BE1005217A3 - Procede et dispositif de degraissage et de decapage de fils ou rubans metalliques ou d'elements analogues. - Google Patents
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Abstract
procédé de dégraissage et de décapage de fils ou rubans métalliques ou d'éléments analogues, comprenant un défilement de ceux-ci au travers d'un bain d'acide conducteur de courant électrique, un passage de courant électrique au traves des fils ou rubans métalliques ou des éléments analogues, entre un premier pôle situé dans le bain et un deuxième pôle situé en aval du premier pôle, et un dégraissage et un décapage des fils ou rubans dans ce même bain d'acide, ainsi qu'une application d'acide chlorhydrique comme acide pour le bain, et une inversion périodique de polarité entre le premier pôle et le deuxième pôle pour engendrer le passage d'un courant alternatif au travers des fils ou rubans.
Description
<Desc/Clms Page number 1> Procédé et dispositif de dégraissage et de décapage de fils ou rubans métalliques ou d'éléments analogues. La présente invention est relative à un procédé de dégraissage et de décapage de fils ou rubans métalliques ou d'éléments analogues, comprenant un défilement des fils ou rubans métalliques ou éléments analogues au travers d'un bain d'acide conducteur de courant électrique, entre une entrée de ce bain et une sortie de ce dernier, un passage de courant électrique au travers des fils ou rubans métalliques ou des éléments analogues, entre un premier pôle situé dans le bain du côté entrée et un deuxième pôle situé en aval du premier pôle, et un dégraissage et un décapage des fils ou rubans métalliques ou des éléments analogues dans ce même bain d'acide. Elle concerne également un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé. Il est connu que les fils ou rubans métalliques doivent, avant leur traitement ultérieur, subir un dégraissage pour en éliminer la présence des savons, et notamment des phosphates et des stéarates, et ensuite un décapage pour en éliminer les oxydes. Dans les procédés traditionnels de galvanisation il est connu de chauffer les fils dans un bain de recuit, puis de les refroidir dans un bain d'acide qui va simultanément servir au décapage chimique. Dans ce but la mise en oeuvre de divers acides a été proposée, par exemple celle d'acide chlorhydrique (voir FR-875. 055). On a aussi prévu de chauffer les fils ou rubans d'acier à galvaniser par effet Joule en faisant passer du courant par ces derniers. Selon une forme de réalisation de ce procédé, les fils sont tout d'abord passés dans un bain de dégraissage contenant un électrolyte et formant un premier pôle d'un circuit électrique, puis dans un bain de décapage contenant de l'acide sulfurique et <Desc/Clms Page number 2> servant de deuxième pôle et enfin dans un bain de zinc servant de troisième pôle (voir EP-A-193422). Ce dispositif présente l'inconvénient de nécessiter deux bains différents pour le dégraissage et pour le décapage. Dans la pratique, il s'est avéré que l'usage de courant alternatif dans un bain de HSO. n'était pas approprié et qu'il ne permettait par exemple pas le dégraissage des phosphates. On connaît aussi un procédé tel que décrit au début qui a été mis en oeuvre dans le procédé de galvanisation appelé procédé GALVALEC (marque enregistrée). Dans ce procédé on met en oeuvre une cuve contenant un bain d'acide sulfurique. Cette cuve sert à la fois au dégraissage et au décapage des fils. Un premier pôle d'un circuit de courant continu se trouve à l'entrée de la cuve, un deuxième pôle à la sortie et un troisième pôle à l'entrée de la cuve contenant un bain de zinc. Ce procédé présente l'inconvénient que, par la présence de deux pôles de signes opposés dans la même cuve, les effets de dégraissage et de décapage obtenus au premier pôle sont partiellement annulés au niveau du deuxième pôle. Par ailleurs, les sulfates de fer obtenus au cours du décapage sont insolubles et ils provoquent de nombreux problèmes au niveau des tubes de protection des fils dans la suite du