Brevet FR2308695A1 — publié le 19761119

La présente invention a pour objet un procédé d'essuyage continu dtun objet métallique, par exemple un tube, un fil, un treillis en acier, revêtu d'un métal d'enrobage, tel que le zinc, l1aluminium, l'étain, dans lequel le fil ou analogue, défilant à vitesse constante, est d'abord immergé dans un bain dudit métal d'enrobage en fusion, puis traverse, dans le sens ascendant, à la sortie dudit bain, une masse compacte dtun matériau granulaire, inerte vis-à-vis du métal d'enrobage et parcourue,également dans le sens ascendant,par un courant de fluide gazeux réducteur. On connaît des procédés de revetement d'objets métalliques, en particulier des procédés de galvanisation de fils d'acier, dans lesquels le fil traverse, à la sortie du bain de zinc en fusion, un lit de gravier, logé dans une chambre d'essuyage, le fluide gazeux réducteur étant constitué par un mélange de gaz de four à coke et de sulfure d'hydrogène.Ce fluide est injecté, après avoir été simplement préchauffé par contact avec les parois de chambre, à la partie inférieure du lit de gravier, son débit étant juste suffisant pour assurer l'évacuation de 11 air. Un tel procédé est décrit par le brevet américain 3 738 861 c Dans ces procédés connus, ce sont en fait les conditions d'essuyage à la sortie du bain d'enrobage, telles qu'elles sont actuellement réalisées, qui limitent la vitesse de défilement du fil, laquelle ne peut pratiquement dépasser 40 m à la minute. Toute augmentation de cette vitesse se heurte en effet à des irrégularités d'épaisseurs importantes.Les autres organes des installations étant susceptibles de supporter des vitesses de défilement beaucoup plus élevées il en résulte que l'essuyage est la cause d'une mauvaise utilisation de ces installations et par conséquent d'une perte considérable de rendement Par ailleurs ces procédés connus conduisent à des couches de zinc présentant une épaisseur moyenne relativement importante, au-dessous de laquelle il est pratiquement impossible de descendre. En d'autres termes, l'épaisseur du revêtement est difficilement maîtrisable0 La présente invention a pour but de pallier les inconvénients susmentionnés des procédés connus. Ce but est atteint selon l'invention par le fait que le fluide réducteur précité estoenstitué essentiellement par les gaz résiduaires de combustion incomplète dans l'air ou dans ltoxygène d'un hydrocarbure, ledit fluide étant introduit dans la masse de matériau granulaire à une tempé rature supérieure à 4000C L'expérience a montré que l'utilisation d'un tel fluide réducteur dans de telles conditions de température permet d'atteindre des vitesses de défilement du fil très supérieures à celles atteintes par les procédés antérieurs sans que ces vitesses élevées entraînent des irrégularités importantes d'épaisseur de la couche0 L'expérience a montré également que l'épaisseur moyenne de la couche obtenue était fonction de la température du fluide réducteur laquelle peut être choisie dans la gamme sus indiquée, ainsi que la pression dudit fluide et de la vitesse à laquelle il parcourt la masse granulaire0 En d'autres termes, le procédé permet une meilleure maîtrise de l'épaisseur de la couche. Selon une autre caractéristique de l'invention, le métal d'enrobage est constitué par du zinc et la température du gaz réducteur est comprise entre 400 et 6500C, Selon une autre caractéristique de l'invention le fluide réducteur précité est formé des gaz résiduaires de la combustion incomplète du propane dans l'air. Selon encore une autre caractéristique de 11 invention, le fluide gazeux est délivré sous une pression constante comprise entre 0,500 et 5 barse Toujours selon l'invention2 le fluide gazeux précité parcourt le matériau granulaire à une vitesse constante comprise entre 40 et 50 4 mon. Il a été constaté en effet que la pression sous laquelle le fluide est délivré au matériau granulaire et la vitesse à laquelle il parcourt ce matériau ont une influence sensible sur la qualité du revêtement et son épaisseur et les gammes précitées se sont révélées comme étant les plus avantageuses. L'invention vise également, à titre de produits industriels nouveaux, les produits enrobés obtenus par le procédé précité. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre. Le dessin unique annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, montre de façon schématique et partielle, un dispositif pour la mise en oeuvre de l'invention. En se référant à ce dessin qui représente la galvanisation d'un fil d'acier, le fil 1 est immergé dans un bain de métal d'enrobage en fusion 2, constitué par du zinc, contenu dans un récipient 3. Un dispositif d'essuyage, désigné d'une façon générale par 4, est disposé au-dessus du bain 2, ce dispositif étant constitué par une enceinte cylindrique ou cheminée 5 faite de préférence en un matériau thermo-isolant ou recouverte, sur sa périphérie, d'un calorifugeage. La cheminée 5 est remplie dtun matériau granulaire d'essuyage 6 constitué par exemple par une masse de particules de coke de tourbe. Elle est munie en outre, à sa partie inférieure, d'un orifice 7, relié par l'intermédiaire