Brevet FR2513913A2 — publié le 19830408

FR 2513913 A2 19830408 FR 8118588 A 19811002 Le brevet principal a pour objet un procédé de contrôle du refroidissement du produit coulé dans une installation de coulée continue suivant lequel on divise fictivement le produit coulé en tranches élémentaires, on calcule périodiquement les débits d'eau à projeter sur les différentes tranches en fonction de leur âge, on intègre les débits d'eau calculés pour toutes les tranches se trouvant dans chaque section de la zone de refroidissement secondaire pour déterminer les valeurs de consigne des débits d'eau des différentes sections et on maintient, au moyen de regulateurs, les débits d'alimentation en eau des différentes sections egaux aux valeurs de consigne respectives.Les tranches elementaires prises en considération dans ce procédé sont les éléments de barre coules pendant les intervalles de temps compris entre deux calculs successifs. Dans la première partie de la zone de refroidissement secondaire faisant suite à la lingotière, les sections sont relativement courtes et l'intensité du refroidisse ment doit pouvoir être modifiée rapidement, en régime transitoire, car ltépaisseur et l'inertie thermique de la croûte solidifiée y sont encore faibles. Par ailleurs, le passé thermique des tranches se trouvant dans ces sections est relativement court. Pour bien contrôler le refroidissement du produit coulé dans cette partie de la machine il faut donc avoir des tranches élémentaires de faible longueur afin d'augmenter la précision des calculs. Mais cela conduit à avoir un grand nombre de tranches dans la zone de refroidissement secondaire et à effectuer un grand nombre de calculs, ce qui oblige à utiliser un calculateur de grande capacité et par conséquent coûteux. Le but de la présente invention est de permettre l'utilisation d'un calculateur de capacité plus faible sans nuire à la qualité du contrôle du refroidissement du produit coulé. Le procédé objet de l'invention est caractérisé en ce que dans au moins une section de la seconde partie de la zone de refroidissement secondaire on regroupe plusieurs tranches se trouvant dans cette section et on calcule les débits d'eau en considérant ce groupe comme une tranche unique dont la longueur est égale à la somme des longueurs des tranches constitutives, et dont l'âge est égal à la moyenne des âges de ces tranches. La limite entre les première et seconde parties de la zone de refroidissement dépend des paramètres de coulée et notamment de la nature du métal et de la vitesse de cou lée. Suivant la valeur de ces paramètres, la longueur, mesurée suivant la direction de coulée, de la première partie de la zone de refroidissement représentera de 10 % à 50 % de la longueur totale de cette zone, la seconde partie s'étendant depuis la limite aval de la première partie jusqu'à l'extrémité aval de la zone de refroidissement. Grâce à l'invention, on peut choisir la longueur des tranches élémentaires de façon à réaliser un contrôle précis dans la première partie de la zone de refroidissement secondaire, et on réduit le temps d'exécution des calculs, ce qui permet d1utiliser un calculateur moins puissant. En regroupant les tranches élémentaires dans la seconde partie de la zone de refroidissement secondaire on ne nuit pas à la précision des calculs et à la qualité du contrôle car dans cette partie de la machine les sections sont relativement plus longues, l'épaisseur et l'inertie thermique de la croûte solidifiée du produit coulé sont importantes et le passé thermique des tranches est relativement long. L'intervalle de temps entre deux calculs successifs est le même tout le long de la zone de refroidissement secondaire. De préférence, toutes les tranches situées, à un instant donné, dans la seconde partie de la zone de refroidissement secondaire seront regroupées. Les différents groupes peuvent comporter ou non un même nombre de tranches, qui peut varier par exemple de deux à dix ; on peut en particulier prévoir que le nombre de tranches des groupes croît d'amont en aval. La zone de refroidissement peut, par exemple, être divisée en deux parties de longueurs égales. Le calcul du débit d'eau pour chaque groupe de tranches est effectué, comme pour chaque tranche élémentaire, suivant le procédé du brevet principal, en déterminant au moyen d'un calculateur et a l'aide de deux courbes donnant respectivement les variations de la quantité de chaleur extraite d'une masse unitaire et la température superficielle d'une tranche élémentaire du produit coulé en fonction de l'âge de ladite tranche, la quantité de chaleur et la température superficielle correspondant à l'âge attribué au dit groupe, en calculant à partir des grandeurs ainsi determinées un coefficient d'échange thermique puis un débit d'eau spécifique à l'aide d'une troisième courbe établissant une relation entre ces deux paramètres et en multipliant ce débit d'eau spécifique par la surface latérale de l'ensemble des tranches du dit groupe ou seulement une fraction de cette surface, suivant l'agencement des buses de refroidissement. Pour tenir compte de la quantité de chaleur extraite en lingotière, on corrigera la courbe donnant les variations de la quantité de chaleur extraite d'une masse unitaire des tranches en fonction de leur âge en la décalant parallèlement à l'axe des temps d'une longueur qui est la moyenne des décalages déterminés, comme décrit au brevet principal, pour les différentes tranches du groupe ; cette moyenne peut être pondérée en tenant compte par exemple des longueurs des tranches. R E V E ;s D I C A T I 0 N S 1. Procédé de contrôle du refroidissement du produit coulé dans une installation de coulée continue suivant lequel on divise fictivement le produit coulé en tranches élé mentaires, on calcule périodiquement les débits d'eau à projeter sur les différentes tranches on fonction de leur âge, on intègre les débits d'eau calculés pour toutes les tranches se trouvant dans chaque section de la zone de refroidissement secondaire pour déterminer les va leurs de consigne des débits d'eau des différentes sec tions et on maintient, au moyen de régulateurs, les dé bits d'alimentation en eau des différentes sections égaux aux valeurs de consigne respectives, caractérisé en ce que dans au moins une section de la seconde partie de la zone de refroidissement secondaire on regroupe plusieurs tranches se trouvant dans cette section et on calcule les débits d'eau en considérant ce groupe comme une tranche unique dont la longueur est égale à la somme des longueurs des tranches constituant le groupe et dont l'âge est égal à la moyenne des âges de ces tranches. 2. Procédé selon la revendication 1 suivant lequel on uti lise pour le calcul du débit d'eau à affecter à une tranche élémentaire une courbe donnant les variations de la quantité de chaleur extraite d'une masse unitaire des tranches en fonction de leur âge et on décale ladite courbe parallèlement à l'axe des temps d'une longueur déterminée en fonction du temps de séjour et de la quan tité de chaleur extraite en lingotière de la tranche considérée, caractérisé en ce que pour le calcul du dé bit d'eau à affecter au groupe de tranches considéré, on décale ladite courbe d'une longueur qui est la moyenne des décalages déterminés pour les différentes tranches constituant le groupe.