FR2548059A1 - Method for increasing the width of a continuously-cast slab without interrupting casting - Google Patents
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- 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
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Abstract
Description
La présente invention a pour objet un procédé pour augmenter la largeur d'une brame produite dans une installation de coulée continue, sans interrompre la coulée, en déplaçant 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 situé 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. The present invention relates to a method for increasing the width of a slab produced in a continuous casting installation, without interrupting the casting, by moving at least one small side of the mold by first rotating it around a first axis arranged parallel to the plane of the short side and perpendicular to the axis of the mold and located below the lower edge of the short side, then around a second axis, parallel to the first and located above the upper edge of the small side.
Le but de la présente invention est de maintenir pendant toute l'opération de changement de largeur et sur toute la hauteur utile du ou des petits côtés que l'on déplace un jeu minimum entre le produit coulé et le ou les petits côtés, en contrôlant la vitesse de déplacement du ou des petits côtés, et par conséquent, de réduire notablement les risques de percées et le bombement des petits côtés. The object of the present invention is to maintain, during the whole width change operation and over the entire useful height of the short side (s) that a minimum clearance is displaced between the cast product and the short side (s), controlling the speed of movement of the short side (s), and therefore, significantly reduce the risk of breakthroughs and bulging of the short sides.
Le procédé objet de l'invention est caractérisé en ce que pendant la première phase de l'ope'ration (rotation autour du premier axe), la vitesse de rotation du petit côté est d'abord maintenue sensiblement constante, puis croit de façon approximativement exponentielle jusqu'à une valeur maximale, et pendant la seconde phase (rotation autour du second axe) la vitesse de rotation du petit côté décroit de façon approximativement exponentielle depuis cette valeur maximale puis est maintenue constante pendant la dernière partie de cette seconde phase. The process which is the subject of the invention is characterized in that during the first phase of the operation (rotation around the first axis), the speed of rotation of the short side is first kept substantially constant, then increases approximately exponential to a maximum value, and during the second phase (rotation around the second axis) the speed of rotation of the short side decreases approximately exponentially from this maximum value and is then kept constant during the last part of this second phase.
Les vitesses de rotation du petit côté pendant la première partie de la première phase et la dernière partie de la seconde phase pourront être sensiblement égales. The rotational speeds of the short side during the first part of the first phase and the last part of the second phase may be substantially equal.
Dans certains cas, l'une ou l'autre des étapes à vitesse constante ou les deux pourront etre supprimées, la vitesse de rotation du petit côté croissant de façon approximativement exponentielle dès le début de la première phase et/ou décroissant de façon approximativement exponentielle jusqu'à la fin de la seconde phase. In some cases, one or the other of the steps at constant speed or both can be omitted, the speed of rotation of the small side increasing approximately exponentially from the start of the first phase and / or decreasing approximately exponential until the end of the second phase.
Pour commander les déplacements du ou de chaque petit côté on utilisera de façon classique deux vérins à vis horizontaux,disposés à des niveaux différents et ac tionnés par des moteurs sous le contrôle d'un calculateur, d'un micro-processeur ou d'un automate programmable. Les vitesses de déplacement linéaire des deux vérins seront proportionnelles à la vitesse de rotation définie ci-dessus, le rapport des vitesses des deux vérins dépendant évidemment des positions des axes de rotation. To control the movements of or on each short side, two horizontal screw jacks are conventionally used, arranged at different levels and actuated by motors under the control of a computer, a microprocessor or a programmable robot. The linear displacement speeds of the two cylinders will be proportional to the rotation speed defined above, the speed ratio of the two cylinders obviously depending on the positions of the axes of rotation.
Pour permettre l'utilisation d'un matériel relativement simple, on pourra faire varier la vitesse de façon approximativement exponentielle en la faisant croître ou décroitre par paliers, à intervalles de temps réguliers, suivant une progression géométrique ou en lui faisant suivre une série de variations linéaires représentées par un suite de segments de droite de pentes différentes, lep changements de pente étant effectuésà intervalles de temps réguliers ou non. To allow the use of a relatively simple material, the speed can be varied approximately exponentially by increasing or decreasing it in stages, at regular time intervals, following a geometric progression or by making it follow a series of variations linear represented by a series of line segments of different slopes, the slope changes being made at regular time intervals or not.
