Brevet FR2480147A1 — publié le 19811016

La présente invention est relative à une installation de laminage à froid et de recuisson en continu, et elle vise plus particulièrement une installation de laminage à froid et de recuisson en continu d'un feuillard d'acier. Ordinairement, dans les installations de production de feuillards d'acier, un laminoir à froid et un four de recuisson en continu sont disposés sur des chaînes de fabri- cation distinctes -l'une de l'autre. Plus précisément, le pro- cessus de laminage à froid auquel est soumis un7feuillard d'acier est effectué indépendamment du processus de recuisson en continu du feuillard. On sait qu'il est possible d'opérer successivement le processus de laminage à froid et le processus de recuisson en continu du feuillard d'acier sur une même chaîne de fabrica- tion en plaçant un accumulateur de feuillard, tel par exemple qu'un accumulateur à boucles ou qu'un chariot à boucles, entre le laminoir de laminage à froid et le four de recuisson en continu, de façon à synchroniser la vitesse de laminage à froid avec la vitesse de recuisson en continu. On sait que la vitesse maximum permise par les fours de recuisson en continu de type récent est d'environ 500 m/min. Lorsque la capacité d'accumulation écomonique de l'accumulateur intermé- diaire de feuillards est d'environ 1000 m au maximum, les laminoirs de laminage à froid doivent fonctionner à une vi- tesse de défilement des feuillards qui est au plus d'environ 600 à environ 700 m/min. Ainsi,-pour pouvoir raccorder la chaîne de laminage à froid avec la chaîne de recuisson en continu par un accumulateur intermédiaire de feuillard de façon à réaliser une chaîne de fabrication unique, il faut que les laminoirs de laminage à froid puissent être exploités à la vitesse ci-dessus indiquée. La chaîne de laminage à froid peut comprendre six trains de laminage à froid à grande vitesse montés en tandem, ou quatre trains de laminage à froid montés en série et comprenant chacun une paire de cylindres de travail supérieur et inférieur et deux paires de cylindres de soutien supérieur et inférieur. La chaîne peut aussi comporter un laminoir d'étirage et laminage à froid. Il est également possible de synchroniser un processus de décalaminage avec le processus de laminage à froid en pla- çant un accumulateur de feuillards entre un laminoir de laminage à froid et un dispositif de décalaminage tel qu'un décapeur, placé en amont de l'entrée du laminoir de laminage à froid. Cependant, il n'a pas encore été réalisé de chaîne de fabrication comprenant un laminage à froid et une recuis- son en continu, car un arrêt de la partie laminage à froid a pour conséquence directe d'arrêter la partie recuisson en continu, ce qui a pour effet de réduire considérablement le rendement d'exploitation de la chaîne de fabrication à lami- nage à froid et recuisson en continu. Les fours de recuisson en continu comportent une zone de chauffage présentant une forte capacité calorifique. En conséquence, lorsque le fonctionnement du four de recuisson en continu est interrompu, il est très difficile d'évacuer rapidement la chaleur restante de la zone de chauffage, même si l'on coupe le brûleur ou autre organe de chauffage. Le feuillard d'acier se trouvant dans la zone de chauffage du four de recuisson en continu se trouve par conséquent soumis à un chauffage excessif par la chaleur restante de la zone de chauffage. Ce chauffage excessif donne lieu parfois à une rupture du feuillard d'acier dans le four de recuisson en continu sous l'effet d'un phénomène de flambage ou d'étirage thermique. Lorsque le feuillard d'acier casse dans le four, il est nécessaire d'ouvrir et de refroidir le four pour en extraire le feuillard cassé, puis de réintroduire un feuil- lard d'acier dans le four. Les opérations ci-dessus imposent de faire subir à la chaîne de fabrication en continu des arrêts de longue durée, et le rendement d'exploitation de la chaîne de fabrication est par conséquent considérablement réduit. D'une façon générale, il est inévitable que le pro- cessus de laminage à froid soit