Brevet FR2394612A1 — publié le 19790112

Dispositif permettant de régler l'intensité de refroidissement dans la zone de refroidissement des fours a' recuire, ià service- continu, pour le traitement thermique des piéces d'usinage, et tout particulièrement des tuyaux en fonte. La présente invention concerne un dispositif de réglage de l'intensité de refroidissement, dans la zone de refroidissement des fours a recuire, pour le traitement thermique des pièces d'usinage et tout particulidrement des tuyaux en fonte. Lors du traitement thermique de pieces à usiner, et particuli- rement de tuyaux en fonte, il est nécessaire, pour des raisons d'ordre teciinique, de refroidir le matériau recuit, d'une certaine différence de température, fonction des propriétés du matériau, apres l'opération de cémentage proprement dite, de sorte que la structure de départ du matériau à recuire, se composant de cémentite ou de perlite, par exemple, est transformbe en une structure ferritique.Dans les fours de traitement thermique que l'on contait, le matériau à recuire est amené à la température désirée au moyen d'un dispositif de chute d'air, el qu'exhausteur et soufflerie, ou appareils similaires, au moyen desquels l'air est pressé sur de matériau a' recuire, en quantité plus ou moins importante, puis aspiré par le bas. Pour pouvoir obtenir ainsi un refroidissement suffisant du matérau i recuire, il est nécessaire d'utiliser des exhausteurs et des souffleries de plus de loo kW de puissance. Même si la syntonie est parfaite entre l'exhausteur et la soufflerie, il se forme, de par les turbulences, des rapports de pression différents dans la zone de refroidissement, de sorte que l'air de refroidissement peut pénétrer dans la zone de cémentage. Etan; donné que le volume de l'agent de refroidissement doit être modifié en fonction du débit et de la portée nominale, pour pouvoir respecter la différence de température désirée, il peut en resulter des conditions de pression différentes, dans la zone de refroidissement.De plus, ce type d'installa- tion est particulièrement coûteux, aussi bien en ce qui concerne l'acquisition que l'entretien et la maintenance. Pour exercer une influence sur la temperature, au moyen d'éléments dans lesauels-lteau coule, on est oblige de prévoir des dispositifs de refroidissement dans une certaine zone du four à recuire. Des dispositifs de refroidissement se composent d'un certain nombre de tuyaux dans lesquels l'eau coule et qui se trouvent dans la section du four, au-dessus du matériau à recuire; ils sint alimentes individuellement et ils agissent sur le matériau en évacuant de la chaleur, par rayonnement. Pour modofier l'intensité du refroidissement, il suffit de retirer, à la main, un certain nombre de tuyaux du four. Malgré l'importance des travaux à effectuer, ce procédé ne permet dependant pas de modifier l'action réfrigérante avec précision. Un autre procédé, bien connu, consiste à suspendre, à l'aide de cibles, dans la section au four, au-dessus du matériau a' recuire, un caisson dans lequel l'eau coule et dont la hauteur est reglable par rapport au matériau a' recuire, et cont la position peut être légèrement modifiée, par un mouvement de bascule, pour modifier l'angle dans lequel il se trouve par rapport au matérau. Le désavantage de ce procédé réside dans le fait que le changement de l'intensité de refroidissement reste faible, ce qui est dû, d'une part, à la non transparence du caisson refrigérant (formation de turbulence) empêchant ainsi le réglage précis du debit de l'agent réfrigérant, et, d'autre part, le peu de possibilites de modofication de la position du caisson. A cela, il convient d'ajouter le positionnement compliqué et facilement perturbabl-e relatif å la lamobilite du dispositif, un facteur épineux et désavantageux. On 2 également proposé un dispositif dans lequel les éléments réfrigérants se composent, dars la zone de recuit du four, de plusieurs corps creux en forme de tuyaux, qui se trouvent sur un même plan et dont les mouvements de rotation autour d'un axe horizontal, doivent s'effectuer transversalement par rapport a la direction de transport du matériau et sur un angle pouvant allerjusqu' a 90 , à partir du matériau à recuire. Dans ce cas-li, les éléments réfrigérants sont àisposés au-dessus et en-dessous du plan