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About: Tozato Measurements

Established in 2003, Tozato Measurements® is a worldwide technology solutions provider for steelmaking industry.

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Laitier passant au repartiteur : pourquoi devons-nous contrôler ?

Le passage excessifdes scories écoulantdu four de pocheau répartiteurfavorise l’accumulation des déchets résiduelsdans le bassin de répartiteur, ainsi que la corrosion et provoque l’usure des revêtements de réfractaire. Par précaution, l’utilisateur est forcé de diminuer le nombre des séquences de la coulée. Par conséquent, l’acier accumuléau répartiteur, en raison de la diminution du nombre de coulés, automatiquement l’acier liquide perd sa consistance métallurgique et, devient une charge perdu.

Aussi, pour obtenir une bonne performance au cours du processus, l’action de contrôle du passage de laitier est indispensable selon la norme standard, et à travers cette étude, le système de détection des scories démontre son importance comme outil efficace pour réduire le passage des scories du four de poche au répartiteur avec un écart de 8,6 secondes, en comparaison à la méthode traditionnelle de détection.

Détection des scories: Méthode traditionnelle vs système de détection

Afin d’optimiser le rendement métallique et la qualité du produit final, l’un de nos clients il nous a engagés pour un service de consultation de détection de scories.

Dans l’un des tests effectués, un intervalle de 15,3 secondes a été constatéentre le moment où le système a détecté le passage de laitier et le moment de la fermeture manuelle du tiroirpar effectuée par l’opérateur, comme le montre la Figure 1.

Slag Detector Main Screen

Figure 1 : Moment de la détection de laitier par le système (15.3 secondes avant l’arrêter de l’écoulement).

Le cercle rouge met en évidence le moment où la pression ferrostatique dans la poche diminue. Mais l’opérateur, a ignoré le début du passage de scories, au lieu de fermer le tiroir.

Le plus grave où il s’ouvrait le tiroir encore plus, injectant plus de laitier dans le répartiteuret augmentant ainsi les couches déposées dans le conteneur.

Dans un autre cas, l’écart entre la détection de laitier et la fermeture de tiroir était encore plus long.

Jusqu’à la fermeture de tiroir il faut une période 18,6 secondes, comme le montre la Figure 2.

Slag Detector Main Screen

Figure 2 : Moment de la détection de laitier par le système (18.6 secondes avant d’arrêter de l’écoulement).

Dans ce deuxième cas, il y a eu une augmentation significativedu taux de laitier par rapport au premier, l’opérateur est soumis à une grande variation du temps entre la détection et la fermeture du tiroir, ce qui prouve l’indisponibilité d’un outil de précision.

Ainsi, sur la base du système de détection de laitier utilisé dans cette étude, le tableau 1 a été élaboré, qui mentionneles enregistrements le temps pris par l’opérateur pour la fermer le tiroir, et la quantité de laitier et d’acier injectée dans le répartiteur en tonnes, à un taux d’extraction moyen de 105 tonnes / h.

Séquence

Temps de réaction (secondes)

Taux d’extraction (ton/h)

Scories + Acier (ton)

1

15.60

105

0.455

2

1.80

105

0.053

3

18.60

105

0.543

4

8.10

105

0.236

5

4.30

105

0.125

6

3.60

105

0.105

Moyenne

8.60

105

0.250

Selon les données mentionné dans le tableau 1, il est conclu que le temps de réaction moyen de l’opérateur, après la détection des scories par le système, l’écart de timing est de 8,6 secondes. Par conséquent, compte tenu du taux d’extraction moyen de 105 tonnes / h, on estime qu’il y avait un mélange d’acier et de laitier environ 250 kg écouler de la poche au répartiteur par coulée.

Les avantages du système de détection de laitier

Il est à noter que l’augmentation du rendement métallique et la qualité des produits sont les principaux raisons pour lesquelles l’investisseur cherche après avoir investi dans le système de détection de laitier. Il est important de noter qu’il est nécessaire d’avoir un équilibre entre le rendement et la qualité afin d’évaluer le taux tolérable de laitier dans le répartiteur. De plus ils sont observés:

  • Les Avantages Opérationnels
  • Augmentation du Rendement Métallique
  • Prolonger de la Durée de Vie du Busette Immergée
  • Plus de Sécurité Opérationnelle
  • Maintenir la Qualité Interne et Externe du Produit

Les Avantages Opérationnels

L’accumulation de laitier dans le répartiteur exige que le producteur d’interrompre le processus de coulée, pour évacuer le laitier flottant et l’empêcher d’atteindre le produit final. par conséquent, acquérir un système de précis, sera un facteur positif qui réduit efficacement le nombre d’arrêts indésirables. Sur le plan opérationnel, plusieurs exécutions peuvent être effectuées d’affilée.

