ITBO20110317A1 - CONTROL INSTRUMENT AND METHOD FOR MONITORING A PLATE OF A STIRRER IN A CONTINUOUS CASTING PLANT - Google Patents

CONTROL INSTRUMENT AND METHOD FOR MONITORING A PLATE OF A STIRRER IN A CONTINUOUS CASTING PLANT Download PDF

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ITBO20110317A1
ITBO20110317A1 IT000317A ITBO20110317A ITBO20110317A1 IT BO20110317 A1 ITBO20110317 A1 IT BO20110317A1 IT 000317 A IT000317 A IT 000317A IT BO20110317 A ITBO20110317 A IT BO20110317A IT BO20110317 A1 ITBO20110317 A1 IT BO20110317A1
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IT
Italy
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plate
vertical
distance meter
vertical wall
control instrument
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IT000317A
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Franco Fossi
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Sider Sistem S R L
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B22D11/00Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
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Description

D E S C R I Z I O N E DESCRIPTION

“STRUMENTO DI CONTROLLO E METODO PER MONITORARE UNA PIASTRA DI UNA LINGOTTIERA IN UN IMPIANTO DI COLATA CONTINUA†⠀ œCHECK TOOL AND METHOD FOR MONITORING A PLATE OF AN INGOT MILL IN A CONTINUOUS CASTING PLANTâ €

SETTORE DELLA TECNICA TECHNIQUE SECTOR

La presente invenzione à ̈ relativa ad uno strumento di controllo e ad un metodo per monitorare una piastra di una lingottiera in un impianto di colata continua. The present invention relates to a control instrument and a method for monitoring a plate of an ingot mold in a continuous casting plant.

La presente invenzione trova vantaggiosa applicazione in un impianto di colata continua per la produzione di barre di acciaio, cui la trattazione che segue farà esplicito riferimento senza per questo perdere di generalità. The present invention finds advantageous application in a continuous casting plant for the production of steel bars, to which the following discussion will make explicit reference without thereby losing generality.

ARTE ANTERIORE ANTERIOR ART

Un impianto di colata continua per la produzione di barre di acciaio comprende una siviera che alimenta il metallo fuso attraverso un percorso di solidificazione verticale comprendente una lingottiera in cui avviene la solidificazione primaria dell’acciaio. La lingottiera à ̈ un corpo tubolare costituito da un insieme di piastre di rame che vengono raffreddate mediante una continua circolazione di acqua di raffreddamento. A continuous casting plant for the production of steel bars includes a ladle that feeds the molten metal through a vertical solidification path comprising an ingot mold in which the primary solidification of the steel takes place. The mold is a tubular body consisting of a set of copper plates which are cooled by a continuous circulation of cooling water.

La lingottiera presenta una conicità che converge verso il basso (cioà ̈ verso l’apertura di uscita) in modo tale che la sezione trasversale della lingottiera diminuisca progressivamente dalla apertura di ingresso superiore alla apertura di uscita inferiore; la conicità della lingottiera à ̈ essenziale per permettere alla lingottiera di “seguire†la riduzione della dimensione del metallo conseguente alla riduzione della temperatura. Se la conicità della lingottiera non à ̈ corretta, allora può accadere che la superficie interna della lingottiera perda il contatto con il metallo semisolido (conicità insufficiente) con una conseguente riduzione localizzata della capacità di raffreddamento (in assenza del contatto tra la lingottiera ed il metallo semisolido diminuisce notevolmente la trasmissione del calore) e quindi con la formazione di disomogeneità indesiderate nel metallo semisolido, oppure può accadere che la superficie interna della lingottiera prema troppo sul metallo semisolido (conicità eccessiva) con la conseguente insorgenza di tensioni indesiderate nel metallo semisolido che peggiorano la qualità del processo di solidificazione. The mold has a taper that converges downwards (ie towards the outlet opening) so that the cross section of the mold progressively decreases from the upper inlet opening to the lower outlet opening; the taper of the mold is essential to allow the mold to "follow" the reduction in the size of the metal resulting from the reduction in temperature. If the taper of the mold is not correct, then it may happen that the internal surface of the mold loses contact with the semi-solid metal (insufficient conicity) with a consequent localized reduction of the cooling capacity (in the absence of contact between the mold and the metal semi-solid greatly reduces heat transmission) and therefore with the formation of undesirable inhomogeneities in the semi-solid metal, or it may happen that the internal surface of the mold presses too much on the semi-solid metal (excessive taper) with the consequent onset of undesirable tensions in the semi-solid metal which worsen the quality of the solidification process.

Per monitorare la corretta conicità della lingottiera à ̈ stato proposto di utilizzare uno strumento di controllo che viene applicato sull’esterno di una piastra di rame che compone la lingottiera e misura l’inclinazione rispetto alla verticale della piastra di rame stessa. Tuttavia, à ̈ stato osservato che in alcune situazioni si possono verificare delle indesiderate variazioni di conicità della lingottiera che non vengono rilevate dagli strumenti di controllo noti del tipo di quello sopra descritto che misurano l’inclinazione rispetto alla verticale delle piastre di rame componenti la lingottiera. In particolare, gli strumenti di controllo noti del tipo di quello sopra descritto risultano relativamente meno affidabili quando le piastre di rame non sono perfettamente piane ma presentano un profilo curvilineo. To monitor the correct taper of the mold it was proposed to use a control instrument that is applied on the outside of a copper plate that makes up the mold and measures the inclination with respect to the vertical of the copper plate itself. However, it has been observed that in some situations unwanted variations in the taper of the mold may occur which are not detected by known control instruments of the type described above which measure the inclination with respect to the vertical of the copper plates making up the ingot mold. In particular, known control instruments of the type described above are relatively less reliable when the copper plates are not perfectly flat but have a curvilinear profile.

