LU82962A1 - Perfectionnements aux dispositifs et aux procedes de detection de niveau - Google Patents

Description

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*’ BL-3019/EM/BM

Revendication de la priorité d'une demande jV de brevet déposée en Belgique le 3 décembre 1979 / ‘ sous le No 880.407 / " C. 1999/7912.

» ta CENTRE DE RECHERCHES METALLURGIQUES -CENTRUM VOOR RESEARCH IN DE METALLURGIE,

Association sans but lucratif -

Vereniging zonder winstoogmerk, à BRUXELLES, (Belgique).

Perfectionnements aux dispositifs et aux procédés de détection de niveau.

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La présente invention vise des perfectionnements à un dispositif de détection du niveau d'un bain liquide Ä dans un récipient, en particulier d'un bain d'acier en fusion dans un panier intermédiaire de coulée continue.

Dans une précédente demande, il a été proposé un procédé de détection du niveau d'un bain liquide dans un récipient, basé sur la mesure de la poussée d'Archimède à laquelle est soumis un barreau plongé dans ce bain. D'une façon plus précise, on mesure selon ce procédé antérieur, la poussée d'Archimède • qu'exerce sur une quenouille un bain d'acier contenu dans un panier 2 * intermédiaire de coulée continue et dans lequel la dite quenouille est plongée. Cette mesure permet, par une boucle de régulation adéquate, de moduler le débit de coulée de l'acier de façon à maintenir dans le panier un niveau de métal sensiblement constant.

La présente invention a pour but de fournir un capteur approprié permettant de détecter en continu la poussée d*Archimède subie par le corps immergé et par conséquent le niveau du liquide dans le récipient.

Un autre objet de l'invention est de fournir un dispositif de détection de niveau dont le temps de réponse soit très court et permette de suivre, quasi instantanément, toute variation du dit niveau.

Le dispositif de détection du niveau d'un liquide dans un récipient, objet de la présente invention, qui comporte un barreau plongé dans le dit liquide et relié par un bras à un support solidaire du dit récipient, et un capteur de mesure de la poussée d'Archimède subie par le dit barreau, est essentiellement caractérisé en ce que le dit capteur est constitué d'un système pneumatique et d'un appareil de mesure de la pression régnant dans le dit système pneumatique.

Selon un mode préféré de réalisation de l'invention , le dit capteur est constitué d'un vérin pneumatique, é-quipé d'un système de mise sous pression du fluide gazeux et d'un > appareil de mesure de la pression appliquée au dit fluide gazeux.

Dans la présente,description, il sera fait ' plus particulièrement référence à l4utilisation d'air comprimé.

Il va de soi, cependant que le recours à d'autres fluides gazeux, par exemple de l'azote comprimé, n'est nullement exclu.

La présente invention vise également un procédé de mise en oeuvre du dispositif qui vient d'être décrit.

j Le procédé qui fait l'objet de la présente inven- .. jr* « » * r 3 tion est essentiellement caractérisé en ce que l'on mesure la pression appliquée au fluide gazeux sous l'action combinée du poids propre du système bras-barreau et de la poussée d'Archimède subie par le dit barreau, et en ce que l'on en déduit le niveau du liquide dans le récipient.

Selon une modalité préférée de mise en oeuvre on applique une pression initiale au fluide gazeux et on mesure la " variation de la pression dans le système pneumatique lorsque la poussée d'Archimède croît avec le niveau du métal.

Une variante particulièrement intéressante de mise en oeuvre du procédé de l'invention consiste à utiliser un vérin pneumatique du type "à soufflet" travaillant en charge à sa position statique, c'est-à-dire dans sa position naturelle en l'absence de charge et de pression.

Ce type de vérin fonctionne de telle façon que son organe actif occupe toujours la même position, quel que soit l'effort qu'il supporte. Toute variation de cet effort nécessite une variation correspondante de la pression appliquée au vérin, de façon à maintenir l'organe actif dans sa position statique de travail. La relation entre la pression à appliquer et l'effort exercé dépend de la géométrie du vérin et est fournie par le constructeur.

Dans cette optique, il s'est avéré avantageux de dimensionner le système de telle façon qu'en l'absence de toute poussée d'Archimède, la pression initiale appliquée au fluide gazeux amène le vérin pneumatique à sa position statique et le bras -supportant le barreau- en position horizontale ou sensiblement horizontale.

Dans ces conditions, lorsque le barreau est » soumis à une certaine poussée d'Archimède, l'effort exercé par le vérin diminue et il y a lieu de réduire la pression appliquée au fluide gazeux, afin de maintenir le vérin en position statique et le bras en position horizontale.

