylindres utilisés sur les installations de coulée de bandes d'acier, les canaux de refroidissement ont un diamètre de l'ordre de 10 à 15 mm. Ce diamètre peut être augmenté, jusqu'à environ 20 mm, si on y insère des tiges qui, en diminuant la section utile de ces canaux élargis, permettent de confiner les écoulements dans des portions des canaux proches de la surface extérieure de la virole. Par rapport à l'utilisation de canaux libres de plus petit diamètre, une telle disposition, décrite dans le document EP-A-0 499 562, permet d'augmenter la surface d'échange thermique entre le fluide et la virole ainsi que la facilité du perçage des canaux, sans pour autant nécessiter de modifier la vitesse et le débit du fluide de refroidissement.
L'homogénéité du refroidissement de la virole est d'autant meilleure que la distance séparant deux canaux voisins est plus faible, donc que le nombre de canaux est plus élevé. A cet effet, le nombre de canaux à ménager dans la virole dépend notamment du diamètre du cylindre, qui peut être de l'ordre de 500 à 1500 mm. Dans la pratique, un nombre de 100 à 200 canaux est habituel.
Un refroidissement homogène de la virole est une condition nécessaire pour que la bande coulée soit exempte de défauts. En particulier, s'il arrive qu'un canal se bouche partiellement ou totalement pendant la coulée, la surface externe de la virole présente sur la largeur du cylindre une température anormalement élevée face à ce canal. La solidification de la bande ne s'y effectue donc pas aussi rapidement qu'il le faudrait, et cela confère localement à la surface de la bande une fragilité qui peut provoquer l'apparition de criques transversales. Le bouchage d'un canal peut survenir à cause d'un entartrage progressif des canaux si l'eau de refroidissement est insuffisamment déminéralisée, ou d'une accumulation d'impuretés diverses qu'elle y a amenées. Lorsqu'un tel bouchage survient en conduisant à une augmentation locale très forte de la température de la virole, et qu'on ne peut y remédier, il devient nécessaire d'arrêter la coulée pour éviter une détérioration irréversible de la virole. Celle-ci est une pièce coûteuse, qu'il est important de conserver en bon état aussi longtemps que possible.
Le but de l'invention est de fournir aux opérateurs faisant fonctionner une machine de coulée continue de bandes sur un cylindre ou entre deux cylindres un moyen de contrôler en cours de coulée le bon état des canaux de refroidissement de chacun des cylindres.
A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de fabrication de bandes minces métalliques par solidification de métal liquide sur la surface d'un cylindre en rotation ou entre les surfaces de deux cylindres à axes horizontaux mis en rotation en sens contraires, le ou lesdits cylindres comportant chacun au voisinage de leur surface une multiplicité de canaux parcourus par un fluide de refroidissement, caractérisé en ce que, pour chacun desdits cylindres en rotation, on mesure ponctuellement en continu sa température superficielle dans une zone où sa surface est à l'air libre, on détermine les moments auxquels ladite zone de mesure se trouve face à l'un desdits canaux, et on déduit de ladite mesure une appréciation sur la qualité de la circulation dudit fluide de refroidissement dans ledit canal.
L'invention a également pour objet une installation de coulée continue de bandes métalliques par solidification de métal liquide sur la surface d'un cylindre en rotation ou entre les surfaces de deux cylindres à axes horizontaux mis en rotation en sens contraires, le ou lesdits cylindres comportant chacun au voisinage de leur surface une multiplicité de canaux parcourus par un fluide de refroidissement, caractérisé en ce qu'elle comporte, pour chacun desdits cylindres, au moins un instrument de mesure en continu de sa température superficielle dans une zone de mesure ponctuelle où ladite surface est à l'air libre, des moyens pour déterminer les moments auxquels ladite zone de mesure se trouve face à l'un desdits canaux et pour identifier ce canal, et des moyens pour déduire, à partir des mesures et des déterminations précédentes, des informations représentatives de la qualité de la circulation du fluide de refroidissement dans ledit canal.
