Brevet FR2121626A1 — publié le 19720825

L'invention concerne un dispositif pour le tr-aitement-ther- mique des feuillards métalliques, en particulier dës bandes d'acier, composé d'une section de-recuit et d'une section de refroidissement, la bande débitée par un dérouleur installé à l'extérieur de la section de recuit étant guidée à travers celle-ci sous une forme étirée, enroulée par un enrouleur placé à l'entre de la section de refroidissement qui succède à la section de recuit et transportée ensuite 'sous forme de bobines à travers la section de refroidissement. Un dispositif de traitement thermique-bien connu, du type précité, se compose d'un tunnel de recuit très allongé suivi d'un tunnel de refroidissement également très allonge. Le tunnel de recuit et le tunnel de refroidissement communiquent alors sur une très grande section transversale qui correspond à la- section totale du tunnel de recuit. A la-sortie du tunnel de recuit, la section transversale augmente de telle façon que les bobines entièrement enroulées s disposent d'un espace suffisant dans le tunnel de refroidissement consécutif Immédiatement derrière le tunnel-de recuit. est disposé un enrouleur dont la température ambiante correspond à la température du tunnel de recuit étant donné qu "aucun système de fermeture ou de séparation n'est prévu pour écarter de ltenrou- leur les gaz chauds du tunnel de recuit. Les paliers de l'enrouleur et leur lubrification sont donc exposés à ces températures élevées. De ce fait, la lubrification et l'entretien de ces paliers posent des problèmes particuliers et l'entretien de ces éléments exposés à des hautes températures doit donc satisfaire à des exigences extrêmement élevées. Etant donné les hautes températures, il n'est pas possible d'installer des cisailles dans la zone en amont de l'enrouleur, raison pour laquelle on ne peut jamais dérouler successivement que des bandes individuelles. I1 en résulte que chaque bande à dérouler doit également être enfilée séparément et cela sur une distance démesurément lon- gue qui correspond- à la totalité de la zone de recuit. En admettant une vitesse d'échauffement de 2 m/s, une bobine pesant, par exemple, 15t est recuite en 25 minutes. Dans le cas d'un temps d'échauE- fement de 30 s, la zone de recuit nécessaire présente une longueur de 60 m. Dans cet exemple, la zone de refroidissement a une longueur de 140 m de sorte que 1'installation de traitement thermique bien connue et considérée ici a une longueur totale d'environ 200m. Une telle insta-llation' de traitement thermique demande donc beaucoup deplàce:et elle ne'peut'-être installée sans difficulté par- tout. La présente-invention a pour but dé créer un dispositif pour le traitement thermique des feuillards métalliques du type cité ci-dessus qui-évite les inconvénients précités et qui est, bien plus, réalisé -de façon-à 'à supprimer les opérations compliquées et répétitives- d'enfilage tout en permettant' 'd'ôbtenir des bobines individuelles. En outré, l'invention a pour but de réduire les travaux d'entretien sur les paliers -de l'enrouleur et d'éliminer ainsi dans une large mesure les sources de perturbations. Dans le cas d'un dispositif pour le traitement thermique des feuillards métalliques du type précité, cet objectif est essentiel lement atteint par le fait que, avant l'entrée dans la zone de recuit, les bandes sônt réunies en une bande sans fin à l'aide d'une machine à -souder à là molette et qu'un sas est prévu entre la zone de recuit et la 'zone-'de refroidissement, derrière lequel une cisaille est installée dans une atmosphère protectrice plus froide pour sectionner la bande aux endroits soudés. De cette manière, on obtient un dispositif pour le traitement thermique des feuillards métalliques qui réalisé parfaitement l'objectif précité de l'invention. A cela s"ajoute le fait que la place nécessaire pour l'installation de traitement-thermique selon l'invention est comparativement faible et que toutes les pièces sensibles à la chaleur ne sont pas exposées aux hautes températures du four à recuire. Selon une autre caractéristique de l'invention, il est prévu que les zones de recuit et de refroidissement sont séparées par une paroli