Brevet FR2533467A1 — publié le 19840330

La présente invention se rapporte à un procédé de production d'un feuillard propre lors d'un laminage à froid. Dans le laminage à froid d'unfeuillard d'acier, des lubrifiants délaminage à froid comme une huile minérale, du suif de boeuf, de l'huile synthétique ou analogues sont utilisés pour garantir un refroidissement et une lubrification des cylindres de laminage. A la surface d'un feuillard après laminage à froid, il y a usuellement une grande quantité de taches de matériaux tels que le lubrifiant de laminage à froid que l'on utilise pour le laminage et la poussière de métal produite par abrasion pendant l'opéra- tion de laminage.Quand la bobine du feuillard où restent ces taches est recuite, ces taches se carbonisent et adhèrent à la surface du feuillard sous forme de souillures de surface , ce qui gâte ainsi considérablement l'aspect de surface et abaisse la valeur commerciale en endommageant considérablement le revêtement et la ré si stance à la corrosion. Pour cette raison, quand il faut un degré élevé de propreté de surface , la surface d'un feuillard laminé à froid est usuellement nettoyée par une ligne de nettoyage avant recuit. Cependant, cette ligne de nettoyage nécessite de l'énergie supplémentaire comme de l'électricité et de la vapeur d'eau, du détergent comme des alcalis, un équipement comme des brosses et du travail, ce qui augmente le prix total de production. Dans le laminage à froid ou le recuit,en consé- quence, on a jusqu'à maintenant mis diverses méthodes en pratique pour nettoyer la surface d'un feuillard sans utiliser de ligne de nettoyage. Cependant, aucune d'entre elles n'a été satisfaisante par son prix ou par son effet de nettoyage. Certaine des méthodes employées jusqu'à maintenant dans le laminage à froid pour nettoyer la surface du feuillard sont les suivantes (1) Méthode du détergent Selon cette méthode, on injecte de l'eau ou un détergent, généralement à une pression de 9,81 bars ou moins, sur la surface du feuillard à la dernière cage ou passe pour purger la surface du feuillard de l'huile et de la poussière de métal. Cependant, l'utilisation d'eau peut produire des défauts de surface comme de la rouille et des taches d'eau, empirant la lubrification du laminage, abaissant l'efficacité du laminage, rendant le laminage des articles difficile et produisant une grande quantité de-poussière de métal provoquant des souillures. Par ailleurs, l'utilisation d'un détergent est trop conteuse proportionnellement aux effets obtenus et pose des problèmes supplémentaires comme la diminution de la lubrification du laminoir et la nécessité de l'éva- cuation du fluide usé-. (2) -Méthode d'injection du détergent à hautepressicri Dans cette méthode, un détergent à une haute pression et à une haute température est injecté à la surface du feuillard dans le laminage final. Un exemple typique de cette méthode est révélé comme méthode de laminage propre à froid, "Clean Cold Rolling Method" dans la publication du brevet Japonais NO 19682/80. Selon cette méthode, tandis que l'efficacité du nettoyage estfortement améliorée, l'utilisation de l'eau et/ou d'un détergent produit de la rouille et une diminution de la propriété de lubrification, conduisant à la production d'une poussière de métal par abrasion, avec pour résultat des problème tels que des souillures après recuit. (3) Méthode de nettoyage du laminoir Dans cette méthode, un lubrifiant de laminage utilisé pour refroidir et lubrifier le laminoir est amélioré par sa propriété d'évaporation au recuit. Selon cette méthode, il est prévu que le lubrifiant de laminage restant à la surface du feuillard ne se carbonise pas pendant le recuit mais se décompose et s'évapore pour empêcher d'empirer la propriété de la surface du feuillard. Dans cette méthode cependant, l'effet de nettoyage ainsi obtenu est faible et il faut sacrifier la propriété- de lubrification parce qu'il est difficile d'obtenir un lubrifiant de laminage ayant à la fois une propriété de lubrification et une propriété d'évaporation pendant