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Cette invention concerne en général les procédés de gal- vanisation à chaud de fils et autres objets métalliques par zinc ou autres métaux, en les submergeant ou les passant à travers des bains contenants le métal à déposer en état liquide.
Dans les procédés employés jusqu'à présent, le fil ou autre objet traverse le bain contenant le métal à déposer par exemple zinc, dans une cuve en acier assez couteuse oà le mé- tal est maintenu en état liquide, et cela par chauffage exté- rieur de tel façon, que le zinc est toujours en contact di- recte avec le fond et les parois latérales de la dite cuve.
Le résultat en est que le zinc fondu attaque l'acier de la cuve en formant un alliage zinc-fer, appelé matte, qui se dé- " PROCEDE PERFECTIONS DE GALVANISATION A CHAUD. Il -
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pose sur le fond de la cuve. La durée de la vie de ces cuves;, couteuses en acier est très courte et les frais de leurs-con- tinuel renouvellement périodique sont grands) sans parler des inconvénients de ce renouvellement.
L'objet principal de cette invention est d'éviter ces por. tes, dépenses et troubles autant que possible, ce qui est obte- nu en préchauffant le fil ou autre article métallique à galva- niser dans un bain de plomb ou de sel fondu ou de leur mélange fondu , ou dans un four électrique approprié (ou dans un four à combustion), et cela à une température considérablement su- périeure à la température de la fusion du zinc (ou autre métal considéré), et en passant l'article à galvaniser dans un bain'. de zinc qui est maintenu dans l'état fondu par 1,'immersion dans ce bain des articles superchauffés à galvaniser au par leur,-. traversée de ce bain en cas de procédé continu ( fils, rubans-,- bandes tôles etc.
) Le métal aux environs des parois et du fond de la cuve se trouve dans un état plus ou moins solidifié,à une température inférieure en tout cas, et l'acier de la cuve du bain n'est pas attaqué si violamment.. @
En plus de cela la cuve peut avoir des dimensions très re- duites en comparaison avec les cuves employées dans les proeé dés existants, comme cela sera expliqué plus loin et peut même êêtre très avantageusement remplacée par une cuve en matière réfractaire, comme, par exemple graphite ou grés etc.
En dehors de l'objet principal ci-dessus exposé, le proc dé donne d'autres avantage importants comme celà va être expité qué. Quand il est spécialement appliqué à la galvanisation de.-, fil en procédé continu, ça va sans dire que le fil doit d'abord par un bain décapant ou nétoyant, composé habituellement-d'acide chlorhydrique ou sulfurique chaud, l'action duquel peut être-in- tesifié en y faisant passer un courant électrique. L'acide res- té adhérant au fil est ensuite lavé à l'eau, après quoi le fil est préchauffé.
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Comme la pluspart des fils exige à être recuite avant leur introduction dans le bain de métal à déposer, cette opération de préchauffage l'accomplit en même temps.
Cette opération de décapage, préliminairement décrite est connue et approuvée par le pratique .
Or, comme les articles métalliques portés au dessus d'une certaine température s'oxydent très rapidement à leur surface au contact avec l'oxygene de l'atmosphère ambiante, la couche minée du métal oxydé, résultante à ce contact, empèche l'adhé- rence du métal liquide à déposer sur les articles à traiter.
Le présent procédé prévoit un remède contre cette oxyda- tion soit pendant le période de préchauffage des articles à galvaniser, soit pendant le transport des ces articles au bain galvanisateur.
Dans le présent procédé cette protection est obtenue en faisant passer le fil(ou autre article par un bain de préchauf- fage en métal mou fondu, (comme p.e. plomb), dont la surface . est couverte par une couche protectrice de charbon, de charbon de bois ou autre article en état pulvérisé, et cela dans le but d'éliminer l'accès de l'air ambiante. C'est ainsi que le fil' préchauffé (ou autre article) pendant son transport du bain de préchauffage au bain de galvanisation passe par cette couche protectrice et ne subit aucune action nuisible oxydante de l'at- mosphère.
La dite couche protectrice fait, de préférence,union avec une couche similaire qui couvre le bain de galvanisation.
Parfois le bain de préchauffage n'est chauffé qu'en sa par- tie majeure avant, par oà rentre le fil, tandis que la mineure partie, d'oà le fil sort,- reste plus froid,(500 à 550 C.)
Le fil passe de la partie plus froide du bain de préchauf- fage au bain de galvanisation, qui lui donnera la couche finale désirée du métal à déposer.
Sur le dessin annéxé est représenté à titre d'exemple non limitatif et schématiquement une des modes de réalisation du
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procédé perfectionné en pratique.
