<Desc/Clms Page number 1>
La présente invention concerne le 'recuit en continu de bandes de métal. Ce mode de recuit, largement utilisé, présente, sur le recuit par lots successifs, un certain nombre d'avantages, dont le plus important est une grande uniformité du produit obtenu.
<Desc/Clms Page number 2>
Toutefois, le recuit on continu, tel qu'on l'a pratiqué jusqu'à maintenant, constitue une opération de courte durée, par exemple de deux ou trois minutes pour un cycle complet, par opposition à une durée de plusieurs centaines de minutes dans le cas du recuit par lots; en conséquence, il n'a pas été possible jusqu'à présent de reproduire, dans le recuit en continu, les résultats qu'on avait obtenus avec le recuit par lots. Par exemple, dans le recuit en continu de bandes en acier à faible teneur en carbone, bien que les températures puissent être équivalentes à celles que l'on atteint dans ie recuit par lots et puissent être appliquées d'une façon plus uniforme, leur durée d'application est nécessairement courte, de sorte que la structure de l'acier qui en résulte présente un grain plus fin que celui obtenu par le recuit par lots.
Bien que les propriétés physiques et particulièrement l'allongement soient excellents, la limite élastique est un peu plus élevée, de sorte que la bande obtenue est plus rigide. Ceci présente des inconvénients dans certaines opérations de formage.
Si dans des fours en continu, on doit atteindre une grande production, telle que, par exemple, 5 à 20 tonnes par heure, ou bien des vitesses de plusieurs centaines de mètres par minute, on doit faire le tour très long afin que la bande, qui se déplace rapidement, puisse sûrement être mise en température avant d'être, refroidie. Les fours de grande production ont déjà,' atteint des limites de longueur pratiques et, non seulement dans la plupart des cas, il serait impraticable d'essayer de les allon encore, mais cela augmenterait
<Desc/Clms Page number 3>
considérablement leur prix, sans augmentation utile réelle de la durée d'application do la température de recuit.
On a suggéré do mettre la bande en boucles sur des rouleaux convenables, dans certaines parties, du four, mais ceci augmente beaucoup la dimension transversale du four et son prix, sans fournir l'augmentation escomptée de la durée du cycle. En outre, cela complique énormé- ment les problèmes d'enfilage au départ ou en cas de rupture de la bande au cours du traitement.
L'invention a pour objet un procédé et des moyens pour augmenter, dans de très grandes proportions, la durée d'un cycle continu de recuit, sans augmenter pro- portionnellement les dimcnsion et le prix de revient du four. L'invention a plus particulièrement pour objet un procédé et des moyens permettant, dans un four rela- tivement court, d'accumuler une quantité de bande suffisante, sous des températures élevées, pour réaliser une application effective à toutes les parties de la bande de la température de recuit pendant une durée d'au moins un quart d'heure à une heure, et même davantage.
L'invention vise également un procédé et des moyens pour accumuler une très grande longueur de bande dans un four çontinu qui, non seulement est relativement court, mais présente aussi une dimension transversale relativement petite.
L'invention vise aussi un procédé et des moyens qui permettent d'accumuler une très grande quantité de bande dans un espace relativement petit, avec un appareil- lage minimum et en rendant l'opération d'enfilage très facile .
<Desc/Clms Page number 4>
L'invention a encore pour obje't un procédé et 'des moyens qui permettent d'accumuler une bandedans un petit espace, de telle façon que la bande ne soit pas éraflée, ératignée, ou autrement détériorée, soit pendant son accumulation, soit à son entrée ou à sa sortie de la zone d'accumulation.
L'invention vise enfin un procédé et des moyens propres à permettre l'accumulation d'une grande longueur de bande dans un petit espace, mais de telle façon que, dans ledit espace, la bande puisse être uniformément soumise à des moyens de -contrôle de la température.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante et à l'examen des dessins annexés qui montrent, à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation de l'invention. Sur ces dessins :
La Fig. 1 est une coupe verticale schématique d'une installation de four établie suivant les principes de l'invention, et
Les Figs. 2 et 3.sont des vues analogues de variantes.
On peut appliquer l'invention avec fruit chaque fois qu'on peut effectuer un recuit en continu; et, bien qu'elle soit particulièrement intéressante pour les opérations de recuit en atmosphère protégée, elle n'est pas limitée à cotte application.. Un domaine particulier d'application dans lequel on pratique actuellement, sur une grande échelle, le recuit en continu, réside dans les opérations qui consistent à recouvrir d'une couche de métal des matières en bande, par immersion dans un bain dudit métal fondu suivant les enseignements du brevet belge 413.215.
