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La présente invention est. relative à un procédé de traitement thermique continu d'un matériau très allongé, tel que des barres, des tubes, des fers profilés, des bandes de tô- le et des objets analogues, en particulier en des aciers déli- cats, par réchauffage du produit jusqu'à la température de trempe, par une trempe ou un refroidissement brusque consécu- tif et par un revenu dans un four de revenu.
Il est connu de réchauffer rapidement des barres ou tubes par passage à travers des fours en forme de tambour montés les uns derrière les autres, de les refroidir brusque-
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ment par arrosage avec de l'eau et de les faire revenir dans d'autres fours. Ce procédé n'est toutefois pas applicable avec les aciers délicats qui à basse température n'ont qu'une faible conductibilité calorifique ou qui pour d'autres rai- sons sont sensibles aux actions brusques de la chaleur, du fait qu'en cas d'une action brusque et intense de la chaleur il se produirait des fissures dans le produit.
C'ést pourquoi les aciers de ce genre doivent être portés lentement à une température d'environ 400 à 500 , au- dessus de laquelle il est ensuite possible de porter le pro- duit rapidement à la température finale*
C'est pourquoi on prévoit, selon la présente in- vention de porter le produit à traiter tout d'abord progres- sivement à une température d'environ 400 à 5000 dans un four de réchauffage préalable à fonctionnement continu, températu- re au-dessus de laquelle une élévation accélérée de la topera- ture du produit nTest pas nuisible, puis de porter le produit soit dans une seconde zone du four, soit au contraire par un procédé rapide, à la température de trempe,
et ensuite de le refroidir rapidement'par passage horizontal et finalement de le faire revenir progressivement dans un autre four de chauf- fage.
Les fours utilisés pour le réchauffage préalable selon le procédé de la présente invention sont exécutés, de préférence, sous la forme de fours à chambres avec table à rouleaux d'entrée, transport transversal et table à rouleaux de sortie. Dans- les fours de chauffage rapide exécutés, de préférence, en forme de tambour et disposés les uns derrière les autres, on fait chauffer le produit, d'une manière en el- le-même connue, au cours de son passage à travers les premiers fours à l'aide d'une température qui est en excès, pour trans-
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mettre la chaleur au produit en un temps très courts, tandis qu'après qu'a été atteinte la température maximum,
les fours restants servent au chauffage à coeur et à l'égalisation de la température dans le produit sans faire usage d'une tem- pérature notablement en excès.
L'invention consiste en autre à procéder également au revenu du produit, au cours du processus de réchauffage préalable, jusqu'à la limite de température où le produit n'est pas sensible à la formation de fissures, et ensuite à une allure accélérée ou par un procédé rapide jusqu'à la température finale, le trajet de chauffage rapide pouvant le cas échéant être disposé de façon à être en sens inverse du trajet de chauffage rapide qui porte le produit à la tem- pérature de trempe.
On ne peut obtenir une trempe uniforme de la pièce que si l'on refroidit brusquement la pièce de façon uniforme.
Un tel traitement est toutefois difficile à réaliser avec un produit très allongé, en particulier quand il s'agit d'un pro- duit d'une section faible seulement.
Lors de l'introduction d'un produirès allongé, par exemple d'aciers en forme de barres ou de tubes, dans tou- te sa longueur dans un bain liquide, il se'produit facilement des distorsions qui ,sont indésirables pour la suite du trai- tement. Si l'on retire du four de chauffage le produit qu'il s'agit de traiter en le prenant dans le sens de la longueur, il est impossible d'éviter une différence de température en- tre les deux extrémités.
C'est pourquoi, dans la trempe des tubes qu'on ne refroidit brusquement qu'avec de l'eau, on a fait passer les tubes, qui sortent du four dans le sens de la longueur, à travers une chambre cylindrique dans laquelle on les refroidit
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brusquement, au cours de leur passage, par arrosage avec de l'eau. Une trempe de ce genre n'est toutefois pas applicable quand on utilise de l'huile comme agent de refroidissement rapide, car l'huile s'allumerait au contact du produit à trem- per qui est incandescent.
