Brevet FR2522547A1 — publié le 19830909

La présente invention se rapporte à un procédé et à un dispositif pour contrôler uniformément la largeur et l'épaisseur d'une bande décapée. Dans un procédé de laminage de bandes, une chute de la bordure une partie mince est inévitablement produite dans des parties de bordure, dans le sens de la largeur, de la bande En conséquence, un ébarbage des côtés par cisail- lement rotatif est généralement accompli comme seul moyen pour retirer la chute de bordure et pour garantir la précision dimensionnelle souhaitée sur la largeur de la bande Cependant, cet ébarbage conventionnel des côtés présente des inconvénients comme une perte de 1 à 2 A du taux de production qui est usuellement inévitable parce que la bande est coupée et jetée sur ses deux côtés sur une profondeur de plusieurs millimètres à plusieurs dizaines de millimètres et parce que le produit, après laminage à froid, se trouve en forme de dents de scie sur ses bords, selon la forme des faces cisaillées, ce qui diminue la qualité du produit. Comme moyen pour surmonter les inconvénients ci-dessus, les inventeurs ont développé un moyen pour obtenir une bande d'une épaisseur souhaitée sans accomplir un ébarbage des côtés en cisaillant, ou une bande décapée est corrigée par réduction simultanément en sens de la largeur et en sens d'épaisseur du côté sortie d'une ligne de décapage ou du côté entrée d'un train de laminage à froid en tandem (puplication du brevet japonais n O 160501/1982). Dans le procédé identifié ci-dessus, une bande qui a des chutes de bordure sur ses deux bords, et qui n'a pas une largeur uniforme, est corrigée d'abord par des cylindres verticaux pour définir la largeur A ce moment, la bande est quelque peu gauchie sur ses parties de bordure, par réduction et -à tendance à prendre une forme d'os de chien tandis qu'en même temps,des cylindres horizontaux maintiennent la bande pour empêcher sa flexion et qu'elle ne soit secouée et ils sollicitent les renflements dans les parties de bordure vers la partie centrale pour rendre uniforme toute la largeur de la bande. Par ailleurs, dans ce procédé, afin d'empêcher la largeur de la bande corrigée au moment de la définition de la largeur, d'être affectée au moment de la réduction verticale, la réduction pour corriger la largeur de la bande et la réduction pour corriger son épaisseur sont accomplies à la même position ou à des positions légèrement décalées a peu près simultanément Quand il faut une quantité importante de correction de la largeur ou de l'épaisseur de la bande, l'étape de cette correction par réduction est obtenue en un- certain nombre d'emplacementssuccessifs pour prendre des par- ties appropriées de la quantité de correction respectivement, afin que la bande corrigée à la dernière position ait la largeur ou l'épaisseur souhaitée. Le moyen de contrôle ci-dessus décrit dans le laminage est très efficace pour augmenter la précision de la largeur de la bande sans qu'il y ait de perte par ébarbage Et une inspection de la largeur de la bande laminée par ce procédé a montré que la largeur de la bande était contrôlée à la valeur souhaitée sensiblement sur toute sa longueur. L'augmentation de la réduction pendant le laminage à froid d'une bande a tendance à produire des fissures dans le sens de la largeur, aux parties des bords de la bande. Afin d'empêcher de telles fissures,en conséquence, un dispositif de correction de la forme pour traiter particuliè- rement les parties des bordures de la bande pendant le laminage à froid a été proposé (Puplication du brevet japonais N 0109104 1981) Dans ce dispositif,deux cylindres horizontaux espacés l'un de l'autre en parallèle et un cylindre vertical disposé en léger contact avec les faces extrêmes des cylindres horizontaux coopèrent pour définir un calibre afin de corriger ainsi la forme des parties des bords de la bande Ce dispositif de correction de la forme a une construction telle que les axes des cylindres horizontaux sont légèrement inclinés par rapport à la direc- tion de la largeur de labande( c'est-à-dire la direction perpendiculaire à la direction du mouvement de la bande) afin que les parties des bordures de la bande soient comprimées dans le calibre par la force de frottement des cylindres horizontaux. Cependant, le dispositif ci-dessus mentionné présente des inconvénients tel