BE1006465A3

BE1006465A3 - Procede et installation de nettoyage de bandes d'acier.

Info

Publication number: BE1006465A3
Application number: BE9201082A
Authority: BE
Inventors: Emmanuel Delloye; Pascal Keiser
Original assignee: Cockerill Mech Ind Sa
Priority date: 1992-12-08
Filing date: 1992-12-08
Publication date: 1994-09-06
Also published as: EP0601991A1; EP0601991B1; DE69321204D1; ATE171400T1

Abstract

Selon l'invention, il est proposé une procédé de nettoyage de bandes d'acier qui comporte le traitement de la tôle par une action de pulvérisation à haute pression et de ce fait une projection à grand impact de solution dégraissant sur la surface de la tôle. L'invention porte également sur l'installation appropirée pour l'exécution de ce procédé.

Description


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   PROCEDE ET INSTALLATION DE NETTOYAGE DE BANDES D'ACIER Objet de l'invention
L'invention concerne une technologie nouvelle adaptée à une installation de nettoyage de bandes d'acier destinée à conférer la propreté de surface requise par les traitements de revêtement ultérieur de telles bandes. Elle porte aussi bien sur un procédé de nettoyage que sur une installation à cet effet. 



  Arrière-plan technologique
Les procédés et installations de nettoyage de bandes dont le rôle est de préparer la surface avant traitement, résultent encore aujourd'hui de critères empiriques. 



   On a le plus souvent recours à des traitements qui fonctionnent suivant différents modes d'action et qui sont très souvent successifs ainsi qu'ils est habituel pour la plupart des traitements utilisés dans les lignes sidérurgiques. 



   On distingue : les procédés physico-chimiques agissant essentiellement par projection de solutions ou agissant par immersion - les procédés mécaniques incorporant essentiellement une brosseuse et - les procédés électro-chimiques agissant à l'aide d'une grille électrolytique. 



   Pour le traitement physico-chimique, on utilise généralement des solutions dégraissantes basiques, associées éventuellement à des agents tensioactifs. Leur efficacité est principalement conditionnée par la chimie des solutions qui 
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 ne peut donner des résultats probants, principalement pour 'l'élimination des matières solides (fines de fer) sans une action mécanique complémentaire et en fait déterminante. 



   Actuellement, une installation de dégraissage se compose généralement d'un tunnel d'immersion ou d'aspersion basse pression (afin de permettre l'action physico-chimique de la 

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 solution), d'une brosseuse (exerçant l'action mécanique) et d'une cellule de dégraissage électro-chimique basse densité. 



   Les principaux inconvénients de ces équipements résident tout d'abord dans leur encombrement. Les différentes étapes de traitement sont séparées physiquement et sont successives. Il faut donc disposer d'installations qui prennent une place considérable en particulier si l'on tient compte de la nécessité d'un temps de séjour ou d'action non négligeable au moins pour une partie des traitements. 



   De plus, leur fiabilité est faible car le mode de fonctionnement entre autres des brosses et l'usure de cellesci imposent un niveau de maintenance et de suivi qui les rendent dans la pratique peu fiables. 



   Finalement, les coûts d'entretien et de fonctionnement de telles installations sont élevés. 



   Actuellement, parmi les techniques utilisées, seule apparaît réellement déterminante l'action mécanique de brossage dont l'utilisation pratique est très délicate et en fait toujours relativement empiriques. 



   Afin de rester totalement opérationnelle, elle implique un niveau de maintenance inacceptable en raison de la rapidité d'usure des brosses. De plus, cette usure entraîne une pollution des bains par les fragments des brosses résultant de cette usure. 



  Buts poursuivis par la présente invention
La présente invention vise essentiellement à éviter les inconvénients inhérents aux solutions connues proposées selon l'état de la technique. Elle vise particulièrement à fournir une technologie capable d'apporter une action mécanique déterminante (performante et répétitive et non sujette à des dérives d'efficacité) allant de pair avec l'action physicochimique apportée par le contact avec une solution de traitement généralement basique. 



  Eléments caractéristiques de l'invention
Selon l'invention, il est proposé un procédé de nettoyage de bandes d'acier comportant le traitement de la tôle par une action de pulvérisation à haute pression et de ce fait une projection   a   grand impact de solutions dégraissantes sur la 

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 surface de la tôle. 



   En pratique, la projection est réalisée sous une pression de l'ordre de 15 à 60 bars et de préférence de l'ordre de 15 à 40 bars, à une distance par rapport à la surface supérieure de la tôle aussi réduite que possible tout en permettant une exploitation efficace de l'installation. 



   Dans la pratique industrielle, le procédé est appliqué dans des installations en ligne continue, ce qui implique nécessairement que les têtes de projection doivent permettre une exploitation rationnelle de la ligne sans interférence majeure de ces têtes de projection. 



   Des valeurs de la distance de la tête de projection à la tôle allant de quelques dizaines de millimètres à quelques centimètres se sont révélées particulièrement efficaces. En pratique, on préconise une distance de 70 à 200 millimètres. 



  On notera que plus la distance est faible, plus il faudra de têtes de pulvérisation pour couvrir la même surface et qu'en conséquence une limite matérielle due à l'encombrement est vite atteinte. 



   La limite inférieure de pression indiquée est celle nécessaire à obtenir une bonne efficacité du traitement. 



   La limite supérieure de pression est essentiellement conditionnée par des raisons économiques impliquant le recours à des moyens techniques plus simples, à savoir des pompes du type centrifuge, sans devoir recourir à des pompes volumétriques qui deviendraient nécessaires si des pressions supérieures étaient envisagées. 



