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La présente invention concerne l'application d'un flux à une ban- de métallique flexible ou à une pièce analogue, avant l'immersion de la 'bande dans un métal de revêtement en fusion destiné à former un dépôt ou revêtement et ayant un point de fusion faible, ledit métal réagissant avec le flux pour déterminer un dépôt métallique sur la bande.
Dans son ensem- ble, la présente invention se rapporte à l'application d'un flux et d'un revêtement aussi bien à un fil qu'à une bande plane, et la demanderesse utilise ici le mot "bande" pour définir un élément métallique long et flexi- ble, ce qui permet de le guider sur un trajet sinueux à mesure qu'il se déplace dans le sens de sa longueur, que cet élément soit de section trans- versale plate, ronde ou autre, à moins que le contexte n'en indique autre- ment dans des cas particuliers
D'une manière générale, la présente invention s'applique à la technique du revêtement des métaux et l'on peut citer comme branches par- ticulières de cette technique auxquelles s'applique l'invention, le zin- gage, le plombage et l'aluminiumage.
Pour faire comprendre et illustrer l'invention, la demanderesse va la décrire dans son application particu- lière à la technique de la formation d'un revêtement de zinc très adhérent par immersion dans un bain chaud, c'est-à-dire le revêtement d'une bande avec du zinc contenant de l'aluminium, par passage de la bande dans le zinc en fusion.
Le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 2.647.305 couvre un procé- dé d'obtention d'un revêtement très adhérent par galvanisation et un pro- duit obtenu par la mise en oeuvre de ce procédé. La présente invention convient particulièrement à une mise en oeuvre conjointement avec la mise en oeuvre du procédé couvert par ce brevet et à la fabrication du produit également ainsi couvert, bien qu'on souligne ici que la présente invention a une portée très étendue et qu'elle ne se limite pas à l'application pré- citée.
La présente invention a pour objet, entre autres, une augmentation considérable de la vitesse de la bande dans un procédé en continu de revê- tement des métaux, grâce à l'utilisation d'un flux qui réagit avec le mé- tal de revêtement en fusion à la température du métal de revêtement en fu- sion.
Le procédé conforme à l'invention consiste : à faire avancer la bande dans le sens de sa longueur sur une trajectoire dont une portion rectiligne est généralement verticale et sur laquelle la bande se déplace vers le haut ; appliquer le flux au voisinage de la partie inférieure de cette portion rectiligne; à chauffer le flux déposé sur la bande ; enfin,à faire passer la bande de la partie supérieure de la portion rectiligne jusqu'au point d'immersion dans le métal de revêtement en fusion.
L'appareil conforme à l'invention comporte : des dispositifs ser- vant à appliquer la flux à la bande au voisinage de la partie inférieure de la portion rectiligne précitée; des dispositifs servant à chauffer le flux déposé sur la bande avant que oelle-ci atteigne la partie supérieure de la portion rectiligne; enfin, des dispositifs servant à faire passer la bande de la partie supérieure de la portion rectiligne jusqu'au point d' immersion dans le métal de revêtement en fusion.
On effectue le revêtement avec le métal de revêtement en fusion, après l'application du flux à la bande, d'abord en faisant passer celle-ci dans un bain du métal de revêtement en fusion de manière que la réaction du flux et du métal de revêtement soit sensiblement terminée avant que la bande vienne en contact aveo un dispositif de guidage qui la guide au cours de son trajet dans le métal de revêtement en fusion, et ensuite en faisant sortir du bain la bande ayant reçu le revêtement de métal.
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Lorsque la bande ayant reçu le flux pénètre dans le métal de re- vêtement en fusion, le flux réagit avec le métal de revêtement en fusion et, pour que le métal revêtu ait des caractéristiques de qualité élevée et des caractéristiques de surface optima, il est important que la réac- tion entre le flux et le métal de revêtement en fusion soit terminée avant que la bande vienne en contact avec le premier galet ou rouleau de gùida- ge monté dans la cuve de galvanisation. En d'autres termes, on limite la vitesse d'avance de la bande à une valeur qui permet à la réaction entre le flux et le métal de revêtement en fusion d'être sensiblement terminée avant que la bande atteigne la zone de contact avec le premier galet de guidage monté dans la cuve de galvanisation.
Beaucoup de flux utilisés pour l'application à la bande destinée à recevoir un revêtement de métal ne sont stables à l'air que jusqu'à des températures limitées, La demanderesse préfère utiliser un flux qui soit stable jusqu'à une température relativement très voisine de celle du métal de revêtement en fusion et chauffer préalablement la bande ayant reçu le flux (avant d'introduire celle-ci dans le bain de métal de revêtement en fusion) jusqu'à une température voisine de la température maximum à laquel- le le flux est stable à l'air et par conséquent jusqu'à une température relativement très voisine de celle du métal de revêtement en fusion.