avec un passage (sas) pour la bande chaude. De ce fait, il est possible d'écarter au maximum la température du four à recuire des dispositifs montés en aval. L'installation de traitement thermique est également caracté- risée par le fait que la zone-de recuit est réalisée sous forme de four vertical. En outre, il est recommandé dans l'installation de traitement thermique selon'l'inve'ntion-, de faire reprendre les bobines entièrement enroulées par un chariot à bobines et de les amener dans les ou dans l'une des sections-de refroidissement disposées en parallèle. De-plus, l'invention prévoit que la bobine entièrement enrou lée est transférée du chariot - à bobines entre les berceaux d'une chaîne à berceaux par l'intermédiaire d'un plan incliné muni de dispositifs d'arrêt. Dans un autre mode de réalisation de l'invention, il peut être avantageux de disposer un système de refroidissement préliminaire à la scrtie de la zone de recuit constituée par la section de chauffage et la section de maintien de la température. Selon l'invention, ce système de refroidissement préliminaire est constitué par un ou plusieurs tubes de contact et en particulier par deux tubes de contact refroidis et pivotants qui sont placés sur le trajet de la bande de telle façon que la bande s'enroule hélicoidalement autour du- ou des tubes de contact entre les points d'entrée et de sortie. Il est alors recommandé de réaliser les tubes de contact à double-paroi de façon,à permettre la circulation d'un fluide de refroidissement dans les tubes de contact.Pour permettre 1 'adaptation à des largeurs de bandes variables, une autre proposition de l'invention prévoit des tubes de contact pouvant pivoter sur le plan de la bande. Enfin, les tubes de contact peuvent également être divisés en zones présentant des intensités de refroidissement différentes. Les mesures citées ci-dessus permettent d'obtenir une dissipation comparativement rapide de la chaleur de la bande par le contact direct de la bande chaude avec la surface de refroidissement des tubes de contact. A cela s'ajoute encore le fait qu'il n'existe pas de mouvements relatifs entre la bande et la surface de refroidissement des tubes de contact de sorte que les endommagements de la surface sensible de la bande sont absolument exclus. Il va sans dire que la vitesse circonférentielle des tubes de contact doit alors correspondre exactement à la vitesse de la bande. Grâce à l'enroulement hélicoidal de la bande-autour des tubes de contact, on obtient une surface de refroidissement relativement grande. A cela s'ajoute le fait qu'il suffit de courber la bande une seule fois par tube de contact conformément au rayon de courbure du tube et de la redresser une seule fois avant de 1 Lenrouler sur l'enrouleur. La division du ou des tubes de contact en différentes zones de refroidissement permet de varier dans de larges limites l'intensité du refroidissement de la bande. Enfin, le refroidissement préliminaire de la bande a également pour effet qu'il suffit, à l'intérieur de la zone de refoidissement de dissiper lachaleur résiduelle, ce qui permet de maintenir relativement faible l'espace nécessaire pour la zone, de refroi dissement. La description qui va suivre, en regard ,des dessins, annexés à titre d' exemples non limitatifs, fera mieux comprendre comment 1'invention peut être mise en pratique. La figure 1 montre l'installation de traitement thermique en vue latérale avec revêtement enlevé, la figure 2 montre une vue en plan de l'installation de traitement thermique également avec revêtement enlevé et, la figure 3 montre une vue en plan du système de refroidissement préliminaire. L'installation de traitement thermique selon l'invention, représentée dans le dessin, sert au recuit et au refroidissement consécutif des feuillards métalliques qui se présentent en particulier sous forme de bandes d'acier. L'installation de traitement thermique se compose alors essentiellement de la zone de recuit 10 et de la zone de refroidissement 11. La zone de recuit 10 est réalisée sous forme de four vertical dans lequel les rouleaux de renvoi supérieurs 12 et les rouleaux de renvoi inférieurs 13 sont prévus pour la bande. Outre lesdits rouleaux (12, 