<Desc/Clms Page number 5>
On va décrire l'invention appliquée à une opération de ce genre, étant entendu qu'elle n'est pas limitée à cotte application.
Suivant l'invontion, on fait descendre, par gra- vite, la bande qui entre dans la chambre d'un four, à l'intérieur de ce four, d'une distance appréciable depuis le point de support de la bande qui peut être son point d'entrée, un rouleau de support, ou une paire de rouleaux enserrant la bande, jusqu'à ce qu'elle rencontre un support mobile longitudinalement.
La bande se dépose par gravité sur le support mobile, et s'y accumule en une configuration qu'on peut appeler en accordéon. En d'autres termes, l'extrémité inférieure do la partie do la bande qui descend par gravité se balance d'avant en arrière, à une fréquence sensiblement régulière, dans uno direction transversale par rapport à la lareure de la bande, et se dépose sur le support mobile en une série de plis ou de boucles qui se recouvrent partiellement ct qui sont sensiblement de dimension régulière.
Le mot "pli", utilisé ici, ne doit pas être considéré dans une acception limitative impliquant que la bande soit repliée sur elle-même avec un pli marqué, et les configurations qui se forment sur le support peuvent être caractérisées par des bords en boucle ou arrondis, comme représenté sur les dessins, sans qu'on s'écarte pour cela du domaine de l'invention.
La forma- tion des plis s'accomplit sans cndommagement de la bande puisqu'on no la fait glisser ni sur elle-môme, ni sur le --support on mouvement La profondeur descnfiguratins
<Desc/Clms Page number 6>
est déterminée; par des facteurs tels qu, la distance comprise entre le point où commence la descente par gravite et le support en mouvement, les vitesses rela- tives de la bande et du support en mouvement, l'épaisseur et la rigidité du la bande, et autres, tous ces facteurs ayant une influence sur la période d'oscillation naturelle de l'extrémité inférieure de la partie de bande suspbnduo.'
Les "plis" d'une profondeur donnée, et la longueur du support mobile ou transporteur,
déterminent la quantité de bande qui peut s'accumuler sur ledit transporteur.
La partie de bande accumulée est continuellement éloignée du point ou de la zone d'accumulation sur le support mobile et elle en est continuellement enlevée à l'extré- mité opposée à l'accumulation. On a constaté que l'on peut effectuer cet enlèvement également sans glissement et, par conséquent, sans égratignures, ni éraflures, si l'on retourne la partie de bande accumulée, sens dessus dessous, à l'intérieur du four de façon à pouvoir la prélever ensuite par la partie qui se trouvait ini- tialement en dessous, dans l'accumulation. A cet effet, le support mobile ou transporteur conduit l'ensemble accumulé en longueur à un dispositif de renversement.
Lorsque l'ensemble accumulé a été libéré par le support mobile et repose sur le dispositif de retournement, on, peut tirer la bande vers le haut sur un rouleau ou entre deux rouleaux de pinçage et la sortir du four.
Sur la Fig. 1, on voit une bande 1, par exemple de l'acier laminé à froid, prélevée par une paire de rouleaux de pinçage 2 dans une bobine 3. Etant donné
<Desc/Clms Page number 7>
que 1''appareil est conçu pour fonctionner d'une façon continue, il est prévu des moyens pour souder les oxtré- mités dos bandes successives la chiffre de référence 4 indique un appareil destine à cet usage, qui peut compor- ter un- cisaille etun ponte de soudure, ou' autres moyens conveables, suivi d'une paire de cylindres d'entraînement 5.
Afin que 1'opération de soudure des extrémités des bandes n'interrompe pas la passage continu de la bande dans le four, il est prévu, dans la chaîne, un dispositif mettant la bande en forme d'accordéon à boucles pendantes verticales 6.La bande entre dans une chambre de chauffage 7 après être passée entre des cylindres d'entraînement 8 qui résistent suffisamment pour que la bande soit tendue dans la chambre de chauffage. La, chambre de chauffage peut être horizontale, verticale ou incline.
Dans bien des cas, il est souhaitable de faire subir, à la bande, un traitement préalable avant de la faire entrer dans la chambrede chauffage. Ainsi, on peut la faire passer dans un four d'oxydation pour brûler les huiles et les graisses qui se trouvent à sa surfaco et pour former, sur celles-ci, une mince, pellicule contrôlée d'oxyde. On peut aussi soumettre la bande à un nettoyage chimique, un mouillage et un séchage et autres traitements préalables, tous suivant le brevet précité.
