Brevet FR2308694A1 — publié le 19761119

L'invention est relative à un appareil de galvanisation à chaud d'objets métalliques comportant une cuve à double paroi en tôle d'acier composée d'une cuve intérieure et d'une cuve extérieure, dont la cuve intérieure est remplie de zinc fondu, l'espace entre cuve intérieure et cuve extérieure étant rempli d'un véhicule de chaleur liquide et inerte, la cuve extérieure étant chauffée par des brûleurs, des agencements directeurs étant prévus dans l'espace entre cuve intérieure et cuve extérieure pour la constitution d'un écoulement de thermosiphon. Des appareils du genre ci-dessus sont connus par le brevet allemand nO 898 703. Avec ces appareils, on évite la formation de zinc dit dur qui se produit dans les cuves à simple paroi ; la longévité dlune cuve à double paroi dépasse notablement celle d'une cuve à simple paroi, en particulier à cause de l'écoulement de thermosiphon favorisée par les agencements directeurs. Cependant, on observe des inconvénients, plus précisément lorsqu'on exige de 11 appareil un très grand rendement de galvanisation qui doit finalement être assuré grâce aux brûleurs. Ra pareil cas, on constate une distribution peu homogène de température et des surchauffes aussi bien de la cuve extérieure que de la cuve intérieure, dans la région d'action des brûleurs. Cela peut conduire dans certaines régions de la cuve intérieure à des formations gênantes de zinc dur, mais il en résulte aussi une destruction prématurée de la cuve extérieure, d'autant plus que par suite du travail par équipes et des journées perdues, des actions thermiques variables sont inévitables. On y remédie en augmentant l'épaisseur de paroi des cuves dans les appareils destinés à de grands rendements de galvanisation, de manière à augmenter la longévité. Toutefois, le succès n'est pas obtenu dans tous les cas, ni de façon reproductible. L'invention a pour but de fournir un appareil de galvanisation à chaud qui puisse être équipé de cuves en tôle d'acier mince, même lorsqu'il est conçu pour de très grands rendements de galvanisation. En partant d'un appareil du genre défini plus haut, un mode d'exécution de l'invention réside dans le fait que pour chaque brûleur est prévu un agencement directeur dirigé parallèlement aux parois latérales de la cuve à double paroi, I1 est particulièrement avantageux que les brûleurs soient approximative ment centrés sur les agencements directeurs. Selon un mode d'exécution (le l'invention, plusieurs brûleurs sont superposés le long d'une paroi latérale de la-cuve à double paroi et dans la région de chaque brûleur est prévu un agencement directeur dirigé transversalement à la paroi latérale. En pareil cas, il est avantageux que les agencements directeurs soient disposés longitudinalement au dessus de chaque brûleur. Selon une variante préférentielle de ce mode d'exécution, l'agencement directeur part de la paroi intérieure de la cuve extérieure et s'avance dans l'espace entre la cuve intérieure et la cuve extérieure. Dans l'appareil selon l'invention, l'espace entre la cuve intérieure et la cuve extérieure constitue un échangeur de chaleur à thermosiphon avec écoulement ascendant le long de la paroi intérieure de la cuve extérieure et écoulement descendant le long de la paroi extérieure de la cuve intérieure. On considère ici comme un échangeur de chaleur à thermosiphon le récipient formé par les parois latérales de la cuve intérieure et de la cuve extérieure et dans lequel, à cause de l'apport de chaleur par les brûleurs, il se produit une circulation intense du véhicule de chaleur inerte liquide avec le sens d'écoulement indiqué. Par une dissipation de chaleur par convection, on évite toute surchauffe en particulier dans la région des brûleurs. Le véhicule de chaleur peut être avantageusement le plomb fondu. Dans le cas où plusieurs brûleurs sont superposés le long de chaque paroi latérale et où un agencement directeur est placé transversalement à la paroi latérale dans la région de chaque brûleur, le courant ascendant de véhicule de chaleur liquide est soumis à une déviation en cascade. Cela assure dans toutes les conditions de fonctionnement 1'écoulement de thermosiphon qui a lieu sous l'influence des différences thermodynamiques de potentiel. En outre, dans tous les modes d'exécution indiqués ci-dessus, on peut prévoir des chicanes qui superposent à l'écoulement de thermosiphon une turbulence isotrope aussi homogène que possible.Comme chicanes, on peut envisager par exemple des grilles de turbulences, etc.0. Les agencements directeurs et les grilles de turbulences sont, de préférence, formés d'un matériau non métallique, par exemple céramique,pour éviter la formation d'un pont de chaleur. L' écoulement dépend de la viscosité du véhicule de chaleur inerte liquide. Si l'on travaille par exemple avec du plomb fondu, un espace 8 à 10 cm entre les cuves intérieure et extérieure est avantageux