Plus la différence de température entre la bande ayant reçu le flux, lorsqu'el- le pénètre dans le bain de métal de revêtement en fusion, et le métal du bain est faible, plus la réaction entre le flux et le métal de revêtement est rapide et, par conséquent, plus la vitesse d'avance de la bande, pour une position donnée du premier galet de guidage dans la cuve de galvani- sation est élevée.
Il est également important que le flux soit appliqué régulière- ment et uniformément sur la bande et que l'on puisse régler l'épaisseur du revêtement de flux appliqué sur la bande. Il faut éviter d'appliquer un revêtement de flux inutilement épais. Le flux est de préférence appliqué à la bande sous forme liquide, et la demanderesse a constaté qu'il état désirable et pratique d'appliquer le flux en solution aqueuse. On peut ap- pliquer le flux de diverses manières, mais la demenderesse préfère faire passer la bande dans un bain de flux en solution aqueuse. Après que la bande est passée à travers un tel bain, on doit là faire sortir du bàin un mouvement ascendant sensiblement vertical pour assurer un revêtement uniforme de flux sur la bande.
La bande passe sur des galets ou rouleaux de guidage, dont l'un est disposé de manière à modifier le déplacement ver- tical ascendant de celle-ci et lui faire suivre une autre direction à me- sure que la bande se déplace d'une manière générale vers la cuve de galva- nisation. Le flux doit être sec avant que la bande qui en est enduite vien- ne en contact avec ce galet, parce que, si le flux n'était pas sec, son contact avec le rouleau aurait pour effet de l'altérer et il en résulterait une répercussion fâcheuse sur le produit fini.
C'est pourquoi la bande enduite de flux doit être sensiblement parfaitement sèche entre le moment où elle sort du bain de flux et celui où elle entre en contact avec le premier galet de guidage. La demanderes- se règle de préférence l'épaisseur du flux sur la bande en prévoyant ce contact dans une zone située au-dessus du bain de la solution de flux.
Ce contact a pour effet de diminuer l'épaisseur du flux sur la bande et d'assurer un revêtement uniforme. Ensuite, on chauffe la bande pour éva- porer l'eau de la solution de flux, afin que l'eau soit sensiblement éva- porée en totalité lorsque la bande enduite de flux entre en contact avec le premier galet de guidage.
La demanderesse préfère chauffer la bande enduite de flux en deux phases, dont la première consiste à évaporer l'eau de la solution de flux
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entre le bain de la solution de flux et le premier galet de guidage, et dont la seconde, qui succède à la première, consiste à chauffer la bande enduite de flux séché avant qu'elle pénètre dans le bain de métal de re- vêtement en fusion.
A titre d'exemple,-la demanderesse peut utiliser un flux compre- nant du chlorure d'ammonium et du chlorure de zinc en solution liquide, et pris en des proportions relatives telles que le mélange, une fois éva- poré au point de constituer un revêtement sec sur la bande, ait la pro- priété d'être sensiblement stable jusqu'à une température de l'ordre de 260 C. La demanderesse a utilisé avec succès un flux comprenant 45% de chlorure d'ammonium et 55% de chlorure de zinc, bien que l'on puisse fai- re varier ces proportions.
Après avoir fait passer la bande à travers un bain constitué par une solution aqueuse de flux et à mesure que la bande se déplace vers le haut en sortant du bain, la demanderesse fait passer la bande de -préférence entre des galets (ou rouleaux) et/ou des brosses, pour enlever le flux en excès et assurer un revêtement lisse et uniforme du flux sur la bande. A mesure que la bande continue à se déplacer vers le haut et avant qu'elle vienne en contact avec le premier galet de gui- dage après sa sortie du bain de flux, la demanderesse applique une chaleur à la bande pour évaporer l'eau du flux, ce qui laisse sur la bande un re- vêtement sec et uniforme de flux ayant une épaisseur prédéterminée. Cette opération peut amener la température de la bande enduite de flux au voi- sinage de 121 C.
A mesure que la bande enduite de flux séché continue à se rapprocher de la cuve de galvanisation du métal, on la soumet à un nou- veau chauffage pour l'amener à une température'voisine de la température maximum à laquelle le flux est stable. A ce stade, la température de la bande enduite de flux peut s'élever jusqu'à 232-260 C. Cette élévation de température de la bande enduite de flux, réalisée avant son entrée dans le bain de revêtement de métal, accélère la réaction entre le flux et le métal de revêtement en fusion, ce qui fait que la réaction est terminée avant que la bande soit mise en contact avec le dispositif de guidage pla- cé dans le bain. Il en est ainsi même lorsque la bande se déplace à des vitesses élevées pouvant atteindre ou dépasser 91,440 mètres par minute .
