Brevet FR2289624A1 — publié le 19760528

L'invention se rapporte & un dispositif pour le traitement d'objets métalliques tubulaires par dépôt d'un métal ou d'un mélange de métaux et,plus particulièrement,quoique non exclusive lente la galvanisation de tubes nétalliquese Il est connu que pour favoriser la répartition de la couche de métal protecteur sur un objet métallique, il est nécessaire d'éviter l'oxydation de cette couche à la sortie du bain de létal protecteur fondu.Le moyen le plus employé consiste, comme décrit dans le brevet français 1.537.088 da Il Juillet 1967,à faire passer l'objet métallique sortant du bain de métal fondu, à travers une chambre dans laquelle règne une atmosphère neutre ou réduc- trice lais non oxydante. Ce procédé, utilisé avec satisfaction jusqu'à ce jour pour le traitement d'objets longs, tels que fils, feuillards, tôles ou grillages,n'a pas encore pu autre appliqué ai traitement des objets métalliques tubulaires,et plus partieulièrement, au traitement de la face intérieure de ces pièces tubulaires. De ce fait, ces pièces tubulaires sont traitées par le procédé traditionnel de trou- page,ce qui ne permet pas d'obtenir ne couche régulière de métal protecteur et, de plus, consomme une quantité plis importante de ce métal. La présente invention a pour but de fourmir un procédé et um dispositif qui permette d'appliquer le procédé de traitement avec émersion du bain sois atmosphère neutre ou réductrice aux objets métalliques tubulaires, de toute longueur, donc permettre d'obtenir, au moins à l'intérieur de ces objets, une couche régulière de métal protecteur et une réduction de la consommation de ce métal. Ce procédé consiste à extraire verticalement et & vitesse lente chacun des objets métalliques tubulaires du bain de métal fondu et à injecter dans chacun de ceux-ci,dès leur sortie du bain et pendant toute la durée de cette opération, un gaz neutre ou réducteur,mais non Oxydant, ou un mélange de ce gaz avec d'autres gaz ayant des propriétés de nature & améliorer la qualité et/ou l'aspect du métal ou du mélange de métaux protecteurs. De dispositif pour la lise en oeuvre de ce procédé est constitué par un puits vertical de séchage,par un puits vertical contenant un bain de métal fondu1 par un puits vertical contenant un liquide de refroidissement, par un support apte & laintenir une pluralité d'objets métalliques tubulaires disposés parall- lement les uns & a cdté des autres, par des moyens aptes à comuni- quer au support précité un mouvement de translation verticale dans les deux sens pour l'introduire ou l'extraire de l'un quelconque des puits,par des moyens aptes à communiquer au support précité un mouvement de translation horizontale dans les deux sens pour l'amener au-dessus de l'un ou l'autre des puits,et par des moyens reliés à une source de gaz neutre ou réducteur ,mais non oxydant,et comportant des buses d'injection aptes à pénétrer dans chacune des extrémités supérieures des obels métalliques tubulaires dès leur sortie du bain de métal en fusion. Ainsi,lorsque les objets métalliques tubulaires ont été trempés suffisamment longtemps dans le bain de métal fondu, le support qui les porte est animé d'un mouvement de déplacement vertical à faible vitesse qui entrasse leur émersion.Simultanément, les buses des moyens reliés à une source de gaz viennent en contact avec les extrémités des objets tubulaires métalliques émergeant du bain. Dès que les buses sont en contact avec les extrémités des objets tubulaires ,du gaz neutre pénètre dans la partie de celle-ci émergeant du bain et empêche ainsi toute formation d'oxyde du métal protecteur sur la face interne des objets métalliques tubulaires. 3ien entendu,lorsque l'extrémité inférieure de ces objets émerge à son tour du bain,l'injection de gaz est interrompue. La combinaison de l'extraction à vitesse lente et de l'injec- tion de gaz neutre à l'intérieur des objets métalliques tubulaires permet d'obtenir,à l'intérieur de ceux-ci,une couche protectrice d'épaisseur très régulière,don sans surépaisseur locale et ne présentant aucune oxydation. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui suit en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple non limitatif,une forme d'exécution du dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé: Figure 1 est une vue en coupe transversale montrant à échelle très réduite l'ensemble du dispositif, Figures 2 et 3 sont des vues partielles en coupe verticale du puits contenant le bain de métal fondu,respectivement dans la phase de traitement des objets métalliques tubulaires,et dans la phase d'extraction de ces objets0 Comme montré à la figure I,le dispositif selon l'invention, comporte un puits vertical 2 de séchage des objets métalliques avant traitement,un puits vertical 3 contenant un bain 4 de métal fondu,par exemple de zinc,et un puits vertical 5 contenant un liquide de refroidissement. Ces trois puits sont associés à un support désigné de façon générale par 6 apte à maintenir une pluralité d'objets métalliques et,en particulier,de tubes 7 disposés parallèlement les uns à coté des autres,et plus particulièrement verticalement. Le support 6 est relié à différents moyens non représentés aptes à lui communiquer,d'une part,un mouvement de translation verticale dans les deux sens schématisé par les flèches 8 de figure 2 pour l'introduire ou 11 extraire de l'un quelconque des puits 2,3 et 5 et,d'autre part,un mouvement de translation hori zontalédans les deux sens représenté schématiquement par les flèches 9 pour l'amener