Brevet FR2552692A1 — publié le 19850405

La présente invention a pour objet un procédé pour modifier la largeur d'une barre produite dans une installation de coulée continue, sans interrompre la coulée, qui consiste à déplacer au moins un petit côté de la lingotière en le faisant pivoter d'abord autour d'un premier axe disposé parallèlement au plan du petit côté et perpendiculairement à l'axe de la lingotière et situe au-dessous du bord inférieur du petit côté, puis autour d'un second axe, parallèle au premier et situé au-dessus du bord supérieur du petit côté. Pour commander les déplacements du ou de chaque petit côté on utilise deux vérins à vis disposés horizontalement à des niveaux différents et actionnés par un moteur sous le contrôle d'un calculateur ou d'un automate programmable. I1 est essentiel de maintenir un jeu minimum entre la peau du produit coulé et le ou les petits côtés pendant toute la durée de l'ope'ration de changement de largeur et sur toute la hauteur utile du ou des petits côtés que l'on déplace pour réduire les risques de percées et le bombement des petits côtés. La présente invention se propose d'atteindre ce résultat en contrôlant avec précision la vitesse de déplacement du ou des petits celés, sans qu'il soit nécessaire d'utiliser pour commander les vérins un système à forte capacité de calcul et de mémoire. Le procédé objet de la présente invention est caractérisé en ce que, pendant chaque rotation, on impose à la vitesse d'au moins un des vérins commandant le déplacement du petit côté une loi de variation linéaire en fonction de la course du vérin de la forme v = ax + b et on maintient les vitesses des deux vérins dans un rapport constant k qui caractérise la position de l'axe de rotation, les paramètres a, b et k étant fonction de la vitesse de coulée et de l'amplitude de la variation de largeur imposée. Les valeurs des paramètres a, b et k sont prédéterminées, pour chaoue rotation, dans un certain nombre de cas standards correspondant à différentes vitesses de coulée et différentes amplitudes de variation de largeur et sont stockées dans une mémoire de l'automate programmable comman dant les vérins. Après avoir reçu l'ordre de changement de largeur et des informations sur l'amplitude de ce changement et la vitesse de coulée, lteutomate sélectionne les paramètres correspondant à ces données, s'il s'agit d'un cas standard, et élabore un signal de commande pour les deux vérins. Si la vitesse de coulée et l'amplitude de la variation de largeur imposée ne correspondent pas à un cas standard, l'automate sélectionne les paramètres du cas standard le plus proche et élabore un signal de commande pour les deux vérins qui tient compte de l'amplitude imposée. Lorsque le petit côté a atteint sa nouvelle position, l'automate corrige son inclinaison, si nécessaire, en le faisant pivoter autour d'un axe longeant son bord inférieur. D'autres caractéristiques de l'invention apparaitront à la lecture de la description qui suit et se réfère aux dessins l'accompagnant qui illustrent le procédé de l'invention et sur lesquels La figure 1 est une vue partielle, en coupe, d'une lingotière conçue pour la mise en oeuvre de l'invention, La figure 2 est un schéma montrant les phases successives de l'opération d'élargissement de la cavité d'une lingotière suivant le procédé de l'invention, La figure 3 est un schéma illustrant l'opération de rétrécissement de la cavité d'une lingotière suivant le procédé de l'invention ; et La figure 4 représente les variations de la vitesse d'un vérin commandant les déplacements d'un petit côté de la lingotière en fonction de la course de ce vérin, pendant une opération d'élargissement ou de rétrécissement de la cavité de la lingotière. Les lingotières de coulée continue utilisées pour la production de brames sont constituées par un chassis 10 en forme de cadre supportant quatre plaques ou panneaux formant les côtés de la lingotière. Les plaques 12 constituant les petits côtés sont normalement serrés entre les plaques 14 constituant les grands côtés par des moyens de pression, tels que vérins ou ressorts. Lorsque ces moyens sont rendus inactifs les petits côtés peuvent être aéplacés pour régler la largeur de la cavité de la lingotière et, par conséquent, des brames produites. Pour supporter et déplacer chaque petit côté on utilise deux vérins à vis 16 montés sur le chassis 10 et dont un élément, vis ou écrou, est articulé, par son extrémité, sur la face arrière du petit côté.L'autre élément des vérins est accouplé à un servo-moteur électrique 18 dont la rotation est commandée par un automate programmable 20. Sur la figure 2 on a représenté schématiquement les positions successives d'un petit côté de lingotière qui est déplacé, en s'éloignant de l'axe X-X' de la lingotière, pour élargir cette dernière. Initialement, le petit côté se trouve dans le position A. Pendant la première phase de l'opération on le fait pivoter autour d'un axe horizontal O1 situé dans le plan de la surface intérieure du petit côté, au-dessous de la lingotière, et disposé perpendiculeirement à l'axe X-X' de cette dernière. A partir d'une position intermédiaire B on fait pivoter le petit côté autour d'un axe 021 parallèle à l'axe 01 et situé au-dessus de la lingotière, jusqu a ce qu'il atteigne sa position finale C. De même, dans le cas d'une diminution de la largeur de la lingotière (figure 3) on fait passer le petit côté de sa position initiale A à une position intermédiaire 3, en le faisant pivoter autour d'un axe 0 1 situé au-dessous de la lingotière, puis de la position B à la position fi nale C en lefaisant pivoter autour de l'axe 0, 2 situé au- dessus de la lingotière. Les mouvements du petit côté sont commandés par les vérins 16 qui sont disposés horizontalement et dont les points d'attache ont été représentés symboliquement en i et j sur les