Dans la figure 1:- A représente une poulie de guidage'' ' par laquelle le fil B à galvaniser est amené au bain de préchauf- face C, chauffé dans ce cas particulier par courant électrique au moyen des électrodes n. E et E' sont des poulies-guides par lesquelles le fil B est maintenu submergé dans le bain de préchauf- fage C. F est le bain de galvanisation. J est le métal à dé- poser, en ce. cas particulier le zinc. Ce métal est maintenu en état fondu dans le voisinage du fil B grace à la haute température de ce dernier à son entrée, mais il reste solidifié ou, tout; au'' moins plus froid, près des parois et du fond de la cuve et-ne'les attaque pas.
Le bain de préchauffage consiste en ce prodédé con- siste de métal mou fondu L, par exemple plomb, dont la surface.-, est couverte par une couche M de matière solide neutre pulvérisé comme charbon, charbon de bois etc. Cette couche protectrice M. en substance neutre est de préférence prolongé au dessus du bain F, le métal galvanisateur J étant séparé du métal préchauffeur L par un cloison N. Le fil B est conduit dans le bain de précheuf- fage C sous la couche éliminatrice d'air M, qui protège le fil-de, l'air ambiante. De là le fil passe à travers la couche protectrice M au dessus du cloison de guidage N et cela, on le voit, sans être exposé à l'influence nuisible de l'air.
Du bain de galvani- sation F le fil B est amené apr la poulie P sur le tambour d'en- roulement R habituel.
Il est évident que les tôles, tubes.et autees articles peu- vent être galvanisées par le même procédé, tout moyen de trane'- port à travers le bain préchauffeur et bain galvanisateur peurte être employé à condition de faire passer ces articles sous et à travers la couche neutre, comme ci-dessus décrit.
Le bain de préchauffage C peut être chauffé par tout moyen extérieur, comme gaz, charbon ou autre combustible, ou bien par électricité, (nestsont pas représentés sur le dessin). Dans.le,-,,, dernier cas le courant peut être amené par la cuve même du- bain, le chauffant ainsi. Dans ce cas un électrode approprié D doit
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être prévu submergé dans le bain.
Tels électrodes ou tout autre moyen de chauffage peuvent être installés dans la première, plus grande partie de la cuve,- (à l'entrée du fil dans le bain de préchauffage) pour que l'autre plus petite partie du bain (à la sortie du fil) soit plus froide, dans les 500 à 550 C au moment oùle fil entre dans le bain de galvanisation.
Ce procédé de galvanisation comme décrite n'est pas assujeti aux limites de vitesse maxima, comme c'est le cas dans les procé- dés existants, oà toute la chaleur nécéssaire est fournie par-le milieu métallique du bain galvanisateur. Le milieu de préchauf- gage étant comparativement inerte chimiquement, permet l'emploi de différence de températures beaucoup plus grandes et par consé- quent produit un chauffage plus énergique.
Cela doit résulter dans la pluspart des cas à un rendement considérablement supérieur, de 2 à 3 foi plus grand pour une in- stallation de la même grandeur. En cas de fabrication de fil galvanisé une réduction importante du^prix de revient peut être obtenu si après avoir étiré le fil au diamètre voulu on le recuit et galvanise en une seule opération. Pour un débit donné la sur- face nécéssaire pour l'installation se trouvera considérablement reduit. D'autre part on n'aura plus besoin de magasin pour stoc- ker le produit moitié-fini.
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This invention relates in general to processes for the hot dip galvanizing of wires and other metallic objects by zinc or other metals, by submerging them or passing them through baths containing the metal to be deposited in a liquid state.
In the processes used up to now, the wire or other object passes through the bath containing the metal to be deposited, for example zinc, in a rather expensive steel tank where the metal is maintained in a liquid state, and this by external heating. laughing in such a way that the zinc is always in direct contact with the bottom and the side walls of said tank.
The result is that the molten zinc attacks the steel in the vessel, forming a zinc-iron alloy, called a matte, which de- "HOT GALVANIZATION PROCESSES.
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laying on the bottom of the tank. The service life of these expensive steel tanks is very short and the costs of their continuous periodic renewal are great, not to mention the drawbacks of this renewal.
The main object of this invention is to avoid these por. as much as possible, which is obtained by preheating the wire or other metallic article to be galvanized in a bath of lead or molten salt or their molten mixture, or in a suitable electric furnace (or in a combustion furnace), and this at a temperature considerably higher than the temperature of the melting of the zinc (or other metal considered), and by passing the article to be galvanized in a bath. zinc which is maintained in the molten state by 1, 'immersion in this bath of the superheated articles to be galvanized by their, -. crossing of this bath in the case of a continuous process (wires, tapes -, - strips, etc.