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A cet effet, il s'est avéré intéressant d'u- - tiliser un dispositif tel qu'une vanne servo.

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On va à présent décrire un mode préféré de réalisation de 1'invention, en se référant à la figure annexée, qui représente un système de détection du niveau du métal dans un panier intermédiaire de coulée continue.

Le dispositif représenté à la figure comporte un panier intermédiaire de coulée continue 1 dans lequel plonge une quenouille 4 en matériau réfractaire. Cette quenouille est fixée à un bras 5 articulé en 3 au support 2 solidaire du panier. Le système de détection de niveau conforme à l'invention est constitué d'un vérin pneumatique 6, du type à soufflet, disposé entre le support 2 et le bras 5, au voisinage de l'articulation 3. En position de repos, le bras 5 prend appui sur une butée 7 fixée au support 2.

Pour mettre le dispositif en service, en l'absence de toute poussée d'Archimède sur la quenouille. 4, on applique au fluide gazeux une pression telle que l'effort exercé par le vérin sur le bras 5 soulève ce dernier et l'amène en position horizontale; le vérin est réglé de façon à se trouver, à ce moment, dans sa position statique de travail. Le palpeur de la vanne servo 8 est en contact avec le bras 5. Lorsque le niveau de métal monte dans le panier, la poussée d'Archimède tend à soulever le bras 5, ce qui rompt le contact avec le palpeur de la vanne servo 8. Celle-ci réagit et réduit la pression appliquée au vérin 6. L'effort exercé par le vérin 6 sur le bras 5 diminue et le bras 5 peut ainsi être ramené à l'horizontale. La diminution de la pression appliquée au vérin 6 est mesurée par le manomètre 9, qui peut donc exprimer une mesure de la variation du niveau du métal dans le panier.

La vanne 10 assure l'alimentation du système en gaz comprimé. Un système pneumatique auxiliaire (non représenté sur la figure) permet l'introduction et l'enlèvement du système pneumatique de mesure.

Comme indiqué dans la proposition antérieure du même demandeur, on peut en plus du manomètre 9, prévoir un dispositif (non représenté à la figure) délivrant un signal électrique qui permet de moduler l'opération de vidange de la poche d'alimen- f jp.' 5 « r tation et/ou d'assurer le contrôle de l'opération de coulée continue.

Il va de soi, que l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits ici, mais qu'elle couvre également toute solution technique équivalente qui en respecte l'esprit.

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Claims (7)

1. Dispositif de détection du niveau d'un liquide dans un récipient, en particulier d'acier liquide dans un panier intermédiaire de coulée continue, dans lequel un barreau plongeant dans le dit liquide est solidaire d'un bras relié par une articulation à un support fixé au dit récipient, un capteur d'effort étant interposé entre le dit bras et le dit support, caractérisé % en ce que le dit capteur est constitué d'un système pneumatique et d'un appareil de mesure de la pression régnant dans le dit système pneumatique.

2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le système pneumatique est un vérin pneumatique agissant verticalement sur le dit bras, et en ce qu'il comporte un système d'adaptation de la pression du fluide gazeux.

3. Dispositif suivant l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le vérin pneumatique est du type dit "à soufflet", travaillant en charge à sa position statique, et en ce qu'il est associé à une vanne servo destinée à adapter la pression de telle façon que le vérin travaille à sa position statique.

4. Procédé pour la mise en oeuvre du dispositif « suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'on mesure la pression appliquée au fluide gazeux sous l'action combinée du poids propre de l'ensemble bras-barreau et de la poussée d'Archimède subie par le dit barreau, et en ce que l'on en déduit le niveau du liquide dans le récipient.

5. Procédé suivant la revendication 3, caractérisé en ce que l'on applique au fluide gazeux une pression initiale, en ce que l'on mesure la variation de la pression dans le système pneumatique sous l'effet de la variation de la poussée d'Archimède . appliquée au barreau par le liquide, et en ce que l'on en déduit « 9 la variation du niveau du liquide dans le récipient.

6. Procédé suivant la revendication 5, caractérisé en ce que l'on applique au fluide gazeux une pression initiale telle que l'effort appliqué au bras par le vérin amène ledit bras en position horizontale ou sensiblement horizontale.

7. Procédé suivant la revendication 6, carac- _= ‘ térisé en ce que si le vérin est du type dit "à soufflet", il se trouve dans sa position statique lorsque le bras est en position horizontale ou sensiblement horizontale. ^ « Ÿ te ! j