Brevet FR2291274A1 — publié le 19760611

L'invention a trait, d'une part, à un procédé de laminage en particulier de fer plat et, d'autre part, à une installation pour l'application de ce procédé. Le laminage consiste à déformer et allonger un lingot ou un demi-produit porté à la température de laminage, de l'ordre de 1200 degrés Celsius, entre deux cylindres tournant en sens inverse. Cette déformation est poursuivie par des passages successifs, soit entre les memes cylindres, soit dans une succession de paires de cylindres. Le plus souvent, les laminoirs reçoivent de l'acié- rie un lingot qui, pour des raisons de prix de revient aussi bien que de capacité de production à l'aciérie et aux laminoirs, est aussi gros que possible. Tel qu'il sort'de l'aciérie, le lingot se trouve dans un état cristallin et sous une forme extérieure telle que son utilisation immédiate est pratiquement impossible. En général, on lui fait subir, à chaud, un minimum de déformation (corroyage) pour, d'une part, modifier profondément sa texture interne et, d'autre part, l'amener à une section se rapprochant le plus possible de sa forme finale sans enlèvement de métal. On a réalisé des trains de laminoirs dont la classification se fait par diamètre, par destination, par disposition des cylindres dans les cages et par disposition générale des cages. Il s'avère necessaire de réchauffer à température correcte et uniforme les biellettes pour le dégrossissage des lingots en provenance de l'aciérie. Toutefois, le laminage à chaud en particulier pour les fers plats présente plusieurs inconvénients. En premier lieu, ltensemble d'un laminoir est très complexe, ce qui nécessite des frais d'investissement et d'entretien très élevés provoquant par voie de conséquence un prix de revient important qui ne peut être compensé que par un rendement élevé. Ce rendement entraîne forcément une usure prématurée des laminoirs. De plus, pour un changement de section des fers plats, il faut prévoir un laps de temps relativement long, ce qui provoque la diminution du rendement tant recherché de l'installation. On connaît également un procédé de laminage à froid. Le cycle des opérations successives est le suivant : décapage, laminage proprement dit, dégraissage éventuel, recuit en atmosphère contrôlée, écrouissage superficiel et parachevement en particulier refendage en rouleaux ou en feuilles. Toutefois, ce procédé de laminage à froid n'est utilisé que pour les bandes d'épaisseur inférieure à 1,2 millimètres. En effet, il n'lest pas possible, par laminage à chaud, de descendre en dessous de cette épaisseur parce que la bande amincie se refroidit de plus en plus vite et que l'effort exercé sur les cylindres ne permet plus d'obtenir des épaisseurs régulières au-dessous de la température de 800 degrés Celsius environ.Après laminage, la bobine de largeur normale est refendue, sur une longueur de plusieurs çentaines de mètres, en plusieurs autres bobines de largeur moindre, qu'il ne serait pas rentable d'obtenir direc tement de laminage. a présente invention a pour but de fournir un procédé de laminage à froid selon lequel on transforme du fil de fer rond en fer plat à l'aide d'une installation simplifiée, ce qui permet de diminuer très sensiblement le prix de revient du fer plat. Par ailleurs, la surface du fer plat laminé à froid présente un aspect meilleur que la surface du fer plat obtenu par laminage à chaud. De même, on affine le grain du métal, ce qui permet d'obtenir du fer plat de meilleure qualité. De plus, en raison de la simplicité de l'installation, on peut procéder à un changement rapide d'une section de fer plat à une autre section alors que dans le caa d1un laminage à chaud, ce changement de se-ction est très difficile et nécessite un laps de temps très long. Un autre avantage du procédé conforme à l'invention réside dans le fait que l'on peut économiser de l'énergie pour le recuit, cette économie de thermies pouvant atteindre un taux important du fait que par suite de l'écrasement, le fer, avant son intromission dans le four de recuit, a déjà une certaine température de l'ordre de 200 degrés Celsius. En fonctionnant en marche continue, on augmente le rendement de l'installation car il est inutile de procéder au recuit des fers plats froids, ce recuit nécessitant une température de l'ordre de 800 à 830 degrés Celsius. A cet effet, l'invention concerne un procédé de laminage du fer plat caractérisé en ce que l'on transforme en marche continue du fil rond, en