Brevet FR2752537A1 — publié le 19980227

L'invention a pour objet un procédé de transformation d'une installation de traitement d'un produit en bande, en particulier d'une installation de décapage à l'acide de bandes métalliques. L'invention couvre également une installation ainsi perfectionnée. Dans les installations de production d'une bande métallique laminée, par exemple de tôle mince ou de fer blanc, il est habituel de faire passer le produit dans une ligne de décapage qui comprend, normalement, une série de bacs de décapage remplis d'une solution acide, par exemple d'acide chlorhydrique et dans lesquels on fait défiler en continu la bande métallique, celle-ci se déroulant à partir d'une bobine, passant successivement dans chacun des bacs et, après rinçage, étant réembobinée à la sortie de l'installation. De telles installations sont bien connues et ne nécessitent pas une description détaillée. Dans les installations anciennes, on utilise, habituellement, des bacs relativement profonds placés les uns à la suite des autres, à l'intérieur desquels la bande forme une boucle plongeant à l'intérieur du liquide entre deux seuils de passage de la bande placés au dessus du niveau du liquide aux deux extrémités, respectivement amont et aval de chaque bac. Etant donné que la solution se charge en oxydes et en impuretés au fur et à mesure du traitement, la solution doit être régénérée pour maintenir la concentration souhaitable en acide. Habituellement, on introduit la solution concentrée dans le dernier bac et on la fait passer, par simple débordement, dans le bac précédent et ainsi de suite, de telle sorte que la bande défile successivement dans des bacs dont la concentration augmente de l'amont vers l'aval. Depuis quelques années, la technique a évolué et, actuellement, on préfère utiliser des bacs plats ou semi-plats qui contiennent une quantité de liquide plus réduite et permettent une vidange rapide en cas d'arrêt de la ligne. Dans ce cas, chaque bac est associé à une citerne ou cuve de recirculation placée à côté de la ligne et qui permet de vidanger le bac rapidement et de faciliter le maintien du bain à la température et à la concentration souhaitées. De nombreuses lignes de décapage encore en service et construites, en particulier, avant les années 1980, sont équipées de bacs profonds et il est intéressant, pour améliorer les performances de la ligne de décapage, de remplacer, les bacs existants par des bacs de type nouveau, plats ou semiplats. Une telle opération demande, cependant, une immobilisation prolongée de la ligne. De plus, les nouveaux bacs de décapage, qui contiennent une quantité de liquide réduite, doivent être associés à des cuves de recirculation qui, le plus souvent, n' existent pas dans les lignes anciennes. Or, il est souhaitable de ne pas apporter de transformations trop importantes à l'ensemble de l'usine et il est souvent difficile de trouver une place suffisante à proximité de la ligne, pour placer une telle cuve. L'invention remédie à ces inconvénients grâce à un nouveau procédé de transformation d'une ligne de traitement permettant de remplacer les bacs profonds existants par des bacs plats dans le but de réduire la consommation d'acide et, en outre, d'améliorer le contrôle de concentration en acide et en fer. L'invention présente l'avantage essentiel d'assurer la transformation de l'installation sans modification notable des dispositions existantes et pour un coût limité, l'invention permettant une économie de matériel et une réduction très importante du temps nécessaire à la transformation. Conformément à l'invention, l'installation existante comprenant au moins un bac de traitement associé à des moyens de commande du défilement de la bande suivant une direction longitudinale, on réalise au moins un bac de remplacement constitué d'une enceinte allongée ayant une hauteur h inférieure à la hauteur H du bac de traitement existant, on dispose le bac de remplacement au dessus du bac existant en l'associant à des moyens d'introduction du liquide et aux moyens de commande du défilement de la bande qui passe ainsi à l'intérieur du bac de remplacement au contact du liquide. Selon une autre caractéristique essentielle de liinvention, la partie inférieure du bac existant, placée au dessous du bac de remplacement, constitue une cuve de recirculation pour au moins une partie du liquide de traitement contenu dans le bac de remplacement. L'invention couvre également une installation de traitement perfectionnée dans laquelle chaque bac de traitement existant est associé à un bac de remplacement de hauteur plus faible et placé au dessus du bac existant, ledit