que les cylindres sont trop usés par abrasion entre la bande et les cylindres et que la face latérale de la bande n'est plus plate parce que l'écoulement du métal provoqué dans la-direction d'avance de la bande selon le changement de l'aireen coupe transversale de la bande produit un renflement dans la face latérale de la bande. La présente invention a pour objet un procédé et un dispositif pour contrôler en toute fiabilité la largeur et l'épaisseur d'une bande. La présente invention a pour autre objet un procédé et un dispositif pour contrôler de façon stable la largeur et l'épaisseur d'une bande sur toute sa longueur, comprenant son haut et son bas. Un procédé pour contrôler la largeur et l'épaisseur d'une bande selon l'invention est caractérisé en ce qu'on accomplit dans une chaîne ou passe une bande laminée à chaud et décapée, une étape grossière de contrôle pour la correction par réduction de la largeur et de l'épaisseur de la bande uniquement à ses extrémités longitudinales et une étape de contrôle précis pour la correction par réductiorde la largeur et de l'épaisseur de la bande sur toute sa longueur, respec- tivement au moins une fois, afin d'obtenir la largeur et l'épaisseur souhaitéesà la dernière réduction. Dans l'étape de contrôle précis,d'abord deux cylindres verticaux sont disposés sur les côtés opposés en largeur, respectivement, de la bande et deux paires de cylindres horizontaux sont disposés sur les surfaces supérieure et inférieure des bords opposés respectivement, de la bande, afin de corriger la largeur et l'épaisseur de la bande simultanément par réduction, et ensuite l'épaisseur de la bande est encore corrigée par réduction par un certain nombre de pièces de cylindresécraseursdisposés en direction de la largeur sur les surfaces supérieure et inférieure de la bande. En corrigeant la largeur et l'épaisseur de la bande par réduction, la bande est de préférence empêchée de se gauchir dans le sens de la largeur par des cylindres d'appui qui sont disposés sur les surfaces supérieure et inférieure de la bande et qui s'étendent dans la direction de sa largeur. Un cylindre ordinaire de forme cylindre ou un cylindre ayant une conicité d'une forme prédéterminée sur la surface du cylindre en engagement avec la partie de bordure de la bande est utilisé pour le cylindre horizontal. Pour le cylindre écraseur, un cylindre ordinaire de forme cylindrique s'étendant dans le sens de la largeur de la bande ou un cylindre ayant une conicité en engagement avec les parties de bordure de la bande et dont le diamètre diminue graduellement vers le centre, en largeur,de la bande est utilisé. Un dispositif pour contrôler la largeur etl'épaisseur d'une bande selon l'invention est construit, dans une chalne o passe une bande laminée à chaud et décapée en disposant une unité de cylindres de base comprenant deux cylindres verticaux et deux paires de cylindres horizontaux et un certain nombre de pièces de cylindres écraseurs dans une station de contrôle grossier et en disposant un certain nombre de ces unités de cylindres de base et un certain nombre de pièces de cylindres écraseurs dans une station de contrôle précis. L'unité de cylindres de base comprend un lit, deux supports coulissant sur ledit lit dans le sens de la largeur par rapport à une bande, deux cylindres horizontaux montés rotatifs sur lesdits supports, un moyen d'entra Inement pour déplacer l'un desdits cylindres horizontaux verticalement, un cylindre vertical monté rotatif sur ledit support et un moyen d'entraînement pour déplacer horizontalement lesdits supports. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, détails, caractéristiques et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite enréférence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant plusieurs modes de réalisation de l'invention, et dans lesquels: -La figure 1 est une vue en plan d'une unité de cylindres de base utilisée dans le procédé selon l'invention la figure 2 est une vue en plan d'une modification de l'unité des cylindres de base de la figure 1; la figure 3 est une vue en plan d'une combinaison de l'unité de cylindres de base de la figure 2 et de cylindres écraseurs; les figures 4 A à 4 C sont des vues en plan de diverses étapes du procédé selon l'invention; la figure 5 est une vue en perspective d'un mode de réalisation du dispositif