FR2459095A1 - IMPROVEMENTS IN PROCESSES FOR MONITORING THE CONTINUOUS CASTING OF METALS, IN PARTICULAR STEEL - Google Patents

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Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN PROCEDE OU L'ON ENREGISTRE DES OSCILLATIONS IMPRIMEES A LA LINGOTIERE POUR LES APPROCHER AU MIEUX D'UN SPECTRE IDEAL. LE PROCEDE EST CARACTERISE EN CE QUE ON SELECTIONNE UNE BANDE DE FREQUENCE U DANS LE MOUVEMENT DE LA LINGOTIERE 3 ET UNE BANDE DE FREQUENCE R DANS LE DISPOSITIF COMMANDANT L'OSCILLATION, CES BANDES DE FREQUENCE ETANT AFFECTEES DE COEFFICIENTS CORRECTEURS POUR OBTENIR DES BANDES U ET R, PUIS ON DETERMINE LES VARIATIONS CONTINUES OU PERIODIQUES DE UR ET PROPORTIONNELS A U-R POUR CONSTATER SI CES VALEURS S'ECARTENT DES VALEURS DE REFERENCE, ET CONTROLER AINSI L'ETAT MECANIQUE DE LA TRANSMISSION ENTRE LE DISPOSITIF COMMANDANT L'OSCILLATION ET LA LINGOTIERE. APPLICATION A L'APPRECIATION DES OSCILLATIONS PARASITES D'UNE LINGOTIERE.THE INVENTION RELATES TO A PROCESS IN WHICH LINGOTIER-PRINTED OSCILLATIONS ARE RECORDED TO APPROACH THEM TO THE BEST OF AN IDEAL SPECTRUM. THE PROCESS IS CHARACTERIZED IN THAT ONE SELECTS A FREQUENCY BAND U IN THE MOVEMENT OF THE LINGOTIER 3 AND A FREQUENCY BAND R IN THE DEVICE CONTROLLING THE OSCILLATION, THESE FREQUENCY BANDS BEING ALLOCATED WITH CORRECTOR COEFFICIENTS AND TO OBTAIN U BANDS AND R, THEN WE DETERMINE THE CONTINUOUS OR PERIODIC VARIATIONS OF UR AND PROPORTIONAL TO UR TO CHECK IF THESE VALUES DIFFER FROM THE REFERENCE VALUES, AND THUS CHECK THE MECHANICAL STATE OF THE TRANSMISSION BETWEEN THE DEVICE CONTROLLING THE OSCILLATION AND THE LINGOTIER. APPLICATION TO THE ASSESSMENT OF PARASITIC OSCILLATIONS OF LINGOTIER.

Description

La présente invention se rapporte à des perfectionnements aux procédés de contrôle de la coulée continue des métaux, et notamment de l'acier. The present invention relates to improvements in processes for controlling the continuous casting of metals, and in particular of steel.

La même demanderesse a déjà décrit un procédé pour améliorer le contrôle du processus de coulée continue des métaux, dans lequel la surface supérieure du métal liquide dans la lingotière est recouverte d'une poudre de protection de composition appropriée ; dans ce procédé, on enregistre les oscillations parasites de la lingotière, dont on compare le spectre, lequel est représentatif des forces de frottement entre lingot et lingotière avec un autre spectre considéré comme idéal et l'on modifie les paramètres de la coulée, de manière à ce que le spectre réel se rapproche le plus possible du spectre idéal ; à ce moment, la lubrification de la lingotière est consi dégrée comme satisfaisante. The same applicant has already described a method for improving the control of the process of continuous casting of metals, wherein the upper surface of the liquid metal in the mold is covered with a protective powder of appropriate composition; in this process, parasitic oscillations of the mold are recorded, the spectrum of which is compared, which is representative of the friction forces between ingot and ingot mold with another spectrum regarded as ideal, and the parameters of the casting are modified in such a way that that the real spectrum is as close as possible to the ideal spectrum; at this time, the lubrication of the mold is considered to be satisfactory.

Or, il a été constaté qu'au bout d'un certain temps d'utilisation d'une installation de coulée continue, les frottements présentaient dea anomalies difficilement explicables à partir de modifications connues ou incidents courants apparus lors du déroulement de l'opération de coulée continue. Il s'en suivait que l'interprétation correcte de cet enregistrement devenait alors sujette à caution. However, it has been found that after a certain period of use of a continuous casting installation, the friction exhibited anomalies that are difficult to explain on the basis of known modifications or common incidents that occurred during the course of the operation. continuous casting. It followed that the correct interpretation of that registration then became questionable.