Dans ces conditions, d'après la présente inven- tion, on conduit le produit très allongé à tremper, après sa sortie du four de chauffage, à travers une chambre de refroi.- dissement brusque, qui est fermée, qui est disposée devant la sortie du four et qui n'est munie que d'une ouverture d'entrée et d'une ouverture de sortie pour le produit, . dans laquelle on l'arrose d'huile au moyen de buses, et qui est munie d'un conduit d'amenée pour un gaz protecteur exempt d'oxygène ou contenant peu d'oxygène.
De cette façon, on empêche l'accès de l'air et par conséquent un allumage de l'huile au contact de la matière incandescente. Le refroidissement brusque peut également se faire par circulation d'un liquide, opération dans laquelle on conduit le produit à traiter de façon continue et'dans le sens de la longueur à travers un.conduit plus ou moins rempli de l'agent drefroidissement et où on maintient l'agent de refroidissement constamnent en mouvement par brassage. Du fait que le produit chaud qui entre horizontalement soit baigné simultanément de toutes parts par l'agent de refroidissement, on évite une distorsion du produit très allongé.
On utilise, de préférence, comme gaz protecteur, du gaz de fumée Drove- nant des fours de chauffage, gaz qu'on aspire au moyen d'un ventilateur qui le dirige dans la chambre de refroidissement brusque.
Selon une autre caractéristique de la présente invention, en avant de la chambre de refroidissement brusque
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est montée une chambre à gaz protecteur, qui sert de dispositif d'éclusage pour le pro-duit à tremper et dans laquelle on intro-
4 duit constamment du gaz protecteur sous une pression .en excès.
Suivant la constitution et la sensibilité de la ma- tière à traiter thermiquement, on peut également procéder à un refroidissement brusque mixte avec de l'huile et de l'eau ou des agents gazeux, dans des zones disposées les unes à la suite des autres. A cet égard, il est également possible de passer de l'huile à l'eau ou à un agent gazeux par remplacement de l'un de ces agents par le suivant.
Lorsqu'on veut éviter que le dispositif de trerape ait une.trop grande longueur, et par exemple poulies matériaux en forme de barres d'une section relativement plus grande et lorsqu'on veut obtenir de grands débmts, le refroidissement brusque du produit, au cours de sa traversée, peut d'autre part s'effectuer seulement jusqu'à une température déterminée, par exemple une température de 600 C et, pour le refroidissement restant, par transport et introduction du produit dans un bain.
Quant on atteint des températures plus basses, la structure est déjà développée à un degré tel que les différences de température qui se produisent encore, le cas échéant, à l'in- térieur du produit restent sans influence sur la qualité.
Le refroidissement brusque du produit dans des zones différentes s'effectue, selon l'invention, dans un dis- positif'de refroidissement brusque qui se raccorde directement au four de trempe, et qui comprend des chambres de refroidis- sement brusque montées les unes derrière les autres et qui possèdent des buses réglables individuellement servant à faire arriver l'agent liquide ou gazeux de refroidissement brusque,
L'objet de la présente invention consiste, en ou- tre,' dans l'utilisation, attitré d'huile de trempe, d'une huile
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soluble dans l'eau, qu'on sépare ou enlève du produit dans un dispositif de lavage ou de projection d'eau monté à la suite des chambres de refroidissement brusque.
Le dispositif d'ar- rosage avec de l'eau peut alors servir en même temps de dis- positif complémentaire de trempe. On sèche ensuite par de l'air chaud le produit trempé, au cours de son transport jusqu'au four de revenu.
Il suffit de pousser le refroidissement simplement jusqu'à ce que la chaleur qui existe encore à l'intérieur du produit devienne insuffisante pour modifier la structure obtenue par la trempe, de telle sorte qu'il ne se produise qu'un sécha- ge du produit.
