Brevet FR2507930A1 — publié le 19821224

DISPOSITIF POUR LE REFROIDISSEMENT DE SPIRES DE FILS EN ACIER DANS LA CHAUDE DE LAMINAGE La présente invention concerne le refroidissement de spires de fils en acier dans la chaude de laminage. On sait que, pour donner aux fils en acier des caractéristiques déter- minées, on leur fait subir un traitement thermique, dit patentage, directe- ment dans la chaude de laminage De façon plus précise, ce traitement consiste à refroidir les fils, à la sortie des cages finisseuses, par arrosage d'eau à partir d'une température d'environ 1 0000 C jusqu'à une température de 650 à 8000 C On met ensuite les fils sous forme de spires qu'on envoie alors à un dispositif de refroidissement. Certains dispositifs de refroidissement de spires utilisés actuellement comportent un convoyeur sur lequel les spires se déplacent et sont refroi- dies par soufflage d'air, de façon à ce que la transformation y a de l'acier se produise à une vitesse déterminée. Toutefois, lors du refroidissement des spires dans des dispositifs de ce type, il peut se produire une forte recalescence de l'acier due à l'en- thalpie de la transformation y -+ a, ce qui ralentit la vitesse de refroi- dissement et par conséquent diminue la résistance mécanique des fils Afin de résoudre ce problème, on a proposé d'injecter de l'eau sur les spires de fils au cours du refroidissement Mais les gouttes d'eau formées produisent un refroidissement non homogène des spires, ce qui nuit à leurs propriétés mécaniques. Le but de la présente invention est justement de résoudre le problème décrit ci-dessus Plus particulièrement, le but de l'invention est de fournir un dispositif permettant d'améliorer l'efficacité et l'homogénéité du refroidissement de spires de fils en acier. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif pour le refroidis- sement accéléré de spires de fils en acier dans la chaude de laminage, du type de ceux qui comportent une série de caissons dont la paroi supérieure présente des ouvertures latérales et centrales, dites "ouïes", par lesquel- les de l'air est soufflé sur les spires de fils qui se déplacent audessus de la paroi supérieure des caissons, la partie aval par rapport au sens de déplacement des spires de chacune desdites ouïes étant munie d'une plaque, dite "aile", qui est inclinée vers l'intérieur du caisson et vers la partie amont de l'ouïe Selon l'invention, le dispositif est caractérisé en ce que, au moins pour certaines des ou 5 es, l'angle d'inclinaison de l'aile par 39 rapport à la paroi supérieure du caisson est inférieur à 200 et ladite aile 2 2507930 est prolongée par une plaque, dite "aileron", qui est parallèle à la paroi supérieure du caisson de façon à mieux canaliser l'air soufflé. Selon un mode de réalisation, l'aile est une plaque rectangulaire dont les côtés sont munis de rebords verticaux. Selon une variante de réalisation préférée, pour les ouïes centrales, l'aile est une plaque qui a la forme d'un trapèze dont la grande base correspond à la partie aval de l'ouïe et dont les c 8 tés, munis de rebords verticaux, font un angle de 600 à 85 e avec la partie aval de l'oule Pour les ouïes latérales, l'aile est une plaque qui a la forme d'un trapèze rectangle dont la grande base correspond à la partie aval de l'oule et dont les côtés sont munis de rebords verticaux, le côté situé vers la partie centrale du caisson faisant un angle de 60 à 85 avec la partie aval de l'ouïe. Selon un mode de réalisation de l'invention, un gicleur d'eau est placé à la sortie du passage délimité entre l'aileron et la paroi supérieure du caisson, ledit gicleur étant orienté de façon à ce que le jet d'eau soit parallèle à l'aile. Suivant une variante de l'invention, l'eau est injectée sous forme de vapeur. Comme on pourra le