EP0509941A1 - Procédé et appareillage pour la détection préventive des défauts susceptibles d'affecter la coulée d'un métal liquide - Google Patents

Procédé et appareillage pour la détection préventive des défauts susceptibles d'affecter la coulée d'un métal liquide Download PDF

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EP0509941A1
EP0509941A1 EP92420124A EP92420124A EP0509941A1 EP 0509941 A1 EP0509941 A1 EP 0509941A1 EP 92420124 A EP92420124 A EP 92420124A EP 92420124 A EP92420124 A EP 92420124A EP 0509941 A1 EP0509941 A1 EP 0509941A1
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EP
European Patent Office
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meniscus
shape
order
image
mold
Prior art date
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Withdrawn
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EP92420124A
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German (de)
English (en)
Inventor
Benoît Dupuich
Patrick Simonnin
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D'etudes Et De Realisations Techniques Sert Ste
Original Assignee
D'etudes Et De Realisations Techniques Sert Ste
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Publication date
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    • 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

Definitions

  • the present invention relates to installations for casting a liquid metal for the production of metal bars or bars by the continuous or semi-continuous casting processes.
  • installations of this kind generally comprise a series of molds or ingot molds which are oriented vertically and inside which is poured, at an appropriate flow rate, the molten metal.
  • This metal gradually solidifies on contact with the interior wall, suitably lubricated, of each mold or ingot mold, thereby making it possible to obtain a bar or bar which is discharged downward either continuously or cyclically.
  • a number of faults are likely to appear during the casting process. It is relatively common for the surface or "skin” of metal bars or bars to have more or less accentuated deformations, which localized deformations affect the calibration of the products obtained. It may also be the phenomenon known as "breakthrough", the metal not yet solidified flowing laterally out of the already solidified bar, at the bottom of the mold or ingot mold.
  • thermocouples housed in the wall of the molds or ingot molds thus being able to reveal the appearance of a significant change in the temperature of the upper part. liquid from the cast metal.
  • the present invention intends in particular to provide a solution, and this using the preventive detection method and apparatus which are respectively defined in claims 1 and 3 and which are capable of being implemented. regardless of the thickness and nature of the solidification molds or molds.
  • the invention essentially consists in permanently taking the optical image from the separation meniscus between the liquid metal and at least one area of the interior wall of the mold or ingot mold, then scanning the image thus detected in order to determine by calculate the exact shape of this meniscus of separation, and finally analyze this shape in order to determine its characteristics.
  • the reference 1 designates an ingot mold of the usual type, which will be assumed to be established with a circular profile in section.
  • This ingot mold 1 (shown in axial section in the drawing) is associated with a pipe 2 for supplying an appropriate lubricant capable of coating the inner wall of said ingot mold, the flow rate of this lubricant being provided adjustable.
  • a ladle is intended to pour into the mold 1, also at an adjustable rate, the molten metal which in the upper part of said mold forms a liquid mass 3, which gradually solidifies on contact with the lubricated inner wall.
  • a solidified bar 4 is obtained which is discharged from below, for example using a drive system shown diagrammatically in the form of lateral rollers 5.
  • the apparatus which is intended, according to the invention, to preventively detect faults liable to affect the casting process, firstly incorporates an information sensor 6 which is oriented obliquely in the direction of an area of the upper outlet of the ingot mold 1.
  • This sensor 6 comprises, in the manner known per se, an optical system 6 a behind which is disposed a photosensitive element 6 b , so that when the apparatus is in operation, it appears permanently on the screen of the control monitor 6 c an image representing in 1 ′ the internal wall of the ingot mold 1, in 3 ′ the upper level of the liquid mass 3 of the molten metal, and in M the meniscal line separating the liquid metal and the wall.
  • the image thus detected by the sensor 6 is transmitted to an electronic converter 7 which transforms the signals which constitute said image into a set of digital values; these in fact represent the X and Y coordinates of each of the points which form the image received from the sensor 6, as well as the level of brightness of each of said points.
  • this computer 8 contains in memory the theoretical line which the meniscus must affect to avoid any appearance of defects, so that it is able to compare with this theoretical line the series of points constituting the meniscus M and calculating the differences in amplitude, frequency or coloring between the two lines present.
  • the deviation values obtained at the computer 8 can be sent either to a screen in order to be displayed for reading by qualified personnel to intervene and avoid the formation of faults, or to an automaton capable of performing this itself. correction work.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