Comme on l'aura compris, l'invention consiste à mesurer en continu la température de surface de la virole défilant devant un instrument de mesure tel qu'un pyromètre optique, à mettre à chaque instant la mesure en relation avec la position angulaire du cylindre, et à se donner la possibilité d'avertir les opérateurs lorsqu'on constate sur plusieurs tours de cylindre consécutifs une température anormalement élevée de la surface de la virole pour une position angulaire du cylindre donnée correspondant à la présence d'un canal de refroidissement sous la zone de mesure. Cette température élevée est considérée comme un indice de bouchage partiel ou total du canal de refroidissement situé face à la zone de la virole concernée.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit, faisant référence aux figures annexées suivantes:
  • la figure 1 qui montre schématiquement en coupe transversale une installation de coulée continue de bandes métalliques entre deux cylindres selon l'invention;
  • la figure 2 qui montre des courbes représentatives d'un exemple de mesures de la température de surface d'un des cylindres, réalisées sur l'installation selon l'invention lors de deux tours consécutifs dudit cylindre.
L'installation de coulée continue de bandes minces métalliques représentée sur la figure 1 comporte classiquement deux cylindres 1, 1' à axes horizontaux maintenus proches l'un de l'autre et mis en rotation en sens contraires par des moyens non représentés. Leurs surfaces latérales 2, 2' définissent, là où elles se font face, un espace de coulée 3 obturé latéralement par des parois en réfractaire 4 (dont seule l'une est visible sur la figure 1) plaquées contre les extrémités des cylindres 1, 1'. Au dessus des cylindres 1, 1' se trouve un répartiteur 5 renfermant le métal liquide 6 à couler, qui est, par exemple, de l'acier ou du cuivre. Une busette de coulée 7 amène le métal liquide 6 dans l'espace de coulée 3 à partir du répartiteur 5. Les cylindres 1, 1' sont chacun constitués par un coeur 8, 8' rigide sur lequel agissent les moyens de mise en rotation des cylindres 1, 1', et par une virole 9, 9' fixée rigidement sur le coeur 8, 8'. C'est cette virole 9, 9', réalisée en un matériau bon conducteur de la chaleur tel que le cuivre ou un alliage de cuivre, qui assure la solidification du métal liquide 6 présent dans l'espace de coulée 3. A cet effet, elle comporte dans son épaisseur un nombre "N" de canaux de refroidissement 10, 10' parcourus par un fluide tel que de l'eau, disposés parallèlement à l'axe du cylindre 1, 1', et connectés par leurs extrémités à des moyens d'amenée et d'évacuation du fluide refroidissant, intégrés au coeur 8, 8' (non représentés sur la figure 1). Les canaux 10, 10' sont indépendants les uns des autres. Pour plus de détails concernant la conception des cylindres 1, 1', on pourra se reporter notamment aux documents cités dans le préambule de la demande et qui décrivent des exemples (non limitatifs) de telles conceptions. Au contact des viroles refroidies 9, 9' se forment des peaux solidifiées 11, 11' de métal qui, dans l'exemple représenté (comme c'est généralement le cas lors de la coulée d'acier), se rejoignent au col 12, c'est à dire au niveau où les cylindres 1, 1' sont les plus proches l'un de l'autre, pour former une bande 13 entièrement solidifiée.