Des dispositifs pour do tels traitements pré- alables n'ont pas été inclus dans les dessins de la pré- sente demande, sauf pour indiquer qu'il est possible de subdiviser la chambre de chauffage 7, au moyen d'une cloison ou joint d'étanchéité 9, en une zone oxydante 7a et une zone réductrice 7b. La zone oxydante est normale-
<Desc/Clms Page number 8>
ment chauffée par des brûleurs à flamme nue dont lés produits de la combustion sont légèremetn oxydants, tandis que la zonéréductrice peut être chauffée éloctri- quement, ou par des tubes à radiations, et peut contenir une atmosphère réductrice.
Il est préférable, bien que ce ne soit pas nécessaire, d'amener la bande à la tempé- rature élevée désirée, avant de la faire entrer dans la partie ou zone suivante10 du four. La zone 7 du four peut- être munie d'éléments à chauffage rapide ayant des caractéristiques d'oxydation retardée de façon que, lorsque la bande 1 est amenée dans. la zone de recuit 10 du four, où chacune de ses parties est soumise pendant un temps prédéterminé à la température de recuit, elle se trouve recouverte d'une couche submicroscopique d'oxyde instantanément réductible.
La bande est alimentée dans la zone 10 du four par des rouleaux d'entraînement 11 et elle passe sur un cylindre 12, d'où. elle descend libre; ment, par gravité, sur un support mobile ou transporteur qui peut comporter des chaînes 14 passant sur des roues do chaînes 15 et 16, dont 1',une, au moins, est entraînée, le brin supérieur dus chaînes étant supporté par des galets ou des roues, dentées 17.
Le transporteur 13 est entraîné à une vitesse qui - n'est qu'une fraction de la vitesse-linéaire de la bande 1.
Si le transporteur était fixe, la bande qui tombe librement sur lui se déposerait en plis empilés verticalement, les uns sur les autres, mais, étant donné qu'il est entraîné, les plis de la bande sont plus ou moins décalés les uns par rapport aux autres et la bande accumulée: se déplace le long du transporteur La hauteur de bande accumulée
<Desc/Clms Page number 9>
c'est-à-dire le nombre de plis superposés qu'elle forme, demeure constant tant que le rapport entre la vitesse de la bande et la vitesse du transporteur demeure constant.
Ainsi à titro d'exemple, si la vitesse du transpor- tour est do l'ordre do 1,5 m/min, tandis que la vitesse de la bande est de 150 m/mn, le rapport est de 1/100; et la bande accumulée sur le transporteur fait 50 plis en profondeur, ce qui correspond à 100 épaisseurs do bande.
A 1'oxtrémité aval du transporteur à chaînes sont disposés des moyens do retourncemet de la bande accumulée en accordéon. Ces moyens consistent dans l'extrémité amont 13a incurvée vers le haut, d'un second transporteur 13 qui s'étend horizontalement sensiblement sur toute la longueur de la zone 10 du four. Ce transporteur 13 peut être formé de rouleaux ontrainés en rotation, résistant à la chaleur, disposés tout près les uns des autres, ou bien ce peut être un transporteur à chaîne entraînée, résistant à la chaleur. La partie 1a de bande accumulée s'engage entro les deux transporteurs et est retournée sens dessus dessous, comme représenté en 1d.
Après son retour, la bande accumulée repose librement sur le transporteur 13, à l'extrémité aval duquel on peut la prélever, par le haut, par une simple op ration de dépliage ne comportant ni glissement ni patinage et, par conséquent, sans risque d'éraflures de ladite bande.
Celle-ci passe sur un rouleau 18 et sort de la zone 10 du four pour se diriger vers une zone de refroidissement.
Si la longueur du transporteur est de 150 m environ 10 temps pendant lequel toute portion de la bande séjourne
<Desc/Clms Page number 10>
dans la zone 10 du four est de 100 mn; ceci est une du- rée tout à fait suffisante pour que toute la masse trai- tée soit portée à la température de recuit, après quoi on peut refroidir la bande en un seul brin sans dommage pour la structure du grr.in de l'acier. Les nombres donnés ci-dessus ne sont, évidemment, que des exemples sans caractère limitatif.
