BE1032337B1 - Installation pour la coulée continue de métaux comprenant une lingotière munie de fibre optique et procédé de préparation d'une lingotière comprenant l'insertion d'une fibre optique dans une telle installation - Google Patents
Installation pour la coulée continue de métaux comprenant une lingotière munie de fibre optique et procédé de préparation d'une lingotière comprenant l'insertion d'une fibre optique dans une telle installationInfo
- Publication number
- BE1032337B1 BE1032337B1 BE20245013A BE202405013A BE1032337B1 BE 1032337 B1 BE1032337 B1 BE 1032337B1 BE 20245013 A BE20245013 A BE 20245013A BE 202405013 A BE202405013 A BE 202405013A BE 1032337 B1 BE1032337 B1 BE 1032337B1
- Authority
- BE
- Belgium
- Prior art keywords
- optical fiber
- installation
- ingot mold
- optical
- casting
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D2/00—Arrangement of indicating or measuring devices, e.g. for temperature or viscosity of the fused mass
- B22D2/006—Arrangement of indicating or measuring devices, e.g. for temperature or viscosity of the fused mass for the temperature of the molten metal
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/04—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into open-ended moulds
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/16—Controlling or regulating processes or operations
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/16—Controlling or regulating processes or operations
- B22D11/18—Controlling or regulating processes or operations for pouring
- B22D11/181—Controlling or regulating processes or operations for pouring responsive to molten metal level or slag level
- B22D11/182—Controlling or regulating processes or operations for pouring responsive to molten metal level or slag level by measuring temperature
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/16—Controlling or regulating processes or operations
- B22D11/20—Controlling or regulating processes or operations for removing cast stock
- B22D11/201—Controlling or regulating processes or operations for removing cast stock responsive to molten metal level or slag level
- B22D11/202—Controlling or regulating processes or operations for removing cast stock responsive to molten metal level or slag level by measuring temperature
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
- G01J5/02—Constructional details
- G01J5/08—Optical arrangements
- G01J5/0818—Waveguides
- G01J5/0821—Optical fibres
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K1/00—Details of thermometers not specially adapted for particular types of thermometer
- G01K1/14—Supports; Fastening devices; Arrangements for mounting thermometers in particular locations
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K1/00—Details of thermometers not specially adapted for particular types of thermometer
- G01K1/14—Supports; Fastening devices; Arrangements for mounting thermometers in particular locations
- G01K1/146—Supports; Fastening devices; Arrangements for mounting thermometers in particular locations arrangements for moving thermometers to or from a measuring position
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K11/00—Measuring temperature based upon physical or chemical changes not covered by groups G01K3/00, G01K5/00, G01K7/00 or G01K9/00
- G01K11/32—Measuring temperature based upon physical or chemical changes not covered by groups G01K3/00, G01K5/00, G01K7/00 or G01K9/00 using changes in transmittance, scattering or luminescence in optical fibres
- G01K11/3206—Measuring temperature based upon physical or chemical changes not covered by groups G01K3/00, G01K5/00, G01K7/00 or G01K9/00 using changes in transmittance, scattering or luminescence in optical fibres at discrete locations in the fibre, e.g. using Bragg scattering
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K13/00—Thermometers specially adapted for specific purposes
- G01K13/04—Thermometers specially adapted for specific purposes for measuring temperature of moving solid bodies
- G01K13/06—Thermometers specially adapted for specific purposes for measuring temperature of moving solid bodies in linear movement
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Continuous Casting (AREA)
Abstract
Cette installation pour la coulée continue de métaux comprend : - des moyens de coulée de métal liquide, - un emplacement de réception d’une lingotière agencé sous les moyens de coulée de métal liquide, - un dispositif optique de traitement de signal lumineux (32), - au moins une fibre optique (26), comportant une pluralité de filtres de Bragg, présentant une première extrémité connectée, de manière pérenne au dispositif optique (32) et une seconde extrémité libre, et -- un entraineur (36) pour faire avancer ou reculer la fibre optique, afin d’introduire l’extrémité libre dans une plaque de la lingotière ou de l’en extraire. Le dispositif optique (32) est configuré pour recevoir de la lumière réfléchie et/ou de la lumière transmise par l’au moins une fibre optique (26) et configuré pour transformer des données sur la lumière réfléchie et/ou transmise en une information sur la température autour de la fibre optique (26).
Description
Installation pour la coulée continue de métaux comprenant une lingotière munie de fibre optique et procédé de préparation d’une lingotière comprenant l'insertion d'une fibre optique dans une telle installation
[0001] L'invention concerne la coulée continue de métaux. Plus particulièrement, l'invention concerne une installation de coulée continue de métaux et un procédé de préparation d’une lingotière dans une telle installation.
[0002] Une installation de coulée continue de métaux, par exemple une installation de coulée continue d'acier, comprend généralement une lingotière dans laquelle on verse un métal liquide en vue de sa solidification sous une forme adéquate. II peut par exemple s'agir d’une lingotière sans fond, auquel cas le métal refroidit en formant une brame, un bloom ou une billette. Pour refroidir le métal liquide, des parois de la lingotière sont accolées à des dispositifs de refroidissement, par exemple du type à liquide. La lingotière et les dispositifs de refroidissement sont dimensionnés en fonction de la vitesse d’écoulement du métal de sorte que la brame par exemple, lorsqu'elle sort de la lingotière, présente une surface externe solidifiée d’une épaisseur suffisamment importante pour piéger le métal encore liquide se trouvant au cœur de la brame.