Conformément à l'invention, on dispose face à chacun des cylindres 1, 1' un moyen fixe de mesure ponctuelle de la température superficielle "T" de sa virole 9, 9' dans une zone où cette virole 9, 9' est exposée à l'air libre (c'est à dire qu'elle n'est pas au contact du métal), de préférence à mi-largeur du cylindre 1, 1'. Comme représenté, ce moyen de mesure de la température peut être constitué notamment par un pyromètre optique 14, 14' qui a l'avantage de pratiquer une mesure sans contact. Un moyen de mesure de la température avec contact, tel qu'un thermocouple, serait théoriquement acceptable, mais aurait l'inconvénient de s'user au cours de la coulée, voire de détériorer la surface de la virole 9, 9'. De plus, la chaleur dégagée par le frottement du thermocouple contre la virole 9, 9' fausserait le résultat de la mesure. Le résultat de cette mesure ponctuelle de la température superficielle "T" effectuée sur chaque virole 9, 9' est transmis en continu à des unités de traitement 15, 15' affectées chacune à un des cylindres 1, 1'. Ces unités de traitement reçoivent également de la part des dispositifs de mise en rotation des cylindres 1, 1' des informations sur la position angulaire des cylindres 1, 1'. Ces informations permettent de déterminer à quels moments la zone ponctuelle de mesure de la température superficielle "T" de la virole 9, 9' se trouve à l'aplomb d'un canal de refroidissement 10, 10', et également de quel canal de rang "n" (n étant compris entre 1 et N) il s'agit, par rapport à un canal de rang 1 pris arbitrairement comme référence. Il est ainsi possible aux unités de traitement 15, 15' de réunir les informations rendant possible le tracé des courbes 16, 17 des figures 2a et 2b, et éventuellement de les tracer sur des écrans 18, 18' à l'intention des opérateurs chargés du fonctionnement de l'installation.
La courbe de la figure 2a représente partiellement une courbe 16 tracée à partir des données recueillies par l'une des unités de traitement 15, 15'. Cette courbe 16 montre en ordonnées la température "T" de la virole 9, 9' mesurée ponctuellement en continu par le pyromètre 14, 14' pendant un tour complet de rang "x" du cylindre 1, 1' correspondant. A l'aide des données transmises par le dispositif de mise en rotation du cylindre 1, 1' sur la position angulaire du cylindre 1, 1', il est possible de déterminer à quels moments la température mesurée T correspond à celle d'une zone de la virole 9, 9' située à l'aplomb d'un canal de refroidissement 10, 10' de rang donné. On peut ainsi graduer l'axe des abscisses de la figure 2a avec les rangs des canaux de refroidissement 10, 10' en question. Dans l'exemple représenté sur la figure 2a, la courbe 16 montre que pendant ce tour de rang "x":
  • la température superficielle "T" de la virole 9, 9' dans la zone considérée a oscillé généralement autour d'une valeur moyenne Tmoy; elle était légèrement inférieure à Tmoy dans les zones situées sensiblement face à la plupart des canaux de refroidissement 10, 10' et légèrement supérieure à Tmoy entre lesdites zones; ces hétérogénéités tolérables de la température superficielle "T" de la virole 9, 9' sont dues à la plus ou moins grande distance des zones considérées par rapport aux canaux 10, 10';
  • mais dans des zones encadrant l'aplomb des canaux de rang "n" et "n+3", la température "T" a pris une valeur nettement supérieure à Tmoy; cela est l'indice que dans ces deux canaux, la circulation du fluide de refroidissement ne s'effectuait plus normalement au moment de la mesure, à la suite d'un bouchage partiel ou total de leur section.
La courbe 17 de la figure 2b est équivalente à la courbe 16 de la figure 2a, mais elle est tracée pour le tour de rang "x+1" du même cylindre 1, 1'. Par rapport à la courbe 16 tracée pour le tour précédent de rang "x", on note:
  • que la température moyenne Tmoy autour de laquelle oscillait normalement la température superficielle "T" de la virole 9, 9' lors du tour de rang "x+1" n'a pas été très sensiblement différente de ce qu'elle était au tour de rang "x";
  • que la température "T" mesurée à l'aplomb du canal de rang "n" a encore augmenté, et que face à des canaux voisins de rangs "n-1" et "n+1", la température "T" a commencé également à devenir anormalement élevée; cela est l'indice que dans l'espace de temps séparant les deux mesures, la circulation du fluide de refroidissement dans le canal de rang "n" ne s'est pas améliorée, et que l'effet de ce défaut dans le refroidissement de la virole 9, 9' se faisait sentir sur une plage de largeur croissante;
  • et que la température "T" mesurée à l'aplomb du canal de rang "n+3" est revenue à une valeur plus proche de Tmoy; cela est l'indice que dans l'espace de temps séparant les deux mesures, la circulation du fluide de refroidissement dans le canal de rang "n+3" s'est améliorée, par exemple parce que les impuretés qui la gênaient lors du tour de rang "x" ont pu être entraínées par le courant de fluide refroidissant.