La zone 10 du four peut être de toutu construc- tion convenable et elle peut être chauffée par tout moyen convenable compatible au maintien de toute atmosphère désirée dans cette zone. Il s'agit, habituellement,d'une atmosphère réductrice. On peut utiliser des tubes de chauffage émettant des radiations, ou d'autres moyens appropriés (non représentés). On peut modifier la forme du four et l'adapter étroitement aux appareils et à la bande accumulée qui s'y trouvent,on gardant présent à l'esprit qu'il faut prévoir des moyens pour le cheminement vertical de 1a bande,lorsqu'elle entre dans la zone d'accu- mulation ot lorsqu'ol sort: On peut choisir les tempe ratures atteintes dans le four do façon à obtenir les ef- fets désirés.
En reproduisant des effets comparables à ceux d'un rcuit par lots, on chauffe l'acier laminé à froid, -' . à und température supérieure au point de recristallis atin soit 950 C par exemple. La zone 10 du four est une zone dans laquelle la bande doit ûtru maintenue à une tompé- rature de recuit désirée pendant un temps prédéterminé.
On peut maintenir constante la température de la bande dans toute l'étendue de la: zone 10 du four, mais il est possible,dans de nombruux cas,d'effdtuer une diminution appréciable lone de la température de la bande pendant qu'elle est encore pliée, près de l'extrémité dessertie de
<Desc/Clms Page number 11>
ladite zone du four, par exemple jusqu'à uno température inférieure à colle du point de recristallisation.
On , peut faire varier la longueur do cette zone du four entreo toutes limites acceptables. La. configuration de la bande, dans sa partie accumulée on accordéon, est favorable au maintien d'une température uniforme. d na le CES d'un recuit brillant ou d'un recouvre- ment par un métal fondu, la bande est amenée à une chambre do refroidissement 20 pour''être encore refroidie davantage ou être refroidie rapidement dans une atmosphère non oxydante jusqu'à un.: température qui dépend de la nature du produit fini à obtenir. La chambre de refroidissement peut présenter dos formes diverses.
Ce peut être simple- ment unchambre (la refroidissement de forme allongée, de type connu, alimentée on gaz'non oxydant, ou bien ce peut êtreune chambre plus courte, dans laquelle la bande est mise en boucles pour être refroidie. Si l'on recherche un recuit brillant, la chambre peut être conçue de façon à refroidir la bande jusqu'à une température telle qu'elle ne risque pas de s' oxyder en passant de la chambre dans l'air extérieur. Dans le cas d'un recouvrement, la tem- pérature sera, de préférence, abasiée jusqu'à un point situé légère) lent au-dessus de la, température de fusion du métal de recouvrement.
Dans le modo de réalisation de la Fig.1 la bande est tirée dans la chambre de refroidissement 20 par une paire de rouleaux 21 et'forme, dans cotte chambre, des boucles 1b Dans la. chambre du refroidissement, on pout utiliser des moyens do refroidissement tels qu'une série de tubes 22 refroidis intérieurement par un fluide.
<Desc/Clms Page number 12>
Dans ce mode de réalisation particulier, la bande pénètre dans un baiun de métal de recouvrement 23, à travers un capot 24 qui trempe dans le bain do façon à former un joint étache La bain est maintenu dans un bac 25 et l'on peut compter, en totalité ou on partie, sur la chaleur de la bande, pour maintenir le métal do recouvre- ment on fusion dans le bain. On pout introduire dans ' l'apprxeil, à travers des moyens 26, une atmosphère non oxydante, ou réductrice, destinée à protéger le métal dans tout l'intérieur du capot, de la chambre de refroi dissemont, de la chambre de recuit 10 et du four de chauffage 7.
La bande passe sous un rouleau 27 immergé dans le métal fondu de recouvrement et ressort du bain, par le haut, entre deux rouleaux de sortie 28 lorsque c'est possible. On fait monter la bande traitée, d'une hauteur suffisante pour que le métal de recouvrement se solidifie complètement sur la surface de ladite bande que l'on peut alors mettre en boucle, comme représenté schématiquement en la, jusqu'à co que sa température soit suffisamment basse pour qu'on puisse l'enrouler en 29, la découper en feuilles, ou lui faire subir d'autres traitements. Il est compréhensible que, dans los cas où l'on peut abaisser suffisamment la température do 1a bande, après une période d'application convenable de la température de recuit dans la zone 10,. on peut supprimer une telle chambre de re- froidissement.
4a Fig. 2 montro une variante dans laquelle l'accu- mulation de bande dans la zone 10 du four, est effectuée d'abord sur un transporteur inférieur 13. En un point
<Desc/Clms Page number 13>
voisin de son point do formation, 1a partie accumulée de bande la entre un contact avec un transporteur horizontal supérieur comportant, par exemple, des chaînes 30 montées sur dus roues de chaîne 31 et 32. Le brin inférieur des chaînes est supporté par des galets espacés 33, et son brin supérieur, par des galets espacés 34.