selon l'invention; la figure 6 est une vue avant montrant la construction concrète de l'unité de cylindres de base de la figure 2; les figures 7 A à 7 C sont des vues en plan semblables aux figures 4 A à 4 C, montrant diverses étapes du procédé selon la présente invention, en utilisant des cylindres modifiés; la figure 8 est une vue en plan d'une modification d'une station de contrôle précis du dispositif de la figure figure 5; la figure 9 est une vue en plan d'une autre modifi- cation de la station de contrôle précis de la figure 8; la figure 10 est une vue en plan montrant a dimension d'une modification d'un cylindre horizontal; la figure il est une vue avant semblable à la figure 6 montrant l'état o le cylindre horizontal modifié est supporté; les figures 12 A et 12 B sont des illustrations schématiques d'exemples d'application du dispositif selon la présente invention; la figure 13 est un graphique montrant l'effet de la réduction de la chute de bordures de la bande par le procédé selon l'invention, la position de mesure étant indiquée sur l'axe des abscisses et l'épaisseur de la bande sur l'axe des ordonnées; et la figure 14 est un graphique montrant l'effet du contrôle de la largeur de la bande par le procédé selon l'invention, la position de mesure étant de nouveau sur l'axe des abscisses et la largeur de la bande en ordonnées. Une unité de cylindres de base A à utiliser dans le procédé selon l'invention comprend, comme on peut le voir sur la figure 1, deux cylindres verticaux V et deux paires de cylindres horizontaux H Les cylindres verticaux sont disposés par paire en aboutement sous pression avec les bords latéraux d'une bande S et les cylindres horizontaux sont disposés en deux paires qui sont en aboutement sous pression avec les surfaces supérieure et inférieure respec- tivement de la bande S, aux positions adjacentes aux positions o les cylindres verticaux V sont en aboutement sous pression avec la bande S L'unité de cylindresde base A réduit la largeur et l'épaisseur de la bande S, simuta- nément. L'unité de cylindres de base A peut, selon la nécessité, comprendre des cylindres d'appui B s'étendant dans le sens de la largeur de la bande S et en contact avec les surfaces supérieure et inférieure dela bande S entre les cylindres horizontaux H comme le montre la figure 2. Afin de corriger les parties de bordure de la bande S épaissies par les cylindres verticaux V de l'unité de cylindres de base A, des cylindres écraseurs M sont disposés en aval de l'unité A des cylindres de base de la figure 3. Dans le procédé selon l'invention, la bande S de largeur:inégale etavec des chutes des bords Ed sur les deux parties de bordure comme le montre la figure 4 A,est réduite en largeur et en épaisseur simultanément par deux paires de cylindres horizontaux H et une paire de cylindres verticaux V comme le montre la figure 4 B, pour configurer ainsi la largeur et l'épaisseur de la bande S A ce moment, les cylindres d'appui B peuvent être prévus, selon la nécessité, pour maintenir la bande S sur ses surfaces supérieure et inférieure. Si les parties épaissies Sm restent non corrigées dans les parties des bordure de la bande en forme S, les parties épaissies Sm sont corrigées par réduction par les cylindres écraseurs M comme le montre la figure 4 C. Si la précision de dimension de la bande S est indûment faible à son sommet/ou son bas, de telles parties doivent être d'abord mises grossièrement en forme Dans le procédé selon la présente invention par conséquent, les unités de cylindres de base A ont la construction, par exemple,telleque représentéesur la figure 2 et les cylindres écraseurs M sont disposés sur la ligne de laminage comme le montre la figure 5, o une unité de cylindres de base A et deux cylindres écraseurs M sont disposés du côté amont pour constituer une station de contrôle grossier 10 et un certain nombre d'unités de cylindres de base A et au moins une paire de cylindres écraseurs M sont disposés du côté aval pour constituer une station decontrôle précis 20. La largeur de la bande S se réduit graduellement de W O à W 6. Dans le procédé selon l'invention, les valeurs souhaitées de la largeur et de l'épaisseur de la bande sontétablies dans la dernière unité de cylindres de base A de la station de contrôle précis 20 et ensuite la bande S est laminée en largeur et en épaisseur