Brevet FR2004405A1 — publié le 19691121

L'invention concerne une section de refroidissement à l'eau pour fil laminé à chaud. L'eau de cette section confère unestructure cristalline déterminée au fil chaud sortant de la dernière cage d'un train de laminage. La pointe du fil est en généralintroduite dans le bobinoir ou le dispositif de dépôt en spires monté en aval du laminoir avant que l'eau de refroidissement ne soit mise en circulation, en particulier lorsque les vitesses de laminage sont élevées, car sinon le fil n'aurait pas une rigidité intrinsèque suffisante pour faire passer la pointe dans l'eau. Le fil stentremêlerait devant la section de refroidissement et interromprait la marche normale du laminoir. Le fil ne peut surmonter la résistance opposée par l'eau et passer par celle-ci en toute sécurité, c'est-à-dire grâce à la force de traction exercée par le bobinoir ou le dispositif de dépôt en spires, que lorsque sa pointe a pénétré dans l'un ou l'autre de ceux-ci.Ce procédé a donc pour conséquence que la pointe du fil doit êtreSseauretut, car elle se refroidit sans contrôle et donc est inutisable dans l'étape ultérieure de traitement, l'étirage. L'invention a donc pour objet un procédé permettant d'utiliser, c'est-à-dire d'étirer la pointe du fil. Selon une particularité essentielle de l'invention, la vitesse de laminage de la dernière cage ou du groupe finisseur situé en amont de la section de refroidissement est ralentie de manière continue après la pénétration de la pointe du fil dans l'eau Jusqu'à ce que cette pointe ait passé cette section de refroidissement. Les forces d'inertie agissant sur la pointe du fil et dues à la décélération sontusuffisantes à surmonter la résistance opposée par l'eau au passage de cette pointe. En d'autres termes, ces forces d'inertie sont au moins aussi grandes, à chaque instant du passage de la pointe dans l'eau} que la résistance, diminuée du facteur de rigidité intrinsèque du fil, opposée par l'eau au passage du fil.Ainsi, le système de refroidissement à l'eau peut être mis en marche dès avant la pénétration de la pointe du fil dans la section correspondante, de manière que cette pointe reçoive la même structure cristalline que le reste du fil. Lorsque la pointe du fil a passé la section de refroidissement, c'est-à-dire lorsqu'elle a pénétré dans le bobinoir ou le dispc sitif de dépôt en spires monté en aval du laminoir, la vitesse de laminage de la dernière cage ou du groupe finisseur peut renonter à la valeur initiale. La traction que le bobinoir ou le dispositif de dépôt en spires exerce sur le fil et qui dépend essentiellement du diamètre minimal autorisé d'enroulement ou des dimensions que les spires peuvent avoir empêche avec certitude la résistance opposée par l'eau et croissant avec l'accélération, ainsi que-l'inertie opposée à cette accélération par le fil, d'entremêler celui-ci ou de l'amener à se mettre en boucles et de perturber la marche du laminoir.Cette accélération du laminage, dont la vitesse est ramenée à la valeur initiale, s'effectue de préférence avec l'utilisation maximale de la puissance disponible de la dernière cage et, en conséquence, de l'ensenble du train de laminage. La régulation de la vitesse de rotation de la dernière cage de laminage ou du groupe finisseur est en cascade avec plusieurs grandeurs pilotes et elle est commutable de l'une de celles-ci à la suivante pour accélérer ou décélérer le fil. L'organe de commutation est un dispositif de contrôle du defilement du fil, combiné avec un relais temporisé. Le dispositif de contrôle du défilement donne le contact destiné au relais temporisé ou enclenche celui-ci lorsque la pointe du fil parvient dans sa zone d'action, c'est-à-dire passe par un point déterminé du trajet suivi par le fil en amont de la section de refroidissement. Pour une vitesse préréglée de laminage, la pointe du fil met un temps déterminé et constantJlorsque les conditions de fonctionnement restent constantes, pour parvenir de ce point à la section de refroidissement. A la fin de ce temps, le relais temporisé commute la régulation en cascade sur la décélération de la derniè e cage de laminage ou du groupe finisseur. A la fin d'un