Brevet FR2520642A1 — publié le 19830805

i L'invention concerne un procédé de fabrication de bande métallique à partir de bande laminée à chaud, notam- ment à partir de bande large, procédé dans lequel la bande, après réduction de son épaisseur par laminage, est soumise à un décapage et parcourt à cet effet une ligne de décapage. Il est connu d'effectuer dans un train de laminage pour large bande la réduction d'épaisseur (jusqu'à environ 1 mm) de bandes provenant de bandes à chaud issues de bra- mes Seule une petite partie des bandes à chaud peut être utilisée directement dans des installations de fabrication appropriées La majeure partie des bandes laminées à chaud doit être amenée à un décapage chimique dans lequel, par exemple, la calamine présente sur la surface de la bande est enlevée en vue de la suite des opérations L'installation de décapage chimique peut être du type pour bande, opérant de façon continue ou discontinue et comportant une partie ou zone d'entrée et une partie ou zone de sortie S'il s'agit d'un décapage en continu, les bobines sont raccordées les unes aux autres, par soudage, dans la zone d'entrée afin qu'il n'y ait pas de temps morts dans la zone o s'effectuele processus chimique En outre, les temps morts qu'il pourrait y avoir dans la zone d'entrée, pendant,les changements de bobine, sont comblés grâce à des réserves de bande Il en est de même dans la zone de sortie. Pour obtenir un décapage effectif des bandes lami- nées à chaud, il est connu d'agencer des cages de laminage, notamment des cages à flexion-extension (également appelées "cages à flexion alternées) avant la zone du processus chimique, donc dans la zone d'entrée, afin de briser les couches 7 calaminé et de permettre à l'acide d'agir avec plus de rapidité et d'intensité Après décapage, les bandes métalliques sont régulièrement soumises, dans la zone de sortie de l'installation de décapage, à un graissage, qui est par exemple un huilage, pour éviter que d'éventuelles traces d'acide subsistant après le rinçage puissent condui- re à la formation de rouille Ce graissage de la surface des bandes est en outre nécessaire pour le stockage inter- médiaire des bobines ("coils") de bande décapée qui sont finalement amenées à un traitement postérieur effectué dans une ligne ou chaîne de traitement séparée Ce traitement poat Er Xeur comporte en règle générale le laminage à faible allongement, genre "skin-pass", ci-après brièvement appelé "planage", et la flexion-extension des bandes laminées à chaud (autrement dit, l'application de "flexions alternées"). En effet, la tendance est de laminer les bandes à des épais- seurs aussi faibles que possible dans les installations pour bande large Les épaisseurs miniminales qu'il est actuellement possible d'atteindre se situent dans le domaine sus-mentionné allant jusqu'à 1 mm Le laminage de planage postérieur des bandes laminées à chaud, relativement minces, a pour effet d'améliorer leur qualité de surface, tandis que le fléchissement alterné (flexion-extension) qui a lieu ensuite améliore encore leur planéité Toutefois, les flexions alternées ne conduisent pas seulement à un rattra- page des différences d'épaisseur mais aussi à l'élimination complète (pour certains taux d'allongement) de l'anisotropie planaire de la bande, c'est-à-dire de la différence entre ses résistances "en travers" et "en long", de sorte, que ce ne sont pas seulement les caractéristiques d'écrouissage mais aussi celles de ténacité de la matière qui sont nota- blement améliorées Toutefois, lors du laminage genre "skin- pass", ci-après appelé "planage", tout comme lors des flexions alternées, la couche grasse (habituellement un film: d'huile) présente sur la surface de la bande constitue une gene En effet, un film gras et adhérent, sur lequel la poussière reste collée, se forme sur les cylindres de la cage de planage,sur les cylindres fléchisseurs de la cage à flexions alternées et sur les rouleaux de déviation et tension C'est pourquoi on en est venu à effectuer, avant le planage et les flexions alternées, un passage des bandes grasses dans une ligne intermédiaire spéciale pour dégrais- sage, ce qui est onéreux aussi bien du point de vue des investissements que du point de vue de la production. Un autre problème que l'on rencontre dans la produc- tion en masse de bandes laminées à chaud concerne l'utilisa- tion de la capacité de débit d'une ligne de laminage conçue pour de la bande large pouvant avoir une largeur atteignant 2.200 mm En effet, il est fréquent d'avoir besoin de bande beaucoup moins large (par exemple seulement 800 mm) à des fins diverses, le résultat étant que la capacité de la li- gne pour large bande à chaud est alors mal utilisée Dans