FR2806947A1

FR2806947A1 - METHOD AND DEVICE FOR MONITORING THE METAL LEVEL OF A CONTINUOUS CASTING MACHINE

Info

Publication number: FR2806947A1
Application number: FR0004307A
Authority: FR
Inventors: Jacques Griffon; Claude Breysse
Original assignee: Pechiney Rhenalu SAS
Current assignee: Constellium Issoire SAS
Priority date: 2000-04-04
Filing date: 2000-04-04
Publication date: 2001-10-05
Anticipated expiration: 2020-04-04
Also published as: AU4843701A; FR2806947B1; WO2001074517A1; EP1272298A1

Abstract

The invention concerns the control of height H of liquid metal (2) in an injecting device (6) of a continuous casting machine. The method is characterised in that it consists in immersing a specific part P of a plunger into said liquid metal and moving the plunger in the liquid metal, so as to modify the volume of the immersed part of the plunger and cause a displacement of the liquid metal level, under the effect of hydrostatic pressure. The inventive device is characterised in that it comprises a plunger (30), means (41, 31, 32) for modifying the position of the plunger (30) and, optionally means (11, 12) for detecting the height H of the liquid metal (2). The invention enables to vary easily and accurately the height of the liquid metal.

Description

PROCEDE ET DISPOSITIF DE CONTROLE DU NIVEAU METAL D'UNE MACHINE DE COULEE CONTINUE Domaine de l'invention L'invention concerne la coulée continue de bande métallique, notamment de bande en aluminium ou en alliage d'aluminium. METHOD AND DEVICE CONTROL OF METAL OF CONTINUOUS CASTING MACHINE Field of the Invention The invention relates to the continuous casting of metal strip, especially aluminum strip or aluminum alloy.

Etat de la technique Tel qu'illustré schématiquement en coupe transversaleà la figure1, machine(1) de coulée continue de bande métallique(3) contient en général moins deux cylindres(I A et 113) identiques situés faceà face, séparés par un espace (ou entrefer) E sensiblement égalà l'épaisseur de la bande métalliqueà produire tournant en sens inverse l'un de l'autre. Le métal (2) est alimenté,à l'état liquide, d'un côtéde l'espaceà l'aide d'un injecteur(6), tandis que la bande(3) sortde l'autre côtéà son épaisseur nominale Eo. Le métal se solidifie entre les deux cylindres, au niveau de ce qui est connu sous le nom de front de solidification(5). Avec un tel dispositif, on peut produire des bandes allant de quelques centimètres d'épaisseurà quelques millimètres moins. State of the art As schematically illustrated in cross section to Figure 1, machine (1) continuous casting of metal strip (3) usually contains at least two identical (IA and 113) cylinders located to face, separated by a gap (or gap) E substantially equal to the thickness of the metal strip to produce rotating in opposite directions from each other. The metal (2) is fed, to the liquid state, on one side of the space to using a injector (6), while the (3) strip comes from the other side to its nominal thickness eo. The metal solidifies between the two cylinders, at what is known as the solidification front (5). With such a device, it is possible to produce strips ranging from a few centimeters in diameter. thickness to a few millimeters less.

Il est en genéral impératifde maîtriser la régularité de l'épaisseur de la bande obtenue, notamment pour les faibles épaisseurs, car cette régularité détermine les propriétés d'usages de la bande, notamment de son aptitudeà être transformée. On vise généralement des fluctuations d'épaisseur inférieuresà 1 %. Par exemple, pour une bande de3 mm d'épaisseur, les fluctuations d'épaisseur devraient rester inférieures 30 #im. It is in general imperative of to control the regularity of the thickness of the band obtained, in particular for the small thicknesses, because this regularity determines the properties of uses of the band , including its ability to be transformed. Thickness fluctuations are usually aimed at 1% . For example, for a 3 mm thick strip, thickness fluctuations should remain 30 #im.

On connaît plusieurs facteursà l'origine des fluctuations d'épaisseur, lesquelles fluctuations consistent essentiellement en des variations et des irrégularités. En particulier, est maintenant bien établi que les fluctuations du niveau du métal liquide contenu dans l'injecteur génèrent des fluctuations d'épaisseur de la bande. Typiquement, la hauteur de la nappe de métal contenue dans l'injecteur est de l'ordre de 40à 50 mm. Several factors are known at the origin of thickness fluctuations, which fluctuations consist essentially of variations and irregularities. In particular, it is now well established that fluctuations in the level of the liquid metal contained in the injector generate fluctuations in the thickness of the strip. Typically, the height of the metal sheet contained in the injector is of the order of 40 to 50 mm.

Plusieurs solutions ont été développées pour limiter les fluctuations de la hauteur du niveau du métal liquide. La figure 2 illustre deux de ces solutions. Several solutions have been developed to limit fluctuations in the height of the level of the liquid metal. Figure 2 illustrates two of these solutions.

