Note: Descriptions are shown in the official language in which they were submitted.
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L'invention concerne les machines de coulée
continue qui comporten-t, dans les travées séparant les
rouleaux, des rampes de refoidissement secondaire~ Ces
rampes assurent un refroidissement par aspersion d'eau,
au moyen d'éléments de projection d'eau constitués par
des buses de pulvérisation ou des atomiseurs.
L'amélioration de la productivité des machines de
coulée continue passe par une diminution des périodes
d'arrêt de la machine. Par conséquent il de~ient néces-
saire de proposer des moyens permettant de contrôlerl'état de la machine de coulée continue. En particulier
il est nécessaire de contrôler le bon fonctionnement des
rampes de refroidissement secondaire.
Actuellement, pour contrôler l'état des rampes de
re~roidissement secondaire, on utilise des dispositifs
réalisant des mesures de débit et de pression. Ces
dispositifs connus sont loin d'être satisfaisants car ils
ne peuvent mettre en évidence que des anomalies très
importantes, par exemple une serie de pulvérisateurs
totalement colmatés ou un flexible d'alimentation débran-
ché, ou de vérifier que, à bas débit, de l'eau sort des
pulvérisateurs de la rampe sans pompage trop marqué.
Dans ces conditions de réglage, il s'avère qu'une
dérive locale, qu'elle soit liée à une dérive progressive
du comportement d'un gicleur ou à une fuite du réseau
tertiaire ou encore à la défaillance d'un organe d'une
chaîne dè régulation du débit secondaire, peut dégénérer
en crise de défauts transversauxO
Les conséquences sont particulièremen-t néfas-tes
pour la qualité du produit, compte tenu en particulier du
fait que de nombreuses séquences peuvent être réalisées
avant que le défaut ne soit décelé.
La présente invention a donc pour but de fournir
un capteur qui permet le contrôle du refroidissement
secondaire de manière précise et fiable.
,
2 ~
L ' invention a donc pour objet un capteur de
controle du refroidissement secondaire d'une machine de
coulée continue qui comporte des rampes de refroidisse-
ment secondaire munies de diffuseurs d'eau et disposées
dans les travées séparant les rouleaux, ledit capteur
étant entrainé de manière à circuler devan-t lesdites
rampes de refroidissement, caractérisé en ce qu'il est
constitué d'une enceinte étanche de volume réduit qui
présente une paroi en matériau isolant munie d'un plot
thermiquement conducteur qui est disposé de manière à
faire face aux rampes de refroidissement lors de la
circulation du capteur, les autres parois de ladite
enceinte etant thermiquement isolantes, en ce qu'au moins
une résistance électrique de chauffage est disposée dans
ladite enceinte, en ce que la ou l~sdites résistances
sont commandées de manière à réguler la température dans
ladite enceinte à une valeur de consigne et en ce qu'il
comporte un capteur de température disposé dans ladite
enceinte étanche.
Du fait que l'on mesure la température, on
obtient une donnée qui est beaucoup plus représentative
du ~onctionnement des rampes de refroidissement secon--
daire.
Selon une autre caractéristique de l'invention,
le capteur comporte au moins une résistance électrique de
chauffage disposée dans ladite enceinte. Dans l'exemple
de réalisation, le capteur comporte une résistance de
faible puissance de mise en température et une résistance
de forte puissance de régulation de la température de
l'air ambiant de l'enceinte.
Selon encore une autre caractéristique de l'in-
vention, la constante de temps du dispositif de régula~
tion de la température est supérieure au temps d~ passage
devant une rampe de refroidissement et inférieure au
temps de passage entre deu~ rampes de refroidissement.
., ,
2 ~
L'invention a également pour obiet un mannequin
pour le contrôle d'une machine de coulée continue à
lingotière, dont la tête est équipée de moyens de con~
trole des paramètres de la machine et qui est caractérisé
en ce qu'il comporte deux rangées de capteurs, une rangée
étant disposée dans l'extrados et la deuxième rangée
étant disposée dans l'intrados du mannequin.
Les capteurs peuven-t être disposés chacun de
manière à se trouver en face d'un diffuseur ; selon une
autre variante de réalisation, les capteurs sont disposés
chacun dans la zone de recouvrement de deux diffuseurs
voisins d'une rampe.
L'invention a encore pour ohjet un procédé de
contrôle des rampes de refroidissement secondaire d'une
machine de coulée continue, qui est caractérisé en ce que
l'on fait circuler un mannequin du type précit~, en ce
que l'on releve une courbe de température et en ce que
l'on compare cette courbe de température avec une courbe
de temperature de référence.