Pour limiter les jeux entre le ou les petits côtés et le produit coulé, on est amené à limiter l'amplitude des rotations dans chacune des deux phases et, par conséquent, le déplacement total du ou des petits côtés au cours des deux phases. Si ce déplacement est inférieur à l'augmentation de largeur requise, on recommencera les mêmes opérations en choisissant évidemment des nouveaux axes de rotation et éventuellement des nouvelles vitesses. To limit the clearances between the short side (s) and the cast product, it is necessary to limit the amplitude of the rotations in each of the two phases and, consequently, the total displacement of the short side (s) during the two phases. If this displacement is less than the required increase in width, the same operations will be repeated, obviously choosing new axes of rotation and possibly new speeds.
D'autres caractéristiques de l'invention apparaitront à la lecture de la description qui suit et se réfère aux dessins l'accompagnant 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 illustrant le procédé de l'invention ; et
La figure 3 est une courbe de variation de la vitesse du petit côté en fonction du temps.Other characteristics of the invention will appear on reading the description which follows and refers to the accompanying drawings and on which
Figure 1 is a partial view, in section, of an ingot mold designed for the implementation of the invention
Figure 2 is a diagram illustrating the method of the invention; and
Figure 3 is a curve of variation of the speed of the short side as a function of time.
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 serrées 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 déplacés 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 montes sur le chassis 10 et dont un élément, vis ou écrou, est articulé, par son extrémité, sur la face arriere du petit côté.L'autre élément des vérins est accouplé à un servo-moteur électrique 18 dont la rotation est commandée par un calculateur ou un micro-processeur 20. The continuous casting ingot molds used for the production of slabs consist of a frame 10 in the form of a frame supporting four plates or panels forming the sides of the ingot mold. The plates 12 constituting the short sides are normally clamped between the plates 14 constituting the long sides by pressure means, such as jacks or springs. When these means are made inactive the short sides can be moved to adjust the width of the mold cavity and, consequently, of the slabs produced. To support and move each short side we use two screw jacks 16 mounted on the chassis 10 and one element, screw or nut, is articulated, by its end, on the rear face of the small side. The other element of the jacks is coupled to an electric servo motor 18 whose rotation is controlled by a computer or a microprocessor 20.
Des compteurs 22 associes aux servo-moteurs et reliés au calculateur 20 permettent à ce dernier de ve'rifier que les ordres donnes ont bien été exécutés. Counters 22 associated with the servo-motors and connected to the computer 20 allow the latter to verify that the orders given have been executed.
Sur la figure 2, on a représenté schématiquement les positions successives d'un petit coté de lingotière qui est deplacé, en s1e'loignant de l'axe X-X' de la lingotière, pour élargir cette dernière, suivant le procédé de l'invention. In Figure 2, there is shown schematically the successive positions of a small side of the mold which is moved, s1e 'away from the axis X-X' of the mold, to widen the latter, according to the method of the invention.
Initialement, ce petit côte se trouve dans la posi tion reperée A. Pendant la premiere phase de l'opération, on le fait pivoter autour d'un axe 0, situé dans le plan de la surface interieure du petit côté, au-dessous de la lingotière, et dispose perpendiculairement à l'axe X-X' de cette dernière. Pour cela, les vitesses des vérins i6 assurant le déplacement du petit côté sont maintenues dans un rapport constant égal au rapport des distances separant l'axe 1 des points d'attache des vérins sur le petit côté. Initially, this small rib is in the position marked A. During the first phase of the operation, it is made to rotate around an axis 0, located in the plane of the interior surface of the short side, below the mold, and has perpendicular to the axis XX 'of the latter. For this, the speeds of the jacks i6 ensuring the movement of the short side are maintained in a constant ratio equal to the ratio of the distances separating the axis 1 from the attachment points of the jacks on the short side.