On peut prévoir que l'unité de traitement 15, 15' déclenche une alarme signalant le fonctionnement anormal d'un canal 10, 10' dès que la température "T" de la virole 9, 9' mesurée à son aplomb excède une valeur prédéterminée dont on considère qu'elle ne doit pas être durablement dépassée sous peine d'une détérioration de la virole 9, 9'. On peut également prévoir de calculer après chaque tour du cylindre 1, 1' la moyenne des températures "T" qui ont été mesurées face aux N canaux 10, 10', et de déclencher une alarme si une ou plusieurs de ces températures "T" excèdent cette moyenne de, par exemple, 20°C ou davantage. En variante, afin d'éviter autant que possible de déclencher des alarmes injustifiées en cas de bouchage seulement temporaire d'un canal 10, 10', on peut également prévoir que l'unité de traitement 15, 15' conserve en mémoire les résultats des mesures effectuées pendant plusieurs tours consécutifs. L'alarme n'est alors déclenchée que si une température "T" jugée excessive (en valeur absolue, ou par comparaison avec les températures "T" mesurées ailleurs lors du même tour) à l'aplomb d'un canal 10, 10' donné a été constatée lors de, par exemple, 5 tours consécutifs.
Le tableau 1 suivant illustre par un exemple la forme que peut revêtir la collecte des données et les conclusions qu'il est possible d'en tirer quant à l'opportunité, à un instant donné, de déclencher une alarme signalant qu'un canal précis est obstrué d'une manière durable et dangereuse pour le bon état de la virole. Le cylindre concerné comporte 200 canaux; les données présentées ont été recueillies pendant 7 tours consécutifs. On a choisi de déclencher une alarme lorsque la température superficielle du cylindre mesurée à l'aplomb d'un canal donné lors d'un tour donné a, lors de 5 tours consécutifs, dépassé de 20°C au moins la température moyenne mesurée dans les 200 canaux lors du tour correspondant. Dans le tableau 1, les températures jugées anormalement élevées selon ce critère et pouvant, de ce fait, contribuer au déclenchement d'une alarme, sont inscrites en caractères gras.
Figure 00060001
Dans cet exemple, il a été mesuré à l'aplomb du canal 25 pendant 5 tours consécutifs (63 à 67) une température dépassant de plus de 20°C la température moyenne mesurée pendant chacun des tours correspondants. En conséquence, une alarme a été déclenchée à l'issue du tour 67 pour signaler un bouchage probable au moins partiel du canal 25. Le fait que la température mesurée augmentait de façon continue entre les tours 61 et 67 est l'indice que ce bouchage risque d'aller en s'aggravant et de détériorer définitivement le cylindre si la coulée continue dans ces conditions. En revanche, à l'aplomb du canal 28, une température excessive n'a été mesurée que pendant 3 tours consécutifs, à l'issue desquels la température est revenue à un niveau normal. Cela est l'indice que le bouchage du canal 28 qui a pu provoquer cette augmentation de température n'a pas persisté, et qu'il était donc inutile de déclencher une alarme à cause de lui.
Pour plus de sécurité, on peut prévoir d'installer face à chaque cylindre 1, 1' une pluralité de pyromètres 14, 14' (ou d'autres moyens de mesure de la température). On peut ainsi espérer détecter les bouchages des canaux 10, 10' avec une meilleure précision.
Bien entendu, sans sortir de l'esprit de l'invention, d'autres méthodes de traitement des données recueillies pourraient être utilisées, pourvu qu'elles permettent de conclure avec une bonne fiabilité, à partir des températures mesurées, que le fluide de refroidissement ne circule pas correctement dans un canal donné, et que cela peut être dommageable pour l'intégrité de la virole et également pour la qualité de la bande coulée.
