BE556945A - - Google Patents

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BE556945A
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/52Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for wires; for strips ; for rods of unlimited length
    • C21D9/54Furnaces for treating strips or wire
    • C21D9/56Continuous furnaces for strip or wire
    • C21D9/58Continuous furnaces for strip or wire with heating by baths

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Description


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   Cette invention se propose   d'apporter.des   perfectionnements à la!   technique du recuit des métaux, et notamment de réduire notablement le ternes qui est nécessaire pour le recuit de bande ou feuillard d'acier par les mé-   thodes classiques, et de réduire en même temps l'encombrement des fours utilisés à cet effet à l'heure actuelle. 



   L'invention a pour objet un procédé et un appareil permettant de recuire du feuillard d'acier ou une bande de métal analogue à une vitesse ,élevée, représentant de dix à quinze fois celle qui est possible par les méthodes de recuit en continu qui sont pratiquées à l'heure actuelle, et de donner au feuillard d'acier ainsi traité des propriétés physiques unifor-   mes .    



   Une particularité du présent procédé réside dans l'utilisation d'un bain de métal fondu comme agent de chauffage et de refroidissement, et dans l'emploi de ces métaux dans des récipients étudiés de manière à n'oc- cuper qu'un minimum de place dans une installation industrielle. Les mé- thodes pratiquées à l'heure actuelle pour recuire le feuillard consistent à chauffer lentement une bobine ou un rouleau de feuillard dans un gaz pro- tecteur, tandis qu'il se trouve sous un couvercle ou une hotte capable de le soustraire à l'oxydation atmosphérique et lui permettant de se refroidir lentement. Des cycles très longs, allant de 60 à 120 heures, sont néces- saires quand on procède selon cette méthode classique, et le coût de l'é- quipement qui doit être prévu par tonne de rendement journalier est très élevé.

   Ces méthodes classiques se traduisent en outre par des différences de température considérables dans les différentes parties des bobines de feuillard soumises au'traitement, de sorte que les produits résultants man- 'quent d'uniformité. 



   On a également proposé de recuire le feuillard sous la forme non plus de bobines, mais de rubans plats ou brins, en le faisant passer à tra- vers un four rempli de gaz protecteurs, dans lequel la bande de métal est tout d'abord chauffée, puis refroidie pendant son déplacement à travers le four, après quoi elle est   rebobinée.   Le chauffage est assuré par rayonne- ment, soit en utilisant des éléments chauffants constitués par des   résistan-   ces électriques, soit à l'aide de tubes chauffés intérieurement par des flammes résultant de la combustion de gaz, le refroidissement étant assuré dans des couloirs ou goulottes refroidis par de l'eau et enveloppant le ru-   ban.métallique.   Dans les procédés de ce genre, le chauffage et le refroidis- sement des brins sont très lents.

   En effet, les surfaces réfléchissantes brillantes du ruban ou de la bande métallique constituent un mauvais absor- beur de la chaleur rayonnée, de sorte que le chauffage et le refroidissement du ruban sont très lents, et en outre les températures auxquelles les élé- ments chauffants peuvent fonctionner doivent être limitées à une valeur assez faible si l'on veut obtenir pour ces éléments chauffants une longévité rai- sonnable. Le rayonnement à partir des surfaces réfléchissantes brillantes du ruban métallique et vers les couloirs refroidis par l'eau dissipe la chaleur de façon encore plus lente, de sorte que le refroidissement du ru- ban métallique nécessite un laps de temps considérable.