L’avantage pour ce client, à couler uniquement 10 mm de laitier par cycle (figure 3).

Slag Detector Main Screen

Figure 3 : Accumulation typique de laitier dans le bassin de réparateur qui atteint 10 mm.

Augmentation du Rendement Métallique

Ce client a habitués de fermer le tiroir une fois que le poids de la pouche atteint une certaine limite, c’est la méthodologie adoptée pour empêcher le passage de laitier. Cette bustte était souvent fermée tôt. Grâce à l’utilisation du système de détection de laitier, il a été tirer le meilleur parti de l’acier liquide, réalisant des économies allant jusqu’à 1,2 tonne par poche, ce qui est une marge substantielle du rendement métallique.

Augmentation de la Durée de Vie du Distributeur

La réduction de laitier accumulé dans le répartiteur affecte proportionnellement les réactions chimiques qu’ils conduisent a la corrosion et l’usure du réfractaire et et d’autres composants, comme indiqué sur la figure 4. Par conséquent, il est possible d’augmenter la durée de vie du répartiteur grâce à des mesures précises.

Result of refractory corrosion and wear due to the accumulation of slag.

Figure 4 : Résultat de la corrosion et de l’usure du réfractaire due à l’accumulation de laitier.

Prolonger de la Durée de Vie du Busette Immergée

En raison du taux de laitier et sa capacité d’abrasion, provoque une séquence d’usure, commence par la pétrification du tiroir et le colmatage du busette comme le montre la figure 5. Par consequise, la détection préventive est le meilleur moyen d’éviter d’endommager l’ensemble de réfractaire.

Example shroud wear due to slag accumulation

Figure 5 : Exemple de colmatage du busette générée par le passage excessif de scories.

Plus de Sécurité Opérationnelle

Les pecées dans le répartiteur, généralement provoqués par l’accumulation excessive de laitier, ce qui met la vie de l’opérateur en danger constant. Cependant, lorsque la quantité de laitier déposée est moindre, le risque qui peuvent se produire automatiquement sera moins.

Maintenir la Qualité Interne et Externe du Produit

Chaque fois que le taux proportionnel de laitier accumulées est élevée et l’agglomération des déchets dans le bassin répartiteur, plus les chances d’impureté atteignent le produit final, comme on peut le voir sur les figures 5 et 6. Le laitier a pénétré fortement, où des dommages apparaissent sur les surfaces extérieures, cela conduit à la disqualification de produit.

Surface and internal defects caused by slag inclusion in the final product.

Figure 6 : Défaut de qualité causés par la présence de laitier dans le produit semi-fini.



Figura 7 : Défaut de qualité causés par la présence de laitier dans le produit semi-fini et final.

Conclusion

Cette étude élaborée sur la base des données collectées par le système de détection de laitier, il est possible de réduire en moyenne 8,6 secondes de flux d’acier liquide coulé au répartiteur, ce qui correspond à environ 250 kg de laitier et d’acier et d’avoir un gain de rendement métallique de 1,2 tonne par poche.

De plus, avec la réduction du passage de laitier, l’accumulation qui atteignait 10 mm diminuera proportionnellement. Ainsi, à long terme, il sera possible d’observer l’augmentation de la durée de vie des consommables réfractaire.

D’un point de vue opérationnel, le nombre d’analyses par coulé sera plus important, car le processus n’a pas besoin d’être interrompu pour effectuer l’opération de vidange.
Enfin, le contrôle du niveau de laitier est très important, et l’acquisition d’un système capable de détecter le passage des scories est un outil fondamental quand on le souhaite pour obtenir meilleure qualité du produit final.

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Fissures provoque par l’usure prématurée du moule

Récemment, un client a embauché Tozato Measurements après avoir remarqué un échec répétitif notable dans certaine brins, se manifester sous forme des criques. En tant que la cause est inconnue, notre travail était concentrée à enquêter sur les éventuels éléments provocateurs.

De manière plus précise, au début, nous avons cherché à examiner l’état intérieur d’un moule 180×180 mm en état usé, d’abord pour vérifier la conformité de sa conicité en comparaison aux dimensions requise.

Curva de oscilação mostrando padrões irregulares, indicando erros de oscilação

Mesurage et la Collecte de Données

Un système de profilomètre a été utilisé pour vérifier la conicité d’une lingotière carré de 180 mm qui a été utilisé pendant 50 coulés seulement.

Tout d’abord, les données ont été collectées à partir de la face étroit où ça apparaître sur l’écran ci-dessous figure 1 montre l’usure prématurée est visible concentrée dans la région du ménisque.