fréquemment interrompu pour les besoins des opérations de remplacement,de réglage et/ou de nettoyage des cylindres. Si l'interruption du processus de laminage à froid entraîne toujours l'interruption du pro- cessus de recuisson en continu, le rendement d'exploitation de la chaîne de fabrication subit une réduction allant d'en- viron 10% à environ 20%. Dans ce cas, il est pratiquement impossible de raccorder de façon continue la chaîne de lami- nage à froid avec la chaîne de recuisson en continu. Dans les circonstances ci-dessus indiquées, l'indus- trie sidérurgique avait jusqu'à présent grandement besoin de pouvoir disposer d'une chaîne de laminage à froid et de recuisson en continu qui soit exempte des inconvénients ci- dessus mentionnés des chaînes de fabrication en continu clas- siques. L'un des buts de la présente invention est de réali- ser une installation de laminage à froid et de recuisson en continu pour feuillard d'acier dans lequel une interruption ou une réduction de cadence de production de la partie lami- nage à froid ne provoque pas d'interruption ou de réduction de cadence de la partie recuisson. Un autre but de la présente invention est de réaliser une installation de laminage à froid et de recuisson en con- tinu pour feuillard d'acier dans lequel le feuillard engagé dans la partie recuisson en continu peut être protégé à l'é- gard des risques de surchauffage en cas d'interruption ou de ralentissement du fonctionnement de celle-ci. Les buts ci-dessus mentionnés peuvent être atteints grâce à l'installation selon la présente invention, laquelle comprend un laminoir de laminage à froid, un four de recuis- son en continu comportant une zone de chauffage, et un touret intermédiaire pour fournir du feuillard de réserve au four de recuisson en continu, le laminoir de laminage à froid étant disposé en amont de l'entrée du four de recuisson en continu et le touret intermédiaire étant disposé entre le laminoir de laminage à froid et le four de recuisson en continu. Dans l'installation selon la présente invention, la zone de chauffage du four de recuisson en continu peut être équipée d'un dispositif de protection anti-surchauffe. Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus amplement de la description détaillée qui est donnée ci-après à titre d'exemple non limitatif en réfé- rence aux dessins annexés, sur lesquels: 10. la figure i est une représentation schématique d'une forme de réalisation d'une installation de laminage à froid et de recuisson en continu selon la présente invention; la figure 2 est une représentation schématique d'un touret intermédiaire destiné à fournir une bobine de feuil- lard de réserve à l'installation selon la présente invention lorsque le laminoir de laminage à froid est arrêté; la figure 3 est une représentation schématique en coupe d'une forme de réalisation d'un four de recuisson en continu comportant un dispositif de protection antisurchauffe et pouvant être utilisé dans la mise en oeuvre de l'invention; la figure 4 est une vue de profil d'une portion du four de recuisson représenté sur la figure 3, prise suivant la ligne A-A de la figure 3; et la figure 5 est une représentation schématique mon- trant une autre forme de réalisation d'un four de recuisson équipé d'un dispositif de protection anti-surchauffe et pou- vant être utilisé dans la mise en oeuvre de l'invention. L'installation selon la présente invention est carac- térisée en ce qu'un touret intermédiaire est disposé entre un laminoir de laminage à froid et un four de recuisson en con- tinu disposé en amont du laminoir de laminage à froid. Dans une installation dans laquelle la section compre- nant un laminoir de laminage à froid est suivie par la section comportant un four de recuisson en continu dans une même chaîne de fabrication, il est nécessaire qu'une interruption 248 a 1 47 ou qu'une réduction de cadence de production de la section à laminoir de laminage à froid n'entraîne pas d'interrup- tion ou de réduction de cadence de la section à four de recuisson en continu, ou que la section à four de recuisson en continu