L'expérience et l'observation ont alors montré qu'au cours du temps se produisait une usure dans les organes mécaniques transmettant l'oscillation à la lingotière, ce qui avait pour effet de compromettre la bonne marche de l'opération de coulée continue, et donc la qualité des produits coulés. Experience and observation then showed that over time there was wear in the mechanical organs transmitting the oscillation to the mold, which had the effect of compromising the smooth running of the continuous casting operation, and therefore the quality of cast products.

Pour pallier cet inconvénient, on peut imaginer d'effectuer régulièrement des inspections visuelles des organes de transmission du mouvement d'oscillation b la lingotière, mais cette manière de procéder est elle-même sujette à caution, surtout parce qu'elle dépend beaucoup de l'opérateur chargé du contrôle. To overcome this disadvantage, it is conceivable to perform regular visual inspections of the transmission members of the oscillation movement in the mold, but this way of proceeding is itself questionable, especially because it depends a lot on the operator responsible for control.

La présente invention a pour objet un procédé permettant de remédier à cet inconvénient. The present invention relates to a method for overcoming this disadvantage.

Le procédé, objet de la présente invention est essentiellement caractérisé en ce que a. l'on mesure les mouvements réels de la lingotière, à
l'aide d'un capteur approprié, solidalre de la lingotière
(déplacement, vitesse ou accélération) et que l'on sélec-
tionne ensuite dans les fréquences des mouvements obser
vés une bande de fréquence bien déterminée (signal utile
U) b. l'on mesure les mouvements réels du bras d'oscillation
transmettant le mouvement, à laide d'un capteur situé
de préférence le plus près possible du moteur d'entrane-
ment engendrant les mouvements d'oscillation de la lingo
trière, capteurs en liaison avec un des organes de trans
mission dudit mouvement et on sélectionne ensuite dans
les fréquences des mouvements observés, une bande de
fréquence bien déterminée (signal de référence R), c. l'on affecte un au moins des deux signaux U et R
- d'un terme correcteur tenant compte (suivant méthode
bien connue en soi) des amplitudes théoriques des mouve-
menti oscillatoires aux deux endroits où sont placés
lesdits capteurs,
- et/ou d'un terme correcteur tenant compte de la diffé-
rence de sensibilité intrinsèque des deux capteurs, ce qui permet de calculer deux signaux corrigés U1 et R1 ainsi que les valeurs de

Figure img00030001

et/ou
Figure img00030002

formules dans laquelle
K = l si les capteurs sont des capteurs de déplacement,
K est directement proportionnel à la fréquence d1oscilla-
tion de la lingotière, si les capteurs sont des capteurs
de vitesse,
K est directement proportionnel au carré de la fréquence
d'oscillation de la lingotière, si les capteurs sont
des capteurs d'accélération, d. l'on mesure, de façon continue ou périodique, les signaux
U et/ou R, ce qui permet de déterminer les variations continues ou périodiques des valeurs de
Figure img00030003

et/ou
Figure img00030004

et de constater si ces valeurs s'écartent des valeurs
de référence correspondant à une transmission mécanique
exoipte de Jeux inacceptables.The method, object of the present invention is essentially characterized in that a. we measure the actual movements of the mold, to
using a suitable sensor, solidalre the mold
(displacement, speed or acceleration) and that
Then, in the frequencies of the movements observe
a definite frequency band (useful signal
U) b. the actual movements of the swing arm are measured
transmitting the movement, using a sensor located
preferably as close as possible to the drive motor
causing the oscillation movements of the lingo
sort, sensors in connection with one of the trans organs
mission of said movement and then selects
the frequencies of the movements observed, a band of
well-defined frequency (reference signal R), c. at least one of the two signals U and R is assigned
- a corrective term taking into account (according to method
well known in itself) theoretical amplitudes of the movements
oscillatory mentiment in the two places where are placed
said sensors,
- and / or a correction term taking into account the difference
intrinsic sensitivity of the two sensors, which makes it possible to calculate two corrected signals U1 and R1 as well as the values of
Figure img00030001

and or
Figure img00030002

formulas in which
K = 1 if the sensors are displacement sensors,
K is directly proportional to the oscillation frequency
of the mold, if the sensors are sensors
of speed,
K is directly proportional to the square of the frequency
oscillation of the mold, if the sensors are
acceleration sensors, d. the signals, continuously or periodically, are measured
U and / or R, which makes it possible to determine the continuous or periodic variations of the values of
Figure img00030003

and or
Figure img00030004

and to see if these values deviate from the values
of reference corresponding to a mechanical transmission
exoipts from unacceptable games.