ce contexte, on pourrait envisager, pour accroître la performance, d'effectuer la réduction d'épaisseur sur de la bande ayant une largeur plus que doublée, et de la par- tager ensuite en deux bandes sensiblement égales (par exemple deux bandes de 800 mm de large à partir d'une brame de 1650 mm de large) Toutefois, cela n'est pas possible sans autres interventions car les bandes laminées dans une ligne pour bandes larges présentent toujours un profil connexe avec une légère surélévation au milieu, ce qui est nécessaire pour que la bande présente une aptitude au gui- dage suffisante dans les étapes suivantes Si l'on partage une telle bande en son milieu, on obtient alors deux moitiés sensiblement égales présentant chacune un "profil en coin" impliquant de grandes difficultés de guidage dans les li- gnes de processus suivantes. L'invention a pour but de parvenir à un procédé et à une ligne de décapage du genre considéré au début, pour produire de la bande métallique à partir de bande à large chaud, notamment à partir de/bande à chaud, de façon telle qu'il n'y ait plus besoin des opérations habituelles de graissage ou huilage, entreposage et transport (après décapage) de la bande en bobine jusqu'à une ligne de tra- vail séparée avant planage ( laminage du genre "skin-pass") et éventuellement flexion-extension, et, en outre, de façon telle que le débit de la ligne de décapage et de la ligne pour bande large soit accru pour ce qui est de l'élabora- tion des bandes de faible largeur. Du point de vue du procédé, l'invention atteint ces buts par le fait qu'au cours de son passage dans la zone de sortie de la ligne de décapage, la bande à chaud décapée est soumise à un planage et/ou à des flexions al- ternées L'invention part de la reconnaissance du fait que le planage, c'est-à-dire un laminage à faible allongement et/ou l'exécution de flexions alternées-sur la bande rédui- te (quant à son épaisseur) et décapée peuvent encore avoir lieu dans la zone de sortie de la ligne de décapage, avec ce résultat qu'il n'y a plus besoin d'une autre ligne de pro- cessus séparée En outre, la bande n'a plus à être huilée, entreposée et transportée entre le décapage, d'une part, et le planage, d'autre part, de sorte que l'on peut aussi re- noncer à l'interposition d'une ligne de dégraissage S'il n'y a des impératifs particuliers que pour la qualité de surface, il suffit alors d'un simple laminage à faible al- longement de la bande Si la planéité est l'objet de spéci- fications très poussées, et s'il faut éliminer l'anisotro- pie planaire, on soumet aussi la bande à des flexions alternées ('flexion-extension") Ces dernières peuvent suf- fire à elles-seules si les spécifications de planéité de la bande ne sont pas très sévères Indépendamment de cela, il s'est avéré que les caractéristiques d'emboutissage des bandes métalliques sont dégradées par le "skin-pass" Or, de façon surprenante, elles sont rétablies par une opéra- tion de flexion-extension (flexions alternées) effectuée ensuite. D'autres caractéristiques de l'invention sont pré- sentées dans ce qui suit Selon une très importante préco- nisation, l'invention prévoit de soumettre la bande à chaud décapée à un planage avec des cylindres ayant un bombement accentué en leur milieu ce qui produit dans la bande un amincissement médian de chaque côté duquel se trouve une moitié de bande dont le milieu est plus fort Ensuite, la bande est cisaillée en son milieu pour séparer l'une de l'autre ces deux moitiés dont les milieux sont plus épais. De ces préconisations de l'invention, il résulte donc la possibilité de produire, à partir d'une large bande à chaud, deux moitiés de bande sensiblement égales qui pré- sentent chacune non pas un profil "en coin" mais un profil convexe'(lenticulaire) avec faible surépaisseur médiane. Par suite, chacune de ces moitiés présente les qualités d'aptitude au guidage qui sont nécessaire pour d'autres lignes ou chaînes de processus C'est ainsi que, par exemple, on peut produire deux bandes ayant chacune une largeur de 800 mm à partir d'une large bande à chaud, ayant une largeur de 1650 mm, que l'on réduit à l'épaisseur désirée, décape et partage en son milieu Ainsi, le débit de la ligne pour large bande, notamment le débit de la ligne de décapage, se trouve pratiquement doublé En outre, dans ce cas, la bande à chaud est avantageusement soumise à des flexions alternées après le planage (genre "skin-pass"), les avant le fendage, s'il faut par exemple éliminer/différences d'épaisseur, les ondulations et l'anisotropie planaire La bande à chaud, fendue ou nonfendue, est avantageusement huilée, ou graissée, et enroulée en tant que bande finie après avoir quitté la ligne de décapage. Une ligne de