Le transporteur que l'on vient de décrire est de forme très allongée. Le transporteur inférieur 13 s'in- curvo à son extrémité aval comme indiqué cn 13a et puis se termine, de sorte que la bande accumulée et retournée, revient comme indiqué on ld sur le dessus du transporteur supérieur. Ceci permet d'augmenter effectivement 1a lon- goeur de bande accumulée, pour une longueur donnée quel- conque de la zone 10 du four. On peut retirer la. bande de la. partie accumulée, en 1a faisant passer sur un rouleau 18 disposé en un point situé près de l'entrée de la zone 10 du four.
On a indiqué, schématiqueemen en 35 et 36 des éléments tubulaires de chauffage par radiations. La disposition représentée sur la Fig. 2 permet une plus grande uniformité du traitement de la bande. Si on le désire, on peut entraîner le transporteur supérieur qui comporte les chaînes 30, mais, dcns de nombreux cas, il peut cependant être entraîné simplement par frottement, par la bande accumulée la.
La fig 3 représente une autre variante dans laquelle, dans la zone 10 du four, la partie accumulée la de bande se forme, comme décrit plus haut, sur un transporteur 13.
Celui-ci s'incurve autour d'un tambour 37 (le .':rand diamètre, de sorte que la bande accumulée 1a monte jusqu'à une position
<Desc/Clms Page number 14>
le où elle est libérée par le transporteur et repose sur le dessus du tambour 37 d'où. l'on peut la retirer, comme décrit plus aut, en. la. faisant passer sur un rou-
EMI14.1
leau 18. Le tambour 37 peut ".tre untrainé d'une ;'.çon indëpcndp-ntc ou bien p.r le frottomcnt de 1;:. br.nde CCEtilllr.34 la.
La disposition représentée sur la Fig. 3 ne permet pas d'accumuler une longueur de bande aussi grande que les dispositions dans lesquelles 10 transporteur est plus long, mais il est possible de prévoir plusieurs dispositifs,
EMI14.2
tels. que celui de la Fig. 3, dans la mcïio C1[1.Jl0re, ou dans des chaires contigücs de chauffage.
Dans toutes les installations rerpésentées, on peut réaliser des temps d'application de la température de recuit de longue durée dans un four do recuit en continu, sans égratigner la bande et sans la soumettre à une tension excessive.
EMI14.3
Bien entendu 11 invol1tion n'est pas liiaiûéc r.u=: modes de réalisation décrits et représentés qui ont été donnés à titre d'exemples; on peut y apporter do nombreuses modifications accessibles à l'homme de 1'art, suivant les applications envisagées, sans sortir, pour cela, du cadre de l'invention.
<Desc / Clms Page number 1>
The present invention relates to the continuous annealing of metal strips. This method of annealing, widely used, has, over annealing in successive batches, a number of advantages, the most important of which is great uniformity of the product obtained.
<Desc / Clms Page number 2>
However, continuous annealing, as practiced heretofore, is an operation of short duration, for example two or three minutes for a complete cycle, as opposed to a duration of several hundred minutes in the case of batch annealing; therefore, it has not heretofore been possible to reproduce, in continuous annealing, the results which had been obtained with batch annealing. For example, in the continuous annealing of low carbon steel strip, although temperatures may be equivalent to those achieved in batch annealing and may be applied in a more uniform manner, their duration. application is necessarily short, so that the structure of the resulting steel has a finer grain than that obtained by batch annealing.
Although the physical properties and especially the elongation are excellent, the elastic limit is a little higher, so that the obtained strip is more rigid. This has drawbacks in certain forming operations.
If in continuous furnaces, one must achieve a large production, such as, for example, 5 to 20 tons per hour, or speeds of several hundred meters per minute, one must make the revolution very long so that the belt , which moves quickly, can surely be brought up to temperature before being cooled. Large production ovens have already reached practical length limits and not only in most cases it would be impractical to try to size them further, but it would increase.
<Desc / Clms Page number 3>
their price considerably, with no real useful increase in the application time of the annealing temperature.
It has been suggested that the belt be looped on suitable rollers in some parts of the oven, but this greatly increases the transverse dimension of the oven and its cost, without providing the expected increase in cycle time. In addition, this greatly complicates the problems of threading at the start or if the web breaks during processing.