DESCRIZIONE DELLA INVENZIONE DESCRIPTION OF THE INVENTION

Scopo della presente invenzione à ̈ fornire uno strumento di controllo ed un metodo per monitorare una piastra di una lingottiera in un impianto di colata continua, i quali strumento di controllo e metodo siano privi degli inconvenienti sopra descritti e, in particolare, siano di facile ed economica realizzazione. The purpose of the present invention is to provide a control instrument and a method for monitoring a plate of an ingot mold in a continuous casting plant, which control instrument and method are free from the drawbacks described above and, in particular, are easy and economic realization.

Secondo la presente invenzione viene fornito uno strumento di controllo ed un metodo per monitorare una piastra di una lingottiera in un impianto di colata continua, secondo quanto rivendicato dalle rivendicazioni According to the present invention there is provided a control instrument and a method for monitoring a plate of an ingot mold in a continuous casting plant, according to what is claimed by the claims

allegate. attached.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

La presente invenzione verrà ora descritta con riferimento ai disegni annessi, che ne illustrano un esempio di attuazione non limitativo, in cui: The present invention will now be described with reference to the attached drawings, which illustrate a non-limiting example of embodiment, in which:

• la figura 1 à ̈ una vista schematica di un impianto di colata continua per la produzione di barre di acciaio; â € ¢ Figure 1 is a schematic view of a continuous casting plant for the production of steel bars;

• la figura 2 à ̈ una vista prospettica e schematica di una parte superiore di una lingottiera dell’impianto della figura 1; â € ¢ figure 2 is a perspective and schematic view of an upper part of an ingot mold of the plant of figure 1;

• la figura 3 à ̈ una vista laterale di uno strumento che à ̈ realizzato in accordo con la presente invenzione ed esegue il monitoraggio di una piastra della lingottiera della figura 2; e â € ¢ Figure 3 is a side view of an instrument which is made in accordance with the present invention and monitors a plate of the mold of Figure 2; And

• la figura 4 à ̈ una vista frontale e parzialmente â € ¢ Figure 4 is a front view and partially

in sezione dello strumento della figura 3. sectional view of the instrument of Figure 3.

FORME DI ATTUAZIONE PREFERITE DELL’INVENZIONE PREFERRED FORMS OF IMPLEMENTATION OF THE INVENTION

Nella figura 1, con il numero 1 Ã ̈ indicato nel suo complesso un impianto di colata continua per la produzione di lingotti di acciaio. In figure 1, the number 1 indicates as a whole a continuous casting plant for the production of steel ingots.

L’impianto 1 comprende una siviera 2 che alimenta l’acciaio fuso ad una sottostante paniera 3 dalla quale l’acciaio fuso viene alimentato ad un percorso di solidificazione verticale. Il percorso di solidificazione verticale comprende all’inizio una lingottiera 4 in rame in cui avviene la solidificazione primaria dell’acciaio; a valle della lingottiera 4 in rame il percorso di solidificazione verticale prosegue con degli iniettori 5d’acqua. L’impianto 1 comprende una stazione 6 di taglio delle barre di acciaio provvista di rulli 7 estrattori ed un cestello 8 ribaltatore che riceve le singole barre di acciaio dalla stazione 6 di taglio ed alimenta le barre di acciaio stesse ad un dispositivo 9 di trasporto orizzontale a rulli. Plant 1 includes a ladle 2 which feeds the molten steel to an underlying tundish 3 from which the molten steel is fed to a vertical solidification path. The vertical solidification path includes at the beginning a copper ingot mold 4 in which the primary solidification of the steel takes place; downstream of the copper ingot mold 4, the vertical solidification path continues with water injectors 5. The plant 1 comprises a steel bar cutting station 6 equipped with 7 extractors rollers and a tilting basket 8 which receives the single steel bars from the cutting station 6 and feeds the steel bars themselves to a transport device 9 horizontal roller.