se prête à être interrompue ou rapidement ralentie en réponse à l'interruption ou à la réduction de cadence de la section à laminoir de laminage à froid. D'après les résultats de recherches menées par la présente Demanderesse, il est possible de commander la section à four de recuisson en continu indépendamment des interrup- tions ou réductions de cadence de production de la section à laminoir de laminage à froid en disposant entre la section à laminoir de laminage à froid et la section à four de recuis- son en continu un accumulateur de feuillard à grande capacité d'emmagasinage de feuillard. Cependant, dans ce cas, la chaîne de fabrication en continu résultante est trop volumineuse, et sans intérêt du point de vue économique. En conséquence, il est nécessaire de raccorder la sec- tion à laminoir de laminage à froid à la section à four de recuisson en continu par un accumulateur de feuillard inter- médiaire à capacité d'emmagasinage de feuillard relativement faible. Les recherches effectuées par la Demanderesse ont conduit à découvrir qu'en plaçant un touret intermédiaire permettant de dévider une bobine de feuillard d'acier entre la section à laminoir de laminage à froid et la section à four de recuisson en continu, il est possible de réduire la capacité d'emmagasinage de feuillard-de l'accumulateur de feuillard dans une mesure telle que la capacité d'emmagasinage de feuillard réduite corresponde à l'intervalle de temps néces- saire pour mettre en place une bobine de feuillard d'acier de réserve sur le touret et pour préparer l'opération de dévidage de la bobine de réserve. Plus précisément, lorsque la section à laminoir de laminage à froid est arrêtée, un feuillard d'acier de réserve peut être délivré par le touret intermédiaire à la section à four à recuire en continu. Pendant la délivrance du feuil- lard d'acier de réserve, la vitesse de défilement du feuil- lard dans la section à four de recuisson en continu peut être réduite à une allure de réduction de vitesse appropriée déterminée en fonction de l'inertie thermique du four, ou bien être arrêtée. En conséquence, l'interruption de la section à laminoir de laminage à froid n'entraîne pas directement d'ar- rêt immédiat de la section à four de recuisson en continu, même si la capacité d'emmagasinage de l'accumulateur de feuil- lard est faible. De ce fait, l'installation de laminage à froid et de recuisson en continu peut travailler avec un ren- dement d'exploitation élevé. Lorsqu'on arrête le four de recuisson en continu, le feuillard d'acier situé dans une zone de chauffage o la tem- pérature est de 7000C ou plus se trouve surchauffé, ce qui engendre fréquemment sa rupture, comme on l'a vu plus haut. Par conséquent, il est préférable que l'on puisse éviter la surchauffe du feuillard d'acier sans devoir réduire la tem- pérature de la zone de chauffage. A cet effet, il est préfé- rable de disposer un dispositif de protection anti-surchauffe dans la zone de chauffage de la section à four de recuisson en continu. Ce dispositif permet de réduire rapidement la cadence ou d'arrêter le fonctionnement de la section à four de recuisson en continu sans donner lieu à une surchauffe du feuillard d'acier. Le dispositif de protection anti-surchauffe peut être un dispositif comportant un circuit de fluide de refroidisse- ment capable d'absorber directement la chaleur rayonnée par la zone de chauffage du four, ou un dispositif apte à projeter un agent de refroidissement vers le feuillard d'acier. On va décrire plus amplement l'appareil selon la pré- sente invention en faisant référence aux dessins annexés. La figure 1 est une représentation schématique d'une forme de réalisation de l'installation de laminage à froid et de recuisson en continu selon l'invention. Comme on le voit sur la figure 1, un feuillard d'acier est dévidé d'une bo- bine placée sur un touret de dévidage 1 et est soudé à un feuillard d'acier précédent par une soudeuse 21. Le feuil- lard d'acier S est acheminé le long d'un chariot 20 d'en- trainement du feuillard enroulé en boucles, puis introduit dans un groupe de