autre temps déterminé et également constant, lorsque les conditions de fonctionnement restent constantes, la pointe du fil pénètre dans le bobinoir ou le dispositif de dépôt en spires. A cet instant, le relais temporisé commute de manière à accélérer la dernière cage ou le train finisseur de laminage aussi longtemps qu'il est nécessaire porque l'un ou l'autre de ces derniers retrouve sa vitesse initiale.Ensuite, la vitesse de laminage reste constante. Un avantage particulier de ce dispositif de décélération de la pointe dans la section de refroidissement et d'accélération subséquente du fil, conformément à l'invention, réside dans sa simplicité et le faible appareillage nécessaire, car il suffit d'ajouter un relais temporisé au dispositif de contrôle de défilement du fil, de toute manière en général présent, et à la régulation, également en général en cascade, de la vitesse de rotation d'une cage de laminoir ou d'un groupe finisseur. D'autres objets et vantages de l'invention seront mieux compris à laide de la description détaillée qui va suivre et du dessin sur lequel: la figure unique est un schéma d'un exemple de réalisation de l'invention. Une section 3 de refroidissement se situe entre une dernière cage 1 d'un train de laminage à fil et un dispositif 2 monté en aval de ce dernier et déposant le fil en spires sur un convoyeur 2a. La section 3 de refroidissement se compose d'un ou de plusieurs, par exemple de cinq, tuyaux balayés par de l'eau et disposés les uns derrière les autres dans le sens du défilement du fil. Par ailleurs, des dispositifs 4 de contrôle de défilement du fil sont disposés en amont de la cage 1, en amont de la section 3 de refroidissement et en amont du dispositif 2 de déport en spires. Chacun des dispositifs 4 de contrôle de défilement du fil est formé essentiellement par un détecteur constitué lui-même par exemple par une cellule photoélectrique.Chacun des détecteurs est disposé de préférence à la sort-ie d'un entonnoir destiné à guider le fil sur un parcours déterminé. Le fil parvient ainsi certainement dans la zone d'action des détecteurs. Lorsque la pointe du fil passe devant le dispositif de contrôle 4 disposé en amont de la cage 1 de laminage, celui-ci enclenche un relais temporisé 5. A la fin d'un intervalle de temps déterminé et constant, lorsque les conditions de fonctionnement restent constantes, le relais 5 commute un régulateur la assurant une régulation en cascade de la vitesse de rotation de la cage 1 de laminoir, celleci passant d'une vitesse déterminée et préréglée de laminage à une décélération. Cet intervalle de temps déterminé et constant correspond exactement à celui qui est nécessaire à la pointe du fil pour parvenir de la cage 1 à la section3 de refroidissement. LorE- que la pointe du fil passe dans cette dernière, il s'exerce en conséquence sur elle une force d'inertie qui, combinée avec la rigidité intrinsèque du fil, surmonte la résistance opposée par l'eau au passage du fil dans la section 3 de refroidissement.La résistance opposée par l'eau est directement fonction de la circulation dans cette section3, c'est-à-dire des vitesses de l'eau et du fil et des sections du fil et du tube, une vitesse relative déterminée de l'eau et du fil devant être conservée afin que le refroidissement atteigne un taux déterminé Dans l'exemple particulier de réalisation, la résistance maximale de l'eau est de 8kp pour une vitesse du fil de 45 m/s, une vitesse relative du fil et de l'eau de 15 m/s, une section du fil de 5,5 mm et une longueur de la section de refroidissement de 30m. Chaque pour cent de chute de vitesse par seconde, rapporté à une vitesse nominale de la cage 1 correspondant à une vitesse de laminage de 45 m/s, provoque une force propulsive attéignant 1,5 kp à la pointe du fil.Cette résistance opposée par l'eau et la rigidité intrinsèque du fil, qui est donnée par la résistance correspondant à la température de laminage, la longueur de flambage et le diamètre du fil, déterminent de manière simple la chute de vitesse de la cage 1 par seconde, c'est-à-dire la décélération nécessaire du laminage. Lorsque la pointe du fil ayant passé la section 3 de refroidissement est parvenue dans