Secondo quanto illustrato nella figura 2, la lingottiera 4 à ̈ un corpo tubolare di forma parallelepipeda e comprende quattro piastre 10 di rame che vengono raffreddate mediante una continua circolazione di acqua di raffreddamento. Ciascuna piastra 10 di rame presenta una determinata inclinazione rispetto alla verticale e/o un particolare profilo per conferire alla lingottiera 4 un conicità desiderata che riduce progressivamente la sezione trasversale della lingottiera 4 dall’alto verso il basso (cioà ̈ dalla apertura di ingresso superiore che à ̈ più larga alla apertura di uscita inferiore che à ̈ più stretta). La funzione della conicità della lingottiera 4 à ̈ di permettere alla lingottiera 4 di “seguire†la riduzione della dimensione del acciaio conseguente alla riduzione della temperatura (cioà ̈ alla solidificazione primaria). Se la conicità della lingottiera non à ̈ corretta, allora può accadere che la superficie interna della lingottiera 4 perda il contatto con l’acciaio semisolido (conicità insufficiente), oppure può accadere che la superficie interna della lingottiera 4 prema troppo sul metallo semisolido (conicità eccessiva). As illustrated in Figure 2, the mold 4 is a tubular body with a parallelepiped shape and comprises four copper plates 10 which are cooled by a continuous circulation of cooling water. Each copper plate 10 has a certain inclination with respect to the vertical and / or a particular profile to give the mold 4 a desired taper which progressively reduces the cross section of the mold 4 from top to bottom (i.e. from the upper inlet opening which is wider than the lower outlet opening which is narrower). The function of the taper of the mold 4 is to allow the mold 4 to "follow" the reduction in the size of the steel consequent to the reduction of the temperature (ie to the primary solidification). If the taper of the mold is not correct, then it may happen that the internal surface of the mold 4 loses contact with the semi-solid steel (insufficient taper), or it may happen that the internal surface of the mold 4 presses too much on the semi-solid metal ( excessive taper).

Secondo quanto illustrato nelle figure 3 e 4, per monitorare la corretta conicità della lingottiera 4 à ̈ previsto l’utilizzo di uno strumento 11 di controllo che viene applicato sull’esterno di una piastra 10 di rame che compone la lingottiera 4 e misura sia l’inclinazione rispetto alla verticale della piastra 10 di rame, sia il profilo verticale della piastra 10 di rame (cioà ̈ la forma di una parete 12 verticale esterna della piastra 10 di rame lungo una linea verticale). As illustrated in figures 3 and 4, to monitor the correct taper of the mold 4, a control instrument 11 is used which is applied to the outside of a copper plate 10 that makes up the mold 4 and measures both the inclination with respect to the vertical of the copper plate 10 and the vertical profile of the copper plate 10 (ie the shape of an external vertical wall 12 of the copper plate 10 along a vertical line).

Lo strumento 11 di controllo comprende un telaio 13rigido provvisto di una pluralità di piedini 14 che sono atti a venire appoggiati alla parete 12 verticale della piastra 10; in particolare, il telaio 13 comprende una trave 15 ed una coppia di bracci 16 trasversali, ciascuno dei quali à ̈ disposto perpendicolarmente alla trave 15 e supporta una coppia di piedini 14 disposti da lati opposti della trave 15. The control instrument 11 comprises a rigid frame 13 provided with a plurality of feet 14 which are adapted to rest against the vertical wall 12 of the plate 10; in particular, the frame 13 comprises a beam 15 and a pair of transverse arms 16, each of which is arranged perpendicular to the beam 15 and supports a pair of feet 14 arranged on opposite sides of the beam 15.

Inoltre, lo strumento 11 di controllo comprende un dispositivo 17 di sostegno che à ̈ solidale al telaio 13 ed à ̈ atto a venire appoggiato ad una parete 18 superiore orizzontale della piastra 10 per sostenere il telaio 13 stesso (ovvero per sostenere lo strumento 11 di controllo). Il dispositivo 17 di sostegno à ̈ conformato in modo tale che il peso dello strumento 11 di controllo spinga il telaio 13 contro la parete 12 verticale della piastra 10 quando il dispositivo 17 di sostegno à ̈ appoggiato alla parete 18 superiore orizzontale della piastra 10. In questo modo, à ̈ il peso dello strumento 11 di controllo che assicura che i piedini 4 rimangano a contatto con la parete 12 verticale della piastra 10 senza la necessità di alcun ulteriore intervento esterno. Furthermore, the control instrument 11 comprises a support device 17 which is integral with the frame 13 and is adapted to be placed on a horizontal upper wall 18 of the plate 10 to support the frame 13 itself (or to support the instrument 11 of check). The support device 17 is shaped in such a way that the weight of the control instrument 11 pushes the frame 13 against the vertical wall 12 of the plate 10 when the support device 17 rests on the upper horizontal wall 18 of the plate 10. In in this way, it is the weight of the control instrument 11 which ensures that the feet 4 remain in contact with the vertical wall 12 of the plate 10 without the need for any further external intervention.

Secondo una preferita forma di attuazione, lo strumento 11 di controllo comprende un corpo 19 scatolato che à ̈ fissato ad una estremità superiore del telaio 13 (ovvero à ̈ collegato di testa ad una estremità superiore della trave 13) ed à ̈ meccanicamente collegato al dispositivo 17 di sostegno (cioà ̈ il dispositivo 17 di sostegno non à ̈ direttamente collegato al telaio 13, ma à ̈ collegato indirettamente al telaio 13 attraverso il corpo 19 scatolato). According to a preferred embodiment, the control instrument 11 comprises a box-shaped body 19 which is fixed to an upper end of the frame 13 (i.e. it is end-connected to an upper end of the beam 13) and is mechanically connected to the device 17 of support (ie the support device 17 is not directly connected to the frame 13, but is indirectly connected to the frame 13 through the boxed body 19).