simultanément La station de contrôle précis 20 fonctionne toujours pendant le laminage de toute la longueur de la bande S Cependant, la station de contrôle grossier 10 n'est pas utilisée pour le laminage de la partie intermédiaire de la bande S, mais on l'utilise sélectivement pour ne laminer que le sommet et le bas de la bande S En effet, le sommet et le bas de la bande S sont laminés à la fois par la station de contrôle grossier 10 et la station de contrôle précis 20. Dans le cas o une partie extrêmement large est produite en haut ou en bas de la bande S, cette partie extrêmement large est de préférence retirée par ébarbage latéral en utilisant une cisaille rotative ou tout autre moyen approprié avant d'appliquer le procédé selon l'inven- tion. On décrira maintenant, en se référant à la figure 6, une construction concrète de l'unité des cylindres de base A. Dans cette construction, l'unité descylindres de base A est disposée sur chacune des parties de bordure de la bande en déplacement S Comme l'unité des cylindres de base A est de construction symétrique, seul un côté de celle-ci sera illustré (le côté droit de la figure 6) et décrit Dans l'unité des cylindres de base A, deux supports 11 sont montés sur un lit 1 afin de s'y déplacer en glissant dans le sens de la largeur de la bande S, les cylindres verticaux V sont attachés rotatifs aux supports Il face à face sur les bords latéraux de la bande S et deux cylindres horizontaux H sont attachés rotatifs à chaque support en opposition l'un à l'autre sur les surfaces supérieure et inférieure des parties des bords de la bande S Sur chaque bord latéral de la bande S, les trois cylindres sont assemblés de façon à être en aboutement sous pression avec la bande à partir de trois directions, c'est-à-dire du dessus, du dessous et du côté, le long de la même ligne de la bande S, dans le sens de la largeur. Le cylindre supérieur horizontal H est verticalement mobile et il est supporté de façon que sa réduction puisse être ajustée, par un cylindre à pression de fluide 21 qui est fixé au sommet du support 11 La rotation d'un moteur d'entralnement 22 est transmise au cylindre horizontal H par un joint universel Le cylindre horizontal inférieur H est un cylindre de renvoi dont le palier est fixé au support 11 De même, le cylindre vertical V est un cylindre de renvoi. Le support 11 o sont incorporés ces cylindres, est sollicité par un cylindre de fluide sous pression 2, vers le bord de la bande S afin de permettre au cylindre vertical V d'accomplir la réduction souhaitée. Les cylindres d'appui B sont disposés horizontalement et dans le sens de la largeur de la bande S entre les supports 11 prévus par paire, en tant que cylindresde renvoi pour maintenir les surfaces supérieure et inférieure de la bande S. A la place des cylindres horizontaux H et les cylindres écraseurs M ci-dessus décrits, des cylindres horizontaux H' et les cylindres écraseurs M' représentés sur les figures 7 B et 7 C peuvent être utilisés Les étapes montrées sur les figures 7 A à 7 C correspondent aux étapes des figures 4 A à 4 C, respectivement. Dans l'étape de réduction et de mise en forme simultanée de la largeur etde l'épaisseur de la bande comme on peut le voir sur la figure 7 B, les cylindres verticaux V sont des cylindres droits ordinaires de forme cylindrique et les cylindres horizontaux H' sont ceux présentant une conicité H dans une partie de la surface du cylindre en engagement avec la partie de bordure de la bande En conséquence, dans le processus de la réduction de mise en forme par ces cylindres horizontaux H', un écoulement de métal en excès dans une direction prédéterminée est produit dans les parties de bordure de la bande S par la réduction simultanée par les cylindres verticaux V et les cylindres horizontaux supérieurs et inférieurs H' et formé par les conicités Ht des cylindres horizontaux'H' en parties épaissies Sm de la forme épaissie vers l'extérieur comme le montre la figure 7 B. Les parties épaissies Sm sont écrasées par les cylindres écraseurs M' qui sont disposés à un étage immédiatement successif et sont corrigées à l'épaisseur prédéterminée Dans le procédé selon la présente invention, comme on peut le voir sur la figure 7 C, les cylindres écraseurs M' sont légèrement effilés sur toute leur longueur, vers le centre dans le sens de la largeur de lqbande