Brevet FR2333866A1 — publié le 19770701

La présente invention est relative à une installation pour le recuit blanc de barres et tubes d'acier chrome-nickel ou d'acier au chrome, comportant un four à rouleaux et, à sa suite, un refroidisseur rapide, dans lesquels on entretient une atmosphère de gaz protecteur à forte proportion d'hydrogène. Dans le cas des aciers chrome-nickel, le recuit blanc ou recuit d'austenitisation est nécessaire pour obtenir une en sistance optimale à la corrosion. Si l'on effectue un tel recuit en présence d'air, il se produit une oxydation sélective du chrome qui a pour effet d'appauvrir la surface en chrome et donc de diminuer sa résistance à la corrosion. C'est pourquoi, actuelliement, on effectue le recuit dans une atmosphère d'un gaz de protection fortement reducteur, formé en majeure partie d'hydrogène. Dans les installations antérieures de recuit blanc des barres et tubes d'acier chrome-nickel ou d'acier au chrome, avant le four à recuire est seulement prevu un train de rouleaux d'alimentation, de même que la matiere, en sortant du refroidisseur rapide, arrive directement sur un train de rouleaux d'évacuation. Pour empêcher le plus possible le gaz protecteur de sortir par l'entrée du four à recuire et par la sortie du refroidisseur rapide, on prévoit des dispositifs d'étanchéité compliques, mais ceux-ci ne peuvent assurer que I'étanchéité du contour extérieur de la matière qui se déplace à travers l'installation.Malgré ces dispositifs d'étanchéité, lorsqu'il s'agit de tubes, le gaz protecteur peut donc s'échapper par l'intérieur de ceux-ci et il est évident que la perte de gaz protecteur qui en résulte augmente avec le diametre du tube. Ainsi, les installations actuelles ont une très grande consommation de gaz protecteur, qui suppose des générateurs de gaz protecteur de grandeur correspondante, augmentant les dépenses d'investissement. Jusqu'ici, étant donné la grande consommation d'hydrogène, on ne peut même pas effectuer économiquement le recuit blanc de tubes ayant un diamètre intérieur superieur à 100 mm. Ainsi, l'invention a pour but d'éliminer ces inconvénients et de fournir une installation du genre défini plus haut dans laquelle on obtienne une economie notable du gaz protecteur relativement coûteux, ainsi qu'une diminution des dépenses totales d'investissement, en ayant la possibilité d'effectuer economiqùement le recuit blanc de tubes ayant même un très grand diamètre intérieur. Selon l'invention, le problème est résolu par le fait qu'en amont du four à recuire, ainsi qu'en aval du refroidisseur rapide, est disposé un sas afférent connu en lui-même, pouvant être mis sous vide et être rempli du gaz protecteur ou d'azote et relié,respectivement au four à recuire et au refroidisseur rapide par une transition hermetique et par le fait que, de maniere en elle-même connue, un dispositif de circulation et de régénération du gaz protecteur recyclé est prévu. Le sas placé en amont du four à recuire n'a pas seulement pour but d'empêcher sûrement le gaz protecteur de sortir du four à recuire par l'entrée, mais il procure un autre avantage, à savoir qu'en faisant tout d'abord le vide on elimine l'oxygène atmosphérique et l'anhydride carbonique présents à l'i-nterieur du tube, ainsi que la vapeur d'eau adsorbe à la surface, de sorte qu'ensuite le four à recuire contient moins de constituants qui diminuent le potentiel rédox du gaz protecteur. Par le remplissage de gaz protecteur, on établit l'atmosphare qui règne dans le four même et il est ainsi possible que la matière à recuire passe du sas au four à recuire sans perte de gaz. On peut répéter le processus de mise sous vide et de remplissage pour améliorer l'effet.Une fois que la matière a recuire est arrivée dans le four, on referme la porte du sas du côté du four, on fait à nouveau le vide dans le sas libéré et on le remplit d'azote de maniere à empêcher la formation de gaz tonna-nt par accès de l'air lors de l'introduction de la charge suivante. Ainsi, on améliore