Lo strumento 11 di controllo comprende un distanziometro 20 che à ̈ rivolto verso la parete 12 verticale della piastra 10 ed à ̈ atto a misurare una distanza D esistente rispetto alla parete 12 verticale stessa (cioà ̈ misura la distanza che esiste tra una testa di lettura del distanziometro 20 e la parete 12 verticale). Secondo una possibile forma di attuazione, il distanziometro 20 à ̈ un distanziometro laser che opera senza contatto (ovvero la testa di lettura del distanziometro 20 invia un raggio laser contro la parete 12 verticale e quindi non tocca mai la parete 12 verticale stessa). Secondo una diversa forma di attuazione, il distanziometro 20 à ̈ un distanziometro meccanico che opera con contatto (ovvero la testa di lettura del distanziometro 20 tocca continuamente la parete 12 verticale). The control instrument 11 comprises a distance meter 20 which faces the vertical wall 12 of the plate 10 and is able to measure a distance D existing with respect to the vertical wall 12 itself (i.e. it measures the distance that exists between a reading head of the distance meter 20 and the vertical wall 12). According to a possible embodiment, the distance meter 20 is a laser distance meter which operates without contact (ie the reading head of the distance meter 20 sends a laser beam against the vertical wall 12 and therefore never touches the vertical wall 12 itself). According to a different embodiment, the distance meter 20 is a mechanical distance meter which operates with contact (ie the reading head of the distance meter 20 continuously touches the vertical wall 12).

Lo strumento 11 di controllo comprende un dispositivo 21 di movimentazione che à ̈ supportato dal telaio 13 (in particolare dalla trave 15 del telaio 13) e porta il distanziometro 20 per spostare il distanziometro 20 lungo un percorso P di misura verticale; inoltre, lo strumento 11 di controllo comprende un sensore 22 di posizione che rileva la posizione del distanziometro 20 lungo il percorso P di misura verticale. The control instrument 11 comprises a movement device 21 which is supported by the frame 13 (in particular by the beam 15 of the frame 13) and carries the distance meter 20 to move the distance meter 20 along a vertical measurement path P; moreover, the control instrument 11 comprises a position sensor 22 which detects the position of the distance meter 20 along the vertical measurement path P.

Infine, lo strumento 11 di controllo comprende una unità 23 di elaborazione che legge ciclicamente il distanziometro 20 ed il sensore 22 di posizione e correla la distanza D rispetto alla parete 12 verticale della piastra 10 misurata dal distanziometro 20 con la posizione del distanziometro 20 lungo il percorso P di misura verticale misurata dal sensore 22 di posizione in modo da ricostruire un profilo della parete 12 verticale. Preferibilmente, l’unità 23 di elaborazione à ̈ alloggiata all’interno del corpo 19 scatolato ed à ̈ collegata ad uno schermo 24 che presenta la funzione “touch†e costituisce un dispositivo di I/O (“Input/Output†); cioà ̈ lo schermo 24 viene utilizzato sia per mostrare delle informazioni all’utente, sia per ricevere istruzioni da parte dell’utente. Finally, the control instrument 11 comprises a processing unit 23 which cyclically reads the distance meter 20 and the position sensor 22 and correlates the distance D with respect to the vertical wall 12 of the plate 10 measured by the distance meter 20 with the position of the distance meter 20 along the vertical measurement path P measured by the position sensor 22 so as to reconstruct a profile of the vertical wall 12. Preferably, the processing unit 23 is housed inside the boxed body 19 and is connected to a screen 24 which has the â € œtouchâ € function and constitutes an I / O device (â € œInput / Outputâ €); that is, screen 24 is used both to show information to the user and to receive instructions from the user.

Secondo una possibile (ma non vincolante) forma di attuazione, il dispositivo 21 di movimentazione comprende una slitta che à ̈ montata scorrevole lungo il percorso P di misura e porta il distanziometro 20, una vite 25 senza fine che à ̈ disposta lungo il percorso P di misura ed à ̈ meccanicamente accoppiata alla slitta per imprimere un movimento alla slitta quando viene ruotata, ed un motore 26 elettrico che à ̈ meccanicamente accoppiato ad una estremità della vite 25 per portare la vite 25 in rotazione. Secondo una preferita forma di attuazione, il motore 26 elettrico à ̈ alloggiato all’interno del corpo 19 scatolato. Secondo una preferita forma di attuazione, il sensore 22 di posizione à ̈ un encoder angolare che à ̈ meccanicamente collegato al motore 26 oppure alla vite 25. According to a possible (but not binding) embodiment, the handling device 21 comprises a slide which is mounted sliding along the measurement path P and carries the distance meter 20, an endless screw 25 which is arranged along the path P of measurement and is mechanically coupled to the slide to give movement to the slide when it is rotated, and an electric motor 26 which is mechanically coupled to one end of the screw 25 to bring the screw 25 into rotation. According to a preferred embodiment, the electric motor 26 is housed inside the boxed body 19. According to a preferred embodiment, the position sensor 22 is an angular encoder which is mechanically connected to the motor 26 or to the screw 25.