On peut ainsi surveiller, de façon permanente, l'état mécanique du dispositif assurant l'oscillation de la lingotière et prévoir, en temps opportun, les opérations d'entretien à effectuer sur ce dispositif, lorsque la grandeur représentant la mesure réalisée, dépasse un niveau déterminé considéré comme le maximum admissible dans le cas envisagé. It is thus possible to monitor, in a permanent manner, the mechanical state of the device ensuring the oscillation of the mold and to provide, in a timely manner, the maintenance operations to be performed on this device, when the quantity representing the measurement made, exceeds a determined level considered as the maximum allowable in the case envisaged.

La correction par le facteur K peut être réalisée de multiples façons, suivant le traitement électronique auquel les signaux U et R auraient été préalablement soumis. The correction by the factor K can be carried out in many ways, depending on the electronic treatment to which the U and R signals would have been previously submitted.

Par exemple, si l'on intègre un signal "type accélération" il y aurait alors lieu de ne corriger que par un facteur
K du type "vitesse", directement proportionnel à la fréquence.For example, if we integrate a signal "type acceleration" then it would be necessary to correct only by a factor
K of the "speed" type, directly proportional to the frequency.

Avantageusement, on peut choisir les termes correcteurs de telle façon qu'au début de la mise en route de l'opération de coulée continue le signal

Figure img00040001

soit nul, ou que le signal
Figure img00040002

soit égal à l'unité, ce qui facilite l'appréciation ae l'écart présenté entre d'une part, ces valeurs 0 ou 1 et d'autre part les valeurs mesurées instantannées ou périodiques, de
Figure img00040003

et/ou
Figure img00040004
Advantageously, the correction terms can be chosen so that at the start of the start of the continuous casting operation the signal
Figure img00040001

either zero, or that the signal
Figure img00040002

equal to unity, which facilitates the appreciation of the difference between these 0 or 1 values and the instantaneous or periodic measured values of
Figure img00040003

and or
Figure img00040004

Un autre avantage important du procédé de llinven- tion consiste dans le fait que l'observation sélective de chacun des termes U1 ou R1 facilite la localisation d'un défaut (par exemple coté bras d'oscillation ou côté lingotière). Another important advantage of the method of lnvention is that the selective observation of each of the terms U1 or R1 facilitates the location of a defect (eg side oscillation arm or ingot mold side).

La bande de fréquence choisie est de préférence identique pour les deux composantes de mesure des mouvementé de la lingotière et du bras d'oscillation et est choisie de manière à obtenir la plus grande sensibi- lité possible pour la mesure. Elle peut être avantageusement centrée sur la fréquence d'oscillation forcée de la lingotière, par exemple entre 0 et 5 Hertz. The frequency band chosen is preferably identical for the two measuring components of the movement of the mold and the oscillation arm and is chosen so as to obtain the greatest possible sensitivity for the measurement. It may advantageously be centered on the forced oscillation frequency of the mold, for example between 0 and 5 Hertz.

Selon une variante du procédé de ltinvention, le signal de référence est obtenu à partir dssun capteur de mouvement approprié (déplacement, vitesse ou accéldra- tion) appliqué en un endroit de la transmission mécanique du mouvement oscillatoire de la lingotière où llon a constaté qu'il nty avait pas de Jeu. According to a variant of the method of the invention, the reference signal is obtained from an appropriate motion sensor (displacement, velocity or acceleration) applied at a location of the mechanical transmission of the oscillatory movement of the mold where it has been found that he had no game.

En outre, il ne sort pas du domaine de l'inven- tion de disposer successivement ou simultanément des capteurs en plusieurs endroits de la transmission, afin de déterminer rapidement où peut se trouver un jeu inacceptable dans une des articulations de ladite transmission. Furthermore, it is not beyond the scope of the invention to dispose, successively or simultaneously, the sensors in several places of the transmission, in order to quickly determine where there may be an unacceptable clearance in one of the joints of said transmission.

Il est à remarquer que le procédé ci-dessus s'applique également au contrôle du guidage, de la suspen sion et de l'équilibrage de la lingotière, ainsi que de la table d'oscillation. It should be noted that the above method is also applicable to the control of the guidance, suspension and balancing of the mold, as well as the oscillation table.