Le procédé consiste à prélever en permanence l'image optique du ménisque de séparation (M) entre le métal liquide et au moins une zone de la paroi intérieure du moule de coulée (1), à numériser ensuite l'image ainsi détectée en vue de déterminer par calcul la forme exacte de ce ménisque (M), et à analyser enfin cette forme en vue d'en déterminer les caractéristiques.
Le brevet décrit également l'appareillage spécialement agencé pour la mise en oeuvre du procédé en cause.

Description

  • La présente invention a trait aux installations de coulée d'un métal liquide en vue de la réalisation de barres ou barreaux métalliques par les processus de coulée continue ou semi-continue.
  • On sait que les installations de ce genre comprennent généralement une série de moules ou lingotières qui sont orientés verticalement et à l'intérieur desquels est déversé, sous un débit approprié, le métal en fusion. Ce métal se solidifie progressivement au contact de la paroi intérieure, convenablement lubrifiée, de chaque moule ou lingotière, en permettant ainsi l'obtention d'une barre ou barreau qui est évacué vers le bas soit de manière continue, soit de manière cyclique.
  • Un certain nombre de défauts sont susceptibles d'apparaître au cours du processus de coulée. Il est relativement fréquent que la surface ou "peau" des barres ou barreaux de métal comporte des déformations plus ou moins accentuées, lesquelles déformations localisées affectent le calibrage des produits obtenus. Il peut également s'agir du phénomène dit de "percée", le métal non encore solidifié s'écoulant latéralement hors de la barre déjà solidifiée, au bas du moule ou lingotière.
  • On a donc proposé des procédés de dépistage propres à détecter préventivement ces défauts de coulée en vue d'intervenir sur le processus en temps utile pour les éviter. Les procédés connus font ordinairement appel à un contrôle des différences de température, à l'aide de thermocouples logés dans la paroi des moules ou lingotières, en étant ainsi aptes à révéler l'apparition d'une modification significative de la température de la partie supérieure liquide du métal coulé.
  • On obtient bien de la sorte des informations précieuses qui permettent de prendre les mesures utiles à la prévention des défauts, ces mesures pouvant, suivant les cas, consister en une modification du débit de déversement du métal liquide ou de la vitesse d'extraction des barres ou barreaux solidifiés, en une intervention sur le débit du lubrifiant amené au contact de la paroi intérieure du moule, ou encore en un mouvement d'oscillation imparti audit moule.
  • Il convient toutefois d'observer qu'un tel procédé de dépistage par contrôle des températures ne peut être appliqué qu'aux moules ou lingotières comportant une épaisseur de paroi suffisante pour loger les thermo-couples nécessaires à sa mise en oeuvre. Il ne peut donc être utilisé lorsqu'on a affaire à des moules à volume réduit ou à des lingotières à paroi mobile.
  • C'est à cette lacune que la présente invention entend notamment apporter une solution, et ce à l'aide du procédé et de l'appareillage de détection préventive qui sont respectivement définis aux revendications 1 et 3 et qui sont susceptibles d'être mis en oeuvre quelles que soient l'épaisseur et la nature des moules ou lingotières de solidification.
  • En fait l'invention consiste essentiellement à prélever en permanence l'image optique du ménisque de séparation entre le métal liquide et au moins une zone de la paroi intérieure du moule ou lingotière, à numériser ensuite l'image ainsi détectée en vue de déterminer par calcul la forme exacte de ce ménisque de séparation, et à analyser enfin cette forme en vue d'en déterminer les caractéristiques.