Selon ce procédé, on détermine empiriquement une
courbe de température de référence et l'on compare la
courbe relevée lors d'un passage du mannequin dans la
machine avec cette courbe de reférence pour vérifier le
bon fonctionnement du dispositif de refroidissement
secondaire.
Avantageusement, on releve la courbe de la
dérivée de la température ournie par les capteurs~ de
manière à s'affranchir de la vitesse de déplacement du
mannequin.
L'invention sera mi~ux comprise à l'aide de la
description qui va suivre, donnée uniquement à titre
d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés sur
lesquels O
- la figure 1 représente en coupe schématique un
capteur conforme à la présente invention ; et
2 ~
- la figure 2 illus-tre le procédé selon l'inven-
-tion.
La présente invention consiste à utiliser un
capteur de température qui va être disposé devant les
rampes de refroidissement secondaire à l'emplacement où
se trouvera la peau de la brame lors du fonctionnement de
la machine de coulée continue.
La figure 1 représente de manière schématique en
coupe un cap-teur conforme ~ la présente invention ; il
est essentiellement constitué d'une enceinte étanche 1 de
volume réduit qui es~ par exemple consti~uée par un
évidement aménagé dans un boîtier 2. Ce boltier 2 es-t de
préférence en une matière résistant à la corrosion et à
la température. La face ouverte de la cavité 1 est fermée
par un couvercle 3 en matière isolante muni d'un plot
central 12 thermiquement conducteur ; ce couvercle est
fi~é sur le boitier 2 au moyen de vis 4. Un joint torique
5 assure l'étanchéité de l'enceinte 1.
En résume l'enceinte 1 est une enceint~ étanche
de faible volume isolée thermiquement à l'exception du
plot 12 dont est muni le couvercle 3.
Dans cette enceinte etanch2 1, on dispose au
moins une résistance électrique de chauffage qui est
destinée à réguler la température de l'enceinte à une
température de consigne. Dans l'exemple représenté,
l'enceinte étanche 1 comprend deux résistances électri-
ques 6 et 7 ; une première résistance 6, de faible
puissance sert à maintenir un équilibre à une température
de consigne dans l'air ambiant et l'autre, la résistance
7 de forte puissance sert à assurer une remontée rapide
de la température à la suite d'un refroidissement dû à un
passage sous une rampe de refroidissement secondaire. La
temperature de consigne est par exemple de 70C et la
deuxième résistance de forte puissance es-t par exemple
réglée pour chauffer l'enceinte étanche 1 dès que la
205~0
température de l'air ambiant présente une variation
relativement faible par rapport à la valeur de consigne,
par exemple 3C.
Le boîtier 2 comporte une embase filetée 8
destinée à la fixation du capteur sur un support
avantageusement, on prévoit un join-t torique 9 pour
assurer l'étanchéité du b~itiex 2 sur ce support.
La temperature au niveau du plot 12 est mesurée
au moyen d'un capteur de température constitué avantageu-
sement par un circuit intégré 11 qui est disposé dansladite enceinte 1 au voisinage du plot 12 qui cons-titue
une face thermiquement conductrice de l'enceinte 1 ; ce
plot 12 est soumis à l'action des rampes de refroidisse-
ment secondaire et se trouve de préférence sur le par-
cours de la peau de la brame qui circule lors du fonc-
tionnement de la machine de coulée continue.
Le capteur qui vient d'être décrit est utilise de
la manière suivante : la ou les résistances sont comman-
dées pour maintenir la temperature de l'air de l'enceinte
à une valeur constante, par exemple 70C. Le capteur
selon l'invention est amené devant une rampe de refroi-
dissement secondaire à l'endroit où se trouve la peau de
la brame lors du fonctionnement de la machine de coulée
continue et l'on mesure au moyen du circuit intégré 11 le
refroidissement transmis par le plot thermiquement
conducteur 12~ Le dispositif de régulation du chauffage
par les résistances agit ensuite pour ramener la tempéra-
ture à sa valeur de consigne.
La figure 2 représente de manière schématique la
tête d'un mannequin ou faux lingot qui est introduit dans
la machine pour l'amorçage de la coulée. L'invention
concerne également un mannequin ou faux lingot qui es-t
introduit dans la machine pour l'amorçage de la coulée.
Ce fau~ lingot est équipé de capteurs des-tinés à mesurer
l'ensemble des paramètres de la lingotière afin d'effec-
2~9~
tuer un contrôle de bon fonctionnement. A ce-t effet, ce
manne~uin ~st introduit jusqu'au fond de la machine en
l'absence de coulee et il détecte au passage les diffé-
rents paramètres de la machine.