[0003] Lors de l'écoulement du métal liquide dans la lingotière, il peut arriver que le métal adhère aux parois de la lingotière, ce qui n’est pas souhaité et peut avoir des conséquences considérables sur la production de l'installation. Cela engendre notamment le phénomène de percée bien connu. L’adhérence du métal à la paroi crée une zone dans la brame dans laquelle la solidification du métal ne se fait pas convenablement, si bien que la brame sort de la lingotière avec une surface externe d'épaisseur insuffisante dans cette zone.
Il s'ensuit qu’elle se déchire et le métal encore liquide au cœur de la brame s'écoule en dehors de celle-ci. Au-delà de la perte de rendement, le métal liquide, donc à très haute température, peut endommager l’installation voire constituer un danger pour des opérateurs de l'installation.
Il est donc nécessaire de détecter dès que possible ces percées pour pouvoir prendre des mesures préventives, par exemple ralentir la vitesse d'extraction de la brame, temporairement mettre à l'arrêt l’installation ou toute autre mesure corrective.
[0004] On connaît dans l’état de la technique un procédé pour détecter si le métal adhère aux parois de la lingotière, signe d’une percée imminente. II se base sur la mesure de la température des parois de la lingotière en différents points. En effet, il a été remarqué que les parois présentent un profil de température particulier lorsque le métal y adhère. Il est connu, par exemple de la demande de brevet BE1025314 au nom de la demanderesse, d’utiliser une lingotière comprenant des parois ou plaques dont certaines sont équipées de fibres optiques comportant des filtres de Bragg. De manière connue en soi, ces filtres de Bragg permettent, au moyen de l’émission d’un faisceau lumineux dans la fibre optique et la détection du faisceau réfléchi et/ou transmis, la mesure de la température dans la paroi au niveau de chacun des filtres. Cette mesure peut ainsi être utilisée dans le cadre d’un procédé de détection de percée. 5 [0005] Cependant, cette technique de mesure de la température peut être optimisée.
En effet, chaque lingotière doit être équipée de ses fibres optiques, chacune de ces fibres optiques représentant un coût assez élevé. Et de manière générale, une lingotière présentant deux petites parois et deux grandes parois, chaque grande paroi est équipée d’une ou plusieurs fibres optiques. En outre, chaque fibre optique est reliée à un interrogateur optique représentant lui-même un autre centre de coûts. Cela signifie qu’à l’échelle d’une ligne, ou installation, de coulée continue comportant classiquement cinq lingotières à disposition, l'équipement du parc de lingotières avec des fibres optiques représente un coût pouvant être très important et constitue un investissement considérable.
[0006] Par ailleurs, lorsqu'une lingotière est amenée à une ligne de coulée, les fibres optiques doivent être raccordées à une installation optique de traitement du signal lumineux (l’interrogateur optique précédemment mentionné), laquelle permet notamment la conversion du signal lumineux récupéré des fibres optiques en le convertissant en mesures de température comme expliqué plus haut et dans le document cité. Et lorsque la lingotière est retirée de la ligne de coulée, les fibres optiques doivent être déconnectées de installation optique de traitement du signal lumineux. Ces opérations de connexion et de déconnexion sont fastidieuses, sont compliquées à mettre en œuvre en zone de coulée et peuvent facilement générer un défaut de transmission du signal lumineux qui peut perturber les mesures de température car ces connecteurs sont extrêmement sensibles aux poussières et à l'encrassement.
[0007] L'invention a notamment pour but de remédier à ces problèmes en améliorant la fiabilité dans l’utilisation des fibres optiques munies de filtres de Bragg pour la mesure de la température dans la lingotière tout en en réduisant le coût d’équipement de l’installation en fibres optiques.
[0008] A cet effet l'invention a pour objet une installation pour la coulée continue de métaux, comprenant : - des moyens de coulée de métal liquide, - un emplacement de réception d’une lingotière agencé sous les moyens de coulée de métal liquide, - un dispositif optique de traitement de signal lumineux, et - au moins une fibre optique, comportant une pluralité de filtres de Bragg, présentant une première extrémité connectée, de manière pérenne, au dispositif optique de traitement de signal lumineux et une seconde extrémité libre,
le dispositif optique de traitement de signal lumineux étant configuré pour recevoir de la lumière réfléchie et/ou de la lumière transmise par lau moins une fibre optique et configuré pour transformer des données sur la lumière réfléchie et/ou transmise en une information sur la température autour de l’au moins une fibre optique. 5 [0009] Par « connectée de manière pérenne », on entend que la connexion n’a pas vocation à être interrompue dans une utilisation normale de l’installation de coulée continue de métaux, même lors d’un changement de lingotière. Cette connexion peut toutefois être interrompue dans des circonstances exceptionnelles, par exemple en cas de dysfonctionnement de dispositif optique de traitement de signal lumineux ou de l’au moins une fibre optique.
[0010] Ainsi, au lieu d’équiper chacune des lingotières à disposition avec un ensemble de fibres optiques, un unique ensemble de fibres optiques est prévu à l’échelle de l'installation, ou ligne, de coulée. Les fibres optiques restent à proximité des moyens de coulée de métal liquide et ne sont insérées dans une lingotière qu’au moment où une telle lingotière est amenée dans l'installation, ou ligne, en vue de réaliser des opérations de coulée. De la sorte, on divise le coût d’équipement de l'installation en fibres optiques par environ le nombre de lingotières à disposition, puisqu’au lieu d’équiper chaque lingotière avec son ensemble de fibres optiques qui lui seraient propres, un seul ensemble de fibres optiques est nécessaire selon l'invention.