Les schémas ci-après, donnés à titre d'exemple non limitatif, permettent de comprendre comment on peut mettre en oeuvre le procédé de l'invention. The following diagrams, given by way of non-limiting example, make it possible to understand how the method of the invention can be implemented.

La figure 1 se rapporte à la partie mécanique d'un dispositif permettant cette mise en oeuvre. La figure 2 se rapporte à un schéma par blocs relatif à un appareillage électronique permettant les mesures susmentionnées. Figure 1 relates to the mechanical part of a device for this implementation. Figure 2 relates to a block diagram relating to an electronic apparatus for the above-mentioned measurements.

Sur la figure 1 se trouvent représentés en 1 le capteur de déplacement ou vitesse, ou accélération de la lingotière 3 et délivrant le signal U. En 2 se trouve le capteur (délivrant le signal R) du déplacement, ou vitesse ou accélération d'un élément proche du moteur de commande 8 excentrique 6, élément faisant partie du système de transmission (schématisé en 7) de l'oscillation à la lingotière. In FIG. 1 is represented in 1 the displacement sensor or speed, or acceleration of the mold 3 and delivering the signal U. In 2 is the sensor (delivering the signal R) of the displacement, or speed or acceleration of a element close to the eccentric control motor 8, element forming part of the transmission system (schematic in 7) of the oscillation to the mold.

Cette lingotière est guidée par des galets 4 et repose sur des ressorts de suspension 5. Le mode de fonctionnement de ce dispositif se comprend de soi-même.This mold is guided by rollers 4 and rests on suspension springs 5. The operating mode of this device is self-explanatory.

Le schéma électronique repris à la figure 2 se décrit comme suit. The electronic diagram shown in Figure 2 is described as follows.

La channe supérieure comporte en 1 le capteur
U, alimenté par le bloc 3. Le signal U amplifié en 5, traverse un filtre passe-bande 7, puis, après une intégration éventuelle (simple ou double en 15) entre dans un diviseur 9.The upper channe has in 1 the sensor
U, powered by the block 3. The amplified signal U at 5, passes through a band-pass filter 7, then, after possible integration (single or double 15) enters a divider 9.

La chaise inférieure comporte en 2 le capteur
R, alimentée par le bloc 4. Le signal R amplifié en 6, traverse un filtre passe-bande 8, puis, après une intégration éventuelle (simple ou double en 16), traverse un dispositif correcteur (facteur de correction) 10 et entre dans le diviseur 9.The lower chair has in 2 the sensor
R, supplied by the block 4. The signal R amplified at 6, passes through a band-pass filter 8, then, after possible integration (single or double 16), passes through a correction device (correction factor) 10 and enters into the divider 9.

Ce diviseur 9 délivre à sa sortie un signal
U1 représentant -, lequel est amplifié en 13 pour finalement
R1 être enregistré en 14 et le cas échéant actionner un signal d'alarme 17-18, visuel ou acoustique.This divider 9 delivers at its output a signal
U1 representing -, which is amplified in 13 to finally
R1 be recorded at 14 and if necessary activate a 17-18 alarm signal, visual or acoustic.

Afin de faciliter l'appréciation de l'écart Ul existant entre la valeur instantanée de et la valeur correspondante de référence, on a intercalé entre le divi seur 9 et l'amplificateur 13, un suppresseur de zéro (11-12), dont le but est de permettre la seule amplification par U le bloc 13 des variations utiles du signal -.  In order to facilitate the evaluation of the gap U1 existing between the instantaneous value of and the corresponding reference value, a divider 9 of zero (11-12) has been inserted between the divider 9 and the amplifier 13. purpose is to allow the only amplification by U block 13 useful variations of the signal -.

R1  R1

Claims (5)