pour causer l'apparition de forces d'origine thermodynamique qui surmontent la viscosité et conduisent à l'écoulement de thermosiphon décrit. Un autre avantage de 1' appareil selon l'invention réside dans le fait que l'on peut se passer de soutenir latéralement les parois de la cuve. La cuve intérieure ne subit pratiquement plus d'efforts de bombement, la cuve intérieure garde sa stabilité de forme ç âce à un refroidissement intense. On explique plus précisément l'invention ci-après à propos de deux exemples d'exécution représentés schématiquement par les dessins sur lesquels la figure 1 est une coupe verticale d'un appareil selon l'invention, avec un détail agrandi la figure 2 montre un autre mode d'exécution de 1 in- vention, également avec un détail agrandi. L'appareil représenté par les dessins sert à galvaniser à chaud des objets métalliques, en particulier des fils et des rubans. I1 comprend dans les deux cas un four 1 muni de brûleurs 2 et de carneaux 3 ainsi qu'une cuve à double paroi 4, 2 en t8le d'acier, insérée dans la cavité du four, destinée à contenir du zinc fondu 6 et dont les parois latérales subissent l'action des brûleurs 2. Dans l'espace formé par la cuve intérieure 4 et la cuve extérieure 5 se trouve un véhicule de chaleur liquide inerte 1, de préférence formé de plomb fondu. Dans le mode d'exécution de la figure 1, il existe des agencements directeurs 9 situés à peu près au milieu de l'espace formé par la cuve intérieure 4 et la cuve extérieure 5 et dirigés parallèlement aux parois latérales. Les brûleurs 2 sont centrés sur les agencements directeurs 9. Dans cette disposition, il se constitue un écoulement de thermosiphon indiqué par les flèches et qui empoche un échauffement local des parois de la cuve, en particulier dans la région des brûleurs 2. Dans le détail agrandi de la figure 1 est prévue une grille d' écoulement 12 disposée dans 1' écoulement ascendant à l'extrémité supérieure de l'agen- cement directeur 9. De cette manière, à l'écoulement de circulation 11 se superpose une turbulence isotrope 13 aussi homogène que possible. Dans le mode d'exécution de la figure 2, les agencements directeurs 10 sont montés perpendiculairement sur la paroi intérieure de la cuve extérieure 5 et s'avancent dans l'espace entre la cuve extérieure 5 et la cuve intérieure 4 dans une mesure telle qu1il peut se constituer un écoulement en cascade indiqué par des flèches 11. Dans cet appareil, les brûleurs 2 sont situés en dessous des agencements directeurs 10. Grâce à la disposition d'ensemble d'agencements directeurs 10 dirigés transversalement et de brûleurs 2, dans cet exemple d'exécution, un fonctionnement fiable et avec ménagement est assuré, même dans des conditions extrêmes. REVENDICATIONS 1. Appareil de galvanisation à chaud d'objets métalliques comportant une cuve à double paroi en tôle d'acier composée d'une cuve intérieure et d'une cuve extérieure, dont la cuve intérieure est remplie de zinc fondu, l'espace entre cuve intérieure et cuve extérieure étant rempli d'un véhicule de chaleur liquide et inerte, la cuve extérieure étant chauffée par des brûleurs, des agencements directeurs étant prévus dans l'espace entre cuve intérieure et cuve extérieure pour la constitution d'un écoulement de thermosiphon, appareil caractérisé par le fait que pour chaque brûleur est prévu un agencement directeur dirigé parallèlement aux parois latérales de la cuve à double paroi. 2. Appareil de galvanisation à chaud d'objets métalliques comportant une cuve à double paroi en tôle d'acier composée d'une cuve intérieure et d'une cuve extérieure, dont la cuve intérieure est rempliede zinc fondu, l'espace entre cuve intérieure et cuve extérieure étant rempli d'un véhicule de chaleur liquide et inerte, la cuve extérieure étant chauffée par des brûleurs, des agencements directeurs etant prévus dans l'espace entre cuve intérieure et cuve extérieure pour la constitution d'un écoulement de thermosiphon, appareil caractérisé par le fait que plusieurs brûleurs sont superposés le long d'une paroi latérale de la cuve à double paroi et que dans la région de chaque brûleur est prévu un agencement directeur dirigé transversalement à la paroi latérale. 3. Appareil selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les brûleurs sont approximativement centrés sur les agencements directeurs. 4. Appareil selon la revendication 2, caractérisé par le fait que les agencements directeurs sont disposés longitudinalement au(lessus de chaque brûleur. 5. Appareil selon la revendication 4, caractérisé par le fait que les agencements directeurs partent de la paroi intérieure de la cuve extérieure et s'avancent dans l'espace entre la cuve intérieure et la cuve extérieure. 6. Appareil selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait qu'il comporte des chicanes qui superposent à l'écoulement de thermosiphon une turbulence isotrope aussi homogène que possible.