<Desc/Clms Page number 1>
Société WEEELING STEEL CORPORATION, résidant à WHEELING -West Virginia (E.U.A.).
GALVANISATION CONTINUE PAR TREMPAGE A CHAUD DE METAUX EN BANDE.
(ayant fait l'objet d'une demande de 'brevet déposée aux E.U..A.. le 19 août 1955 aux noms de W.L. Diehl et H.S. Bell - déclaration delà déposante -).
Lettre rectificative-.: jointe pour valoir comme de droit à la date du 9/4/1958.
Page 1 ligne 18 il faut lire " qui sont à présent " au lieu de " supérieu- res à celles qui sont ".
<Desc/Clms Page number 2>
La présente invention est relative à la galvanisation par trempa- ge à chaud continu de métaux en bande et, plus particulièrement, à des per- fectionnements apportés aux stades du procédé et à des combinaisons d'élé- ments de l'appareil permettant la mise en oeuvre du procédé, perfectionne- ments qui contribuent de façon importante à l'obtention de bandes galvani- sées de qualité optimum à des vitesses non encore réalisées.
Pendant ces dix dernières années, du fait qu'on a augmenté la vitesse des chaînes de fabrication, on a éprouvé de grandes difficultés pour produire des bandes galvanisées de qualité optimum uniforme par le procédé continu de galvanisation par trempage à chaud. Lorsqu'on augmente la vites- se de la bande, celle-ci manifeste une forte tendance à entraîner avec el- le une quantité de zinc excessive lorsqu'elle émerge du bain de métal en fusion, et le revêtement déposé sur la bande galvanisée a également tendan- ce à être relativement épais au voisinage des bords de la bande et relati- vement mince au voisinage du centre de celle-ci.
Il est possible, en utilisant des cylindres rainurés de sortie ou de revêtement, de s'opposer dans une certaine mesure aux tendances sus- mentionnées, mais, aux vitesses plus élevées, supérieures à celles qui sont adoptées dans la pratique industrielle, les cylindres de sortie rainurés ne remplissent pas convenablement leur rôle. De plus, bien que, pour quel- ques vitesses intermédiaires, on puisse réaliser des cylindres de sortie rai- nurés qui permettraient d'obtenir une bande galvanisée de qualité optimum pour une vitesse de bande donnée lors de l'application d'un poids donné de revêtement à une bande d'une épaisseur donnée,ces cylindres ne donneraient pas satisfaction si les conditions devenaient sensiblement différentes.
La demanderesse a constaté qu'on peut opposer une action antago- niste ou compensatrice à la tendance que manifeste la bande à entraîner une quantité excessive de zinc en fusion vers l'extérieur du bain, lorsqu! on augmente la vitesse delà bande, en régularisant l'entraînement des cy- lindres de sortie de telle manière que ceux-ci empêchent le mouvement as- cendant du zinc entre les cylindres -sur le mouvement ascendant du zinc lors- qu'ils sont entraînés dans des conditions normales. La demanderesse peut, soit réduire la vitesse d'entraînement des cylindres de sortie, soit main- .tenir ces cylindres sensiblement fixes ou immobiles. On peut renverser le sens'd'entraînement des cylindres de sortie et les entraîner en sens inverse, soit à la même vitesse que la bande,soit plus lentement ou plus rapidement.
Le sens dans lequel on doit entraîner les cylindres de sortie et la vitesse de cet entraînement dépendent de la vitesse et de la jauge de la bande ainsi que de l'épaisseur qu'on désire donner au revêtement.
De façon générale, plus la vitesse de la bande est élevée et plus le revê- tement désiré est mince, plus la différence entre la vitesse de la bande et la vitesse des cylindres de sortie doit être grande. Lorsqu'on désire ap- pliquer à la bande, à des vitesses moyennes, un revêtement d'épaisseur moyenne, les cylindres de sortie peuvent être entraînés à une vitesse quel- que peu inférieure à la vitesse de la bande. Si l'on augmente la vitesse de la bande ou si l'on désire y appliquer un revêtement galvanisé plus mince, il peut être désirable d'immobiliser les cylindres de sortie et de tirer ,la bande entre eux pendant qu'ils sont arrêtés immobiles.