Dansle dispositif de la figure2A, l'injecteur(6) est alimenté' l'aide d'une goulotte (7) munie de moyens(l 6, 17) pour réguler le débit de métal liquide déversé dans l'injecteur. La goulotte d'alimentation(7) est alimentée en metal liquide(8) par un four de maintien (qui n'est pas illustré). Selon ce dispositif, un flotteur/obturateur (l 6) coiffe ouverture(17) aménagéeà l'extrémité de la goulotte d'alimentation (7) et coopère avec celle-ci de manièreà permettre un écoulement du métal liquide dont le débit fonction de l'enfoncement du flotteur/obturateur (16). Ce dernier flotte en surface du métal liquide (2), suit les variations de la hauteur H de ce métal et limite le de métal(18) en fonction de la hauteur du niveau de métal. Le niveau de métal liquide est alors régulé de manière purement mécanique. Avec un tel dispositif, pour un débit typique de3 tonnes/heure, les fluctuations de hauteur du niveau métal sont au mieux de l'ordre de 1 mm. In the device of Figure 2A, the (6) injector is powered ' using the a chute (7) equipped with means (116, 17) to regulate the flow of liquid metal discharged into the injector. The feed chute (7) is supplied with liquid metal (8) by a holding furnace (not shown). According to this device, a float / shutter (l 6) cap opening (17) arranged to the end of the feed chute (7) and cooperates therewith to allow flow of the liquid metal whose flow rate depends on the depression of the float / shutter (16). The latter floats on the surface of the liquid metal (2), follows the variations of the height H of this metal and limits the metal (18) according to the height of the metal level. . The level of liquid metal is then regulated purely mechanically. With such a device, for a typical flow rate of 3 tons / hour, the fluctuations in height of the metal level are at best of the order of 1 mm.

Dans le dispositif de la figure 2B, l'injecteur(6) est alimentéeà l'aide d'une goulotte d'alimentation(7) munie de moyens(9-15) pour réguler le débit de métal liquide déversé dans l'injecteur en fonction d'une hauteur mesurée. Les moyens de régulation (9-15) comprennent un capteur de niveau de métal(l 1), qui est typiquement un capteur capacitif, un circuit électronique de régulation (JO) comprenant un circuit de détection (12) et un circuit de commande(13), une ouverture réalable (9) aménagée dansle fond de la goulotte d'alimentation(7). L'ouverture(9) peut être obturée de manière contrôlée par un moyen d'obturation(15) déplacé verticalement par un actionneur (14) sous la commande du circuit(13). Avec un tel dispositif, pour un débit typique de3 tonnes/heure, les fluctuations de hauteur du niveau métal sont au mieux de l'ordre de 0,5 mm. Problème posé La demanderesse constaté que les fluctuations d'épaisseur de la bande issue d'une machine de coulée continue restent sensiblement les mêmes, en valeur absolue quelle que soit l'epaisseur de la bande. Dans ces conditions, une fourchette fluctuations qui est tolérable pour des bandes épaisses devient rédhibitoire pour des bandes de faible épaisseur. Or, typiquement, les dispositifs de l'état de la technique permettent de limiter l'amplitude des fluctuations d'épaisseur au mieuxà environ +_ 0,05 mm quelle que soit l'épaisseur de la bande. Par conséquent, avec les dispositifs connus,il n'est pas possible de couler des bandes d'une épaisseur inférieureà 5 mm avec une précision sur l'épaisseur meilleure que 1 %. In the device of Figure 2B, the injector (6) is powered to using a feed chute (7) equipped with means (9-15) to regulate the flow of liquid metal discharged into the injector as a function of a measured height. The control means (9-15) comprise a metal level sensor (l 1), which is typically a capacitive sensor, an electronic control circuit (OJ) comprising a detection circuit (12) and a control circuit (13), a feasible opening (9) arranged in the bottom of the supply chute (7) The opening (9) can be closed in a controlled manner by a shutter means (15) moved vertically by an actuator (14) under the control of the circuit (13). With such a device, for a typical flow rate of 3 tonnes / hour, height fluctuations metal level are at best of the order of 0.5 mm. Problem posed The applicant found that the thickness fluctuations of the strip from a continuous casting machine remain substantially the same, in absolute value regardless of the thickness of the strip. Under these conditions, a fluctuation range that is tolerable for thick strips becomes prohibitive for thin strips. However, typically, the devices of the state of the art allow to limit the amplitude of thickness fluctuations at best to about + _ 0.05 mm whatever the thickness of the band. Therefore, with the known devices, it is not possible to cast strips of a thickness to 5 mm with thickness accuracy better than 1%.

La demanderesse a donc recherché des solutions qui permettent de limiter les fluctuations, c'est-à-dire les variations et irrégularités, d'épaisseur des bandes métalliques obtenues par coulée continueà des valeurs inférieures 0,05 mm, tout en permettant des débits importants de métal liquide,à savoir des débits de l'ordre de 3 tonnes/h ou plus. Dans cette recherche, la demanderesse émis l'hypothèse que des fluctuations du niveau du métal liquide dans la goulotte de l'ordre de 0,5 mm étaient encore trop importantes et pouvaient expliquer une grande partie des fluctuations observées sur l'épaisseur de la bande coulée. Elle a donc recherché des moyens pour réduire encore davantage l'amplitude des fluctuations du niveau de métal liquide. The applicant has therefore sought solutions which make it possible to limit the fluctuations, that is to say the variations and irregularities, in the thickness of the metal strips obtained by continuous casting to of the lower values 0.05 mm, while allowing high flows of liquid metal, to know flows of the order of 3 tons / h or more. In this research, the Applicant speculated that fluctuations in the level of the liquid metal in the trough of the order of 0.5 mm were still too great and could explain a large part of the fluctuations observed. on the thickness of the cast strip. It has therefore sought ways to further reduce the amplitude of the liquid metal level fluctuations.

