LU85883A1 - Procede de conduite d'une operation de coulee de metal liquide - Google Patents

Description

1 - & ' ν- ^ ’ρ - keiK-vdizaz-Ccr, Le la rvLoHzê âcnne ieruuâc de CTeeet " dâpc&le en Belgique te S i?.zi 1954 sous le 4 *î rJ* ** £ *e\ λλ«(, ΛΛ^Λ*ν (λ ~ *f- r»- r nr. .?-*$£ IV {j &/“£:{ * v w f / i' t* ci-c- ίΑ£ iMu ^ΐί ινί··. f C 229c/3405.

CEHTRE DE RECHERCHES METALLURGIQUES -CENTRUM V00R RESEARCH IR DE METALLURGIE,

Association sans Lut lucratif -Vereniging zonder winstoogmerk Λ- à BRUXELLES, (Belgique) .

C

Procédé de conduite <3'une opération de coulée de métal licuide.

La présente invention concerne un procédé de conduire d'une opération de coulée de métal liquide, en particulier d’acier en fusion.

Dans la descriprion qui va suivre, il sera fait plus spécialement référence s la coulée continue de l'acier, car ce domaine offre un champ c'application particulièrement intéressant du procédé de l'invention. Il faut cependant souligner que l'invention n’est pas limitée au seul domaine de la coulée continue de l'acier; au contraire, son application peut erre envisagée dans ' ^ toute opération de coulée ce métal liquide d un premier réci pient dans un second récipient, pour autant que le métal liquide contenu dans le premier récipient soit couvert, ci;une couche de scorie.

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La coulée continue de l'acxer est une opération, actuellement *» 1?1εη connue, qui consiste à couler de l'acier en fusion a partir ce -Docnes d'aciérie dans un panier répartiteur er, de ce panier, dans une ou plusieurs lingotières sans fond ou se forment les produits continus.Les poches qui alimentent le panier répartiteur se succèdent de façon à maintenir un niveau d'acier sensiblement constant dans ce panier et à minimiser les duc— tuations du débit d'acier coulé dans les lingotières.

On sait par ailleurs que l'acier en fusior. contenu dans les poches d'aciérie est couvert d'une couche ce scorie qui protège l'acier contre le risque d'oxydation par l'atmosphère et qui réduit les pertes thermiques.

ir L'écoulement de l'acier de la poche dans le panier répartiteur Έ se fait habituellement par un orifice, éventuellement pourvu d'un embout tubulaire, ménagé dans le fond de la poche et dès lors inaccessible à l'observation directe. Il en résulte qu’il n'est pas possible de déterminer directement l'instant où tout l'acier s'est écoulé et où la scorie commence à pénétrer dans cet orifice. Il est cependant du plus grand intérêt de pouvoir déterminer cet instant avec une précision aussi grande que possible, car il conviant d'empêcher, ou tout au moins de limiter, un passage de scorie dans le panier répartiteur. Bn errer, en raiscr; ces mouvements se produisanr au sein G£ ~ ac^er ^an° -e panier répartiteur, des fragments de scorie ?ε-:ι'εη“ CLrt: sn“ ~ - -, , , . _ .--uen des défauts trames jusque aans la Imgotiere et prcv-^-* ou des percées eu linoor coule* J* _ _ ^ r. J ni* . . ... d-e “ G— scier

La. QcISIIÎliriatlOn 06 1 inSt&ni- de J-H ΠΠ Ci a ^ ^ Ο Η.Π Ξ iG£ aClS—les est encore rendue plus difficile et âélrca-^ cube réfractaire modernes, car le métal est coule à travers _ _ ^rjche et dont 11 au- cor.t une extrémiLe est fixée au fond ce 12. ï"' dans le panier tre extrémité peut plonger dans le métal cO··" répartiteur.

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Dans ce ces, la technique généralement utilisée pour détecter le dit in s rar. r consiste a enlever périodiquement le tube réfractaire, par exemple en relevant la poche, et à 'vérifier, par c réservation visuelle, si une certaine eu art lté ce scorie n'est pas entraînée dans le jet ce coulée. Ouvre l’imprécision ce la dénermination de la fin de la coulée du métal, cette technicue présente un risque sérieux c5 oxydation du net de rénal par 1’ aumcspbère.