Pour des vites- ses de bande plus élevées et des revêtements relativement minces, les cy- lindres de sortie doivent être entraînés en sens inverse du sens d'avance- ment de la bande, leur vitesse étant réglée de manière à produire une bande galvanisée comportant un revêtement ayant l'épaisseur désirée.
Une autre cause de difficultés est 2'attraction capillaire exer- cée par la bande sur le zinc. L'attraction capillaire est supprimée jus- qu'à un certain degré par les cylindres de sortie, mais leur aptitude a cet
<Desc/Clms Page number 3>
effet est réduite à mesure que la vitesse de la bande et l'épaisseur du re- vêtement augmentent. La demanderesse a constaté qu'il est extrêmement dési- rable d'utiliser des moyens coopérant avec la bande à l'intérieur du bain, de zinc en fusion avant que la bande atteigne les cylindres de sortie afin d'empêcher que le zinc ait tendance à adhérer à la bande, en d'autres ter- mes, afin de faire cesser l'attraction capillaire exercée par'la bande sur le zinc.
Conformément à l'invention, il est désirable que des cylindres portent contre les faces respectives de la bande se trouvant à l'intérieur du bain avant que celles-ci atteigne les cylindres de sortie.
Le dispositif qui vient en contact avec la bande à l'intérieur du Pain avant que celle-ci atteigne les cylindres de sortie afin d'empêcher que le zinc vienne adhérer à la bande, doit occuper, par rapport aux cylin- dres de sortie, une position relative telle qu'une attraction capillaire notable du zinc par la bande ne puisse pas prendre naissance dans l'espace bompris entre ce dispositif et les cylindres. Si ce dispositif est trop 'éloigné des cylindres de sortie, une attraction capillaire généralisée peut prendre naissance entre la bande et le zinc avant que cette bande atteigne les cylindres de sortie, même si ce dispositif a réduit l'importance de cet- te- attraction.
La demanderesse préfère utiliser des cylindres opposés l'un à l'autre à l'intérieur du bain et qui prennent appui contre les faces res- pectives de la bande ayant que celle-oi atteigne les cylindres de sortie, en s'opposant ainsi à la tendance Manifesté par le zinc à adhérer à la. ban- de par attraction capillaire., ces cylindres opposés étant placés, par rap- port aux cylindres de sortie, eh une position relative et 'elle qu'une at- traction capillaire notable entre le zinc et la bande ne'puisse pas prendre naissance entre ces cylindres opposes et les cylindres de sortie. Les cylin- dres servant à réduire l'effet de capillarité comportent, de manière dési- rable, des faces qui ne sont pas'mouillées par le zinc fondu.
Ces cylindres peuvent être faits en acier inoxydable ou encore comporter un revêtement de chrome ou comporter, à leur surface,une matière vitreuse, dure, qui n'est pas mouillée par le zinc fondu. Les matières qui ne sont pas mouillées par le zinc fondu sont connues des spécialistes.
De préférence, les cylindres servant à réduire l'effet de capilla- rité sont repoussés vers la bande d'une manière relativement élastique. On peut monter l'un de ces cylindres de manière qu'il puisse tourner autour d'un axe fixe, et que l'autre cylindre soit repoussé élastiquement vers le premier.
La distance qui sépare les cylindres servant réduire l'effet de ca- pillarité et les cylindres de sortie ou de revêtement est fonction de la vitesse de la bande, de la jauge de celle-ci ainsi que de l'épaisseur du re- vêtement galvanisé qu'on y applique. Il n'est pas possible d'indiquer em- piriquement la mesure exacte de cette distance, étant donné qu'il n'est pas possible d'indiquer empiriquement quels doivent être exactement le sens de rotation et la vitesse des cylindres de sortie, puisque les variables susmentionnées doivent être prises en considération.
Toutefois, un spécialis- te qui n'inspire des principes exposés déterminera sans difficulté le sens de rotation et la vitesse optima des cylindres de sortie ainsi que la dis- tance optimum entre les cylindres servant à réduire \ l'effet capillaire et les cylindres de sortie, dans des conditions particulières de vitesse et de jauge de bande ainsi que d'épaisseur du revêtement.