bac de remplacement étant associé aux moyens d'introduction du liquide et de commande du défilement de la bande. De préférence, le bac de remplacement repose sur la partie supérieure du bac existant et peut, d'ailleurs, être enfilé, au moins partiellement, dans une échancrure ménagée au moins sur une partie de l'épaisseur de la paroi du bac existant, à la partie supérieure de celui-ci. Selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse, le bac de remplacement est muni de tubulures d'introduction et d'évacuation du liquide de traitement reliées respectivement, par un circuit de recirculation, à des tubulures d'évacuation et d'introduction correspondantes ménagées sur le bac existant et permettant la recirculation d'au moins une partie du liquide de traitement de l'un des bacs vers l'autre. Mais l'invention sera mieux comprise par la description suivante d'un mode de réalisation particulier donné à titre d'exemple, à la lumière des dessins annexés. La Figure 1 représente schématiquement un exemple de ligne de décapage existante, d'un type ancien. La Figure 2 représente schématiquement, en coupe longitudinale, la même ligne de décapage après transformation. La Figure 3 représente, en coupe transversale, l'ensemble d'un bac de décapage, après transformation. Sur la figure 1 on a représenté schématiquement, en coupe longitudinale, suivant la direction de défilement de la bande, une installation de décapage comprenant une série de bacs de traitement 1, 1' séparés les uns des autres par des parois transversales 11. Chaque bac contient un bain 10 de liquide de traitement et est fermé par un couvercle 12 permettant la captation et l'évacuation des vapeurs. L'ensemble des bacs est associé à des moyens de commande du défilement d'une bande métallique 2 représentés schématiquement, sur la figure 1, par une dérouleuse B et une enrouleuse B'. Bien entendu, d'autres dispositifs bien connus peuvent être placés sur le trajet de la bande 2 qui défile suivant un plan moyen P et forme dans chacun des bacs une boucle 21 en passant, par exemple, sur des seuils 13 ménagés à la partie supérieure de chaque paroi transversale 11 entre deux bacs successifs, chaque boucle 21 plongeant ainsi à l'intérieur du bain de liquide 10. Dans les installations anciennes, on peut établir une circulation du bain 10 à contre-courant du sens de défilement de la bande, le niveau du bain augmentant de l'amont à l'aval de telle sorte qu'unie partie du bain contenu, par exemple, dans le bac 1 puisse passer dans le bac précédent 1' par débordement au dessus du seuil 13 ou bien par un orifice 14 ménagé dans la paroi transversale 11. Sur la figure 2, on a représenté la même installation après transformation selon l'invention, la figure 3 étant une coupe transversale d'un bac. Les bacs existants 1, 1' ont été conservés pratiquement sans modification, chaque bac 1 étant limité, comme auparavant, par un fond 15, deux parois latérales 16 et, à ses extrémités par deux parois transversales 11 qui assurent la séparation avec les bacs adjacents. Le fond 15 et les parois latérales 16 sont constitués, comme habituellement, d'une enceinte extérieure métallique 3 recouverte, intérieurement, d'un revêtement 31 en matériau réfractaire et résistant à l'acide, avec interposition d'une couche d'étanchéité 32, par exemple en caoutchouc. Selon l'invention, chaque bac 1 est associé à un bac de remplacement 4 qui est placé au dessus du bac existant 1; Chaque bac de remplacement 4 est constitué d'une cuve allongée ayant une longueur sensiblement égale à la longueur L du bac existant 1 et une hauteur h très inférieure à la hauteur H de ce dernier. Cette hauteur h dépend de la technique utilisée, l'invention permettant, en effet, d'adapter à des lignes anciennes des technologies modernes de décapage. En particulier, on peut utiliser des bacs plats ou semi-plats contenant une hauteur réduite de liquide ou bien associés à des moyens d'injection du liquide dans l'espace fermé constitué par le bac. C'est ainsi que, dans l'exemple représenté, le bac de remplacement 4 contient une hauteur réduite de liquide de traitement A et est fermé par un couvercle amovible 12 qui peut, d'ailleurs, être le couvercle du bac existant, le bac de remplacement 4 étant muni de joints à eau 41. De plus, le bac de remplacement peut être associé à des organes annexes de type connu, par exemple, des dispositifs de protection 42 évitant le contact de la bande avec le fond et les parois latérales du bac 4. D'une façon générale, celui-ci peut être réalisé de toute façon habituelle pour résister à la corrosion, la cuve étant constituée, par exemple, d'un matériau