  • Le dessin annexé, donné à titre d'exemple, permettra de mieux comprendre l'invention, les caractéristiques qu'elle présente et les avantages qu'elle est susceptible de procurer :
       La figure unique de ce dessin illustre de manière très schématique l'agencement d'un appareillage propre à la mise en oeuvre du procédé de dépistage suivant l'invention.
  • Sur cette figure, la référence 1 désigne une lingotière de type usuel, qu'on supposera être établie à un profil circulaire en section. A cette lingotière 1 (représentée en coupe axiale sur le dessin) est associée une canalisation 2 pour l'amenée d'un lubrifiant approprié, propre à enduire la paroi intérieure de ladite lingotière, le débit de ce lubrifiant étant prévu réglable.
  • Une poche de coulée est destinée à déverser dans la lingotière 1, également sous un débit réglable, le métal en fusion qui dans la partie supérieure de ladite lingotière forme une masse liquide 3, laquelle se solidifie progressivement au contact de la paroi intérieure lubrifiée. On obtient de la sorte un barreau solidifié 4 qui est évacué par le bas, par exemple à l'aide d'un système d'entraînement schématisé sous la forme de galets latéraux 5.
  • L'appareillage qui est destiné, suivant l'invention, à détecter préventivement les défauts susceptibles d'affecter le processus de coulée, incorpore en premier lieu un capteur d'informations 6 qui est orienté obliquement en direction d'une zone du débouché supérieur de la lingotière 1. Ce capteur 6 comprend, à la façon en soi connue, un système optique 6a en arrière duquel est disposé un élément photosensible 6b, de telle sorte que lorsque l'appareillage est en fonctionnement, il apparaît en permanence sur l'écran du moniteur de contrôle 6c une image représentant en 1′ la paroi intérieure de la lingotière 1, en 3′ le niveau supérieur de la masse liquide 3 du métal en fusion, et en M la ligne méniscale séparant le métal liquide et la paroi.
  • L'image ainsi détectée par le capteur 6 est transmise à un convertisseur électronique 7 qui transforme les signaux qui constituent ladite image en un ensemble de valeurs numériques ; celles-ci représentent en fait les coordonnées X et Y de chacun des points qui forment l'image reçue du capteur 6, ainsi que le niveau de luminosité de chacun desdits points.
  • Les données ainsi obtenues au niveau du convertisseur 7 sont enfin transmises à un calculateur 8 qui est programmé pour procéder à l'analyse des niveaux de luminosité de chacun des points de l'image du ménisque, en vue de définir un ensemble de points constituant ledit ménisque M. Conformément à un mode de mise en oeuvre préféré de l'invention, ce calculateur 8 renferme en mémoire la ligne théorique que doit affecter le ménisque pour éviter toute apparition de défauts, de telle sorte qu'il est en mesure de comparer à cette ligne théorique la série de points constituant le ménisque M et de calculer les écarts en amplitude, en fréquence ou en coloration entre les deux lignes en présence.
  • Les valeurs d'écart obtenues au niveau du calculateur 8 peuvent être envoyées soit à un écran en vue d'être affichées pour lecture par un personnel qualifié pour intervenir et éviter la formation des défauts, soit à un automate apte à effectuer lui-même ce travail de correction.
  • On conçoit évidemment que pour des moules ou lingotières présentant une large section, il puisse se révéler nécessaire de prévoir plusieurs capteurs 6 susceptibles de transmettre au convertisseur 7 une image correspondant à une large zone de la paroi intérieure du moule.