The subject of the invention is a method and means for increasing, in very large proportions, the duration of a continuous annealing cycle, without proportionally increasing the dimensions and the cost price of the furnace. A more particular object of the invention is a method and means allowing, in a relatively short furnace, to accumulate a sufficient quantity of strip, under high temperatures, to achieve effective application to all parts of the strip. the annealing temperature for a period of at least a quarter of an hour to an hour, and even more.
The invention also relates to a method and means for accumulating a very large length of strip in a continuous furnace which not only is relatively short, but also has a relatively small transverse dimension.
The invention also relates to a method and means which enable a very large quantity of tape to be accumulated in a relatively small space, with minimum apparatus and making the threading operation very easy.
<Desc / Clms Page number 4>
A further object of the invention is a method and means which allow a tape to be accumulated in a small space, such that the tape is not scuffed, scratched, or otherwise deteriorated, either during its accumulation or during storage. when entering or leaving the accumulation zone.
The invention finally aims at a method and means suitable for allowing the accumulation of a large length of strip in a small space, but in such a way that, in said space, the strip can be uniformly subjected to means of -control. of the temperature.
The invention will be better understood on reading the following description and on examining the appended drawings which show, by way of non-limiting example, one embodiment of the invention. On these drawings:
Fig. 1 is a schematic vertical section of a furnace installation established according to the principles of the invention, and
Figs. 2 and 3 are analogous views of variants.
The invention can be applied successfully whenever continuous annealing can be carried out; and, although it is particularly interesting for annealing operations in a protected atmosphere, it is not limited to this application. A particular field of application in which continuous annealing is currently practiced on a large scale , lies in the operations which consist in covering a layer of metal of the strip materials, by immersion in a bath of said molten metal according to the teachings of Belgian patent 413,215.
<Desc / Clms Page number 5>
The invention applied to an operation of this type will be described, it being understood that it is not limited to this application.
Depending on the invasion, the strip which enters the chamber of a furnace, inside this furnace, is made to descend, by gradation, by an appreciable distance from the point of support of the strip which can be its entry point, a roll of support, or a pair of rollers enclosing the web, until it meets a longitudinally movable support.
The strip is deposited by gravity on the movable support, and accumulates there in a configuration that can be called an accordion. In other words, the lower end of the part of the strip which descends by gravity swings back and forth, at a substantially regular frequency, in a direction transverse to the width of the strip, and settles down. on the movable support in a series of folds or loops which partially overlap and which are substantially of regular size.
The word "fold" as used herein is not to be construed in a limiting sense implying that the web is folded back on itself with a marked fold, and the patterns which form on the backing may be characterized by looped edges. or rounded, as shown in the drawings, without departing for this from the scope of the invention.
The formation of the folds is accomplished without damaging the strip since it is not made to slide either on itself or on the support or movement. The depth of the figures
<Desc / Clms Page number 6>
is determined; by such factors as, the distance between the point where gravity descent begins and the moving support, the relative speeds of the web and the moving support, the thickness and stiffness of the web, and the like. , all these factors having an influence on the period of natural oscillation of the lower end of the suspbnduo strip portion. '
The "folds" of a given depth, and the length of the mobile support or conveyor,
determine the amount of tape that can accumulate on said conveyor.
The accumulated tape portion is continually moved away from the point or area of accumulation on the movable medium and is continuously removed therefrom at the end opposite to the accumulation. It has been found that this removal can also be carried out without slipping and, therefore, without scratches or scuffs, if the accumulated part of the strip is turned upside down inside the oven so as to be able to Then take it from the part that was initially below, in the accumulation. For this purpose, the movable support or conveyor leads the assembly accumulated in length to a reversal device.
When the accumulated assembly has been released by the movable support and rests on the turning device, the strip can be pulled up on a roll or between two nip rolls and out of the oven.
In Fig. 1, we see a strip 1, for example cold-rolled steel, picked up by a pair of nip rollers 2 in a coil 3. Given
<Desc / Clms Page number 7>
that the apparatus is designed to operate continuously, means are provided for welding the end points of the successive bands; the reference numeral 4 indicates an apparatus intended for this use, which may include a shear anda weld spawning, or other convenient means, followed by a pair of drive rolls 5.
So that the operation of welding the ends of the strips does not interrupt the continuous passage of the strip through the furnace, a device is provided in the chain for forming the strip in the form of an accordion with vertical hanging loops. The tape enters a heating chamber 7 after passing between drive rolls 8 which are strong enough for the tape to be stretched in the heating chamber. The heating chamber can be horizontal, vertical or inclined.