On peut utiliser des cylindres de:,ortie rainurés ou non. Lorsqu' on utilise des cylindres non rainures, la différence entre la vitesse des cylindres et celle de la bande, pour des vitesses de bande élevées, peut être quelque peu plus faible que lorsqu'on utilise des cylindres rainurés.
Tous moyens appropriés quelconques peuvent êtreutilisés pour ap-
<Desc/Clms Page number 4>
pliquer l'un contre l'autre les cylindres servant à réduire l'effet capil- laire, le but visé étant d'appliquer ces cylindres contre la bande avec une pression suffisante pour que, au fur et à mesure que la bande progresse, el- le oblige les cylindres à tourner par suite de leur contact avec la bande.
Ainsi, dans les conditions normales, les cylindres servant à réduire la ca- pillarité, du fait qu'ils sont entraînés par la bande, tournent à une vi- tesse périphérique sensiblement égale à la vitesse linéaire de cette bandee
De préférence, les cylindres réducteurs de la capillarité ont un diamètre plus petit que celui des cylindres de sortie. La demanderesse a constaté que, d'une façon générale, il est désirable que les cylindres réducteurs de la capillarité aient un diamètre ne dépassant pas environ 76 mm. De préférence, ces cylindres ne comportent pas de rainures et,com- me indiqué précédemment, ils comportent, de préférence, des faces qui ne sont pas mouillées par le zinc en fusion.
Par exemple, les cylindres réduc- teurs peuvent être faits en l'un des alliages vendus sous les marques "Duralloy" ou "Stellite", ou être au moins revêtus avec l'un des ces allia- ges.
Pour des vitesses très élevées, il peut être désirable de dispo- ser des cylindres réducteurs en tandem, c'est-à-dire d'utiliser plusieurs jeux de cylindres de ce genre qui viennent successivement en contact avec la bande pendant que celle-ci progresse à travers le bain de zinc en direc- tion des cylindres de sortie.
D'autres détails, objets et avantages de la présente invention apparaîtront de la description donnée ci-après, à titre non limitatif de la portée de l'invention,d'un mode de réalisation préféré de celle-ci ain- si que d'un mode de réalisation préféré du procédé permettant sa mise en oeuvre
Sur le dessin annexé on a représenté un mode de réalisation actuel préféré de l'invention illustrant un de ses modes de mise en oeuvre préfé- ré; la figure unique du dessin est une vue partielle, en élévation et en partie en coupe verticale d'une cuve de galvanisation par trempage à chaud conforme à 1'invention.
La demanderesse a constaté que, lorsque les cylindres de sortie d' une cuve de galvanisation tournent de telle manière que leur vitesse péri- phérique soit égale à la vitesse linéaire de la bande en cours de galvanisa- tion, il existe un domaine critique de vitesse au delà duquel on ne peut pas contrôler le revêtement d'une manière effective quant à son poids ou à sa qualité, du fait que l'augmentation de la vitesse de la bande a tendan- ce à entraîner une quantité en excès de zino en fusion dans les cylindres de sortie, prinoipalement du fait de la capillarité, et ce zinc en excès ne peut pas être convenablement réparti sur les cylindres de sortie et sur la bande.
A certains moments, du métal devant constituer le revêtement s'é- coule en excès et des imperfections se produisent sur la bande revêtue et les bords longitudinaux de la bande comportent un revêtement relativement épais dû à l'excès de zinc en fusion entraîné par les cylindres de sortie.
La demanderesse a constaté que la vitesse critique susmentionnée est sen- siblement comprise entre 42 et 48 mètres par minute. La vitesse critique varie avec la jauge de la bande à revêtir, la composition du bain de zinc, la fluidité et la température de celui-ci, l'épaisseur du revêtement appli- qué à la bande, etc .....