Description de l'invention L'invention a pour objet un procédé de contrôle de la hauteur H de métal liquide d'un injecteur d'une machine de coulée continue, procédé dans lequel: - on immerge une partie déterminée P d'au moins un plongeur dans ledit métal liquide; - on déplace le, ou au moins un, plongeur dans le métal liquidede manièreà modifier le volume de la partie immergée du plongeur,à provoquer un déplacement du niveau du métal liquide sous l'effet de la pression hydrostatique età modifier de ladite hauteur H. DESCRIPTION OF THE INVENTION The subject of the invention is a method for controlling the height H of liquid metal of an injector of a continuous casting machine, wherein : - immersing a determined portion P of at least one plunger in said liquid metal ; - the or at least one plunger is moved in the liquid metal of way to change the volume of the immersed part of the plunger, to cause a displacement of the level of the liquid metal under the effect of the hydrostatic pressure and to modify said height H.

La demanderesse a eu l'idée d'utiliser la poussée d'Archimède pour varier de manière simple et contrôlable le niveau du métal liquide contenu dans l'injecteur. Le déplacement d'un plongeur dans le métal liquide permet ainsi de contrôler finement la hauteur du métal liquide, et donc la pression hydrostatique qui en résulte, sans intervenir l'alimentation en métal liquide. Le contrôle du niveau le débit de métal liquide peut dès lors être pratiquement découplés. En d'autres termes, l'invention prescrite l'avantage de séparer le contrôle fin du niveau de metal liquide et de la régulation de l'alimentation en métal liquide. Ainsi, lorsqu'on alimente l'injecteur en métal liquide au cours de la coulée, typiquementà l'aide d'une goulotte, on peut effectuer un contrôle du niveau de métal liquide dans l'injecteur indépendamment de la régulation de l'alimentation en métal liquide, qui vise principalement le contrôle du débit d'alimentation en métal liquide. The Applicant has had the idea to use the buoyancy of Archimedes to vary in a simple and controllable way the level of the liquid metal contained in the injector. The displacement of a plunger in the liquid metal thus makes it possible to finely control the height of the liquid metal, and therefore the resulting hydrostatic pressure, without intervening the supply of liquid metal. The control of the level of liquid metal flow can therefore be practically decoupled. In other words, the invention prescribes the advantage of separating the fine control of the level of liquid metal and the regulation of the supply of liquid metal. Thus, when supplying the liquid metal injector during casting, typically using a chute, it is possible to control the level of liquid metal in the injector independently. the regulation of the supply of liquid metal, which is mainly aimed at controlling the feed rate of liquid metal.

Le déplacement d'un plongeur peut consisterà abaisser un peu celui* lorsque le niveau du métal liquide est trop faible et, inversement,à le relever un peu lorsque le niveau est trop élevé. Le déplacement requis peut être déterminé par un algorithme simple qui est basé sur l'écart entre une hauteur mesurée1-1 de métal liquide et une valeur de consigne Ho et qui tient comptede la géométrie du (des) plongeur(s) et de l'injecteur. L'algorithme est typiquement une fonction inverse de la différence entre la hauteur mesurée H et la hauteur de consigne Ho. L'algorithme peut être plus élaboré et peut être, par exemple, une algorithme PID (propo rtionnel- intégral- différentiel). The displacement of a diver may consist of lowering slightly * when the level of the liquid metal is too low and, conversely, at raise a little when the level is too high. The required displacement can be determined by a simple algorithm which is based on the difference between a measured liquid metal height 1-1 and a set value Ho and which takes into account of the geometry of the plunger (s) and the injector. The algorithm is typically an inverse function of the difference between the measured height H and the setpoint height Ho. The algorithm can be more elaborate and can be, for example, a PID (proprietary-integral-differential) algorithm.

L'invention présente également l'avantage de permettre un contrôle, c'est-à-dire un ajustement et/ou une régulation, précis de la hauteur du métal liquide sans modification significative de la pression hydrostatique. The invention also has the advantage of allowing a control, that is to say a precise adjustment and / or regulation of the height of the liquid metal without significant modification of the hydrostatic pressure.

Outre les problèmes de tenue au métal liquide et de pollution éventuelle de celui-ci par le (les) plongeur(s), la nature du matériau dont est constitué le (les) plongeur(s) intervient peu dans la précision du procédé, ce qui n'est pas le casde procédés ou dispositifs basés sur la flottaison d'un des moyens de contrôle. In addition to the problems of resistance to liquid metal and possible pollution of it by the plunger (s), the nature of the material of which the plunger (s) is made intervenes little in the precision of the process, this which is not the case of methods or devices based on the flotation of one of the control means.

Figures La figure1 représentede manière schématique les éléments de base d'une machine de coulée continue. Figures Figure 1 represents schematically the basic elements of a continuous casting machine.