anti-acide du type plastique moulé ou soudé. Comme on l'a indiqué, les bacs de remplacement 4, 4' placés respectivement au dessus des bacs existants 1, 1' sont associés aux moyens existants de commande du défilement de la bande de telle sorte que, comme on le voit sur la figure 2, celle-ci reste sensiblement au même niveau mais en circulant successivement à l'intérieur des bacs de remplacement 4, 4'. De préférence, chaque bac de remplacement 4 est muni, respectivement à l'entrée et à la sortie, de rouleaux essoreurs 43 permettant d'éviter ltentrainement par la bande d'une certaine quantité de la solution dans le bac suivant qui contient, normalement, une solution plus concentrée. Dans le cas où de tels rouleaux essoreurs sont déjà associés aux bacs existants 1, 1', il est possible de les laisser en place, le niveau de défilement de la bande n'étant pas modifié. Chaque bac de remplacement 4 peut être simplement posé sur un bac existant 1 qui sert de support mais, de préférence, le bac de remplacement 4 est encastré dans une échancrure 33 ménagée à la partie supérieure de chaque paroi latérale 16 du bac existant 1, en enlevant le revêtement réfractaire 31 au moins sur une partie de son épaisseur, de façon à conserver l'enceinte métallique 3 et la couche étanche 32. De la sorte, la hauteur de l'ensemble du bac existant et du bac de remplacement n'est pas sensiblement modifiée et, en particulier, la bande métallique 2 passant dans les bacs de remplacement reste, sensiblement, au niveau précédent. Selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, le bac existant 1 dont la partie inférieure forme une enceinte placée au dessous du bac de remplacement 4 constitue une cuve de recirculation pour une partie A' du liquide de traitement A contenu dans le bac de remplacement 4. A cet effet, chaque bac de remplacement 4 peut être muni à l'avance de tubulures 43 d'introduction et 44 d'évacuation du liquide de traitement qui peuvent être branchées par un circuit de recirculation 5, respectivement sur une tubulure d'évacuation 51 et sur une tubulure d'introduction 52 ménagées sur la paroi latérale 16 du bac existant 1, au dessous du bac 4. Par exemple, la tubulure d'évacuation 44 placée à la partie inférieure du bac de remplacement 4 peut être reliée par une conduite 53 à une tubulure 52 ménagée dans la paroi 16, par exemple à mi-hauteur de celle-ci, et permettant d'introduire dans le bac existant 1 une partie du liquide contenu dans le bac de remplacement 4, la circulation pouvant se faire, simplement, par gravité. Inversement, une tubulure d'évacuation 51 placée au niveau du fond 15 du bac existant 1 permet de prélever une partie du liquide A' contenu dans celui-ci pour le ramener dans le bac de remplacement 4 au moyen d'une pompe 54 et d'une conduite 55 branchée sur la tubulure d'introduction 43. Grâce à cette disposition particulièrement avantageuse, il n'est pas nécessaire d'adjoindre à chaque bac de traitement une citerne de recirculation comme dans la technique habituelle. Dans le cas où l'intallation existante comporte déjà une ou plusieurs citernes de recirculation branchées sur des tubulures d'introduction et d'évacuation ménagés sur les parois de chaque bac existant, ces citernes peuvent avantageusement être supprimées. L'installation est ainsi simplifiée et de la place est dégagée au niveau du plancher. De plus, les tubulures 51, 52 existantes peuvent alors être conservées et sont branchées sur les tubulures 43, 44 du bac de remplacement. I1 faut aussi noter que la différence de hauteur entre les tubulures d'évacuation 51 et d'introduction 43 est réduite par rapport au cas où l'on utilise une citerne extérieure. La puissance de la pompe 54 peut donc être limitée. Bien entendu, chaque bac existant 1 servant, ainsi, de cuve de recirculation peut être associé à des moyens de regénération de type connu. On notera, également, que le bac de remplacement 4 constitue un couvercle placé au dessus du bac existant 1 pour éviter l'évacuation de vapeurs acides. Etant donné que le bain de recirculation A' s'étend seulement sur une partie de la hauteur de l'espace libre placé au dessous du bac de remplacement 4, l'échancrure 33 ménagée dans la paroi latérale 16 n'est pas au contact du liquide et le revêtement réfractaire peut donc être supprimé, au moins en partie pour permettre ltemboitement du bac de remplacement 4. Bien entendu, l'invention ne se limite pas aux détails du mode de réalisation qui vient d'être décrit mais elle couvre également les variantes ne s'écartant pas du cadre de protection défini par les revendications. En particulier, l'invention peut s'adapter à toutes techniques