Brevet FR2674540A3 — publié le 19921002

FR 2674540 A3 19921002 FR 9103797 A 19910328 La présente invention a pour objet un traitement thermique de bobines de produits plats métalliques entre deux séries de transformations métallurgiques de ces produits, ainsi qu'une installation pour la mise en oeuvre de ce procédé. On sait que dans les installations sidérurgiques, il est nécessaire de laisser refroidir suffisamment les bobines de produits plats issues d'un train de laminage à chaud, pour qu'elles puissent subir les opérations métallurgiques ultérieures, notamment décapage et recuit continu. Compte tenu de la température initiale de ces bobines qui peut atteindre 750 C, et de leur refroidissement à l'air libre, la durée d'attente nécessaire pour obtenir un refroidissement suffisant peut être de l'ordre de 56 heures environ. L'invention a donc pour but de limiter ces durées d'attente afin d'améliorer la programmation des opérations entre deux séries de transformations métallurgiques des bobines, et tout particulièrement de bobines sidérurgiques entre un train à chaud et une installation de recuit continu, ou entre un train à chaud et un train à froid. Suivant l'invention, le traitement thermique des bobines est caractérisé en ce que a) dans une première phase on fait subir aux bobines un refroidissement lent pendant une durée suffisante pour consolider les transformations métallurgiques déjà subies par les bobines, b) et dans une seconde phase on fait subir aux bobines un refroidissement rapide afin d'amener le coeur des bobines à une température suffisamment basse pour permettre l'exécution des opérations ultérieures. Dans une application de ce procédé à des bobines de produits plats sidérurgiques, le refroidissement lent est effectué à l'atmosphère ambiante pendant quelques minutes à quelques heures, par exemple à une vitesse de 1"C/mn environ et le refroidissement rapide est assuré à une vitesse de 5 à 50 C/mn environ, par projection d'un fluide de refroidissement, tel que de l'eau, sur la surface des bobines. Cette projection est réalisée de manière à former un film de fluide uniforme sur toute la surface extérieure des bobines. Grâce à ce refroidissement accéléré, le temps d'attente d'une bobine peut être ramené de 56 heures à 21 heures environ. L'installation selon l'invention comprend au moins deux rampes de projection de fluide, disposées chacune en vis-à-vis des faces frontales de la bobine à refroidir afin d'asperger celle-ci, et en ce que chaque rampe est pourvue de buses de sortie du fluide réparties sur sa longueur et ayant des orientations réglables différentes selon leur localisation sur la rampe, de manière à pouvoir arroser chacune une portion déterminée de la surface de la bobine et que l'ensemble de cette surface puisse être arrosée. D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre, faite en référence au dessin annexé qui en représente une forme de réalisation à titre d'exemple non limitatif. La figure 1 est une vue en perspective d'une bobine de produit plat métallique placée à l'air libre, dans la première phase de son refroidissement. La figure 2 est une vue en perspective schématique d'une forme de réalisation de l'installation de refroidissement de la bobine, mise en oeuvre durant la seconde phase du traitement technique visé par l'invention. La bobine 1 représentée aux figures 1 et 2 est réalisée par enroulement d'un produit plat issu d'un train de laminage à chaud de bandes, dans une installation métallurgique, notamment sidérurgique. La bobine 1 comporte deux faces frontales la, une surface latérale cylindrique présentant une partie supérieure lb et une partie inférieure ic, et une zone intérieure id. Comme déjà indiqué cette bobine 1 doit être suffisamment refroidie après laminage, pour permettre l'exécution des traitements prévus ultérieurement. Dans une première phase du traitement visé par l'invention, on laisse la bobine 1 subir un refroidissement lent à l'atmosphère ambiante, pendant une durée suffisante pour consolider les trans forma- tions métallurgiques déjà subies par la bobine. A titre indicatif, la durée de ce refroidissement peut être comprise entre environ 1 heure et 6 heures selon le format, la température et la nuance de la bobine, la vitesse de refroidissement étant d'environ 1"C/mn. Pour un format de 1170mm de largeur, 3,4mm d'épaisseur et un poids total de 20 tonnes, une température de 730"C, et un acier à teneur en carbone voisine de 0,020%, le temps de refroidissement pourra être d'environ 3 heures. Dans la seconde phase du traitement thermique prévu par l'invention, illustrée schématiquement à la figure 2, on fait subir à la bobine 1 un refroidissement rapide par projection sur toute sa surface extérieure d'un fluide de refroidissement tel que de liteau, de manière à réaliser un film de fluide uniforme sur toute ladite surface extérieure. Le but de ce refroidissement accéléré est d'amener le coeur de la bobine 1 à une température suffisamment basse pour permettre l'exécution