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Manchon réfractaire pour un rouleau de transport d'un produit en acier à haute température et r-aieau de-transport-equipé d'un tel manchon- refractaire.
La presente invention concerne un manchon réfractaire pour un rouleau de transport d'un produit en acier a haute température. De tels rou- Leaux trouvent une application particulierement intéressante dans Les fours de recuit continu des bandes d'acier Laminees ä froid, où its
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servent notamment de rouLeaux de guidage de (a bände. La d < r'ipt-inn qui va suivre fera essentiellement référence à cette application, mais il va de soi que l'invention s'etend également aux rouleaux de ce type utilises dans d'autres domaines tets que Le transport de produits Lamines ou de produits coulés en continu.
Dans un four de recuit continu, La bande d'acier laminée ä froid entre généralement à la temperature ambiante et elle est portee, sous une atmosphere protectrice, à la température requise qui est fréquement supérieure à environ 700 C. ELLe sub ; t cet échauffement
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progressivement en parcourant une trajectoire sinueuse definite par une série de rouleaux de guidage rotatifs. Pendant La dernière partie de cette trajectoire, La bande est maintenue ä La temperature desiree et elle est Le siege de phénomènes métalLurgiques, en particulier d'une recristallisation de sa structure, avant de quitter Le four vers Les étapes ultérieures de son traitement.
Dans certaines conditions, la temperature de La bande peut être supérieure ä la temperature des rouleaux de guidage. Cette différence peut
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etre due Åa diverses causes, telles que L'arrivée d'une bande chaude sur u rouLeupj.us fojijdLrd'unchngement deLaLa 'rgeurde a bande, ou des hétérogénéités dans Le transfert de chaLeur entre la bande et ces rouleaux. IL en resuLte que la bande subit des refroidissements Locaux et par consequent des contractions localisées dans des zones qui sont ainsi soumises a t. a totaLité de L'effort de traction qui assure La progression de La bande.
La Limite d'élasticité de t'a-
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c i-er p-eu-c- e1 : re âepassée dans ces zones qU1 sant a-tors-t-e 51 ege de - - --- -deformations plastiques se traduisant par des"onduLations thermiques" - - (he-aCbu--ckl-ing) l\frs du refroidissement de-(. ä ba-ndet'" - --- -- - ---- - --- Par ailleurs, il arrive souvent que des particules de calamine ou d'acier provenant de La surface de La bande se deposent sur les rouleaux de guidage ou elles finissent par former des amas. Lorsque ces amas ont atteint une dimension suffisante, ils endommagent la surface de la bande ils peuvent même se détacher des rouleaux et adherer ä la bande dont ils détériorent gravement La qualité de surface.
On connait diverses propositions portant sur des rouleaux de guidage faisant appel ä des matériaux refractaires pour tenter de reduire ces effets thermìques.
Le brevet GB-A-1, 389, 852 décrit un rouleau pour un four de traitement thermique en continu, qui est constitue d'un noyau métallique creux entouré d'un manchon en matériau refractaire à base de silice fondue.
La demande de brevet EP-A-0090428 révèle un rouleau pour une installation de recuit continu, constitue d'un noyau metaLLique revetu d'une couche de cermet au niobium.
La presente invention porte sur un manchon refractaire pour un rouleau de transport d'un produit en acier a haute temperature, en particulier dans un four de recuit continu, qui presente certains avantages vis--vis des dispositifs dejà connus ; iL permet entre autres
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d'éviter l'apparition de deformations thermiques locales et de defauts
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de surface- -dans l-e-produit-transporte-tout-enpresentarrt-- unelongevite ngevteJmportant grcea une resistance mecamq-ue sijffisantepou prévenir sa fissuration et une resistance élevée ä L'abrasion. A cet effet, la presente invention propose un manchon réfractaire pour un rouleau de transport présentant une faible surface de contact ave-c
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Le prouJJt: tLf'jaj'iSLpor'jL.
- - - --- ---- ---- - - --Conformementa). aps & nteJn''L\otJLno un manchon réfractaire-pour--un- rouleau de transport d'un produit en acier ä haute temperature, est caractérisé en ce que sa surface latérale extérieure présente une pluralité de dénivellations définissant une alternance de zones en relief et de zones en creux et en ce que les points radialement culminants desdites zones en relief définissent une surface cylindrique coaxiale
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audit manchon.
Selon une variante particulière de l'invention, Le manchon est constitué par une piece cylindrique creuse en un premier matériau réfractaire, garnie d'une pluralité de corps de forme en un second materiau réfractaire, partiellement noyés dans La couche superficielle exté-
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ri eure de ladite pi èce--cyTf ar ; que- c reuse. -- - Ces corps de forme sont donc saiLLants par rapport ä la surface Latérale extérieure de Ladite piece cylindrique creuse et iLs forment ainsi les zones en relief et Les zones en creux qui constituent La surface LateraLe exterieure du manchon.