d'une tubulure 8, à un générateur de gaz chauds sous pression 9, de type connu, et décrit dans les brevets français 2 045 113 et 2 092 157, ctest-à-dire un brdleur alimenté par un mélange de gaz combustible et de gaz comburant avec une proportion de gaz comburant inférieure à celle nécessaire à une combustion complète, de sorte qu'il délivre, à sa sortie, des fumées résiduaires de combustion dudit gaz et un excès de ce gaz.Le gaz combustible peut etre un carbure d'hydrogène tel que le propane et le gaz comburant peut être constitué par de l'air ordinaire, de l'air suroxygéné ou de l'oxygène Le générateur 9 étant alimenté par un mélange d'hydrocarbure, par exemple de propane et d'air, délivre, à sa sortie, un fluide gazeux réducteur constitué par les fumées résiduaires de combustion de l'hydrocarbure,par de l'hydrocarbure en excès et par de l'hydrogène. Ce fluide gazeux est dé livré, à la sortie du générateur, sous une pression constante entre 0,5 et 5 bars au dessus de la pression atnosphérique, choisie de préférence de l'ordre de 1 bar, et à une température comprise entre 400 et 6500C, ce qui correspond à des températures, à l'intérieur de la chambre de combustion du générateur, comprises entre 880 et 11000C.Ce fluide gazeux est envoyé dans la cheminée 5 par l'interaédiaire de la tubulure 8 et de l'orifice 7, il parcourt alors, de bas en haut, le matériau granulaire 6 avec une vitesse comprise entre 40 et 50 mètres par minute et s'échappe à la partie supérieure dudit matériau où il peut d'ailleurs être enflaaé. Le dispositif selon l'invention permet d'obtenir des vitesses de défilant du fil de 110 êtres par minute, donc nettement supérieures aux vitesses de défilement autorisées par les procédés antérieurement connus, tout en améliorant l'aspect extérieur du fil et en obtenant une grande précision de l'épaisseur de la couche d'enrobage. Différents essais ont été effectués pour déterminer le poids de zinc déposé lors d'une galvanisation, sur un fil métallique, en fonction de la texpérature du gaz réducteur. Ces essais ont été effectués dans les conditions suivantes : le fil à galvaniser était un fil d'acier ayant un diamètre de 1,92 r et était entraîné à une vitesse de défilement uniforme de 110 Mètres à la minute ; le bain de zinc en fusion étant à une température de 455 C ; le matériau granulaire d'essuyage était constitué par une masse de particules de coke de tourbe ayant une hauteur de 300 a à la partie supérieure de laquelle était exercée une pression verticale de 25 vci2 ; le générateur de gaz chaud était alimenté en oxygène, propane, air pire et air secondaire avec des débits respectifs de 3,7 m3/heure, 1,57 s3/heure, 7,7 s3/heure et 5,7 m3/heure et le fluide ,délivré par ledit générateur sous une pression de 1 bar,parcourait le matériau granulaire avec une vitesse de 43 'lin. Les résultats de ces essais ont e été les suivants t Température gaz réducteur ( C) : 400 : 580 : 630 s 650 ! Poids zinc (g/m2) : 360 : 320 : 309 : 305 On voit que le poids de zinc par mètre carré, donc l'épaisseur de la couche de revêtement diminue quand la température du gaz réducteur augmente. Le procédé selon l'invention est applicable à la galvanisation, l'aluminages liétaiflage à chaud de fils, feuillards, tubes, treillis, grillages métalliques. On pourrait apporter au mode de réalisation décrit de nombreuses variantes sans pour autant sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. - Procédé d'essuyage continu d'un objet métallique, par exemple un fil, feuillard, tube ou treillis en acier revêtu d'un métal d'enrobage, dans lequel ledit fil ou analogue, défilant à une vitesse constante, est d'abord immergé dans un bain dudit métal d'enrobage puis traverse, dans le sens ascendant, une chambre d'essuyage contenant une masse compacte d'un matériau granulaire inerte vis-à-vis du métal d'enrobage et parcourue, également dans le sens ascendant, par un fluide gazeux réducteur, caractérisé en ce que ledit fluide réducteur est constitué essentiellement par les gaz résiduaires de la combustion incomplète dans l'air ou l'oxygène, d'un hydrocarbure, ledit fluide étant, lorsqutil est introduit dans la masse de matériau granulaire, à une température supérieure à 4000Co 2. - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le métal d'enrobage est constitué par du zinc et la température du gaz réducteur comprise entre 400 et 6500C. 30 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le fluide réducteur précité est formé des gaz résiduaires de la combustion incomplète du propane dans l'aIr. 40 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le fluide gazeux est délivré sous une pression constante comprise entre 0,500 et 5 bars. 5. - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le fluide parcourt le matériau granulaire à une vitesse constante comprise entre 40 et 50 mètres par minutez 6e - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau granulaire précité est constitué par du coke de tourbe. 70 - A titre de produits industriels nouveaux les fils, feuillards tubes, treillis, etc. sont munis d'un revêtement obtenu par le procédé selon l'une des revendications 1 à 60