   En raison du retard impliqué par ces opérations de recuit, il faut prévoir un grand nombre de ;brins de ruban métallique, qui passent successivement dans le' four sur de nombreux rouleaux, ce qui augmente le risque d'endommagement de la surface   ;de   ces brins et pose des problèmes dont la solution est difficile pour l'en- traînement de ces rouleaux par un mécanisme d'actionnement convenable et aussi pour la réalisation de joints étanches aux gaz sur les arbres   d'en-   traînement et pour l'emploi de régulateurs de tension du ruban métallique, ,ceci impliquant d'ailleurs un risque de rupture du ruban métallique pendant la traversée du four et par conséquent une diminution résultante du rende- - ment du four en raison du réengagement qui doit être prévu,

   ainsi que pour 

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 d'autres raisons analogues,. En fait, un four utilisable avec cette techni- que classique doit avoir de très grandes dimensions pour un rendement assez modesteo C'est ainsi, par exemple, que pour recuire 30 tonnes par heure d'un ruban ou feuillard ayant 750 mm.

   de largeur pour une épaisseur égale à 0,25 mm, le four doit comporter au moins 8 brins ayant une hauteur de 9 mè- tres dans les zones de chauffage et de trempage, et 12 brins de cette hau- teur dans la zone de refroidissement, ce qui fait un minimum de 20 brins en tout, En raison de l'échauffement lent, on se trouve en présence de cet au- tre inconvénient que le ruban métallique ainsi traité n'est souvent recuit que partiellement, 
Conformément à la présente invention, le ruban métallique ou feuil- lard non bobiné est chauffé très rapidement, en fait presque instantanément,   jusqu'à   la température de recuit, de manière à donner naissance à un phéno- mène métallurgique connu de conversion brusque, qui se traduit par une trans- formation extrêmement rapide du métal jusqu'à un état presque complètement recuit.

   La présente invention permet de réaliser un emploi économique de l'énergie thermique qui est en effet recupérée en partie à partir du ruban métallique ou feuillard recuit du fait que ce ruban est recuit dans un bain liquide présentant différentes zones de température. Le ruban métallique passe à travers le bain liquide dans des conditions telles que le même li- quide serve à chauffer et à refroidir le ruban, et récupère en même temps la majeure partie de la chaleur provenant du brin de sortie du ruban recuit pour la transférer au brin d'arrivée froid du ruban, de sorte que la con- sommation de chaleur n'est égale qu'à 15   %   environ de celle qui est néces- saire dans les techniques de recuit en continu pratiquées à l'heure actuel- le.

   En outre, le bain liquide fait office non seulement d'agent de trans- fert de la chaleur, mais d'agent de protection, en ce sens qu'il n'a pas d'action nuisible sur l'acier et qu'il n'agit pas sur sa surface autrement que dans le sens d'une réduction des oxydes. 



   L'invention est décrite plus complètement ci-après, en regard des dessins schématiques annexés qui complètent le présent texte et dans les- quels: 
La fig. 1 est une vue en coupe transversale verticale d'un   appa-   reil utilisable pour recuire du feuillard ou du ruban métallique, établi d'après les principes de l'invention. 



   La fig. 2 est une vue semblable à la fige 1, montrant une varian- te de réalisation de cet appareil. 



   La fig. 3 est une vue analogue, montrant une autre variante pos- sible de l'appareil représenté dans la fig. 1. 



   Les figso   4,   5 et 6 sont des vues en coupe verticale montrant schématiquement d'autres modifications possibles de l'appareil représenté en fig. 1. 



   L'invention sera plus facile à comprendre en examinant la fig. 2, dans laquelle le chiffre 1 désigne une enveloppe ou un carter en tôle des- tiné à retenir une matière isolante 2 contre une paroi d'enveloppement 3 constituée de préférence par de l'acier inoxydable, Un bain de métal fon- du est introduit dans le récipient 3, ce métal étant un alliage à bas point de fusion, de préférence du sodium ou du potassium à l'état liquide, ou   :bien   un alliage de ces deux métaux. Des métaux tels que le plomb, le bis- muth ou le mercure possèdent des caractéristiques convenables pour la mise 'en oeuvre du procédé ici décrit, Suivant une variante possible, ces   métaax   sont cependant indésirables à cause de leurs propriétés contaminantes et toxiques.

   Le sodium fond à une température de 98  C, c'est-à-dire un peu au-dessous du point d'ébullition de l'eau, et à la pression atmosphérique 

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 il- bout à une température de 885  C environ, qui est supérieure de 1500 C aux températures de recuit maxima désirées pour un feuillard.d'acier à fai- ble teneur en carbone, températures qui s'élèvent à 735   C environ. Le récipient en acier inoxydable résiste à l'action du sodium liquide à des températures s'élevant jusqu'à 870  C environ pendant des temps prolongés, sans se détériorer. Il est donc désirable de constituer toutes les par- ties de l'appareil en acier inoxydable si elles doivent être plongées dans le sodium liquide ou venir en contact avec lui. 