Lesdits corps de forme peuvent presenter une forme quelconque sans sortir du cadre de la presente invention. IL est cependant préférable que leur forme soit reguliere, en particulier spherique ou cylindri- que. Dans Le cas de corps de forme cylindrique, les surfaces d'extrémie des cylindres peuvent etre planes ou courbes et en particulier sphériques.
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Si Les corps de forme sont des billes de forme spherique, ils sont de preference jointifs et disposes soit en carres soit en quinconce ;
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--stts'"suntCTfrrst'ituts'pa'ries cyTTndres, ceux-csontde'reference' vant es g c- -alignes suivant des generatrlces exterieures du manchon, avec Leurs surfaces d'extrémité jointives ou espacees, lesdits cylindres pouvant d'allleurs être décalés transversalement l'un par rapport à l'autre entre deux lignes de cylindres voisines.
Dans le cadre de cette variante, ledit premier matériau réfractaire, - constituant la piece cyLindrique creuse-est-avantageusement un béton ahiiláp -- t e ! le-Ur'---erL a lumirte- (A-L. 2-1 et de préff ? ; ; : ; - a-I. ym-i-ne- d-i-te- "tabulaire".
"tabuLaire". Egalement dans Le cadre de cette variante, ledit second matériau refractaire, constituant lesdits corps de forme, est avantageusement un matériau ceramique présentant une résistance éLevée à l'abrasion, compose de preference d'alumine (Al203) très pure, pressee isostatiquement et frittée.
Suivant une autre variante de L'invention, lesdites zones en relief sont constituées par des portions de La surface LateraLe extérieure dudit manchon, tandis que Les zones en creux sont constituées par des cavités taiLLees dans ladite surface laterale exterieure. Ces zones en creux peuvent être des cavites separees creusees dans La surface dudit manchon et entourees des lors par une unique zone en reLief ; ces zones en creux peuvent également être constituees par un reseau de rainures, qui entourent une pLuralité de zones en reLief individuelles faisant partie de la surface laterale exterieure dudit manchon.
Dans cette variante, ; L est interessant qu'au moins La couche superficielle extérieure dudit manchon soit constituée d'un materiau ré- fractaire ayant une haute résistance a L'abrasion.
IL est en outre interessant que lesdites zones en relief et par consequent aussi Lesdites zones en creux, et en particutier lesdits corps de forme, soient repartis d'une façon reguLiere dans La surface Late-
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rale exterieure de La piece cylirdrique creuse.
Une telle repartition permet d'offrir un appui aussi homogene que possible pour Le produit
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marichon - manchen------------------------D'atttres particuLarites et : avarrtragss pprMn-ont a la Lecture de La description donnee ci-dessous ä titre d'exemple, de réalisations pregbgn--re-frac-taire conforme de : sriT ? tTO < T7rtrs'c fäT-referehce aTjx desms annexs, dans (. esqueLs La La fure-t represenTerrbuces Longj t udj na Le et TransversaLe. rürrmanLon tudinaL-e-chon réfractaire de La technique antérieure ; La figure 2 montre, egaLement en coupes, un fragment d'un manchon conforme à une variante de L'invention, dont La surface Laterale porte des biLles sphériques ;
La figure 3 montre, egalement en coupes, un fragment d'un manchon conforme ä une autre variante de L'invention, dans LaqueLLe La surface
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LatéraLe porte des corps cy'Lindnques : La figure 4 montre, en coupe longitudinale et en perspective, un frag- ment d'un manchon portant un reseau de rainures ; et la figure 5 montre egalement en coupe longitudinale et en perspective, un fragment d'un manchon portant une pluralite de cavites discrètes.
Ces figures sont des représentations schematiques, dans lesquelles on n'a reproduit que les eLements necessaires à La comprehension de l'invention. En particulier, on n'a pas représenté Le support métallique sur lequel est normalement monte Le manchon en matériau réfractaire.
En outre, des eLements identiques ou analogues sont designes par les mêmes reperes numériques dans toutes les figures.
Dans La figure 1, on a représenté un manchon réfractaire 1 destiné à un rouleau de transport de La technique antérieure. La surface laterale exterieure du manchon 1 est sensibLement lisse et donne lieu aux inconvénients mentionnés plus haut.
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Les figures 2 à 5 montrent des fragments de manchons refractaires 1 réaLisés conformement a différentes variantes de La presente in- \/pn'inn-'"""""'"""------------La f-igure 2 montre un teL manchen 1a portant des biLLes spher-iques 2, --de-re & fee-ints,-partie (. Lernest noy & s-d & n s-te-matrrati re-- --de--pr- & fe fraetaire du manchon. La profondeur de penetration des biLLes 2'dans Le mateiau refractaire est avantageusement comprise entre 1, 2-foi et- --1-, 8 fois stabiLi-t-6-deLeur mise en pLace dans Le manchon.