REVENDICATIONS 1. Procédé de contrôle de la coulée continue des métaux et notamment de I'acier, c a r a c t é r i s é en ce que a. l'on mesure les mouvements réels de la lingotière, A  1. A method of controlling the continuous casting of metals, and in particular of steel, in which a. the actual movements of the mold, A l'aide d'un capteur approprié, solidaire de la lingotière using a suitable sensor, integral with the mold (déplacement, vitesse ou accélération) et que l'on sélec-  (displacement, speed or acceleration) and that tionne ensuite dans les fréquences des mouvements observés then in the frequencies of the movements observed une bande de fréquence bien déterminée (signal utile, a well-defined frequency band (useful signal, U), b. l'on mesure les mouvements réels du bras d'oscillation U), b. the actual movements of the swing arm are measured transmettant le mouvement, à l'aide d'un capteur situé transmitting the movement, using a sensor located de préférence le plus près possible du moteur dentrarne-  preferably as close as possible to the drive motor. ment engendrant les mouvements d'oscillation de la lingo causing the oscillation movements of the lingo tière, capteurs en liaison avec un des organe s de trans sensors connected with one of the trans mission dudit mouvement, et on sélectionne ensuite, said movement, and then selects dans les fréquences des mouvements observés, une bande in the frequencies of the movements observed, a band de fréquence bien déterminée (signal de référence R), c. lton affecte un au moins des deux signaux U et R well-defined frequency (reference signal R), c. lton assigns at least one of the two signals U and R - d'un terme correcteur tenant compte (suivant méthode - a corrective term taking into account (according to method connue en soi) des amplitudes théoriques des mouvements known in itself) theoretical amplitudes of the movements oscillatoires aux deux endroits où sont placés lesdits oscillatory at the two places where the said capteurs, sensors, - et/ou d'won terme correcteur tenant compte de la diffé-  - and / or correcting word taking into account the difference rence de sensibilité intrinsèque des deux capteurs, ce qui permet de calculer deux signaux corrigés U1 et ainsi que les valeurs de intrinsic sensitivity of the two sensors, which makes it possible to compute two corrected signals U1 and as well as the values of
Figure img00070001
Figure img00070001
 et/ou de and / or
Figure img00070002
Figure img00070002
 formules dans laquelle formulas in which K = 1 si les capteurs sont des capteurs de déplacement,K = 1 if the sensors are displacement sensors, K est directement proportionnel à la fréquence d'oscllla- K is directly proportional to the frequency of oscllla- tion de la lingotière, si les capteurs sont des capteurs of the mold, if the sensors are sensors de vitesse, of speed, K est directement proportionnel au carré de la fréquence K is directly proportional to the square of the frequency d'oscillation de la lingotière, si les capteurs sont oscillation of the mold, if the sensors are des capteurs d'accélération, d. lon mesure, de façon continue ou périodique, les signaux acceleration sensors, d. We measure, continuously or periodically, the signals U et/ou R, ce qui permet de déterminer les variations continues ou périodiques des valeurs de U and / or R, which makes it possible to determine the continuous or periodic variations of the values of
Figure img00080001
Figure img00080001
 et/ou and or
Figure img00080002
Figure img00080002
 et de constater si ces valeurs s'écartent des va and to see if these values deviate from the leurs de référence, correspondant à une transmission their reference, corresponding to a transmission mécanique exempte de Jeux inacceptables. mechanical free from unacceptable games. 2. Procédé suivant la revendication 1, c a r a c t é r i s é en ce que lon choisit les termes correcteurs de telle facon quau début de la mise en route de ltopératlon de coulée continue le signal 2. A method according to claim 1, wherein the correction terms are chosen in such a way that at the start of the start of continuous casting the signal
Figure img00080003
Figure img00080003
 soit nul, ou que le signal either zero, or that the signal
Figure img00080004
Figure img00080004
 soit égal à l'unité.  be equal to unity. 3. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, c a r a c t é r i s é en ce que la bande de fréquence est centrée sur la fréquence d'oscillation forcée de la lingotière, par exemple entre O et 5 Hertz. 3. Method according to either of claims 1 and 2, wherein the frequency band is centered on the forced oscillation frequency of the mold, for example between 0 and 5 Hertz. 4. Procédé suivant l'une ou l'autre des reven dictions 1 à 3, c a r a c t é r i s é en ce que le signal de référence est obtenu à partir d'un capteur de mouvement approprié (déplacement, vitesse ou accélération) appliqué en un endroit de la transmission mécanique du mouvement oscillatoire à la lingotière où l'on a constaté qu'il n'y avalt pas de jeu. 4. A method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the reference signal is obtained from an appropriate motion sensor (displacement, velocity or acceleration) applied in one direction. place of the mechanical transmission of the oscillatory movement to the mold where it was found that there is no play. 5. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 4, c a r a c t é r i s é en ce que l'on dispose successivement ou simultanément des capteurs de mouvement en plusieurs endroits de la transmission.  5. A method according to any of claims 1 to 4, wherein motion sensors are sequentially or simultaneously provided at a plurality of transmission locations.
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