   Comme représenté dans la fig. 2, un   brin 4¯   de feuillard d'acier destiné à être recuit passe sous un rouleau de guidage 2 et est dirigé vers la partie supérieure du carter ou de   l'enveloppe ,   où ce feuillard est dirigé par une poulie 6 vers deux rouleaux d'étanchéisation 7 et 8 eux-mê- .ales montés dans des logements   courbes .9.   de façon à empêcher l'échappement des vapeurs de sodium et à prévenir tout passage des gaz au sommet du réci- pient.

   Un rouleau de guidage 10 est monté à la partie inférieure du réci- pient 3 pour guider le feuillard au cours de son déplacement descendant à travers le sodium fondu, puis en remontant vers les rouleaux d'étanchéisa- tion   11,   au delà desquels le feuillard passe sur une poulie   12   placée à l'extérieur du récipient, puis au-dessous d'un rouleau de guidage 13 par lequel il est dirigé vers un enrouleur. Une série de cloisons 14 pourvues de fentes 15 et   16   à travers lesquelles passe le brin de feuillard sont superposées dans le récipient 3, afin de diviser ce dernier en chambres ou zones qui sont commandées individuellement, de façon à maintenir les tempé- ratures désirées, par des tubes 17 et   18   et par des tubes 19 placés à la partie inférieure du récipient.

   Ces tubes, ces cloisons et ces rouleaux de guidage ainsi que les rouleaux d'étanchéisation peuvent être établis en acier inoxydable ou en d'autres matériaux appropriés. Dans le voisinage du sommet du récipient 3, se trouve un organe racleur 20, servant à débarrasser le brin de feuillard du sodium qui se trouve sur lui au moment où il sort du récipient de traitement. Une entrée de gaz 21 est prévue au sommet du récipient pour l'arrivée d'un gaz protecteur tel que de l'azote,qui main - tient une légère pression dans le récipient au-dessus de la surface du mé- tal liquéfié et qui empêche toute fuite du sodium hors du récipient. 



   Une série de palettes rotatives 22 sont montées entre les cloi- sons 14 pour égaliser la température latéralement dans chaque zone cloison- née. Ces palettes   22   peuvent être prévues aux endroits où les brins du feuillard sont séparés, en principe comme le montre la fig. 2. Quand les brins sont faiblement espacés, ainsi qu'il est représenté dans la figo 3, les palettes 22 peuvent d'ailleurs être supprimées.

   Les cloisons 14 sont nécessaires pour empêcher l'inversion de la température du bain de sodium, qui autrement serait maximum à la partie supérieure de ce bain en raison du poids spécifique plus faible du sodium plus chaud, qui par conséquent s'élè- verait dans le récipient 
Au cours du fonctionnement de l'appareil que montre la figo 2 en vue de recuire du feuillard d'acier ou autre, les tubes 19 situés au-dessous de la cloison 14 la plus basse sont chauffés par combustion d'un gaz ou par des résistances électriques, afin d'élever la température du sodium jusqu'au- dessus de 735  C environ, qui constitue la température de recuit désirée d'un acier à faible teneur en carbone.

   Les tubes 17 qui se trouvent à gau- che du récipient 3 sont chauffés à des températures décroissantes en allant du bas vers le haut, le chauffage minimum correspondant aux tubes qui se trouvent au-dessus de la cloison supérieure. Les tubes 18 placés du côté droit du récipient 3 sont des tubes de refroidissement, à travers lesquels un fluide de refroidissement (tel par exemple que de l'air) circule si un refroidissement est nécessaire. Grâce au fonctionnement des palettes rota- tives 22, la température qui règne dans chacune des chambres est maintenue      

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 sensiblement uniforme dans toute leur étendue. 