Les chaînes de galvanisation en continu fonctionnent maintenant à des vitesses supérieures à environ 90 mètres par minute, et il est pro- bable qu'on pourra adopter prochainement des vitesses de l'ordre de 150 à 180 mètres environ par minute. Pour des vitesses de bandes dépassant la
<Desc/Clms Page number 5>
gamme critique susmentionnée, conformément à l'invention, les cylindres de sortie sont entraînés à des vitesses différentes de la vitesses de la bande et/ou on utilise un dispositif permettant de supprimer la capilla- rité du métal en fusion avant que la bande atteigne les cylindres de sor- tie, afin de réduire la quantité de zinc en fusion entraînée par la bande.
Lorsque la vitesse de la bande dépasse la vitesse critique sus- mentionnée, conformément à l'invention, il est préférable de faire fonction- ner les cylindres de sortie à une vitesse périphérique de l'ordre de 9 à
18 mitres environ par minute. Lorsqu'on, n'utilise pas de cylindre pour dé- truire l'effet de capillarité, on peut réduire la vitesse des cylindres de sortie jusqu'à une valeur inulle, et, dans certains cas, on peut même faire tourner les cylindres de sortie dans le sens opposé au sens de progression de la bande à sa sortie de la cuve de galvanisation.
Lorsque la vitesse de la bande est inférieure à la vitesse cri- tique, il est préférable, conformément à l'invention, de faire fonctionner les cylindres de sortie à une vitesse périphérique d'environ 13,5 mètres par minute. Toutes loevitesses susmentionnées sont sujettes à des varia- tions dans la mesure où les conditions de fonctionnement précitées subissent elles-mêmes des modifications.
On a représenté sur le dessin une cuve de galvanisation, dési- gnée de façon générale par 2, qui peut être de structure classique. Cette cuve est destinée à contenir du zinc en fusion, le niveau de ce zinc dans la cuve de galvanisation 2 étant indiqué par la ligne 3. Par "zinc en fusion" la demanderesse entend tout bain de métal en fusion approprié à la galvani- sation et, au premier chef, du zinc proprement dit. Le bain peut être essen- tiellement constitué uniquement par du zinc, ou bien on peut ajouter au zinc d'autres métaux tels que de l'aluminium, du plomb, de l'antimoine, du cadmium, de l'étain etc... soit isolément, soit en diverses combinaisons.
On a représenté en 4 les cylindres de sortie, dénommés quelque- fois cylindres d'enduction ou de revêtement du fait qu'ils sont montés d'une manière classique, étant en partie immergés dans le zinc en fusion et s'é- tendant en partie au-dessus de la surface de celui-ci. Comme représenté, la surface du zinc en fusion est sensiblement au niveau des axes géométri- ques des cylindres de sortie 4. Les. cylindres de sortie comportent des dis- positifs d'entraînement qui peuvent être de type classique sauf que, par exemple, on utilise un moteur électrique du type réversible comportant un mécanisme approprié de contrôle de vitesse, pour entraîner les cylindres 4 dans un sens de rotation ou l'autre, à des vitesses comprises entre des vitesses nulles et la vitesse delà bande.
La bande pénètre dans la cuve de galvanisation de la manière clas- sique, elle traverse le zinc en fusion et passe autour d'un cylindre de guidage 5 monté en dessous de la surface du bain de manière à pouvoir tour- ner la bande, désignée par 6, se déplaçant vers le haut à partir du cylindre de guidage 5 pour passer entre les cylindres de sortie 4, comme représenté.
Conformément à l'invention, des rouleaux réducteurs de l'effet de capillarité 7 et 8 sont conçus de manière à porter contre les faces opposées de la bande comme représenté. Les faces des cylindres réducteurs 7 et 8 ne sont pas mouillées par le bain et ces cylindres sont repoussés vers la ban- de d'une manière relativement élastique. Dans l'exemple d'exécution repré- senté, le cylindre 7 est monté de manière à pouvoir tourner autour d'un axe fixe et le cylindre 8 est repoussé élastiquement vers le cylindre 7. Le cy- lindre 8 est monté de manière à pouvoir tourner dans une structure de mon- tage 9 articulée en 10 sur un support 11 monté à poste fixe. Un bras 12 s' étendant vers l'extérieur est raccordé à la structure 9 et porte un contre-
<Desc/Clms Page number 6>
poids 13 dont on peut régler la position le long du bras précité.