Les chambres de refroidissement brusque montées les unes derrière les autres sont en outre reliées, selon la pré- sente invention, par des ouvertures de passage qu'on peut fer- mer, lors du passage du produit, par des éléments élastiques qui s'adaptent, comme des'volets basculants ou des organes ana- logues.
Lors du recuit dit isotherme, on refroidit le pro- duit chaud venant du four de trempe fonctionnant en four de re- cuit, dans une chambre horizontale de traversée en forme de canal, jusqu'à une température d'environ 550 'à 650 C, avec de l'air, de la vapeur, des gaz de fumée ou d'autres gaz appro- priés, et on le transporte directement dans le four de revenu, de préférence à travers un canal isolé, en évitant que sa tem- pérature continue de s'abaisser. A travers le canal, et en vue de maintenir la température du produit, on aspire à la sortie du four de recuit du gaz de fumée, ou bien on maintient le canal chaud d'une autre manière.
Divers modes de réalisation de l'invention sont présentés schématiquement et simplement à titre d'exemples sur les dessins annexés, dans lesquels:
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La fig. 1 représente une vue en plan d'une installation con- venant à la mise en oeuvre du procédé selon l'in- venti on.
La fige 2 est une vue en coupe longitudinale d'un dispositif qui convient pour le refroidissement brusque du produit au cours de sa traversée.
La fig. 3 est une vue en coupe transversale du dispositif selon la fig. 2.
La fig. 4 représente une vue eh coupe verticale et longitudi- nale d'un autre dispositif de refroidissement brus- que pendant la traversée du produit, avec subdivi- sion en zones.
Dans l'installation représentée à la fige1, on fait avancer à travers lrorifice d'entrée 1, sur la table à rouleaux 2, d'un four 3 de réchauffage préalable exécuté sous la forme d'un four à chambres, les barres ou tubes ou autres produits très allongés, en acier délicat, auxquels il s'agit de faire subir un traitement thermique.
En même temps qu'on les réchauffe lentement jus- qu'à une température préalable d'environ 400 à 500 0, on trans' porte les barres ou tubes à l'aide d'un'dispositifde trans- port 4 ou d'une grille oblique, où ils sont placés les uns à côté des autres, dans le' sens transversal à travers le four jusqu'à une table à rouleaux 5 de sortie.
Le produit qui a subi le réchauffage préalable est transporté à travers l'orifice de sortie 6 dans plusieurs fours 7, 8, 9 de chauffage rapide, disposés les uns derrière les autres, dans lesquéls on le porte par le procédé de chauf fage rapide à la température de trempe. Le transport du pro- duit s'effectue par des galets d'entraînement 10 disposés devant l'entrée dans le premier four 7 et entre les fours 7 8 et 9 ainsi qu'après le dernier four9, ces galets d'entraî-
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nement provoquant, dans le cas où la matière est ronde, une rotation simultanée des barres ou tubes autour de leur axe.
Dans les premiers fours 7 de chauffage rapide exécutés le plus souvent en forme detambour, on fait chauf- fer le produit à l'aide d'une température en excès, en vue d'obtenir un réchauffage rapide. Dans les derniers fours 9 de chauffage rapide, il ne se produit alors plus qu'une éga- lisation de la température. Le réglage de latsmpérature exac- te de trempe s'effectue de la manière usuelle à l'aide d'ap- pareils électriques de réglage au moyen desquels on règle l'apport de chaleur aux fours.
Après la sortie du dernier four 9 de chauffage rapide, le produit parvient directement dans un dispositif de refroidissement brusque que le produit traverse, ce dis- positif se composant, dans le cas de la trempe à l'eau, et d'une manière connue, d'un grand nombre de buses de projec- tion qui sont disposées, sur une longueur correspondante, en anneau autour du produit qui passe à travers le dispositif,
Dans les figs 2 et 3 est représenté schématique- ment à une échelle plus grande le dispositif de refroidisse- ment rapide avec de l'huile.