La figure 2 représente deux dispositifs de l'art antérieur qui permettent de controler le débit de métal et la hauteur H du niveau de métal liquide dans l'injecteur. FIG. 2 represents two devices of the prior art that make it possible to control the flow of metal and the height H of the level of liquid metal in the injector.

La figure3 illustre le principe de fonctionnement du procédé de contrôle du niveau de métal liquide selon l'invention. Figure 3 illustrates the operating principle of the liquid metal level control method according to the invention.

figure 4 illustre de manière schématique un premier dispositif de l'invention. figure5 illustre de manière schématique un deuxième dispositif selon l'invention. figure6 représente un mode de réalisation du dispositif selon l'invention, Description détaillée de l'invention Le procédé de contrôle de la hauteur H de métal liquide (2) d'un injecteur(6) d'une machine de coulée continue(1) selon l'invention est caractérisé en ce que: immerge une partie déterminée P d'au moins un plongeur(30) dans le métal liquide (2), déplace le (au moins un ou chaque) plongeur(30) dans le métal liquide de manièreà modifier le volume de la partie immergée P du plongeur,à provoquer un deplacement du niveau (20) du métal liquide (2) sous l'effetde la pression hydrostatique età modifier de ladite hauteur H. Selon un mode de réalisation préféréde l'invention, on déplace le (au moins un ou chaque) plongeur en fonction d'une valeur mesurée du niveau (20) du métal liquide. Plus précisément, le procédé de l'invention est caractérisé en ce que: - on mesure, de préférencede manière périodique ou continue, la hauteur du métal liquide (2) contenu dans l'injecteur(6) ; - on déplace le, au moins un ou chaque, plongeur(M) dans le métal liquidede manièreà annuler l'écart entre H et une valeur de consigne Ho déterminée. Figure 4 schematically illustrates a first device of the invention. Figure 5 schematically illustrates a second device according to the invention. FIG. 6 represents one embodiment of the device according to the invention. DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The method for controlling the height H of liquid metal (2) of an injector ) of a continuous casting machine (1) according to the invention is characterized in that : immerses a determined part P of at least one plunger (30) in the liquid metal (2) , moves the (at least one or each) diver (30) into the liquid metal of way to change the volume of the immersed part P of the plunger, to cause a displacement of the level (20) of the liquid metal (2) under the effect of the hydrostatic pressure and to modify of said height H. According to a preferred embodiment of the invention, the (at least one or each) plunger as a function of a measured value of the level (20) of the liquid metal. More specifically, the method of the invention is characterized in that : - is measured, preferably of periodically or continuously, the height of the liquid metal (2) contained in the injector (6); - we move the, at least one or each plunger (M) in the liquid metal of way to cancel the difference between H and a set value Ho determined.

Dans une version simple du contrôle, on compare de la hauteur mesurée H, la valeur de consigne Ho afin de déterminer le déplacement du (des) plongeur(s). Typiquement, on compare de la hauteur mesurée Hà la valeur de consigne Ho et on déplace le plongeur en fonction inverse de la différence entre la hauteur mesurée H et hauteur de consigne Ho. Le déplacement du (des) plongeur(s) (30) peut comprendre des opérations d'immersion et d'émersion complémentaires. Par exemple: - immerge une partie complémentaire déterminée AP+ du (d'au moins ou de chaque) plongeur(30) lorsque H < Ho, de manièreà faire remonter le niveau (20) du métal liquide (2) età augmenter ladite hauteur H; - on fait émerger une partie déterminée AP- du (d'au moins un ou de chaque) plongeur(30) lorsque H> Ho, de manièreà faire baisser le niveau (20) du métal liquide (2) età diminuer ladite hauteur H. In a simple version of the control, the measured height H , is compared with the set value Ho in order to determine the displacement of the plunger (s). Typically, the measured height H is compared to the set value Ho, and the plunger is moved in inverse function to the difference between the measured height H and the set height Ho. The displacement of (the) diver (s) (30) may include additional immersion and emergence operations. For example : - immerses a determined complementary part AP + of (at least or each) diver (30) when H < Ho, so to raise the level (20) of the liquid metal (2) and to increase said height H ; - A determined part AP- of (at least one or each) diver (30) is made to emerge when H > Ho , in a manner to lower the level (20) of the liquid metal (2) and to decrease said height H.

