Secteur
Instrumentation de mesure haute température, de débit et d'inspection pour fours, lignes de laminage et de finition.
Une aciérie s'organise autour de la température et du mouvement. Le métal est fondu, coulé, laminé et fini, et à chaque étape les mesures qui comptent le plus sont sa température et la quantité qui passe. Presque tout le reste de l'instrumentation en découle, et l'environnement ainsi créé (chaleur rayonnante, calamine, poussières, eau et fortes vibrations) est ce qui distingue une spécification d'aciérie d'une spécification de mécanique générale.
La seconde particularité est que le produit est contrôlé autant que mesuré. Contrôle dimensionnel, vérification de la dureté, mesure de l'épaisseur de revêtement et contrôle non destructif sur les soudures et les pièces coulées sont tous courants en fin de procédé, et ils s'achètent au regard de normes nommées plutôt que d'une préférence. Un laminoir qui mesure parfaitement la température et ne peut pas démontrer l'épaisseur de la bande n'a résolu que la moitié de son problème.
L'accès de maintenance façonne le reste. Les instruments de l'atelier de fusion et de la table de sortie sont exposés à des conditions qui détruiraient une installation standard, et la possibilité de remplacer un capteur sans longue immobilisation justifie un surcoût. C'est pourquoi les transmetteurs montés à distance, la mesure de température sans contact et les pièces d'usure remplaçables reviennent si régulièrement dans ce secteur : l'installation est conçue pour que l'instrument puisse être entretenu pendant que l'usine continue de tourner.
Haut fourneau, convertisseur à oxygène et four à arc électrique. Température, analyse de gaz, débit et pression sont mesurés dans un environnement de chaleur rayonnante, de poussières et de manutention de métal en fusion, et les instruments sont souvent montés à distance pour les protéger.
Coulée continue et coulée en lingotières. Température du métal et de la lingotière, débit d'eau de refroidissement secondaire et niveau dans le panier de coulée et la lingotière sont les missions récurrentes, et la vitesse de coulée les couple entre elles.
Laminage à chaud et à froid et les lignes de formage en aval. Température, épaisseur, vitesse et tension dominent, et la mesure de la bande elle-même est normalement sans contact.
Décapage, revêtement, refendage, découpe et contrôle. Le contrôle dimensionnel, l'épaisseur de revêtement, la dureté et le contrôle non destructif ont lieu ici, et les enregistrements produits accompagnent le produit.
| Grandeur mesurée | Ce qui est mesuré dans ce secteur | Instruments couramment prescrits |
|---|---|---|
| Température | Métal en fusion, atmosphère de four, produit laminé, eau de refroidissement et surface finie | Mesure sans contact par infrarouge et pyromètre pour les missions chaudes et mobiles, thermocouples pour le four et le gaz, et sondes de température à résistance lorsqu'un relevé stable d'eau ou de procédé est recherché |
| Débit | Eau de refroidissement, refroidissement secondaire, circuits hydrauliques, gaz et vapeur | Débitmètres électromagnétiques et à ultrasons pour les circuits d'eau, installations à vortex ou à pression différentielle pour le gaz et la vapeur, et débitmètres retenus pour leur fiabilité lorsqu'une perte de refroidissement a des conséquences |
| Pression | Pression de four et de gaz, circuits hydrauliques et pneumatiques, et différentiel sur les filtres | Transmetteurs montés à distance sur des lignes d'impulsion pour tenir l'électronique hors de la chaleur, les lignes étant agencées de façon à ne ni se boucher ni geler |
| Niveau | Niveau de four et de poche, traitement de l'eau, puisards et réservoirs hydrauliques | Mesure sans contact lorsque le milieu est en fusion ou chaud, transmetteurs hydrostatiques lorsque la capacité est simple, et détecteurs à seuil pour la protection contre les niveaux hauts |
| Analyse de gaz | Atmosphère de four, commande de combustion, et surveillance de sécurité pour le monoxyde de carbone et les gaz combustibles | Analyseurs de procédé et détecteurs fixes implantés là où l'échantillon est représentatif et où l'analyseur peut être entretenu, avec un conditionnement d'échantillon adapté à la poussière et à la température |
| Dimensionnel et contrôle | Épaisseur et profil de bande, épaisseur de revêtement, dureté et intégrité des soudures | Mesure d'épaisseur sans contact en ligne, et équipements de dureté, d'épaisseur de revêtement et de contrôle non destructif du côté finition et expédition |
Le montage à distance et les pièces d'usure remplaçables font souvent la différence entre une installation qui survit à l'atelier de fusion et une installation qu'il faut reconstruire à chaque arrêt.
Questions fréquentes
Les questions qui se posent dans ce secteur avant une commande. Si la vôtre n'y figure pas, envoyez-la avec l'usage et nous y répondrons en même temps que le devis.
Normalement sans contact, car rien ne peut être plongé de façon répétée dans le métal sans être consommé. La mesure par infrarouge et pyromètre convient aux missions chaudes et mobiles, tandis que la mesure par immersion s'emploie lorsque l'exactitude justifie le consommable. Avec une méthode sans contact, l'état de surface compte : l'émissivité, la présence de laitier en surface et celle de fumées influent sur le relevé, et ces conditions appartiennent à la demande.
Presque toujours la surface plutôt que l'instrument. L'émissivité varie avec l'alliage, l'oxydation et la rugosité, la calamine et l'eau présentes en surface modifient ce que voit le capteur, et un relevé pris à travers de la vapeur ou des fumées mesure la vapeur. C'est pourquoi la position de montage est choisie pour dégager la ligne de visée et pourquoi le matériau et l'état de surface font partie de la spécification au lieu d'être une réflexion tardive.
Parce que les circuits qu'il dessert protègent des équipements dont la valeur dépasse de plusieurs ordres de grandeur celle de l'instrument. Une mesure de débit sur un circuit de refroidissement de four ou sur une cage de laminoir existe pour détecter une perte de refroidissement avant tout dommage, ce qui met l'accent sur la fiabilité et sur un signal de défaillance clair plutôt que sur l'exactitude. Une mesure qui tombe en panne sans l'indiquer est pire que pas de mesure du tout.
Il découle de la norme produit plutôt que d'une liste générale. Mesure dimensionnelle et d'épaisseur, épaisseur de revêtement, essais de dureté et contrôle non destructif des soudures et des pièces coulées sont les exigences récurrentes, et chacune s'achète au regard de la méthode que nomme la norme. Transmettez la norme produit et le niveau d'acceptation : l'équipement en découle, et non d'un catalogue.
À distance, avec une ligne d'impulsion qui amène la pression à un instrument monté là où la température ambiante est supportable. Cela règle le problème de la chaleur et rend le transmetteur accessible sans pénétrer dans la zone chaude, mais cela introduit ses propres exigences : la ligne doit être agencée de façon à ne pas se boucher avec des condensats ou de la calamine, et à ne pas pouvoir geler. La classe du transmetteur compte alors bien moins que l'installation.
L'étape du procédé et la mesure, le milieu et sa température, les conditions ambiantes au point d'installation de l'instrument, la destination du relevé, commande ou dossier qualité, la norme de matériau ou de raccordement utilisée par l'usine, et toute norme de contrôle que le produit doit satisfaire. Les conditions ambiantes comptent autant que celles du procédé dans ce secteur, et c'est le détail le plus souvent oublié.
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