Secondo una alternativa forma di attuazione non illustrata, la vite 25 senza fine à ̈ sostituita da una cinghia chiusa ad anello e tesa tra una puleggia superiore motorizzata che à ̈ collegata al motore 26 elettrico ed una puleggia inferiore folle; un lato della cinghia à ̈ solidale alla slitta che porta il distanziometro 20 e quindi spostando la cinghia mediante una rotazione della puleggia superiore motorizzata si ottiene un corrispondente spostamento della slitta (e quindi del distanziometro 20) lungo il percorso P. According to an alternative embodiment not shown, the worm screw 25 is replaced by a belt closed in a ring and stretched between an upper motorized pulley which is connected to the electric motor 26 and a lower idle pulley; one side of the belt is integral with the slide that carries the distance meter 20 and therefore by moving the belt by means of a rotation of the motorized upper pulley, a corresponding movement of the slide (and therefore of the distance meter 20) is obtained along the path P.

Secondo una preferita forma di attuazione, lo strumento 11 di controllo comprende un sensore 27 di contatto che à ̈ accoppiato ad almeno un piedino 14, à ̈ collegato alla unità 23 di elaborazione, e rileva se à ̈ effettivamente presente un contatto del piedino 14 con la parete 12 verticale della piastra 10; l’unità 23 di elaborazione rileva il profilo della parete 12 verticale della piastra 10 solo quando il sensore 27 di contatto rileva che à ̈ effettivamente presente un contatto del piedino 14 con la parete 12 verticale. Preferibilmente, il sensore 27 di contatto rileva la conducibilità elettrica esistente tra almeno due piedini 14 distinti attraverso la piastra 10; in altre parole, se la conducibilità elettrica esistente tra almeno due piedini 14 distinti attraverso la piastra 10 à ̈ “alta†(cioà ̈ superiore ad un valore di soglia predeterminato), allora esiste un contatto meccanico adeguato tra i due piedini 14 e la piastra 10 (che à ̈ realizzata in rame e quindi à ̈ un eccellente conduttore di elettricità), mentre se la conducibilità elettrica esistente tra almeno due piedini 14 distinti attraverso la piastra 10 à ̈ “bassa†(cioà ̈ inferiore al valore di soglia predeterminato), allora non esiste un contatto meccanico adeguato tra i due piedini 14 e la piastra 10 e quindi non à ̈ possibile rilevare con precisione il profilo della parete 12 verticale della piastra 10. According to a preferred embodiment, the control instrument 11 comprises a contact sensor 27 which is coupled to at least one pin 14, is connected to the processing unit 23, and detects whether there is actually a contact of the pin 14 with the vertical wall 12 of the plate 10; the processing unit 23 detects the profile of the vertical wall 12 of the plate 10 only when the contact sensor 27 detects that there is actually a contact of the pin 14 with the vertical wall 12. Preferably, the contact sensor 27 detects the electrical conductivity existing between at least two distinct pins 14 through the plate 10; in other words, if the electrical conductivity existing between at least two separate pins 14 across the plate 10 is â € œhighâ € (i.e. higher than a predetermined threshold value), then there is adequate mechanical contact between the two pins 14 and the plate 10 (which is made of copper and therefore is an excellent conductor of electricity), while if the electrical conductivity existing between at least two distinct pins 14 across plate 10 is â € œlowâ € (i.e. below the threshold value predetermined), then there is no adequate mechanical contact between the two feet 14 and the plate 10 and therefore it is not possible to accurately detect the profile of the vertical wall 12 of the plate 10.

Lo strumento 11 di controllo comprende anche un inclinometro 28 che à ̈ collegato alla unità 23 di elaborazione, rileva l’angolo di inclinazione del telaio 13rispetto alla verticale (quindi rileva l’angolo di inclinazione della parete 12 verticale della piastra 10 rispetto alla verticale) ed à ̈ preferibilmente alloggiato all’interno del corpo 19 scatolato. The control instrument 11 also comprises an inclinometer 28 which is connected to the processing unit 23, detects the angle of inclination of the frame 13 with respect to the vertical (then it detects the angle of inclination of the vertical wall 12 of the plate 10 with respect to the vertical) and is preferably housed inside the boxed body 19.

Viene di seguito descritto il funzionamento dello strumento 11 di controllo per monitorare una piastra 10 (o meglio una parete 12 verticale della piastra 10) della lingottiera 4. The operation of the control instrument 11 for monitoring a plate 10 (or better a vertical wall 12 of the plate 10) of the mold 4 is described below.

Prima di iniziare il monitoraggio, l’utente accoppia lo strumento 11 di controllo alla piastra 10 appoggiando inizialmente il dispositivo 17 di sostegno alla parete 18 superiore orizzontale della piastra 10 e quindi lasciando “cadere†lo strumento 11 di controllo verso la parete 12 verticale della piastra 10 in modo tale che i piedini 14 si appoggino alla parete 12 verticale stessa. E’ importante osservare che al telaio 13 e/o al corpo 19 scatolato possono essere collegate delle maniglie o altri elementi atti ad essere afferrati dall’utente in modo tale da permettere all’utente di manipolare con facilità lo strumento 11 di controllo anche rimanendo ad una certa distanza dalla lingottiera 14. Before starting the monitoring, the user couples the control instrument 11 to the plate 10 by initially placing the support device 17 on the upper horizontal wall 18 of the plate 10 and then letting the control instrument 11 fall towards the wall 12 of the plate 10 so that the feet 14 rest against the vertical wall 12 itself. It is important to note that handles or other elements capable of being grasped by the user can be connected to the frame 13 and / or the boxed body 19 in such a way as to allow the user to easily manipulate the control instrument 11. even remaining at a certain distance from the mold 14.