Comme le montre la figure3, l'immersion ou l'émersion partielle du plongeur permet de faire varier la hauteur de manièreà corriger les écarts entre la valeur mesurée H et la valeur de consigne Ho. Lesdites quantités déterminées AP+ et AP-, pour l'abaissement ou le relèvement du, ou de chaque, plongeur(30), dépendent typiquement de l'écart entre H et Ho, de la forme du (des) plongeur(s) (30) et de la forme de l'injecteur(6). Ces quantités peuvent être déterminées par calcul géométrique, par exempleà l'aide d'un algorithme simple basé sur l'écart entre H et Ho (et donc basé sur les volumes de métalà déplacer) et tenant compte de la géométrie du (des) plongeur(s) et de l'injecteur. Par exemple, AP+ et AP- peuvent être données par le volume Vm de métal respectivement au-dessous et au-dessus du niveau de consigne, correspondantà la différence entre le volume réel de métal liquide et le volume délimité par le niveau de consigne, la surface interne de b, l'injecteur et le front de solidification. Le volume Vin est égal approximativement au produitde l'aire de la surface libre (20) du métal liquide (2) et de l'écart entre hauteur de consigne Ho et la hauteur mesurée H. As shown in Figure 3, the immersion or partial emersion of the plunger allows the height to be varied so as to to correct the differences between the measured value H and the set value Ho. Said determined quantities AP + and AP-, for lowering or raising the or each diver (30), typically depend on the difference between H and Ho, of the shape of the plunger (s) (30) and the shape of the injector (6). These quantities can be determined by geometric calculation, for example to using a simple algorithm based on the gap between H and Ho (and therefore based on metal volumes to move) and taking into account the geometry diver (s) and injector. For example, AP + and AP- can be given by the volume Vm of metal respectively below and above the set point, corresponding to the difference between the actual volume of liquid metal and the volume delimited by the set point, the inner surface of b, the injector and the solidification front. The volume Vin is approximately equal to the product of the area of the free surface (20) of the liquid metal (2) and the difference between the set height Ho and the measured height H.

Le (ou les) plongeur(s) (30) peut (peuvent) avoir une forme quelconque, telle qu' forme cylindrique ou conique. La forme et l'aire de la surface du (des) plongeur(s) sont ajustées de manièreà assurer la précision requise (lorsqu'un plongeur immergéà profondeur de référence). The plunger (s) (30) may have any shape, such as a cylindrical or conical shape. The shape and surface area of the plunger (s) are adjusted to to ensure the required accuracy (when a submerged diver to reference depth ).

De préférence, au moins un plongeur est de foi-me cylindrique de section circulaireS et dont l'axe principal est perpendiculaireà la surface libre (20) du métal liquide (2). auquelcas (ou chaque) plongeur peut être déplacé verticalement d'une distance AX approximativement égaleà (H- Ho) x So / S, où So est l'aire de la surface libre (20) du métal liquide (2) contenu dans l'injecteur(6). Si H est inférieureà Ho, alorsAH est négatif le plongeur peut être abaissé; si H est supérieureà Ho, alorsAH est positif etle plongeur peut être relevé. La hauteur H de métal liquide est généralement donnée par rapport au fond de l'injecteur. Preferably, at least one plunger is of cylindrical faith-me of circular section S and whose main axis is perpendicular to the free surface (20) of the liquid metal ( 2). wherecas (or each) diver can be moved vertically by approximately equal distance AX to (H - Ho) x So / S, where So is the area of the free surface (20) of the liquid metal (2) contained in the injector (6). If H is lower than Ho, then AH is negative the diver can be lowered ; if H is greater than Ho, then AH is positive and the <d> diver can be raised. The height H of liquid metal is generally given relative to the bottom of the injector.

En outre, le (les) plongeur(s) est (sont) constitué(s) de préférence d'un matériau réfractaire, inerte vis-à-vis du métal liquide, tel qu'une céramique, de manièreà pouvoir rester longtemps immergé(s) dans le métal liquide sans risque de dégradation ou de pollution. Le matériau estde préférence non-poreux, de manièreà limiter pollution du métal liquide, notamment lors des changements d'alliage. In addition, the plunger (s) is / are preferably constituted by a refractory material which is inert with respect to the liquid metal, such as a ceramic, in a way to be able to remain immersed for a long time in the liquid metal without risk of degradation or pollution. The material is of preferably non-porous, so to limit pollution of the liquid metal, especially during alloy changes.

Le volume du (des) plongeur(s) (30) est approximativement au moins égal produit de l'aire de la surface libre (20) du métal liquide (2) et des variations maximales hauteurà corriger, Typiquement, pour corriger des variationsde hauteurde 0,3 mm sur une surface libre égaleà environ 20 000 CM2# il faut prévoir un plongeur dont le volume est au moins égalà 2 x0,6 mm x 20000 cm'<B≥ 2 400 1 cm'. Ceci correspond, par exemple,à un plongeur de forme cylindrique d'une hauteur de 40 environ et d'un diamètre de 140 mm environ. The volume of the plunger (s) (30) is approximately equal to the product of the area of the free surface (20) of the liquid metal (2) and the maximum variations of height to correct, Typically, to correct variations of height of 0.3 mm on a free surface equal to to approximately 20 000 CM2 # it must provide a diver whose volume is at least equal to 2 x 0.6 mm x 20 000 cm '<B≥ 2,400 1 cm'. This corresponds, for example, to a cylindrical plunger with a height of about 40 and a diameter of about 140 mm.

Lors la coulée continue, on alimente l'injecteur(6) en métal liquide typiquementà l'aide d'une goulotte(7). Le procédé de contrôle de l'invention peut être associéà un procédéde contrôle l'alimentation de l'injecteur(6) en métal liquide (2). Le procédé de contrôle selon l'invention assure alors une régulation et ajustement précis de la hauteur du métal liquide qui complète le contrôle grossier de la hauteur du métal assuré par le procédé de contrôle de l'alimentation. Le procédé de contrôle selon l'invention peut être compris dans un procédé de contrôle de la machine de coulée continue(1). During continuous casting, the (6) injector is supplied with liquid metal typically to using a chute (7). The control method of the invention can be associated to a method of controls the supply of the injector (6) in liquid metal (2). The control method according to the invention then ensures precise regulation and adjustment of the height of the liquid metal which completes the coarse control of the height of the metal provided by the feed control method. The control method according to the invention can be included in a method of controlling the continuous casting machine (1).