     Après   avoir passé à travers les rouleaux   d'étanchéité .1   et 8, le   brin 1   du feuillard traverse les fentes 15 des cloisons 14 et s'enroule autour du rouleau de guidage 10; il s'élève ensuite à travers les fentes   16   des cloisons, passe entre les organes racleurs 20, et à travers les rou-   leaux   d'étanchéité 11, puis sur les rouleaux de guidage 12 et 13 jusqu'à un enrouleur En passant ainsi à travers le récipient 3; le brin de feuil-   lard 4,   est amené graduellement à la température de recuit désirée en che- minant vers le bas (comme le montre la flèche), de sorte qu'il atteint une température maximum à la partie inférieure du récipient.

   En s'élevant à travers les fentes   16,   le brin de feuillard 4, est refroidi progressivement en traversant les zones à température décroissante, jusqu'à ce qu'il at- teigne une basse température, égale à 150   C environ, dans la zone située tout à fait en haut, avant de s'échapper lors du récipient. En s'élevant à travers celui-ci le feuillard recuit cède sa chaleur au bain de sodium dans les chambres successives. Cette chaleur est utilisée dans les chambres res- pectives pour chauffer le feuillard qui arrive.

   En raison du transfert de chaleur extrêmement rapide du bain de sodium qui, dans le présent équipe- ment, est fonction   de,la'vitesse   de déplacement du brin de feuillard à tra- vers le bain de métal en fusion, le temps nécessaire au recuit est réduit au 1/15 environ du temps nécessaire au   recuit.d'un   feuillard analogue par les méthodes classiques. La conversion brusque de la structure cristalli- ne du métal constitutif du feuillard à un ..état de recuit parfait se produit très rapidement quand le feuillard est ainsi amené en un court laps de temps jusqu'à la température de recuit. 



   Pour certains types de feuillards ou de tôles   d'acier,   il est désirable de faire tremper le feuillard ou la tôle, après recuit, pendant un laps de temps de l'ordre d'une minute, afin d'obtenir un produit ayant un recuit optimum. Quand on veut prévoir une période de trempe et un refroi- dissement retardé après que le feuillard a été porté à la température de recuit, une chambre de trempe peut être prévue comme le montre la fig. 3. 



  D'après cette figure, le récipient 23 en acier inoxydable est semblable en principe au récipient 3 qui est représenté dans la fig. 2 et il est éga- lement prévu des tubes de chauffage et de refroidissement dans les chambres cloisonnées, de la même façon que décrit à propos de la fige 2. Mais les deux brins du feuillard passent par une seule fente 24 de la partie centra- le des cloisons 25 et sont très voisins au cours de leurs déplacements des-   .cendant   et ascendant à travers le bain de métal fondu. D'après ce que mon- tre la fig. 3, le brin de feuillard 4.descendant dans le bain de métal fondu -est guidé par une poulie   26   jusqu'à un orifice étranglé 27 de la chambre 28 délimitée par une enveloppe 29 et ouverte au sommet comme   figuré   en 30. 



  Un organe racleur 31 est prévu pour essuyer le brin de feuillard au moment où, en montant, il pénètre dans une chambre de trempe en passant autour de la poulie de guidage 32, pour redescendre jusqu'à une poulie de guidage 33; il remonte ensuite pour passer sur une poulie de guidage 34. Les poulies 32, 33 et 34 sont montées dans la chambre de trempe. Le brin de feuillard 4, descend alors à travers l'orifice étranglé 27 pour pénétrer à nouveau dans le bain de métal fondu, où il est dirigé par la poulie de guidage 35   .en   un mouvement ascendant à travers les fentes 24 des cloisons 25, pour pas- ser à travers un organe racleur 36 et autour d'une poulie de guidage 37 jusqu'à l'enrouleur, les rouleaux d'étanchéité 38 étant semblables aux rou- leaux 8 et.2 déjà cités au cours de la description de la fig. 2.

   Un rouleau intermédiaire peut être placé entre les rouleaux 38 (comme le montre la fig. 4   en 54)   si l'on veut assurer une étanchéité maximum. 