le recuit. La présente invention apour objet unie méthode simple et économique de nettoyage par injection à haute pression d'un lubrifiant de laminage, permettant de produire un effet de nettoyage équivalent à celui d'une ligne conventionnelle de nettoyage. Le tableau 1 montre les résultats de la mise en pratique de la méthode selon la présente invention utilisant un laminoir en usage pratique. Tableau 1 Concentration Quantité de Quantité de Evaluation de de 1'émulsion salissuresde charbon résiduel la propreté lubrifiante de surface après gesuaXparla laminage laminagenid méthodederd) ( % ) (mg/cm ) (mg/cm ) 0,2 180 11,0 Mauvaise 0,5 50 5,0 Bonne 0,7 60 5,1 Bonne 1,8 70 5,3 Bonne 2,0 80 5,3 Bonne 2,5 200 12,5 Mauvaise Comme le montrez tableauenutlisantuneémulsion lubrifiante à une concentration inférieure à 0,5 %, cela pose divers problèmes comme dans le cas oùlton utilise de l'eau, comme de la rouille, des taches d'eau, une diminution de lubrification et la présence de salissures ou souillures après recuit du fait de la poussière de métal provoqueepar l'abrasion. Au contraire, en utilisant une émulsion lubrifiante à une concentration supérieure à 2%, la quantité de lubrifiant qui reste attaché au feuillard augmente, ce qui nuit à la propreté de la surface du feuillard.En conséquence, divers problèmes dus à la méthode du détergent utilisant de l'eau ou un détergent peuvent être résolus en injectant, à une haute pression, vné émulsion lubrifiante de laminage à une concentration de 0,5 - 2,0 %, à la surface du feuillard à l'entrée ou à la sortie de la dernière cage de finissage et en injectant, à une basse pression , une émulsion lubrifiante de laminage à la même concentration, vers les cylindres, en tant que lubrifiant Dans la méthode d'injection du détergent à haute pression décrite ci-dessus, un séparateur d'huile est nécessaire pour utiliser, de façon répétée, le détergent. Cependant, dans le procédé selon l'invention, comme on utilise une émulsion lubrifiante de laminage à une faible concentration de 0,5 à 2,0 %, il n'est pas nécessaire de prévoir un séparateur d'huile mais il faut simplement contrôler la concentraton du lubrifiant entre 0,5 et 2,0 %. L'émulsion lubrifiante est injectée de préférence à une pression comprise entre 49 et 196 bars parce que effet de nettoyage est très faible si la pression d'in- jection est inférieure à 49 bars et par ailleurs, cet effet est saturé si la pression dépasse 196 bars. Le débit de l'injection de l'émulsion lubrifiante est de préférence compris entre 20 et 150 R /mn pour 100 mm de largeur d'un côté du feuillard.Aun débit inférieur à 20 } /mon, l'effet de nettoyage est très faible, et par ailleurs, à un débit dépassant 150 2/mon, l'effet de nettoyage est saturé et le drainage de l'eau devient très mauvais. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de-celle-ci apparatS tront plus clairement au cours-de la description explicative qui va suivre faite en référence 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 illustration schématique de la construction d'un laminoir à froid pour obtenir une bobine de feuillard à froid, où s'applique le procédé selon l'invention; la figure 2 est une illustration équivalente à la figure 1, montrant une partie d'une modification du procédé selon l'invention. On décrira maintenant un mode préféré de la présent te invention en se référant à la figure 1. La figure 1 montre la constructión schématique d'un laminoir continu à froid de cinq cages quarto où une émulsion lubrifiante de laminage a une relativement haute concentration de 3 à 5%, est amenée d'un premier réservoir 3 aux première à quatrième cages 1, 2. L'émulsion lubrifiante usée à la sortie de ces cages est reçue par un plateau 4 et recueillie par le premier réservoir 3 pour une circulation répétée. A la dernière ou cinquième cage 5, une émulsion lubrifiante à une faible concentration de 0,5 - 2,0% est amenée à ses cylindres du second réservoir 6 par une pompe à basse pression 7 et des tubulures dtinjection 8. Par ailleurs, l'émulsion lubrifiante du second