13), on prévoit une pluralité de tubes radiants 14 qui peuvent être chauffés au gaz ou électriquement.Le four à recuire 10 possède une ouverture d'entrée 15 pour les bandes 16, 17, qui sont soudées à l'aide d'une machine à souder à la molette 18 après le déroulement de la bande 16 du dérouleur 19. Entre le dérouleur 19 et -la machine à souder à la molette 18 se trouve encore le rouleauidlappui 21. Un sas de sortie 22 est aménagé dans la paroi 23 à la sortie du four à recuire 10. ImmédIatement derrière le sas 22 ou la paroi 23, la cisaille 24 est prévue dans une atmosphère protectrice plus froide. Cette cisaille 24 sectionne à'nouveau la bande sans fin, à savoir en particulier aux emplacements des soudures réalisées antérieurement à l'aide de la machine à souder à la molette 18. La bande recuite Z5 est enroulée sur l'enrouleur 26 où elle forme la bobine 27.Lorsque cette bobine 27 a atteint le diamètre ou le poids nécessaire, la bande 25 est sectionnée à l'aide de la cisaille 24 et la bobine 27 est légèrement soulevée par le chariot à bobines 28 afin de pouvoir la retirer de l'axe d'enroulement et l'amener à l'ai- de du chariot à bobines 28 à l'endroit désiré. Le chariot à, bobines 28 monté sur des roues 29, 30, peut être déplacé sur les rails 31, 32, disposés transversalement au fpur à recuire ou au tunnel -de refroidissement et réglé en hauteur au moyen du vérin hydraulique 33. Lorsque le chariot à bobines 28 est arrivé au point désiré, un antre verin hydraulique 46 fait basculer la partie supérieure du chariot à bobines 28 de sorte que la bobine 27 arrive sur le plan incliné 34 muni des dispositifs d'arrêt 35. Ces derniers ont pour but diémpecher que la bobine descende le plan incliné 34 avec une vitesse trop élevée qui pourrait éventuellement entrainer un endommagemènt de la bobine à la fin dudit plan incliné 34. Après le passage par le plan incliné 34, la bobine est- placée entre les berceaux 37 de la chaine à berceaux 38 et, du fait que l1étoile de renvoi 39 se déplace avec la channe à berceaux 38 dans la direction de la flèche d; elle est transportée à travers le tunnel de refroidissement 11. Le tunnel de refroidissement ll se compose de plusieurs sections de refroidissement parallèles 40, 41, 42, dans lesquelles les bobines (maintenant désignées par 36) se déplacent dans le sens de la flèche b. A l'intérieur du tunnel transversal 43, le chariot à bobines 28 amène les bobines recuites dans le sens de la fleche a (éventuellement aussi en sens inverse) à n'importe quel point désiré du tunnel transversal 43, par exemple à l'entrée de la section de refroidissement 40, de la section de refroidissement 41 ou encore de la section de refroidissement 42. A la sortie du four à recuire se trouve encore le rouleau d-' entratnement 43'. Entre la cisaille 24 et 1 'enrouleur ont éte disposés le rouleau 44 et le plateau d'enfilage pivotant 45. En plus des dispositifs de recuit et de refroidissement représentés dans les figures 1 et 2, il est possible, selon la figure 3, d'installer à la sortie de la zone de recuit 10 composée de la section de chauffage et de la section de maintien de la tempéra -ture, un système de refroidissement préliminair;e 47. Dans l'exemple de réalisation selon la figure 3, celui-ci se compose des deux tubes de contact 48 et 49 qui sont refroidis et montés de manière pivotante. Les tubes de contact 48 et 49 sont disposés sur le trajet de la bande de telle façon que la bande 25 s'enroule hélicoi- dalement autour des tubes de contact 48 et 49 entre les points d'entrée- et de sortie 50, 51, respectivement 50', 51'.D'une manière non représentée en détail, les tubes de contact 48 et 49 sont réalisés à double paroi et traversés par un réfrigérant. A l'aide des coussinets de pivotement 52 et 52', il est possible de faire pivoter les tubes 48 et 49 sur le plan de la bande, ce qui permet une variation dé l'angle -d?héficede la-bande stir les tubes de contact 48 et 49 et une adaptationvà~des largeurs de bande différentes. Les tubes 48et 49 sont divisés d'une manière non représentée en détail en zones de différentes intensités de refroidissement, ce qui permet de varier dans de larges limites l'intensité du refroidissement de-la-bande