L'invention a également pour objet un dispositif (40) de contrôle de la hauteur H du métal liquide (2) contenu dans un injecteur(6) d'une machine de coulée continue(1), apteà mettre en #uvre le procédé de l'invention. Ce dispositif comprend au moins plongeur(30) et des moyens (41,3 1, 32) pour modifier la position du (ou de chaque) plongeur (' ) 0). The invention also relates to a device (40) for controlling the height H of the liquid metal (2) contained in an injector (6) of a continuous casting machine (1). ), to implement the method of the invention. This device comprises at least diver (30) and means (41, 3 1, 32) for changing the position of (or each) diver (' ) 0).

Dans une version préféré de l'invention, le dispositif comprend également moyens1, 12) pour détecter la hauteur H du métal liquide (2). Les moyens(11, 12) pour détecter la hauteur H du métal liquide (2) comprennent un capteur de niveau de métal(1 qui est typiquement un capteur capacitif, un circuit de détection (12), traduit le signal du capteur en un signal déterminé représentatif de la hauteur réelle du métal liquide (2). La figure 4 illustre un tel dispositif. In a preferred version of the invention, the device also comprises means 1, 12) for detecting the height H of the liquid metal (2). The means (11, 12) for detecting the height H of the liquid metal (2) comprises a metal level sensor (1 which is typically a capacitive sensor, a circuit detection device (12), translates the sensor signal into a determined signal representative of the actual height of the liquid metal (2), Figure 4 illustrates such a device.

Les moyens (41,31, 32) pour modifier la position du (des) plongeur(s) (30) peuvent comprendre typiquement un circuit de commande (41), un actionneur(32) et moyen de fixation et de support(31) du (des) plongeur(s) (30). L'actionneur permet d'immerger une partie déterminée du (des) plongeur(s) (30) dans le métal liquide et de le déplacer, typiquement de bas en haut, et inversement, c'est-à-dire de l'abaisser d'une quantité déterminée AX- lorsque H < Ho, de manièreà faire remonter le niveau de métal liquide et de le relever d'une quantité determinée AX+ lorsque H Ho, de manièreà faire baisser le niveau de métal liquide. The means (41, 31, 32) for changing the position of the plunger (s) (30) may typically comprise a control circuit (41), a actuator (32) and means of attachment and support (31) of the plunger (s) (30). The actuator makes it possible to immerse a specific part of the plunger (s) (B) (30) in the liquid metal and to move it, typically from bottom to top, and vice versa, that is to say to lower it by a given quantity AX- when H < Ho, so as to to raise the level of liquid metal and to raise it by a determined quantity AX + when H Ho, so to lower the level of liquid metal.

Le circuit commande (41), qui est typiquement raccordé directement au circuit de détection (12), commande Vactionneur (32) en fonction des mouvements du (des) plongeur(s) (30) requis pour corriger la hauteur H du métal liquide Ces moyens peuvent être aisément automatisés ou pilotés par ordinateur. Dans ce cas, le circuit de commande (41) permet de comparer la hauteur mesurée H, connue par le signal issu du circuit de détection (12),à la hauteur de consigne Ho. The control circuit (41), which is typically connected directly to the detection circuit (12), controls the Vacuum (32) depending on the movements of the plunger (s) (30) required to correct the height H of the liquid metal These means can be easily automated or computer-controlled. In this case, the control circuit (41) compares the measured height H, known by the signal from the detection circuit (12), to the set height Ho.

Z:D En pratique, il peut être avantageux de regrouper les circuits de détection (12) etde commande dans un coffret (42), éventuellement unique, de maniere à les isoler des perturbations électromagnétiques età diminuer les risques d'endommagement de ZD ceux-ci. Z: D In practice, it may be advantageous to group the detection circuits (12) and of order in a box (42), possibly unique, so to isolate electromagnetic disturbances and to decrease the risk of damaging ZD these.

Selon une variante de l'invention, le dispositif de contrôle de la hauteur (40) est associéà dispositif de contrôle de l'alimentation en métal liquide(50), tel qu'illustré par exempleà la figure5. Le dispositif de contrôle (40) assure alors une régulation et un ajustement précis de la hauteur du métal liquide complète le contrôle grossier de la hauteur du métal assuré par le dispositif(50). Le dispositif selon l'invention peut aussi être compris dans un dispositif de contrôle la machine de coulée continue(1). According to a variant of the invention, the device for controlling the height (40) is associated with control device of the supply of liquid metal (50), such as illustrated for example to FIG. 5. The control device (40) then provides regulation and precise adjustment of the height of the liquid metal completes the coarse control of the height of the metal provided by the device (50). The device according to the invention can also be included in a device for controlling the continuous casting machine (1).