La réaction entre le flux et le métal de revêtement en fusion est terminée lorsque les premiers pouces (le pouce étant dans les pays de langue an- glaise égal à 2,54 cm) de la bande passent dans] métal de revêtement en fusion.
En conséquenceon peut, grâce à la présente invention traiter en chaîne à des vitesses élevées jamais atteintes jusqu'ici des revête- ments de bandes,pour lesquels on utilise un flux qui réagit avec le mé- tal de revêtement en fusion. En outre, la qualité du produit obtenu est améliorée, du fait que le flux est appliqué à la bande sous forme d'un revêtement uniforme ayant une épaisseur réglée. L'obtention du réglage de l'épaisseur du revêtement est une caractéristique importante. Le procédé mis en oeuvre à cet effet est décrit dans la demande de brevet ne 412.266 déposée le 24 février 1954 aux Etats-Unis d'Amérique pour : "Procédé pour ajouter un fondant et produire un revêtement sur une bande métallique" par Mrs COOK et NORTEMAN.
Pour faciliter l'uniformité du revêtement de flux sur la bande, la demanderesse préfère en outre faire écouler le flux en solution liquide dans l'entre-deux du dernier galet de guidage monté dans le bain de la so- lution de flux et de la bande lorsque celle-ci sort de ce bain. De préfé- rence, la partie inférieure de ce galet de guidage est immergée dans la solution de flux, et sa partie supérieure est située au-dessus de la sur- face de cette solution. L'axe du galet de guidage peut se trouver légère- ment au-dessus de la surface de la solution de flux.
L'écoulement du flux en solution liquide dans l'entre-deux du galet et de la bande compense la
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tendance que présente la. solution du flux liquide à monter le long de la surface de la bande qui s'écarte du galet de guidage, en une quantité plus importante que le long de la surface disposée au voisinage du galet de guidage.
D'autres détails, objets et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre et qu'on a faite en se référant au dessin annexé qui représente un mode de réalisation préféré de l'inven- tion et sur lequel : - la figure 1 est une vue schématique en élévation d'un appareil servant à enduire de flux une bande et à former un revêtement sur cette bande ; - la figure 2 est une vue à plus grande échalle en élévation et en coupe transversale partielle (une partie de cette vue étant faite à une échelle encore plus grande) de l'un des galets ou rouleaux garnis de caoutchouc et servant à contrôler le dépôt du flux sur la bande ;
- la figure 3 est une vue agrandie en élévation et en coupe par- tielle (une partie de cette vue étant faite à une échelle encore plus gran- de) de l'une des brosses servant à contrôler le dépôt du flux sur la ban- de.
On voit sur le dessin que la bande 1, qui peut être par exemple une bande en acier destinée à être galvanisée, se déplace dans le sens des flèches d'abord sur un galet ou rouleau de guidage 2 et ensuite, comme re- présenté, sur des galets ou rouleaux de guidage 4, 10 et 13. On peut as- similer le procédé mis en oeuvre, par exemple à un procédé de galvanisation d'un revêtement très adhérent, dans lequel on utilise du zinc contenant de l'aluminium. Ce procédé peut être celui qui est décrit dans le brevet amé- ricain 2.647.305 précité. La force motrice nécessaire au déplacement de la bande peut être appliquée par un dispositif envideur (non représenté) qui envide la bande ayant reçu le revêtement et auquel on peut adjoindre d'au- tres galets d'entraînement dans la chaîne de fabrication.
On monte les galets de guidage 4 de manière que leur partie infé- rieure soit immergée dans un bain d'une solution aqueuse de flux contenue. dans une -cuve 3. On voit que les axes respectifs des galets de guidage 4 se trouvent légèrement au-dessus 'de la surface de la solution de flux. A titre d'exemple, on va supposer que la solution de flux est une solution aqueuse de 45% de chlorure d'aluminium et de 55% de chlorure de zinc. La bande 1 suit un trajet vertical ascendant à partie du bain de flux, com- - me représenté.
La quantité de flux qui adhère à la surface de la bande qui est disposée à quelque distance des galets de guidage a tendance a être plus importante que celle qui adhère à la surface de la bande qui est dis- posée contre les galets de guidage et pour compenser cette tendance, on amè- ne par une canalisation 5 de la solution de flux qu'on projette dans l'en- tre-deux 6 du galet de guidage 4 de droite et de la bande , comme repré- senté à la figure 1. On obtient ainsi l'application d'un dépôt de flux re- lativement uniforme sur les faces respectives de la bande. On refait le plein de la solution de flux pour compenser la quantité de flux enlevée sur la bande. La densité de la solution de flux peut être comprise entre 10 et 20 Baumé et sa température peut être comprise entre 65,60 et 93,3 C.