A toutes fins utiles, la structure de montage 9, le bras 12 et le contrepoios 13 forment un ensemble, et le contrepoids peut être réglé à volonté le long du bras, de manière que le cylindre 8 soit poussé élastiquement vers le cylin- dre 7 avec la force désirée. Les cylindres 7 et 8 peuvent tous deux tour- ner librement et ils sont entraînés en rotation par le déplacement de la bande qui est en contact avec eux.
On donne aux cylindres 7 et 8, par rapport aux cylindres de sortie
4, une position telle qu'une attraction capillaire notable entre le zinc et la bande ne puisse pas prendre naissance- entre les cylindres 7 et 8, d'une part et, les cylindres 4 d'autre part. Les cylindres 7 et 8 réduisent ou détruisent l'attraction capillaire s'exerçant entre le zinc et la bande et coopèrent ainsi avec les cylindres de sortie 4 pour assurer le contrôle du dépôt de zinc sur la bandeo
Ainsi qu'on l'a mentionné plus haut, on ne peut pas indiquer d'une manière empirique .le sens dans lequel les cylindres de sortie 4 sont entrer- nés ni la distance qui doit séparer les cylindres 4 des cylindres 7 et 8, ce sens de rotation ainsi que la mesure de cette distance étant fonction de la vitesse de la bande et de sa jauge,
ainsi que de l'épaisseur du revê0- tementjappliqué à la bandee Toutefois, d'une part, en réduisant la vitesse des cylindres 4 par rapport à la bande, ou bien en immobilisant ces cylin- dres, ou encore en renversant leur sens de marche,comme expliqué ci-dessus et, d'autre parts en maintenant de la manière expliquée ci'-dessus la dis- tance séparant les cylindres 4 des cylindres 7 et 8, on peut obtenir une ban- de galvanisée de qualité optimum à une vitesse encore réalisée.
REVENDICATIONS.
1. Procédé perfectionné de galvanisation en continu d'une bande métallique par trempage à chaud, procédé dans lequel la bande sort d'un mouvement ascendant du bain de galvanisation constitué par du zinc en fu- sion et passe entre des cylindres de sortie en partie immergés dans le bain, respectivement en contact avec les faces correspondantes de la bande et dis- posés de manière que leurs axes géométriques soient parallèles et sensible'- ment horizontaux les cylindres de sortie étant normalement entraînés de tel- le manière que leurs parties situées au voisinage de la bande se déplacent d'un mouvement ascendant, ce procédé comprenant, au surplus,
une phase ser- vant à compenser la tendance manisfestée par la bande à entraîner une quan- tité excessive de zinc en .fusion d'un mouvement ascendant et en dehors du bain lorsque la vitesse de la bande augmente en réglant l'entraînement des cylindres de sortie de telle manière que ceux-ci empêchent le zinc en fusion de remonter entre les cylindres par rapport à l'effet provoqué par les'cylindres de sortie sur le déplacement ascendant du zinc, lorsque ces, cylindres de sortie sont entraînés dans'les conditions normales.
<Desc / Clms Page number 1>
WEEELING STEEL CORPORATION, residing in WHEELING -West Virginia (E.U.A.).
CONTINUOUS GALVANIZATION BY HOT SOAKING OF TAPE METALS.
(having been the subject of a patent application filed in the USA on August 19, 1955 in the names of W.L. Diehl and H.S. Bell - declaration by the applicant -).
Corrective letter: attached to be valid as of the date of 9/4/1958.
Page 1 line 18 it should read "which are now" instead of "superior to those which are".
<Desc / Clms Page number 2>
The present invention relates to the continuous hot-dip galvanizing of strip metals and, more particularly, to improvements made to the stages of the process and to combinations of elements of the apparatus allowing the setting. implementation of the process, improvements which contribute significantly to obtaining galvanized strips of optimum quality at speeds not yet achieved.
During the past ten years, as the speed of the production lines has increased, great difficulty has been experienced in producing galvanized strip of uniform optimum quality by the continuous hot dip galvanizing process. When the speed of the strip is increased, the latter shows a strong tendency to carry with it an excessive quantity of zinc when it emerges from the bath of molten metal, and the coating deposited on the galvanized strip has also tend to be relatively thick near the edges of the strip and relatively thin near the center of the strip.