traitement, en colmatant progressivement ces tubes. Dans la pratique, on doit en outre prévoir fréquemment un bain supplémentaire de dégraissage alcalin électrolytique à la soude caustique, avant le passage dans le bain électrolytique à l'acide sulfurique. La présente invention a pour but de mettre au point un procédé et un dispositif de dégraissage et de décapage de fils ou rubans métalliques ou d'éléments analogues qui permettent d'éviter les inconvénients précités, tout en fournissant un dégraissage et un décapage par un traitement unique. Avantageusement, ce procédé et ce dispositif pourront permettre une accélération du traitement global des fils ou rubans métalliques. De préférence, ce procédé et ce dispositif doivent pouvoir être appliqués non seulement dans un procédé de galvanisation de fils, mais aussi dans une série d'autres <Desc/Clms Page number 3> procédés connus nécessitant un dégraissage et un décapage antérieurs, comme le patentage par exemple. Selon l'invention, on résout les problèmes posés, par un procédé tel que décrit au début, qui comprend - une application d'acide chlorhydrique comme acide pour le bain, et - une inversion périodique de polarité entre le premier pôle et le deuxième pôle pour engendrer le passage d'un courant alternatif au travers des fils ou rubans métalliques ou des éléments analogues. On appliquera par exemple un courant alternatif à 40-70 Hz, de préférence à 50 - 60 Hz. Suivant un mode de réalisation du procédé suivant l'invention, il comprend un agencement du bain dans une enceinte fermée de manière étanche aux gaz et une évacuation rapide, hors de l'enceinte, de gaz dégagés au cours du dégraissage et du décapage. Suivant un mode préféré de réalisation du procédé suivant l'invention, il comprend au moins un bain d'acide chlorhydrique supplémentaire en aval du premier bain d'acide cité et ledit deuxième pôle est situé dans un desdits bains supplémentaires. Suivant l'invention, on prévoit aussi un dispositif de dégraissage et de décapage de fils ou rubans métalliques ou d'éléments analogues, comprenant une cuve contenant un bain d'acide conducteur de courant électrique, des moyens d'entraînement qui entraînent les fils ou rubans métalliques ou les éléments analogues en défilement entre une entrée et une sortie du bain, un générateur de courant électrique, un circuit électrique comportant le générateur, un premier pôle situé dans le bain du côté entrée, le bain lui-même, les fils ou rubans métalliques ou les éléments analogues, et un deuxième pôle situé en aval du premier pôle, ce dispositif étant caractérisé en ce que la cuve contient un bain d'acide chlorhydrique et en ce que ledit générateur est un générateur de courant alternatif. Suivant une forme de réalisation du dispositif suivant l'invention, il comprend des moyens d'étanchéification de la cuve <Desc/Clms Page number 4> vis-à-vis des gaz et des moyens d'évacuation rapide hors de la cuve de gaz dégagés au cours du dégraissage et du décapage. Suivant une forme particulière de réalisation du dispositif suivant l'invention, les moyens d'étanchéification comprennent un couvercle qui ferme la cuve par le haut et des rideaux d'eau qui s'écoulent en travers de l'entrée et de la sortie et que doivent traverser les fils ou rubans métalliques ou éléments analogues avant leur pénétration dans le bain et après leur sortie du bain. Suivant une forme de réalisation du dispositif suivant l'invention, il comprend au moins une cuve supplémentaire contenant chacune un bain d'acide chlorhydrique dans lequel défilent lesdits fils ou rubans métalliques ou les éléments analogues et ledit deuxième pôle est situé dans le bain d'une de ces cuves supplémentaires. Suivant une forme avantageuse de réalisation du dispositif suivant l'invention, les cuves sont des cuves à débordement présentant au moins un bord par-dessus lequel le bain peut déborder en une cascade et ces cuves sont agencées chacune au-dessus d'un réservoir de récolte qui recueille le bain de la cascade. Les réservoirs de récolte sont de préférence