Brevet FR2575495A1 — publié le 19860704

La présente invention concerne de façon générale un procédé de recuit et plus précisément un four continu de recuit d'une bande métallique ou feuillard et analogue. De manière classique, dans un four continu de recuit d'une bande métallique qui comporte un four non oxy- dant à chauffage direct, on a proposé, par exemple dans la demande publiée de brevet japonais n 54-42 804, un ar- rangement dans lequel les gaz évacués par le four non oxy- dant sont transmis à une zone de préchauffage par convection par l'intermédiaire d'une zone de préchauffage par rayonnement destinée à utiliser efficacement la chaleur des gaz usés comme source de préchauffage. Dans le four de recuit continu d'un feuillard métallique tel que décrit précédemment cependant, comme le four non oxydant, la zone de préchauffage par rayonnement et la zone de préchauffage par convection sont tous placés hori- zontalement, la longueur totale du four est grande si bien que le transport de la bande métallique présente divers inconvénients. La présente invention concerne essentiellement un four de recuit continu d'une bande métallique ou feuillard, ayant une longueur totale inférieure à celle d'un four clas- sique et telle que l'espace nécessaire à l'installation peut être extrêmement réduit. Elle concerne aussi un four de recuit continu d'une bande métallique du type précité dans lequel les problèmes posés par le transport de la bande métallique peuvent être totalement éliminés car la force de traction appliquée à la bande métallique peut être réduite. Plus précisément, l'invention concerne un four de recuit continu d'une bande métallique dans lequel le four non oxydant, à chauffage direct, et une zone de pré- chauffage parconvection forcée sont disposés verticalement, une partie d'entrée du four étant raccordée à une partie de sortie de la zone de préchauffage par l'intermédiaire de la zone de préchauffage par rayonnement qui comporte un dispositif de changement de sens dans sa partie supé- rieure. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- tion seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'un mode de réalisation et en se référant aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est un schéma d'un four de recuit continu d'une bande métallique, selon un mode de réalisa- tion avantageux de l'invention; et la figure 2 est une coupe longitudinale d'un élément de limitation de pression du four de recuit continu d'une bande métallique, représenté sur la figure 1. Sur les figures, les références identiques dési- gnent des éléments analogues. La figure 1 représente un four de recuit continu d'une bande métallique, dans un mode de réalisation préféré de l'invention. Le four de recuit comprend de façon générale une zone 1 de chauffage d'atmosphère (mélange de gaz de N2 + H2) contenant plusieurs tubes rayonnants 2, un four non oxydant 4 à chauffage direct, ayant plusieurs brûleurs 5 destinés à brûler avec un rapport air-combustible inférieur à la valeur théorique, une zone 7 de préchauffage par convection forcée ayant un dispositif 4 de convection forcée, et une zone 12 de préchauffage par rayonnement par l'inter- médiaire de laquelle une partie 6 d'entrée du four non oxy- dant 4 est raccordée à une partie de sortie de la zone 7 de préchauffage par convection forcée. Une zone tampon 17 est placée verticalement entre la zone 1 de chauffage d'atmosphère et le four 4 non oxydant à chauffage direct. Le four non oxydant 4 à chauffage direct et la zone 7 de préchauffage par convection forbée sont disposés verticalement et très près et sont raccordés par la zone 12 de préchauffage par rayonnement qui a de façon générale une forme analogue à celle d'un U retourné. Le dispositif précité 8 de convection forcée de la zone 7 de préchauffage comprend plusieurs ventilateurs 9 de recirculation et des paires de collecteurs 10 ayant de nombreuses buses de projection de gaz sur leurs faces opposées, afin que la bande métallique W se déplace verti- calement suivant un trajet sinueux formé dans la zone 7 de préchauffage par convection forcée grâce à la