des opérations ultérieures. Dans l'exemple décrit, l'installation de refroidissement accéléré comprend au moins deux rampes 2 de projection de fluide, disposées chacune en vis-àvis des faces frontales la de la bobine 1 à refroidir afin d'asperger celle-ci et alimentées en fluide par une tubulure intercalaire. Chaque rampe 2 est pourvue de buses 3, 4, 5 et 6 de sortie du fluide réparties sur sa longueur et ayant des orientations réglables différentes selon leur localisation sur la rampe, de manière à pouvoir arroser chacune une portion déterminée de la surface de la bobine et que l'ensemble de cette surface puisse être arrosée. Chaque rampe 2 comprend ainsi une première buse centrale 3 orientée de manière à asperger la partie supérieure lb de la surface latérale de la bobine 1, des secondes buses 4 placées de part et d'autre de ladite première buse et orientées pour asperger l'intérieur id de la bobine, des troisièmes buses 5 placées de part et d'autre des secondes buses pour asperger la face frontale la en vis-à-vis de la rampe 2, et des quatrièmes buses 6 placées de part et d'autre desdites troisièmes buses et orientées pour asperger la partie inférieure ic de la surface latérale de la bobine. L'ensemble de la surface de la bobine peut ainsi être refroidi uniformément par ruissellement du fluide. Les buses utilisées sont d'un type connu et non représenté en détail. Dans l'exemple représenté, les buses 4, 5 et 6 sont chacune au nombre de deux, mais leur nombre et leur orientation peuvent varier, de même que pour la buse centrale 3. Si le fluide utilisé est de l'eau, celui-ci peut être injecté par les rampes 2 à une température de l'ordre de 10 à 20 C, à un débit pouvant être compris entre 0,005 et 0,5m3/m2.mn environ et ce, pendant une durée de 6 à 15h environ, la vitesse de refroidissement étant de l'ordre 5 à 50 C/mn. La durée effective du refroidissement rapide est fonction des dimensions de la bobine 1 et du dispositif d'aspersion. Elle peut être déterminée par simulation numérique, de manière connue en soi. Le traitement thermique visé par l'invention limite les temps d'attente des bobines, par exemple à 21 heures au lieu de 56 heures, et améliore ainsi la programmation entre train à chaud et train à froid, tout en conservant la qualité métallurgique et les caractéristiques mécaniques des bobines. REVENDICATIONS 1. Traitement thermique de bobines de produits plats métalliques entre deux séries de transformations métallurgiques de ces produits, caractérisé en ce que a) dans une première phase on fait subir aux bobines(l) un refroidissement lent pendant une durée suffisante pour consolider les transformations métallurgiques déjà subies par les bobines, b) -et dans une seconde phase on fait subir aux bobines(1) un refroidissement rapide afin d'amener leur coeur à une température suffisamment basse pour permettre l'exécution des opérations ultérieures. 2. Traitement thermique selon la revendication 1, appliqué à des bobines(1) de produits plats sidérurgiques durant leur attente entre un train de laminage à chaud et une installation de recuit, caractérisé en ce que le refroidissement lent est effectué à l'atmosphère ambiante pendant quelques minutes à quelques heures, par exemple à une vitesse de 1"C/mn environ, et le refroidissement rapide est assuré à une vitesse de 5 à 50 C/mn environ, par arrosage d'un fluide de refroidissement tel que de l'eau sur la surface des bobines. 3. Traitement thermique selon la revendication 2, caractérisé en ce que dans la seconde phase de l'eau de refroidissement est projetée sur les bobines à un débit compris entre 0,005 et 0,5m3/m2.mn environ, pendant une durée de 6 à 15h environ. 4. Installation pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'elle comporte au moins deux -rampes(2) de projection de fluide, disposées chacune en vis-à-vis des faces frontales(la) de la bobines1) à refroidir afin d'asperger celle-ci, et en ce que chaque rampe(2) est pourvue de buses(3, 4, 5, 6) de sortie du fluide réparties sur sa longueur et ayant des orientations réglables différentes selon leur localisation sur la rampe, de manière à pouvoir arroser chacune une portion déterminée de la surface de la bobine et que l'ensemble de cette surface puisse être arrosée. 5. Installation selon la revendication 4, caractérisée en ce que chaque rampe(2) comprend une première buse centrale(3) orientée de manière à asperger la partie supérieure(lb) de la surface latérale de la bobinie(1), des secondes buses(4) placées de part et d'autre de ladite première buse et orientées pour asperger l'intérieur(ld) de la bobine, des troisièmes buses(5) placées de part et d'autre des secondes buses pour asperger la face frontale(la) en vis-à-vis de la rampe(2), et des quatrièmes buses(6) placées de part et d'autre desdites troisièmes buses et orientées pour asperger la partie inférieure(lc) de la surface latérale de la bobine, l'ensemble de la surface de la bobine pouvant ainsi être refroidi uniformément par ruissellement du fluide.