mutuellement séparés et électriquement isolés. Les pôles peuvent alors être formés d'électrodes plongées chacune dans une cascade de la cuve correspondante. D'autres détails et particularités de l'invention ressortiront de la description donnée ci-après, à titre non limitatif, et avec référence au dessin annexé. La figure unique représente une vue en coupe au travers d'une forme de réalisation schématique d'un dispositif de dégraissage et de décapage suivant l'invention. Sur la figure on peut voir un dispositif suivant l'invention dans lequel des fils métalliques d'acier 1 sont représentés en traits mixtes. Dans la suite, on fera référence uniquement à des fils, mais il est entendu que cela vaut également pour le dégraissage et le décapage de rubans métalliques ou de tout autres éléments allongés analogues. Dans le dispositif illustré, le fil est entraîné par exemple de gauche à droite au travers de deux cuves à débordement <Desc/Clms Page number 5> successives 2 et 3. Chacune de ces cuves contient un bain d'acide chlorhydrique, qui est fourni par un conduit d'alimentation 4 et respectivement 5 situé du côté aval de chaque cuve, ce qui permet une circulation de bain en sens opposé au sens de défilement des fils dans les cuves. Le bain acide déborde par-dessus le bord périphérique 6 et respectivement 7 des cuves, bord qui soutient également le fil au cours de son défilement. Il résulte de cet agencement un écoulement de bain d'acide chlorhydrique en forme de cascade, en certains endroits de la cuve ou tout autour de celle-ci. Le bain débordant est recueilli dans un réservoir de récolte 8 ou respectivement 9. Dans l'exemple illustré ces deux réservoirs 8 et 9 sont séparés par une cloison 10 qui simultanément les isole électriquement. Aussi bien les cuves 2 et 3 que les réservoirs de récolte 8 et 9 sont en matière électriquement non conductrice, par exemple en chlorure de polyvinyle ou en polypropylène. Dans l'exemple de réalisation illustré, un couvercle 11, commun pour les deux cuves 2 et 3 et les réservoirs de récolte 8 et 9, est agencé par-dessus ces derniers de manière à former avec eux une enceinte fermée. Les fils pénètrent dans les cuves en passant par une entrée 12 prévue dans cette enceinte et ils en sortent par une sortie 13. Ces passages sont étanchéifiés vis-à-vis des gaz par des rideaux d'eau 14,15 que doivent traverser les fils en traitement. Ces rideaux sont alimentés depuis des récipients 14'et 15'd'où l'eau déborde. Les rideaux continus formés sont recueillis dans des bacs de récolte 16 et 17. De cette manière, on évite avantageusement, d'une part, la propagation de vapeurs acides au niveau de la nappe de fils vers des installations sensibles, et on rince, d'autre part, à l'eau claire les résidus du dégraissage et du décapage. Dans l'exemple illustré, on a prévu la mise en oeuvre d'un circuit électrique formé d'un générateur de courant alternatif A raccordé à une première électrode 18 qui est représentée de manière schématique par une flèche en dents de scie et qui est plongée dans le bain de la première cuve 2. Le générateur A est de même raccordé à une deuxième électrode 19, qui, dans l'exemple illustré, est plongée dans le bain de la deuxième cuve 3. Le circuit <Desc/Clms Page number 6> est fermé par les fils 1 en traitement qui baignent dans les bains conducteurs d'acide chlorhydrique. Les variations de potentiel engendrées aux électrodes créent des réactions alternativement anodiques et cathodiques à chaque électrode. On a donc successivement dégagement d'hydrogène et d'oxygène. La formation d'hydrogène résulte de la décomposition de l'acide chlorhydrique. Le chlore alors dégagé est capté directement par l'eau présente-dans le bain pour reformer du HCT, avec production de 02 simultanément. Dans l'exemple de réalisation illustré, afin d'éviter tout contact involontaire entre les fils 1 et les électrodes 18 et 19, et ainsi un étincelage à proscrire, on a prévu une grille de protection 20 ou 21, par exemple sous la forme d'ul1 caillebotis en chlorure de polyvinyl ou