Ce dispositif de refroidissement brusque se com- pose e ssentiellement d'un boîtier tubulaire 11. En avant du boîtier 11 se trouve montée une chambre 14 à gaz de protec- tion qui est munie d'un conduit d'arrivée 18 pour le gaz de protection, d'un orifice d'entrée 15 et d'un orifice de sor- ne tie 16. Les orifices 15 et 16/sont que légèrement supérieure aux dimensions du produit qu'il s'agit de faire passer à tra- vers ces ouvertures. La chambre 11 de refroidissement brusque présente un orifice de sortie 19 exécuté de la même manière.
Des deux côtés et le cas échéant aussi à l'intérieur de la
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chambre 11 de refroidissement brusque, le produit repose/sur des galets 2, de sorte qu'il bénéficie d'un bon guidage évitant une distorsion.
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Dans la chambre 11 de refrcidissement. 1irusque,. on projette sur le produit à l'aide de buses 13 de l'huile, ou bien on l'arrose d'une huile qu'on fait arriver par une con- duite 21 dans une chambre annulaire 24 à laquelle des tubes 22 sont reliés par des orifices 25. Il est également possible sans difficulté de disposer à la place des tubes individuels 22 une chambre en forme de double manteau sur laquelle sont raccordées les buses 13.
L'huile de trempe projetée sur le produit est en- levée par une conduite 23 raccordée au fond, et est refoulée, après avoir passé à travers un dispositif de refroidissement qui n'est pas représenté et des filtres, au moyen d'une pompa 20 dans la conduite d'arrivée 21.
Le gaz de protection introduit dans la chambre 14 parvient en partie à l'air libre par l'ouverture 15, et par l'ouverture 16 dans la chambre 11 de refroidissement brusqua, à la sortie de laquelle il parvient par l'orifice de sortie 19 à l'air libre, de sorte qu'on, empêche l'accès de l'air.
Comme gaz de protection, on utilise de préféren .ce le gaz d'échappement du four de chauffage 3, dans la me- . sure où il s'agit d'un gaz d'échappement ne contenant prati- quement aucun oxygène, et on le ramène au moyen d'un venti- lateur d'aspiration, par la conduite 18, dans le dispositif 11 de refroidissement brusque. Mais on peut aussi utiliser n'importe quel autre gaz protecteur exempt d'oxygène ou pauvre en oxygène.
Lors du refroidissement brusque avec de l'eau, on peut diriger le produit directement vers le four de revenu 26 le - après séchage dans courant d'air chaud. Lors du refroidisse..,
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ment brusque avec de l'huile, selon l'exemple d'exécution, on a monté à la suite du dispositif 11, 14 de refroidisse- - - ment brusque un déshuileur 27 qui se compose d'un disposi- tif de pulvérisation pour le liquide de lavage en vue d'en- lever l'huile résiduelle, et d'un dispositif consécutif de pulvérisation pour de l'eau très chaude en vue d'enlever le liquide de lavage.
A la sortie du déshuileur 27, le produit par- vient sur une table à rouleaux 28 qui le transporte dans le sens transversal dans le four de revenu 26 exécuté sous la forme d'un four à chambres, en passant par l'intermédiaire d'un dispositif de transport 29 ou d'une grille oblique cor- respondante. Pendant l'introduction du produit depuis la ta- ble à rouleaux 28 et par l'intermédiaire du dispositif de transport 29 dans le four de revenu 36, on fait sécher le produit à l'aide d'un courant d'air chaud. Après le revenu du produit dans le four 26, dans lequel il est porté pro- gressivement à une température d'environ 500 C ou davantage, le produit parvient à un emplacement 30 de prélèvement.