de transport au matériau à recuire. Une difficulté, que l'on rencontre surtout dans le dispositif de régulation de température décrit. en dernier lieu, consiste dans le fait que, en plus des désavantages préités, il faut déplacer des masses d'eau relativement importantes lorsqu'on effectue les mouvements de rotation. De plus, dans de telles installations il est impossible d'exclure totalement l'inten sité de refroidissement, de sorte que la plage de réglage est trop faible pour les besoins nécessaires dans chaque cas. Tout spécialement dans le traitement thermique de tuyaux en fonte, l'effet réfrigérant sur le matériau à recuire ne peut guère être moindre, même en cas de positionnement vertical des corps creux proposes ou des éléments réfrigérants. Il ntest guère non plus possible d'obtenir un changement de l'effet réfrigérant en réduisant plus ou moins le débit de l'agent réfrigérant, car, pour des raisons de résistance, le matériau des éléments réfrigérants ne peut être surchauffe'. En cas de réfrigération par eau, un récbauffement plus important est limité par le fait qu'a partir de 45 ) le tartre apparait. Tout comme sur les dispositifs à refroidissement par air, dont on a parlé plus haut, on rencontre ici aussi de gros désavantages: prix d'achat trop éleve, importants frais d1exploitation, construction de trop grande surface et difficultés pour effectuer les mouvements de rotation. Ces désavantages doivent être évités par l'objet d l'in-çention. Par le positionnement et la conception de l'objet de l'inven- tion, d'est-à-dire du plafond de la zone réfrigérante dans lequel l'eau coule, d'une part et, d'autre part, des clapets de régulation orientables montés directement au-dessous, on arrive a ce que l'énergie thermique ne se reporte ni ne s 'évacue comme d'ordinaire par convection, mais uniquement par rayonnemnt. A eette intentions la zone réfrigérante est dotée d'un plafond e tôle profilée sur laquelle de l'eau coule sans arrêt. l'a surface inférieure du plafond réfrigérant est doté d'un revêtement noir mat, afin d'obtenir un bon nombre de rayonnements. Immédiatement sous le plafond de la zone de refroidissement avec courant d'eau, se trouvent des clapets de régulation, qui sont revêtus, a leur surface intérieure, d'un tapis isolant clair et réfléchissant. Des clapets régulateurs peuvent être réglés en fonction du volume dechaleur i évacuer, de sorte qu une grande partie du plafond a' refroidissement par eau, est exposée au rayonnement de chaleur. Ceci se fait au moyen d'une crémaillère ou d'une channe et d'une commande de réglage. La commande de réglage recoit les impulsions par l'intermédiaire d'une installation de mesure et de réglage qui capte optiquement la température des pièces à usiner à l'extrémité de la zone de refroidissement. Entant donné la conception ainsi obtenue, grâce a l'objet de l'invention, du plafond de la zone de refroidissement et des clapets régulateurs rotatifs, montés à sa partie inférieure, les frais d'acauisition et d1entretien de l'installation complète sont nettemtant réduits, la soufflerie et l'exhausteur. étant remplacés par une pompe de circulation et un réfrigérant de-retour. Les différences de pression que l'on rencontre dans la zone de refroidissement des dispositifs connus, ne peuvent se produire, et le refroidissement des tuyaux est plus facilement réglable. Les autres avantages, caractéristiques et signes distinctifs sont repris à la description ci-après > omette dernière se rapportant au dessin annexé qui représente schématiquement et en tant qu'exemple seulement, une forme dfexécution du dispositif régulateur dans la zone de refroidissement d'un four à recuire (four industriel)de passage continu. La fig. 1 représente une coupe longitudinale de la zone de refroidissement objet de l'invention. La fig. 2 représente la coupe d'un four sur lequel se base la demande, dans les parages de la zone de refroidissement selon l'invention. Selon l'invention, le plafond de la zone de refroidissemen4 1 du four 3 est formé d'un corps creux et plat, en forme de caisson, en tôle profilée. Le plafond 1 recouvre, selon les besoins, soit la totalité, soit une partie seulement de la zone 1 en question. Le plafond 1 repose sur les supports 2a, 2b qui ne sont pas solidaires du four, et il repose de façon telle qu'entre