Lorsqu'une alarme a été déclenchée, les opérateurs peuvent choisir d'interrompre la coulée pour éviter une détérioration de la virole, d'autant que, comme on l'a dit, les bouchages de canaux de refroidissement peuvent entraíner l'apparition de défauts rédhibitoires sur la bande solidifiée qui rendent inutile la poursuite de la coulée. S'ils en ont la possibilité, les opérateurs peuvent également lancer des actions visant à tenter de déboucher le ou les canaux concernés, par exemple une importante et soudaine augmentation de la pression du fluide de refroidissement. Les unités de traitement des données peuvent être directement connectées aux organes permettant de commander cette action de débouchage, de manière à les déclencher sans intervention des opérateurs quand elles s'avèrent nécessaires.
L'invention a été décrite dans le cas de son application à la coulée de bandes minces métalliques entre deux cylindres. Mais elle est transposable de manière évidente au cas de la coulée de bandes métalliques sur un seul cylindre. De même, on peut l'appliquer à des machines de coulée où les canaux de refroidissement seraient ménagés non pas à l'intérieur de la virole, mais entre la virole et le coeur du cylindre, voire à des machines où les cylindres ne comporteraient pas de virole séparée du coeur, mais une pièce unique. L'essentiel est que le ou les cylindres comportent au voisinage de leur surface des canaux de refroidissement parcourus par un fluide, et que l'influence de chaque canal sur la température superficielle locale du cylindre puisse être discriminée.

Claims (5)

  1. Procédé de fabrication de bandes minces métalliques par solidification de métal liquide sur la surface d'un cylindre en rotation ou entre les surfaces de deux cylindres à axes horizontaux mis en rotation en sens contraires, le ou lesdits cylindres comportant chacun au voisinage de leur surface une multiplicité de canaux parcourus par un fluide de refroidissement, caractérisé en ce que, pour chacun desdits cylindres en rotation, on mesure ponctuellement en continu sa température superficielle dans une zone où sa surface est à l'air libre, on détermine les moments auxquels ladite zone de mesure se trouve face à l'un desdits canaux, et on déduit de ladite mesure une appréciation sur la qualité de la circulation dudit fluide de refroidissement dans ledit canal.
  2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on déduit ladite appréciation sur la qualité de la circulation dudit fluide de refroidissement dans ledit canal à partir d'une pluralité de mesures de la température superficielle du cylindre à l'aplomb dudit canal réalisées lors de plusieurs tours consécutifs du cylindre.
  3. Installation de coulée continue de bandes métalliques (13) par solidification de métal liquide (6) sur la surface d'un cylindre en rotation ou entre les surfaces (2, 2') de deux cylindres (1, 1') à axes horizontaux mis en rotation en sens contraires, le ou lesdits cylindres (1, 1') comportant chacun au voisinage de leur surface (2, 2') une multiplicité de canaux (10, 10') parcourus par un fluide de refroidissement, caractérisé en ce qu'elle comporte, pour chacun desdits cylindres (1, 1'), au moins un instrument de mesure en continu de sa température superficielle dans une zone de mesure ponctuelle où ladite surface (2, 2') est à l'air libre, des moyens pour déterminer les moments auxquels ladite zone de mesure se trouve face à l'un desdits canaux (10, 10') et pour identifier ce canal (10, 10'), et des moyens (15, 15') pour déduire, à partir des mesures et des déterminations précédentes, des informations représentatives de la qualité de la circulation du fluide de refroidissement dans ledit canal (10, 10').
  4. Installation selon la revendication 3, caractérisée en ce que ledit instrument de mesure de la température superficielle du cylindre est un instrument de mesure sans contact tel qu'un pyromètre optique (14, 14').
  5. Installation selon la revendication 3 ou 4, caractérisée en ce que lesdits moyens (15, 15') pour déduire des informations représentatives de la qualité de la circulation du fluide de refroidissement dans ledit canal (10, 10') sont connectés à des moyens pour exécuter des actions visant à améliorer ladite circulation.
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