It is possible, by using grooved exit or coating rolls, to counteract the above tendencies to some extent, but at higher speeds, higher than those adopted in industrial practice, the pressure rolls. grooved outlet do not adequately fulfill their role. In addition, although, for some intermediate speeds, it is possible to produce grooved output rolls which would make it possible to obtain a galvanized strip of optimum quality for a given strip speed when applying a given weight. coating to a strip of a given thickness, these rolls would not be satisfactory if conditions were to become significantly different.
The Applicant has found that an antagonistic or compensating action can be opposed to the tendency manifested by the strip to entrain an excessive quantity of molten zinc towards the outside of the bath, when! the speed of the belt is increased, regulating the drive of the output rollers in such a way that they prevent the upward movement of the zinc between the rolls - on the upward movement of the zinc when they are driven under normal conditions. The Applicant can either reduce the drive speed of the output rolls, or keep these rolls substantially stationary or stationary. It is possible to reverse the direction of drive of the output rolls and to drive them in the opposite direction, either at the same speed as the belt, or more slowly or more quickly.
The direction in which the output rolls must be driven and the speed of this drive depend on the speed and the gauge of the strip as well as on the thickness which one wishes to give to the coating.
In general, the higher the web speed and the thinner the desired coating, the greater the difference between the web speed and the speed of the output rolls. When it is desired to apply a medium thickness coating to the web at medium speeds, the output rolls may be driven at a speed somewhat lower than the speed of the web. If the web speed is increased or a thinner galvanized coating is desired, it may be desirable to immobilize the exit rolls and pull the web between them while they are stationary. .
For higher belt speeds and relatively thin coatings, the output rollers should be driven in the opposite direction to the direction of belt travel, their speed being adjusted to produce a galvanized belt with a coating having the desired thickness.
Another cause of difficulty is the capillary attraction exerted by the strip on the zinc. The capillary attraction is suppressed to a certain degree by the output cylinders, but their aptitude for this
<Desc / Clms Page number 3>
The effect is reduced as the web speed and the coating thickness increase. Applicants have found that it is extremely desirable to use means co-operating with the strip inside the bath of molten zinc before the strip reaches the exit rolls in order to prevent the zinc from tending. to adhere to the strip, in other words, in order to stop the capillary attraction exerted by the strip on the zinc.
In accordance with the invention, it is desirable that the rolls bear against the respective faces of the strip lying inside the bath before these reach the outlet rolls.
The device which comes into contact with the strip inside the Bread before it reaches the output rolls in order to prevent zinc from adhering to the strip, must occupy, with respect to the output rollers, a relative position such that a notable capillary attraction of the zinc by the strip cannot originate in the space provided between this device and the cylinders. If this device is too far away from the output rolls, a generalized capillary attraction can develop between the strip and the zinc before this strip reaches the output rolls, although this device has reduced the magnitude of this attraction. .
The Applicant prefers to use cylinders opposed to one another inside the bath and which bear against the respective faces of the strip having the same reach the output rolls, thus opposing the tendency manifested by zinc to adhere to the. banded by capillary attraction., these opposite cylinders being placed, with respect to the output cylinders, in a relative position and that a noticeable capillary attraction between the zinc and the strip cannot arise between these opposite cylinders and the output cylinders. The rollers for reducing the capillary effect desirably have faces which are not wetted by molten zinc.
These cylinders can be made of stainless steel or else have a chrome coating or have, on their surface, a hard glassy material which is not wetted by the molten zinc. Materials which are not wetted by molten zinc are known to those skilled in the art.
Preferably, the cylinders serving to reduce the capillary effect are urged towards the web in a relatively elastic manner. One of these cylinders can be mounted so that it can rotate about a fixed axis, and the other cylinder is pushed elastically towards the first.
The distance between the cylinders used to reduce the capillary effect and the output or coating cylinders depends on the speed of the belt, the gauge of the latter and the thickness of the galvanized coating. that we apply to it. It is not possible to empirically indicate the exact measure of this distance, since it is not possible to empirically indicate what exactly the direction of rotation and the speed of the output cylinders should be, since the aforementioned variables must be taken into account.