   La partie supérieure de la chambre de trempe est munie d'un ori- fice 39 de sortie, par lequel peuvent s'échapper les gaz indésirables. Elle 

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 est également munie   d'un   orifice 40 d'admission du gaz, prévu non loin du fond de cette chambre de trempe, pour permettre l'introduction d'azote ou d'un autre gaz protecteur sous pression dans la chambre de refroidissement. 



   Au cours du fonctionnement de l'appareil que montre la figo 3, des tubes de chauffage supplémentaire :il. sont prévus dans la chambre de trempe pour compenser la chaleur perdue à travers les parois du carter et les matériaux isolants. Le niveau du bain de métal fondu est maintenu com- me le montre la fig. 3 ; il est confiné dans l'orifice étroit 27 qui abou- tit à la chambre d'expansion ou de détente 28 au moyen de la pression du gaz protecteur qui arrive par la tubulure d'admission 40. Si cette pres- sion vient à manquer ou à diminuer, la chambre d'expansion 28 reçoit le bain de métal fondu qui tomberàit sous son propre poids de la colonne ou chambre verticale située du côté gauche de cette chambre d'expansion 28. 



   Au fur et à mesure que le brin de feuillard 4 traverse l'appa- reil de recuit que montre la figo 3, il est gradupellement chauffé en pas- sant en un mouvement descendant à travers les chambres cloisonnées depuis la partie supérieure jusqu'à la partie inférieure du récipient renfermant le bain de métal fondu Quand il atteint sa température maximum à la par- tie inférieure de ce récipient, il remonte à travers l'orifice étranglé 27 et contourne les poulies de guidage 32, 33 et 34 logées dans la chambre de trempe,   où   il est maintenu à la température désirée pendant un laps de temps suffisant pour que ce feuillard soit convenablement recuit sans su- bir ensuite de trempe   par vieillissement,   avant de redescendre à travers l'orifice étranglé 27 pour pénétrer dans le bain de métal fondu,

   puis re- monter et sortir de la chambre de traitement. 



   Pour de nombreux types d'acier, on estime qu'il n'est pas néces- saire de prévoir ane chambre de trempe ou même une période de trempe, mais pour les aciers   nécessitant   une période de trempe, la construction d'appa- reils que représente la fige3 répond bien aux buts poursuivis. 



   Dans l'appareil représenté dans la fig. 1, il est prévu un réci- pient renfermant du sodium fondu, étudié de manière à constituer un seul canal allongé 42 que parcourt le brin de feuillard 4. Ce brin est guidé, pendant son cheminement, par des rouleaux de guidage inférieurs et supé - rieurs 43 et 44, et il est prévu aux extrémités d'entrée et de sortie du canal 42 des rouleaux d'étanchéité 45 pour le but qui a été indiqué à pro- pos de la fig. 2. Le métal fondu circule à travers ce canal en empruntant un conduit extérieur 46 pourvu d'une pompe   .il   et au besoin d'un dispositif refroidisseur 48.

   Cette pompe fait circuler le métal fondu dans la direc- tion indiquée par les flèches et l'amène à la partie supérieure du canal de sortie, qui se trouve du côté droit de la figure6 La direction d'écou- lement est inverse de la direction de déplacement du brin de feuillard   4,   à travers les canaux 42. 



   Le chauffage du bain de métal fondu est assuré par plusieurs tu- bes 49, placés dans le compartiment de plus grande largeur qui est visible dans la partie centrale de la figo la Le procédé de recuit consiste à fai- re pénétrer le brin de feuillard . entre les rouleaux d'étanchéité 45, dans le canal 42 placé du côté gauche de la fig. l, et à l'obliger à péné- trer, à travers des portions successives, dans la zone de chauffage désignée dans son ensemble   par ±%   c'est-à-dire dans la zone où la température est maximum. Le brin traverse alors les portions successives jusqu'au canal de sortie et gagne finalement les rouleaux de guidage 51 et 52 placés du côté droit de l'appareil dans la fige 1.

