Brevet FR2236013A1 — publié le 19750131

Le secteur technique de ltinvention est celui de la galvanisation des t8les. Les tôles galvanisées présentent habituellement un aspect ayant une conRiguration en grandes "fleurs", à la surface de revêtement de zinc solidifié. Toutefois, il est fréquemment demandé aux galvaniseurs de fournir des tales sur lesquelles n'ap paraissent que des "fleurs" très petites, dont la taille est de l'ordre du millimètre, ce qui confère au revêtement un aspect semi-brillant. Cette apparence visuelle est accompagnée d'une beaucoup plus grande uniformité d'épaisseur de la couche de zinc de revêtement. -Un tel aspect de reveotement est généralement obtenu sous l'effet d'une projection, sous forme pulvérisée, sur le zinc de revêtement encore liquide, après que la bande ait quitté le bain de galvanisation, d'une solution aqueuse d'un sel minéral se décomposant à température relativement basse, pulvérise à l'air ou b la --- vapeur d'eau, eu encore d'un mélange d'eau et d'air. Ces techniques connues offrent des inconvénients, notamment ceux de provoquer, dans les locaux de traitement, ltémission de grandes quantités de vapeur d t eau, de vapeurs de sels, produites au contact du revêtement de zinc, entratnant des sujétions d'évacuation et des corrosions de charpente; de meAme, des excès d'eau peuvent atteindre les bains de galvanisation et les organes de traitement qui les surmontent, principalement ceux qui assurent un essorage, et ceci est cause de la naissance de taches sur les produits élaborés. La présente invention a notamment pour but de remédier à de tels inconvénients tout en améliorant la qualité des produits obtenus, ctest-à-dire des revêtements présentant ce qu'il est convenu de dénommer un nminifleurage". L'invention comprend à cet effet un procédé de traitement de revetements de zinc sur un support, consistant à y proJeter une substance pulvérulente capable de subir une transformation thermique au contact du zinc de revêtement liquide, transformation appartenant à un groupe qui comprend au moins une fusion et une décomposition. I1 peut s'agir en effet d'une substance telle que le zinc en poudre, créateur au contact du zinc liquide du revêtement, en cours de solidification, de germes cristallins extrsmement nombreux, de sorte que ces nombreux germes déterminent la naissance de cristaux en grand nombre, qui ne peuvent donc atteindre qu'unie taille très faible. La projection peut être réalisée au moyen d'un gaz qui sert ainsi de véhicule. I1 y a intérêt à éviter un épandage de poudre et à récupérer l'important surplus de cette dernière, qui a échappé à la prise par le revetement. Cette récupération peut être assurée par une reprise de part et d'autre du flux de projection. Ceci peut titre assuré par réaspiration du véhicule gazeux0 Cette récupération peut accompagner d'un recyclage et de ladite poudre et du flux gazeux, aussi bien que d'une extraction de la poudre du flux- galeux Peuvent aussi tre utilisés comme substances pulvérulentes des poudres de sels se décomposant au-dessous de la tei- pérature de fusion du zinc, notamment bi-carbonate de sodium, sulfate d'ammonium, qui répondent à cette condition et sont des amorces de cristallisation du zinc liquide de revêtement en cours de refroidissement. Bien entendu, la projection est réalisée de façon que la couche de zinc de revêtement soit atteinte uniformément. Cette projection peut être combinée notamment à un essorage par voie pneumatique ou un système de refroidissement, à la sortie du bain de zinc. L'invention comprend également les installations permettant la mise en oeuvre d'un tel procédé, installations dans lesquelles un ventilateur entratne un soufflage d'air et depoudre, introduite dans l'aspiration dudit ventilateur, dans une tuyère de projection vers la surface d t un recouvrement en zinc encore liquide d'une tale en défilement devant ladite tuyère, à la sortie d'un bain de zalvanisation. ladite tuvère étant entourde d'orifices l'air de soufflage et de réaspiration qui ramènent/le surplus de poudre et d'air en retour vers ladite aspiration. Ce retour traverse un échangeur, de refroidissement par exemple. Dans un tel appareillage, la régularité de distribution de poudre est assurée par traversée de cloisons perforées, aussi bien au soufflage en amont de la tuyère qu'à la recirculation, en aval des orifices de réaspiration. Bien entendu, cet-appareillage comporte une trémie d'alimentation en poudre, conjuguée à un mécanisme doseur qui permet la fourniture de ladite poudre en fonction de la demande. On obtient par ces moyens, sans pollution, corrosions de charpentes dans les locaux de traitement ou défauts de fabrication, des tales dont le revetement de zinc offre la configuration souhaitée de minîfleurage et une qualitée améliorée, au minimum de frais. La description qui va suivre en regard des dessins annexés à titre d'exemples non limitatifs permettra de bien comprendre comment l'invention peut être mise en pratique. La figure 1 montre une perspective sehématique par tielle d'un tel agencement. La figure 2 montre un profil schématique avec coupe partielle des caissons de