However, a specialist unaware of the principles set forth will easily determine the direction of rotation and optimum speed of the output rolls as well as the optimum distance between the rolls serving to reduce the capillary effect and the pressure rolls. output, under specific conditions of belt speed and gauge as well as coating thickness.
It is possible to use cylinders of:, grooved nettle or not. When using non-grooved rolls, the difference between the speed of the rolls and that of the web at high web speeds may be somewhat lower than when using grooved rolls.
Any suitable means may be used to apply
<Desc / Clms Page number 4>
bending the cylinders used to reduce the capillary effect against each other, the aim being to apply these cylinders against the strip with sufficient pressure so that, as the strip progresses, el - forces the cylinders to rotate as a result of their contact with the belt.
Thus, under normal conditions, the cylinders serving to reduce the capillarity, because they are driven by the belt, rotate at a peripheral speed substantially equal to the linear speed of this belt.
Preferably, the capillary reducing cylinders have a smaller diameter than that of the output cylinders. Applicants have found that, in general, it is desirable that the capillary reducing cylinders have a diameter of no more than about 76 mm. Preferably, these rolls do not have grooves and, as indicated above, they preferably have faces which are not wetted by molten zinc.
For example, the reduction rolls can be made of one of the alloys sold under the brand names "Duralloy" or "Stellite", or be at least coated with one of these alloys.
For very high speeds, it may be desirable to have tandem reducing rolls, that is to say to use several sets of such rolls which successively come into contact with the belt while the latter. progresses through the zinc bath towards the exit rolls.
Other details, objects and advantages of the present invention will emerge from the description given below, without limiting the scope of the invention, of a preferred embodiment thereof as well as of a preferred embodiment of the method allowing its implementation
In the accompanying drawing there is shown a current preferred embodiment of the invention illustrating one of its preferred embodiments; the single figure of the drawing is a partial elevation view and partly in vertical section of a hot-dip galvanizing tank according to the invention.
The Applicant has found that, when the outlet cylinders of a galvanizing tank rotate such that their peripheral speed is equal to the linear speed of the strip being galvanized, there is a critical speed range. beyond which the coating cannot be effectively controlled as to its weight or quality, since increasing the speed of the belt tends to result in an excess amount of molten zino in the exit rolls, mainly due to capillarity, and this excess zinc cannot be properly distributed on the exit rolls and on the web.
At times, excess metal to form the coating spills out and imperfections occur on the coated strip and the longitudinal edges of the strip have a relatively thick coating due to the excess molten zinc entrained by the strips. output cylinders.
The Applicant has observed that the above-mentioned critical speed is substantially between 42 and 48 meters per minute. The critical speed varies with the gauge of the strip to be coated, the composition of the zinc bath, the fluidity and temperature of the latter, the thickness of the coating applied to the strip, etc.
Continuous galvanizing lines now operate at speeds in excess of about 90 meters per minute, and it is likely that speeds of the order of 150 to about 180 meters per minute may soon be adopted. For web speeds exceeding
<Desc / Clms Page number 5>
critical range mentioned above, in accordance with the invention, the output rolls are driven at speeds different from the speed of the belt and / or a device is used to remove the capillary action of the molten metal before the belt reaches the ends. exit cylinders, in order to reduce the quantity of molten zinc carried by the strip.
When the belt speed exceeds the above-mentioned critical speed, in accordance with the invention, it is preferable to operate the output rollers at a peripheral speed of the order of 9 to
About 18 bolts per minute. When no cylinder is used to destroy the capillary effect, the speed of the output cylinders can be reduced to a value of zero, and in some cases the cylinders can even be rotated. exit in the direction opposite to the direction of advance of the strip when it leaves the galvanizing tank.
When the web speed is less than the critical speed, it is preferable in accordance with the invention to operate the output rolls at a peripheral speed of about 13.5 meters per minute. All the aforementioned speeds are subject to variation insofar as the aforementioned operating conditions themselves undergo modifications.