Si on le désire, on peut continuellement recycler et filtrer la solution de flux.
A mesure que la bande se déplace vers le haut à partir de l'entre- deux 6, elle entraîne sur ses deux faces une couche relativement épaisse de la solution de flux. La bande passe entre les galets doseurs 7 garnis de caoutchouc et des brosses égalisatrices 8 qui peuvent, par exemple, être
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des brosses munies de soies en "Nylon".
Les galets et les brosses servent à enlever une partie de la solution de flux et à former avec la solution de flux non enlevée un revêtement lisse et uniforme sur la bande. on peut, selon les circonstances, utiliser en même temps tous les galets et toutes les brosses ou n'en utiliser qu'une partie choisie. 'Ceux des galets do- seurs 7 qui sont en service à ntimporte quel moment donné tournent de pré- férence dans le sens où le bande tend à les faire tourner par friction et à la même vitesse linéaire que la bande. On utilise de préférence leur contact de frottement avec la bande pour les faire tourner bien qu'on puis- se les faire entraîner individuellement. Les galets doseurs. 7 sont de pré- férence rainurés.
Les parties des galets doseurs 7 qui sont en contact avec la bande expulsent par pression la solution de flux, et les rainures dosent la quantité de flux qui peut les traverser et qui est destinée à être ensuite nivelée par les brosses égalisatrices 8. Ces brosses peuvent tourner ou être fixes et, si elles tournent, on peut les entraîner en rota- tion dans un sens ou dans l'autre à des vitesses choisies. Normalement, ces brosses doivent tourner lentement en sens inverse du sens dans lequel la bande tend à les faire tourner par fraction.
La figure 2 représente l'un des galets dôseurs 7, garnis de caout- chouc. On a représenté la moitié de gauche du galet en élévation et la moi- tié de droite de celui-ci en coupe longitudinale, une partie de cette coupe étant faite à plus grande échelle. Le galet comprend un corps cylindrique 16 comportant des extrémités 15 de diamètre réduit venues d'une seule pièce, sur lesquelles est monté un arbre, destiné à tourner; en outre, autour de ce corps est. disposé un cylindre creux 17 en caoutchouc dans lequel sont pratiquées des rainures 18 en spirale.
De préférence, les galets opposés 7 sont analogues en ce qui concerne l'espacement, le pas et la section transversale des rainures en spirale, mais les galets 7 du jeu supérieur peuvent différer des galets 7 du jeu inférieur, par le fait que leurs rai- nures peuvent avoir un pas, un espacement et/ou une section transversale différents. Les galets de chaque paire sont en contact avec les faces op- posées de la bande. Ils permettent de réduire à volonté l'épaisseur du re- vêtement de solution de flux sur la bande. Pour une vitesse particulière de déplacement de la bande, on peut n'utiliser qu'un seul jeu de galets 7, pour une autre vitesse de déplacement de la bande on peut n'utiliser que l'autre jeu de galets 7 et pour une autre vitesse encore de déplace- ment de la bande on peut utiliser simultanément les deux jeux de galets 7.
Dans certains cas, les brosses 8 peuvent suffire seules, de sorte qu'on peut utiliser aucun des jeux de galets 7,
La figure 3 représente l'une des brosses égalisatrices 8. Un ar- bre 19 porte cette brosse. On a représenté sa moitié de gauche en éléva- tion et sa moitié de droite en coupe longitudinale. Une partie de cette coupe étant représentée à plus grande échelle. La brosse est constituée par un manchon 20 portant des soies 21 qu'on peut, à titre d'exemple, sup- poser être en "Nylon". On peut lier les soies en loquets distincts 22, comme représenté sur la partie à plus grande échelle de la figure 3. Tou- tefois, les extrémités des soies se trouvent sensiblement délimitées par une surface parfaitement cylindrique.
On peut utiliser les brosses 8 soit seules, soit en même temps que l'un ou l'autre des jeux de galets 7 ou en même temps que les deux jeux de galets, ou bien, dans certains cas, on peut interrompre l'action des brosses et utiliser l'un des jeux de galets ou les deux. Lorsque les brosses sont en fonctionnement, leur action s'exer- ce sur les faces opposées de la bande, et on les fait de préférence tour- ner lentement en sens inverse du sens dans lequel la bande tend à les fai- re tourner par friction. Leur action s'exerce pour lisser et répartir le dépôt de la solution de flux sur la bande, de manière à déterminer un re- vêtement très uniforme et régulier.