Le coût d'équipement de installation en fibres optiques est donc considérablement réduit.
[0011] En outre, puisque les fibres optiques restent à proximité des moyens de coulée, elles n’ont pas à être déconnectées du dispositif optique de traitement de signal lumineux, de sorte qu’on évite les opérations de connexion et de déconnexion et les contraintes qu’elles imposent et risques qu'elles engendrent présentés plus haut. On améliore ainsi la fiabilité dans l’utilisation des fibres optiques munies de filtres de Bragg pour la mesure de la température dans la lingotière, tout en réduisant les risques de détériorer les fibres optiques. Un autre avantage découlant de l'invention est lié au fait que les fibres optiques sont connectées en permanence à l’installation : la qualité du signal qu’elles délivrent peut être surveillée en continu.
[0012] Un avantage supplémentaire découlant de l'invention est lié à la gestion des fibres optiques. Chaque fibre optique dispose de son propre fichier de calibration du fait que chaque fibre optique est intrnsèquement « unique ». Dès lors, si les toutes fibres optiques étaient installées sur toutes les lingotières, on devrait impérativement savoir quelle fibre est mise à quel emplacement dans la plaque et dans quelle plaque de quelle lingotière. Cela est nécessaire afin qu’au niveau du programme de gestion optique du signal lumineux, on puisse utiliser les bons fichiers de calibration quand la lingotière est présente sur la ligne de coulée.
Grâce à l'invention, on utilise toujours les mêmes fibres optiques aux mêmes endroits (car
© BE2024/5013 elles appartiennent à la ligne de coulée et non à une lingotière en propre). De la sorte, la gestion de la calibration des fibres optiques par lingotière n’est plus nécessaire.
[0013] Avantageusement, l’installation comprend en outre un enrouleur autour duquel l’au moins une fibre optique peut être enroulée.
[0014] Les fibres optiques peuvent ainsi être stockées de manière sûre lorsqu’elles ne sont pas utilisées dans une lingotière.
[0015] Avantageusement, l'installation comprend en outre un entraineur, de préférence motorisé, configuré pour déplacer linéairement l'au moins une fibre optique.
[0016] L'insertion des fibres optiques dans une lingotière se fait ainsi de manière automatique, c’est-à-dire sans qu’il ne soit nécessaire à un opérateur d'insérer manuellement les fibres optiques dans la lingotière.
[0017] Avantageusement, installation comprend en outre un dispositif de guidage souple comprenant un logement traversant dans lequel l’au moins une fibre optique peut coulisser.
[0018] On peut ainsi facilement guider les fibres optiques pour les insérer avec précision dans des canaux de réception prévus à cet effet dans les plaques métalliques de la lingotière.
[0019] Avantageusement, le dispositif de guidage présente un orifice d’entrée de l’au moins une fibre optique et un orifice de sortie de l’au moins une fibre optique, l’orifice de sortie étant muni d’un dispositif de raccordement.
[0020] Le dispositif de guidage peut ainsi être facilement couplé avec l’entraineur, via
Vorifice d'entrée, et avec une lingotière, via le dispositif de raccordement.
[0021] Avantageusement, l'installation comprend en outre une lingotière de coulée continue de métaux, du type constituée par un assemblage de plaques métalliques adossées à des dispositifs de refroidissement configurés pour permettre le refroidissement des plaques …— métalliques par la circulation d'un fluide de refroidissement, l’une au moins des plaques présentant un canal de réception de l’au moins une fibre optique. De préférence, les plaques métalliques sont des plaques de cuivre.
[0022] Une telle lingotière est particulièrement adaptée pour l’utilisation de fibres optiques munies de filtres de Bragg pour la mesure de température.
[0023] De préférence, le canal de réception est formé par une gorge colmatée, dans une partie son épaisseur, par une languette de forme substantiellement complémentaire à la gorge refermant la gorge sur toute sa longueur, la gorge et la languette possédant une forme adaptée au passage de l’au moins une fibre optique.
[0024] Le canal de réception est ainsi réalisé de manière simple et maitrisé. II est en effet complexe de percer un orifice à la fois de petit diamètre (de l’ordre du diamètre d’une fibre optique) et de grande longueur (toute la longueur de la plaque, pouvant aller jusqu’à
> BE2024/5013 plusieurs mètres). Grâce à la gorge, simple à réaliser, et à la languette, tout aussi simple à réaliser, on s’affranchit de la complexité d’un perçage pour réaliser le canal de réception.
[0025] Selon un mode de réalisation alternatif, le canal de réception est formé par forage d’un orifice traversant ou borgne.
[0026] De préférence, le canal de réception comprend un organe de raccordement agencé pour coopérer avec le dispositif de raccordement du dispositif de guidage pour coupler le dispositif de guidage au canal de réception.
[0027] Le couplage entre la lingotière et le dispositif de guidage est ainsi particulièrement simple et rapide à réaliser.
[0028] On prévoit également selon l'invention un procédé de préparation d’une lingotière dans une installation de coulée continue de métaux, caractérisé en ce qu’il met en œuvre les étapes suivantes : - mise à disposition d’une installation telle que définie dans ce qui précède, - placement de la lingotière dans l’emplacement de réception, - optionnellement, couplage de l’organe de raccordement du canal de réception avec le dispositif de raccordement du dispositif de guidage, - insertion de la seconde extrémité de l’au moins une fibre optique dans une des plaques de la lingotière, de préférence en utilisant l’entraineur et de dispositif de guidage souple.
