Brevet FR2459095A1 — publié le 19810109

La présente invention se rapporte à des perfectionnements aux procédés de contrôle de la coulée continue des métaux, et notamment de l'acier. La même demanderesse a déjà décrit un procédé pour améliorer le contrôle du processus de coulée continue des métaux, dans lequel la surface supérieure du métal liquide dans la lingotière est recouverte d'une poudre de protection de composition appropriée ; dans ce procédé, on enregistre les oscillations parasites de la lingotière, dont on compare le spectre, lequel est représentatif des forces de frottement entre lingot et lingotière avec un autre spectre considéré comme idéal et l'on modifie les paramètres de la coulée, de manière à ce que le spectre réel se rapproche le plus possible du spectre idéal ; à ce moment, la lubrification de la lingotière est consi dégrée comme satisfaisante. Or, il a été constaté qu'au bout d'un certain temps d'utilisation d'une installation de coulée continue, les frottements présentaient dea anomalies difficilement explicables à partir de modifications connues ou incidents courants apparus lors du déroulement de l'opération de coulée continue. Il s'en suivait que l'interprétation correcte de cet enregistrement devenait alors sujette à caution. L'expérience et l'observation ont alors montré qu'au cours du temps se produisait une usure dans les organes mécaniques transmettant l'oscillation à la lingotière, ce qui avait pour effet de compromettre la bonne marche de l'opération de coulée continue, et donc la qualité des produits coulés. Pour pallier cet inconvénient, on peut imaginer d'effectuer régulièrement des inspections visuelles des organes de transmission du mouvement d'oscillation b la lingotière, mais cette manière de procéder est elle-même sujette à caution, surtout parce qu'elle dépend beaucoup de l'opérateur chargé du contrôle. La présente invention a pour objet un procédé permettant de remédier à cet inconvénient. Le procédé, objet de la présente invention est essentiellement caractérisé en ce que a. l'on mesure les mouvements réels de la lingotière, à l'aide d'un capteur approprié, solidalre de la lingotière (déplacement, vitesse ou accélération) et que l'on sélec- tionne ensuite dans les fréquences des mouvements obser vés une bande de fréquence bien déterminée (signal utile U) b. l'on mesure les mouvements réels du bras d'oscillation transmettant le mouvement, à laide d'un capteur situé de préférence le plus près possible du moteur d'entrane- ment engendrant les mouvements d'oscillation de la lingo trière, capteurs en liaison avec un des organes de trans mission dudit mouvement et on sélectionne ensuite dans les fréquences des mouvements observés, une bande de fréquence bien déterminée (signal de référence R), c. l'on affecte un au moins des deux signaux U et R - d'un terme correcteur tenant compte (suivant méthode bien connue en soi) des amplitudes théoriques des mouve- menti oscillatoires aux deux endroits où sont placés lesdits capteurs, - et/ou d'un terme correcteur tenant compte de la diffé- rence de sensibilité intrinsèque des deux capteurs, ce qui permet de calculer deux signaux corrigés U1 et R1 ainsi que les valeurs de et/ou formules dans laquelle K = l si les capteurs sont des capteurs de déplacement, K est directement proportionnel à la fréquence d1oscilla- tion de la lingotière, si les capteurs sont des capteurs de vitesse, K est directement proportionnel au carré de la fréquence d'oscillation de la lingotière, si les capteurs sont des capteurs d'accélération, d. l'on mesure, de façon continue ou périodique, les signaux U et/ou R, ce qui permet de déterminer les variations continues ou périodiques des valeurs de et/ou et de constater si ces valeurs s'écartent des valeurs de référence correspondant à une transmission mécanique exoipte de Jeux inacceptables. On peut ainsi surveiller, de façon permanente, l'état mécanique du dispositif assurant l'oscillation de la lingotière et prévoir, en temps opportun, les opérations d'entretien à effectuer sur ce dispositif, lorsque la grandeur représentant la mesure réalisée, dépasse un niveau déterminé considéré comme le maximum admissible dans le cas envisagé. La correction par le facteur K peut être réalisée de multiples façons, suivant le traitement électronique auquel les signaux U et R auraient été préalablement soumis. Par exemple, si l'on intègre un signal "type accélération" il y aurait alors lieu de ne corriger que par un facteur K du type "vitesse", directement proportionnel à la fréquence. Avantageusement, on peut choisir les termes correcteurs de telle façon qu'au début de la mise en route de l'opération de coulée continue le signal soit nul, ou que le signal soit égal à l'unité, ce qui facilite l'appréciation ae l'écart présenté entre d'une part, ces valeurs 0 ou 1 et d'autre part les valeurs mesurées instantannées ou périodiques, de et/ou Un autre avantage important du procédé de llinven- tion consiste dans le fait que l'observation sélective de chacun des termes U1 ou R1 facilite la localisation d'un défaut (par exemple coté bras d'oscillation ou côté lingotière). La bande de fréquence choisie est de préférence identique pour les deux composantes de mesure des mouvementé de la lingotière et du bras d'oscillation et est choisie de manière à obtenir la plus grande sensibi- lité possible pour la mesure. Elle peut être avantageusement centrée sur la fréquence d'oscillation forcée de la lingotière, par exemple entre 0 et 5 Hertz. Selon une variante du procédé de ltinvention, le signal de référence est obtenu à partir dssun capteur de mouvement