Le dispositif de contrôle(50) comprend, par exemple, une goulotte d'alimentation(7) muniede moyens(9, 11-15) pour contrôler le débitde métal liquide déversé dans l'injecteur(6). Les moyens de contrôle(9, 11-15) comprennent un capteur de niveau de métal(1 qui est typiquement un capteur capacitif, un circuit électronique de contrôle comprenant un circuit de détection(12) et un circuit de commande(13), une ouverture reglable (9) obturée de manière contrôlée par un moyen(15), qui est actionné par le moyen (14) sous la commande du circuit(13). Comme le montre la figure5, le capteur de niveau(l 1) et le circuit de détection (12) sont avantageusement communs au dispositifde contrôle de la hauteur du métal liquide selon l'invention et au dispositifde contrôle de l'alimentation en métal liquide. En pratique, il peut être avantageux de regrouper les circuits de détection (12) et de commande(13, 41) dans un coffret(52), de manièreà les isoler des perturbations électromagnétiques età diminuer les risques d'endommagement de ceux-ci. The control device (50) comprises, for example, a feed chute (7) equipped with means (9, 11-15) to control the flow of liquid metal spilled into the injector (6). The control means (9, 11- 15) include a metal level sensor (1 ) which is typically a capacitive sensor, an electronic control circuit including a sense circuit (1 2) and a control circuit (13), an adjustable opening (9) closed in a controlled manner by means (15), which is actuated by means (14) under the control of the circuit (13). As shown in Figure 5, the level sensor (l 1) and the detection circuit (12) are advantageously common to the device of control of the height of the liquid metal according to the invention and the device of control of the power supply. In practice, it may be advantageous to group together the detection (12) and control (13, 41) circuits in a box (52), to isolate them from the electromagnetic disturbances and to reduce the risk of damaging them.

L'invention a aussi pour objet l'utilisation d'au moins un plongeur(30) pour contrôler la hauteur du métal liquide contenu dans un dispositif d'alimentation en métal liquide, tel qu'un injecteur. The invention also relates to the use of at least one plunger (30) to control the height of the liquid metal contained in a liquid metal supply device, such as an injector.

L'invention a aussi pour objet un procédé de coulée continue d'une bande métallique (3) dans lequel on alimente un injecteur(6) en métal liquide (2), caractérisé ce qu'on contrôle la hauteur H du métal liquide (2) contenu dans l'injecteur(6) à l'aide du procédéde contrôle de l'invention. On peut éventuellement réguler, en outre, le débit d'alimentation de l'injecteur(6) en métal liquide (2). The subject of the invention is also a process for the continuous casting of a metal strip (3) into which an injector (6) is supplied with liquid metal (2), characterized by controlling the height H of the liquid metal (2) contained in the injector (6) to using the control method of the invention. It is also possible to regulate, in addition, the feed rate of the injector (6) of liquid metal (2).

L'invention a aussi pour objet une machine de coulée continue(1) d'une bande metallique (3) comprenant un injecteur(6) et caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif de contrôle (40) de la hauteur H du métal liquide (2) contenu dans l'injecteur(6) selon l'invention. The invention also relates to a continuous casting machine (1) of a metal strip (3) comprising an injector (6) and characterized in that it comprises a device (40) for controlling the height H of the liquid metal (2) contained in the injector (6) according to the invention.

L'invention est adaptéeà la coulée continue de bandes en aluminium ou en alliage d'aluminium, mais peut être appliquéeà la coulée continuede tout métal liquide.The invention is suitable for continuous casting of aluminum or aluminum alloy strips, but can be applied to the continuous casting of of all liquid metal.

Exemple La figure6 représente un mode de réalisation possible de la partie mécanique 31 32) du dispositif selon l'invention. Celle-ci comporte un plongeur(30), une tige (3 ) pour supporterle plongeur et un actionneur(32). L'actionneur (32) comprend une barre métallique(33), de préférence sensiblement horizontale, qui est fixéeà support(39), de manièreà pouvoir pivoter librement autour d'un axe(35), et est munie d'un contrepoids(36). L'actionneur (32) comprend en outre une came(37) de forme sensiblement spiroïdale (proche d'une spirale) dont le rayon croît régulièrement d'une valeur minimale RI' une valeur maximale R2 sur un angle0. La came(37) s'appuie contre la barre(33), de préférence du côté du contrepoids(36). Le pivotement de la came(37) autour d'un axe(38) à l'aide, par exemple, d'un moteur pas-à-pas, permet de faire pivoter la barre(33) autour de l'axe (î5) de manière contrôlée. Les pivotements de la barre(33) entraînent des mouvements de haut en bas, ou de bas en haut, du plongeur(30). La courseC de ces mouvements est liéeà la différence entre RI et R2.à la distance d'appuiD età l'entre axeE. Par exemple, pour RI<B≥ 12,5 mm et R2<B≥ 37,5 mm,D / E = 1,25, on obtient une course de 20 mm. EXAMPLE FIG. 6 represents one possible embodiment of the mechanical part of the device according to the invention. This includes a plunger (30), rod (3) to support the plunger, and an actuator (32). The actuator (32) comprises a metal bar (33), preferably substantially horizontal, which is fixed to support (39), in to be able to freely rotate about an axis (35), and has a counterweight (36). The actuator (32) further comprises a cam (37) of substantially spiroidal shape (close to a spiral) whose radius increases regularly by a minimum value RI ' a maximum value R2 on an angle 0. The cam (37) rests against the (33) bar, preference on the counterweight side (36). The pivoting of the cam (37) around an axis (38) to > the help, for example, of a stepper motor, makes it possible to rotate the bar (33) around the axis (î5) in a controlled way. The pivoting of the (33) bar causes the diver (30) to move up and down, or bottom up. C of these movements is linked to the difference between RI and R2. to the support distance D and to </ For example, for RI <B≥ 12.5 mm and R2 <B≥ 37.5 mm, D / E = 1.25, a stroke of 20 mm is obtained.