S, et l'écra- sement des parties épaissies Sm et le métal s'écoulant dans les parties épaissies Sm peuvent s'effectuer efficacement. Dans l'étape de contrôle précis du procédé selon la présente invention, au moins un groupe de l'étape de mise en forme par réduction par le cylindre horizontal H' et le cylindre vertical V et l'étape de correction par réduction par le cylindre écraseur il' respectivement, sont disposés à la fois sur la ligne colinéaire dans le sens de la largeur de la ligne de transfert de la bande laminée à chaud et décapée à la température de 1000 C au moins, de préférence pour accomplir la mise en forme par réduction et la correction par réduction alternativement comme le montre la figure 8 Dans ce cas, on peut utiliser des cylindres sans conicité pour lescylindres écraseurs M' au dernier stade Alternativement, les étapes de misé en forme par réduction et les étapes de correction par réduction peuvent être disposées sélectivement au stade précoce et ultérieur respectivement, comme le montre la figure 9. La norme numérique des cylindres horizontaux H' utilisés dans le procédé selon l'invention est, comme le montre la figure 10, avantageusement entre D 2/D 1 = 0,900-0,995 et l/L = 0,7 _ 0,9. o D 1 diamètre maximum du cylindre horizontal D 2 = diamètre minimum du cylindre horizontal L = longueur du corps du cylindre horizontal 1 = longueur de la partie effilée du cylindre horizontal. Un exemple de la construction concrète de l'unité A des cylindres de base comprenant les cylindres horizontaux H' et les cylindres verticaux V est représenté sur la figure 11 qui est une vue semblable à la figure 6 Sur toutes les 3 I figures 6 et ll,des repères identiques ou caractères désignent des composants identiques. Les figures 12 A et 12 B montrent des exemples d'utilisation du dispositif 3 selon l'invention Dans l'exemple de la figure 12 A, le dispositif 3 est disposéprès d'unbain de décapage 4, et la bande est enroulée après correction par réduction Dans l'exemple de la figure 12 B, le dispositif 3 est disposé du côté entrée d'un laminoir il à froid 5, et la bande est laminée à froid après correction par réduction Dans chacun de ces exemples, les chutes des bordures de la bande sont retirées et la couronne de la bande est réduite pour répondre totalement à la précision dimensionnelle en largeur. Des exemples de mise en pratique du procédé selon l'invention, seront maintenant décrits. EXEMPLE 1 On a fait passer une bande laminée à chaud décapée et décalaminée (épaisseur 3,0 mm x largeur 1005 mm x poids tonnes) de déviation de largeur de 5 mm et de couronne de 90 M, à travers une ligne o est incorporé le dispositif selon l'invention, afin de réduire la bande, dans le sens de l'épaisseur, et dans le sens de la largeur, en une largeur de bande uniforme de 990 mm Dans ce cas, la tolérance d'ébarbage de 10 mm a été utiliséefomme produit, c'est-à-dire que l'on a observé une augmentation de 1, 5 % du taux de production à l'ébarbage Par ailleurs, la couronne de la bande, c'est-à-dire la différence d'épaisseur de la bande entre sa partie centrale et sa position à 10 mm à l'intérieur d'une bordure, a été réduite à 45 p, Quand cette bande a été finie par un train en tandem à froid et laminéeà froid à l'épaisseur de 1,0 mm, la couronne était de 15/A Dans ce cas, comme la couronne de la bande qui avait été laminée à froid sans passage à travers le dispositif selon l'invention avait 30 À, la couronne de la bande était réduite de 15 p en utilisant le dispositif selon la présente invention. La figure 13 est une illustration schématique montrant l'effet de réduction de la chute de bordure (laminage à froid)ou l'on a comparé le procédé selon l'inven- tion I et le procédé conventionnel (matière première) P. La figure 14 est une illustration schématique montrant l'effet de contrôle de largeur après laminage à froid, o les caractères I et P ont la même signification que sur la figure 13. EXEMPLE 2. On a fait passer une bande laminée à chaud décalaminée et détartrée (épaisseur 3,0 mm x largeur 1236 mm x poids 25 tonnes) d'une déviation de 3 mm et d'une couronne de 60}, àtravers une ligne o est incorporé le dispositif selon l'invention, pour réduire la bande dans le sens de l'épaisseur et de la largeur pour obtenir une largeur uniforme de 1232 mm Dans ce cas, la tolérance d'ébarbage de 14 mm a été utiliséeet