Measured graph with deformation at meniscus area

Déformation concentré dans la zone du ménisque sur la face étroit.

Deuxièmement, les mesures ont été collectées au niveau de la face courbe du moule, qui présentait également d’usure évident dans la zone du ménisque. L’écran du logiciel montrant la déformation dans la région ci-dessous Figure 2.

Measured graph of a curved face with deformation at meniscus area

Déformation concentré dans la zone du ménisque sur la face courbe.

Ainsi, les faces rectilignes et courbes du moule présentent une déformation / usurée accentuer dans la zone ménisque, qui est considérée comme un facteur à l’origine des fissures. Cependant, pour confirmer ce contexte il était nécessaire d’approfondir plus.

Plus d’investigation

La question qui doit être posée est, comment est un moule vient d’être inséré dans la ligne de production à peine 50 coulés, a tellement de taux d’usure? Il est possible d’être causé par un effort mécanique ou le produit a déjà été livré avec un défaut de fabrication ?

Pour faire une comparaison plus précise, nous avons mesuré un moule à l’état neuf, et les données suivantes ont été collectées ci-dessous les figures 3 et 4.

Measured graph with no deformation

Aucune déformation a été détecté dans la face étroite du moule neuf.

Measured graph with no deformation curved face

Aucune déformation a été détecté dans la face courbe du moule neuf.

Après la présentation des données collectées, nous recommandons à notre client à étudier les causes possibles de cette usure prématurée surtout dans la zone ménisque, en suivant une série de directives fondamentaux pour obtenir une conclusion précise.

Conséquence

L’usure et la déformation du ménisque sont considérées comme une anomalie critique qui provoque sans aucun doute des problèmes graves de qualité. Le fabricant a besoin d’outils appropriés afin de suivre la progression de l’usure et vérifier les dimensions de la conicité avant et pendant l’utilisation des tubes.
en plus d’avoir des avantages tels que l’augmentation de la durée de vie utile du moule et respecter les exigences du type d’acier produit.

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Erreurs de production intercepter par monitoring

Combien de erreurs de production qui peut être évité à travers le monitoring simultané des tables d’oscillations ?

Les processus de solidification dans les diverses zones de la machine de coulée sont décrits avec leurs conséquences sur la qualité interne du produit, c’est pour ça, nombreux phénomènes se manifestent, bien avant qu’ils ne se produisent, mais grâce à l’utilisation de la technologie moderne, ils peuvent être évités si vous avez les bons outils à votre disposition. Selon les métallurgistes, le monitoring des paramètres d’oscillation du moule est un facteur substantiel pour la prévention des accidents de production qui peuvent générer de lourdes pertes.

Dans ce contexte, l’un de nos clients a installé un système en ligne de surveillance de l’oscillation du moule, cherchant à optimiser le contrôle le processus de couleé à anticiper les erreurs susceptibles de provoquer des dommages et de nombreux maux de tête.

Une décision s’est avérée être une sage décision.

Intercepter les erreurs

Avec l’installation d’équipements capables de surveiller en permanence la situation des oscillateurs, les opérateurs ont à leur disposition une grande variété d’informations fondamentales. Grâce à l’utilisation de capteurs accélérométriques triaxiaux de haute précision et de vitesse, la collecte de données est capable de surveiller la trajectoire, les vibrations et les paramètres métallurgiques du processus de coulée continue.

Le client en question, en utilisant ces données, a constaté que la courbe d’oscillation commençait à montrer un motif irrégulier, ce qui dénonçait que la machine de coulée continue ne fonctionnait pas dans son état d’efficacité complet.

Courbe d'oscillation avec un motif irrégulier, indiquant des erreurs de production.

Après avoir trouvé la cause du problème, les cames de la machine ont été changées et la courbe est immédiatement revenue à un motif sinusoïdal clair.

Courbe d'oscillation avec un motif régulier, indiquant un CCM exempt des erreurs de production.

Si le problème n’avait pas été anticipé, il aurait été bien pire. Cette maintenance, signalée par le système, nous a permis d’éviter un arrêt de maintenance inattendu de plus de 10 heures. Nous avons donc réussi à respecter le calendrier et à éviter beaucoup de maux de tête et d’ennui.

Prévenir les percées

Ce n’était évidemment pas la première fois que la relation entre la surveillance des oscillations et la réduction des accidents et des erreurs de production était visible.

À une autre occasion, un autre client avait déjà souligné l’installation du système de surveillance des moisissures comme facteur déterminant de la réduction de près de 70% de l’incidence annuelle des poussées.

Taux de répartition des CCM au fil des ans.