En choisissant judicieusement les ga-
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lets 7 et/ou les brosses 8 ainsi que la vitesse désirée de rotation des 'brossée on peut étroitement régler l'épaisseur du revêtement sur la ban- de.
A mesure que la bande enduite d'un revêtement dosé de solution liquide de flux se déplace'vers le haut à partir des brosses 8, elle pénè- tre dans une chambre de chauffage 99, hans laquelle elle subit un chauffage destiné à évaporer l'eau de la solution de flux. La chaleur peut être ap- pliquée par tout moyen approprié, par exemple des éléments de chauffage électriques, de l'air chaud, des produits de combustion, etc... Entre le moment où la bande quitte les brosses 8 et celui où elle atteint le galet de guidage 10 de gauche, elle n'est en contact avec aucune partie de l'ap- pareil. Il s'ensuit que le flux est séché régulièrement et uniformément sur la bande.
La régularité et l'uniformité du revêtement de flux sur la bande pourraient être compromises, si cette dernière venait en contact avec une partie quelconque de l'appareil au cours du séchage et avant que celui-ci soit sensiblement terminé.
Lorsque la bande atteint le galet de guidage 10 de gauche, elle porte donc ses deux faces un revêtement de flux sensiblement sec et uni- forme à une température de l'ordre de 121 C. La bande passe sur les ga- lets de guidage 10 et, de là, elle descend en direction de la cuve de gal- vanisation 12 où se trouve le zinc en fusion contenant de l'aluminium. Au cours de son trajet descendant, la bande traverse une autre chambre de chauffage 11, dans laquelle sa température est portée à une valeur voisi- ne de la température maximum de stabilité du revêtement de flux sec dépo- sé sur la bande. Dans le cas d'un flux contenant 45% de chlorure d'ammo- nium et 55% de chlorure de zinc, cette température est de 232,2 -260 C.
On peut appliquer la chaleur dans la chambre de chauffage 11 en utilisant n'importe lequel des moyens mentionnés au sujet de l'application de chaleur dans la chambre de chauffage 9.
Ainsi, lorsque la bande pénètre dans le bain de zinc contenu dans la cuve de galvanisation 12, sa température est relativement très voisine de la température du zinc en fusion, ce qui fait que le revêtement de flux sec appliqué à la bande réagit d'une manière relativement très rapide a- vec le zinc. La réaction est si rapide'qu'elle est sensiblement terminée au moment où la bande atteint le galet de guidage 13 de gauche disposé dans la cuve de galvanisation. Grâce à la présente invention, on obtient une bande revêtue d'une qualité élevée contrôlée et en même temps on peut augmenter notablement la vitesse d'avance de la bande dans la chaîne de galvanisation. La bande galvanisée sort de la cuve 12 de galvanisation en- tre les galets 14 qui peuvent être les galets ordinaires de sortie de l'ins- tallation de galvanisation.
Il est bien entendu que l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté sur le dessin, et qu'on peut y apporter diverses modifications sans s'écarter pour cela de l'esprit de l'invention.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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The present invention relates to the application of a flux to a flexible metal strip or the like, prior to immersing the strip in a molten coating metal intended to form a deposit or coating and having a point. of low melting, said metal reacting with the flux to determine a metallic deposit on the strip.
As a whole, the present invention relates to the application of a flux and of a coating both to a wire and to a flat strip, and the Applicant here uses the word “strip” to define an element. long and flexible metal, allowing it to be guided along a sinuous path as it travels lengthwise, whether this element is of flat, round or other cross-section, unless the context does not indicate otherwise in particular cases
In general, the present invention applies to the technique of coating metals and as particular branches of this technique to which the invention applies, zinc plating, plumbing and aluminum plating.
In order to understand and illustrate the invention, the Applicant will describe it in its particular application to the technique of forming a very adherent zinc coating by immersion in a hot bath, that is to say the coating. of a strip with zinc containing aluminum, by passing the strip through the molten zinc.
US Pat. No. 2,647,305 covers a process for obtaining a highly adherent coating by galvanizing and a product obtained by carrying out this process. The present invention is particularly suitable for practice in conjunction with the practice of the process covered by this patent and for the manufacture of the product also so covered, although it is emphasized here that the present invention is very broad in scope and that it is not limited to the aforementioned application.
One object of the present invention is, inter alia, a considerable increase in the speed of the belt in a continuous process of coating metals, by the use of a flux which reacts with the coating metal. melting at the temperature of the molten coating metal.