Una volta che lo strumento 11 di controllo à ̈ stato accoppiato alla piastra 10, l’utente può fare partire il monitoraggio della piastra 10; tale monitoraggio prevede di rilevare l’angolo di inclinazione della parete 12 verticale della piastra 10 rispetto alla verticale mediante l’inclinometro 28 ed inoltre prevede di ricostruire il profilo della parete 12 verticale della piastra 10 spostando il distanziometro 20 lungo il percorso P e quindi correlando, come sopra descritto, la distanza D rispetto alla parete 12 verticale della piastra 10 misurata dal distanziometro 20 con la posizione del distanziometro 20 lungo il percorso P di misura verticale misurata dal sensore 22 di posizione. Once the control instrument 11 has been coupled to the plate 10, the user can start the monitoring of the plate 10; this monitoring provides for detecting the angle of inclination of the vertical wall 12 of the plate 10 with respect to the vertical by means of the inclinometer 28 and also provides for the reconstruction of the profile of the vertical wall 12 of the plate 10 by moving the distance meter 20 along the path P and then correlating, as described above, the distance D with respect to the vertical wall 12 of the plate 10 measured by the distance meter 20 with the position of the distance meter 20 along the vertical measurement path P measured by the position sensor 22.

Ovviamente, lo strumento 11 di controllo avvia il monitoraggio della piastra 10 solo se il sensore 27 di contatto rileva che à ̈ effettivamente presente un contatto adeguato dei piedini 14 con la parete 12 verticale della piastra 10. Obviously, the control instrument 11 starts monitoring the plate 10 only if the contact sensor 27 detects that there is indeed adequate contact of the pins 14 with the vertical wall 12 of the plate 10.

Una volta terminata la misura, l’angolo di inclinazione della parete 12 verticale della piastra 10 rispetto alla verticale misurato dall’inclinometro 28 viene confrontato con un valore ottimale predeterminato ed in caso di scostamento significativo (cioà ̈ maggiore di un massimo scostamento ammesso che può essere espresso in modo assoluto o relativo) segnala la presenza di una situazione anomala. Inoltre, una volta terminata la misura, il profilo della parete 12 verticale della piastra 10 viene confrontato puntualmente (cioà ̈ punto a punto) con un profilo ottimale predeterminato ed in caso di scostamento significativo (cioà ̈ maggiore di un massimo scostamento ammesso che può essere espresso in modo assoluto o relativo) segnala la presenza di una situazione anomala; ad esempio per valutare lo scostamento del profilo misurato rispetto al profilo ottimale predeterminato potrebbe venire calcolato uno scarto quadratico medio tra i due profili. E’ importante osservare che i sopra descritti confronti per determinare eventuali situazioni anomale possono venire eseguiti direttamente dalla unità 23 di elaborazione dello strumento 11 di controllo oppure possono venire eseguiti da un computer che riceve (via cavo o via radio) le misure dallo strumento 11 di controllo. Once the measurement has been completed, the angle of inclination of the vertical wall 12 of the plate 10 with respect to the vertical measured by the inclinometer 28 is compared with a predetermined optimal value and in the event of a significant deviation (i.e. greater than a maximum permissible deviation which can be expressed in an absolute or relative way) indicates the presence of an anomalous situation. Furthermore, once the measurement has been completed, the profile of the vertical wall 12 of the plate 10 is compared punctually (i.e. point to point) with a predetermined optimal profile and in the event of a significant deviation (i.e. greater than a maximum allowed deviation that can be expressed in an absolute or relative way) indicates the presence of an anomalous situation; for example, to evaluate the deviation of the measured profile with respect to the predetermined optimal profile, a mean square deviation between the two profiles could be calculated. It is important to note that the comparisons described above to determine any anomalous situations can be performed directly by the processing unit 23 of the control instrument 11 or can be performed by a computer which receives (via cable or radio) the measurements from the instrument 11. control.

Lo strumento 11 di controllo sopra descritto presenta numerosi vantaggi. The control instrument 11 described above has numerous advantages.

In primo luogo, lo strumento 11 di controllo sopra descritto permette di rilevare velocemente e con estrema precisione il profilo della parete 12 verticale della piastra 10; grazie a tale rilievo del profilo à ̈ possibile rilevare non solo una errata posizione di tutta la piastra 10 (errata posizione che viene rilevata anche dalla misura dell’inclinometro 23), ma à ̈ possibile rilevare anche eventuali deformazioni locali della piastra 10 (cioà ̈ le deformazioni concentrate in una zona limitata della piastra 10) che possono determinare delle variazioni locali della conicità della lingottiera pur in presenza di una corretta posizione della piastra 10. In the first place, the control instrument 11 described above allows the profile of the vertical wall 12 of the plate 10 to be detected quickly and with extreme precision; thanks to this profile survey it is possible to detect not only an incorrect position of the entire plate 10 (incorrect position which is also detected by the measurement of the inclinometer 23), but it is also possible to detect any local deformations of the plate 10 (i.e. ̈ the deformations concentrated in a limited area of the plate 10) which can determine local variations in the taper of the mold even in the presence of a correct position of the plate 10.