Claims

CLAIMS 1. Control method of the height H of the liquid metal (2) of an injector (6) of a continuous casting machine characterized in that : - is immersed a determined part P of at least one plunger (30) in said liquid metal (2) , - the at least one plunger (30) is moved into the liquid metal (2) of way to change the volume of the submerged portion P of the plunger (30), to cause a displacement level (20) of the liquid metal (2) under the effect of the hydrostatic pressure and to change of said height H. 2. Control method according to claim 1, characterized in that - the height is measured H of the liquid metal (2) contained in said injector (6) - , the at least one each plunger (30) is moved into the liquid metal (2) so as to to cancel the difference between H and a determined set value Ho. 3. The method according to claim 2, characterized by comparing the measured height H to with the set value Ho and moving the plunger in inverse function to the difference between the measured height H and the set height Ho. 4. The method according to claim 3, wherein : - one immerses a complementary complementary part AP + of, of at least one or of each, plunger (30) when H < Ho, so to raise the level (20) of the liquid metal (2) and to increase said height H , - to emerge a given part AP- from at least one or each diver (30) when H > Ho, so to lowering the level (20) of the liquid metal (2) and to decreasing the said height H. 5. The process according to claim 4, characterized in that the quantities AP + and AP- are equal to the product of the area of the surface e free (20) of the liquid metal (2) and the difference between the height of setpoint Ho and the measured height H. 6. Proce ' according to claim 5, characterized in that at least one plunger is of cylindrical shape, of circular section S, whose main axis is perpendicular to the free surface of the liquid metal, and in that the, each cylindrically shaped plunger is displaced vertically by an approximately equal distance AX to (H - Ho) x So / S, where So is the area of the free surface (20) liquid metal (2) contained in the injector (6). 7. A method according to claim 2, characterized in that the least one or each plunger ('CO) is moved into the liquid metal (2) according to a PID algorithm, that is to say according to a proportional 1 - integer -differential algorithm. 8. A method of controlling a continuous casting machine comprising the method of of control according to any one of claims 1 to 7. 9. Control device (40) for the height H of the liquid metal (2) contained in an injector (6) of a continuous casting machine (1) , to implement the method according to any one of claims 1 to 8, characterized that it comprises at least one diver (30) and means (41, 31, 32) to change the position of (or each) diver (30). 10. Control device according to claim 9, characterized in that it further comprises means (B, (11, 12) for detecting the height H of liquid metal (2). Il. Device according to claim 9, wherein at least one plunger (30) has a cylindrical shape whose main axis is preferably perpendicular to the free surface (20) of the liquid metal (2). 12. Device according to any one of claims 9 to 11, characterized in that the, at least one or each plunger is made of a non-porous refractory material and inert vis-à- screw liquid metal. 13. Device according to any one of claims 9 to 12, characterized in that the means (11, 12) for detecting the height H of the liquid metal (2) comprise a metal level sensor (11), which is typically a capacitive sensor, a detection circuit (12), which translates the sensor signal into a determined signal ZD representative of the actual height of the liquid metal (2). 14. Device according to any one of claims 9 to 13, characterized that the means (41, 31, 32) to change the position of the, or each, diver (3 0) include a control circuit (4 1), an actuator 2) and a fixing and supporting means (3 1) of, or each, plunger (30). 15. Device according to any one of claims 9 to 14, characterized in that the means (11, 12) for detecting the height H of the liquid metal (2) and the means (41, 31, 32) to change the position of the, or each, plunger (') 0) are automated computer-controlled. 16. Control device of the continuous casting machine (1) characterized in that it comprises device according to any one of claims 9 to 15. 17. Control device according to claim 16, characterized in that it further comprises a device for controlling the supply. in liquid metal (50). 18. Use of the method according to any one of claims 1 to 8 for continuous casting of webs aluminum or aluminum alloy. 19. Use of the device according to any one of claims 9 to 17 for the continuous casting of strips of aluminum or aluminum alloy . 20. Using at least one diver (30) to control the height of the liquid metal contained in a liquid metal feeder, such as an injector. 2 1. Continuous casting process of a metal strip (3) in which an injector (6) is supplied with liquid metal (2) , characterized by controlling the height H of the liquid metal (2) contained in the injector (6) to using the control method according to any Claims 1 to 7. 22. Continuous casting method according to Claim 21, characterized in that the supply flow of the metal injector (6) is regulated. liquid (2). 23. Continuous casting (1) of a (3) metal strip with a (6) injector and characterized in that it comprises a device (40) for controlling the height H of the liquid metal (2) contained in the injector (6) according to any one of the claims 9 to 17.