In many cases, it is desirable to pre-treat the strip prior to entering the heating chamber. Thus, it can be passed through an oxidation furnace to burn off the oils and fats that are on its surface and to form, on them, a thin, controlled oxide film. The strip can also be subjected to chemical cleaning, wetting and drying and other pretreatments, all according to the aforementioned patent.
Devices for such prior treatments have not been included in the drawings of the present application, except to indicate that it is possible to subdivide the heating chamber 7, by means of a partition or gasket. sealing 9, in an oxidizing zone 7a and a reducing zone 7b. The oxidizing zone is normal
<Desc / Clms Page number 8>
either heated by open flame burners, the products of combustion of which are slightly oxidizing, while the zone-reducing can be electrically heated, or by radiation tubes, and may contain a reducing atmosphere.
It is preferable, although not necessary, to bring the strip to the desired elevated temperature, before entering it into the next part or zone of the oven. Zone 7 of the furnace may be provided with rapid heating elements having delayed oxidation characteristics so that when strip 1 is fed into. the annealing zone 10 of the furnace, where each of its parts is subjected for a predetermined time to the annealing temperature, it is covered with a submicroscopic layer of instantly reducible oxide.
The strip is fed into the zone 10 of the furnace by drive rollers 11 and it passes over a cylinder 12, from where. she descends free; ment, by gravity, on a movable support or conveyor which may comprise chains 14 passing over chain wheels 15 and 16, of which 1 ', at least one, is driven, the upper strand of the chains being supported by rollers or wheels, toothed 17.
The conveyor 13 is driven at a speed which - is only a fraction of the linear speed of the belt 1.
If the conveyor were stationary, the web that falls freely on it would lay down in folds stacked vertically, one on top of the other, but, since it is driven, the folds of the strip are more or less offset from each other. to the others and the accumulated web: moves along the conveyor The height of the accumulated web
<Desc / Clms Page number 9>
that is to say, the number of superimposed folds that it forms remains constant as long as the ratio between the speed of the belt and the speed of the conveyor remains constant.
Thus, by way of example, if the speed of the transport is of the order of 1.5 m / min, while the speed of the belt is 150 m / min, the ratio is 1/100; and the web accumulated on the conveyor is 50 plies in depth, which corresponds to 100 web thicknesses.
At the downstream end of the chain conveyor are arranged means for turning the accumulated band in accordion fashion. These means consist in the upstream end 13a curved upwards, of a second conveyor 13 which extends horizontally substantially over the entire length of the zone 10 of the furnace. This conveyor 13 may be formed of rotatably driven, heat-resistant rollers arranged close together, or it may be a driven, heat-resistant chain conveyor. Part 1a of accumulated tape engages between the two conveyors and is turned upside down, as shown in 1d.
After its return, the accumulated strip rests freely on the conveyor 13, at the downstream end of which it can be taken, from the top, by a simple unfolding operation involving neither sliding nor slippage and, consequently, without risk of 'scratches on said tape.
This passes over a roller 18 and leaves the zone 10 of the furnace to go towards a cooling zone.
If the length of the conveyor is 150 m approximately 10 time during which any portion of the belt stays
<Desc / Clms Page number 10>
in zone 10 of the oven is 100 min; this is quite sufficient time for the whole treated mass to be brought to the annealing temperature, after which the strip can be cooled in a single strand without damage to the structure of the steel grr. . The numbers given above are, of course, only examples without a limiting nature.
Zone 10 of the furnace can be of any suitable construction and can be heated by any suitable means compatible with maintaining any desired atmosphere in that zone. Usually this is a reducing atmosphere. Radiation emitting heater tubes or other suitable means (not shown) can be used. The shape of the furnace can be modified and closely adapted to the apparatus and to the accumulated strip therein, keeping in mind that provision must be made for means for the vertical path of the strip when it is enters the accumulation zone ot when it leaves: The temperatures reached in the oven can be chosen so as to obtain the desired effects.
By reproducing effects comparable to those of a batch rcuit, the cold rolled steel is heated. at a temperature above the point of recrystallization atin or 950 C for example. Zone 10 of the furnace is an area in which the strip is to be maintained at a desired annealing temperature for a predetermined time.
The temperature of the web can be kept constant throughout the extent of furnace zone 10, but it is possible in many cases to achieve an appreciable decrease in the temperature of the web while it is in operation. still folded, near the dessert end of
<Desc / Clms Page number 11>
said zone of the oven, for example up to a temperature below the adhesive point of recrystallization.