provenance d'un laminoir à chaud, en fer plat par un laminage à froid constitué successivement d'une phase de déroulement de la couronne de fil rond, d'un décalaminage mécanique entre des galets, d'un premier laminage par l'-intermédiaire d'une cage universelle pour l'écrasement du fil rond, d'un second laminage à débit supérieur au premier laminage pour provoquer un étirement sur le fer plat en cours de formation et réaliser un préchauffage d'un recuit réalisé immédiatement après le second laminage pour profiter de l'échauffement du métal dû à sa transiorma- tion, d'un troisième laminage et d'une mise en longueur variable en fonction de l'utilisation ultérieure du fer plat. L'invention concerne également une installation pour l'application du procédé caractérisée en ce qu'elle comporte un dévidoir double pourvu d'au moins une couronne deuil rond en phase d'attente, un redresseur de spires, un dispositif de décalaminage mécanique à galets, une première cage universelle pour la formation des deux faces et des deux chants du fer plat, une seconde cage pour l'éti- rement du fer plat, un compensateur de vitesse assurant une vitesse d'avance constante du fer plat à travers un.four-pour le recuit, une troisième cage duo, une cisaille et un dispositif règlable de mise en longueur du fer plat. L'invention sera bien comprise en se référant à la description suivante faite à titre d'exemple non limitatif et au dessin annexé dans lequel - la figure unique est un schéma synoptique de l'installation permettant un laminage à froid des fers plats. L'installation comporte un dévidoir double 1. Celui-ci est constitué d'un plateau tournant 2, mobile en rotation autour d'un axe d'articulation 3, et de deux axes verticaux 4 et 5. Sur le premier axe 4 est enfilée au moins une couronne de fil rond 6. Cette couronne de fil rond 6 est en phase de déroulement. Sur le second axe 5 est enfilée au moins une couronne de fil rond 7 se trouvant en phase d'attente. Lorsque la couronne 6 est pratiquement déroulée, on soude bout à bout la fin 8 du fil rond de cette couronne au début 9 de la couronne en attente 7. Dans un premier temps, le fil rond suit un trajet hélicoïdal 10, mais il est nécessaire qu'il se déplace en un trajet rectiligne 11. A cet effet, on prévoit un redresseur de spires 12 placé pratiquement au-dessus du dévidoir double 1 et pivotant autour d'un axe d'articulation 13. Le fil rond, après passage à travers le redresseur de spires 12, est dirigé vers un dispositif de décalaminage mécanique 14 constitué de galets 15, 16 tournant autour d'axes d'articulation 17, 18 maintenus par un bâti 19. De là, le fil rond décalaminé est introduit dans une première cage universelle 20.Celle-ci comporte deux cylindres horizontaux 21, 22 maintenus par un bâti 23 et deux cylindres verticaux 24, 25 montés dans ce même bâti 23. Les cylindres 21, 22 et 24, 25 sont soumis à une vitesse de rotation donnée. Les cylindres horizontaux 21, 22 permettent le façonnage des deux faces du fer plat 26 et les cylindres verticaux 24, 25 le façonnage des deux chants de ce fer plat 26. De ce fait, on obtient directement des chants bombés sans aucune mise en forme. Après passage de la première cage universelle 20, le fer plat 26 traverse une seconde cage 27. Celle-ci conr porte deux cylindres horizontaux 28, 29 mobiles en rotation et maintenus par un bâti 30. La vitesse de rotation des cylindres horizontaux 28, 29 de la seconde cage 27 est supérieure à la vitesse de rotation des cylindres 21, 22 et 24, 25 de la première cage universelle 20.De ce fait, on provoque entre la première cage universelle 20 et la seconde cage 27 un étirement du fer plat 26. Après le passage des deux cages, le fer plat est écroui et il faut prévoir un recuit. On dispose un four de recuit 31 après la seconde cage 27. L'emplacement de ce four de recuit 31 est judicieusement choisi pour profiter d'un échauffement préalable du fer plat, échauffement du à la transformation du fil en fer plat. On peut considérer que la température atteinte avant l'intromission du fer plat dans le four. de recuit 31 est de l'ordre de 200 degrés Celsius. De ce fait, on peut réduire la longueur du four 31 par rapport à un four de recuit ordinaire et l'économie de thermies est fort appréciable. Toutefois, il est nécessaire que le temps de séjour du fer plat dans le four de recuit 31 soit toujours régulier. Il faut donc que la vitesse d'avance du fer plat 26 soit constante. A cet effet, on dispose entre la seconde cage 27 