le plafond 1 et le plafond 3, il y a un espace vide 4, dans lequel coule l'eau de refroidissement qui entre par 5 et sort par 6. agitée par une pompe de circulation et un refrigérant de retour qui ne sont pas représentés au dessin. Pour obtenir un nombre favorable de rayonnements, la surface du plafond 2 dirigée vers le bas est revêtue d1une couche noire connue. Immédiatement en-dessous du plafond 1 de la zone de refroidissement, et ce, transversalement par rapport a l'axe longitudinal du four, se trouvent les clapets régulateurs 7 et 8, objets de 11 invention, montés sur des arbres 8, également a refroidissement par eau et avec lesquels ils sont orientables jusqu a un certain angle. Ces clapets régulateurs 7 peuvent entre orientés depuis leur position horizontale, soit tous ensemble, soit individuellement, de sorte que 7e cas échéant et si désiré, une partie seulement de la surface de la zone de refroidissement 1 reste découverte.Pour modofier 11 intensité de refroidissement, les clapets 7 sont commandés, en passant par les arbres 8, par une commande s chaine ou une crémaillère, devant laquelle se trouve la eommande-de réglage; ces commandes sont montées au centre d'un coté du four et ne sont pas représentées au dessin. La commande de eglage reçoit les impulsions dlune installation de mesure et de réglage, qui capte optiquement la température à la fin de la zone de refroidissement, de sorte qu'à l'extrémité, les tuyaux ont la température prévue de 720 C au maximum, -de sorte qu'ils se - trouvent immédiatement en-dessous du point inférieur de changement de la -structure métallurgique. Pour mieux représenter la construction, les paliers des arbres 8 sont marqués 9 et leur commande est marquée lo. il représente les voiles séparateurs suspendus dans le four devant les zones de refroidissement réglables, en question, 12 représente le dispositif de transport du matériau à recuire et 13 le matériau à recuire proprement dit. REVENDICATIONS 1. Dispositifs permettant le réglage de l'intensité de refroidissement dans la zone de refroidissement des four à recuire de passage continu, pour le traitement thermique de pièces à usinier, et spécialement de tuyaux en fonte, dispositifs composés d'éléments montés dans la sactio transversale du four et pivctants pour pouvoir modifier leur position horizontale et qui se caractérisent par - le fait que les éléments destinés à régler 1' effet de refroidissement émanant du plafond de la zone (1) qui est traversé par 11 eau courante et agissant sur le matériau à recuire, à lilntéreur de la zone, sont formés de clapets (7, 8) plats et orientables horizontalement par rapport à liane longitudinal du four. 2. Dispositif de réglage de l'intensité de refroidissement, selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les clapet régulateurs (7) sont montés immédiatement on-dessous du plafond de la zone, traversé-par liteau courante, et transversalement par rapport au plan de transport du matérai à recuire. 3. Dispositif selon les revendicatdons 1 et 2, caractérisé par le fait que les clapets régulateurs (7) sont fixés à des arbres (8) montés aux parois longitudinales du four et pivotant transversalement par rapport à 1' axe longitudinal du four. 4. Dispositif selon les revendications 1 à 3, caractérisé par le fait qu'à distances prévues, les clapets (7) sont groupés en registre par les arbres (8) pivotants. 5. Dispositif selon les revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que le plafond de refroidissement (l) est formé par un caisson plat en tôle profilée; reposant sur les supports (2a, 2b), et montré au-dessus des clapets pivotants 7, 8), sous le plafond du four 3. 6. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le plafond (1) à refroidissement par eau, recouvre en partie la zone de refroidissement du four. 7. Dispositif selon les revendications 1 et 6, caractérisé par le fait que le plafond (1) à refroidissement par eau, recouvre complètement la zone de refroidissement du -four. 8. Dispositif selon les revendications la 7, caractérisé par le fait que les clapets régulateurs (,7, 8), mlntés sur-les arbres (8) peuvent pivoter individuellement. 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé par le fait que les clapets régulateurs (7), montés sur les arbres (8) peuvent pivoter tous ensemble.