   Le fait que dans la plage de pression indiquée, des résultats efficaces peuvent être obtenus, sans qu'il soit nécessaire de recourir à des équipements coûteux, contribue à l'économie générale du procédé. 



   L'invention repose sur le fait qu'on évite de devoir séparer les modes d'action de la projection de solutions, de l'action mécanique à proprement parler qui est exécutée à l'aide de la brosseuse, selon l'état de la technique. 



   L'utilisation des techniques connues à faible énergie, à savoir la pulvérisation à faible impact et l'électrolyse à basse densité imposait dans la pratique des temps d'action 

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 importants, selon les techniques connues. 



   Contrairement à ce qui semble être un préjugé général existant dans le cas de l'utilisation des techniques de traitement de bandes d'acier, il semble que l'utilisation de la technique selon l'invention comportant une projection de solutions dégraissantes à haut impact évite le recours à des temps de séjour importants que l'on croyait indispensables et qui en fait étaient nécessaires dans le cas du recours à un équipement comportant un tunnel d'immersion ou d'aspersion à basse pression. 



   On s'est aperçu en fait que l'effet d'impact que l'on peut mesurer comme la force exercée sur une surface unitaire de la bande est directement proportionnel au débit et à la racine carrée de la pression de pulvérisation. 



   En conséquence, le recours à des pressions très élevées telles que des pressions supérieures à 40 bars est moins significatif que l'effet du débit. 



   Le recours à des pompes centrifuges qui est préconisé selon l'invention, permet de concilier des pressions relativement élevées avec des débits importants résultant en une efficacité accrue du procédé. 



   Des valeurs d'effet d'impact de l'ordre de 150 à 500   g/cm2   se sont révélées particulièrement avantageuses. 



   Bien entendu, le recours à des techniques complémentaires en particulier électro-chimiques ou physico-chimiques n'est pas exclu, en complément éventuel aux techniques propres à la présente invention. 



   La solution préconisée par l'invention permet d'éviter le coût et l'empirisme d'exploitation des cylindres brosseurs. 



  On évite également les perturbations causées pas les fragments de brosse résultant de l'usure des brosses. 



   L'invention sera décrite ci-après à titre d'illustration à l'aide d'un exemple d'exécution, sans caractère limitatif, de l'invention. 



  Brève description du dessin
Dans les dessins annexés, on a représenté :   - à   la figure 1, schématiquement une installation convenant pour la mise en oeuvre du procédé ; 

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 - à la figure 2 un diagramme de l'effet d'impact correspondant à une forme d'exécution de l'invention Description d'un mode d'exécution préféré de l'invention. 



   Dans une installation 1 de nettoyage d'une bande d'acier, la bande portant le repère général 3 circule en continu et est de manière continue soumise à l'action de jets de pulvérisation d'une solution alcaline comportant des tensioactifs, provenant de têtes de pulvérisation 5 réparties au-dessus et sur toute la largeur de la bande, par exemple à une distance de 100 mm celle-ci. 



   Une pompe centrifuge 7 fournit sous une pression de 30 bars un débit de 60   m3/h.   pour une largeur de bande de 1500 mm ce qui correspond à une valeur d'impact de 300   g/cm2   sur la bande. Cet effet combiné d'action d'impact et d'action chimique suffit à traiter parfaitement une bande circulant à une vitesse de 100 m/mn. 



   La solution alcaline est récupérée et recyclée avec interposition éventuelle d'un équipement de filtration (retenant les poussières et les fines de fer) et/ou de régénération. 



   L'équipement décrit pourra être associé dans les cas appropriés à une cellule de dégraissage électrolytique haute densité, ou à d'autres processus de traitement, si on le souhaite. 



   Dans la figure 2, on a représenté le profil d'impact d'un jet reprenant en fonction de la distance en mm la pression d'impact exprimée en g/cm2. 



   Un tel profil d'impact permet d'étudier et de mettre au point les conditions opératoires optimales en fonction des qualités de tôles à traiter. 



   La composition des solutions utilisées pour la projection à haute pression est en principe adaptée aux conditions opératoires d'exploitation. 



   En principe, on peut avoir recours aux solutions alcalines exerçant un effet de saponification des esters avec éventuellement un tensioactif. Un grand nombre de ces compositions sont connues. 



   L'addition d'un agent anti-moussant est généralement utile 

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 et l'homme de l'art sur base d'essais simples pourra aisément en fonction des circonstances régler les différents paramètres tels que température, pression, distance des jets, débit, type de jets et leurs directions, en particulier en expérimentant les installations et en étudiant les profils de jets réalisables.

Claims

REVENDICATIONS 1. Procédé de nettoyage de bandes d'acier caractérisé en ce qu'il comporte le traitement de la tôle par une action de pulvérisation à haute pression et de fait une projection à grand impact de solutions dégraissantes sur la surface de la tôle.
2. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en que la projection est réalisée sous une pression de l'ordre de 15 à 60 bars, et de préférence 15 à 40 bars, à une distance par rapport à la surface supérieure de la tôle aussi réduite que possible tout en permettant une exploitation efficace de l'installation.
3. Procédé selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que la distance des têtes de projection par rapport à la surface supérieure de la tôle est comprise entre 70 et 200 EMI7.1 mm.
4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que la pulvérisation est réalisée à l'aide d'une pompe centrifuge.
5. Procédé selon la revendication 4 caractérisé en ce que des valeurs d'effet d'impact de l'ordre de 150 à 500 g/cm2 sont obtenues par un réglage des débits des têtes de pulvérisation.
6. Installation de nettoyage de bandes d'acier pour la mise en pratique du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisée en ce qu'elle comporte un circuit fermé de circulation d'une solution alcaline et des têtes de pulvérisation projettant cette solution sous une pression élevée.