The length of this zone of the furnace can be varied between any acceptable limits. The configuration of the strip, in its accumulated accordion part, is favorable to maintaining a uniform temperature. After the CES of bright annealing or molten metal coating, the strip is fed to cooling chamber 20 to be further cooled or cooled rapidly in a non-oxidizing atmosphere to A .: temperature which depends on the nature of the finished product to be obtained. The cooling chamber can have various shapes.
It may simply be a chamber (the cooling of elongated shape, of known type, supplied with non-oxidizing gas, or it may be a shorter chamber, in which the strip is looped in order to be cooled. When looking for bright annealing, the chamber can be designed to cool the strip to a temperature such that there is no risk of oxidizing as it passes from the chamber into the outside air. , the temperature will preferably be lowered to a point slightly above the melting temperature of the cover metal.
In the embodiment of Fig.1, the strip is drawn into the cooling chamber 20 by a pair of rollers 21 and, in the chamber, loops 1b in the. cooling chamber, cooling means such as a series of tubes 22 cooled internally by a fluid can be used.
<Desc / Clms Page number 12>
In this particular embodiment, the strip enters a covering metal bay 23, through a cover 24 which soaks in the bath so as to form a tight seal. The bath is held in a tank 25 and one can count , in whole or in part, on the heat of the strip, to keep the metal to be melted in the bath. It is pout to introduce into the apprxeil, through means 26, a non-oxidizing or reducing atmosphere, intended to protect the metal throughout the interior of the cover, of the dissolved cooling chamber, of the annealing chamber 10 and heating oven 7.
The strip passes under a roll 27 submerged in the molten covering metal and exits the bath, at the top, between two exit rollers 28 when possible. The treated strip is raised to a height sufficient for the covering metal to solidify completely on the surface of said strip which can then be placed in a loop, as shown diagrammatically in 1a, until its temperature co. or low enough so that it can be rolled up in 29, cut into sheets, or subjected to other treatments. It is understandable that in cases where the temperature of the strip can be sufficiently lowered, after a period of suitable application of the annealing temperature in zone 10 ,. such a cooling chamber can be omitted.
4a Fig. 2 shows a variant in which the web accumulation in zone 10 of the furnace is carried out first on a lower conveyor 13. At a point
<Desc / Clms Page number 13>
adjacent to its point of formation, the accumulated portion of web 1a comes into contact with an upper horizontal conveyor comprising, for example, chains 30 mounted on chain wheels 31 and 32. The lower run of the chains is supported by spaced rollers. 33, and its upper strand, by spaced rollers 34.
The transporter which has just been described is of very elongated shape. The lower conveyor 13 curves at its downstream end as indicated at 13a and then terminates, so that the accumulated and turned over web returns as indicated at 1d on top of the upper conveyor. This effectively increases the accumulated web length for any given length of oven zone 10. We can remove the. band of the. accumulated part, by passing it over a roller 18 disposed at a point near the entrance to zone 10 of the oven.
It has been shown schematically at 35 and 36 of the tubular radiant heating elements. The arrangement shown in FIG. 2 allows a greater uniformity of the treatment of the strip. If desired, the upper conveyor which has the chains 30 can be driven, but in many cases it can however be driven simply by friction, by the accumulated belt 1a.
FIG 3 shows another variant in which, in zone 10 of the oven, the accumulated part 1a of strip is formed, as described above, on a conveyor 13.
This curves around a drum 37 (le. ': Rand diameter, so that the accumulated tape 1a rises to a position
<Desc / Clms Page number 14>
the where it is released by the conveyor and rests on top of the drum 37 hence. it can be removed, as described further above, in. the. passing on a road
EMI14.1
leau 18. The drum 37 can ". be untrained from an independent lesson or else by the friction of 1;:. br.nde CCEtilllr.34 la.
The arrangement shown in FIG. 3 does not allow to accumulate a strip length as great as the arrangements in which the conveyor is longer, but it is possible to provide several devices,
EMI14.2
such. than that of FIG. 3, in the device C1 [1.Jl0re, or in adjacent heating chairs.
In all of the installations shown, long term annealing temperature application times can be achieved in a continuous annealing furnace without scratching the strip and without subjecting it to excessive tension.
EMI14.3
Of course 11 invol1tion is not liiaiûéc r.u =: embodiments described and shown which have been given as examples; one can make many modifications accessible to those skilled in the art, depending on the applications envisaged, without departing, for this, from the scope of the invention.