[0029] On prévoit également selon l’invention un procédé de désinstallation d’une lingotière dans une installation de coulée continue de métaux, caractérisé en ce qu’il met en œuvre les étapes suivantes après avoir mis en œuvre le procédé de préparation tel que défini dans ce qui précède : - retrait de l’au moins une fibre optique de la lingotière de manière à ce que sa seconde extrémité s’étende en dehors de la lingotière, - déplacement de la lingotière hors de l'emplacement de réception, - maintien de la connexion entre le dispositif optique de traitement de signal lumineux et la première extrémité de l’au moins une fibre optique.
[0030] Toute comme cela a été expliqué plus haut pour l'installation, la mise en œuvre de ces procédés se fait de manière particulièrement simple, ce qui rend l’utilisation des fibres — optiques pour la mesure de la température dans la lingotière particulièrement fiable.
Brève description des figures
[0031] L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés dans lesquels:
[0032] La figure 1 est une vue d'ensemble d’une installation de coulée continue de métaux selon un mode de réalisation de l’invention,
[0033] La figure 2 est un schéma illustrant le fonctionnement de l'installation de la figure 1,
[0034] La figure 3 est une vue en perspective d’une plaque, ou paroi, d’une lingotière de l’installation de la figure 1, 5 [0035] La figure 4 est une vue d'ensemble illustrant certains des éléments de l'installation de la figure 1, et
[0036] La figure 5 est une vue en perspective de la plaque de la figure 3 couplée avec un des éléments de la figure 4.
Description détaillée
[0037] On a représenté en figure 1 une installation de coulée continue de métaux 2 selon un mode de réalisation de l’invention. Elle présente une configuration générale classique, si bien que la plupart de ses éléments constitutifs ne seront présentés que brièvement.
[0038] L'installation 2 comprend des poches 4 contenant du métal liquide qu’on souhaite faire refroidir. Les poches 4 sont ici au nombre de deux et sont portées par un bras motorisé ou tourniquet 6. Ce bras motorisé 6 est notamment apte à déplacer les poches 4 qui sont amenées pleine dans la zone de coulée par un système de transport (par exemple un pont roulant, non représenté) en provenance d’une zone de remplissage où le métal fondu peut y être versé, par exemple un four ou un convertisseur (non représenté) avant de les amener à la position illustrée en figure 1. Après vidange de la poche 4, le bras motorisé 6 permet également de positionner la poche vide dans une position où le système de transport peut la reprendre et l'amener en zone de préparation où elle sera reconditionnée avant de retourner en zone de remplissage.
[0039] L'installation 2 comprend un distributeur ou bassin répartiteur 8 situé en dessous des poches 4. Ces dernières présentent un fond ouvrable permettant de faire couler le métal liquide dans le distributeur 8.
[0040] Le distributeur 8 est représenté plus en détails sur la figure 2. Il comprend un orifice d'écoulement qui peut être obturé par une quenouille 10 qui permet de contrôler — l'écoulement de métal liquide. L'orifice d'écoulement du distributeur se prolonge par un tube de coulée 11 d'entrée immergée (SEN) permettant de protéger le métal liquide déversé par le tube de coulée 11. Le distributeur 8 forme ainsi des moyens de coulée de métal liquide. Le tube de coulée 11 d'entrée immergée débouche dans une ouverture supérieure d’une lingotière 12. Il s’agit ici d’une lingotière sans fond présentant un axe de coulée qui est vertical.
La llingotière 12 est amovible, dans la configuration de la figure 2, la lingotière est placée à un emplacement de réception 13 agencé sous les moyens de coulée de métal liquide, c’est-à- dire sous le distributeur 8.
7 BE2024/5013
[0041] L'installation 2 comprend des dispositifs de refroidissement 14 positionnés sur une surface externe de la lingotière 12. Il s’agit de dispositifs de refroidissement du type à liquide. IIs comprennent à cet effet des conduits dans lequel s'écoule un fluide réfrigérant, par exemple de l’eau. Le fluide réfrigérant absorbe la chaleur du métal liquide se trouvant dans la lingotière 12 afin de le faire refroidir et solidifier. Ici, le métal se solidifie sous la forme d’une brame présentant une surface externe solidifiée 18 enclavant un noyau liquide 20.
[0042] L'installation 2 comprend un guide à rouleaux 16 se trouvant en aval de la lingotière 12. Le guide 16 permet de guider la brame, dont une surface externe 18 est solidifiée, hors de la lingotière 12. Comme cela est visible sur la figure 2, la brame se solidifie progressivement à mesure qu’elle se déplace dans le guide 16. En d’autres termes, plus on s'éloigne de la lingotière 12, plus la surface externe solidifiée 18 de la brame augmente en volume et plus le noyau liquide 20 de la brame diminue en volume.
[0043] On a représenté en figure 3 une partie de la lingotière 12. II s’agit d’une des plaques métalliques 22, ou parois, de la lingotière 12. Ici, la lingotière 12 comprend quatre plaques de cuivre assemblées les unes aux autres pour délimiter un espace intérieur ouvert présentant une forme générale de parallélépipède rectangle dont les extrémités ouvertes sont orientées selon un axe principal de la lingotière 12, lequel s’étend verticalement lorsque la lingotière est placée dans l’emplacement de réception 13 de l'installation 2. En l’occurrence, la lingotière 12 comprend deux grandes plaques et deux petites plaques de longueurs différentes, de sorte que toute section droite de l’espace intérieur de la lingotière 12 est un rectangle. La plaque 22 représentée sur la figure 3 est une des grandes plaques. L'autre grande plaque, non représentée, lui est ici identique.