The method according to the invention consists of: causing the strip to advance in the direction of its length on a path of which a rectilinear portion is generally vertical and on which the strip moves upwards; applying the flux in the vicinity of the lower part of this rectilinear portion; heating the flux deposited on the strip; finally, passing the strip from the upper part of the rectilinear portion to the point of immersion in the molten coating metal.
The apparatus according to the invention comprises: devices serving to apply the flux to the strip in the vicinity of the lower part of the aforementioned rectilinear portion; devices for heating the flow deposited on the strip before it reaches the upper part of the rectilinear portion; finally, devices for passing the strip from the upper part of the rectilinear portion to the point of immersion in the molten coating metal.
The coating with the molten coating metal is carried out, after the flux has been applied to the strip, first by passing the latter through a bath of the molten coating metal so that the reaction of the flux and the metal coating is substantially completed before the strip comes into contact with a guide device which guides it during its path in the molten coating metal, and then by removing from the bath the strip having received the metal coating.
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As the flux-received strip enters the molten coating metal, the flux reacts with the molten coating metal, and in order for the coated metal to have high quality characteristics and optimum surface characteristics, it is desirable. It is important that the reaction between the flux and the molten coating metal is completed before the strip comes into contact with the first roller or guide roller mounted in the galvanizing tank. In other words, the web feed rate is limited to a value which allows the reaction between the flux and the molten coating metal to be substantially completed before the web reaches the zone of contact with the coating. first guide roller mounted in the galvanizing tank.
Many fluxes used for the application to the strip intended to receive a metal coating are stable in air only up to limited temperatures. The Applicant prefers to use a flux which is stable up to a relatively very close temperature. of that of the molten coating metal and preheat the strip having received the flux (before introducing the latter into the bath of molten coating metal) to a temperature close to the maximum temperature at which it is flux is stable in air and therefore up to a temperature relatively very close to that of the molten coating metal.
The smaller the temperature difference between the strip which has received the flux, as it enters the bath of molten coating metal, and the metal in the bath, the faster the reaction between the flux and the coating metal. and, consequently, the higher the speed of advance of the strip, for a given position of the first guide roller in the galvanizing tank.
It is also important that the flux is applied evenly and uniformly to the web and that the thickness of the flux coating applied to the web can be adjusted. An unnecessarily thick flux coating should be avoided. The flux is preferably applied to the web in liquid form, and the Applicant has found it desirable and practical to apply the flux in aqueous solution. The flux can be applied in various ways, but we prefer to run the strip through a bath of flux in aqueous solution. After the strip has passed through such a bath, there should be a substantially vertical upward movement out of the bath to ensure a uniform coating of flux on the strip.
The strip passes over guide rollers or rollers, one of which is arranged so as to modify the upward vertical displacement of the latter and cause it to follow another direction as the strip moves from one side to the other. generally towards the galva- nization tank. The flux must be dry before the strip coated with it comes into contact with this roller, because, if the flux were not dry, its contact with the roller would have the effect of damaging it and resulting in unfortunate repercussions on the finished product.
This is why the band coated with flux must be substantially perfectly dry between the moment when it leaves the flux bath and when it comes into contact with the first guide roller. The application preferably regulates the thickness of the flux on the strip by providing this contact in a zone situated above the bath of the flux solution.
This contact has the effect of reducing the thickness of the flux on the strip and ensuring a uniform coating. Next, the web is heated to evaporate the water from the flux solution, so that the water is substantially completely evaporated when the flux coated web contacts the first guide roller.
The Applicant prefers to heat the strip coated with flux in two phases, the first of which consists in evaporating the water from the flux solution.
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between the bath of the flux solution and the first guide roller, and the second of which, which succeeds the first, consists in heating the strip coated with dried flux before it enters the bath of coating metal by fusion.
By way of example, the Applicant can use a stream comprising ammonium chloride and zinc chloride in liquid solution, and taken in relative proportions such as the mixture, once evaporated to the point of constituting a dry coating on the strip has the property of being substantially stable up to a temperature of the order of 260 C. The Applicant has successfully used a flow comprising 45% ammonium chloride and 55% of zinc chloride, although these proportions can be varied.
After having passed the strip through a bath consisting of an aqueous flux solution and as the strip moves upwards when leaving the bath, the applicant passes the strip preferably between rollers (or rollers) and / or brushes, to remove excess flux and ensure a smooth and even coating of flux on the web. As the strip continues to move upward and before it comes into contact with the first guide roller after exiting the flux bath, applicants apply heat to the strip to evaporate the water from the flux. flux, which leaves on the web a dry and uniform coating of flux having a predetermined thickness. This can bring the temperature of the flux coated web to around 121 C.
