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DISPOSITIF DE REFROIDISSEMENT DE
TOLE DANS UNE LIGNE CONTINUE La présente invention se rapporte aux installations de revêtement de tôle à chaud dans lesquelles la tôle défile en continu et sous tension. Elle concerne plus particulièrement un dispositif de refroidissement de la tôle à l'aide de jets de gaz.
Dans une ligne de revêtement de tôle continue, la tôle quitte le four de recuit sans être remise au contact de l'air et plonge dans un bain de métal en fusion. Entre les deux métaux il se forme une mince couche d'alliage qui assure une adhérence parfaite et uniforme du revêtement. A la sortie du bain la tôle entraîne par sa vitesse un excès de métal de revêtement. Cet excès de métal est enlevé à l'aide d'un système d'essorage par jets d'air agissant comme râcleurs sur une ou sur les deux faces de la tôle afin de laisser sur celle-ci une épaisseur de film de revêtement très précise.
Ce système d'essorage connu présente l'inconvénient de générer ou induire des vibrations qui peuvent être très gênantes. En effet, dans le système d'essorage en question, la distance séparant la source du jet de gaz et la tôle est d'une importance primordiale pour définir l'épaisseur du film liquide entraîné à une vitesse de défilement donnée. De nombreuses publications à approche théorique ou expérimentale en attestent. La vibration qui est générée par l'impact des jets de gaz induit une variation de la distance mentionnée précédemment et dès lors une variation de l'épaisseur du
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film essoré.
Un exemple type d'application industrielle est celui de l'essorage du zinc ou de l'aluminium en galvanisation en continu de tôle où le refroidissement par jet de gaz est situé juste après les couteaux d'air avec pour objet de faire descendre la température de la tôle en dessous d'une valeur précise avant qu'elle ne touche un rouleau. Typiquement, la zone de refroidissement est de 5 à 20 m de long et consiste en 2 à 10 caissons servant à distribuer l'air par des fentes ou par des trous répartis sur la longueur de refroidissement.
Des mesures effectuées sur les systèmes existants et installés en lignes industrielles ont montré que la vibration de la tôle est induite par les turbulences du gaz à l'intérieur des caissons et tuyaux de distribution depuis le ou les ventilateurs jusqu'aux fentes et/ou trous d'où sortent les jets. Ces turbulences induisent des variations locales dans les jets d'air ainsi que de leur quantité de mouvement associée : la tôle sous tension qui reçoit l'impact de ces jets se met à vibrer à sa fréquence propre parce que les forces appliquées sur chaque face ne sont pas parfaitement identiques.
L'invention a pour but d'éliminer les turbulences internes du système de refroidissement de tôle et dès lors l'origine des vibrations en question, si néfastes dans certains procédés tels que l'essorage d'un métal liquide lors de la galvanisation en continu.
Ce but est atteint, grâce à l'invention, par des caissons de refroidissement comportant chacun, en aval de l'admission d'air et en amont des orifices de soufflage, un dispositif d'uniformisation de la pression d'air
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au droit des jets de sortie. Le dispositif d'uniformisation est par exemple constitué d'une plaque perforée disposée dans le caisson à une distance de la face de sortie, égale au moins à un quart de l'écartement entre les orifices. L'espace créé entre la plaque perforée et la face de sortie sert de réservoir qui agit comme une capacité dans un circuit électrique, ce qui a pour effet de garder constante la pression de l'air diffusé et de rendre la pression d'impact de l'air sur la tôle constante dans le temps, évitant ainsi à la tôle de se mettre en vibration.
L'invention est décrite plus en détails ci-après à l'aide des dessins joints dans lesquels : la figure 1 représente schématiquement une partie d'une ligne continue de revêtement de tôle ; la figure 2 est une coupe schématique d'un caisson de refroidissement suivant l'invention.
Se reportant à la figure 1, le signe de référence 10 désigne une tôle continue plongeant dans un bain de métal en fusion 11. La tôle défile sur un rouleau de fond 12, puis entre des rouleaux stabilisateurs 13. Le signe de référence 14 désigne un dispositif d'essorage à couteaux d'air et le signe de référence 15 désigne un caisson de refroidissement concerné par l'invention.
La figure 2 montre schématiquement une coupe transversale dans le caisson 15. La tuyère d'admission d'air est repérée en 16. Le signe de référence 17 désigne des fentes de soufflage sur la face de sortie du caisson.
