Brevet FR2537606A1 — publié le 19840615

La présente invention se rapporte à un système de commande de la refusion sous laitier électroconducteur, applicable au processus de larefu- sion sous laitier électroconducteur des métaux et alliages-à la pression atmosphérique, sous pression ou sous vide. Le certificat d'auteur bulgare No 34754 décrit un système de commande de la refusion sous laitier électroconducteur, dans lequel l'entrée du filtre séparateur à préamplificateur est reliég,par une connexion électri- que, à une barre électroconductrice du cristallisateur et sa sortie est bran- chée à un circuit constitué par un amplificateur différentiel, un amplifica- teur et un étage de limitation reliés en série, circuit dont la sortie est connectée à un trigger La sortie du trigger est connectée, par un relais électromagnétique, au commutateur de régime, lequel de son côté est accouplé à des régulateurs dont la sortie est connectée à un mécanisme de mise en mouvement de l'électrode. L'inconvénient de ce système connu est que le passage du régime de fusion du laitier à amorçage à l'état solide au régime de refusion est effectué manuellement par l'opérateur, ce qui conduit à des imprécisions, plus particulièrement lorsque le processus est exécuté sous enceinte fermée et de plus provoque une dégradation de la qualité des lingots ainsi qu'une baisse de productivité. La présente invention a pour but de procurer un système de commande de la refusion sous laitier électroconducteur avec déclenchement, conduite et arrêt automatiques du processus en régime sans génération d'arc électrique, afin d'améliorer la qualité du lingot, réduire la consommation d'énergie, réaliser un allumage fiable lors du démarrage sous conditions dures et aug- menter la productivité. Ce but est atteint selon l'invention par un système de commande de la refusion sous laitier électroconducteur comprenant un bloc d'enregistre- ment des décharges d'arc électriques dont l'entrée est connectée à la barre électroconductrice du cristallisateur, tandis que sa sortie est reliée à un bloc de commutation de la vitesse de déplacement de l'électrode, à la seconde entrée duquel est branchée la sortie du dispositif de prescription tandis que la sortie du dispositif de commutation de la vitesse est connectée par l'in- termédiaire d'un régulateur au mécanisme de mise en mouvement de l'électrode. Selon la caractéristique première de l'invention, la barre élec- troconductrice est reliée à un dispositif de mesure de l'effet de soupape, dont la sortie est connectée, au-travers d'un dispositif de changement de régime, à la troisième entrée du dispositif de commutation de la vitesse de déplacement de l'électrode Le dispositif de mesure de l'effet de soupape comprend deux transformateurs de courant identiques, enroulés dans la même direction sur la barre électroconductrice A la première borne du premier transformateur de courant, est connectée une première diode et entre cette dernière et la deuxième borne du premier transformateur de courant est connecté un premier condensateur, tandis qu'à la deuxième borne du second transformateur de courant est connectée une deuxième diode, un deuxième con- densateur étant branché entre cette dernière et la première borne du deuxième transformateur de courant Par ailleurs, le point commun entre la première diode et le premier condensateur est relié à la première borne du deuxième transformateur de courant et le point commun de la deuxième diode et du deuxième condensateur est connecté à la deuxième borne du premier transfor- mateur de courant. Les avantages du système selon l'invention sont que le passage du régime d'allumage à démarrage à l'état solide et fluide au régime de refusion s'effectue automatiquement avec pour résultat que la-qualité des lingots produits est améliorée et qu'on peut connaître la valeur du courant redressé lors du déroulement du processus, ce qui permet de réduire les pertes d'énergie et d'augmenter la productivité. Un mode de réalisation du système de commande de la refusion sous laitier électroconducteur objet de la présente invention va maintenant être décrit plus en