Brevet FR2456580A1 — publié le 19801212

La présente invention se rapporte à un procédé pour le contrôle de la coulée continue des métaux, et en particulier de l'acier. Le principe du contrôle de la coulée continue des métaux et en particulier de ltacier consiste, après s'être imposé une vitesse de coulée à respecter, à régler les débits d'eau à mettre en oeuvre dans chacune des zones de refroidissement secondaire du lingot, de façon à suivre un profil thermique déterminé pour le refroidissement dudit lingot, lorsque celui-ci est animé de la vitesse de coulée choisie. Un tel réglage du débit d'eau dans les différentes zones de refroidissement secondaire est sujet à de réelles difficultés de réalisation, spécialement lorsque des variations de vitesse d'extraction du lingot se produisent au cour s de la coulée. Ces variations sont inévitables et inhdrentes soit à la nature même du procédé, soit à divers incidents habituels de fonctionnement. Parmi ces variations de vitesses, on peut citer par exemple celles dues aux phases de démarrage ou d'arrêt de la coulée, à la coulée de plusieurs poches en séquence ininterrompue, au changement de poche ou de panier, etc.... ainsi qu'à des incidents de fonctionnementi taëls que par exemple des bouchages de busette. Llimportance des variations de vitesses dues aux causes susmentionnées peut être assez grande. Afin de tenir compte de ces variations de vitesses, on est amené à modifier, de façon appropriée, les débits d'eau fournis aux différentes zones de refroidissement secondaire, de telle sorte que le profil thermique prédé terminé soit encore respecté. Diverses méthodes ont déJà été élaborées dans ce but, mais, dans la plupart des cas, le point de redressement du lingot n'est pas arrosé par l'eau de refroidissement et conséquemment la température superficielle du lingot en cet endroit y varie avec la vitesse de coulée. Or, et c1 est là un inconvénient important, on a constaté que différents défauts externes et internes pouvaient se produire lorsque le brin subissait certaines déformations, telles que par exemple cintrage ou redressement dans un domaine de températures inappropriées. La présente invention a pour objet un procédé grâce auquel on peut remédier à ces inconvénients. Le procédés objet de la présente invention dans lequel, au cours dune opération de coulée continue de métal, on effectue-sur le brin coulé une opération de refroidissement secondaire, régulée de façon à maintenir un profil thermique prédéterminé tout le long de la zone faisant l'objet dudit refroidissement, est essentiellement caractérisé en ce que - l'on calcule la température superficielle du lingot au point de séjour du métal dans la lingotière > soit donc de la vitesse de coulée, - la vitesse de coulée devant être modifide pour toute cause quelconque, on détermine par un calcul anticipatif, quelle serait la nouvelle température superficielle probable du lingot au point de redressement, tous autres paramètres de coulée restant inchangés, - l'on compare cette dernière température avec les valeurs de consigne et on détermine par le calcul un nouveau profil thermique conduisant à la température désirée au point de redressement, - l'on ajuste les débits du refroidissement secondaire, pour réaliser le profil thermique ainsi modifié. En pratique, on ajuste tout d'abord le refroidissement secondaire pour réaliser ce nouveau profil, et si ce faisant on atteint les limites de réglage des débits d'eau, on propose de modifier la vitesse de coulée et on recommence une boucle de calcul pour déterminer les débits d'eau à utiliser pour les nouvelles conditions de coulée. La température théorique souhaitée est en fait remplacée par une plage de températures acceptables entre deux valeurs de consigne, maxima et minima. L'exemple ci-après est illustré par les figures jointes ot l'on a représenté aux figures la à ld, le cas d'une méthode antérieure et plus précisément à la figure la, la vitesse de coulée en fonction du temps ; à la figure lb, le débit d'eau de la zone Z8 en fonction du temps à la figure lc, le débit d'eau de la zone Z9 en fonction du temps ; à la figure ld > la température superficielle au milieu de la brame au point de redressement en fonction du temps > aux figures 2a à 2d, les variations des memes paramètres avec le système de l'invention. Dans une opération de coulée de brames de section 200 mm x 1500 mm, effectuée sur une machine de coulée cônti- nue du type "courbe" ayant un rayon de 12 m, la vitesse normale de coulée est 1,2 m/min.; le réglage choisi pour des débits d'eau utilisés pour le refroidissement dit secon daire est choisi pour que la brame présente sur sa longueur un profil thermique déterminé, repéré par le code Ci Dans la machine de coulée considérée, il y a 9 zones d'arrosage respectivement repérées Z1, Z2,... Z9. Il est posé comme hypothèse, qu'à la suite d'un incident on soit obligé au temps T, de réduire la vitesse de coulée de vl (1,2 ;/min.) à v2 (0,8 uVmin.) et de la maintenir à ce niveau. Dans le cas habituel où les débits d'eau secondaire sont ajustés suivant la consigne Ci, on obtient les résultats présentés aux figures la, lb, lc, id. On y a représenté - en fonction du temps - les variations des débits réalisés dans 2 zones (Z8 et Zg) et la variation de température superficielle au milieu de la brame au point de redressement (c'est-à-dire au point où l'on confère à la brame la forme rectiligne). On constate que la diminution prolongée de la vitesse produit un refroidissement important (de tl à t2, figure Id) de la brame au niveau du point de redressement. Celui-ci peut provoquer, dans certains cas, la formation de fissures superficielles. Les figures 2a, 2b, 2c, 2d montrent comment le système suivant l'invention permet d'éviter cet inconv- nient. Lors du ralentissement de la coulée, on modifie la consigne du profil thermique de la brame de C1 à C2,... Cn > à partir de calculs prévisionnels successifs. Ces nouveaux profils ont commandé des débits d'eau différents dans les zones d'arrosage secondaires, ce qui a permis de maintenir en tout temps la température au point de redressement dans la fourchette souhaitée de 950 - 1090 C. REVENDICATIONS Procédé pour le contrôle de la coulée continue des métaux, dans lequel, au cours d'une opération de coulée continue de métal, on effectue sur le brin coulé une opération de refroidissement secondaire, régulée de façon à maintenir un profil thermique prédéterminé tout le long de la zone faisant l'objet dudit refroidissement, c a r a c t é r i s é en ce que - l'on calcule la température superficielle du lingot au point de redressement, sur la base du profil thermique choisi et du temps de séjour du métal dans la lingotière, - la vitesse de coulée devant être modifiée pour toute cause quelconque, on détermine, par un .calcul anticipatif, quelle serait la nouvelle température superficielle probable du lingot au point de redressement, tous autres paramètres de coulée restant inchangés, - l'on compare cette dernière température avec les valeurs de consigne et on détermine par le calcul un nouveau profil thermique conduisant à la température désirée au point de redressement, - l'on ajuste le refroidissement secondaire, pour réaliser le profil thermique ainsi modifié.