en polypropylène. On peut aussi envisager, pour éviter ce contact, comme représenté uniquement pour la première cuve 2, une électrode 20 plongée dans la cascade de bain d'acide chlorhydrique débordant de la cuve 2. Etant donné le dégagement simultané d'hydrogène et d'oxygène dans une enceinte fermée, il existe évidement un certain risque d'explosion. Il est par conséquent souhaitable de prévoir dans le couvercle un conduit d'échappement des gaz 22, dans lequel un extracteur P par exemple peut aider au tirage. Un dispositif tel qu'il vient d'être décrit permet, en un temps de séjour de 3 secondes, un dégraissage et un décapage parfaits d'un fil d'acier doux de 1 mm de diamètre. Les phosphates également ont été éliminés et les chlorures de fer sont solubles dans l'eau, et ils n'offrent donc aucun danger de colmatage pour les appareillages des traitements ultérieurs. L'échauffement simultané des fils par effet Joule, connu en soi, favorise bien sûr encore en supplément l'action de l'acide chlorhydrique. Il doit être entendu que la présente invention n'est en aucune façon limitée à la forme de réalisation décrite ci-dessus et que bien des modifications peuvent y être apportées sans sortir du cadre du présent brevet. <Desc/Clms Page number 7> On peut par exemple imaginer un bain de dégraissage et de décapage non pas dans deux cuves successives, mais dans une cuve unique. Cet agencement est possible lorsque le deuxième pôle peut être agencé dans une cuve de traitement ultérieure, par exemple dans une cuve de zinc, lors d'une galvanisation. Une telle disposition avec cuve unique n'a pas été représentée, car elle correspond à la partie de gauche de la figure, avec un rideau d'eau à la sortie de cette cuve unique. Un agencement de deuxième pôle dans la cuve de zinc est décrit notamment dans la EP-A-193422. On peut aussi prévoir un plus grand nombre de cuves successives, dans chacune desquelles une électrode est immergée. A la sortie de l'enceinte dans laquelle les fils sont soumis au dégraissage et au décapage, on peut prévoir un rinçage à l'eau et un séchage à l'air, d'une manière connue en soi. De même, on peut évacuer les savons arrachés au fil par un trop-plein non représenté, placé dans les réservoirs de récolte 8 et 9. Sur la figure annexée la sortie du bain d'acide hors des récipients de récolte 8 et 9 n'est pas représentée et peut être effectuée d'une manière quelconque. On peut d'ailleurs prévoir un recyclage de l'acide chlorhydrique dans les cuves 2 et 3. Dans la présente description, le dégraissage et le décapage ne sont pas limités à des fils ou à des rubans de faible largeur. Par éléments analogues on peut entendre des bandes ou feuillards métalliques de grande largeur.
Claims (17)
- REVENDICATIONS 1. Procédé de dégraissage et de décapage de fils ou rubans métalliques ou d'éléments analogues, comprenant un défilement des fils ou rubans métalliques ou éléments analogues au travers d'un bain d'acide conducteur de courant électrique, entre une entrée de ce bain et une sortie de ce dernier, un passage de courant électrique au travers des fils ou rubans métalliques ou des éléments analogues, entre un premier pôle situé dans le bain du côté entrée et un deuxième pôle situé en aval du premier pôle, et un dégraissage et un décapage des fils ou rubans métalliques ou des éléments analogues dans ce même bain d'acide, caractérisé en ce qu'il comprend - une application d'acide chlorhydrique comme acide pour le bain,et - une inversion périodique de polarité entre le premier pôle et le deuxième pôle pour engendrer le passage d'un courant alternatif au travers des fils ou rubans métalliques ou des éléments analogues.
- 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend le passage d'un courant alternatif de 40 à 70 Hz, de préférence de 50 à 60 Hz.
- 3. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il comprend un agencement du bain dans une enceinte fermée de manière étanche aux gaz et une évacuation rapide, hors de l'enceinte, de gaz dégagés au cours du dégraissage et du décapage.