présence d'un jeu de rouleaux 11 de changement de sens et au pré- chauffage de la bande métallique W par soufflage des gaz par des paires de collecteurs 10 munis de buses. La zone 12 de préchauffage par rayonnement comprend par ailleurs un autre jeu de rouleaux 13 de Changement de sens, à sa partie supérieure, et deux rangées de passages verticaux de gaz d'échappement, placées en regard et toutes deux raccordées par des conduits 14a et 14b de dérivation ayant chacun un registre 15a ou 15b. Plusieurs buses 16 de projection d'air sont placées du côté de la sortie des gaz d'échappement de la zone 12 de préchauffage par rayonnement afin que les imbrûlés des gaz évacués soient brûlés. En plus, la figure 2 représente un ensemble de limitation de pression qui est placé dans la zone 12 de préchauffage par rayonnement. Cet ensemble 30 comporte un réceptacle 31 fermé hermétiquement et contenant de l'eau, une tuyauterie 32 de raccordement dont une première extrémité plonge dans l'eau du réceptacle 31 et dont l'autre extrémité est reliée à la zone 12 de préchauffage par rayonnement, une tuyauterie 33 d'alimentation du réceptacle 31 en eau, une ouverture 34 formée sur - le réceptacle 31 et destinée à maintenir le niveau de l'eau à une valeur constante par débordement d'eau, une tuyau- terie 35 d'évacuation de l'eau qui a débordé du réceptacle 31, et une tuyauterie 36 d'échappement des gaz introduits dans l'espace délimité audessus du niveau de l'eau se trouvant dans le réceptacle 31. L'ensemble 30 de limita- tion de pression du type précité à barbotage empêche l'in- troduction des gaz de combustion du four non oxydant 4 à chauffage direct dans la zone 1 de chauffage d'atmos- phere par rayonnement, grâce à l'élimination d'une surpres- sion anormale temporaire du four non oxydant 4 en cas d'inflammation des bruileurs 5 placés à l'intérieur avant leur réglage par tout ou rien. En outre, l'ensemble 30 est réalisé de manière que la pression corresponde à une hauteur d'eau h de la partie de tuyauterie 32 immergée dans l'eau du réceptacle 31 qui est supérieure par exemple d'environ 5 mm à la valeur donnée par la pression régnant dans le four non oxydant 4 lorsque celuici fonctionne. On considère maintenant le fonctionnement du four de recuit ayant la construction indiquée. D'abord, les gaz d'échappement à température élevée, formés dans le four non oxydant 4, s'écoulent dans la zone 12 de préchauffage par rayonnement afin que les parois latérales de celle-ci soient échauffées et que la bande métallique W soit préchauffée par la chaleur rayonnante. Des gaz d'échappement s'écoulent alors dans la zone 7 de préchauffage par convection forcée afin qu'ils soient mis sous pression par les ventilateurs 9 et soufflés par les buses de part et d'autre de la bande métallique W qui est ainsi préchauffée, et les gaz - d'échappement sont alors évacués par un conduit 20 de sortie. Les gaz atmosphériques réducteurs, tels que l'ammoniac dissocié ou analogue, sont transmis à la zone tampon 17 et soufflés de part etd'autre de la bande métallique W par un dispositif de convection forcée compre- nant un ventilateur 18 de recirculation et un jeu de collecteurs 19 munis de buses. Bien que, dans un cas tel qu'une modification d'une condition de fonctionnement, il soit très probable que des absorptions soient produites de manière indésirable à la surface des rouleaux de la zone 1 de chauffage d'atmosphère par tubes rayonnants, étant donné la perturbation de la condition de chauffage dans le four non oxydant 4 à chauffage direct et l'oxyda- tion résultante de la surface de la bande métallique W, la zone tampon 17 est avantageusement disposée afin qu'elle empêche cet inconvénient par réduction rapide de la surface métallique à l'aide d'un jet forcé d'une atmosphère réduc- trice et, en outre, dans le cas d'un fonctionnement habi- tuel, la zone tampon 17 empêche aussi l'introduction des gaz de combustion du four nonoxydant 4 dans la zone 1 25745-5 de chauffage d'atmosphère par tubes rayonnants. Ainsi, des aborptions analogues à celles qui viennent d'être décrites et la pollution atmosphérique ne