au-dessus de l'un ou l'autre des puits précités. Enfin,ce support comporte des moyens 10 reliés à une source de gaz neutre ou réducteur mais non oxydant,et comportant des buses d'injection 12 aptes à pénétrer dans chacune des extrémités supérieures des tubes 2. Dans la forme d'exécution représentée schématiquement aux figures 2 et 3,le support 6 est constitué par une colonne centrale 13 dont la partie inférieure est munie d'un plateau 14 comportant des perforations et apte à soutenir les extrémités inférieures des tubes 2 .L'extrémité supérieure de la colonne est raccordée par des moyens d'accouplement ou de liaison 15 à un bras 16 relié aux moyens aptes à communiquer des déplacements transversaux ,verti caux et horizontaux à l'ensemble du support. T cil lionne 13 porte également au moins deux plateaux de positionnement et de maintien 17 des tubes 2. Les moyens 10 portant les buses d'injection 12 sont constitués par un plateàu 18 monté coulissant sur l'extrémité supérieure de la colonne 13 et reliés à des moyens aptes à les déplacer verticalement dans les deux sens entre deux positions extrêmes:une position de repos montrée à la figure 2 dans laquelle les buses 12 sont éloignées des extrémités des tubes 7 et une position de travail,montrée à la figure 3,dans laquelle ces buses 12 pénètrent dans les extrémités des tubes 2. Lorsque les tubes 7 ont été immergés suffisamment longtemps dans le puits 3 contenant le bain 4 de métal fondu,le support 13 est déplacé verticalement vers le haut et à vitesse lente. Simultanément,le plateau 18 portant les buses d'injection 12 est déplia. cé verticalement vers le bas à la rencontre des extrémités des tubes 2 et de façon telle que les buses d'injection pénètrent dans ses extrémités dès que celles-ci émergent du niveau supérieur du bain 4. De la sorte,l'intérieur de la partie émergée de chaque tube 2 reçoit un courant de gaz neutre ou réducteur,mais non oxydantsqui empêche la formation d'oxyde et permet de régulariser la couche de métal protecteur déposée à l'intérieur de ce tubez Il est à noter que pendant toute la phase d'extraction des tubes 2 du puits 3,1'étanchéité vers le bas dru gaz contenu dans chaque tube est assurée par la face supérieure du bain 4 de métal fondu0 Lorsque l'ensemble du support est extrait du bain 4,il est amené avec les tubes qu'il porte dans le puits de refroidissement 50 Comme précisé plus en avant,la combinaison d'une extraction à vitesse lente,c'est-à-dire de l'ordre de 1 à 2 mètres par minute,avec l'injection de gaz dans l'intérieur des tubes ,permet d'obtenir une couche de métal protecteur très régulière et sans aucune surépaisseurO Le dispositif qui vient d'être décrit ci-dessus dans le cas de son application au traitement de tubes peut également être utilisé pour le traitement de toute autre pièce métallique tubulaire par dép8t d'un métal ou d'un mélange de métaux de protection,avec extraction sous atmosphère contrôlée composée d'un gaz neutre,réducteur mais non oxydant,ou d'un mélange de ce gaz avec d'autres gaz ayant des propriétés de nature à améliorer la qualité et/ou 11 aspect du métal ou du mélange de métaux protecteurs. -REVENDICATIONS 1-Procédé pour le traitement d'objets métalliques tubulaires par dépôt- d'un métal ou d'un mélange de métaux protecteurs,caractérisé en ce qu'il consiste â extraire verticalement et à vitesse lente chacun des objets métalliques tubulaires du bain de mé- tal fondu et à injecter dans chacun de ceux-ci ,dès leur aortie du bain et pendant toute la durée de cette opérationsun gaz neutre ou réducteur,mais non oxydant ou un mélange de ce gaz avec d'autres gaz ayant des propriétés de nature â améliorer la qualité et/ou l'aspect du métal ou du mélange de métaux protecteurs. 2-Dispositif pour la plis en oeuvre du procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il est constitué par un puits vertical de séchange, par un puits vertical contenant un bain de métal fondu, par un puits vertical contenant un liquide de refroidissement, par un support apte à maintenir une pluralité d'obJets métalliques tubulaires disposés parallèlement les uns à c8t des autres,par des moyens aptes à communiquer au support précité un mouvement de translation verticale dans les deux sens pour l'introduire ou l'extraire de l'un quelconque des puits, par des moyens aptes à communiquer au support précité un mouve- ment de translation horizontale dans les deux sens pour l'amener au-dessus de l'un ou l'autre des puits, et par des moyens reliés à une source de gaz neutre ou réducteur mais non oxydant et comportant des buses d'injection aptes à pénétrer dans chacune des extrémités supérieures des objets métalliques tubulaires dès leur sortie du bain de métal en fusion. 3-Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce que le support est constitué par une colonne centrale portant un plateau inférieur de soutien des extrémités des objets tubulaires et,au moins,deux plateaux intermédiaires de positionnement et de maintien de ces objets tubulaires0 4-Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 et 3,caractérisé en ce que les moyens reliés à une source de gaz sont constitués par un plateau portant des buses d'injection, monté coulissant sur le support des objets métalliques et relié à des moyens aptes à le déplacer verticalement dans les deux sens entre deux positions extrmes,respectivement,de repos dans laquelle il est éloigné des extrémités des objets tubulaires,et de travail dans laquelle ces buses d'injection sont introduites dans les extrémités précitées.