approprié (déplacement, vitesse ou accéldra- tion) appliqué en un endroit de la transmission mécanique du mouvement oscillatoire de la lingotière où llon a constaté qu'il nty avait pas de Jeu. En outre, il ne sort pas du domaine de l'inven- tion de disposer successivement ou simultanément des capteurs en plusieurs endroits de la transmission, afin de déterminer rapidement où peut se trouver un jeu inacceptable dans une des articulations de ladite transmission. Il est à remarquer que le procédé ci-dessus s'applique également au contrôle du guidage, de la suspen sion et de l'équilibrage de la lingotière, ainsi que de la table d'oscillation. Les schémas ci-après, donnés à titre d'exemple non limitatif, permettent de comprendre comment on peut mettre en oeuvre le procédé de l'invention. La figure 1 se rapporte à la partie mécanique d'un dispositif permettant cette mise en oeuvre. La figure 2 se rapporte à un schéma par blocs relatif à un appareillage électronique permettant les mesures susmentionnées. Sur la figure 1 se trouvent représentés en 1 le capteur de déplacement ou vitesse, ou accélération de la lingotière 3 et délivrant le signal U. En 2 se trouve le capteur (délivrant le signal R) du déplacement, ou vitesse ou accélération d'un élément proche du moteur de commande 8 excentrique 6, élément faisant partie du système de transmission (schématisé en 7) de l'oscillation à la lingotière. Cette lingotière est guidée par des galets 4 et repose sur des ressorts de suspension 5. Le mode de fonctionnement de ce dispositif se comprend de soi-même. Le schéma électronique repris à la figure 2 se décrit comme suit. La channe supérieure comporte en 1 le capteur U, alimenté par le bloc 3. Le signal U amplifié en 5, traverse un filtre passe-bande 7, puis, après une intégration éventuelle (simple ou double en 15) entre dans un diviseur 9. La chaise inférieure comporte en 2 le capteur R, alimentée par le bloc 4. Le signal R amplifié en 6, traverse un filtre passe-bande 8, puis, après une intégration éventuelle (simple ou double en 16), traverse un dispositif correcteur (facteur de correction) 10 et entre dans le diviseur 9. Ce diviseur 9 délivre à sa sortie un signal U1 représentant -, lequel est amplifié en 13 pour finalement R1 être enregistré en 14 et le cas échéant actionner un signal d'alarme 17-18, visuel ou acoustique. Afin de faciliter l'appréciation de l'écart Ul existant entre la valeur instantanée de et la valeur correspondante de référence, on a intercalé entre le divi seur 9 et l'amplificateur 13, un suppresseur de zéro (11-12), dont le but est de permettre la seule amplification par U le bloc 13 des variations utiles du signal -. R1 REVENDICATIONS 1. Procédé de contrôle de la coulée continue des métaux et notamment de I'acier, c a r a c t é r i s é en ce que a. l'on mesure les mouvements réels de la lingotière, A l'aide d'un capteur approprié, solidaire de la lingotière (déplacement, vitesse ou accélération) et que l'on sélec- tionne ensuite dans les fréquences des mouvements observés une bande de fréquence bien déterminée (signal utile, U), b. l'on mesure les mouvements réels du bras d'oscillation transmettant le mouvement, à l'aide d'un capteur situé de préférence le plus près possible du moteur dentrarne- ment engendrant les mouvements d'oscillation de la lingo tière, capteurs en liaison avec un des organe s de trans mission dudit mouvement, et on sélectionne ensuite, dans les fréquences des mouvements observés, une bande de fréquence bien déterminée (signal de référence R), c. lton affecte un au moins des deux signaux U et R - d'un terme correcteur tenant compte (suivant méthode connue en soi) des amplitudes théoriques des mouvements oscillatoires aux deux endroits où sont placés lesdits capteurs, - et/ou d'won terme correcteur tenant compte de la diffé- rence de sensibilité intrinsèque des deux capteurs, ce qui permet de calculer deux signaux corrigés U1 et ainsi que les valeurs de et/ou de formules dans laquelle K = 1 si les capteurs sont des capteurs de déplacement, K est directement proportionnel à la fréquence d'oscllla- tion de la lingotière, si les capteurs sont des capteurs de vitesse, K est directement proportionnel au carré de la fréquence d'oscillation de la lingotière, si les capteurs sont des capteurs d'accélération, d. lon mesure, de façon continue ou périodique, les signaux U et/ou R, ce qui permet de déterminer les variations continues ou périodiques des valeurs de et/ou et de constater si ces valeurs s'écartent des va leurs de référence, correspondant à une transmission mécanique exempte de Jeux inacceptables. 2. Procédé suivant la revendication 1, c a r a c t é r i s é en ce que lon choisit les termes correcteurs de telle facon quau début de la mise en route de ltopératlon de coulée continue le signal soit nul, ou que le signal soit égal à l'unité. 3. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, c a r a c t é r i s é en ce que la bande de fréquence est centrée sur la fréquence d'oscillation forcée de la lingotière, par exemple entre O et 5 Hertz. 4. Procédé suivant l'une ou l'autre des reven dictions 1 à 3, c a r a c t é r i s é en ce que le signal de référence est obtenu à partir d'un capteur de mouvement approprié (déplacement, vitesse ou accélération) appliqué en un endroit de la transmission mécanique du mouvement oscillatoire à la lingotière où l'on a constaté qu'il n'y avalt pas de jeu. 5. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 4, c a r a c t é r i s é en ce que l'on dispose successivement ou simultanément des capteurs de mouvement en plusieurs endroits de la transmission.