- --- Le diamètre et Le nombre des biLLes sont en principe queLconques. Il convient cependant que le nombre de billes soit suffisant pour offrir un appui homogene à La bande d'acier qui défiles; ce nombre ne doit cependant pas être trop élevé, sinon Le manchon se rapprocherait en pratique des manchons classiques de la figure 1.
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- Sf\--'v'ent ; on, -i l est aqu1un nombre--de bi l ! ; -es-c-cmpr ; s el, t,'e 5 billes/dm2 et 500 billes/dm2 permet d'offrir à la bande un appui suffisant sans induire Le risque précite de deformation de La bande.
Ces nombres de billes par unité de surface correspondent sensiblement ä des diametres de biLLes de 5 mm ä 50 mm, et supposent que les billes sont jointives. Un diamètre de biLUes de L'ordre de 10 mm à 25 mm s'est averé intéressant. Dans Le cas de billes de 10 mm de diamètre, leur nombre est d'environ 115 billes/dm2.
Les bilLes spheiques 2 peuvent être disposées de toute façon désires ; les arrangements les plus frequents sont cependant La disposition en carres et la disposition en quinconce.
La figure 3 i llustre une autre variante de manchon réfractaire 1b conforme Åa l'invention, dans laquelle les corps de forme sont constitues par Les eLements cylindriques 3, d'une longueur d'environ 10 mm à SO mm, et de diamètre identique avec des extrémités en forme de calottes sphériques. De façon analogue à la figure 2, ces corps cyLindriques pénètrent jusqu'à une profondeur comprise entre 1, 2 fois et
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1, 8 fois Le rayon de leur partie cylindrique. Ces elements cytindri-
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-ques-sont-alignäs avec Le-ur-axe LongitudinaL paraL-Le-te ä-Llaxe itudinal du manchon.
Ils sont de preference jointifs dans une même Ligne, et deux lignes voisines sont de préférence jointives, tout en étant éventuellement décalées longitudinalement d'une fraction de la longueur d'un desdits eLements cylindriques. en coupe manf l-g\ ; H e 4 nrol1t re, en coupe tongnud il'1""le e't en-pe rspec Tve- ; uo manchan cylindrique 1c dont la surface latérale est divisée en zones 4, chon cylindrique 1c dont L surface latérale est divisee en zones 4, 'de pre'frence rguLeres au moyen d'un-rés-eau-de-ramurs-5 On a represent-iei-un-rseau a-mai (r). s-eni-benMftt-carr & s/ qui condtri-tegalement Åa des zones 4 sensiblement carrées. Il est toutefois evident que les maiLLes de ce reseau peuvent avoir une forme et une orientation quelconques. ELLes peuvent être Larges.
Dans l figure 5, on a représente, également en coupe longitudinale et en perspective, un manchon refractaire 1d dont la surface LateraLe 6 porte une pluralité de cavites 7. Les dimensions et la forme desdites cavites 7 peuvent être quelconques ; de même, leur distribution peut être quelconque, bien qu'il soit avantageux de réaliser une distribution reguLiere en carre ou en quinconce.
Dans les manchons conformes ä L'invention, Les zones de contact avec La bande sont différentes suivant la variante envisagée. Ponctuelles dans Le cas des biLLes 2 et Lineaires avec les corps cylindriques 3, ces zones de contact sont bidimensionnelles dans Le cas des surfaces 4 et 6.
La distribution de ces zones de contact est en principe quelconque ; il est neanmoins avantageux que cette distribution soit uniforme sur La surface laterale du manchon. Il ne sortirait cependant pas du cadre de L'invention que cette distribution ne soit pas uniforme, et qu'elle soit par exemple différente dans la region centraLe et dans Les regions d'extremite du manchon. IL est evident, en outre, que les zones de contact doivent être distribuées sur une longueur de manchon
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qui est au moins egale à la plus grande Largeur de bande ä transporter.
- - --- -- - - ---- -- - ---- - ---- --La preserrte invention s'etend egaLement a un rou). eau de transport d'un ögate t produit en acier ä haute temperature, qui comporte un manchon refractare conforme à l'une ou L'autre des variantes decrites ci-dessus. Un tel rouleau de transport presente une surface de contact tres réduite avec-t-e-prdtfit== & ftSss & r-te=-et-i l --n'occasionne de-ce"ai-t-attcun-de's-' problemes de deformation-thermique ou de defauts de surface Ues aux rouleaux de-transpor-t-antéteiteurs.----