Lorsque le produit doit être traité, pour le revenu, à une température sensiblement supérieure à 500 C environ, il peut être avantageux de disposer à la place de l'emplacement 30 de prélèvement une table à rouleaux qui correspond à la table à rouleaux 28, et par laquelle le. produit est alors transporté dans des fours de réchauffage rapide qui ne sont pas représentés, qui correspondent aux iours de réchauffage rapide 7, 8, 9 et dans lesquels il est de nouveau porté rapidetnt à la température nécessaire de revenu, cependant qu'il passe au travers de ce four d'une manière continue.
Le dispositif de refroidissement brusque repré-
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sente dans la fig. 4 se compose de trois chambres 35 de re- froidissement brusque reliées les unes aux autres, à travers lesquelles on fait passer le produit qui repose sur des rou- leaux 34. Les chambres 35 de refroidissement brusque présen- tent à leurs extrémités des orifices 36 d'entrée et de sor- tie qui peuvent être fermés par exemple par des volets bascu- lants 37 chargés par des poids et qui s'adaptent à la forme du produit. Chaque chambre 35 de refroidissement brusque est munie d'une série de buses 38 supérieures et inférieures pour l'agent de refroidissement, ces buses étant reliées les unes aux autres par des conduites de communication 39.
Sur les con- duites 39 de communication est branchée une conduite commune
40 d'alimentation.
L'agent de refroidissement est amené sous une pres- sion élevée telle qu'il traverse la vapeur qui prend naissance.
Du fait 'qu'on fait arriver le liquide contre le produit par tous les côtés, on évite, grâce au refroidissement régulier, une distorsion.
Les buses 38 présentent des orifices orientés obli- quement par rapport à la direction suivant laquelle le produit traverse le dispositif. Les vapeurs qui prennent naissance sont évacuées par une cheminée d'évacuation 41. Le liquide de re- froidissement qui s'accumule est dirigé par un écoulement 42 vers un réservoir collecteur qui n'est pas représenté et à partir duquel il est renvoyé dans la conduite 40¯'au moyen d'une pompe après filtration et refroidissement jusqu'à la tempéra- ture du début.
Dans les trois chambres 35 de refroidissement brusque représentées dans l'exemple d'exécution, on peut re- froidir bousquement suivant les conditions demandées le produit qui traverse les chambres. C'est ainsi par exemple que, dans la
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première chambre de refroidissement brusque, on peut pro- céder à un refroidissement rapide et intense au moyen d'eau et cela jusqu'à un degré déterminé, tandis que dans la se- conde chambre qui y fait suite a lieu éventuellement un nouveau refroidissement, avec de l'huile, par exemple avec une huile soluble dans l'eau, cependant que dans la der- nière chambre de refroidisse ent brusque on enlève cette huile par lavage.
Mais il est également possible, dans les différents étapes, de ne procéder au refroidissement qu'a- vec de l'eau ou seulement avec de l'huile ou avec un agent gazeux ou sous tonne de vapeur ou avec un mélange d'agents de refroidissement et cela dans un ordre de succession éche- lonnà, suivant que le demandent les conditions.
On peut également refroidir brusquement de cette manière avec un dispositif de pulvérisation exécuté d'une façon correspondante d'autres pièces comme par exemple des pièces estampées, auquel cas on suspend les pièces à un transporteur suspendu, ou bien on les pose sur un autre dispositif de transport.
On peut alors assurer la répartition des buses de façon que dans le cas de pièces présentant une matière d'une épaisseur inégale comme par exemple, des bielles, on dirige sur la partie plus épaisse une plus grande quantité d'agent de refroidissement que sur la partie plus légère.
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The present invention is. relating to a process for the continuous heat treatment of a very elongated material, such as bars, tubes, profiled irons, sheet metal strips and the like, in particular of delicate steels, by heating the material. produced up to quenching temperature, by subsequent quenching or abrupt cooling and by tempering in a tempering furnace.
