Brevet FR2720303A3 — publié le 19951201

FR 2720303 A3 19951201 FR 9406914 A 19940531 Dispositif de détection de défauts de surface sur des produits longs métallurqiques et installation de laminage équipée d'un tel dispositif. La présente invention concerne la détection de défauts de surface sur des produits longs métallurgiques en défilement, tels que des fils en acier, appelés fils machine, en cours de laminage, et a pour objet un dispositif de détection de tels défauts et une installation de laminage équipée d'un tel dispositif. On connaît déjà des dispositifs de détection de défauts de surface sur des fils machine, disposés dans la ligne de laminage, sur le trajet du fil. Ces dispositifs comportent un capteur encerclant, tel qu'un capteur à Courants de Foucault, comportant un alésage dans lequel passe le fil. Un défaut du fil provoque une perturbation des Courants de Foucault générés dans le fil, cette perturbation étant détectée en créant dans le capteur un signal de défaut, traité dans des moyens d'analyse des signaux reliés au capteur. On notera que par défauts de surface, on doit comprendre les défauts débouchant à la surface, mais aussi éventuellement les défauts proches de la surface, sans qu' ils y débouchent, dans la mesure où ils sont détectables par les méthodes générales classiques de détection par Courant de Foucault. Dans les installations de laminage connues, le capteur est placé à distance du dernier ensemble de laminage, ou bloc finisseur, par exemple à plus de deux mètres de celui-ci. Le fil sortant du bloc finisseur est guidé dans des tubes de guidage avant de passer dans le capteur. Pour éviter, ou au moins limiter le frottement du fil dans l'alésage du capteur, ce qui risquerait de détériorer ce dernier, le diamètre de l'alésage est nettement plus grand que celui du fil, classiquement 10 mm pour des fils de diamètre de 6 mm ou plus petit. De même, le jeu entre les tubes guides et le fil est relativement important, et le fil peut y flotter de manière importante, transversalement à sa direction de défilement. I1 en résulte que le fil peut se déplacer transversalement dans le capteur, en particulier sous l'effet des vibrations auquel il est soumis. De ce fait, le rapport signal/bruit du système de détection est limité, les vibrations du fil créant un bruit important dans le signal fourni par le capteur. En conséquence, les possibilités de détection de défaut de ces dispositifs sont limitées, les signaux de défauts faibles n'étant pas discernables du bruit de fond du signal. La présente invention a pour but d'améliorer la détection des défauts de surface sur des fils ou produits longs métallurgiques en cours de laminage et vise également à simplifier la conception et la mise en oeuvre des dispositifs de détection. Avec ces objectifs en vue, l'invention a pour objet un dispositif de détection de défauts de surface sur un produit métallurgique long en défilement, comportant un capteur encerclant placé sur la trajectoire du produit en cours de laminage, caractérisé en ce que le capteur est placé dans un guide de sortie d'un ensemble de laminage, ce guide étant situé immédiatement en aval du dernier groupe de galets de laminage. Classiquement, les laminoirs pour produits longs, tels que les trains à fil, comportent plusieurs ensembles de laminage dont le dernier, appelé bloc finisseur, comprend plusieurs groupes successifs de deux galets constituant des cages de laminage. En plaçant le capteur immédiatement en aval du dernier groupe de galets donc après la dernière cage, les déplacements transversaux du fil au niveau du capteur, provoqués par les vibrations, sont considérablement réduits, du fait que le fil est serré entre les dits galets. De ce fait, la position du fil par rapport au capteur est beaucoup plus stable, et le rapport signal/bruit du signal fourni par le capteur est notablement amélioré. Selon une disposition préférentielle, le dispositif de détection est situé à l'intérieur du carter du bloc finisseur, ce qui permet de le refroidir par les moyens de refroidissement disposés dans ce carter pour refroidir les galets. Ceci permet de supprimer les moyens de refroidissement spécifiques nécessaires pour les dispositifs de détection utilisés jusqu'à présent. Il est à noter que la suppression des moyens spécifiques de refroidissement du dispositif de détection est rendu possible grâce à l'invention, du fait que le fil sortant de l'emprise des derniers galets, est enrobé d'un film d'eau de refroidissement provenant des moyens de refroidissement du bloc finisseur. Au moment où le fil passe dans le dispositif, sa température est encore très élevée, de l'ordre de 800"C, mais le film d'eau qui l'entoure, et le phénomène de caléfaction qui se produit à la surface du fil, procurent une isolation thermique efficace, la périphérie de ce film, et donc la surface intérieure du capteur, restant en dessous de 280"C. Il s'ensuit que le capteur n'a pas besoin d'être refroidi par des moyens spécifiques, ce qui n'est pas possible lorsqu'il se trouve éloigné du bloc finisseur, car alors le film d'eau a disparu ou s'est tellement amenuisé que le rayonnement thermique du fil détruirait le capteur par un échauffement excessif de celui-ci. Un autre avantage encore est que le dispositif de guidage accompagnant