   Grâce à cet appareil, le refroi- dissement du brin de feuillard recuit à peut être réglé en agissant sur le dispositif refroidisseur   !Si,   afin que le sodium liquéfié pénétrant dans le récipient vertical situé à droite de la fig. 1 refroidisse le brin de 

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 feuillard recuit qui chemine de bas en haut (comme le montre la flèche) et .qui sort de l'appareil de traitement.

   Le sodium, à mesure qu'il est refoulé à travers les portions successives vers le centre de l'appareil de traite- ment, augmente de température en absorbant de la chaleur venant du feuil- lard chaud, et acquiert sa température maximum, c'est-à-dire la température de recuit dans la zone de chauffage 50; il se refroidit lors graduellement jen passant vers la gauche jusqu'à l'orifice ou canal de sortie, puis en gagnant le conduit de circulation 46 du fait qu'il est en contact avec le brin de feuillard 3 qui pénètre dans l'appareil de traitement. En règle générale, seul un faible refroidissement du sodium a besoin   d'être   assuré par le dispositif refroidisseur 48. 



   L'appareil représenté dans la figo 4 diffère de celui que montre .les   figso   2 et 3 en ce sens que la température maximum intéresse la partie supérieure de l'appareil, et qu'il est inutile de prévoir des cloisons pour empêcher une inversion normale de la température. Le   brin 4.   qui doit être recuit passe sur un rouleau de guidage 53, qui le dirige vers des rouleaux d'étanchéité 54 à travers lesquels il pénètre dans le récipient de traitement 55, dans lequel le niveau du sodium liquéfié est désigné par l'étiage   56 voisin   de sa partie supérieure.

   La colonne de sodium liquéfié disposé dans la partie droite de l'appareil peut se trouver à un niveau différent, comme représenté par la ligne 57, cette différence de niveau étant maintenue par la pression d'azote ou d'un autre gaz inerte qui est introduit à la partie supérieure du récipient au-dessus de l'étiage 56 de ce   récipient 55.   Les niveaux 56 et 57 varient à cause de la différen- ce de densité du métal liquéfié, par suite des températures différentes -régnant dans chacune des branches de l'appareil.

   Après avoir contourné le rouleau de guidage inférieur 58, le brin de   feuillard 4¯   s'élève à travers le bain de sodium pour passer sur le rouleau de guidage 59, puis redescend pour venir passer sous le rouleau de guidage 60, et remonte pour passer à nouveau tout près de l'endroit où il est entré, ce feuillard étant alors dirigé vers un dispositif refroidisseur (non représenté). 



   Dans l'appareil que montre la fig. 4, il est prévu des tubes de chauffage 61 à la partie supérieure du récipient et à droite (comme repré- senté) ainsi que des tubes de chauffage 62 dans la partie médiane et à droi- te du récipient. Le cas échéant, des tubes de refroidissement   63   et 64 peuvent être prévus du côté où le brin de feuillard descend après avoir traversé la zone à température maximum, de telle sorte qu'après être passé sur le rouleau de guidage 60, il perde une partie de sa chaleur, qui est transférée par l'intermédiaire du bain de sodium au brin de feuillard qui arrive. 



   Il est évident que des cloisons peuvent être employées dans l'ap- pareil que montre la fig. 4 si le feuillard traverse celui-ci à une grande vitesse de cheminement, afin d'empêcher un entraînement excessif du métal fondu par suite des phénomènes de   viscosité,   ce qui nuirait à la réparti- tion désirée de la température. 



   L'appareil que montre la fig. 4 peut être modifié de façon à se présenter tel que le montre la fig. 5, en augmentant la pression de l'azo- te agissant sur l'étiage 56 à la partie supérieure de la chambre, dans la colonne de gauche de l'appareil, en vue de maintenir le niveau de liquide élevé désiré dans la colonne de droite du récipient. Cet expédient a son utilité pour réduire au minimum la quantité de sodium fondu utilisée au cours du procédé de recuit en question. Mais on conçoit que des moyens peuvent être prévus pour évacuer le gaz, ou bien pour introduire un gaz inerte au-dessus du niveau 57 du liquide dans les figso 4 et 5. 