l'on a observé une augmentation de 1,1 % du taux de production à l'ébarbage. Par ailleurs, la chute de bordure après laminage à froid a été réduite de 9 U en comparaison à celle du procédé conventionnel Par conséquent, une tolérance d'épaississement de 9,U a été rendue inutile et on a obtenu une autre augmentation de 0,9 % du taux de production. Dans le procédé et le dispositif de contrôle selon l'invention comme on l'a décrit ci-dessus, comme la bande est corrigée par réduction simultanée dans le sens de la largeur et dans le sens de l'épaisseur, à des valeurs uniformes sur toute la longueur de la bande comprenant le haut et le bas, les pertes par ébarbage peuvent être évitées et la précision de dimension en largeur peut être encore accrue En conséquence, le procédé et le dispositif selon l'invention sont considérablement efficaces pour augmenter le taux de production du produit. 1 Procédé pour contrôler la largeur et l'épaisseur d'une bande dans une chaîne o passe la bande laminée à chaud et décapée caractérisé en ce qu'il comprend: une étape de contrôle grossier pour corriger par réduction la largeur et l'épaisseur de la bande uniquement à ses extrémités longitudinales: une étape de contrôle précis pour corriger par réduction la largeur et l'épaisseur de la bande sur toute sa longueur; ladite étape de contrôle grossier et ladite étape de contrôle précis étant accomplies au moins une fois respectivement, pour obtenir la largeur et l'épaisseur souhaitéesdans la dernière réduction. 2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étape de contrôle précis comprend de plus l'étape de: mettre en forme par réduction la largeur et l'épais- seur de la bande simultanément par deux cylindres verticaux disposés sur les bords opposés de la bande et deux paires de cylindres horizontaux disposés sur les surfaces supérieure et inférieure des parties de bords opposés respectivement de la bande; et corriger par réduction l'épaisseur de la bande par un certain nombre de pièces de cylindres écraseurs disposés dans la direction de la largeur de la bande sur ses surfaces supérieure et inférieure. 3 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que pendant la mise en forme par réduction de la bande en largeur et en épaisseur, un gauchissement de la bande dans le sens de la largeur est empêché par des cylindres d'appui qui s'étendent dans le sens de la largeur de la bande sur ses surfaces supérieure et inférieure. 4 Dispositif pour contrôler la largeur et l'épaisseur d'une bande dans une chaîne o passe la bande laminée à chaud et décapée, caractérisé en ce qu'il comprend: une station de contrôle grossier ( 10) comprenant une unité de cylindres de base (A) consistant en deux cylindres verticaux et deux paires de cylindres horizontaux, et un certain nombre de pièces de cylindres écraseurs; une station de contrôle précis du côté aval de ladite station de contrôle grossier, comprenant un certain nombre d'unités de cylindres de base et un certain nombre de pièces de cylindres écraseurs. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'unité de cylindres de base précitéecomprend un lit ( 1); deux supports ( 11) coulissant sur ledit lit dans le sens de la largeur de la bande; deux cylindres horizontaux (H) fixés rotatifs sur chacun desdits supports un moyen d'entraînement ( 21) déplaçant verticalement l'un desdits cylindres horizontaux; un cylindre vertical (V) fixé rotatif à chacun des- dits supports; et un moyen d'entraînement ( 2) pour déplacer horizontale- ment lesdits supports. 6 Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que les cylindres horizontaux précités sont des cylindres ordinaires de forme cylindrique. 7 Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que les cylindres horizontaux précités sont des cylindres ayant une conicité d'une forme prédéterminée sur la surface pour un engagement avec la partie de bordure de la bande. 8 Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que les cylindres écraseurs (M) précités sont des cylindres ordinaires de forme cylindrique qui s'étendent dans le sens de la largeur de la bande sur toute sa largeur. 9 Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que les cylindres écraseurs précités sont des cylindres en engagement avec la partie de bordure de la bande et qui sont effilés vers le centre, en largeur, de la bande.