It is known to quickly heat bars or tubes by passing through drum-shaped ovens mounted one behind the other, to cool them abruptly.
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ment by sprinkling with water and sautéing them in other ovens. However, this process is not applicable with delicate steels which at low temperature have only a low heat conductivity or which for other reasons are sensitive to sudden actions of heat, since in the event of 'a sudden and intense action of the heat will produce cracks in the product.
This is why steels of this kind must be heated slowly to a temperature of around 400 to 500, above which it is then possible to bring the product rapidly to the final temperature *
This is why provision is made, according to the present invention, to bring the product to be treated first gradually to a temperature of about 400 to 5000 in a preheating furnace with continuous operation, temperature at the same time. above which an accelerated rise in the topera- ture of the product is not harmful, then to bring the product either to a second zone of the furnace, or on the contrary by a rapid process, to the quenching temperature,
and then to cool it rapidly by horizontal passage and finally to gradually return it to another heating oven.
The ovens used for preheating according to the process of the present invention are preferably executed in the form of chamber ovens with infeed roller table, transverse transport and outfeed roller table. In rapid heating ovens preferably executed in the shape of a drum and arranged one behind the other, the product is heated, in a manner known per se, during its passage through the tubes. first ovens using a temperature which is in excess, to trans-
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heat the product in a very short time, while after reaching the maximum temperature,
the remaining ovens serve for core heating and temperature equalization in the product without making use of significantly excess temperature.
The invention further consists in also tempering the product, during the preheating process, up to the temperature limit where the product is not sensitive to the formation of cracks, and then at an accelerated rate or by a rapid process up to the final temperature, the rapid heating path possibly being arranged so as to be in the opposite direction to the rapid heating path which brings the product to the quenching temperature.
Uniform quenching of the part can only be obtained if the part is suddenly cooled uniformly.
Such a treatment is, however, difficult to achieve with a very elongated product, in particular when it is a product of only a small section.
When introducing an elongated product, for example steels in the form of bars or tubes, throughout its length into a liquid bath, distortions readily occur which are undesirable for subsequent processing. treatment. If the product to be treated is removed from the heating furnace by taking it lengthwise, it is impossible to avoid a temperature difference between the two ends.
This is why, in the quenching of the tubes which are cooled suddenly only with water, the tubes, which come out of the furnace in the lengthwise direction, were passed through a cylindrical chamber in which cools them
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abruptly, during their passage, by sprinkling with water. Such quenching is not, however, applicable when oil is used as a rapid coolant, as the oil will ignite on contact with the glowing quencher.
Under these conditions, according to the present invention, the very elongated product is led to quench, after leaving the heating furnace, through a sudden cooling chamber, which is closed, which is arranged in front of the heating furnace. outlet from the oven and which is provided with only one inlet opening and one outlet opening for the product,. in which it is sprayed with oil by means of nozzles, and which is provided with a supply duct for a protective gas free of oxygen or containing little oxygen.
In this way, the access of air and consequently ignition of the oil in contact with the incandescent material is prevented. Abrupt cooling can also be done by circulating a liquid, an operation in which the product to be treated is driven continuously and lengthwise through a conduit more or less filled with the cooling agent and where the cooling agent is kept in constant motion by stirring. Due to the fact that the hot product which enters horizontally is bathed simultaneously on all sides by the cooling agent, distortion of the very elongated product is avoided.
The protective gas is preferably used flue gas flowing from heating ovens, which gas is sucked in by means of a fan which directs it into the sudden cooling chamber.
According to another characteristic of the present invention, in front of the sudden cooling chamber
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a protective gas chamber is fitted, which serves as a locking device for the product to be quenched and into which one introduces
4 constantly releases protective gas under excess pressure.
Depending on the constitution and the sensitivity of the material to be heat treated, it is also possible to carry out a mixed abrupt cooling with oil and water or gaseous agents, in zones arranged one after the other. . In this regard, it is also possible to switch from oil to water or to a gaseous agent by replacing one of these agents with the next.