comprendre, la configuration des oules du dispositif selon l'invention permet un refroidissement continu plus homogène En effet, l'air soufflé circule à grande vitesse le long du lit des spires de fils Il est à noter que l'air soufflé par le passage délimité entre la paroi supérieure et l'aileron permet un écoulement turbulent plaqué à sa sortie de l'ouïe contre la paroi supérieure, ce qui permet un refroidis- sement très efficace. Lorsqu'on injecte de l'eau par le gicleur qui est placé dans l'ouïe, cette eau se mélange à l'air soufflé, ce qui la transforme en brouillard. L'injection d'eau sous forme de vapeur conduit à un brouillard plus fin et permet donc un refroidissement plus homogène des spires de fils. La configuration des ouïes conforme à l'invention n'est nécessaire que dans les zones de refroidissement o il y a risque de recalescence des fils en acier. L'invention sera bien comprise et d'autres aspects et avantages ressor- tiront plus clairement au vu de la description qui suit, donnée à titre purement illustratif et en référence aux dessins annexés dans lesquels la figure I représente une vue de dessus d'une partie du dispositif pour le refroidissement de spires de fils; 39 la figure 2 représente une vue en coupe, selon la ligne Y Y de la 3 2507930 figure 1, d'un mode de réalisation d'une ouïe selon l'invention. Comme on le sait, le dispositif de refroidissement se situe après les cages finisseuses et une tête de mise en spires (non représentées sur les figures) placées en série Le dispositif comporte une série de caissons de ventilation 1 dont la paroi supérieure 2 présente des ouvertures dites "ouies", à savoir, deux séries latérales d'ouies 3 et 4 et une série centra- le d'ou Tes 5 Les spires de fils en acier 6 se déplacent dans le sens A grâce à des chaînes 7 et 7 ' qui sont montées au-dessus de la paroi supérieu- re 2 du caisson Comme représenté sur la figure 2, chaque caisson 1 est muni d'un ventilateur 8-afin de souffler l'air par les oules 3, 4 et 5 sur les spires 6 Il va de soi que chaque caisson 1 comporte plusieurs oules 3, 4 et 5 sur sa paroi supérieure 2, bien que la figure 2 ne montre qu'une ouîe 5 pour simplifier les explications. Dans le mode de réalisation représenté sur les figures 1 et 2, la plaque 9 a la forme d'un trapèze pour les oules centrales 5, et la forme d'un trapèze rectangle pour les ouïes latérales 3 et 4 Cette configu- ration préférée permet un meilleur refroidissement des portions de spires 6 au niveau des chaînes 7 et 7 ': en effet, l'air arrive par la passage 11, délimité entre l'aileron 10 et la paroi supérieure 2 du caisson; il circule alors sur la plaque inclinée 9 et, grâce à la géométrie particulière de cette plaque 9, est orienté vers les chaînes 7 et 7 '. Dans le dispositif selon l'invention, l'angle d'inclinaison de l'aile 9 est inférieur à 200 et, de préférence, d'environ 10 La plaque 10 de forme rectangulaire dite "aileron", qui est parallèle à la paroi supérieure 2 de façon à délimiter le passage de l'air soufflé 11, peut être fixée à l'aile 9 par des moyens appropriés, par exemple par soudage. Le gicleur 12 est placé à la sortie du passage 11, c'est-à-dire au voisinage de l'extrémité de l'aileron 10 adjacente à l'aile 9 Le gicleur 12 est connecté à un tube 13 qui traverse l'aileron et qui est lui-même connecté à une canalisation d'eau 14 Le gicleur 12 est, de préférence, du type à jet plat Il est orienté de façon à ce que le jet d'eau soit paral- lèle à l'aile 9. L'eau est, de préférence, injectée sous forme de vapeur Dans ce cas, la vapeur injectée est refroidie par l'air soufflé et transformée en un brouillard très fin, ce qui est préférable pour obtenir un refroidissement rapide et homogène des spires de fils 6. On a représenté, sur la figure 2, une rampe compacte eau-air