laminoirs de laminage à froid 2. Le feuil- lard d'acier S ayant subi le laminage à froid est introduit dans un four de recuisson en continu 24, si nécessaire à travers une éventuelle soudeuse 3 et un accumulateur de bou- cles 4. Dans l'installation telle que représentée sur la figure 1, le four de recuisson en continu 21 est composé d'une chambre de chauffage direct 6, d'une chambre de main- tien en température 7, d'une première chambre de refroidisse- ment 8, d'une chambre de sur-revenu 9 et d'une deuxième cham- bre de refroidissement 10. Le feuillard d'acier S venant du four de recuisson est introduit dans un laminoir à dresser 12 par l'intermédiaire d'un chariot à boucles 11. Le feuil- lard d'acier S venu de recuisson est durci superficiellement par le laminoir à dresser 12. Le feuillard d'acier S durci superficiellement est graissé par un dispositif graisseur 13, puis détouré par une machine finisseuse 14. Le feuillard d'acier S résultant est enroulé en une bobine 15a ou 15b. Dans la réalisation de la figure 1, un touret dévi- deur intermédiaire 23 est disposé entre les derniers cylin- dres de laminage à froid 2a et l'entrée de l'accumulateur 4. De plus, la soudeuse facultative 3 est disposée entre le touret dévideur intermédiaire 23 et l'accumulateur 4. Lorsque le fonctionnement des laminoirs de laminage à froid est inter- rompu, un feuillard d'acier de réserve S' est dévidé d'une bobine de réserve placée sur le touret intermédiaire 23 et est raccordé au feuillard d'acier précédent S par la soudeuse facultative 3. De ce fait, la section à four de recuisson en continu peut être exploitée en continu même lorsque le fonctionnement de la section à laminoir de laminage à froid est interrompu. Comme on le voit sur la figure 2, qui représente une forme de réalisation du touret de dévidage intermédiaire 23, ce touret 23 est pourvu d'un chariot de bobine 32 qui est en contact avec une colonne de chargement de bobines 31. Une série de bobines de réserve 30-1, 30-2, 30-3 et 30-4 préle- vées dans une aire de stockage de bobines (non représentée sur le dessin) sont délivrées à la colonne de chargement 31 au moyen d'une grue automatique 33. Les bobines de réserve -1, 30-2, 30-3 et 30-4 peuvent être de types et/ou de formats différents les uns des autres. Lorsque le fonctionne- ment de la section à laminoir de laminage à froid est inter- rompu, un type et un format désirés de bobines de réserve est transmis de la colonne de chargement 31 au touret inter- médiaire 23 au moyen du chariot de bobines 32. En se reportant à la figure 1 et aux figures 3 et 4, qui représentent une forme de réalisation de la chambre de chauffage direct, le feuillard venant de laminage à froid est introduit dans une chambre de chauffage direct 6 délimi- tée par une paroi 41. La chambre de chauffage direct 6 est équipée d'une série de brûleurs à gaz 42-1 à 42-6 ainsi que d'une série de barres de limitation de chauffage 43-1 à 43-7 et 44-1 à 44-7. Chacune de ces barres est traversée par un passage pour la circulation d'un fluide de refroidissement 48 formé dans celle-ci et s'engage horizontalement à l'inté- rieur de la chambre de chauffage direct 6 parallèlement à la surface du feuillard d'acier S, par un trou 41a ménagé dans la paroi 41. Chacune des barres de limitation de chauffage peut être avancée et rétractée par le trou 41a au moyen d'un vérin pneumatique 47. Le trou 41a est isolé au moyen d'une chambre d'isolement 45 dans laquelle un gaz d'isolement tel que de l'azote est introduit par une canalisation d'amenée de gaz d'isolement 46. Par conséquent, l'intérieur de la chambre de chauffage direct 6 se trouve complètement isolé de l'atmosphère ambiante. Les barres de suspension de chauf- fage absorbent la chaleur rayonnée par le feuillard d'acier et par la paroi de la chambre de chauffage direct de façon à empêcher le feuillard d'acier d'être surchauffé, et elles sont refroidies par le fluide de refroidissement traversant le circuit de refroidissement 48 formé dans celles-ci. Lorsque le fonctionnement de la section à four de recuisson en continu est interrompu