Etude d'un procede electromagnetique pour le controle de l'ecoulement en tete de coulee continue de brames d'acier

par Bruno Dumont

Thèse de doctorat en Sciences et techniques

Sous la direction de Annie Gagnoud.

Soutenue en 2000

à l'INP GRENOBLE .

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  • Résumé

    La superposition d'un champ electromagnetique alternatif et d'un champ magnetique continu est un procede original pour controler le menisque en tete de coulee continue de brames d'acier et ameliorer la qualite du produit fini. Deux etudes complementaires, l'une experimentale, l'autre numerique, ont ete menees pour comprendre les mecanismes magnetohydrodynamiques. Une maquette de simulation de la coulee continue a ete dimensionnee, construite, puis equipee des deux procedes afin de caracteriser la forme moyenne et les fluctuations de la surface du bain. Une instrumentation adaptee aux mesures de niveau dans les metaux liquides en environnement electromagnetique a ete developpee. Ces mesures ont montre que les perturbations de surface s'amplifient en presence du champ electromagnetique alternatif. La superposition du champ magnetique continu permet d'amortir efficacement le bruit de fond et les modes propres de la lingotiere. Par contre, elle amplifie considerablement les fluctuations a basse frequence liees a un phenomene de battement de jet. Une modelisation numerique tridimensionnelle des phenomenes couples magnetohydrodynamiques a ete entreprise afin de realiser une etude theorique de l'application d'un champ alternatif pour des frequences elevees. Le developpement d'un module magneto hydrostatique et module magneto hydrodynamique permet de determiner l'ecoulement dans le bain liquide en tenant compte de la forme de la surface libre. Le modele a ete valide a partir des mesures experimentales. Il a revele l'importance de la forme de la surface libre dans le calcul du brassage electromagnetique ainsi que la presence d'une structure originale de l'ecoulement liee a la presence d'aretes. Dans son evolution future, ce modele servira a orienter le dimensionnement d'un pilote industriel.

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Informations

  • Détails : 152 p.
  • Annexes : 58 ref.

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