Brevet FR2536089A1 — publié le 19840518

La présente invention concerne une méthode et un système de commande de la refusion sous laitier électroconducteur de métaux et alliages à pression atmosphérique avec contre-pression ou sous vide Une méthode de refusion sous laitier électroconducteur est connue selon laquelle on détermine d'avance les valeurs du courant et de la tension afin de conduire le processus par voie de calculs et ensuite, on précise les mêmes valeurs pour produire un lingot du métal à refondre avec des qualités déterminées. L'inconvénient de cette méthode est qu'elle ne peut pas garantir, même pour un grand nombre de fusions à titre expérimental, une marche sans arc de tout le processus de refusions qu'elle exige beaucoup de travail et enfin qu'elle est liée à une grande consommation de matières premières. On connait un système de commande programmée de la refusion sous laitier électroconducteur, fonctionnant selon les méthodes déjà connues, qui est constitué de programmateurs accouplés aux dispositifs de réglage du cou- rant et de la tension ainsi qu'à un dispositif pour déterminer la vitesse de déplacement de l'électrode, lequel rectifie la prescription instantanée envoyée aux dispositifs de réglage du courant et de la tension Les valeurs prescrites du paramètre de commande sont déterminées par calcul et précisées ensuite moyennant des refusions expérimentales Elles sont prescrites au programmateur qui est accouplé avec le dispositif de réglage du circuit de commande respectif. L'inconvénient du système connu est qu'il n'arrive pas à garantir la commande de tout le processus de la refusion sous laitier électroconducteur avec un régime sans arc, car la régulation se fait d'après un programme pres- crit d'avance et ne peut pas exclure l'influence de facteurs aléatoires sur la refusion sous laitier électroconducteur. La présente invention a pour objet de fournir une méthode et un système de commande de la refusion sous laitier électroconducteur avec un régime sans arc, de manière à éliminer les perturbations aléatoires et éviter des refusions expérimentales pour la détermination du régime L'invention consiste à fournir une méthode de commande de la refusion sous laitier électro- conducteur,laquelle est exécutée en établissant de manière continue les valeurs du courant et de la tension qu'on détermine pour une intensité minimale des émissions électromagnétiques, provoquées par les décharges en arc. L'objet de l'invention est atteint également par un système de con- mande de la refusion sous laitier électroconducteur, dans lequel l'entrée du filtre séparateur, muni d'un préamplificateur, est connectée à une barre élec- troconductrice et sa sortie est connectée en série, par un amplificateur dif- férentiel et un amplificateur, à un étage limiteur dont la sortie est accouplée au moyen d'un trigger avec un commutateur du régime Celui-ci est connecté à l'aide d'un relais électromagnétique au disjoncteur du moteur qui met en marche l'électrode et à un dispositif pour faire varier la vitesse du moteur L'extré- mité de l'enroulement secondaire est mis à terre tandis queentre les deux extrémités de l'enroulement secondaire du transformateur de puissance est branché un condensateur Afin de recevoir un signal d'intensité suffisante au début du processus, on prévoit que la connexion entre le filtre séparateur et le préamplificateur est mobile. Les avantages de la méthode selon l'invention consistent en ce quelle rend possible la réalisation d'une marche sans arc tout le long du processus, la refusion s'effectuant avec une consommation réduite de main d'oeuvre et de matières premières, car la nécessité de fusions expérimentales est éliminée. La méthode selon l'invention permet de déterminer les valeurs du courant proches des valeurs optimales, afin d'obtenir un lingot aux paramètres plus élevés En plus, en se basant sur les valeurs du courant et de la tension obtenues, il est possible de trouver pour un cristallisateur à dimensions déterminées, la quanti- té nécessaire minimale de laitier qui garantit la marche du processus de refu- sion sous laitier électroconducteur sans arc L'avantage du système de commande du processus de refusion sous laitier électroconducteur à régime sans arc selon l'invention consiste en ce qu'il assure un régime sans arc au cours du cycle complet de refusion sous laitier électroconducteur et ceci automatiquement, sans nécessiter de programme préalablement préparé. Cette invention sera plus clairement comprise à partir de la des- cription ci-après d'un mode de réalisation de l'invention à titre d'exemple, faite en regard des dessins annexés, dans lesquels la figure 1 représente le schéma d'ensemble du système la figure 2 est un schéma des positions limites d'une électrode dans le bain de laitier au cours du régime de fonctionnement sans arc L'entrée d'un filtre séparateur avec préamplificateur 1 est connectée par une connexion 2 à une barre électroconductrice 3, tandis qu'à la sortie sont branchés en série un amplificateur différentiel 4, un amplificateur 5, un-étage limiteur 6 avec indicateur 7 de l'intensité du signal reçu et après suivent un trigger semi- conducteur 8, un relais électromagnétique 9, un commutateur 10, un disjoncteur de mise en marche de l'électrode 12 et le dispositif de mise en marche 13. L'extrémité de l'enroulement secondaire 14 du transformateur 15 menant vers le cristallisateur 16 est mis à la terre au point 17 tandis qu'entre les points 17 et 18 est branché un condensateur 19. Le fonctionnement du système qui illustre la méthode est le suivant Sur la figure 2 sont indiquées deux positions de l'électrode 20 dans le bain