détails à titre d'exemple non-limitatif en référence aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 représente le schéma d'ensemble du système de commande de la refusion sous laitier électroconducteur selon l'invention; et la figure 2 représente le schéma du dispositif de mesure de l'effet de soupape. Le système de commande selon l'invention comprend un dispositif d'enregistrement des décharges d'arc électriques 1 dont l'entrée est connec- tee à la barre électroconductrice 2 du cristallisateur 3 et la sortie est reliée à un dispositif de commutation de vitesse 4 tandis qu'à la seconde entrée de ce dernier, est connectée la sortie du dispositif de prescription 5. La sortie du dispositif de commutation de vitesse 4 est reliée au régulateur 6 dont la sortie est branchée sur le mécanisme de mise en mouvement 7 de l'électrode, lequel est accouplé mécaniquement avec l'électrode 8 A la troi- sième entrée du dispositif de commutation de vitesse 4, est connectée la sortie d'un dispositif de mesure de l'effet de soupape 9, par l'intermédiaire d'un dispositif de changement du régime 10 L'entrée du dispositif de mesure de l'effet de soupape 9 est connectée à la barre électroconductrice 2 De plus, la sortie du transducteur de déplacement 11 de l'électrode 8 est connectée à la seconde entrée du dispositif d'enregistrement des décharges d'arc électriques 1, au travers d'un dispositif de changement de sensibilité 12 La barre électroconductrice 2 est mise à la terre en 13. Le dispositif de mesure de l'effet de soupape comprend deux trans- formateurs de courant identiques, à savoir un premier transformateur de cou- rant 15 et un second transformateur de courant 16, enroulés dans la même di- rection sur la barre électroconductrice 2 A la première borne du premier transformateur de courant 15, est connectée une première diode 17 et à la deuxième borne du deuxième transformateur de courant 16, une deuxième diode 18, les deux diodes étant branchées dans la même direction Par ailleurs, entre la cathode de la diode 17 et la deuxième borne du premier transformateur de courant 15, ainsi qu'entre la cathode de la deuxième diode 18 et la pre- mière borne du deuxième transformateur de courant 16, sont respectivement connectés un premier condensateur 19 et un deuxième condensateur 20 Le point commun entre la première diode 17 et le premier condensateur 19 est relié à la première borne du deuxième transformateur de courant 16, tandis que le point commun de la deuxième diode et du deuxième condensateur 20 est connecté à la deuxième borne du premier transformateur de courant 15 La deuxième borne du premier transformateur de courant 15 et la première borne du deu- xième transformateur de courant 16 constituent les bornes de sortie du dis- positif de mesure de l'effet de soupape 9. On va maintenant décrire le fonctionnement du système de commande de la refusion sous laitier électroconducteur selon l'invention. Au début du processus de la refusion sous laitier électroconduc- teur, le signal représentatif du courant passant à travers la barre électro- conductrice 2 est reçu et amplifié par le dispositif d'enregistrement des décharges d'arc électriques 1, lequel émet un signal qu'il transmet au dispo- sitif de commutation de vitesse de déplacement de l'électrode 4 Le dispositif de mesure de l'effet de soupape 9 délivre un signal représentatif de la valeur du courant de l'effet de soupape, lequel s'accroît de zéro au début du proces- sus à une valeur déterminée au moment de formation du bain de laitier fondu. La fusion de la matière solide, c'est-à-dire l'allumage du four, est produite par un déplacement de l'électrode 8 à une vitesse prescrite à l'avance de ce déplacement, en absence de signal à la sortie du dispositif d'enregistrement des décharges d'arc électriques, tandis que dans le cas o ce dernier émet un signal, cette vitesse est nulle Au moment de la réception du signal du dis- positif 9, le courant de l'effet de soupape a atteint aussi une valeur pres- crite à l'avance qui garantit la formation d'un bain de laitier fondu et le dispositif-de changement du régime 10 transmet un signal au dispositif 