en vue de remplir diverses conditions. Le système de refroidissement préliminaire 47 selon la figure 3 doit entre compris- en ee sens que-la bande 25 sortant de la zone de recuit 10 arrive au point 50 sur le tube de contact 48 autour duquel elle s'enroule-en plusieurs spires pour quitter le tube 48 au point d'échappement 51 et pour passer sur le tube de contact suivant 49 au point d'entrée 50' de celui-ci et qu'elle quitte ce tube 49, également après plusieurs spires, au point d'échappement 51'. Après le déroulement au point d'échappement 51', la bande 25 est enroulée sur l'enrouleur- 26 où elle forme la bobine 27 dont le traitement ultérieur s'effectue de la manière décrite ci-dessus REVEND I CAT ION S 1 Dispositif pour te traitement thermique des feuillards métalliques, en particulier des bandes d'acier, composé dtune zone de recuit et d'une zone de refroidissement et dans lequel la bande débitée par un dérouleur installé à llextérieur de la zone de recuit est guidée, sous une forme allongée, à travers la zone de recuit, enroulée par un enrouleur placé à I 'entrée de la zone de refroidissement qui fait suite à la zone de recuit, et transportée ensuite, sous forme de bobines, à travers la zone de refroidissement, caractérisé par le fait queues bandes (16, I7f sont réunies en une bande sans fin avant l'entrée dans la zone de recuit (10) au moyen d'une machine à souder à la molette (18) et qu'un passage (22) menant à la zone de refroidissement (Il) est prévu à la sortie de la zone de recuit (10), derrière lequel une cisaille (24) est disposée dans une atmosphère protectrice plus froide pour recouper la bande aux endroits soudés 2.Dispositif de traitement thermique selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la zone de recuit (10) et la zone de refroidissement (Il) sont séparées par une paroi (23) munie d'un passage (22) pour la bande chaude (25). 3. Dispositif de traitement thermique selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que la zone de recuit (10) est réalisée sous forme d'un four vertical. 4. Dispositif de traitement thermique selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que la zone de refroidissement tll) est réalisée sous forme d'une ou plusieurs sections de refroidissement parallèles (40, 41, 42). 5. Dispositif de traitement thermique selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que les bobines entièrement enroulées (27) sont reprises par un chariot à bobines (28) et amenées dans la section de refroidissement ou dans l'une des sections de refroidissement parallèles (40, 41, 42F, 6. Dispositif de traitement thermique selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que les bobines entièrement enroulées (27) passent, par l'intermédiaire d'un plan incliné (34) muni de dispositifs d'arrêt (35), d'un chariot à bobines (28) sur les berceaux (37) d'une channe à berceaux (38). 7. Dispositif de traitement thermique selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait qu'un système de refroidissement préliminaire (47) est disposé en aval de la zone de recuit (10 > composée d'une section de chauffage et d'une section de maintien de la température. 8. Dispositif de traitement thermique selon la revendication 7, caractérisé par le fait que le système de refroidissement préliminaire (47) est constitué par un ou plusieurs et en particulier par deux tubes de contact refroidis et pivotants (48, 49) disposés sur le trajet de la bande de telle façon que la bande (25 > s'enroule hélicoidalement autour du ou des tubes de contact (48, 49t entre les points d'entrée et d'échappement (50, 51, 50t, 511). 9. Dispositif de traitement thermique selon la revendication 8, caractérisé par le fait que les tubes de contact (48, 49) sont à double paroi et traversés par un réfrigérant. 10. Dispositif de traitement thermique selon 1lune quelconque des revendications 7 à 9, caractérisé par le fait que les tubes de contact (48, 49) sont montés de manière pivotante sur le plan de la bande. 11. Dispositif de traitement thermique selon l'une quelconque des revendications 7 à 10, caractérisé par le fait que les tubes de contact (48, 49) sont divisés en zones présentant une intensité de refroidissement variable.