Par ailleurs, il est pratiquement impossible, à l'heure actuelle, de détecter rapidement et avec certitude un risque ou un début d’obstruction de l’orifice ou du tube de coulée par de l’acier devenu pâteux par suite d’un éventuel refroidissement local par exemple.

S* -s La présente invention a précisément pour objet un procédé de conduite d’une opération de coulée de métal d’un premier récipient dans un second récipient, qui permette de remédier aux inconvénients ci-dessus rappelés.

Elle est basée sur la constatation faite par le demandeur selon laquelle l’entraînement de scorie par le métal donne lieu à une modification du son émis, par rapport à celui qui accompagne la coulée de métal seul. De même, le son émis est également modifié lorscue le menai devient pâteux, notamment par suite d’un refroidissement local, ou lorsque l’écoulement du métal est perturbé, voire interrompu par une obstruction parnielle ou tonale de l'orifice de coulée. Une celle obstruction peut notam-n ment être provoquée par ur dépen c;inclusions ou par de i'acier partiellement refroidi qui se solidifie dans l’orifice et/ou “ le tube.

Des lors, ur. premier objet ce la présente invention est ur. procédé permettant de dëtseuer avec précision l'instant où l'écoulement du métal en fusion subit, une perturbation, soin parce « * la viscosité du métal augmente pur refroidissement, soit parce que le métal entraîne une certaine quantité de la scorie présente dans le premier récipient.

Un autre objet de 1'invention est un procédé permettant de détecter une obstruction parnielle ou notale de l'orifice de coulée, ou éventuellement du tube de coulée, du premier récipient.

Encore un autre objet de l'invention est un procédé de conduite de l'opération de coulée permettant: c’emoêcner ou au moins ce limiter l'entraînement de scorie du premier récipient vers le second récipient.

A cet effet, le procédé qui fait l'objet de la présente invention, dans lequel on coule du métal liquide d'un premier récipient, dans lequel le dit métal est couvert d’une couche de scorie, dans un second récipient, est essentiellement caractérisé en ce que l'on mesure, de préférence en continu, au moins une caractéristique du son émis pendant la coulée du dit métal du premier récipient dans le second, et en ce que x'on décence le moment où la dite caractéristique subie une variation importante.

Par variation importante, il faut entendre, au sens de la présente invention, une variation entraînant le dépassement d'un écart prédéterminé par rapport à la valeur âe la dite caracté-risticrue correspondant a la coulée de me tac seul.

Selon l'invention, on détermine cet écart, pour une installation donnée, en réalisant dans cette installation une coulée, dits coulée de référence, consistant à couler successivement, dans les conditions- normales de coulée, le métal liquide ec la scorie contenus dans le dit premier récipient, à mesurer la valeur de la dite caractéristique du son émis respectivement pendant la coulés du métal liquide et pendant la coulée de la seo- t rie et = déterminer 1ε différence entre les valeurs os la dite * - 5 - ¥ c£"sctéristictue du son mesurees pendant css ceux ynssss e-jCl-se-sives de coulée.

L'écart prédéterminé, à prendre en considération pour la conduite es la coulée selon*1'invention, peut être choisi égal a la totalité ou à une fraction de la dite différence mesurée au cours de la coulée de référence.

Par conditions normales de coulée, il faut entendre les conditions, telles le débit ce métal, sa température, la diamètre de l'orifice de coulée, utilisées normalement avec la dite installation.

Selon une mise en oeuvre intéressante du procédé de l'invention, on interrompt,ce préférence automatiquement, l'opération de cou-s lée lorsque la variation de la caractéristique du son mesurée atteint le dit écart prédéterminé.

De façon connue en soi, on interrompt l'opération de coulée en obturant l'orifice de coulée, par exemple au moyen de la quenouille ou de la fermeture à tiroir équipant notamment une poche de coulée d’acier.

Selon une modalité particulière du procédé de l’invention, on mesure la cite caractéristique du son émis pendant la coulée au moyen d'au moins un sonomètre disposé au voisinage de l’installation de coulée.

* Selon une première variante de mise en oeuvre, or dispesé le dit sonomètre à proximité de la sons d'impact eu ~et de métal coulé dans le second récipient.

Selon une autre variante de mise en oeuvre, on dispose le dit sonomètre à proximité du premier récipient, par exemple en correct avec la paroi lacera le ou le fend du dit premier recopiera.