4 pour que celui-ci passe au régime de refusion Lors de l'émission d'un signal des décharges d'arc électriques-, est transmis au régulateur 6 un signal pour le mécanisme de mise en marche 7, lequel déplace l'électrode-à une vitesse infé- rieure à la vitesse moyenne pour toute la refusion, tandis qu'en absence d'un signal, une-vitesse plus élevée que cette vitesse moyenne est prescrite En plus, il est possible de prévoir un mode de réalisation du système dans lequel la vitesse de déplacement de l'électrode diminue graduellement d'une valeur maximale à zéro dans le cas o le dispositif 1 émet un signal tandis qu'en l'absence d'un tel signal, la vitesse augmente jusqu'à ce que ce signal appa- raisse de nouveau De cette façon, à chaque instant du processus, la vitesse la plus appropriée du déplacement de l'électrode est déterminée automatique- ment A la fin de la refusion à partir du transducteur 11 est émis un signal vers l'électrode 8 pour terminer le processus de la refusion sous laitier électroconducteur, lequel, par l'intermédiaire du système de changement de la sensibilité 12, augmente la sensibilité-du dispositif d'enregistrement des décharges d'arc-électriques 1, de façon que l'extrémité libre de l'électrode 8 soit relevée etla refusion se termine graduellement Dans le système selon l'invention, l'influence perturbatrice d'éventuels bruits industriels est éli- minée parla mise en terre réalisée au point 13 Lors de la refusion sous laitier électroconducteur, une partie du courant alternatif est redressée (effet de soupape) ce qui conduit à une baisse du rendement du dispositif de mesure de l'effet de soupape En l'absence du courant de l'effet de soupape, la tension à la sortie du premier et du second 25376 G 6 transformateurs de courant 15 et 16 est nulle Dans le cas de l'effet de sou- pape, le redressement du courant étant unidirectionnel, il en résulte une superposition du courant de l'effet de soupape sur une demi-onde et la symétrie est renversée A la sortie du dispositif de mesure de l'effet de soupape 9, apparaît une différence de potentiel proportionnelle à la valeur du courant de l'effet de soupape. REVENDICATIONS 1 Système de commande de la refusion sous laitier électroconduc- teur, comprenant un dispositif d'enregistrement des décharges d'arc électri- ques, dont l'entrée est connectée à la barre électroconductrice du cristalli- sateur et la sortie est reliée à un dispositif de commutation de la vitesse de déplacement de l'électrode, à la deuxième entrée duquel est branchée la sortie du dispositif de prescription, tandis que la sortie du dispositif de commutation de la vitesse est connectée, par l'intermédiaire d'un régulateur, avec le mécanisme de mise en mouvement de l'électrode, caractérisé en ce que la barre électroconductrice ( 2) est reliée à un dispositif de mesure de l'effet de soupape ( 9) et la sortie de ce dispositif est connectée, par un dispositif de changement de régime ( 10) à la troisième entrée du dispositif de commutation de la vitesse ( 4). 2 Système de commande de la refusion sous laitier électroconduc- teur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de mesure de l'effet de soupape ( 9) comprend deux transformateurs de courant identiques, à savoir un premier transformateur ( 15) et un deuxième transformateur ( 16), enroulés dans la même direction sur la barre électroconductrice ( 2) et en ce qu'à la première borne du premier transformateur ( 15) est connectée une première diode ( 17) entre cette dernière et la deuxième borne du premier transformateur ( 15) est branché un premier condensateur ( 19), tandis qu'à la deuxième borne du deuxième transformateur ( 16) est connectée une deuxième diode ( 18) et entre cette dernière et la première borne du deuxième transformateur ( 16) est monté un deuxième condensateur ( 20) de manière que le point commun entre la première diode ( 17) et le premier condensateur ( 19) soit connecté à la première borne du deuxième transformateur ( 16), tandis que le point commun entre la deuxième diode ( 18) et le deuxième condensateur ( 20) est connecté avec la deuxième borne du premier transformateur ( 15).