When we want to prevent the trerape device from having too great a length, and for example pulleys in the form of bars of a relatively larger section and when we want to obtain large flows, the sudden cooling of the product, at during its passage, can on the other hand be carried out only up to a determined temperature, for example a temperature of 600 ° C. and, for the remaining cooling, by transporting and introducing the product into a bath.
When lower temperatures are reached, the structure is already developed to such a degree that the temperature differences which still occur, if any, inside the product have no influence on the quality.
The sudden cooling of the product in different zones is carried out, according to the invention, in a sudden cooling device which is connected directly to the quenching furnace, and which comprises sudden cooling chambers mounted one behind. the others and which have individually adjustable nozzles serving to bring in the liquid or gaseous agent for sudden cooling,
The object of the present invention consists, moreover, in the use, designated of quenching oil, of an oil.
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soluble in water, which is separated or removed from the product in a washing or water projection device mounted after the sudden cooling chambers.
The device for sprinkling with water can then serve at the same time as an additional quenching device. The quenched product is then dried with hot air during its transport to the tempering oven.
It suffices to push the cooling simply until the heat which still exists inside the product becomes insufficient to modify the structure obtained by the quenching, so that only drying of the product takes place. product.
The sudden cooling chambers mounted one behind the other are furthermore connected, according to the present invention, by passage openings which can be closed, during the passage of the product, by elastic elements which adapt to each other. , such as tilting shutters or the like.
During the so-called isothermal annealing, the hot product coming from the quenching furnace operating as an annealing furnace is cooled in a horizontal passage chamber in the form of a channel, to a temperature of about 550 ° to 650 ° C. , with air, steam, flue gas or other suitable gases, and transported directly to the tempering furnace, preferably through an insulated channel, keeping its temperature continues to sag. Flue gas is sucked from the exit of the annealing furnace through the channel, and in order to maintain the temperature of the product, or the hot channel is maintained in another way.
Various embodiments of the invention are shown schematically and simply by way of example in the accompanying drawings, in which:
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Fig. 1 represents a plan view of an installation suitable for carrying out the method according to the invention.
Fig 2 is a longitudinal sectional view of a device which is suitable for the sudden cooling of the product during its passage.
Fig. 3 is a cross-sectional view of the device according to FIG. 2.
Fig. 4 represents a view in vertical and longitudinal section of another sudden cooling device during the passage of the product, with subdivision into zones.
In the installation shown in fig 1, it advances through the inlet port 1, on the roller table 2, of a preheating furnace 3 executed in the form of a chamber furnace, the bars or tubes or other very elongated products, in delicate steel, to which it is a question of subjecting a heat treatment.
At the same time as they are slowly reheated to a preliminary temperature of about 400 to 500 ° C., the bars or tubes are transported by means of a transport device 4 or of a oblique grid, where they are placed next to each other, crosswise through the furnace to an exit roller table.
The product which has undergone the preheating is transported through the outlet 6 into several rapid heating ovens 7, 8, 9, arranged one behind the other, in which it is carried by the rapid heating process to the quenching temperature. The product is transported by drive rollers 10 arranged in front of the entrance to the first oven 7 and between the ovens 7 8 and 9 as well as after the last oven9, these drive rollers.
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Eventually causing, in the case where the material is round, a simultaneous rotation of the bars or tubes around their axis.
In the first rapid heating furnaces 7, which are most often executed in the form of a drum, the product is heated with the aid of an excess temperature in order to obtain rapid reheating. In the last rapid heating furnaces 9, then only an equalization of the temperature takes place. The exact quenching temperature is controlled in the usual way by means of electric control devices, by means of which the heat input to the furnaces is regulated.
