Brevet FR2236946A1 — publié le 19750207

La présente invention se rapporte à un procédé pour éviter la formation de défauts de surface sur une bande d'acier dans le four de prétraitement d'une installation de trempe à chaud et concerne plus particulièrement un procédé pour éviter la production de défauts de surface sur une bande en mouvement, défauts qui sont produits par des dépotes d'oxydes métalliques sur les cylindres de foyer du four de traitement thermique qui peut être du type nonoxydant, Sendzimir ou autre. A l'heure actuelle, il est d'usage dans la technique de faire subir un traitement thermique à la bande d'acier qui passe dans les installations de trempe à chaud continues connues. Toutefois, en passant dans l'installation, la bande d'acier a tendance â fixer certaines substances etrangères, telles que les oxydes métalliques des cylindres de foyer-du four de traitement thermique, qui sont introduites par la bande en mouvement, quel que soit le type de ce four. Ces substances sont -de fines particules mais qui, naturellement, 51 accumulent jusqu'a' former une certaine masse s'aggloméran-t: sur les cylindres de foyer en formant un dépôt sur ceux-ci. En géneral, l'agglomération est fonction de la nature des métaux et des oxydes metalliques, ainsi que des dimensions des particules et de l'atmosphère des fours. Dans la section de pretrai- tement d'une installation de galvanisation par trempe à chaud continue, la température du four est relativement élevée, par exemple, entre 1000 et 12000C dans les fours non-oxydants et entre 600 et 100000 dans les fours réducteurs c'est-à-dire, est comprise dans les limites de la température d'agglomération ou de frittage des oxydes de fer. Or, cette agglomération-est particulièrement remarquable dans le cas d'une bande d'acier qui a subi une oxydation dans le four et à la surface de laquelle est présente une fine pellicule d'oxyde.Etant donné que l'atmosphère du four est soit réductrice, soït légèrement acide, le fer a fortement tendance à s'agglomérer dans une telle atmosphère. Dans la technique classique, le phénomène d'agglomération ou de frittage de l'oxyde de fer est fonction du temps et de la température et la température a' laquelle s'amorce le frittage est censée etre comprise entre 6000C et 63000. Selon les expériences auxquelles la Demanderesse a procédé, les dimensions des substances étrangères qui collent au cylindre de foyer dans le procédé mentionné ci-dessus grandissent jusqu'à présenter une hauteur d'environ 10 à 20 mm et à former un dépôt conique. Quand la bande d'acier qui circule dans l'installation vient au contact d'un tel dépôt, des marques de forme convexe sont produites dans cette bande, marques qui restent même après la finition. Elles peuvent, naturellement, détériorer considéràblement l'aspect des produits. Divers procédés ont e été proposés et ont e été mis en pratique pour prévenir l'accumulation de ces substances étrangères sur les cylindres de foyer et, notamment 1 ;On a préconisé de diminuer la température dans le four afin d'éviter que ces substances étrangères puissent se fixer et grandir. 2 - On a exercé une plus grande force de traction sur la bande d'acier passant dans le four afin de diminuer la pression de contact entre les cylindres de foyer et la bande d'acier. 3 - On s'est efforce d'adapter la vitesse péripherique des cylindres de foyer à la vitesse de translation de la bande dans toute la mesure du possible; et, 4 - On a étudié la matière constituant les cylindres de foyer. Bien que les mesures ci-dessus puissent, dans une certaine mesure diminuer ou empêcher les substances étrangères en question de se fixer ou de grandir, elles se sont néanmoins révélées insuffisantes. Au contraire, la formation de ces dépôts a plutôt tendance à augmenter du fait des tempe ratures plus élevées utilisees dans les fours en vue d'augmenter la production. Cette tendance récente a pour résultat la formation d'un dépôt considérable après seulement environ deux semaines, ce qui oblige soit de réparer les cylindres de foyer, soit d'opérer à des températures plus basses et, dans certains cas extrêmes, contraint même de remplacer ces rouleaux après un ou deux mois. I1 est évident que les produits fabriqués pendant cette période sont de qualité inférieure.Etant donné que l'adhérence des substances étrangères sur les cylindres de foyer est très forte, on conçoit que pour les enlever le travail doit être complètement arrêté et le dépôt doit être detaché à la main, ou bien les cylindres de foyer -doivent être remplacés com plètement. Ce fait est la cause principale du faible-- rendement, de la faible productivité-et de la qualité inférieure de la surface des bandes produites. Malheureusement, on n'avait Jusqutà présent trouvé aucun moyen approprié ou efficace-pour éviter ces dif facultés. La présente invention a eté développée en vue de remédier à cette situation et est caractérisée par le fait que les cylindres de foyer prévus dans le four de chauffe sont du type à refroidissement par eau. Ainsi, en maintenant la température de la surface de ces cylindres à refroidissement par eau au-dessous de 2000C, on évite complètement que des substances étrangères, telles que des-oxydes de fer, s'y collent. Par ce moyen, on élimine la nécessité dtarreterle travail pour réparer les cylindres, et on évite la baisse de production résultant d'une température de four relativement basse. En conséquence, l'un des buts de l'invention est de fournir un procédé perfectionné pour éviter que des substances étrangères introduites dans le four de prétraitement d'un four de trempe à chaud continu de se fixer sur les cylindres de foyer dudit four et de rostre en formant un déport. Un autre but de l'invention est d'apporter un procédé perfectionné pour éviter que des défauts de surface soient prodùits sur une bande d' acier pendant ltétape de pré traitement sans diminuer pour autant la production. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple nullement limitatifS en référence à la figure unique du dessin annexé, qui illustre schématiquement un cylindre de foyer utilisé dans l'invention. Les cylindres a' refroidissement par eau utilisés dans la presente invention sont très simples à fabriquer. En se référant au dessin, - on voit que le cylindre teprésenté comprend un axe 1 qui est creux. Une chemise 4 est formée entre le corps 2-du cylindre, qui est également constitué par un cylindre creux et ledit axe 1, la chemise 4 étant formée avec un tablier en spirale. L'eau de refroidissement est introduite par l'une des ex trémités de l'axe 1 du cylindre, lequel est ainsi refroidi, puis elle entre dans la chemise 4 à l'entrée du corps 2 du cylindre. Le courant d'eau circule en tournant hélicoldalement le long du tablier 3 dont est pourvue la chemise 4 et refroidit ainsi uniformément le pourtour du corps 2 du cylindre. A l'autre extrémité du corps 2, l'eau de refroidissement entre à nouveau dans l'axe 1, puis en est évacuée par l'autre extrémité de cet axe. Dans ce mode de construction, le courant d'eau qui circule le long du tablier en spirale est soumis à l'action de la force centrifuge résultant de la rotation du cylindre, de sorte qu'il circule tout au long du pourtour de celui-ci, en exerçant ainsi une intense action de refroidissement. Les cylindres à refroidissement par circulation d'eau utilisés dans la présente invention sont très simples et se prêtent à de nombreuses variantes. Toutefois, le point essentiel est la capacité de refroidissement du pourtour du cylindre qui vient au contact de la bande d'acier en translation. A condition que cette nécessité soit satisfaite, n'importe quel type de cylindres à refroidissement peut etre utilisé aux fins de la présente invention. Les expériences auxquelles la Demanderesse a procédé lui ont enseigné que la température de la surface desdits cylindres ne doit pas dépasser 2000C. Lorsque la température est supérieure à 2000C, on constate que certaines substances étrangères et, notamment, les oxydes de fer, commencent à se fixer. On trouvera ci-après la description d'un mode de réalisation de la présente invention utilisant des cylindres à refroidissement, tels que celui représenté sur le dessin annexé. Mode de réalisation 1 Four utilisé : four non-oxydant (chaîne de galvanisation par trempe a chaud continue) Cylindres de foyer dudit four; Température du four : 1100 - 12500C Atmosphère du four : CO 756, C02 15%, 2 tr, H2 10%, le reste H2O, N22 CH4 Cylindres de foyer : type à refroidissement par eau (comme représenté). Matière : tubes à chaudière selon ASTM Eau de refroidissement : 60 1/mon Température de surface : approximativement 100 C. Résultats : aucune substance étrangère n'est trouvée collée sur les cylindres de foyer après une campagne cohtinue de 3 mois. Mode de réalisation 2 Four utilisé : Type Sendzimer (chaîne de galvanisation) par trempe à chaud continue) Cylindres de foyer du four réducteur Température du four : 900 - 95O0C Atmosphère du four : H2 7556, N2 25S, point de rosée 0-10 C Cylindres de foyer : comme dans le mode de réalisation 1. Résultats : Aucune substance étrangère n'est trouvée collée sur les cylindres de foyer après une campagne continue de trois mois. Dans les deux modes de réalisation ci-dessus, on indique les résultats après une campagne continue de trois mois. Ceci ne signifie nullement que le travail n'aurait pas pu continuer, mais simplement qu'il a été arrêté pour noter les résultats. Le travail a, évidemment, été repris ensuite. Comme iI a été expliqué en détail, l'eau de refroidissement circule constamment tout au long du pourtour des cylindres, de sorte que l'action de refroidissement est très intense et uniforme. On ne constate la présence d'aucune poche d'air à l'intérieur des cylindres et les contraintes thermiques auxquelles ceux-ci sont soumis sont elles aussi uniformes. De ce fait, il ne se produit aucune déformation des cylindres par des contraintes thermiques. Etant donné que les substances étrangères ne se collent plus sur les cylindres lorsqu'on opère conformément à la présente invention, les diminutions de rendement résultant de l'arrêt du travail sont supprimées. L'avantage le plus remarquable de la présente invention réside dans le fait que les défauts de surface des produits sont complètement -éliminés, de sorte que l'on obtient un produit de meilleur qualité. R E V E N D I C A T I O N S 1. Procédé pour éviter la formation de défauts de surface sur une bande d'acier en mouvement qui sont provoqués par des dé pôts d'oxyde métallique sur les cylindres de foyer du four de traitement thermique utilisés dans une installation de galvanisation par trempe à chaud continue pendant ledit traitement thermique de ladite bande caractérisé en ce qu'on refroidit lesdits cylindres de foyer par une circulation d'eau. 2. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'on refroidit lesdits cylindres de foyer de façon que leur température ne dépasse pas 2000C. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit four de traitement thermique est du type non-oxydant. 4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit four de traitement thermique est du type réducteur. 5. Installation de galvanisation par trempe à chaud continue dans laquelle chacun desdits cylindres de foyer est monté dans un four de traitement thermique caractérisée en ce que lesdits cylindres sont creux et comportent une chemise dans laquelle un trajet de circulation pour l'eau de refroidissement est formé par un tablier en spirale ou hélicoldal.