figures 1 et 2. Les déplacements de ces vérins sont contrôlés par l'automate programmable 20 qui impose à la vitesse de l'un d'eux une loi de variation linéaire en fonction de sa course de la forme v1 = a 1x + b1 pendant la première phase de l'opération (rotation autour de 01) et V2 =a2x + b2 pendant la seconde phase (rotation autour 02) et qui maintient les vitesses des deux vérins dans ees rapports constant, k1 et k2 pendant les première et seconde phases, respectivement. Les valeurs de a11 b11 a2, b2, kl et k2 sont fonction de la vitesse de coulée et de l'amplitude de la variation de largeur choisie # L. Elles sont prédéterminées pour un certain nombre de cas standards correspondant à différentes vitesses de coulée et amplitudes de changement de largeur et stockées dans une mémoire de l'automate programmable. Pour changer le format du produit coulé, sans interrompre la coulée, l'opérateur fournit à l'automate programma- ble les informations sur la nouvelle largeur L' et sur la vitesse de coulée si celle-ci ne lui est pas communiqué en permanence. L'automate compare ces données aux cas standards stockés dans sa mémoire. S'il s'agit d'un cas standard, l'automate élabore en temps réel, les consignes de vitesse v = a1x + b1 et v' = k1v dès que l'ordre de changement de largeur lui est donné et commande les deux vérins de façon à respecter des consignes. Lorsque le petit côté atteint la position intermédiaire B, l'automate élabore les nouvelles consignes de vitesse v = a2x + b2 et v' = k2v pour faire tourner le petit côté autour de l'axe O2. La position B dépend des positions des axes 1 et O, 2 et est déterminée par l'automate à partir des valeurs de k1 et k2. Sur la figure 4 on a représenté, en traits pleins, la variation de vitesse v en fonction de la course x d'un vérin dans un cas standard. L'origine des abcisses correspond à la position initiale A du petit côté ; x1 est l'abcisse correspondant à la position intermédiaire B et x2 celle de la position finale C. Si les données fournies par l'opérateur ne correspondent pas à un cas standard, l'automate choisit le cas standard le plus proche du cas imposé. Pour la première rotation les consignes de vitesse sont v = a 1x + b1 et v' = k1v, a11 b1 et k1 étant les paramètres du cas standard choisi. Lorsque le petit côté atteint la position intermédiaire B, l'automate élabore de nouvelles consignes de vitesse v = a2x + b'2 et v' = k2v. La position B est déterminée par l'automate, comme dans les cas standards, à partir des valeurs de k1 et k . Sur la figure 4loù la variation de 2 vitesse est représentée dans ce cas en tirets, x'1 est l'abcisse correspondant à la position B. Pour déterminer le paramètre b'2, l'automate décale la droite représentative de la loi v = a2x + b2 du cas standard choisi en lui faisant subir une translation parallèlement à-l'axe des x pour la faire passer par le point de coordonnées x'1, v1 avec V1 =a2x1+b2. En fin de déplacement du petit côté, l'automate vérifie que son inclinaison t ' par rapport à la verticale est bien égaie à la valeur imposée qui dépend notamment de la nuance de l'acier coulé, de sa température, etc. Si nécessaire, l'automate corrige cette inclinaison en faisant pivoter le petit côté, dans le sens convenable, autour d'un axe confondu avec l'arrête inférieure de sa face intérieure ou voisin de celle-ci. L'amplitude du déplacement réalisé par rotation autour des axes O et 02 doit être limitée pour éviter que des jeux trop importants se forment entre le petit côté et la peau du produit coulé pendant ce déplacement. Si la variation de largeur imposée est supérieure à cette amplitude maximale, l'automate prévoit d'effectuer plusieurs déplacements successifs, identiques ou non, chacun d'eux étant commandé comme décrit ci-dessus. Généralement, on déplacera simultanément et symétriquement les deux petits côtés de la lingotière. REVENDICATIONS 1. Procédé pour modifier la largeur d'une barre produite dans une installation de coulée continue, sans interrompre la coulée, consistant à déplacer au moins un petit côté de la lingotière en le faisant pivoter d'abord autour d'un premier axe ( 1) disposé parallèlement au plan du petit côté et perpendiculairement à l'axe de la lingotière et situé au-dessous du bord inférieur du petit côté, puis autour d'un second axe (O2), parallèle au premier et situé au-dessus du bord supérieur du petit côté, les déplacements du petit côté étant commandés par deux vérins disposés horizontalement à des niveaux différents, caractérisé en ce que, pendant chaque rotation, on impose à la vitesse d'au moins un des vérins (16) une loi de variation linéaire en fonction de la course du vérin de la forme v = ax + b et on maintient les vitesses des deux vérins dans un rapport constant k, les paramètres a, b et k étant fonction de la vitesse de coulée et de l'amplitude de la variation de largeur imposée. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les valeurs des paramètres a, b et k sont prédéterminées, pour chaque rotation, dans un certain nombre de cas standards correspondant à différentes vitesses de coulée et différentes amplitudes de variation de largeur et sont stockées dans une mémoire d'un automate programmable (20) commandant les vérins (16). 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que, lorsque la vitesse de coulée et l'amplitude de la variation de largeur imposée ne correspondent pas à un cas standard, l'automate sélectionne le cas standard le plus proche et à partir des paramètres de ce cas standard élabore des consignes de vitesse pour les deux vérins en tenant compte de l'amplitude imposée. 4. Procédé selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que, lorsque le petit côté a atteint sa nouvelle position, l'automate corrige son inclinaison, si nécessaire, en le faisant pivoter autour d'un axe longeant son bord inférieur.