Brevet FR2679571A1 — publié le 19930129

PROCEDE DE DEPOT DE METAL OU D'ALLIAGES METALLIQUES SUR. UNE BANDE METALLIQUE ET PIECES DE GUIDAGE POUR LA MISE EN OEUVRE DE CE PROCEDE. L'invention concerne des pièces de guidage, telle que des guides fixes ou des rouleaux, pleins creux, fixes, en rotation libre ou entrainée, immergées dans un bain de métal ou d'alliages métalliques pour le dépôt à chaud d'une couche de protection contre l'oxydation sur une bande de tôle, par exemple par galvanisation ou par dépôt d'un alliage zinc aluminium ou d'étain Elle concerne également un procédé de dépôt utilisant ces guides ou ces rouleaux. Le dépôt d'une couche protectrice par exemple de zinc sur une bande de tôle permet de protéger cette dernière contre l'oxydation Cette opération est effectuée industriellement en faisant passer la tôle dans un bain de métal ou d'alliages métalliques fondus en veillant à obtenir un dépôt aussi régulier que possible d'une couche protectrice. Selon une technique connue, afin de guider la tôle dans le bain, on la met en contact avec des rouleaux Ces rouleaux sont très fréquemment métalliques, par exemple en acier inoxydable Il en résulte de nombreux inconvénients Les rouleaux fonctionnent en effet dans un milieu hautement agressif en raison notamment de la température élevée du bain, mais principalement des réactions corrosives entre les métaux du bain, et le métal des rouleaux. Par suite il est nécessaire de les démonter à intervalles rapprochés, par exemple toutes les semaines, de les décaper et/ou de les réusiner afin d'éliminer la couche corrodée, de les rectifier afin de retrouver un état de surface et une géométrie acceptables Il en résulte des arrêts fréquents de l'installation et des frais de maintenance élevés. Afin de remédier à ces inconvénients des rouleaux métalliques on a cherché à les revêtir d'une couche protectrice Le document EP O 339 338 décrit par exemple des rouleaux de fonte revêtus d'une couche de fibres de carbone enrobées dans une matrice de carbone Le document JP-A- 61 37 955 (OSAKA FUJI KOGYO) décrit un rouleau métallique révêtu d'une couche de céramique obtenue par dépôt plasma. Toutefois ces rouleaux présentent de nombreux inconvénients Des problèmes de liaison entre la couche -de revêtement et le rouleau métallique apparaissent rapidement en raison de la différence de dilatation entre le métal et le dépôt. La force s'opposant au phénomène de dilatation différentielle est la force de cohésion et d'accrochage du dépôt sur le support métallique Cette force se révèle insuffisante pour éviter le décrochage du dépôt Il en résulte rapidement la disparition localisée ou généralisée de la couche de protection, ce qui provoque la réapparition des problèmes de corrosion et de détérioration de l'état de surface du rouleau Ces phénomènes amènent à refaire le revêtement des rouleaux à intervalles rapprochés, d'o un coût de maintenance élevé Ces rouleaux présentent donc une fiabilité et une durée de vie réduites. La présente invention a précisément pour objet un procédé de traitement d'une bande de tôle et des pièces de guidage pour bain qui remédient à ces inconvénients. Selon le procédé de l'invention, la bande de tôle est introduite dans un bain du métal ou des alliages à déposer dans lequel elle est guidée par au moins une 2679571 ' pièce de guidage Cette pièce est caractérisée par le fait qu'elle est réalisée en un matériau à base de silice vitreuse Le contact avec la tôle est obtenu par une ou plusieurs pièces. L'utilisation d'une pièce en silice vitreuse pour le contact avec la tôle permet de remédier aux principaux inconvénients des rouleaux métalliques recouverts ou non. Les effets de corrosion et d'oxydation sont supprimés. Les problèmes de dilatation différentielle également En conséquence, la durée de vie est fortement augmentée. Par ailleurs, l'état de surface de la pièce de guidage se conserve au cours du temps de telle sorte que le rouleau ne marque pas la tôle Il en résulte une meilleure qualité de l'état de surface du produit revêtu. De préférence, le matériau céramique à base de silice vitreuse possède une teneur pouvant aller jusqu'à 20 % de l'une ou plusieurs des matières comprises dans le groupe comprenant les terres réfractaires, les oxydes métalliques et les composés d'oxydes, les carbures, les borures, les oxynitrures, les -Si Al ON, les produits de décomposition thermique des carbosilanes, Ca O, Mg O, Zr Si O 4, Zr O 2, Cr 203, Si C. Un autre avantage de l'utilisation de la silice vitreuse réside dans le fait que cette dernière présente une faible mouillabilité par le bain de métal fondu. Par ailleurs, l'invention concerne une pièce de guidage en céramique destinée en particulier à la galvanisation de bande de tôle. Selon une première réalisation de l'invention la pièce de guidage est un rouleau. Selon une seconde réalisation de l'invention, cette pièce de guidage est un guide fixe immergé dans le bain Ce mode de réalisation présente l'avantage de supprimer la nécessité des paliers tournants immergés qui travaillent dans des conditions délicates Ils sont par conséquent fortement soumis à un risque de défaillance telle que le grippage, mais également à une usure accrue due aux phénomènes de corrosion et d'érosion. L'utilisation de guides fixes permet par conséquent d'améliorer la fiabilité. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description d'un exemple de réalisation donné à titre seulement illustratif en référence aux figures annexées Sur ces figures: la figure 1 est une vue schématique d'une installation de galvanisation conforme à l'invention. les figures 2 et 3 représentent un rouleau conforme à l'invention destiné à une installation de galvanisation telle que celle de la figure 1. la figure 4 représente une pièce de guidage constituée par un guide fixe. L'installation de traitement représentée sur la figure 1 permet de galvaniser une bande de tôle 1 Cette bande, dévidée à partir d'une bobine (non représentée), traverse une zone de préchauffage dans laquelle la température est de l'ordre de généralement 1150 1300 C, puis une zone de traitement (ou recuit) 4 à une température de 900 C 950 'C Dans l'exemple décrit, la vitesse de déplacement de la tôle est d'environ 140 m par minute La bande traverse ensuite un bain de zinc 5 contenu dans une cuve 7 La bande est guidée dans la cuve par un rouleau 9 de diamètre relativement important afin de minimiser le rayon de courbure de la tôle La tôle est ensuite. redressée par un rouleau il de plus petit diamètre. Les rouleaux 9 et 11 travaillent dans une ambiance très agressive En effet, la température du bain est élevée. Elle peut aller de 450 C pour un bain de zinc pur jusqu'à 6000 C pour un bain de galvalum (contenant 50 % en poids d'aluminium). L'utilisation de la silice vitreuse pour réaliser les rouleaux 9 et 11 apporte des avantages importants: absence d'érosion par la bande, absence de corrosion par le métal fondu, excellente résistance aux chocs thermiques, notamment lors de l'immersion du rouleau dans le bain de zinc En outre, la silice fondue est un matériau non mouillable par le métal fondu. A la sortie du bain de zinc, la bande de tôle traverse une zone de soufflage 17 qui refroidit le zinc de manière notamment à solidifier le dépôt. On a représenté sur les figures 2 et 3 respectivement une vue en coupe longitudinale et une vue en coupe d'un rouleau exécuté selon l'invention et faisant partie d'une installation telle que l'installation de traitement représentée sur la figure 1 Ce rouleau 9 est réalisé entièrement en silice fondue Il est traversé de part en part par un trou longitudinal 11 Un axe métallique 13 passe dans le trou longitudinal 11 On remarquera que le diamètre du trou il est par rapport au rouleau 9 supérieur au diamètre extérieur de l'axe métallique 13. Cette disposition a pour but notamment de permettre la dilatation de l'axe métallique L'axe 13 est monté sur deux bras 15 qui servent à immerger l'ensemble et à empêcher le déplacement longitudinal du rouleau 9. On a représenté sur la figure 4 une variante de réalisation de l'invention dans laquelle la pièce de guidage est constituée par un guide fixe 19 De manière similaire à ce qui a été décrit en référence à la figure 1, l'installation se compose d'une cuve 7 contenant un bain 5 de métal ou d'alliages métalliques fondus La bande de tôle 1 traverse une zone de chauffage 4. La différence avec le mode de réalisation représenté sur les figures 1 à 3 réside dans le fait que le rouleau 9 a été remplacé par un guide fixe 19 Ceci évite évite d'avoir à utiliser des paliers tournants La fiabilité de l'installation est ainsi accrue. REVENDICATIONS 1 Procédé de dépôt sur une bande métallique ( 1) d'un dépôt de métal ou d'alliages métalliques comportant une étape d'immersion de la bande métallique dans un bain fondu ( 5) de ce métal ou de ces alliages, dans lequel la bande ( 1) passe sur au moins une pièce de guidage ( 9, 19), caractérisé en ce que ladite pièce de guidage est réalisée en un matériau à base de silice vitreuse. 2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau à base de silice vitreuse possède une teneur pouvant aller jusqu'à 20 % de l'une ou plusieurs des matières comprises dans le groupe comprenant les terres réfractaires, les oxydes métalliques et les composés d'oxydes, les carbures, les borures, les oxynitrures, les Si Al ON, les produits de décomposition thermique des carbosilanes, Ca O, Mg O, Zr Si O 4, Zr O 2, Cr 203, Si C. 3 Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la pièce de guidage est un rouleau ( 9). 4 Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la pièce de guidage est une guide fixe ( 19). 5 Guide fixe ou rouleau destiné au traitement d'une bande de tôle ( 1) dans un bain de métal ou d'alliages fondus ( 5) caractérisé en ce qu'il est en un matériau à base de silice vitreuse. 6 Guide fixe ou rouleau selon la revendication 5, caractérisé en ce que le matériau céramique comporte une teneur pouvant aller jusqu'à 20 % d'une ou plusieurs des matières comprises dans le groupe comprenant: les terres réfractaires, les oxydes métalliques et les composés d'oxydes, les carbures, les borures, les oxynitrures, les Si Al ON, les produits de décomposition thermique des carbosilanes, Ca O, Mg O, Zr Si O 4, Zr O 2, Cr 203, Sic. 7 Rouleau selon l'une des revendications 5 ou 6 caractérisé en ce qu'il comporte un trou traversant ( 11) destiné au passage d'un axe ( 13).