Brevet FR2415151A1 — publié le 19790817

L'invention a pour objet une installation pour le décapage acide de fil métallique comprenant une enceinte de décapage, qui comporte deux ouvertures d'extrémité, respectivement pour l'entrée et pour la sortie d'une pluralité de fils métalliques à traiter défilant en continu à travers l'enceinte. Dans les installations connues, l'enceinte de décapage est délimitée par des bacs de décapage qui sont recouverts de hottes généralement volumineuses pour évacuer les vapeurs acides hors des ateliers de traitement. Lesdites hottes, avec ou sans aspiration, qui évacuent plus ou moins mal les vapeurs acides à l'air libre, ntempêchent pas les vapeurs de se répandre dans l'atmosphère de l'atelier autour des bacs de décapage, rendant ainsi les conditions de travail désagréables, sans parler de l'action eorrosive sur les métaux et des dégâts pouvant être causés à l'environnement tant par le rejet dans l'atmosphère de vapeurs qui, à la sortie des tours de lavage prévues pour les neutraliser, conservent une certaine acidité, que par le rejet des eaux du lavage de neu tralisation qui sont elles-memes imparfaitement neutralisées ensuite. e La présente invention a pour but de prévenir tout dégagement dans l'atmosphère de vapeurs acides résultant du décapage des fils métalliques et propose à cet effet une installation du type mentionné, caractérisé en ce que les ouvertures d'entrée et de sortie de l'enceinte de décapage sont obturées chacune par au moins un rideau d'eau que traversent les fils. L'avantage principal de l'invention réside dans la suppression de tout dégagement de vapeurs acides lors des opérations de décapage des fils métalliques, ce qui permet de rendre les conditions de travail plus saines, tout en supprimant les corrosions acides des éléments métalliques environnants. Un autre avantage qui résulte de la simplicité des dispositifs de mise en oeuvre de l'invention réside dans la suppression des systèmes de captage, d'évacuation et de traitement des vapeurs acides dans des tours de lavage et de traitement des eaux de neutralisation des vapeurs acides, systèmes qui sont volumineux, lourds et onéreux à l'investissement, à l'exploitation et à lten- tretien. L'invention permet de n'utiliser qu'une simple couverture des bacs de décapage, par exemple sous-la forme d'un capot en chlorure de polyvinyle qui, étant de poids léger et de dimensions réduites, a un faible coût de réalisation, d'entretien et d'exploitation. L'invention permet une réduction de la consommation d'eau totale par tonne de fil traité, grâce - à la disparition des pertes d'eau par évaporation sous forme de vapeurs acides, - à la suppression de l'obligation de neutralisation des vapeurs acides dans des tours de lavage avant rejet dans l'atmosphère. Elle permet également une réduction significative de la consommation d'acide par tonne de fil traité, grâce à la suppression du dégagement des vapeurs acides. I'invention présente un intérêt particulier dans son application au traitement de fils d'acier ayant subi un traitement thermique de recuit, par un décapage dont le processus bien connu, destiné à rendre les surfaces des fils chimiquement propres pour permettre leur revetement par galvanisation, cuivrage, chromage, etc.,consiste à soumettre les fils sortant d'un four de recuit à une température comprise entre 550 et 6oo0c, à un refroidissement par immersion ou pulvérisation d'eau pour les amener à la température optimale de décapage, les fils étant ensuite décapés, à l'acide chlorhydrique par exemple, puis lavés à l'eau, par pulvérisation ou immersion, pour etre débarrassés de toute trace d'acide. Dans cette application l'invention tire parti de la présence des deux rideaux d'eau d'obturation pour donner à ces derniers les fonctions complémentaires respectives de refroidissement et de lavage des fils, fonctions qui, dans les installations connues, sont assumées, comme il a déjà été dit, par des dispositifs distincts d'immersion ou de pulvérisation, le cumul de ces trois fonctions se traduisant en fin de compte, contre toute attente, par une diminution de la consommation globale d'eau. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description et des figures où - la fig. 1 est une vue en couped'une installation de décapage suivant l'invention, avec bac d'acide; - la fig. 2 est une coupe suivant la ligne 2-2 de la figure 1; - les fig. 3 et 4 sont des vues de face de deux modes de réalisation d'une rampe de pulvérisation pour créer un rideau d'eau selon l'invention; - la fig. 5 est une vue de côté de la rampe de la figure 4; - la fig. 6 est une vue schématique de côté du mode de réalisation préférentiel des rideaux d'eau. L'installation représentée schématiquement à la figure 1 comprend trois bacs 4, 12, 15, disposés les uns à la suite des autres, au droit desquels des fils d'acier 1, sortant à environ 550-6000C d'un four de traitement thermique non représenté et Juxtaposés en formant une nappe, sont soumis respectivement à un refroidissement à l'eau, à un décapage par de l'acide chlorhydrique, et à un lavage å l'eau. Un capot 21 en une matière insensible aux attaques de l'acide recouvre sur toute sa longueur le bac à acide 12 et se prolonge en 21a et en 21b vers l'amont et vers l'aval en recouvrant sur la plus grande partie de leur longueur les bacs de refroidissement 4 et de lavage 15. Les fils 1, défilant en continu, glissent sur des "récifs", ou plots, 7 en verre ou autre matière appropriée, qui sont supportés par des parois supérieures 4a, 12a, 15a des bacs respectifs, qui, comme le montre la figure 2, sont relis de manière étanche aux parois latérales, telles que les parois 12c, des bacs. En outre deux cloisons transversales 4b, 15b, sont reliées à la paroi supérieure ka, 15a respectivement du bac de refroidissement 4 et du bac de lavage 15 et s'étendent sur toute la largeur de ces bacs et vers le bas Jusqu'à un niveau inférieur à celui que l'eau atteint normalement. Le capot 21 comporte des parois latérales 21c et 21d (fig. 2) et une paroi supérieure 21e, qui forment avec la paroi supérieure 12a du bac de décapage 12 une enceinte de décapage 9, dont les ouvertures 22 et 23, respectivement pour l'entrée et la sortie des fils, sont, suivant l'invention, obturées par rapport à l'atmosphère extérieure, d'une part à l'amont par un rideau d'eau de refroidissement 18, alimenté à partir d'une tubulure 17 traversant le capot 21, qui vient frapper la paroi supérieure ka du bac à eau de refroidissement 4, d'autre part à l'aval par un rideau d'eau de lavage 20, alimenté à partir d'une tubel- lure 19 traversant le capot 21, qui vient frapper la paroi supérieure 15a du bac à eau de lavage 15.L'eau provenant des rideaux 18 et 20 tombe dans le bac correspondant 4 ou 15 en se déversant en 3 ou en 14, l'eau des bacs étant reprise par des tubulures 5 ou 16. De même l'acide qui est projeté sur les fils, dans l'enceinte c, par une tubulure 8 traversant le capot 21 se déverse en 11 dans le bac 12. En outre, de façon classique, les fils 1 sont appliqués immédiatement à l'amont de l'ou- verture de sortie 23 de l'enceinte 9 sur un rouleau d'essuyage 10, à partir duquel de l'acide tombe dans le bac 12. La tubulure d'extraction 12b permet de recycler l'acide du bac 12. Ia référence 21f désigne des raidisseurs qui assurent la tenue du capot 21 lorsque, comme dans le cas représenté, le capot 21 est réalisé en une matière légère telle que le chlorure de polyvinyle. I1 ressort clairement de la figure 1 que l'enceinte de décapage 9 est complètement isolée de l'atmosphère extérieure grâce, d'une part à la section fermée du volume délimité par le capot 21, les parois supérieures 4a , 12a, l5a et les parois latérales des bacs respectifs, d'autre part à l'obturation réalisée respectivement à l'amont et à l'aval par les rideaux d'eau i8 et 20 que complètent les cloisons verticales 4b,15b interdisant toute communication avec l'extérieur par les parties terminales des bacs 4, 15 ouvertes en 6 et en 13. Les vapeurs d'acide ne peuvent donc pas se répandre à l'extérieur. Quant aux vapeurs captées par les rideaux d'eau elles sont entraînées par l'eau. Les rideaux d'eau 18 et 20 peuvent, par exemple, être créés par des raines 24, disposées entre le prolon2ement 21a ou 21b du capot 21 et la paroi supérieure 4a ou lsa (fig. 3 et 4v. L'eau arrivant par la tubulure 17 ou 19 alimente la rampe 2g oar la conduite 26 et le coude 27. 