réservoir 6 est injectée à une haute pression des deux côtés d'un feuillard Il par une pompe haute pression 9 et des tubulures d'injection 10. Les tubulures d'injection 10 peuvent être du côté entrée (figure 1) ou sortie (figure 2) de la cinquième cage, mais elles sont de préférence disposées du c8té entrée. L'émulsion lubrifiante usée est reçue par un plateau 12 et est recueillie par le second réservoir 6 pour une circulation répétée. Un laminage à froid a été accompli en utilisant les conditions qui suivent Dimension de la matière première 2,8 mm d'épaisseur x 1200 mm de large Dimension de la matière finie 0,8 mm d'épaisseur x 1200 min de large Laminage à froid (1) Réduction 8 % (à la cinquième cage) (2) Vitesse de laminage 1550 m/mn (àla cinquième cage) (3)-Première - Quatrième cages Cylindres brillants On a utilisé une émulsion lubrifiante minérale à une concentration de 3% (4) Cinquième cage On a utilisé des cylindres mats comme cylin dres de travail On a utilisé une émulsion lubrifiante minérale à une concentration de 0,8 % (5) Injection à basse pression à la cinquième cage ( pour la lubrification du laminage) Pression :: 9,81 bars Température : 500C Débit : 4000 }/mon (6) Injection à haute pression à--la cinquième cage (pour nettoyer la surface du feuillard) Pression : 98 bars Température : 500C Débit : 50 //mon (pour 100 mm de large d'un t) Tubulure dtinjection : Tubulure en secteur Angle d'injection 300 Angle de torsion 300 Angle d'inclinaison de la tubulure: 600 par rapport à la direction du mouvement du feuil lard. Distance entre injections: 300 mm Recuit discontinu : atmosphère gazeuse de N2, H2 à 6700C, 15 heures. Résultats La quantité de souillures comprenant l'huile et la poussière de métal à la surface du feuillard après laminage à froid était de 50 mg/m2. Après avoir recuit la bobine du feuillard, un essai d'essuyage au papier filtre a révélé que le feuillard était plus propre que les feuillards ayant passé par une ligne électrolytique courante de nettoyage. Un essai parla méthode de Ford a montré que la quantité de charbon restant à la surface du feuillard était suffisamment faible, c'est-à-dire de 5 mg/m2. L'aspect du produit ne présentait pas les problèmes tels que de la rouille ou des taches d'eau, et ce produit avait sensiblement la même résistance à la corrosion après tràitement chimique et revêtement que les feuillards ayant passé par la ligne électrolytique de nettoyage. Selon la présente invention, le pourcentage des feuillards froids qu'il faut faire passer par la ligne de nettoyage peut être réduit d'environ 10% par rapport à la méthode conventionnelle, ce qui permet ainsi d'obtenir une économie d'énergie et de travail. Par ailleurs, le taux de production du produit peut être accru d'environ 0,2% par l'amélioration de la qualité de surface selon la présente invention. REVENDICATIONS 1. Procédé de production de feuillard laminé à froid qui est propre, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes de injecter, à une haute pression, une émulsion lubrifiante de laminage à une faible concentration, des deux côtés d'un feuillard à la dernière cage d'un laminoir à froid, afin de retirer ainsi des taches comme de l'huile ou de la poussière de métal, de la surface du feuillard;et prédéterminer la concentration de ladite émulsion lubrifiante de laminage à 0,5 - 2,0 %, sa pression à 49 196 bars et son débit à 20 - 150 t/mn pour 100 mm de large, d'un côté du feuillard. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'émulsion lubrifiante de laminage à une faible concentration précitée est injectée à une haute pression des deux côtés du feuillard du côté entrée de la dernière cage du laminoir à froid. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'émulsion lubrifiante de laminage à une faible concentration précitée est injectée à une haute pression des deux côtés du feuillard du côté sortie de la dernière cage du laminoir à froid. 4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les cylindres de travail de la dernière cage du laminoir à froid sont des cylindres mats.