comprimé placée au-dessus du lit des spires de fils 6 La rampe compacte 15 est 39 alimentée en eau par un tube 16 et en air par un tube 17 On peut utiliser cette rampe compacte 15 indépendamment ou simultanément avec le gicleur 12. Le fonctionnement du dispositif selon l'invention est le suivant. Comme on le sait, après le bloc finisseur, les fils en acier sont refroidis à l'eau jusqu'à une température de 650 à 800 'C et mis en spires au moyen d'une tête de mise en spires (non représentée sur les figures). Les spires de fils 6 ainsi constituées sont alors déplacées par les chaînes 7 et 7 ' sur les parois supérieures 2 des caissons 1. Par ailleurs, de l'air est aspiré dans le caisson 1 et s'écoule dans le passage 11 C'est ainsi que l'écoulement d'air par l'oule est mieux dirigé, ce qui permet un refroidissement efficace L'air est alors orienté par l'aile 9 vers le lit des spires 6 Comme l'angle d'inclinaison de l'aile 9 par rapport à la paroi supérieure 2 est inférieur à celui des dispositifs de type classique, l'air soufflé s'écoule le long du lit des spires de fils 6. Lorsqu'on injecte de l'eau par le gicleur à jet plat 12, cette eau est mélangée avec l'air soufflé et donc transformée en brouillard Comme le gicleur 12 est placé à la sortie du passage 11, il n'y a pas risque de formation de gouttes d'eau sur la face interne de la paroi supérieure 2. Comme on l'a déjà expliqué précédemment, l'injection d'eau sous forme de vapeur est préférable. Il va de soi que la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation particuliers décrits. 2507930 REVENDICATIONS 1) Dispositif pour le refroidissement accéléré de spires de fils en acier ( 6) dans la chaude de laminage, du type de ceux qui comportent une série de caissons ( 1) dont la paroi supérieure ( 2) présente des ouvertures latérales ( 3), ( 4) et centrales ( 5), dites "oufes", par lesquelles de l'air est soufflé sur les spires de fils ( 6) qui se déplacent au-dessus de la paroi supérieure ( 2), la partie aval par rapport au sens de déplacement des spires de chacune desdites ouïes étant munie d'une plaque ( 9), dite "aile", qui est inclinée vers l'intérieur du caisson ( 1) et vers la partie amont de l'ouîe, dispositif caractérisé en ce que, au moins pour certaines des oules, l'angle d'inclinaison de l'aile ( 9) par rapport à la paroi supérieure ( 2) du caisson ( 1) est inférieur à 200 et ladite aile ( 9) est prolongée par une plaque ( 10) dite "aileron" qui est parallèle à la paroi supérieure ( 2) du caisson ( 1), de façon à délimiter un passage de l'air soufflé ( 11). 2) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'aile ( 9) des ouïes est une plaque rectangulaire dont les côtés sont munis de rebords verticaux. 3) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'aile ( 9) des ouïes centrales ( 5) est une plaque qui a la forme d'un trapèze dont la grande base correspond à la partie aval de l'ouie et dont les cotés, munis de rebords verticaux, font un angle de 60 à 850 avec la partie aval de l'ouïe. 4) Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 3, caractérisé en ce que l'aile ( 9) des oules latérales ( 3), ( 4) est une plaque qui a la forme d'un trapèze rectangle dont la grande base correspond à la partie aval de l'ouïe et dont les c 6 tés sont munis de rebords verticaux, le côté situé vers la partie centrale du caisson faisant un angle de 600 à 850 avec la partie aval de l'oule. 5) Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'un gicleur d'eau ( 12) est placé à la sortie du passage ( 11) délimité entre l'aileron ( 10) et la paroi supérieure ( 2) du caisson ( 1), ledit gicleur ( 12) étant orienté de façon à ce que le jet d'eau soit parallèle à l'aile ( 9). 6) Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'eau est injectée sous forme de vapeur.