le dispositif 2 de dépôt en spires, le temps nécessaire à ce parcours étant également constant lorsque les conditions de fonctionnement sont constantes, le relais temporisé 5 commute le régulateur la sur la réaccélération du fil, après une seconde dans exemple de réalisation. La force exercée sur le fil par cette accélération et additionnée de la résistance opposée par l'eau ne doit pas dépasser la rigidité intrinsèque du fil conjointe à la force de traction exercée sur celui-ci par le dispositif 2 de dépôt en spires.Le dispositif 2 de dépôt en spires étant constitué à la base par une bobineuse du type Edenborn, la force de traction qu'il exerce sur le fil est en général sensiblement inférieure à la force produisant la aér célération précédente. En conséquence, l'accélération du fil destinée à le ramener à sa vitesse initiale dure plus longtemps que la décélération précédente et, dans l'exemple de réalisation, elle est deux fois et demi plus longue. Lorsque le fil a été ramené à sa vitesse initiale, l'intervalle de temps nécessaire à cette opération étant également constant lorsque les conditions de fonctionnement restent constantes, le relais temporisé 5 com mute le régulateur la sur vitesse constante. Le tube de dépôt du dispositif 2 de l'exemple de réalisation est recourbé de manière que la vitesse du fil à son entrée soit entièrement convertie à son extrémité de sortie en vitesse relative entre ce tubeet le fil, c'est-à-dire qu'elle soit nulle par rapport à un objet fixe. Seule la vitesse supérieure du dispositif 2 de dépôt en spires par rapport à celle du fil applique celui-ci contre la paroi du tubc er,rouleur et la friction entre ce dernier et le fil exerce sur celui-ci une force de traction. Dans l'exemple de réalisation, la vitesse de laminage de la dernière cage 1 d'un train est modifiée afin d'accélérer et de décélérer le fil, car celui-ci forme une boucle constituant un tampon entre cette cage et la précédente. S'il n'existe aucun tampon dans le train, la vitesse de laminage de l'ensemble de ce dernier est modifiée. REVENDICATIONS 1. Section de refroidissement à l'eau pour fil laminé à chaud, caractérisée en ce que le laminage de la dernière cage située en amont de cette section de refroidissement est décéléré continuellement après l'entrée de la pointe du fil dans l'eau de cette dernière jusqu'à ce que cette pointe ait passé cette section, de manière que cette décélération exerce sur Za pointe du fil une force d'inertie suffisamment grande pour surmonter la résistance opposée par l'eau au passage du fil. 2. Section de refroidissement à l'eau selon la revendication 1, caractérisée en ce que le laminage de la dernière cage est réaccéléré, de manière qu'il reprenne sa vitesse initiale, lorsque la pointe du fil a passé ladite section de refroidissement à l'eau. 3. Dispositif de décélération du laminage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la régulation de la vitesse de rotation de la dernière cage de laminage située devant ladite section de refroidissement à l'eau est commutable sur une décélération de laminage et l'organe de commutation correspondant est constitué en relais temporisé qui est enclenché par un dispositif de contrôle du défilement du fil affecté à ladite cage de laminage lorsque la pointe du fil entre dans sa zone d'action, le relais temps porisé commutant la régulation de la vitesse de rotation sur la décélération pendant l'intervalle de temps au cours duquel la pointe du fil se trouve dans ladite section de refroidissement à liteau. 4. Dispositif de réaccélération du laminage selon la revendicatior 2, caractérisé en ce que la régulation de la vitesse de rotation de la dernière cage de laminage située en amont de la section de refroidissement à l'eau est commutable sur une accélération du laminage et l'organe de commutation correspondant est constitué en relais temporisé enclenché par un dispositif de contrôle de défilement du fil affecté à ladite cage de laminage lorsque la pointe du fil entre dans sa zone d'action leditrelaistemZisd commutant ladite régulation de la vitesse de rotation sur ltaccé- lération lorsque la pointe du fil a passé ladite section de re roidissement à l'eau.