notablement la sécurité de fonctionnement relativement aux installations antérieures dans lesquelles de l1hydrogène sort continuellement à travers l'intérieur du tube. Dans le sas qui fait suite au refroidisseur rapide, grâce à l'aspiration de l'hydrogène et ensuite au remplissage d'azote, on obtient à nouveau la certitude qu'il ne puisse pas se former un mélange dangereux d'hydrogène et d'air lorsque cette charge sort de ce sas. Ainsi, les deux sas empêchent la perte de gaz protecteur, mais le potentiel rédox de ce gaz serait continuellement diminué par suite des impuretes entratnées par la matière à recuire et de la reaction sur la maçonnerie du four, et en tout cas par des fuites existant dans le four, de sorte que l'effet de recuit blanc serait compromis. Pour eviter cet inconvénient, on recycle donc le gaz protecteur et on le purifie continuellement dans le dispositif de régénération pour éliminer 02 > H20 et C02. Etant donné qu'il suffit d'ajouter de petites quantites de gaz frais au gaz protecteur recyclé et que la consommation de gaz protecteur dans les deux sas est également relativement faible, l'installation selon l'invention nécessite seulement un générateur de gaz protecteur relativement petit et d'autant moins coûteux, la différence de prix compensant largement les frais supplémentaires occasionnes par les deux sas. On connaît déjà des sas pouvant être mis sous vide, mais on ne les utilisait pas encore dans des installations de recuit blanc de barres et tubes d'acier chrome-nickel ou d'acier au chrome. I1 en est de meme pour le recyclage du gaz protecteur à l'hydrogene, appliqué par exemple dans la réduction de l'oxyde de tungstène, mais ou l'on ne prévoit pas de sas pouvant être mis sous vide. Un exemple d'exécution d'une installation selon l'invention est représenté schématiquement et simplement à titre d'exemple sur le dessin annexé. Un train de rouleaux non représenté -conduit à un sas 1 pouvant être mis sous vide et être rempli de gaz protecteur. Entre le four à recuire proprement dit 2 sous forme de four à rouleaux et le sas 1 est disposée une préchambre 3. Au four 2 fait suite un refroidisseur rapide 4 suivi d'une chambre de sortie 5 après laquelle est à nouveau disposé un sas 6 pouvant être mis sous vide et être rempli, tous les éléments 1 à 6 de l'installation comportant une transition hermétique. Le gaz protecteur est évacué à l'entrée de la préchambre 3 et passe par un refroidisseur 7 qui assure le refroidissement à la température ambiante. On a désigné par 8 un organe quelconque de transport de gaz qui refoule le gaz protecteur vers un catalyseur 9 au palladium où l'oxygène résiduel entraîné est éliminé. A la suite du catalyseur 9 vient une colonne 10 de tamis moléculaire qui sert à l'adsorption conjointe de C02 et H20. De la colonne 10 de tamis moleculaire part le tuyau allant à la région de sortie de la chambre de sortie 5, de sorte que le gaz protecteur s'écoule, dans l'installation de four elle-même, a contrecourant de la matière à recuire. L'addition de gaz frais a lieu par le tuyau 11. La préchambre 3 et la chambre de sortie 5 ne sont nécessaires que lorsque la matière se meut en continu a travers le four à recuire, tandis que dans les deux sas 1 et 6 s'effectue un travail discontinu. REVENDICATION Installation pour le recuit blanc de barres et tubes d'acier chrome-nickel ou d'acier au chrome, comportant un four à rouleaux et, à sa suite, un refroidisseur rapide, dans lesquels on entretient une atmosphère de gaz protecteur à forte proportion d'hydrogène, installation caractérisée par le fait qu'en amont du four a recuire, ainsi qu'en aval du refroidisseur rapide, est disposé un sas afférent connus en lui-meme pouvant être mis sous vide et être rempli du gaz protecteur ou d'azote et relié respectivement au four à recuire et au refroidisseur rapide par une transition hermétique et par le fait que, de manière en elle-meme connue, un dispositif de circulation et de régénération du gaz protecteur recyclé est prévu.