'eau peut ensuite être pulvérisée soit par des trous 2u percés sur toute la rampe 24 (fig. 3), soit par une lumière continue 30 sur toute la rampe 24 (fig.4).Les trous 29 ou la lumière contir.ue 30 peuvent être percés dans la rampe 24, comme indiqué par exemple en figure 5, de manière à donner une orientation oblique aux rideaux d'eau 18 et 20 Les trous 29 ou lumière 24 doivent être de dimension suffisante pour éviter leur obstruction éventuelle par les matières entrafriées par l'eau. Les rideaux d'eau à l'entrée et à la sortie des enceintes de décapage 9 peuvent, si besoin est, être réalisés à l'aide de plusieurs rampes 24 ou autres dispositifs équivalents, de manière à garantir l'absolue étanchéité aux vapeurs de l'enceinte de décapage 9. Dans un mode de réalisation préférentielle, les rideaux d'eau 18 et 20 sont obtenus de la manière représentée schématiquement à la figure 6. Cette forme de réalisation évite tout risque de manque de continuité dans les rideaux d'eau qui serait dû à l'obstruction des trous 29 ou de la lumière 30 des figures 3 et 4, par des débris entraînés par l'eau. Elle permet en outre de refrcidir efficacement le capot 21, prineipale- ment dans la zone de refroidissement ou les fils 1 pénètrent à une température comprise entre 550 et 6COOC. Dans ce type de réalisation l'eau introduite par la tubulure 17 ou 19 se déverse dans une auge transversale fixée sur la paroi supérieure 21e du capot 21, qui comporte des parois transversales 31, 32 et 33 et deux parois longitudinales 34. la paroi transversale 32, qui est fixée aux parois longitudinales 34 et dont le bord inférieur est espacé verticalement de la paroi 2lue, permet une communication sur toute la largeur de l'auge entre les parties 35 et 36 de l'auge, par le passage 37. La paroi transversale 33 de l'auge, fixée elle aussi aux parois longitudinales 34, est réalisée de manière telle qu'elle permet un débordement de l'eau par dessus son arête supérieure, de sorte que le rideau d'eau est formé par une lame déversante qui traverse une lumière 38 prévue sur toute la largeur de la paroi supérieure 21e du capot 21. L'invention peut également être utilisée dans des installations cocpor- tant plusieurs zones de refroidissement, de décapage et de lavage, tout comme elle peut être appliquée à des installations sans zone de refroidissement. - REVENDICATIONS - 1 - Installation pour le décapage acide de fil métallique, comprenant une enceinte de décapage, qui comporte deux ouvertures d'extrémité, respectivement pour l'entrée et pour la sortie d'une pluralité de fils métalliques a traiter défilant en continu à travers l'enceinte, caractérisée en ce que les ouvertures d'entrée (22) et de sortie (23) de l'enceinte de décapage (9) sont obturées chacune par au moins un rideau d'eau (18, 20) que traversent les fils (1). 2 - Installation suivant la revendication 1, caractérisée en ce que deux bacs (4, 15) sont prévus pour recueillir l'eau provenant des rideaux d'eau respectifs (18, 20). 3 - Installation suivant la revendication 2, dans laquelle les fils à traiter ayant été soumis au préalable à un recuit subissent un refroidissement avant de pénétrer dans l'enceinte de décapage, caractérisée en ce que le rideau d'eau (18) obturant l'ouverture d'entrée (22) est situé, à l'amont de cette dernière, au-dessus du bac correspondant (4) et assure le refroidissement des fils (1). 4 - Installation suivant l'une des revendications 2 et 3, dans laquelle les fils subissent après leur sortie de l'enceinte de décapage un lavage à l'eau, caractérisée en ce que le rideau d'eau (20) obturant l'ouverture de sortie (23) est située à l'aval de cette dernière, au-dessus du bac correspondant (15), et assure le lavage des fils (1). 5 - Installation suivant l'une des revendications 2 à 4, caractérisée en ce que l'extrémité inférieure de chaque rideau d'eau (18, 20) frappe une paroi supérieure (4a, 15a) du bac correspondant (4, 15), sous laquelle est fixée une cloison verticale (4b, 15b) dont le bord inférieur est au-dessous du niveau normal de l'eau dans le bac. 6 - Installation suivant l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que l'eau alimentant les rideaux d'obturation (18, 20) est introduite à travers des prolongements respectivement amont (2la) et aval (21b) d'un capot (21) délimitant vers le haut 11 enceinte de décapage (9). 7 - Installation suivant l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que les rideaux d'eau (18, 20) sont formés à partir d'une lumière continue (30) disposée le long d'une rampe tubulaire (24). 8 - Installation suivant l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que les rideaux d'eau (18, 20) sont formés par une lame déversante(fig.6).