There is shown in the drawing a galvanizing tank, generally designated by 2, which may be of conventional structure. This tank is intended to contain molten zinc, the level of this zinc in the galvanizing tank 2 being indicated by line 3. By “molten zinc” the Applicant means any bath of molten metal suitable for galvanizing. and, first and foremost, zinc proper. The bath can consist essentially of zinc alone, or other metals such as aluminum, lead, antimony, cadmium, tin, etc. can be added to the zinc. either singly or in various combinations.
Shown at 4 is the outlet rolls, sometimes referred to as coating or coating rolls because they are mounted in a conventional manner, being partly immersed in the molten zinc and extending outwardly. part above the surface of it. As shown, the surface of the molten zinc is substantially level with the geometric axes of the output rolls 4. Les. output cylinders have drive devices which may be of the conventional type except that, for example, an electric motor of the reversible type with an appropriate speed control mechanism is used to drive the cylinders 4 in one direction of rotation or the other, at speeds between zero speeds and the belt speed.
The strip enters the galvanizing tank in the conventional manner, passes through the molten zinc and passes around a guide cylinder 5 mounted below the surface of the bath so as to be able to rotate the strip, designated by 6, moving upwards from the guide cylinder 5 to pass between the output cylinders 4, as shown.
According to the invention, the capillary effect reducing rollers 7 and 8 are designed so as to bear against the opposite faces of the strip as shown. The faces of the reducing rolls 7 and 8 are not wetted by the bath and these rolls are pushed back towards the belt in a relatively elastic manner. In the exemplary embodiment shown, the cylinder 7 is mounted so as to be able to rotate about a fixed axis and the cylinder 8 is pushed back elastically towards the cylinder 7. The cylinder 8 is mounted so that it can be rotated. rotate in a mounting structure 9 articulated at 10 on a support 11 mounted in a fixed position. An arm 12 extending outwardly is connected to the structure 9 and carries a counter
<Desc / Clms Page number 6>
weight 13, the position of which can be adjusted along the aforementioned arm.
For all intents and purposes, the mounting structure 9, the arm 12 and the counterweight 13 form an assembly, and the counterweight can be adjusted as desired along the arm, so that the cylinder 8 is elastically pushed towards the cylinder 7. with the desired strength. Both rolls 7 and 8 can rotate freely and are rotated by the movement of the web which is in contact with them.
We give the cylinders 7 and 8, compared to the output cylinders
4, a position such that a notable capillary attraction between the zinc and the strip cannot arise between the rolls 7 and 8, on the one hand, and the rolls 4 on the other hand. The cylinders 7 and 8 reduce or destroy the capillary attraction exerted between the zinc and the strip and thus cooperate with the output cylinders 4 to ensure control of the deposit of zinc on the strip.
As mentioned above, it is not possible to empirically indicate the direction in which the output cylinders 4 are entered nor the distance which should separate the cylinders 4 from the cylinders 7 and 8, this direction of rotation as well as the measurement of this distance being a function of the speed of the strip and of its gauge,
as well as the thickness of the coating applied to the strip. However, on the one hand, by reducing the speed of the rolls 4 relative to the strip, or else by immobilizing these rollers, or even by reversing their direction of travel. , as explained above and, on the other hand by maintaining in the manner explained above the distance separating the rolls 4 from the rolls 7 and 8, a galvanized strip of optimum quality can be obtained at a speed still carried out.
CLAIMS.
1. An improved process for the continuous galvanizing of a metal strip by hot dipping, in which the strip comes out of an upward movement of the galvanizing bath consisting of molten zinc and passes between exit rolls in part immersed in the bath, respectively in contact with the corresponding faces of the strip and arranged so that their geometrical axes are parallel and substantially horizontal, the output cylinders being normally driven in such a way that their parts situated at the vicinity of the strip move in an upward movement, this process comprising, in addition,
a phase serving to compensate for the tendency of the strip to entrain an excessive amount of zinc in an upward movement and out of the bath as the speed of the strip increases by adjusting the drive of the rollers of output in such a way that these prevent the molten zinc from backing up between the cylinders with respect to the effect caused by the output cylinders on the upward displacement of the zinc, when these output cylinders are driven under the conditions normal.