se produisent pas. La force de réduction, dans la zone tampon 17, peut être réglée par modification de la quantité des gaz atmosphé- riques qui sont introduits dans cette zone 17 ou de leur composition. En outre, lorsque la pression dans la zone tampon 17 est supérieure à celle du four non oxydant 4, les gaz évacués du four non oxydant 4 peuvent ne pas pouvoir pénétrer dans la zone tampon 17. Par ailleurs, comme la zone 12 de préchauffage par rayonnement a des conduits 14a et 14b de circulation en dérivation des gaz usés, des registres 15a et 15b, des buses 16 de soufflage d'air et l'ensemble 30 de limita- tion de pression, lorsque la température à la partie supérieure de la zone 12 de préchauffage par rayonnement dépasse une température de résistance à la chaleur des rouleaux 13 de changement de sens, la température peut être réduite par ouverture convenable du registre 15a ou 15b afin que les gaz usés soient transmis en dérivation. En outre, lorsque la température des gaz usés autour des buses 16 diminue au-dessous d'une température prédéter- minée du fait de la réduction de la quantité qui brûle dans le four non oxydant 4 étant donné la modification d'une condition de fonctionnement, la température des gaz éva- cués autour des buses 16 peut être maintenue à une valeur à laquelle les imbrûlés des gaz évacués peuvent être totalement brûlés à l'aide d'air des buses 16, un regis- tre 15a et 15b étant avantageusement ouvert, si bien qu'un risque tel qu'une explosion qui peut apparaître de manière indésirable dans la zone 7 de préchauffage par convection forcée et dans le conduit 20 de sortie des gaz évacués, est supprimé. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux fours qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Four de recuit continu d'une bande métallique, caractérisé en ce qu'il comprend- un four non oxydant (4) du type à chauffage direct, placé verticalement, une zone (7) de préchauffage par convection forcée, placée verti- calement, et une zone (12) de préchauffage par rayonnement, le four non oxydant (4) étant connecté par sa partie d'entrée à une partie de sortie de la zone (7) de préchauf- fage par convection forcée par l'intermédiaire de la zone (12) de préchauffage par rayonnement qui comporte un dis- positif (13) de changement de sens à son extrémité supé- rieure. 2. Four selon la revendication 1, caractérisé en ce que la zone (12) de préchauffage par rayonnement comporte des passages de circulation des gaz évacués, des parties verticales opposées de ces passages étant raccordées mutuel- lement par plusieurs conduits (14a, 14b) de dérivation de gaz d'échappement ayant chacun un registre (15a, 15b). 3. Four selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif (30) de limitation de pression placé dans la zone (12) de préchauffage par rayonnement et destiné à éliminer immédiatement une surpres- sion anormale temporaire du four non oxydant (4) en cas d'allumage des brûleurs (5) qui y sont montés. 4. Four selon la revendication 1, caractérisé en ce que la zone (12) de préchauffage par rayonnement a des buses destinées à brûler les imbrûlés des gaz évacués. 5. Four selon la revendication 4, caractérisé en ce que la zone (12) de préchauffage par rayonnement comporte des passages de circulation des gaz évacués, ayant des parties verticales opposées raccordées par plusieurs conduits (14a, 14b) de dérivation des gaz d'échappement, ayant chacun un registre (15a, 16b). 6. Four selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif (30) de limitation de pression placé dans la zone (12) de préchauffage par rayon- nement et destiné à éliminer immédiatement toute surpres- sion anormale temporaire dans le four non oxydant) à chauffage direct en cas d'allumage des brûleurs (5) qui y sont montés. 7. Four selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif (30) de limitation de pression placé dans la zone ({12) de préchauffage par rayonnement et destiné à éliminer immédiatement toute sur- pression anormale temporaire dans le four non oxydant (4) à chauffage direct en cas d'allumage des brûleurs (5) qui y sont montés.