- 4. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un bain d'acide chlorhydrique supplémentaire en aval de la sortie du premier bain d'acide cité et en ce que ledit deuxième pôle est situé dans un desdits bains supplémentaires.
- 5. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend, dans chacun des bains d'acide, une circulation de bain en sens inverse des fils.
- 6. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendica- <Desc/Clms Page number 9> tions 4 et 5, caractérisé en ce qu'il comprend un agencement des bains dans une enceinte commune, fermée de manière étanche aux gaz.
- 7. Dispositif de dégraissage et de décapage de fils (1) ou rubans métalliques ou d'éléments analogues, comprenant une cuve (2) contenant un bain d'acide conducteur de courant électrique, des moyens d'entraînement qui entraînent les fils (1) ou rubans métalliques ou les éléments analogues en défilement entre une entrée (12) et une sortie (13) du bain, un générateur de courant électrique (A), un circuit électrique comportant le générateur (A), un premier pôle (18,20), situé dans le bain du côté entrée, le bain lui-même, les fils (1) ou rubans métalliques ou les éléments analogues, et un deuxième pôle (19) situé en aval du premier pôle, caractérisé en ce que la cuve (2) contient un bain d'acide chlorhydrique et en ce que ledit générateur est un générateur de courant alternatif (A).
- 8. Dispositif suivant la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens d'étanchéification (11, 14, 15) de la cuve (2) vis-à-vis des gaz et des moyens d'évacuation rapide (22, P) hors de la cuve (2) de gaz dégagés au cours du dégraissage et du décapage.
- 9. Dispositif suivant la revendication 8, caractérisé en ce que les moyens d'étanchéification comprennent un couvercle (11) qui ferme la cuve (2) par le haut et des rideaux d'eau (14, 15) qui s'écoulent en travers de l'entrée (12) et de la sortie (13) et que doivent traverser les fils (1) ou rubans métalliques ou éléments analogues avant leur pénétration dans le bain et après leur sortie du bain.
- 10. Dispositif suivant l'une des revendications EMI9.1 8 et 9, caractérisé en ce qu'il comprend, au travers du couvercle (1l), un conduit d'échappement (22) des gaz dégagés et éventuellement des moyens d'aspiration (P) raccordés à ce conduit.
- 11. Dispositif suivant l'une des revendications 7 à 10, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une cuve supplé- <Desc/Clms Page number 10> mentaire (3) contenant chacune un bain d'acide chlorhydrique dans lequel défilent lesdits fils (1) ou rubans métalliques ou les éléments analogues et en ce que ledit deuxième pôle (19) est situé dans le bain d'une de ces cuves supplémentaires.
- 12. Dispositif suivant la revendication 11, caractérisé en ce que, dans chaque cuve (2,3), est situé un pôle (18, 19, 20) raccordé audit circuit.
- 13. Dispositif suivant l'une des revendications 7 à 12, caractérisé en ce que les pôles sont formés d'électrodes (18, 19) plongées dans le bain de la cuve (2,3), et éventuellement protégées de tout contact avec les fils (1), par une grille de protection (20, 21).
- 14. Dispositif suivant l'une des revendications 7 à 13, caractérisé en ce que les cuves (2,3) sont des cuves à débordement présentant au moins un bord (6,7) par-dessus lequel le bain peut déborder en une cascade et en ce que ces cuves (2,3) sont agencées chacune au-dessus d'un réservoir de récolte (8,9) qui recueille le bain de la cascade.
- 15. Dispositif suivant la revendication 14, caractérisé en ce que les réservoirs de récolte (8,9) sont mutuellement séparés et électriquement isolés.
- 16. Dispositif suivant l'une des revendications 14 et 15, caractérisé en ce que les pôles sont formés d'électrodes (20) plongées chacune dans une cascade de la cuve (2,3) correspondante.
- 17. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 11 à 16, caractérisé en ce que les moyens d'étanchéification comprennent un couvercle (11), commun à toutes les cuves (2,3).
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