) The metal around the walls and the bottom of the tank is in a more or less solidified state, at a lower temperature in any case, and the steel of the bath tank is not attacked so violently. @
In addition to this, the tank can have very small dimensions in comparison with the tanks used in existing processes, as will be explained later, and can even be very advantageously replaced by a tank made of refractory material, such as, for example. graphite or sandstone etc.
Apart from the main object above explained, the process gives other important advantages as will be expired. When it is specially applied to the galvanization of.-, wire in a continuous process, it goes without saying that the wire must first by a pickling or cleaning bath, usually composed of hot hydrochloric or sulfuric acid, the action of which can be induced by passing an electric current through it. The acid which remains adhering to the yarn is then washed with water, after which the yarn is preheated.
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As most of the wires need to be annealed before their introduction into the bath of metal to be deposited, this preheating operation accomplishes it at the same time.
This stripping operation, previously described is known and approved in practice.
However, as the metallic articles brought above a certain temperature oxidize very quickly on their surface in contact with the oxygen of the ambient atmosphere, the mined layer of oxidized metal, resulting in this contact, prevents adhesion. - lack of liquid metal to be deposited on the articles to be treated.
The present method provides a remedy for this oxidation either during the period of preheating of the articles to be galvanized or during the transport of these articles to the galvanizing bath.
In the present process, this protection is obtained by passing the wire (or other article through a preheating bath of molten soft metal, (such as lead), the surface of which is covered by a protective layer of carbon, carbon. of wood or other article in a pulverized state, and this in order to eliminate the access of ambient air. Thus the preheated wire (or other article) during its transport from the preheating bath to the heating bath. galvanization passes through this protective layer and does not undergo any harmful oxidizing action from the atmosphere.
Said protective layer preferably forms a union with a similar layer which covers the galvanizing bath.
Sometimes the preheating bath is only heated in its major part before, where the wire enters, while the minor part, where the wire comes out, - remains colder, (500 to 550 C.)
The wire passes from the cooler part of the preheating bath to the galvanizing bath, which will give it the desired final layer of the metal to be deposited.
In the appended drawing is shown by way of nonlimiting example and schematically one of the embodiments of the
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process improved in practice.
In figure 1: - A represents a guide pulley '' 'by which the wire B to be galvanized is brought to the preheating bath C, heated in this particular case by electric current by means of the electrodes n. E and E 'are guide pulleys by which the wire B is kept submerged in the preheating bath C. F is the galvanizing bath. J is the metal to be deposited, in this. special case zinc. This metal is maintained in a molten state in the vicinity of the wire B thanks to the high temperature of the latter at its entry, but it remains solidified or, all; at least colder, near the walls and the bottom of the tank and-do not attack them.
The preheating bath consists of this process consisting of molten soft metal L, for example lead, the surface of which is covered by a layer M of pulverized neutral solid material such as coal, charcoal etc. This protective layer M. in neutral substance is preferably extended above the bath F, the galvanizing metal J being separated from the preheating metal L by a partition N. The wire B is led into the preheating bath C under the eliminating layer. air M, which protects the wire from the ambient air. From there the wire passes through the protective layer M above the guide partition N and this, as can be seen, without being exposed to the harmful influence of the air.
From the galvanizing bath F the wire B is fed past the pulley P onto the usual winding drum R.
It is evident that the sheets, tubes, and other articles can be galvanized by the same process, any means of transport through the preheating bath and galvanizing bath can be used on condition that these articles are passed under and through. through the neutral layer, as described above.
The preheating bath C can be heated by any external means, such as gas, coal or other fuel, or else by electricity (not shown in the drawing). In the latter case, the current can be supplied by the tub itself, thus heating it. In this case a suitable electrode D must
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be expected submerged in the bath.
Such electrodes or any other heating means can be installed in the first, larger part of the tank, - (at the entry of the wire into the preheating bath) so that the other smaller part of the bath (at the exit of the wire) is colder, within 500 to 550 C when the wire enters the galvanizing bath.
This galvanizing process as described is not subject to maximum speed limits, as is the case in existing processes, where all the necessary heat is supplied by the metallic medium of the galvanizing bath. The preheating medium, being comparatively chemically inert, permits the use of much larger temperature differences and therefore produces more vigorous heating.
In most cases, this should result in a considerably higher efficiency, 2-3 times greater for an installation of the same size. In the case of the manufacture of galvanized wire a considerable reduction in the cost price can be obtained if, after having drawn the wire to the desired diameter, it is annealed and galvanized in a single operation. For a given flow, the area necessary for the installation will be considerably reduced. On the other hand, there will no longer be a need for a warehouse to store the half-finished product.