[0044] La plaque 22 présente un canal de réception 24 dimensionné pour recevoir une fibre optique 26 munie ou non d’une gaine optique. Le canal de réception 24 est ici formé par une gorge colmatée, dans une partie son épaisseur, par une languette de forme substantiellement complémentaire à la gorge refermant la gorge sur toute sa longueur, la gorge et la languette possédant une forme et des dimensions adaptées au passage de la fibre optique 26. Le canal de réception 24 est orienté dans une direction non parallèle à l’axe principal de la lingotière 12. Ici, le canal de réception 24 forme un angle de 90° par rapport à — l’axe principal de la lingotière 12, et s'étend ainsi dans le sens de la longueur de la plaque 22.
Dès lors, lorsque la lingotière 12 est placée dans l'emplacement de réception 13, le canal de réception 24, et la fibre optique 26 qui peut être logée à l’intérieur, s’étend horizontalement.
Ici, la plaque 22 comprend un unique canal de réception 24, de sorte que la plaque 22 peut être équipée d’une unique fibre optique 26, mais on peut prévoir que la plaque comprenne plusieurs canaux de réception, préférentiellement agencés parallèlement les uns aux autres.
Dans ce qui suit, on considérera que la plaque 22 ne comporte qu’un seul canal de réception
24 et une seule fibre optique 26. En outre, on ne considérera que cette plaque en particulier, sachant que l’autre grande plaque lui est identique.
[0045] La fibre optique 26 comporte dans son âme plusieurs filtres de Bragg. A titre d'exemple de réalisation, la fibre optique 26 comporte au moins dix filtres de Bragg par mètre 5 dans au moins une portion de celle-ci destinée à s'étendre dans le canal de réception 24. Les filtres de Bragg sont des filtres qui permettent de réfléchir la lumière sur une plage de longueur d'onde centrée sur une valeur prédéterminée, dite longueur d’onde réfléchie, réglable par le constructeur du filtre. Cette valeur prédéterminée est par ailleurs une fonction notamment de la température à laquelle se situe le filtre, de sorte qu’on peut écrire pour chaque filtre :
Aréfiéchie = À (Ao, T )
OÙ Aréfléchie est la longueur d’onde effectivement réfléchie par le filtre, f est une fonction connue, T est la température du filtre et Ao la longueur d’onde réfléchie par le filtre à une température prédéterminée, par exemple à température ambiante.
[0046] Ces deux propriétés permettent d'utiliser la fibre optique 26 en tant que capteur de température. Dans un premier temps, on installe dans la fibre optique 26 des filtres de
Bragg ayant des valeurs de longueur d’onde réfléchie Ao distinctes et choisies, par exemple décalée une à une de 5 nanomètres. On envoie ensuite un faisceau lumineux présentant un spectre polychromatique, par exemple de la lumière blanche, dans la fibre optique 26 puis on détermine les pics de longueurs d’onde représentées dans le spectre du faisceau réfléchi. A chaque pic, on compare la valeur mesurée Aréféchie et la valeur théorique de la longueur d’onde réfléchie à température ambiante Ao, et on calcule la température T du filtre en question grâce à la fonction f. De manière alternative, il est aussi possible d’effectuer ces étapes sur la base des creux dans le spectre du faisceau transmis si la configuration du canal de réception 24 dans lequel est logée la fibre optique 26 le permet.
[0047] Ainsi, l’installation de la fibre optique 26 dans la paroi 22 de la lingotière 12 permet de mesurer la température de cette paroi 22 en des positions prédéterminées et de suivre son évolution dans le temps.
[0048] La plaque 22 comprend un organe de raccordement 28 dont la fonction sera présentée plus bas. L’organe de raccordement 28 est ici formé par un tube, de préférence flexible, dont une extrémité est libre et ouverte comprend un connecteur 30 qui est ici un connecteur mâle. L'autre extrémité du tube communique avec le canal de réception 24.
L’organe de raccordement 28 et le canal de réception 24 présentent des diamètres intérieurs sensiblement égaux.
[0049] On a représenté en figure 4 d’autres éléments de l’installation 2. L'installation 2 — comprend un dispositif optique de traitement de signal lumineux 32 configuré pour envoyer de la lumière et pour recevoir de la lumière réfléchie et/ou de la lumière transmise par la fibre optique 26 et configuré pour transformer des données sur la lumière réfléchie et/ou transmise
La BE2024/5013 en une information sur la température autour de la fibre optique 26. De manière alternative, on peut prévoir que cette transformation soit réalisée en dehors du dispositif optique de traitement de signal lumineux 32, par exemple qu’elle soit réalisée par un ordinateur connecté, avec ou sans fil, au dispositif optique de traitement de signal lumineux 32. Le dispositif optique de traitement de signal lumineux 32 est immobile et fixé dans l’installation 2. Une extrémité de la fibre optique 26 est connectée de manière pérenne au dispositif optique de traitement de signal lumineux 32. L'autre extrémité de la fibre optique 26 est libre.
[0050] L'installation 2 comprend un enrouleur 34 autour duquel la fibre optique 26 est enroulée. L’enrouleur 34 comprend deux disques coaxiaux montés mobiles autour d’une tige centrale. La structure de l’enrouleur 34 est similaire à celle d’un dispositif conventionnel permettant d’enrouler une rallonge électrique. Comme cela est illustré sur la figure 4, en partant de l’extrémité de la fibre optique 26, celle-ci est connectée au dispositif optique de traitement de signal lumineux 32, l’extrémité libre la fibre optique 26 passe à travers la tige de l’enrouleur 34 puis la traverse pour s'étendre entre les deux disques coaxiaux. Entre ces deux disques coaxiaux, la fibre optique 26 peut s’enrouler autour de la tige.
