Brevet FR2516822A1 — publié le 19830527

e 16822 Procédé et dispositif de régulation de la hauteur du niveau de coulée dans des coquilles de coulée continue La présente invention concerne un procédé de régulation de la hauteur du niveau de coulée dans une coquille de coulée continue, par détection des variations de niveau de la coulée à l'aide d'un signal de mesure résultant des variations du niveau. Du fait des conditions environnantes particulières o (chaleur, poussière, moyens de couverture, éclaboussures de métal), un dispositif de régulation du niveau de coulée équipant l'installation de coulée doit lui- même être robuste et être simple à la fois dans sa construction et dans son maniement. L'objectif principal de l'invention est de procurer un dispositif de régulation du niveau de coulée qui soit utilisable universellement pour tous les types et toutes les dimensions de coquilles, ainsi que pour tous les alliages devant être coulés. Cet objectif a déjà été atteint au moyen d'un procédé de la technique antérieure, suivant la demande de brevet all'emand publiée sous le N O 2 951 097, procédé dans lequel le niveau de la coulée est mesuré d'après les courants de Foucault au moyen d'un circuit fermé simple, qui peut être disposé au-dessus de la masse en fusion ou bien dans la masse en fusion elle-même. Ia présente invention permet également d'atteindre cet objectif, mais par un autre procédé Au lieu d'utiliser les courants de Foucault, on détermine la variation du niveau de la coulée à partir de la variation de résistance électrique de deux tiges qui plongent dans la masse en fusion et qui établissent avec cette dernière une résistance électrique variable La hauteur du niveau de coulée varie, et la longueur de la partie libre, ne plongeant pas dans la -masse en fusion, des tiges, varie elle aussi, et il en est donc de même de leur résistance électrique. Ce procédé présente, sur le procédé utilisant les courants de Foucault, l'avantage que l'on peut mesurer aussi ? 51822 bien un courant continu qu'un courant alternatif et que, dans des conditions requises déterminées relatives à l'installation de coulée et au procédé de coulée, le prix de revient du traitement ultérieur du signal de mesure est plus faible. Selon des formes de réalisation particulières de l'invention, la variation de la résistance électrique est mesurée avec un pont à résistances à courant continu ou à courant alternatif, ou bien à partir d'une mesure de tension. Il est en particulier recommandé que le zéro du système de mesure corresponde à la hauteur de consigne du niveau de coulée, et d'utiliser pour la régulation le signal de mesure résultant lorsque le niveau de coulée s'écarte de la hauteur de consigne. De manière avantageuse, le signal de mesure, après traitement approprié, actionne une soupape d'arrêt ou à coulisse placée dans l'avant-creuset de la coquille de coulée continue. L'invention a également pour objet un dispositif de mise en oeuvre du procédé-décrit ci-dessus, dans lequel il est prévu une sonde pour la détection des variations du niveau de coulée%et un système de mesure pour le traitement ultérieur du signal de mesure. Le dispositif selon l'invention se caractérise en ce que la sonde se compose de deux tiges conductrices de l'électricité qui plongent dans la masse en fusion contenue dans la coquille de coulée continue Les deux tiges ont de préférence une résistance spécifique élevée, pour mesurer la plus grande variation de résistance possible en cas de variation de la hauteur du niveau de coulée Il est également recommandé que les deux tiges se composent d'un matériau résistant par rapport à la masse en fusion Ces conditions sont remplies en particulier par des tiges en acier au chrome, en graphite ou en cermet, qui par ailleurs peuvent se composer d'un matériau de forme et de dimensions quelconques. Selon une forme de réalisation particulière de l'invention, les deux tiges sont reliées par leurs extrémités inférieures, si bien que la sonde est construite en forme de U Pour maintenir les tiges et pour diminuer la résistance d'alimentation, il est recommandé de fixer les tiges à des barres conductrices faites d'un matériau conducteur de l'électricité quelconque Comme matériau constitutif de ces barres conductrices, le cuivre a la préférence; le coefficient de température de la résistance électrique doit être le plus petit possible, aussi est-il préférable d'utiliser le constantan ou la "Manganine". L'invention va maintenant être décrite plus en détail au moyen des exemples de réalisation suivants et des dessins ci-joints, sur lesquels: La Figure 1 est une coupe longitudinale (a) ainsi qu'une vue de dessus (b) d'une coquille équipée d'une sonde, selon l'invention, et La Figure 2 est un schéma-bloc du système de mesure et de régulation selon l'invention. Sur les Figures 1 et 2 est représentée schématiquement une coquille de coulée continue 1 contenant une masse fondue 2 (niveau de coulée 2 ') dans laquelle plonge une sonde constituée de deux tiges 4 faites d'un matériau conducteur de l'électricité et résistant par rapport à la masse fondue 2 La longueur, la forme et la-section droite des tiges 4 peuvent être choisies en fonction des besoins. Des barres conductrices ou omnibus 3 servent à maintenir les tiges 4 et à diminuer la résistance électrique d'alimentation. Les tiges 4 sont reliées par les barres conductrices 3 à un pont de mesure 6, à résistances, à courant continu ou alternatif, auto- égalisateur, qui après la mise en route de l'installation de coulée, se règle automatiquement sur le zéro, dès que la hauteur de consigne du niveau de coulée 2 ' est atteinte. Une modification de la hauteur du niveau de coulée donne naissance à la sortie du pont de mesure 6 à un signal de mesure qui est amplifié dans une u tion 7 et, en cas p'i, I-4 l démodulé et t à un * une soupape ài rafle d'arrêt ou à coulisse 5 et règle ainsi l'alimentation en métal de la coquille 1 de coulée continue à partir d'un avant- creuset 10. On peut utiliser, comme tiges 4, par exemple des baguettes en graphite de 10 mm de diamètre et de 150 mm de long, et comme barres conductrices 3 des barres en cuivre ayant une section droite rectangulaire de 20 x 15 mm 2 et une longueur de 90 cm. La résistance électrique des barres en cuivre 3 n'excède pas 0,1 m 52, celle des baguettes en graphite 3 atteint au contraire 31 m P, la variation de résistance est de 2 m P (par centimètre de variation du niveau de coulée), qui est très bien mesurable avec un pont de mesure à résistances 6 de type commercial. REVENDICATIONS 1 Procédé de régulation de la hauteur du niveau de coulée dans une coquille de coulée continue { 1) par détection des variations de niveau de la coulée ( 2 ') au moyen d'un signal de mesure résultant de la variation dudit niveau, caractérisé en ce que la détection des variations du niveau de coulée se fait à partir des variations de la résistance électrique de deux tiges ( 4) conductrices de l'électricité, qui plongent dans la masse en fusion ( 2). 2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on mesure la variation de résistance électrique à l'aide d'un pont à résistances ( 6) à courant continu ou à courant alternatif. 3 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on détermine la variation de résistance électrique à partir d'une mesure de tension. 4 Procédé selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que le zéro du système de mesure correspond à la hauti-eur de consigne du niveau de coulée ( 2 ')D et en ce que l'on utilise pour la régulation le signal de mesure qui prend naissance lorsque le niveau de coulée ( 2 ') s'écarte de sa hauteur de consigne. 2 '; 5 Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que le signal de mesure, après traitement approprié, actionne une soupape d'arrêt ou à coulisse ( 5) placée dans un avant-creuset ( 10). 6 Dispositif de mise en oeuvre du procédé selon les revendications 1 à 5, dans lequel il est prévu une sonde pour la détection des variations du niveau de coulée et un système de mesure pour l'élaboration du signal de mesure, caractérisé en ce que la sonde se compose de deux tiges ( 4) conductrices de l'électricité, qui plongent dans la masse en fusion ( 2) contenue dans la coquille de coulée continue ( 1). 7 Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que les tiges ( 4) possèdent une résistance spécifique élevée. 8 Dispositif selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que les tiges ( 4) se composent d'un matériau résistant par rapport à la masse en fusion ( 2). 9 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que les tiges ( 4) se composent d'un matériau de forme et de dimensions quelconques. 10 Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que les tiges ( 4) se composent d'acier au chrome, de graphite ou d'un cermet. 11 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 6 à 10, caractérisé en ce que les tiges ( 4) sont reliées par leurs extrémités inférieures. 12 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 6 à 11, caractérisé en ce que les tiges ( 4)- sont fixées sur des barres conductrices ( 3) composées d'un matériau conducteur de l'électricité quelconque. 13 Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce'que les barres conductrices ( 3) se composent de cuivre, de constantan ou de "Manganine".