Ce mannequin est équipé de capteurs d~ tempéra~
ture conformes à la présente invention~
Ces capteurs sont disposés suivant deux rangées
transversales par rapport a la direction d'écoulement de
la brame. Selon un premier mode de réalisation, on
prévoit un capteur par di~fuseur d'eau de refroidisse-
ment. Dans ce cas, les capteurs sont disposés dans la
rangée dans un emplacement correspondant à celui du
diffuseur.
Selon un autre mode de réalisation, chaque
capteur thermique est disposé de manière à se trouver
dans la zone de recouvrement de deux diffuseurs voisins
d'une rampe. Dans ce cas, on prévoit un nombre de cap-
teurs inférieurs d'une unité au nombre de diffuseurs.
Le mannequin comprend deux rangées de capteurs,
une première rangée disposée de manière à défiler devant
l'extrados de la lingotière et la deuxième défilant
devant l'intrados de la lingotière.
Pour procéder au contrôle du bon fonctionnement
de la machine de coulée continue, et en particulier des
rampes de refroidissement secondaire de la lingotière, le
mannequin est introduit au fond de la machine, puis on le
déplace dans la machine de manière à ce que la tête du
mannequin défile devant l'ensemble des rouleaux et
travées de la lingotière. Cette opération permet de
mesurer en un seul deplacement l'ensemble des paramètres
de fonctionnement de la machine de coulée con~inue et de
déterminer éventuellement des réglages a effectuer pour
obtenir des conditions de fonctionnement correctes.
En ce qui concerne le contrôle du dispositif de
refroidissement secondaire, la température au niveau du
2~9~40
plo-t 12 est mesurée en permanence pendant le mouvement du
mannequin et on relève la courbe ou profil de temperature
pour l'ensemble du déplacement du mannequin.
Comme on peut le voir schématiquement sur la
figure 2, à chaque fois que le capteur thermique passe
devant une rampe 21 disposee dans une travée 22 entre
deux rouleaux 23, la température T au niveau du plot 12
diminue de la valeur Tc de consigne à une valeur légère-
ment inférie~re ; le dispositif de régula-tion agit sur la
résistance de forte puissance pour rétablir la tempéra-
ture à son niveau de consigne et cette variation se
répète à cha~ue passage devant une rampe de refroidisse-
ment secondaire.
La constante de temps du dispositif de regulation
de la -température T est avantageusement supérieure au
temps de passage devant une rampe 21 de manière à pouvoir
détecter une variation nette de la température ; cette
constan-te de temps est par ailleurs inferieure au temps
correspondant au passage entre deux rampes voisines de
manière que la température revienne bien à la température
de consigne lorsque le capteur défile devant le rouleau
23.
La courbe A relevée est comparée à une ~ourbe de
consigne correspondant aux conditions de fonctionnement
optimal du dispositif de refroidissement secondaire et
l'écart entre les deux courbes permet de déterminer
l'existence d'un défaut d'une rampe de refroidissement
secondaire.
Avantageusement, pour établir cet-te courbe A, on
utilise le signal correspondant à la dérivée par rapport
au temps de la température au niveau du plot 12. Cela
permet de s'affranchir des variations de vitesse qui
peuvent se produire entre deux passages devant une rampe.
Cela permet également d'améliorer la précision du systè-
me.
2 ~ 4 ~
De préférence, la courbe de référence ou signa-
ture de la machine sera corrigée après chaque réparation
d'un segment de machine de manière à obtenir une signa-
ture théoriquement parfaite lorsgue tous les segmen-ts de
la machine auront fait l'objet d'une révision.
Avant la mesure, la température au niveau du plot
12 a été amenee à la température Tc, par exemple 70C, au
moyen de la résistance de faible puissance, la résistance
de forte puissance ne servant qu'à efectuer la régula-
tion pour cha~ue variation de température due au passagedevant une rampe de refroidissement. Par exemple, le
seuil de déclenchement du réchauffage par cette résis-
tance de forte puissance est de 3C.
L'invention permet donc d'effectuer une mesure
rapide et précise de l'effet de refroidissement des
différents diffuseurs du système de refroidissement
secondaire. En particulier, l'invention permet de faire
un bilan pour chacun des diffuseurs. On peut alors
intervenir, si cela est nécessaire, sur le ou les diffu-
seurs ne présentant pas une caractéristique de onctionnement normal.
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