[0051] L'installation 2 comprend un entraineur 36, de préférence motorisé, configuré pour entrainer la fibre optique 26 en déplacement. L'entraineur 36 comprend ici deux roues entrainées en rotation par un moteur. Les deux roues sont légèrement espacées l’une par rapport à l’autre pour permettre le passage de la fibre optique 26 entre elles tout en maintenant un contact entre la fibre optique 26 et les deux roues. A tout instant lors du fonctionnement de l’entraineur 36, les roues tournent dans des directions différentes. En actionnant le moteur de l’entraineur 36 dans une première direction, l’extrémité libre la fibre optique 36 est éloignée de l’enrouleur 34 et du dispositif optique de traitement de signal lumineux 32, ce qui a pour effet de dérouler la fibre optique de l’enrouleur 34. En actionnant le moteur de l’entraineur 36 dans une seconde direction opposée à la première direction, l’extrémité libre la fibre optique 26 est rapprochée de l’enrouleur 34 et du dispositif optique de traitement de signal lumineux 32, ce qui a pour effet de d’enrouler la fibre optique 26 dans l’enrouleur 34.
[0052] L'installation 2 comprend un dispositif de guidage souple 38. II se présente sous la forme d’un tube souple présentant un logement traversant dans lequel la fibre optique 26 peut coulisser. Par « souple », on entend que le dispositif de guidage 38 peut être déformé élastiquement par une simple manipulation manuelle, voire qu’il peut se déformer sous son propre poids. Le dispositif de guidage souple 38 est disposé d’un côté de l’entraineur 36 opposé à celui duquel se trouve l’enrouleur 34. En d’autres termes, l’entraineur 36 est situé entre l’enrouleur 34 et le dispositif de guidage souple 38. Le dispositif de guidage souple 38 présente un orifice d’entrée 38a de la fibre optique et un orifice de sortie 38b de la fibre optique, l’orifice de sortie 38b étant muni d’un dispositif de raccordement 40. En actionnant le moteur de l’entraineur 36, la fibre optique 26 coulisse dans le dispositif de guidage souple 38, de sorte que la fibre optique 26 se déplace selon une trajectoire définie par la forme donnée au dispositif de guidage souple 38.
[0053] On a représenté en figure 5 la coopération entre le dispositif de guidage souple 38 et la plaque 22 de la lingotière 12. L’organe de raccordement 28 agencé pour coopérer avec le dispositif de raccordement 40 du dispositif de guidage souple 38 pour coupler le dispositif de guidage souple 38 au canal de réception 24. Ici, le connecteur 30 de l’organe de raccordement 28 est un organe mâle coopérant avec le dispositif de raccordement 40 qui est un organe femelle. En l'occurrence, le connecteur 30 de l'organe de raccordement 28 et le dispositif de raccordement 40 sont couplés par vissage, mais on peut prévoir de remplacer ce couplage par tout autre couplage mécanique réversible, par exemple un encliquetage, un assemblage par coopération de forme ou un assemblage par serrage. Après le couplage, le dispositif de guidage souple 38, l’organe de raccordement 28 et le canal de réception 24 forment une conduite continue dans laquelle la fibre optique peut coulisser.
[0054] On va maintenant présenter un procédé de préparation de la lingotière 12 dans installation de coulée continue de métaux 2. Initialement, l'emplacement de réception 13 est vide de sorte que la lingotière 12 n’est pas dans l'installation 2 et n’est pas placée sous le distributeur 8, la lingotière 12 est dépourvue de fibre optique 26, et cette dernière est connectée au dispositif optique de traitement de signal lumineux 32 et enroulée dans l’enrouleur 34.
[0055] On commence par mettre à disposition l’installation 2, puis on place la lingotière 12 dans l’emplacement de réception 13. Ensuite, on couple l’organe de raccordement 28 du canal de réception 24 avec le dispositif de raccordement 40 du dispositif de guidage souple 38. Enfin, on insère l’extrémité libre de la fibre optique 26, c’est-à-dire sa seconde extrémité, dans le canal de réception 24 de la plaque 22 de la lingotière 12 en utilisant l’entraineur 36, dont le moteur est actionné dans la première direction, et le dispositif de guidage souple 38.
Le moteur de l’entraineur 36 est actionné jusqu’à ce que l’extrémité libre de la fibre optique 26 ait atteint une position prédéterminée dans le canal de réception 24, par exemple au bout de celui-ci. La lingotière 12 et l’installation 2 sont prêtes pour réaliser la coulée continue de métaux.
[0056] On va maintenant présenter un procédé de désinstallation de la lingotière de l'installation de coulée continue de métaux. On procède par exemple à cette désinstallation à la fin de la coulée continue de métaux, ou s’il est nécessaire de changer la lingotière.
L’installation 2 et la lingotière 12 se trouvent à l’état tel que défini à la fin du paragraphe précédent, c’est-à-dire à la fin du procédé de préparation. Dans le procédé de désinstallation, on commence par retirer la fibre optique 26 de la lingotière 12 en utilisant l’entraineur 36, dont le moteur est actionné dans la seconde direction, de manière à ce que l’extrémité libre de la fibre optique 26 s’étende en dehors de la lingotière 12. La fibre optique 26 s’enroule alors ie BE2024/5013 autour de l’enrouleur 34. On peut alors découpler l’organe de raccordement 28 du dispositif de raccordement 40. Enfin, on peut déplacer la lingotière 12 hors de l'emplacement de réception 13 pour qu’elle soit évacuée hors de Vinstallation 2. Pendant le procédé de désinstallation, et même pendant le procédé de préparation, on maintient la connexion entre le dispositif optique de traitement de signal lumineux 32 et la première extrémité de la fibre optique 26.