du laitier 21, à savoir jusqu'à une limite supérieure 22 et une limite inférieure 23 de la zone 24 dans laquelle se déroule le processus sans arc Au cours du processus de refusion se forment des décharges électriques en arc dans la position de l'électrode au-dessus de la limite 22 ainsi qu'au- dessous de la limite 23 Les décharges électriques en arc sontune source d'émissions électromagnétiques avec un large intervalle de fréquence Lorsque la pointe de l'électrode se déplace dans la zone 24,les décharges électriques en arc diminuent jusqu'à zéro et en m 8 me temps diminuent les émissions électro- magnétiques, ce qui sert de garantie de la marche du processus sans arc Les bruits industriels troublants sont amenés vers la terre au point 17 Le signal utile du processus de refusion sous laitier électroconducteur est pris à partir de la connexion 2 de la barre électroconductrice 3, en un point qui est choisi à une distance du point 17 vers le cristallisateur 16 o, au début du processus, l'indicateur 7 montre l'intensité maximale du signal Le signal de la connexion 2 est reçu par le filtre séparateur avec préamplificateur à large bande 1 Ce bloc est protégé par un écran et placé le plus près possible de la connexion 2 Le signal amplifié du préamplificateur 1 est porté par unconducteur protégé par un écran jusqu'à l'amplificateur différentiel 4 permettant de syntoniser un seuil de sensibilité du système, d'o le signal est transmis à l'amplificateur ; ensuite il est amplifié aussi par l'étage limiteur 6 auquel est accouplé l'indicateur 7 de l'intensité du signal reçu De là, le signal va vers le trigger à semiconducteur 8, commandant le relais électromagnétique 9 qui transmet les impulsions vers le commutateur 10 pour syntoniser le travail du système à la limite supérieure ou inférieure du régime sans arc Quand le commutateur 10 est dans la position 25 pour un fonctionnement dans la limite supérieure du régime sans arc, lorsque le signal du processus sans arc est reçu, il est transmis au disjoncteur 11 qui élabore un signal d'augmentation de la vitesse instantanée, prescrite par le bloc 12 du mécanisme de mise en marche de l'électrode Lors d'une accélération du mouvement de plongée de l'électrode dans le bain de laitier 21, elle entre dans la zone sans arc 24, le processus commence à se dérouler sans arc, le signal vers le disjoncteur 11 s'arrête et il se forme un signal de réduction de la plongée jusqu'au nouveau signal de processus à arc, lorsque sous l'effet de la fusion de la pointe de l'électrode, elle passe au-dessus de la limite supérieure 22 du régime sans arc Dans la position 26 de travail dans la limite inférieure 23 du régime sans arc du commutateur 10, lorsqu'un signal de processus à arc est transmis vers le disjoncteur 11, le signal de la réduction de la vitesse du mécanisme de mise en marche 13 est émis et l'électrode diminue sa plongée au- dessous de la limite inférieure 23 de la zone du régime sans arc 24 A la suite de la fusion, la pointe de l'électrode entre dans la zone du régime sans arc 24, le processus-se déroule sans arc, le signal du disjoncteur 11 est émis pour augmenter la vitesse instantanée du mécanisme de mise en marche 13 Ce signal est conservé jusqu'à la plongée de la pointe de l'électrode au-dessous de la limite inférieure 23 de la zone du régime sans arc 24, jusqu'à la réception du signal de processus à arc A la position de productivité maximale au cours du régime sans arc, la pointe de l'électrode 20 se déplace toujours au-dessus de la limite inférieure 23 de la zone du régime sans arc 24 et à la position 25 de productivité minimale, au-dessous de la limite inférieure 22 de la zone du régime sans arc 24. REVENDICATIONS 1 Méthode de refusion sous laitier électroconducteur, effectuée en déterminant de manière continue les valeurs du courant et de la tension, caractérisée en ce que les valeurs du courant et de la tension sont déter- minées pour une intensité minimale des émissions électromagnétiques, produites par les décharges en arc. 2 Méthode de refusion sous laitier électroconducteur selon la revendication 1, caractérisée en ce que la détermination de l'intensité minimale des émissions électromagnétiques provenant des décharges en arc est effectuée automatiquement pour chaque fusion. 3 Méthode de refusion sous laitier électroconducteur selon la revendication 1, caractérisée en ce que les fusions sont programmées suivant les valeurs du courant et de la tension, obtenues pour une intensité minimale des émissions électromagnétiques de la première fusion expérimentale. 4 Système de commande de refusion sous laitier électroconducteur pour la mise en oeuvre de la méthode selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'entrée d'un filtre séparateur avec préamplificateur ( 1) est branchée au moyen d'une connexion ( 2) à une barre électroconductrice ( 3) et sa sortie est connectée par un amplificateur différentiel ( 4) et un amplifica- teur ( 5) branchées en série à un étage limiteur ( 6) avec indicateur d'inten- sité du signal ( 7) dont la sortie est connectée à un trigger ( 8), la sortie de ce trigger, accouplée avec un commutateur de régime ( 10) par un relais élec- tromagnétique ( 9), de manière que la sortie du commutateur de régime ( 10) soit connectée par un disjoncteur ( 11) à un dispositif ( 12) commandant la vitesse du déplacement de l'électrode et à un mécanisme de mise en marche de l'électrode ( 13). Système de commande de la refusion sous laitier électroconducteur selon la revendication 4, caractérisé en ce que la connexion ( 2) entre le filtre séparateur avec préamplificateur ( 1) et la barre électroconductrice ( 3) est mobile.