décapage, avec zone d'entrée et zone de sortie, convenant particulièrement bien pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, se caractérise par le fait qu'il y a-dans sa zone de sortie au moins une cage de planage du genre skin-pass et/ou une cage pour flexions al- par exmple ternées Vgbenre roller") La cage de planage peut, selon une préconisation de l'invention, présenter des cylindres dotés d'un bombement plus fort dans la région de leur milieu, cette cage et/ou la cage pour flexions alternées étant alors suivie(s) d'une cisaille de fendage opérant sur la partie médiane de la bande, dans la zone de sortie de la ligne de décapage Dans ce cas, toutes les cages et la cisaille se trouvent donc dans cette zone de sortie, de sorte que l'on peut renoncer à une ligne de processus séparée De préféren- ce, la zone de sortie comporte en amont de la cisaille de fendage et de la cage pour flexions alternées éventuelle - au moins deux cages de planage S'il y a deux cages de pla- nage, on obtient non seulement une double passe accroissant la ténacité de la bande mais aussi la possibilité de compen- ser les temps de changement des cylindres, lorsque des cy- lindres doivent être changés sur l'une ou l'autre de ces cages, car l'une d'elles reste alors en opération Une li- gne de décapage peut aussi, dans le cadre de l'invention, comporter au moins une cage de planage dans sa zone d'en- trée et une cisaille pour fendage médian dans sa zone de sortie Dans ce cas, la cage de planage présente des cylin- dres ayant un bombement accentué dans leur milieu, si bien que cette forme de réalisation convient également pour la production de bandes étroites fendues La cisaille médiane peut aussi être agencée en aval de la cage pour flexions alternées, cela de préférence dans la zone de sortie Dans ce qui précède et dans ce qui suit, les mots "amont" et "aval" doivent être compris en considérant le sens de dé- filement de la bande. Les avantages atteints par l'invention résident essentiellement dans le fait qu'elle offre un procédé et une ligne de décapage avec lesquels des bandes à chaud réduites peuvent subir, immédiatement dans la zone de sortie de la ligne de décapage, un laminage de planage et/ou des flexions alternées et/ou un fendage en deux bandes étroites, si bien que les bandes ainsi produites peuvent être fournies, en tant que produit fini, aux utilisateurs La mise en oeuvre des préconisations de l'invention permet de supprimer le huilage ou graissage qui, autrement, serait nécessaire entre la ligne de décapage et une ligne de finition compor- tant des cages de planage et flexions alternées, et permet aussi de supprimer le stockage intermédiaire en bobines et le transport à une ligne de finition En outre, l'invention permet aussi de fabriquer des bandes étroites à partir de lage bande à chaud que l'on fend dans la zone de sortie de la ligne de décapage, de sorte que, pour ce type de produc- tion, on obtient pratiquement un doublement du débit de la ligne de laminage et de la ligne de décapage suivante (dotée d'au moins une cage de planage et/ou de flexion- extension dans sa zone de sortie) Il s'avère donc que l'invention rationalise, et rend plus économique, la produc- tion de bande métallique à partir de bande à chaud, notam- ment à partir de large bande à chaud. La description qui va suivre, en regard des dessins annexés à titre d'exemple non limitatif, permettra de bien comprendre comment la présente invention peut être mise en pratique. La figure 1 représente la zone de sortie d'une li- gne de décapage, pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention. La figure 2 est une vue en coupe verticale montrant le profil d'une bande à chaud réduite de la façon habituel- le. La figure 3 montre le profil d'une bande à chaud réduite au cours du planage avec bombement renforcé des cylindres. La figure 4 montre les profils des bandes obtenues après fendage de la bande à chaud selon la figure 3. Sur la figure 1, on peut voir la zone de sortie 1 d'une ligne de décapage 2, utilisée pour produire de la bande métallique à partir de bande à chaud 3, notamment à partir de large bande à chaud Dans la zone de sortie 1, il y a au moins une cage 4 de planage (laminage à faible allongement, genre "skin-pass") et/ou une cage 5 à flexions alternées (cage à flexionextension) Si l'on opère avec des cylindres de planage classiques, la bande à chaud 3 prend alors un profil tel que celui représenté sur la fi- gure 2 Par contre, si la cage de planage 4 comporte des cylindres avec bombement accru dans la région de leur milieu, la bande prend alors au cours du planage, le profil 7 indiqué sur la figure 3 Dans ce cas, la cage de planage 3 et l'éventuelle cage à flexions