Les fentes de soufflage 17 sont écartées l'une de l'autre d'une distance A. Suivant la présente invention, à l'intérieur du caisson est prévu un dispositif
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d'égalisation de la pression d'air constitué par exemple d'une plaque perforée 18 percée d'une multitude de trous et disposée sur toute la longueur du caisson à une distance déterminée B en amont des fentes de soufflage 17 afin de créer un réservoir d'accumulation d'air 19. Ce réservoir doit être suffisant et répondre à la caractéristique B > 0,25 A et la plaque perforée 18 doit, quant à elle, générer au moins 10 % des pertes de charges totales du caisson de refroidissement, c'est-à-dire répondre à la contrainte : P1-P2 > 0,1 x (P1-P0).
Avec un dispositif tel que décrit ci-avant, la pression d'impact résultante de l'air sur la tôle revêtue 10 est constante dans le temps, évitant ainsi la mise en vibration de ladite tôle.
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COOLING DEVICE
SHEET IN A CONTINUOUS LINE The present invention relates to hot sheet metal coating installations in which the sheet runs continuously and under tension. It relates more particularly to a device for cooling the sheet using gas jets.
In a continuous sheet coating line, the sheet leaves the annealing furnace without being brought back into contact with air and plunges into a bath of molten metal. Between the two metals a thin layer of alloy is formed which ensures perfect and uniform adhesion of the coating. At the exit of the bath the sheet causes by its speed an excess of coating metal. This excess metal is removed using a wringing system by air jets acting as scrapers on one or both sides of the sheet in order to leave a very precise coating film thickness thereon. .
This known spinning system has the drawback of generating or inducing vibrations which can be very annoying. In fact, in the wringing system in question, the distance separating the source of the gas jet and the sheet is of paramount importance in defining the thickness of the liquid film entrained at a given running speed. Many publications with a theoretical or experimental approach attest to this. The vibration which is generated by the impact of the gas jets induces a variation in the distance mentioned above and therefore a variation in the thickness of the
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film wrung out.
A typical example of industrial application is that of wringing zinc or aluminum by continuous galvanizing of sheet metal where gas jet cooling is located just after the air knives with the aim of bringing the temperature down. sheet below a specific value before it hits a roller. Typically, the cooling zone is 5 to 20 m long and consists of 2 to 10 boxes used to distribute the air by slots or by holes distributed over the cooling length.
Measurements carried out on existing systems installed on industrial lines have shown that the vibration of the sheet metal is induced by the turbulence of the gas inside the distribution boxes and pipes from the fan (s) to the slots and / or holes where the jets come from. These turbulences induce local variations in the air jets as well as their associated momentum: the metal sheet under tension which receives the impact of these jets starts to vibrate at its natural frequency because the forces applied to each face do not are not perfectly identical.
The object of the invention is to eliminate the internal turbulence of the sheet cooling system and therefore the origin of the vibrations in question, which are harmful in certain processes such as the spinning of a liquid metal during continuous galvanizing. .
This object is achieved, thanks to the invention, by cooling boxes each comprising, downstream of the air intake and upstream of the blowing orifices, a device for standardizing the air pressure
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to the right of the exit jets. The standardization device consists, for example, of a perforated plate placed in the box at a distance from the outlet face, at least equal to a quarter of the spacing between the orifices. The space created between the perforated plate and the outlet face serves as a reservoir which acts as a capacity in an electrical circuit, which has the effect of keeping the pressure of the diffused air constant and making the impact pressure of the air on the sheet constant over time, thus preventing the sheet from vibrating.
The invention is described in more detail below with the aid of the accompanying drawings in which: FIG. 1 schematically represents part of a continuous line of sheet metal coating; Figure 2 is a schematic section of a cooling box according to the invention.
Referring to FIG. 1, the reference sign 10 designates a continuous sheet plunging into a bath of molten metal 11. The sheet travels on a bottom roller 12, then between stabilizing rollers 13. The reference sign 14 designates a air knife wringing device and the reference sign 15 designates a cooling box concerned by the invention.
FIG. 2 schematically shows a cross section in the box 15. The air intake nozzle is marked at 16. The reference sign 17 designates blowing slots on the outlet face of the box.
The blowing slots 17 are spaced from each other by a distance A. According to the present invention, inside the box is provided a device
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air pressure equalization consisting for example of a perforated plate 18 pierced with a multitude of holes and arranged over the entire length of the box at a determined distance B upstream of the blowing slots 17 in order to create a reservoir of air accumulation 19. This tank must be sufficient and meet the characteristic B> 0.25 A and the perforated plate 18 must, for its part, generate at least 10% of the total pressure drops of the cooling box, i.e. respond to the constraint: P1-P2> 0.1 x (P1-P0).
With a device as described above, the resulting impact pressure of the air on the coated sheet 10 is constant over time, thus avoiding the vibration of said sheet.