   Comme le montre la fig. 6, la disposition des organes   d'étanchéité   

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 et de guidage ainsi que des tubes de chauffage et de refroidissement et des cloisons est semblable à ce que montrent les figso 2 et 3, mais elle dif- fère de ce qui est représenté sur ces figures et dans la figo 5, notamment par le fait que la disposition générale est horizontale. Par ailleurs, le processus de recuit se déroule de la même façon.

   Sur la fige   6,   les tubes 61 et 64 sont des tubes de chauffage, et   63   des tubes de refroidissements 
Au moyen d'un gaz protecteur tel que de l'azote, qui est cité d'ailleurs simplement à titre d'exemple, le sodium est soustrait au contact de l'air ou de la vapeur d'eau qui provoquerait son inflammation et sa com- bustion, surtout aux températures élevées   où   il est employé dans cet appa- reil de recuit. On sait que le sodium ne réagit ni avec l'azote, ni avec l'argon, ni avec   l'hélium.   



   Si l'on ajoute une faible proportion de lithium, représentant ap- proximativement 5 %, au bain de sodium fondu, on réduit la trainance du mé- tal liquéfié avec le feuillard traité, c'est-à-dire qu'on évite une perte du métal de traitement tout en réduisant l'adhérence du métal liquéfié à la surface du feuillard en cours de traitement. 



   Le lithium a, comme on le sait, un point d'ébullition très éle- vé, de l'ordre de 1370  C, de sorte qu'on peut employer soit du lithium seul, soit du lithium allié à d'autres métaux à faible point de fusion, com- me le sodium ou le potassium ou un mélange de sodium et de potassium, pour les résultats visés par l'invention, lorsqu'on a besoin de faire intervenir des températures supérieures à celles qui s'imposent généralement pour les processus de recuit ordinaires, par exemple des températures de 980  C pour . la normalisation, ou de   1095    C à 1200  C environ pour le traitement ther- mique des qualités les meilleures de feuillard en acier au silicium. 



   On voit par la description qui précède qu'un recuit rapide peut être effectué au moyen de l'appareil décrit et par l'utilisation d'un métal liquéfié doté de propriétés de transfert de la chaleur extrêmement élevées, comme c'est le cas du sodium. Le processus de recuit peut se dérouler en continu, en dévidant le brin de feuillard d'une bobine, puis en le faisant passer à travers l'appareil de recuit et en le rebobinant après son traite- ment.

   On voit également, que grâce au bas point de fusion du sodium ou des alliages de sodium et de potassium, la majeure partie de la chaleur four- nie au feuillard pour l'amener à la température de recuit peut être récupé- rée dans le bain de métal avant que le feuillard ne sorte de l'appareil, et que par conséquent il suffit d'un minimum d'énergie thermique pour main- tenir une température de traitement convenable, et d'un simple apport de chaleur destiné à maintenir le bain à une température de recuit de l'ordre de 735  C, par exemple, au lieu de devoir employer des températures plus élevées dans un four à gaz.

   En raison de l'application nouvelle du bain de métal fondu   éomme   agent de transfert de la chaleur; l'appareil de recuit peut avoir des dimensions minima et ne présente donc qu'un très faible en- combrement dans une installation industrielle. Cet appareil peut être in- terposé dans une chaîne de traitement, afin de recuire le feuillard pendant son cheminement entre des opérations de laminage successives, quand ceci est jugé désirable, en raison de la grande vitesse à laquelle le feuillard peut traverser le bain de recuit qui, comme il a été dit, assure une con- version brusque de la structure moléculaire du métal. 



   Les modalités d'exécution de ce procédé et les détails de con - struction de son appareil de réalisation peuvent être modifiés de diverses façons, sans s'écarter de l'invention, dans le domaine des équivalences mé- caniques.