ou que son régime est réduit, les brûleurs à gaz sont éteints complètement ou par- tiellement, et les barres de suspension de chauffage sont engagées dans la chambre de chauffage direct conformément à un programme prédéterminé d'un ensemble de régulation de tem- pérature de la chambre de chauffage direct. Une autre réali- sation de dispositif de suspension de chauffage est repré- sentée sur la figure 5. Dans la réalisation de la figure 5, la chambre de chauffage direct 6 comprend des portions de four verticales 49-1 et 49-2 et des portions de four horizon- tales 51-1 et 51-2. Le feuillard S venant de laminage à froid passe successivement le long de rouleaux de guidage 55-1, 55-2 et 55-3 en traversant la portion de four verticale 49-1, la portion de four horizontale 51-le la portion de four ver- ticale 49-2 et la portion de four horizontale 51-2. L'atmos- phère intérieure respective de chaque portion de four peut être réglée par une paire d'obturateurs 50-1 et 50-2, 50-2 et 50-3 ou 50-3 et 50-4. L'atmosphère intérieure de la portion de four horizon- tale 51-1, surtout, est réglée en y introduisant de l'azote. Dans la portion de four horizontale 51-1, une série de buses de projection de fluide de refroidissement 53 sont disposées des deux côtés du trajet de circulation du feuil- lard d'acier S. Les buses 53 sont reliées à un réservoir de fluide de refroidissement 52 par une canalisation principale 56 et des canalisations de dérivation 57 et 58. De plus, dans la portion de four horizontale 51-2, une série de buses de projection de fluide de refroidissement 54 sont disposées de la même manière que les buses 53 précitées. Les buses 54 sont reliées au réservoir de fluide de refroidissement 52 par une canalisation principale 59 et des canalisations de dérivation 60 et 61. Lorsque le fonctionnement du four de recuisson en continu est interrompu ou que sa cadence de fonctionnement est réduitedu fluide de refroidissement, constitué par exemple par de l'eau, est projeté sous pression par les bu- ses 53 et 54 sur les deux faces du feuillard S, dont la tem- pérature est usuellement de 600 à 700'C, conformément au programme prédéterminé de l'ensemble de régulation de tempé- rature de la chambre de chauffage direct. La mise en oeuvre de la présente invention permet, pour la première fois, de raccorder la chaîne de laminage a froid à la chaîne de recuisson en continu de façon à former une même chaîne de fabrication. Cette chaîne de laminage à froid et de recuisson unique est d'un grand intérêt pour les industries de transformation de l'acier. 24801X7 REVEND ICAT IONS 1. Installation de laminage à froid et de recuisson en continu pour un feuillard d'acier, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un laminoir de laminage à froid, un four de recuisson en continu comportant une zone de chauf- fage et un touret intermédiaire propre à délivrer du feuil- lard d'acier de réserve audit four de recuisson en continu, ledit laminoir de laminage à froid étant disposé en amont de l'entrée dudit four de recuisson en continu et ledit touret intermédiaire étant disposé entre ledit laminoir de laminage à froid et ledit four de recuisson en continu. 2. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite zone de chauffage dudit four de recuisson en continu est pourvue d'un dispositif de protection anti- surchauffe. 3. Installation selon la revendication 2, caractérisée en ce que ledit dispositif de protection anti-surchauffe com- prend une série de barres de limitation de chauffage, chacune de ces barres étant traversée par un passage pour la circula- tion d'un agent de refroidissement et chacune de ces barres étant engagée dans ladite zone de chauffage. 4. Installation selon la revendication 2, caractérisée en ce que ledit dispositif de protection anti-surchauffe com- prend une série de buses de projection de fluide de refroidis- sement insérées dans ladite zone de chauffage. 5. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'un accumulateur de feuillard est disposé entre ledit touret intermédiaire et ledit four de recuisson en continu.