Claims (4)

  1. Procédé pour la détection préventive des défauts susceptibles d'affecter la coulée d'un métal liquide dans les processus de coulée continue ou semi-continue, caractérisé en ce qu'il consiste à prélever en permanence l'image optique du ménisque de séparation (M) entre le métal liquide et au moins une zone de la paroi intérieure du moule de coulée (1), à numériser ensuite l'image ainsi détectée en vue de déterminer par calcul la forme exacte de ce ménisque (M), et à analyser enfin cette forme en vue d'en déterminer les caractéristiques.
  2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'analyse est réalisée par comparaison de la forme du ménisque (M) avec une forme théorique mémorisée, en vue d'exprimer la valeur des écarts existant entre ces deux formes.
  3. Appareillage pour la mise en oeuvre du procédé de détection préventive suivant l'une quelconque des revendications 1et 2, caractérisé en ce qu'il comprend en combinaison :
    - au moins un capteur d'informations (6) qui est orienté obliquement en direction du bord supérieur du moule (1) en vue d'acquérir une image du ménisque (M) ;
    - un convertisseur (7) apte à transformer les signaux constituant cette image en un ensemble de valeurs numériques représentant les coordonnées X et Y de chacun des points de ladite image ;
    - et un calculateur (8) programmé pour analyser la forme du ménisque (M) reçue du convertisseur (7) en vue d'en déterminer les caractéristiques.
  4. Appareillage suivant la revendication 3, caractérisé en ce que le calculateur (8) a en mémoire la forme théorique afin de la comparer à la forme du ménisque (M) qui lui est transmise par le convertisseur, et d'exprimer la valeur des écarts existant entre ces deux formes.
EP92420124A 1991-04-16 1992-04-15 Procédé et appareillage pour la détection préventive des défauts susceptibles d'affecter la coulée d'un métal liquide Withdrawn EP0509941A1 (fr)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102566608A (zh) * 2011-12-13 2012-07-11 江西稀有稀土金属钨业集团有限公司 基于视觉的铸轮液位自动控制系统与控制方法
CN103402672A (zh) * 2011-03-31 2013-11-20 古河电气工业株式会社 金属铸块制造方法、液面控制方法、极细铜合金线

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5725270A (en) * 1980-07-21 1982-02-10 Nippon Steel Metal Prod Co Ltd Molten metal level detector for powder feeder
JPS5747562A (en) * 1980-09-05 1982-03-18 Kyoei Seikou Kk Method for automatic observation of melt surface in mold in continuous casting method
JPS61293640A (ja) * 1985-06-24 1986-12-24 Mitsubishi Heavy Ind Ltd パウダ−投入量制御装置
JPH0299255A (ja) * 1988-05-16 1990-04-11 Nippon Steel Corp 薄肉鋼板用の連続鋳造機の湯面制御装置

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 11, no. 160 (M-592)(2607) 23 Mai 1987 & JP-A-61 293 640 ( MITSUBISHI HEAVY IND. LTD. ) 24 Décembre 1986 *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 14, no. 305 (M-992)(4248) 29 Juin 1990 & JP-A-2 099 255 ( NIPPON STEEL CORP. ) 11 Avril 1990 *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 6, no. 120 (M-140)(998) 3 Juillet 1982 & JP-A-57 047 562 ( KIYOUEI SEIKOU K.K. ) 18 Mars 1982 *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 6, no. 89 (M-132)(967) 27 Mai 1982 & JP-A-57 025 270 ( NITSUTETSU KINZOKU KOGYO K.K. ) 10 Février 1982 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103402672A (zh) * 2011-03-31 2013-11-20 古河电气工业株式会社 金属铸块制造方法、液面控制方法、极细铜合金线
CN103402672B (zh) * 2011-03-31 2015-08-12 古河电气工业株式会社 金属铸块制造方法、液面控制方法、极细铜合金线
CN102566608A (zh) * 2011-12-13 2012-07-11 江西稀有稀土金属钨业集团有限公司 基于视觉的铸轮液位自动控制系统与控制方法
CN104950929A (zh) * 2011-12-13 2015-09-30 江西稀有稀土金属钨业集团有限公司 基于视觉的铸轮液位自动控制系统与控制方法

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