[0057] L'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation présentés et d'autres modes de réalisation apparaîtront clairement à l'homme du métier.
[0058] On peut prévoir que le canal de réception soit formé par un orifice foré dans la plaque, l’orifice étant traversant ou borgne.
Liste de références 2 : installation (de coulée continue de métaux) 4 : poche 6: bras motorisé 8 : distributeur 10 : quenouille 11 : tube de coulée 12 : lingotière 13: emplacement de réception 14 : dispositifs de refroidissement 16 : guide 18 : surface externe solidifiée 20 : noyau liquide 22: plaque 24 : canal de réception 26 : fibre optique 28 : organe de raccordement : connecteur 30 232: dispositif optique de traitement de signal lumineux 34 : enrouleur 36 : entraineur 38 : dispositif de guidage souple 38a : orifice d’entrée — 38b : orifice de sortie : dispositif de raccordement
Claims (1)
- Revendications [Revendication 1] Installation pour la coulée continue de métaux (2), caractérisée en ce qu’elle comprend : - des moyens de coulée de métal liquide (8), - un emplacement de réception (13) d’une lingotière agencé sous les moyens de coulée de métal liquide (8), - un dispositif optique de traitement de signal lumineux (32), et - au moins une fibre optique (26), comportant une pluralité de filtres de Bragg, présentant une première extrémité connectée, de manière pérenne, au dispositif optique de traitement de signal lumineux (32) et une seconde extrémité libre, le dispositif optique de traitement de signal lumineux (32) étant configuré pour recevoir de la lumière réfléchie et/ou de la lumière transmise par l’au moins une fibre optique (26) et configuré pour transformer des données sur la lumière réfléchie et/ou transmise en une information sur la température autour de l’au moins une fibre optique (26).[Revendication 2] Installation (2) selon la revendication 1, comprenant en outre un enrouleur(34) autour duquel l’au moins une fibre optique (26) peut être enroulée. [Revendication 3] Installation (2) selon l’une quelconque des revendications précédentes,comprenant en outre un entraineur (36), de préférence motorisé,configuré pour déplacer linéairement l'au moins une fibre optique (26).[Revendication 4] Installation (2) selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre un dispositif de guidage souple (38) comprenant un logement traversant dans lequel l’au moins une fibre optique (26) peut coulisser.[Revendication 5] Installation (2) selon la revendication 4, dans laquelle le dispositif de guidage (38) présente un orifice d’entrée (38a) de l’au moins une fibre optique et un orifice de sortie (38b) de l’au moins une fibre optique, l’orifice de sortie (38b) étant muni d’un dispositif de raccordement (40).[Revendication 6] Installation (2) selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre une lingotière de coulée continue de métaux (12), du type constituée par un assemblage de plaques métalliques (22) adossées à des dispositifs de refroidissement configurés pour permettre le refroidissement des plaques métalliques par la circulation d'un fluide de refroidissement,l’une au moins des plaques (22) présentant un canal de réception (24) de Pau moins une fibre optique (26). [Revendication 7] Installation (2) selon la revendication 6, dans laquelle le canal de réception (24) est formé par une gorge colmatée, dans une partie son épaisseur, par une languette de forme substantiellement complémentaire à la gorge refermant la gorge sur toute sa longueur, la gorge et la languette possédant une forme adaptée au passage de l’au moins une fibre optique (26). [Revendication 8] Installation (2) selon la revendication 5 prise en combinaison avec la revendication 6 ou 7, dans laquelle le canal de réception (24) comprend un organe de raccordement (28) agencé pour coopérer avec le dispositif de raccordement (40) du dispositif de guidage (38) pour coupler le dispositif de guidage (38) au canal de réception (24). [Revendication 9] Procédé de préparation d’une lingotière dans une installation de coulée continue de métaux, caractérisé en ce qu’il met en œuvre les étapes suivantes : - mise à disposition d’une installation (2) selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, - placement de la lingotière (12) dans l’emplacement de réception (13), - optionnellement, couplage de l’organe de raccordement (28) du canal de réception (24) avec le dispositif de raccordement (40) du dispositif de guidage (38), - insertion de la seconde extrémité de l’au moins une fibre optique (26) dans une des plaques (22) de la lingotière (12), de préférence en utilisant l’entraineur (36) et de dispositif de guidage souple (38).[Revendication 10] Procédé de désinstallation d’une lingotière dans une installation de coulée continue de métaux, caractérisé en ce qu’il met en œuvre les étapes suivantes après avoir mis en œuvre le procédé de préparation selon la revendication précédente :- retrait de l’'au moins une fibre optique (26) de la lingotière (12) de manière à ce que sa seconde extrémité s’étende en dehors de la lingotière (12), - déplacement de la lingotière (12) hors de l'emplacement de réception (13),- maintien de la connexion entre le dispositif optique de traitement de signal lumineux (32) et la première extrémité de l’au moins une fibre optique (26).