projection de poudre. L'appareillage représenté comprend un ventilateur 1 entratné par un moteur 2. L'aspiration 3 de ce ventilateur est réunie à un tube d'amenée 4 de poudre de zinc provenant d'une trémie 5 avec interposition d'un dispositif 6 de réglage du débit de poudre. Cette poudre est du zinc ayant une granulométrie de l'ordre de 20 t . Le refoulement 7 du ventilateur 1 est relié par une tubulure 8 à un caisson de soufflage 9. Ce caisson 9 est également chargé de la récupération des excès de poudre pro je- tée sur une bande de tsle 10 défilant en regard dudit caisson, tôle 10 recouverue d'une couche de zinc liquide, telle quelle émerge d'un bain de galvanisation, après passage éventuel dans un dispositif d'essorage, essorage pneumatique par exemple, ou dans un dispositif analogue. Ce caisson 9 peut également entre disposé, par rapport au traJet suivi par la bande 10, en amont d'un agencement de refroidissement aceéléré de la tale 10 et de son recouvrement métallique. Le caisson 9 peut votre pourvu, outre l'orifice 11 de soufflage de la suspension de poudre dans l'air mis en mouvement par le ventilateur, d'orifices 12, 13 de réaspiration d'excès de poudre, situés de part et d'autre de ltorifice 11 de soufflage. Ces erifiees 12, 13 sont reliés par des canalisations 14 et 15 à un branchement 16 sur un échangeur 17 refroidisseur, dont la sortie par un raccord 18 rejoint l'aspiration 3. Ce refroidisseur à parais est parcouru par un fluide de refroidissementy de l'eau par exemple. amené et évacué par des drisses 19 et 20 sur un ré- /circulation naturelle où forcée de l'air./ seau de canalisations;Il peut être egalement refroidi par une7 Un tel ensemble peut entre prévu, comme le montre la figure 2, de part et d'autre d'une tale 10, afin de pouvoir traiter simultanément les deux faces recouvertes de ladite tôle. Dans chaque caisson, est prévue une paroi antérieure 21 dans laquelle sont découpés les orifices 11, 12, 13 sous forme de fentes, orientées transversalement à la direction de défilement de la tale 10. Ces fentes peuvent dextre rectilignes si la présentation de la tôle est plane ou incurvées en fonction de la flèche transversale prise par ladite tale. Cette paroi est légèrement en retrait des bords 22 des parois formant les faces de caisson perpendiculaires au plan de la tôle 10, bords 22-approchés au plus près de ladite tale pour éviter au maximum les déperditions de poudre et d'air dans l'espace environnant. Les orifices en forme de fentes 12, 13 sont profilés par rabattement internes 23. L'orifice en fente 11 se raccorde à des parois profilée, s 24, 25 en forme de tuyère 26 qui débouche, avec interposition d'une paroi perforée 27 dans un distributeur 28 d'air et de poudre relié à la canalisation 8 précitée. u-dessus de la paroi 24, l'espace interne 29 du caisson est relié, avec interposition d'une cloison perforée 30 à un collecteur 31 de réaspiration qui communique avec la canalisation 14. Au-dessous de la paroi 25, l'orifice 13 communique avec l'espace interne 32 du caisson qui, par une cloison perforée 33, communique avec un collecteur 34 relié à la canalisation 15. Bien entendu, les deux espaces internes 29 et 32 du caisson pourraient communiquer entre eux par des liaisons extrêmes, entre les faces latérales du caisson et les taies de fermeture latérale de la tuyère 26, cas dans lequel la paroi perforée 30 et la canalisation 14 pourraient être supprimées, la réaspiration se faisant par le seul collecteur 34 au travers des perforations de la paroi 33. Le fonctionnement d'un tel appareillage est le suivant: Sous l'action de l'air mis en mouvement par le ventilateur 1, une quantité réglée par le distributeur 6 de poudre de zinc est mise en suspension dans l'air, est refoulée à la tuyère 26 sous forme de distribution homogène par la paroi perforée 27 sur toute la longueur de l'orifice 11 et cette poudre est projetée sur le revêtement de zinc liquide de la face en regard de la tale 10. Cette projection crée un très grand nombre d'amorces de formation de cristaux dans ce zinc liquide, donnant lieu à génération de cristaux en grand nombre dès que ce zinc liquide atteint, par refroidissement, la température de solidification. Ce nombre de germes élevé, dans le cas d'utilisation de poudre de zinc, est la cause de l'obtention du Umlnifleurage" souhaité. Le faible excès de poudre est repris, avec la quasi to talitre de ltair de suspension ----- projeté,-- par les fentes 12, 13 qui encadrent l'orifice il et est ramené, après passage dans le refroidisseur 17, à l'aspiration 3 du ventilateur. Le travail est ainsi exécuté en circuit fermé avec recyclage de l'air et récupération du faible excès de poudre, mettant ainsi l'installation à l'abri de tout soufflage intempestif et de tout empoussiérage inopportun en limitant au strict nécessaire les dépenses d'énergie et la consommation de poudre, tout en assurant un dosage efficace de la poudre distribuée. Bien entendu, l'organisation intérieure du caisson et des tubulures de connexion est telle qulaucune accumulation importante de poudre ne puisse s'y former, qui pourrait donner lieu à de brusques variations incontrôlables