Pendant la première partie de cette première phase correspondant à une rotation d'amplitude ( 1 et au déplacement de A à B du petit côte, la vitesse de rotation est maintenue constante. La vitesse de déplacement d'un point quelconque du petit côté, qui est proportionnelle à la vitesse de rotation, est de la forme : V1 = # R1 α1, formule dans laquelle :
- X est une constante, et
- R1 est la distance entre l'axe O1 et le point considéré.During the first part of this first phase corresponding to an amplitude rotation (1 and to the movement from A to B of the short side, the speed of rotation is kept constant. The speed of movement of any point on the short side, which is proportional to the speed of rotation, is of the form: V1 = # R1 α 1, formula in which:
- X is a constant, and
- R1 is the distance between the axis O1 and the point considered.
Pendant le seconde partie de la première phase, correspondant à une rotation d'angle α2 et au déplacement
2 de B en C du petit côté, la vitesse de rotation du petit côté autour de l'axe 0i croit de façon exponentielle. La loi de variation de la vitesse V2 du même point du petit côté est alors de la forme :
V2 = # R1 α1 e αt, e étant la base deys Logarithmes Népériens et t représentant le temps écoulé depuis le début de la seconde partie de la première phase de l'opération. A la fin de cette première phase (position C), la vitesse du point considéré du petit côté atteint une valeur maximale
VM = # R1 α1 e αT1,
T1 représentant la durée de la seconde partie de cette première phase.
During the second part of the first phase, corresponding to a rotation of angle α 2 and displacement
2 from B to C on the short side, the speed of rotation of the short side around the axis 0i increases exponentially. The law of variation of the speed V2 of the same point on the short side is then of the form:
V2 = # R1 α 1 e α t, e being the base of the Natural Logarithms and t representing the time elapsed since the start of the second part of the first phase of the operation. At the end of this first phase (position C), the speed of the point considered on the short side reaches a maximum value
VM = # R1 α 1 e α T1,
T1 representing the duration of the second part of this first phase.
Lorsque le petit côté a atteint la position C, on modifie les vitesses des vérins 16 de façon que le petit côté pivote autour d'un second axe 02, parallèle à l'axe
O1 et situé au-dessus de la lingotière.When the short side has reached position C, the speeds of the jacks 16 are modified so that the short side pivots about a second axis 02, parallel to the axis
O1 and located above the mold.
Pendant cette seconde phase de l'opération, la vitesse de rotation, qui a initialement la valeur VN, décroit d'abord exponentiellement, pendant le déplacement de C en D correspondant à une rotation d'amplitude < 3 , puis reste constante pendant le déplacement de D en E correspondant à une rotation d'amplitude % 4. La vitesse de déplacement d'un point quelconque du petit côté, notamment des points d'attache des vérins, suit évidemment la même loi.Celle-ci peut être représentée par les formules : V3 = # R2 α4 e # (t - T1 - T2) et
V4 = 5 R2 4 dans lesquelles
- t est une constante
- R2 est la distance entre l'axe 02 et le point con
sidéré du petit côté, et
- T2 est la durée de la première partie de la seconde
phase de l'opération (déplacement de C en D)
La figure 3 représente les variations en fonction du temps T de la vitesse V d'un point du petit côté. Les temps TA, TB, Tc, TD et T E correspondent aux positions
A, B, C, D et E du petit côté et V1, V4 et VM représentent les grandeurs définies ci-dessus.During this second phase of the operation, the speed of rotation, which initially has the value VN, decreases first exponentially, during the displacement from C to D corresponding to a rotation of amplitude <3, then remains constant during the displacement from D to E corresponding to a rotation of amplitude% 4. The speed of movement of any point on the short side, in particular of the attachment points of the jacks, obviously follows the same law. This can be represented by the formulas: V3 = # R2 α 4 e # (t - T1 - T2) and
V4 = 5 R2 4 in which
- t is a constant
- R2 is the distance between the axis 02 and the point con
flabbergasted on the small side, and
- T2 is the duration of the first part of the second
operation phase (moving from C to D)
FIG. 3 represents the variations as a function of time T of the speed V of a point on the short side. The times TA, TB, Tc, TD and TE correspond to the positions
A, B, C, D and E on the short side and V1, V4 and VM represent the quantities defined above.