et le four 31 un compensateur de vi tesse 32.Celui-ci est constitué d'une poulie 33 pivotant autour d'un axe 34 mobile verticalement par coulissement dans une glissière 35. La poulie 33 est suspendue à un câble 36 s'enroulant partiellement autour -de deux poulies de renvoi 37, 38et pourvu, à son extrémité 39, d'un contrepoids 40. On prévoit à proximité de la sortie 41 du four 31 une troisième cage 42 comportant deux cylindres horizontaux 43, 44 montés dans un bâti 45. De là, le fer plat 36 est dirigé vers une table de mise en longueur 46 pourvu d'une butée règlable 47. Cette butée 47 commande une cisaille 48 placée entre la troisième cage 42 et la table 46. Les fers plats d'une meme longueur sont liés en botte pour etre dirigés soit vers une zone de stockage, soit vers une zone d'utilisation 49. Bien que l'invention ait été décrite à propos d'une forme de réalisation particulière, il est bien entendu qu'elle n'y est nullement limitée et qu'on peut y apporter diverses modifications de formes, de matériaux et de combinaisons de ces divers éléments, sans pour celà s'éloigner du cadre et de l'esprit de l'invention. Revendications 1) Procédé de laminage du fer plat caractérisé en ce que l'on transforme en marche continue du fil rond, en provenance d'un laminoir à chaud, en fer plat par un laminage à froid constitué successivement d'une phase de déroulement de la couronne de fil rond, d'un décalaminage mécanique entre des galets, d'un premier laminage par l'intermédiaire d'une cage universelle pour l'écrase- ment du fil rond, d'un second laminage à débit supérieur au premier laminage pour provoquer un étirement sur le fer plat en cours de formation et réaliser un préchauffage, d'un recuit réalisé immédiatement après le second laminage pour profiter. de l'échauffemetrtIu métal dû à sa transformation, d'un troisième laminage et d'une mise en longueur variable en fonction de l'utilisation ultérieure du fer plat. 2) Installation pour l'application du procédé selon la revendication 1 caractérisée en ce qu'elle comporte un dévidoir double 1 pourvu d'au moins une couronne de fil rond en cours de déroulement 6 et d'au moins une couronne de fil rond en phase d'attente 7, un redresseur de spires 12, un dispositif de décalaminage mécanique 14 à galets 15, 16, une première cage universelle 20 pour la formation des -deux faces et des deux chants du fer plat 26, une seconde cage 27 pour lfétirement du fer plat 26, un compensateur de vitesse 32 assurant une vitesse d'avance constante du fer plat 26 à travers un four pour le recuit 31, une troisième cage duo 42, une cisaille 48 et un dispositif réglable 47 de mise en longueur du fer plat 26. 3) Installation selon la revendication 2 caractérisée en ce que le dévidoir double 1 comporte deux axes verticaux 4 et 5 montés sur un plateau tournant 2 mobile en rotation autour d'un axe d'articulation 3, sur le premier axe 4 étant enfilée une couronne de fil rond 6 en phase de déroulement dont la fin 8 est soudée bout à bout au début 9 d'une couronne de fil rond 7 en phase d'attente enfilée sur le second axe 5. 4) Installation selon la revendication 2 caractérisée en ce que la pre mière cage universelle 20 comporte deux cylindres horizontaux 21, 22 pour le façonnage des deux faces du fer plat 26 et deux cylindres verticaux 24, 25 pour le façonnage des deux chants du fer plat 26, ces cylindres montés dans un bâti 23 étant soumis à un mouvement de rotation à une vitesse donnée, que la seconde cage 27 comporte deux cylindres horizontaux 28, 29 montés dans un bâti 30 et dont la vitesse de rotation est supérieure à la vitesse de rotation des cylindres 21, 22 et 24, 25 de la première cage universelle 20 et que la troi sième cage 42 comporte deux cylindres horizontaux 43, 44 montés dans un bâti 45. 5) Installation selon la revendication 2 caractérisée en ce que le eomr pensateur de vitesse 32 comporte une poulie 33 pivotant autour d'un axe 34 coulissant verticalement dans une glissière 35et coopérant avec un contrepoids 40-maintenu par un câble 36 s'enroulant partiellement autour de deux poulies de renvoi 37, 38. 6) Installation selon la revendication 2 caractérisée en ce que le four pour le recuit 31 comporte une longueur restreinte due au préchauffage du fer plat 26 provoqué par la transformation du métal. 7) Installation selon la revendication 2 caractérisée en ce que le dispositif réglable est une butée mobile 47 coulissant le long d'une table de mise en longueur 46 et coopérant avec la cisaille 48.