Claims (1)

  1. REVENDICATIONS.
    1. - Procédé de traitement thermique rapide et efficace d'un long ruban de métal, tel qu'un feuillard d'acier, à une température désirée, consistant, à titre caractéristique, à faire passer le ruban de métal ou feuillard dans un bain de métal alcalin fondu comportant des zones à tempé- rature croissant depuis une température minimum légèrement supérieure au point de fusion de ce métal alcalin et supérieure à la température ambiante jusqu'à une température maximum égale ou supérieure à la température de traitement thermique désirée, le feuillard pénétrant tout d'abord dans le bain de métal alcalin fondu par la zone où la température est minimum, puis traversant des zones progressivement plus chaudes, jusqu'à ce qu'il se trouve dans la zone où la température est maximum,
    de sorte que ce feuil- lard est chauffé rapidement et progressivement jusqu'à la température de traitement thermique désirée, puis à faire passer le brin de feuillard ain- si traité thermiquement à travers des zones ayant des températures progres- sivement décroissantes, de telle sorte que le brin de feuillard chaud cède sa chaleur au métal fondu relativement plus froid dans chaque zone, et se trouve de ce fait refroidi.
    2. - Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le brin de feuillard est maintenu à la température de traitement thermique désirée, pendant un laps de temps prédéterminé, afin d'obtenir l'effet de traitement thermique désiré.
    3. - Procédé suivant les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le métal alcalin est du sodium.
    4. - Procédé suivant les revendications 1, 2 et 3, caractérisé en ce que le métal alcalin contient au moins partiellement du potassium.
    50 - Procédé suivant les revendications 1, 2, 3 et 4, caractérisé en ce que le métal alcalin comprends au moins partiellement, du lithiumo 6. - Procédé suivant les revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le métal alcalin fondu est mis en circulation de façon que ses parties qui sont chauffées par le brin de feuillard au moment où il sort de la zone où la température est maximum soient amenées en contact avec ce brin de feuillard à son entrée dans le bain.
    7. - Procédé suivant les revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le métal alcalin fondu circule d'une zone à une autre dans une di- rection inverse de la direction de déplacement du feuillard en cours de traitement.
    8. - Procédé suivant les revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le feuillard traverse une zone de gaz inerte tel que de l'azote avant de pénétrer dans la masse de métal fondu et après en être sorti.
    9.- Procédé suivant les revendications 1 à 6, caractérisé en ce que, au moment où il quitte la zone où la température est maximum, le feuil- lard retraverse en sens inverse les zones qu'il doit traverser avant d'at- teindre cette zone de température maximum.
    10. - Appareil pour la mise en oeuvre du procédé spécifié dans les revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il comprend un récipient al- .longé recevant le métal alcalin fondu, des cloisons divisant ce récipient ,en chambres formant les zones, ces cloisons étant pourvues d'orifices étroits pour le passage du feuillard d'une chambre à une autre en succes- sion, un système de chauffage placé dans les chambres pour maintenir le mé- tal fondu qui se trouve dans chacune d'elles à une température choisie, et <Desc/Clms Page number 9> des organes d'étanchéité prévus dans le récipient pour permettre au feuil- lard d'y pénétrer et d'en sortir sans entraîner avec lui de quantités ex- cessives d'air, chacune des chambres du récipient oontenant le métal fondu.
    11. - Appareil suivant la revendication 10, caractérisé en ce que chaque chambre comporte un dispositif de circulation destiné à faire circu- ler constamment le métal alcalin fondu qui s'y trouve.
    12. - Appareil suivant les revendications 10 et 11, caractérisé en ce qu'un gaz inerte tel que de l'azote est maintenu au-dessus du niveau de la masse de métal alcalin fondu, en particulier à l'endroit où le feuil- lard à traiter pénètre dans le récipient et en sort.
    13. - Appareil suivant les revendications 10 à 12, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de circulation pour faire circuler le mé- tal fondu d'une chambre à une autre dans une direction inverse de la direc- tion de déplacement du feuillard à traiter.
    14. - Appareil suivant les revendications 10 à 12, caractérisé en ce qu'une chambre de trempe est disposée à côté de la chambre où règne la température maximum, un dispositif servant à faire passer une longueur choi- sie de feuillard dans cette chambre de trempe, de sorte que le feuillard est maintenu à la température de traitement thermique désirée pendant un laps de temps déterminé. en annexe 3 dessins.
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