Les avantages de la surveillance permanente

Les systèmes de surveillance des oscillations des moules sont utilisés pour surveiller en temps réel l’état des oscillateurs de moules des machines de coulée continue, afin de vérifier les paramètres de vibration, de trajectoire et métallurgiques suivants du processus de coulée d’acier, dans le but d’atteindre les objectifs suivants :

  • Évaluer les conditions mécaniques de l’oscillateur;
  • Surveiller le processus de coulée continue de l’acier;
  • Surveiller les caractéristiques qui influencent la qualité de surface du produit;
  • Créer un historique des tendances d’usure des oscillateurs;
  • Réduire les temps d’arrêt de maintenance préventive;
  • Optimisation du temps et des ressources employées;
  • Augmentez la durée de vie des oscillateurs et des moules en cuivre.

CONCLUSION

Des résultats incontestables comme celui-ci peuvent être obtenus grâce à l’application intelligente des ressources. Grâce à l’application cohérente de la surveillance des oscillations, il est possible d’obtenir des résultats qui profitent à la fois aux secteurs de la production et de la maintenance.

Pour cette raison, de plus en plus de sidérurgistes du monde entier misent sur le contrôle pour atteindre leurs objectifs.

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L’impact de Friction Pendant le Mouvement d’Oscillation

Il y a une relation entre le comportement du stress interne du moule (L’impact de Friction) et le frottement provoqué par le mouvement d’oscillation pendant le processus de la coulée continue. La cohérence de cette relation a été certifié après l’utilisation du Moniteur d’Oscillation et du Profilomètre de Lingotière. Vérifiez les résultats au-dessous.

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Perte de rendement métallique provoqué par les erreurs d’oxycoupage

Les méthodes de contrôle et les modes de cisaillement qui sont généralement basés sur les anciennes technologies de contact provoquent généralement un déficit considérable de recettes à cause de la perte de rendement métallique du produit semi-fini. Pourquoi les méthodes de contrôle basées sur des limit switches ou des cylindres encodeurs n’arrivent pas à maintenir la proportion de consistance pendant l’exécution de l’ordre de découpage des produits comme billettes, blooms, beam blanks et brames? Pourquoi dans la plupart des situations les erreurs de contrôle de longueur dépassent généralement 50 mm?

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Les erreurs de conicite du moule et leur impact sur le produit

Les erreurs de conicité du moule peuvent provoquer un certain nombre de problèmes de qualité, sans oublier que les experts les considèrent aussi comme un maillon faible provocateur de percées. Connaître ces caractéristiques est le tout premier pas pour éviter d’être la prochaine victime de ce phénomène. Selon l’étude ci-dessous, on doit aborder des démarches adéquates pour établir des actions préventives précises.

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Le tube du moule neuf peuvent-il avoir une incohérence de profil?

Est-il possible qu’un tube moule neuf peut présenter une incohérence par rapport à celle informée par le fabriquant? Acheter des nouveaux moules pour le processus de fabrication de la coulée continue est une procédure quotidienne dans l’environnement d’une aciérie. Dans la plupart du temps, faisant confiance aux informations pourvues par le fabriquant, les moules usés sont remplacés par tube du moule neuf sans passer par une inspection interne et dimensionnelle de la conicité. Cependant, l’équipe technique de Tozato a réalisé des études de cas qui attestent le besoin de vérifier le profil du moule; même pour ceux qui sont neufs.

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Le capteur LVDT et ses principes de fonctionnement

Le capteur LVDT (Linear Variable Differential Transformer) peut fournir des informations fiables par rapport à la performance de l’oscillation.

En réalité a qui croit ça, est trompe, mais cette hypothèse est très courante chez les fabricants qui possèdent des machines hydrauliques en technologie LVDT. Par contre le capteur LVDT il est seulement déplacement absolu qui convertit une distance à partir de cylindre hydraulique.

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l’usure prématurée du moule et sa relation avec la qualité de produit

l’usure prématurée du moule et sa relation pertinente avec la qualité superficielle de produit, c’est pour ça qu’on a besoin de pénétrer de plus en plus pour mieux comprendre les anomalies et pointer les résolutions. Plusieurs facteurs peuvent interférer dans la trajectoire du mouvement d’oscillation ce qui provoque habituellement une usure prématurée du moule.

Après avoir réalisé une consultation pour un client qui se plaignait d’avoir un taux de déclassement de produits élevé (spécialement des fissures des diagonales), on a observé que les lignes de la MCC présentaient des graves erreurs de trajectoire pendant son oscillation, comme celle des déplacements avant-arrière et gauche-droite (>0.35mm).

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L’usure prématurée et la friction dans les moules en cuivre

Le haut degré de friction dans les tubes du moule d’une machine de coulée continue réduit énormément sa durée de vie ; une relation qui peut être prouvée avec les outils adéquats pour collecter et analyser l’information.

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