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| BE20245013A BE1032337B1 (fr) | 2024-01-12 | 2024-01-12 | Installation pour la coulée continue de métaux comprenant une lingotière munie de fibre optique et procédé de préparation d'une lingotière comprenant l'insertion d'une fibre optique dans une telle installation |
| PCT/EP2025/050717 WO2025149685A1 (fr) | 2024-01-12 | 2025-01-13 | Installation pour la coulée continue de métaux comprenant une lingotière munie de fibre optique et procédé de préparation d'une lingotière comprenant l'insertion d'une fibre optique dans une telle installation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| BE20245013A BE1032337B1 (fr) | 2024-01-12 | 2024-01-12 | Installation pour la coulée continue de métaux comprenant une lingotière munie de fibre optique et procédé de préparation d'une lingotière comprenant l'insertion d'une fibre optique dans une telle installation |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| BE1032337A1 BE1032337A1 (fr) | 2025-08-13 |
| BE1032337B1 true BE1032337B1 (fr) | 2025-08-19 |
Family
ID=90458587
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| BE20245013A BE1032337B1 (fr) | 2024-01-12 | 2024-01-12 | Installation pour la coulée continue de métaux comprenant une lingotière munie de fibre optique et procédé de préparation d'une lingotière comprenant l'insertion d'une fibre optique dans une telle installation |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| BE (1) | BE1032337B1 (fr) |
| WO (1) | WO2025149685A1 (fr) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU2021202570A1 (en) * | 2020-06-22 | 2022-01-20 | Heraeus Electro-Nite International N.V. | Device and method for measuring a temperature of a molten metal |
| US20220241850A1 (en) * | 2019-06-21 | 2022-08-04 | EBDS ENGINEERING S.p.r.l. | Mold for continuous casting of metals, temperature measurement system and system and method for detecting breakthrough in a facility for continuous casting of metals |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BE1025314B1 (fr) | 2018-03-23 | 2019-01-17 | Ebds Engineering Sprl | Lingotière de coulée continue de métaux, système et procédé de détection de percée dans une installation de coulée continue de métaux |
-
2024
- 2024-01-12 BE BE20245013A patent/BE1032337B1/fr active IP Right Grant
-
2025
- 2025-01-13 WO PCT/EP2025/050717 patent/WO2025149685A1/fr active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20220241850A1 (en) * | 2019-06-21 | 2022-08-04 | EBDS ENGINEERING S.p.r.l. | Mold for continuous casting of metals, temperature measurement system and system and method for detecting breakthrough in a facility for continuous casting of metals |
| AU2021202570A1 (en) * | 2020-06-22 | 2022-01-20 | Heraeus Electro-Nite International N.V. | Device and method for measuring a temperature of a molten metal |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| BE1032337A1 (fr) | 2025-08-13 |
| WO2025149685A1 (fr) | 2025-07-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| BE1025314B1 (fr) | Lingotière de coulée continue de métaux, système et procédé de détection de percée dans une installation de coulée continue de métaux | |
| BE1026975B1 (fr) | Lingotière de coulée continue de métaux, système de mesure de la température et système et procédé de détection de percée dans une installation de coulée continue de métaux | |
| EP3288881B1 (fr) | Dispositif et procede d'enroulement d'une sur-longueur de fibre optique sur une bobine | |
| FR2678348A1 (fr) | Procede pour poser un cable ou un tuyau souple dans une gaine utilisee a cet effet. | |
| BE1032337B1 (fr) | Installation pour la coulée continue de métaux comprenant une lingotière munie de fibre optique et procédé de préparation d'une lingotière comprenant l'insertion d'une fibre optique dans une telle installation | |
| EP0114139A2 (fr) | Dispositif de contrôle de tubes cintrés à sonde propulsée pneumatiquement | |
| EP0020257B1 (fr) | Dispositif pour la pose en J d'une canalisation sous-marine | |
| EP2013125B1 (fr) | Procede et installation d'inspection d'une bande enroulee | |
| EP0420721B1 (fr) | Procédé d'enroulement en double d'un câble ou analogue sur la surface externe d'un touret | |
| EP3288878B1 (fr) | Machine de production d'une fibre optique et procédé de mise en place de la fibre optique dans une telle machine | |
| BE1026740B1 (fr) | Procédé pour équilibrer un écoulement d'acier liquide dans une lingotière et système de coulée continue d'acier liquide | |
| EP4182641B1 (fr) | Système à rotor de mesure du débit d'un fluide comportant du liquide, et équipement associé | |
| EP0006433A1 (fr) | Dispositif de réglage du débit d'un répartiteur dans une installation de coulée continue | |
| CA3020354C (fr) | Systeme et procede de controle de la coulee d'un produit | |
| EP3288880B1 (fr) | Dispositif et procédé d'enfilage d'une fibre optique sur une bobine | |
| FR3120620A1 (fr) | Procédé d’assistance de maintenance d’un câble métallique d’un appareil de levage ou de transport | |
| FR3051205A1 (fr) | Realisation de pieux avec un dispositif de forage a outil telescopable. | |
| FR2560993A1 (fr) | Dispositif du type lance de mesure et de prelevement d'echantillon pour la determination de caracteristiques d'un metal en fusion | |
| FR2717959A1 (fr) | Procédé pour la mise en place d'un câble de télécommunications dans une conduite de grande longueur. | |
| EP1974069B1 (fr) | Tirage symétrique de rubans composites | |
| EP2548710B1 (fr) | Procédé de fabrication d'un micro-tube | |
| FR2496514A1 (fr) | Dispositif de coulee centrifuge | |
| WO2025180908A1 (fr) | Dispositif permettant l'enroulement sous tension sur un treuil d'un cable synthetique | |
| WO2009083538A1 (fr) | Boitier de raccordement d ' un cable de telecommunication | |
| EP0893388A1 (fr) | Dispositif de réglage de hauteur d'un moyen de pose dans un panier de stockage d'un élément enroulable |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG | Patent granted |
Effective date: 20250819 |