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Selon encore une autre variante de mise en oeuvre, on dispose “ le dit sonomètre à proximité du second récipient, par exemple en contact avec la paroi latérale ou le fond du dit second récipient .

Bien entendu, il ne sortirait pas du cadre de la présence invention d'utiliser simultanément plusieurs sonomètres disposés en plusieurs des localisations qui viennent d'être indiquées.

Au sens de la présente invention, il faut entendre par le mot "son" toute vibration acoustique, audible ou non, émise pendant la coulée.

Ces vibrations sont caractérisées par leur fréquence et leur amplitude et ce sont ces caractéristiques, ou leurs variations qui, dans le procédé de l'invention, sont mesurées à l'aide de "sonomètres" appropriés.

Il en résulte que la présente invention permet de déceler toute perturbation de la coulée, telle que celles qui sont mentionnées plus haut, en détectant les variations de fréquence et/ou d'amplitude du son émis pendant cette opération de coulée.

Si on choisit de mesurer l'amplitude du son émis pendant la coulée, on sélectionne avantageusement, selon l'invention, au moins une bande de fréquences particulières, ae manisre a libérer la mesure de toute influence de grandeurs percuroarrices provenant de l'environnement dans lequel se trouve 1 nu. reisj „ sonomètre(s).

De même, il faut considérer qu'il est également compris dans la présente invention de mesurer, par exemple au moyen c un acce_e-rcmetre, la vibration mécanique qui engendre le son émis pen-« dant la coulée.

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t « - Ί - “_· ' invention s’applique de façon particulièrement intéressante à la coulée continue ce l'acier en fusion, depuis un premier r récipient qui est une poche d'aciérie, dans un second réci pient constitué par le panier répartiteur.

Elle peut cependant s'appliquer également à la coulée ce l’acier de ce panier répartiteur dans la lïncotière de coulée continue, ainsi qu'à la coulée d'acier d'une poche d'aciérie dans une lingotière classique, sans sortir du cadre du procédé défini par les revendications qui suivent, f x - uf

Claims (8)

1. Procédé de conduite d'une opération de coulée ce métal liquide, dans lequel on coule du métal liquide d'un premier récipient, dans lequel le dit métal est couvert d'une couche de scorie, dans un second récipient, caractérisé en ce que l'on mesure, de préférence en continu, au moins une caraccéristique du son émis pendant la coulée eu dur menai eu premier récipient dans le second, et en ce que l'on détecte le mozr.enn où la dite caractéristique subit une variation importante, par exemple supérieure à un écart prédétermine par rapport à la valeur de la dite caractéristique correspondant à la coulée de méual seul.

2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que, pour déterminer le dit écart, pour une installation donnée, on coule successivement dans cette installation et dans les conditions normales de coulée, le métal liquide et la scorie contenus dans le dit premier récipient, on mesure la cite caractéristique du son émis respectivement pendant la coulée du métal liquide et pendant la coulée de la scorie, on détermine la différence entre les valeurs de la dite caractéristique du son mesurées pendant ces deux phases successives de coulée, et on choisit le dit écart prédéterminé, à partir de la cite différence .

2. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'on interrompt, de préférence automatiquement, l'opération de coulée lorsque la variation de la dite caractéristique du son mesurée atteint la dit écart prédéterminé . '

4. Procédé suivant l'une ou l'autre ces revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'on mesure la cite caractéristique du son émis pendant la coulée au moyen c- au moins un sonomètre, . disposé au voisinage de la sone d'intact et jet de métal coulé _ 9 - V <P ï > dans le seconc récipient. Λί / 5. Procécé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'on mesure la dite caractéristique du son émis pendant la coulée au moyen de sonomètres supplémentaires, disposés à proximité du premier et/ou du second récipient, et de préférence en contact avec la paroi latérale et/ou le fond du premier et/ou du second récipient.

6. Procédé suivant l'une ou l'autre ces revendlestions 1 à 5, caractérisé en ce que la cite caractéristique est la fréquence du son émis pendant la coulée.

7. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la dite caractéristique est l'amplitude _ du son émis pendant la coulée, de préférence dans au moins une bande de fréquences particulière.

8. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la dite caractéristique est la vibration qui engendre le son émis pendant la coulée.

9. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 a 8, caractérisé en ce que le dit premier récipient est une poche d'aciérie et en ce que le dit second récipient est un panier répartiteur de coulée continue.