alternées, 5, sont suivies d'une cisaille médiane 8 dans la zone de sortie 1 Dans cet exemple, ce sont deux cages de planage 4 qui, pour suppri- mer les temps morts inhérents aux changements de cylindres, sont disposées en amont de la cage à flexions alternées 5 et de la cisaille médiane 8, dans la zone de sortie 1. Dans une autre forme de réalisation, non représen- tée mais possible dans le cadre de l'invention, la cage de planage est placée dans la zone d'entrée et la cisaille de fendage médian est placée dans la zone de sortie tout en étant encore située en aval de la cage à flexions alternées. Si l'on opére avec la ligne de décapage 2 selon l'invention, la bande à chaud décapée 3 est au cours de son passage dans la zone de sortie de la ligne 2, planée et/ou soumise à des flexions alternées La bande décapée 3 est planée avec des cylindres à convexité plus marquée en leur milieu, ce qui a pour effet de produire un amincissement médian de part et d'autre duquel se trouvent des moitiés de bande convexes ayant chacune un sommet de bombement mé- dian 10 On obtient donc une "bande jumelée" avec sommet de bombement dans la zone médiane de chaque moitié de la bande Cette bande jumelée est fendue en son milieu pour que ces deux moitiés bombées soient séparées l'une de l'au- tre, comme indiqué sur la figure 4 La bande à chaud 3 peut être soumise à des flexions alternées après le planage, avant le fendage En outre, après avoir quitté la ligne de décapage 2, la bande à chaud 3 fendue ou non fendue - peut être graissée ou huilée en tant que bande finie. L'accroissement de longueur de la bande à chaud 3, sous l'effet du laminage réducteur, et l'accroissement de longueur de la bande sont mesurés, respectivement sur la cage de planage 4 et la cage de flexions alternées, au moyen de roues de mesure Il et envoyés (en tant que valeurs- pilotes de la vitesse de la portion d'installation concer- née) à l'entra neur-variateur 12 dans la zone de sortie 1, ce qui conduit à un accroissement de vitesse approprié dans les parties d'installation correspondantes en aval du planage et de la flexion-extension (flexions alternées). * 2520642 REVENDICATIONS 1 Procédé de fabrication de bande métallique à partir de bande à chaud, notamment à partir de large bande à chaud, dans lequel la bande à chaud dont l'épaisseur a été réduite par laminage subit après le laminage un décapage aux fins duquel elle parcourt une ligne de décapa- ge, ce procédé étant caractérisé par le fait que la bande à chaud décapée est soumise, au cours de son passage dans la zone de sortie de la ligne de décapage, à un planage et/ou à des flexions alternées. 2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le planage de la bande à chaud est effectué avec des cylindres à bombement renforcé en leur milieu d'o il résulte en amincissement médian de part et d'autre duquel chaque moitié de bande possède un bombement avec maximum en sonomilieu, et par le fait que l'on fend la bande à chaud en son milieu pour séparer ces moiti 6 sde ban- de l'une de l'autre. 3 Procédé selon la revendication 1 ou 2, caracté- risé par le fait que la bande à chaud est soumise à des flexions alternées après le planage et avant le fendage. 4 Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que la bande à chaud, fendue ou non fendue, est graissée par exemple par huilage en tant que bande finie, après avoir quitté la ligne de décapage. Ligne de décapage, pour mettre en oeuvre le procé- dé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, cette ligne de décapage comportant une zone d'entrée et une zone de sortie et étant caractérisée par le fait qu'il y a, dans la zone de sortie,au moins une cage de planage (c'est-à-dire de laminage à faible allongement) et/ou une cage de flexions alternées. 6 Ligne de décapage selon la revendication 5, caractérisée par le fait que la cage de planage est dotée de cylindres ayant un bombement accentué en leur milieu, et que cette cage et/ou la cage de flexions alternées est suivie d'une cisaille pour fendage médian située dans la zone de sortie. 7 Ligne de décapage selon la revendication 5 ou 6, caractérisée par le fait qu'il y a dans la zone de sortie, en amont de la cisaille pour fendage médian et de l'éven- tuelle cage pour flexions alternées, au moins deux cages de planage. 8 Ligne de décapage pour mettre en oeuvre le pro- cédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée par le fait qu'elle comporte au moins une cage de planage dans sa zone d'entrée et une cisaille pour O 10 fendage médian dans sa zone de sortie. 9 Ligne de décapage selon la revendication 8, caractérisée par le fait qu'il y a, en amont de la cisaille pour fendage médian, une cage pour flexions alternées.