Inoltre, lo strumento 11 di controllo sopra descritto à ̈ di facile ad intuitivo utilizzo anche da parte di un utente non esperto; in altre parole, à ̈ possibile utilizzare con profitto lo strumento 11 di controllo sopra descritto anche dopo una semplice lettura del manuale di istruzione allegato allo strumento 11 di controllo senza la necessità di uno specifico addestramento. Furthermore, the control instrument 11 described above is easy and intuitive to use even by a non-expert user; in other words, it is possible to profitably use the control instrument 11 described above even after a simple reading of the instruction manual attached to the control instrument 11 without the need for specific training.

Infine, lo strumento 11 di controllo sopra descritto à ̈ di semplice ed economica realizzazione. Finally, the control instrument 11 described above is simple and inexpensive to produce.

Claims (10)

R I V E N D I C A Z I O N I 1) Strumento (11) di controllo per monitorare una piastra (10) di una lingottiera (4) in un impianto (1) di colata continua; lo strumento (11) di controllo comprende: un telaio (13) rigido provvisto di una pluralità di piedini (14) che sono atti a venire appoggiati ad una parete (12) verticale della piastra (10); ed un dispositivo (17) di sostegno che à ̈ solidale al telaio (13) ed à ̈ atto a venire appoggiato ad una parete (18) superiore orizzontale della piastra (10); lo strumento (11) di controllo à ̈ caratterizzato dal fatto di comprendere: un distanziometro (20) che à ̈ atto a venire rivolto verso la parete (12) verticale ed à ̈ atto a misurare una distanza (D) esistente rispetto alla parete (12) verticale stessa; un dispositivo (21) di movimentazione che à ̈ supportato dal telaio (13) e porta il distanziometro (20) per spostare il distanziometro (20) lungo un percorso (P) di misura verticale; un sensore (22) di posizione che rileva la posizione del distanziometro (20) lungo il percorso (P) di misura verticale; ed una unità (23) di elaborazione che legge ciclicamente il distanziometro (20) ed il sensore (22) di posizione e correla la distanza (D) rispetto alla parete (12) verticale misurata dal distanziometro (20) con la posizione del distanziometro (20) lungo il percorso (P) di misura verticale misurata dal sensore (22) di posizione in modo da ricostruire un profilo della parete (12) verticale. R I V E N D I C A Z I O N I 1) Control instrument (11) for monitoring a plate (10) of an ingot mold (4) in a continuous casting plant (1); the control tool (11) comprises: a rigid frame (13) provided with a plurality of feet (14) which are adapted to rest against a vertical wall (12) of the plate (10); and a support device (17) which is integral with the frame (13) and is adapted to be placed on an upper horizontal wall (18) of the plate (10); the control tool (11) is characterized by the fact that it includes: a distance meter (20) which is able to be turned towards the vertical wall (12) and is able to measure an existing distance (D) with respect to the vertical wall (12) itself; a handling device (21) which is supported by the frame (13) and carries the distance meter (20) to move the distance meter (20) along a vertical measurement path (P); a position sensor (22) which detects the position of the distance meter (20) along the vertical measurement path (P); and a processing unit (23) which cyclically reads the distance meter (20) and the position sensor (22) and correlates the distance (D) with respect to the vertical wall (12) measured by the distance meter (20) with the position of the distance meter (20 ) along the vertical measurement path (P) measured by the position sensor (22) in order to reconstruct a profile of the vertical wall (12). 2) Strumento (11) di controllo secondo la rivendicazione 1, in cui il telaio (13) comprende una trave (15) che supporta direttamente il dispositivo (21) di movimentazione ed una coppia di bracci (16) trasversali, ciascuno dei quali à ̈ disposto perpendicolarmente alla trave (15) e supporta una coppia di piedini (14) disposti da lati opposti della trave (15). 2) Control instrument (11) according to claim 1, wherein the frame (13) comprises a beam (15) which directly supports the handling device (21) and a pair of transverse arms (16), each of which is It is arranged perpendicular to the beam (15) and supports a pair of feet (14) arranged on opposite sides of the beam (15). 3) Strumento (11) di controllo secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui il dispositivo (17) di sostegno à ̈ conformato in modo tale che il peso dello strumento 11 di controllo spinga il telaio (13) contro la parete (12) verticale della piastra (10) quando il dispositivo (17) di sostegno à ̈ appoggiato alla parete (18) superiore orizzontale della piastra (10). 3) Inspection instrument (11) according to claim 1 or 2, wherein the support device (17) is shaped in such a way that the weight of the inspection instrument 11 pushes the frame (13) against the wall (12) vertical of the plate (10) when the support device (17) is leaning against the upper horizontal wall (18) of the plate (10). 4) Strumento (11) di controllo secondo la rivendicazione 1 ,2 o 3, in cui il dispositivo (21) di movimentazione comprende: una slitta che à ̈ montata scorrevole lungo il percorso (P) di misura e porta il distanziometro (20); una vite (25) senza fine che à ̈ disposta lungo il percorso (P) di misura ed à ̈ meccanicamente accoppiata alla slitta per imprimere un movimento alla slitta quando viene ruotata; ed un motore (26) che à ̈ meccanicamente accoppiato ad una estremità della vite (25) per portare la vite (25) in rotazione. 