les dispositifs de détection selon l'art antérieur peut être simplifié, puisque le débattement transversal du fil, immédiatement après les derniers galets de laminage, est pratiquement nul. D'autres caracteristiques et avantages apparaîtront dans la description qui va être faite à titre d'exemple d'un bloc finisseur d'un train à fil, comportant un dispositif de détection à courants de Foucault, conforme à l'invention. On se reportera aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue générale d'un bloc finisseur, montrant l'emplacement du dispositif de détection, - la figure 2 est une vue à échelle agrandie du guide de sortie du bloc finisseur, incorporant le capteur à Courants de Foucault. Sur le dessin de la figure 1, on a représenté schématiquement la partie aval du bloc finisseur 1 comportant classiquement plusieurs groupes 2 de galets de laminage 3, entre lesquels le fil 4 est laminé, en se déplaçant dans le sens de la flèche 5. Les galets 3 sont implantés dans un carter 6 comportant des moyens de refroidissement, tels que des injecteurs d'eau 7 ou similaires. Entre deux groupes 2 de galets 3, le fil 4 est guidé par des tubes de guidage 8. D'autres tubes de guidage 9, placés après le bloc finisseur 1 guident le fil après sa sortie du bloc, vers un refroidissoir, non représenté. Le dispositif 10 de détection de défauts est situé juste en aval des derniers galets de laminage du bloc finisseur, à l'intérieur du carter 6. Le dispositif 10 comporte un guide avant 11, formé d'un tube dont l'extrémité amont 12 est en forme de biseau pour pouvoir être placée le plus près possible du col 13 entre les galets de laminage 3, et un guide arrière 14 coaxial au guide avant et espacé axialement de ce dernier. Les deux guides avant 11 et arrière 12 ont le même diamètre intérieur, par exemple 10 mm, pour des fils laminés de diamètre jusqu'à 6 mm. Les deux guides sont préférentiellement réalisés en acier inoxydable. Ils sont tous les deux emmanchés dans un fourreau 15, lequel est maintenu sur un support 16 du bloc finisseur par une vis de pression 17. Un capteur à Courants de Foucault 18 est placé à l'intérieur du fourreau 15, entre le guide avant 11 et le guide arrière 14. Ce capteur, par exemple du type à bobine encerclante, est relié de manière connue en soi à des moyens classiques, non représentés, de traitement des signaux fournis par le capteur. La distance entre les galets de laminage 3 du groupe de galets situé le plus en aval, et le capteur est préférentiellement inférieure à 0,30 m. Outre l'avantage, déjà indiqué, de placer le capteur à proximité directe des galets de laminage, la réalisation particulière du dispositif de détection lui permet également de se substituer au guide de sortie couramment utilisé dans les blocs finisseurs pour assurer le guidage du fil en aval du dernier groupe de galets de laminage. Un avantage particulier réside dans le fait que, moyennant de réaliser le fourreau 15 aux mêmes dimensions extérieures que le guide de sortie habituel, aucune modification n'est nécessaire sur le bloc finisseur pour y implanter le dispositif de détection de défauts. A titre expérimental, on a réalisé le dispositif de détection de manière que le capteur soit situé à environ 30 cm des galets de laminage, (alors qu'antérieurement, cette distance était de 2,40 m). On a alors constaté une diminution significative du bruit de fond du signal fourni, celui-ci passant d'une valeur supérieure à 26 mV, à une valeur inférieur à 20 mV, pour une valeur moyenne du signal de défaut de l'ordre de 60 à 90 mV. L'amélioration induite du rapport signal/bruit permet une détection plus fine des signaux Courants de Foucault de faible déséquilibre, qui étaient non détectables selon les dispositions antérieures du fait de la dispersion du bruit de fond. REVENDICATIONS 1. Dispositif de détection de défauts de surface sur un produit métallurgique long en défilement, comportant un capteur encerclant (18) placé sur la trajectoire du produit (4) en cours de laminage, caractérisé en ce que le capteur (18) est placé dans un guide de sortie (10) d'un ensemble de laminage (1), ce guide étant situé immédiatement en aval du dernier groupe de galets de laminage (3). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le guide de sortie (10) comprend un guide avant (11) et un guide arrière (14) espacés axialement et reliés par un fourreau (15) dans lequel sont emmanchés les dits guides avant et arrière, et le capteur (18) est placé dans l'espace ménagé entre les dits guides avant et arrière, à l'intérieur du fourreau. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le guide avant (11) a son extrémité, située en amont dans le sens de défilement du produit, conformée en biseau (12) pour l'insérer entre les dits galets de laminage (3). 4. Bloc finisseur (1) d'un train à fil, comportant un ensemble de galets de laminage (3) implanté dans un carter (6) et des moyens de refroidissement (7) des dits galets, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de détection de défauts selon l'une des revendications 1 à 3. 5. Bloc finisseur selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que le dispositif de détection est situé à l'intérieur du dit carter, et il est refroidi uniquement par les dits moyens de refroidissement des galets.