connues utilisant des bacs de décapage plats ou semi-plats. Par exemple, chaque bac de remplacement 4 pourrait être constitué d'un caisson fermé associé à des moyens d'injection du liquide reliés à une conduite d'alimentation 55, le liquide injecté sur la bande étant récupéré et renvoyé dans le bac inférieur 1 par un collecteur relié à une conduite d'évacuation 53. Par ailleurs, dans l'exemple de réalisation représenté sur la figure 2, chaque bac existant s'est associé à un bac de remplacement 4 s'étendant sensiblement sur la même longueur L mais on pourrait aussi utiliser des bacs plus courts placés l'un après l'autre au dessus d'un même bac existant. Inversement, un bac profond existant pourrait servir de support et de cuve de recirculation à un bac de remplacement de longueur supérieure. Les signes de référence insérés après les caractéristiques techniques mentionnées dans les revendications, ont pour seul but de faciliter la compréhension de ces dernières et n'en limitent aucunement la portée. REVENDICATIONS 1. Installation de traitement d'un produit en bande (2) comprenant au moins un bac de traitement existant (1), contenant un liquide de traitement (A) et associé à des moyens (B) de commande du défilement du produit en bande (2), suivant une direction longitudinale, à l'intérieur dudit bac existant (1), ce dernier étant constitué d'une cuve allongée de hauteur (H) ayant deux parois latérales (16) sensiblement parallèles à la direction longitudinale de défilement et deux parois d'extrémité (11), caractérisée par le fait qu'au moins un bac de traitement existant (1) est associé à au moins un bac de remplacement (4) constitué d'une enceinte allongée disposée au dessus du bac existant (1) et ayant une hauteur (h) inférieure à la hauteur (H) du bac existant (1), ledit bac de remplacement 4 étant associé à des moyens d'introduction du liquide et aux moyens (B, B') de commande du défilement de la bande, de telle sorte que le produit (2) défile à l'intérieur du bac dea remplacement (4) au contact du liquide de traitement (A). 2. Installation de traitement selon la revendication 1, caractérisée par le fait que le bac de remplacement (4) repose sur la partie supérieure du bac existant (1). 3. Installation de traitement selon la revendication 2, caractérisée par le fait que le bac de remplacement (4) est enfilé, au moins partiellement, dans une échancrure (33) ménagée sur au moins une partie de l'épaisseur de la paroi (16) du bac existant (1), à la partie supérieure de celle-ci. 4. Installation de traitement selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait que la partie inférieure du bac existant (1), placée au dessous du bac de remplacement (4) constitue une cuve de recyclage reliée au bac de remplacement (4) par un circuit (5) de mise en circulation d'au moins une partie du liquide de traitement de l'un des bacs (4) vers l'autre (1), et inversement. 5. Installation de traitement selon la revendication 4, caractérisée par le fait que le bac de remplacement (4) est muni de tubulures d'introduction (43) et d'évacuation (44) du liquide de traitement reliées respectivement, par un circuit de recirculation (5), à des tubulures d'évacuation (51) et d'introduction (52) ménagées sur le bac existant (1), au dessous du bac de remplacement (4). 6. Procédé de transformation d'une installation de traitement d'un produit en bande (2), comprenant au moins un bac de traitement existant (1) dans lequel est introduit un liquide de traitement (A), et des moyens (B) de commande du défilement, suivant une direction longitudinale, du produit en bande (2) à l'intérieur dudit bac existant (1), ce dernier étant constitué d'une cuve allongée de hauteur (H), ayant deux parois latérales (16) sensiblement parallèles à la direction longitudinale de défilement, et deux parois d'extrémités (11), caractérisé par le fait que l'on réalise au moins un bac de remplacement (4) constitué d'une enceinte allongée ayant une hauteur (h) inférieure à la hauteur (H) du bac existant (1) et que l'on place le bac de remplacement (4) au dessus du bacs existant (1) en l'associant auxdits moyens de commande du défilement de la bande et à des moyens (5) d'introduction du liquide, de façon à faire défiler la bande à l'intérieur du bac de remplacement (4) au contact du liquide (A) introduit dans ledit bac (4). 7. Procédé de transformation selon la revendication 6, caractérisé par le fait que l'on utilise la partie inférieure du bac existant (1), placée au dessous du bac de remplacement (4), comme une cuve de recirculation pour au moins une partie du liquide de traitement (A) contenu dans le bac de remplacement (4).