As the dried flux coated strip continues to approach the metal galvanizing tank, it is subjected to further heating to bring it to a temperature near the maximum temperature at which the flux is stable. At this stage, the temperature of the flux-coated strip can rise to 232-260 C. This temperature rise of the flux-coated strip, carried out before it enters the metal coating bath, accelerates the reaction. between the flux and the molten coating metal so that the reaction is complete before the strip is contacted with the guide device placed in the bath. This is so even when the belt is moving at high speeds of up to or exceeding 91,440 meters per minute.
The reaction between the flux and the molten coating metal is complete when the first inch (the inch being in English speaking countries equal to 2.54 cm) of the strip passes into the molten coating metal.
As a result, by means of the present invention it is possible to chain process at high speeds never achieved hitherto strip coatings, for which a flux is used which reacts with the molten coating metal. Further, the quality of the obtained product is improved, as the flux is applied to the web as a uniform coating having a controlled thickness. Obtaining the adjustment of the coating thickness is an important feature. The process implemented for this purpose is described in patent application No. 412,266 filed February 24, 1954 in the United States of America for: "Process for adding a flux and producing a coating on a metal strip" by Mrs COOK and NORTEMAN.
In order to facilitate the uniformity of the flux coating on the strip, the Applicant also prefers to cause the flux in liquid solution to flow into the gap between the last guide roller mounted in the bath of the flux solution and of the liquid solution. band when it comes out of this bath. Preferably, the lower part of this guide roller is immersed in the flux solution, and its upper part is located above the surface of this solution. The axis of the guide roller may be slightly above the surface of the flux solution.
The flow of the flow in liquid solution in the gap between the roller and the belt compensates for the
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trend presented by the. solution of the liquid flow to be mounted along the surface of the strip which departs from the guide roller, in a greater quantity than along the surface disposed in the vicinity of the guide roller.
Other details, subjects and advantages of the invention will become apparent from the description which follows and which has been given with reference to the appended drawing which represents a preferred embodiment of the invention and in which: - Figure 1 is a schematic elevational view of an apparatus for coating a strip with flux and for forming a coating on this strip; FIG. 2 is a view on a larger scale in elevation and in partial cross section (part of this view being taken on an even larger scale) of one of the rollers or rollers lined with rubber and serving to control the deposit flow on the tape;
FIG. 3 is an enlarged view in elevation and in partial section (part of this view being taken on an even larger scale) of one of the brushes serving to control the deposition of the flux on the strip. of.
It can be seen from the drawing that the strip 1, which can for example be a steel strip intended to be galvanized, moves in the direction of the arrows first on a guide roller or roller 2 and then, as shown, on rollers or guide rollers 4, 10 and 13. The process used can be compared, for example, to a process for galvanizing a very adherent coating, in which zinc containing aluminum is used. This process may be that which is described in the aforementioned US Pat. No. 2,647,305. The driving force necessary to move the strip can be applied by a feeder device (not shown) which feeds the strip which has received the coating and to which other drive rollers can be added in the production line.
The guide rollers 4 are mounted so that their lower part is immersed in a bath of an aqueous solution of the flux contained therein. in a -cuvette 3. It can be seen that the respective axes of the guide rollers 4 lie slightly above the surface of the flux solution. As an example, it will be assumed that the flux solution is an aqueous solution of 45% aluminum chloride and 55% zinc chloride. Strip 1 follows an upward vertical path from the flux bath, as shown.
The amount of flux which adheres to the surface of the web which is disposed some distance from the guide rollers tends to be greater than that which adheres to the surface of the web which is disposed against the guide rollers and for to compensate for this tendency, the flow solution is brought through a pipe 5 which is projected into the inter-space 6 of the right-hand guide roller 4 and of the strip, as shown in FIG. The application of a relatively uniform flux deposit is thus obtained on the respective faces of the strip. The flux solution is refilled to compensate for the amount of flux removed from the belt. The density of the flux solution can be from 10 to 20 Baumé, and its temperature can be from 65.60 to 93.3 C.
If desired, the flux solution can be continuously recycled and filtered.
As the web moves upward from the gap 6, it entrains a relatively thick layer of the flux solution on both sides. The belt passes between the rubber-lined metering rollers 7 and the equalizing brushes 8 which can, for example, be
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brushes fitted with "Nylon" bristles.
The rollers and brushes serve to remove some of the flux solution and to form with the unremoved flux solution a smooth and even coating on the web. one can, according to the circumstances, use at the same time all the rollers and all the brushes or use only a selected part. Those of the dosing rollers 7 which are in use at any given time preferably rotate in the direction that the belt tends to rotate them by friction and at the same linear speed as the belt. Their frictional contact with the belt is preferably used to rotate them although they can be driven individually. The measuring rollers. 7 are preferably grooved.