Les positions des axes de rotation O1 et 02 et les valeurs de #, #, α1 et α4 sont choisies, en fonc- tion de la vitesse de coulée, de l'élargissement désiré et de la longueur imposée pour le tronçon de brame produit pendant l'opération d'élargissementJpour que les jeux entre le produit coulé et les petits côtés restent, pendant toute l'opération de changement de largeur et sur toute la hauteur utile de la lingotière, du même ordre de grandeur que ceux résultant de l'usure de la lingotière en régime de fonctionnement permanent.Elles sont détermi- nees au moyen d'un calculateur utilisant un modèle mathé- mati que permettant de calculer les valeurs théoriques des jeux, en répétant les calculs après modification des choix initiaux jusqu'à ce que les jeux calculés soient inférieurs aux valeurs que l'on s'est fixées. The positions of the axes of rotation O1 and 02 and the values of #, #, α 1 and α 4 are chosen, depending on the casting speed, the desired enlargement and the length imposed for the section of slab produced during the enlarging operation so that the clearances between the cast product and the short sides remain, during the entire width change operation and over the entire useful height of the mold, of the same order of magnitude as those resulting wear of the ingot mold in permanent operating conditions. They are determined by means of a calculator using a mathematical model which makes it possible to calculate the theoretical values of the clearances, by repeating the calculations after modification of the initial choices until 'that the calculated clearances are lower than the values that we have set.
La limite entre la première et la seconde phase (position C) est déterminée par les positions des axes et 2
A titre d'exemple, dans le cas d'une augmentation de largeur totale de 50mm, soit 25mm de chaque côté, l'axe a e été placé à 640mm au-dessous du bord inférieur de la lingotière, l'axe 02 a 985mm au-dessus du bord supérieur de la lingotière, α1 était égal à 2.10-3 rd, α4 à
-3 et V
1,3.10 3 rd, V1 et Vi respectivement à 3,4 et 2mm/min et
VM à 18mm/min, V1, V4 et VM étant les valeurs de la vitesse du milieu de la hauteur utile du petit côté. The limit between the first and second phase (position C) is determined by the positions of the axes and 2
For example, in the case of a total width increase of 50mm, i.e. 25mm on each side, the axis has been placed 640mm below the lower edge of the mold, the axis 02 has 985mm at -above the upper edge of the mold, α 1 was 2.10-3 rd, α 4 to
-3 and V
1.3.10 3 rd, V1 and Vi respectively at 3.4 and 2mm / min and
VM at 18mm / min, V1, V4 and VM being the values of the speed of the middle of the useful height of the short side.
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8310647A FR2548059A1 (en) | 1983-06-28 | 1983-06-28 | Method for increasing the width of a continuously-cast slab without interrupting casting |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8310647A FR2548059A1 (en) | 1983-06-28 | 1983-06-28 | Method for increasing the width of a continuously-cast slab without interrupting casting |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2548059A1 true FR2548059A1 (en) | 1985-01-04 |
Family
ID=9290239
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR8310647A Withdrawn FR2548059A1 (en) | 1983-06-28 | 1983-06-28 | Method for increasing the width of a continuously-cast slab without interrupting casting |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2548059A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0237629A1 (en) * | 1986-02-15 | 1987-09-23 | MANNESMANN Aktiengesellschaft | Motor control for the adjustment of a small side plate of a continuous casting mould for metal, especially steel |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2431889A1 (en) * | 1978-06-14 | 1980-02-22 | Voest Alpine Ag | PROCESS FOR MODIFYING THE FORM OF A CROSS SECTION OF A CONTINUOUS CASTING AND LINGOTIERE ADAPTED FOR THE IMPLEMENTATION OF SUCH A PROCESS |
| EP0028766A1 (en) * | 1979-11-02 | 1981-05-20 | Concast Holding Ag | Method and device for changing the dimensions of a strand during continuous casting |
| GB2079198A (en) * | 1980-07-03 | 1982-01-20 | Nippon Steel Corp | A method of reducing the width of a continuous casting mould during casting |
-
1983
- 1983-06-28 FR FR8310647A patent/FR2548059A1/en not_active Withdrawn
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