4) Control instrument (11) according to claim 1, 2 or 3, wherein the handling device (21) comprises: a slide which is mounted sliding along the measurement path (P) and carries the distance meter (20); a worm screw (25) which is arranged along the measuring path (P) and is mechanically coupled to the slide to give movement to the slide when it is rotated; and a motor (26) which is mechanically coupled to one end of the screw (25) to bring the screw (25) into rotation. 5) Strumento (11) di controllo secondo la rivendicazione 4, in cui il sensore (22) di posizione à ̈ un encoder angolare che à ̈ meccanicamente collegato al motore (26) oppure alla vite (25). 5) Control instrument (11) according to claim 4, wherein the position sensor (22) is an angular encoder which is mechanically connected to the motor (26) or to the screw (25). 6) Strumento (11) di controllo secondo la rivendicazione 4 o 5 e comprendente un corpo (19) scatolato che à ̈ fissato ad una estremità superiore del telaio (13), alloggia il motore (26) e l’unità (23) di elaborazione, e, preferibilmente, à ̈ meccanicamente collegato al dispositivo (17) di sostegno. 6) Control instrument (11) according to claim 4 or 5 and comprising a boxed body (19) which is fixed to an upper end of the frame (13), houses the motor (26) and the unit (23) processing, and, preferably, is mechanically connected to the support device (17). 7) Strumento (11) di controllo secondo una delle rivendicazioni da 1 a 6 e comprendente un sensore (27) di contatto che à ̈ accoppiato ad almeno un piedino (14), à ̈ collegato alla unità (23) di elaborazione, e rileva se à ̈ effettivamente presente un contatto del piedino (14) con la parete (12) verticale; l’unità (23) di elaborazione rileva il profilo della parete (12) verticale solo quando il sensore (27) di contatto rileva che à ̈ effettivamente presente un contatto del piedino (14) con la parete (12) verticale. 7) Control instrument (11) according to one of claims 1 to 6 and comprising a contact sensor (27) which is coupled to at least one pin (14), is connected to the processing unit (23), and detects if there is actually contact of the foot (14) with the vertical wall (12); the processing unit (23) detects the profile of the vertical wall (12) only when the contact sensor (27) detects that there is actually contact between the pin (14) and the vertical wall (12). 8) Strumento (11) di controllo secondo la rivendicazione 7, in cui il sensore (27) di contatto rileva la conducibilità elettrica esistente tra almeno due piedini (14) distinti attraverso la piastra (10). 8) Control instrument (11) according to claim 7, wherein the contact sensor (27) detects the electrical conductivity existing between at least two distinct pins (14) across the plate (10). 9) Strumento (11) di controllo secondo una delle rivendicazioni da 1 a 8 e comprendente un inclinometro (28) che à ̈ collegato alla unità (23) di elaborazione e rileva l’angolo di inclinazione del telaio (13) rispetto alla verticale. 9) Control instrument (11) according to one of claims 1 to 8 and comprising an inclinometer (28) which is connected to the processing unit (23) and detects the angle of inclination of the frame (13) with respect to the vertical . 10) Metodo per monitorare una piastra (10) di una lingottiera (4) in un impianto (1) di colata continua; il metodo comprende la fase di appoggiare un dispositivo (17) di sostegno che à ̈ solidale ad un telaio (13) rigido provvisto di una pluralità di piedini (14) ad una parete (18) superiore orizzontale della piastra (10) in modo tale che i piedini (14) si appoggino ad una parete (12) verticale della piastra (10); il metodo à ̈ caratterizzato dal fatto di comprendere le ulteriori fasi di: spostare lungo un percorso (P) di misura verticale un distanziometro (20) rivolto verso la parete (12) verticale per misurare una distanza (D) rispetto alla parete (12) verticale stessa; rilevare la posizione del distanziometro (20) lungo il percorso (P) di misura verticale mediante un sensore (22) di posizione; correlare la distanza (D) rispetto alla parete (12) verticale misurata dal distanziometro (20) con la posizione del distanziometro (20) lungo il percorso (P) di misura verticale misurata dal sensore (22) di posizione per ricostruire un profilo della parete (12) verticale.10) Method for monitoring a plate (10) of an ingot mold (4) in a continuous casting plant (1); the method comprises the step of placing a support device (17) which is integral with a rigid frame (13) provided with a plurality of feet (14) to an upper horizontal wall (18) of the plate (10) in such a way that the feet (14) rest against a vertical wall (12) of the plate (10); the method is characterized by the fact of understanding the further steps of: moving a distance meter (20) facing the vertical wall (12) along a vertical measurement path (P) to measure a distance (D) with respect to the vertical wall (12) itself; detecting the position of the distance meter (20) along the vertical measurement path (P) by means of a position sensor (22); correlate the distance (D) with respect to the vertical wall (12) measured by the distance meter (20) with the position of the distance meter (20) along the vertical measurement path (P) measured by the position sensor (22) to reconstruct a profile of the wall (12) vertical.
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