The parts of the metering rollers 7 which are in contact with the belt expel the flux solution by pressure, and the grooves dose the quantity of flux which can pass through them and which is intended to then be leveled by the equalizing brushes 8. These brushes can rotate or be fixed and, if they rotate, they can be rotated in one direction or the other at selected speeds. Normally, these brushes should rotate slowly in the opposite direction of the direction in which the belt tends to rotate them in fraction.
FIG. 2 represents one of the doseur rollers 7, lined with rubber. The left half of the roller is shown in elevation and the right half thereof in longitudinal section, part of this section being made on a larger scale. The roller comprises a cylindrical body 16 comprising ends 15 of reduced diameter formed in one piece, on which is mounted a shaft, intended to rotate; moreover, around this body is. disposed a hollow rubber cylinder 17 in which are formed grooves 18 in a spiral.
Preferably, the opposing rollers 7 are similar in the spacing, pitch and cross section of the spiral grooves, but the rollers 7 of the upper set may differ from the rollers 7 of the lower set, in that their spokes - Nures may have a different pitch, spacing and / or cross section. The rollers of each pair are in contact with the opposite faces of the belt. They make it possible to reduce the thickness of the coating of flux solution on the strip at will. For a particular speed of movement of the strip, one can use only one set of rollers 7, for another speed of movement of the strip one can use only the other set of rollers 7 and for another Even at the speed of the belt movement, the two sets of rollers 7 can be used simultaneously.
In some cases, the brushes 8 may be sufficient on their own, so that none of the sets of rollers 7 can be used,
FIG. 3 shows one of the leveling brushes 8. A shaft 19 carries this brush. Its left half is shown in elevation and its right half in longitudinal section. Part of this section being shown on a larger scale. The brush is constituted by a sleeve 20 carrying bristles 21 which may, by way of example, be assumed to be of "nylon". The bristles can be tied into separate latches 22, as shown in the larger-scale portion of Figure 3. However, the ends of the bristles are substantially delimited by a perfectly cylindrical surface.
The brushes 8 can be used either alone or at the same time as one or the other of the sets of rollers 7 or at the same time as the two sets of rollers, or else, in certain cases, the action can be interrupted. brushes and use one or both sets of rollers. When the brushes are in operation, their action is exerted on the opposite faces of the belt, and they are preferably rotated slowly in the opposite direction to the direction in which the belt tends to rotate them by friction. . Their action is exerted to smooth and distribute the deposit of the flux solution on the strip, so as to determine a very uniform and regular coating.
By choosing wisely the ga-
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rolls 7 and / or brushes 8 as well as the desired speed of rotation of the brushed one can closely adjust the thickness of the coating on the strip.
As the strip coated with a metered coating of liquid flux solution moves upward from the brushes 8, it enters a heating chamber 99, where it is heated to evaporate the liquid. water from the flow solution. The heat can be applied by any suitable means, for example electric heating elements, hot air, combustion products, etc. Between the moment when the strip leaves the brushes 8 and when it reaches the left guide roller 10, it is not in contact with any part of the device. As a result, the flux is dried evenly and evenly on the web.
The smoothness and uniformity of the flux coating on the web could be compromised if the web came in contact with any part of the apparatus during drying and before the latter is substantially complete.
When the strip reaches the left-hand guide roller 10, it therefore bears on both sides a coating of substantially dry and uniform flow at a temperature of the order of 121 C. The strip passes over the guide rollers 10. and from there it descends to the galvanizing tank 12 where the molten zinc containing aluminum is located. During its downward path, the strip passes through another heating chamber 11, in which its temperature is brought to a value close to the maximum stability temperature of the dry flux coating deposited on the strip. In the case of a flow containing 45% ammonium chloride and 55% zinc chloride, this temperature is 232.2-260 C.
The heat can be applied in the heating chamber 11 using any of the means mentioned in connection with the application of heat in the heating chamber 9.
Thus, when the strip enters the zinc bath contained in the galvanizing tank 12, its temperature is relatively very close to the temperature of the molten zinc, which means that the dry flux coating applied to the strip reacts with a relatively very quickly with zinc. The reaction is so rapid that it is substantially complete when the strip reaches the left guide roller 13 arranged in the galvanizing tank. Thanks to the present invention, a coated strip of a controlled high quality is obtained and at the same time the speed of advance of the strip in the galvanizing line can be significantly increased. The galvanized strip exits from the galvanizing tank 12 between the rollers 14 which may be the ordinary exit rollers of the galvanizing plant.
It is understood that the invention is not limited to the embodiment described and shown in the drawing, and that various modifications can be made to it without thereby departing from the spirit of the invention.
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