dans le débit de poudre. Il va de soi que, sans sortir du cadre de l'invention, on peut apporter des modifications aux phases de mise en oeuvre du procédé et aux formes d'exécution des dispositions ci-dessus décrites. C'est ainsi qu'au lieu de projeter de la fine poudre de zinc, la substance pulvérulente solide pourrait entre choisie dans une vaste catégorie de diverses matières capables de former des noyaux de cristallisation multiples dans le zinc de recouvrement encore liquide, par décomposition au contact de ce dernier notamment, à températures inférieures au point de fusion du zinc; de telles matières peuvent être notamment des sels solides d'ammonium, tel que le sulfate d'ammonium, ou encore le bicarbonate de sodium en fins cristaux, d'une granulométrie analogue à eelle qui a été ci-dessus mentionnée, eonditionnées par la nécessité d'une mise en suspension facile dans l'air de transport et absence de tendance à l'agglomération en amas inopportuns dans les espaces de circulation. La projection des poudres solides pourrait eAtre assurée autrement, avec un véhicule gazeux autre que air en cas de nécessité et même autrement que par voie pneumatique, notamment par des moyens mécaniques ou électriques, sous condition d'obtenir en permanence un dosage précis et une répartition uniforme sur la largeur et la longueur de la tôle en défilement comme cela est assuré par les cloisons perforées précitées qui régularisent en tous points les débits d'air et donc de poudre, et possibilité de récupération et de recyclage des excédents non retenus dans le revêtement, afin d'éviter des pertes et des empoussiérages correspondants. I1 est à remarquer enfin que la quantité de poudre nécessaire à la bonne marche de ce procédé est très faible. Avec un certain excédent, il est possible d'assurer un fonctionnement satisfaisant dans une large gamme deys productions à assurer par une ligne de galvanisation, en couplage éventuel avec un système d'essorage pneumatique, un système de refroidissement accéléré à la sortie du bain de galvanisation, ou les deux à la fois. - REVENDICATIONS 1. Procédé de traitement de revêtement de zinc sur un support, notamment dans une ligne de galvanisation de tôle, caractérisé par le fait que lton projette sur ledit revêtement encore à l'état liquide une substance solide pulvérulente,capable d'y faire nattre une cristallisation sous forme d'une grande quantité de petits cristaux à répartition uniforme. 2. Proeédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la substance solide est de la poudre de zinc. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le calibre des grains de zinc est de l'ordre de 20 4. Procédé selon la revendication I, caractérisé par le fait que ladite substance est un solide capable de décomposition à une température inférieure au point de fusion du zinc. 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé par le fait que ladite substance appartient à un groupe qui comprend au moins des sels d'ammonium, plus spécialement le sulfate et le bicarbonate de sodium. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que la projection de substance pulvE- rulente est réalisée par voie pneumatique. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que la projection est accompagnée dfune récupération en recyclage des excédents de poudre. 8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé par le fait que la récupération est assurée par vote pneumatique, de part et d'autre de la projection. 9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que la récupération et le recyclage d'excédents de substance pulvérulente sont accompagnés d'un traitement thermique, notamment refroidissement. 10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé par le fait que la manipulation pneumatique de ladite substance pulvérulente est faite par suspension dans de l'air comprimé et aspirés en circuit fermé. 11. Appareillage de mise en oeuvre d'un procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé par le fait qu'il comprend un ventilateur dont l'aspiration est reliée à un distributeur de poudre et dont le refoulement aboutit à une tuyère de projection orientée vers une bande de tôle à recouvrement de zinc encore à l'état liquide. 12. Appareillage selon la revendication 11, caractérisé par le fait que l'aspiration du ventilateur est reliée à des orifices de réaspiration voisins de ladite tuyère. 13. Appareillage selon la revendication 11 ou la revendication 12, caractérisé par le fait que les distributions à la tuyère et aux orifices de réaspiration comportent des cloisons perforées 14. Appareillage selon l'une quelconque des revendications 11 à 13, caractérisé par le fait que débouché de tuyère et orifices sont aménagés dans un caisson à bordure rapprochée dudit recouvrement au plus près, caisson relié par canalisation audit ventilateur et audit distributeur, les profils en long de débouché de tuyère et orifices étant conformés selon la flèche prise par la tôle en cours de défilement, 150 Appareillage selon l'une quelconque des revendications lî à 14, caractérisé par le fait que l'installation comporte un ensemble par face de tale.