After leaving the last rapid heating furnace 9, the product passes directly into a sudden cooling device which the product passes through, this device consisting, in the case of water quenching, and in a known manner , a large number of projection nozzles which are arranged, over a corresponding length, in a ring around the product which passes through the device,
In figs 2 and 3 is shown schematically on a larger scale the device for rapid cooling with oil.
This sudden cooling device essentially consists of a tubular casing 11. In front of the casing 11 there is mounted a protective gas chamber 14 which is provided with an inlet pipe 18 for the gas from. protection, an inlet orifice 15 and an outlet orifice 16. The orifices 15 and 16 / are only slightly larger than the dimensions of the product to be passed through them. openings. The sudden cooling chamber 11 has an outlet port 19 made in the same way.
On both sides and if necessary also inside the
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abrupt cooling chamber 11, the product rests / on rollers 2, so that it benefits from good guidance avoiding distortion.
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In the cooling chamber 11. 1 virusque ,. oil is sprayed onto the product by means of nozzles 13, or else it is sprayed with oil which is brought through a pipe 21 into an annular chamber 24 to which tubes 22 are connected via orifices 25. It is also possible without difficulty to have, instead of the individual tubes 22, a chamber in the form of a double mantle to which the nozzles 13 are connected.
The quench oil sprayed onto the product is removed by a pipe 23 connected to the bottom, and is discharged, after having passed through a cooling device which is not shown and filters, by means of a pump. 20 in the incoming line 21.
The shielding gas introduced into the chamber 14 partly reaches the open air through the opening 15, and through the opening 16 into the abrupt cooling chamber 11, at the outlet of which it reaches through the outlet orifice 19 to the open air, so that the access of air is prevented.
As shielding gas, the exhaust gas from the heating furnace 3 is preferably used in the me-. where it is an exhaust gas containing practically no oxygen, and it is returned by means of a suction fan, through line 18, to the sudden cooling device 11. However, it is also possible to use any other protective gas free of oxygen or poor in oxygen.
Upon sudden cooling with water, the product can be directed directly to the tempering oven 26 after drying in a stream of hot air. When cooling ..,
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abruptly with oil, according to the exemplary embodiment, following the abrupt cooling device 11, 14 was mounted an oil separator 27 which consists of a spray device for the washing liquid to remove residual oil, and a subsequent spray device for very hot water to remove washing liquid.
On leaving the oil separator 27, the product arrives on a roller table 28 which transports it in the transverse direction into the tempering furnace 26 executed in the form of a chamber furnace, passing through the intermediary of a transport device 29 or a corresponding oblique grid. During the introduction of the product from the roller table 28 and through the transport device 29 into the tempering oven 36, the product is dried by means of a stream of hot air. After the product has tempered in the oven 26, where it is gradually brought to a temperature of about 500 ° C or higher, the product reaches a sampling location.
When the product has to be treated, for tempering, at a temperature substantially greater than approximately 500 ° C., it may be advantageous to have instead of the sampling location 30 a roller table which corresponds to the roller table 28, and by which the. product is then transported to rapid reheating furnaces which are not shown, which correspond to rapid reheating days 7, 8, 9 and in which it is again rapidly brought to the necessary tempering temperature, while it passes to through this oven in a continuous manner.
The sudden cooling device represented
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feel in fig. 4 consists of three snap-cooling chambers 35 connected to one another, through which the product is passed which rests on rollers 34. The snap-cooling chambers 35 have orifices 36 at their ends. entry and exit which can be closed, for example, by tilting shutters 37 loaded by weights and which adapt to the shape of the product. Each sudden cooling chamber 35 is provided with a series of upper and lower nozzles 38 for the cooling medium, these nozzles being connected to each other by communication pipes 39.
A common line is connected to the communication conduits 39
40 power supply.
The coolant is brought under a high pressure such that it passes through the vapor which arises.
Due to the fact that the liquid is directed against the product from all sides, a distortion is avoided by means of regular cooling.
The nozzles 38 have orifices oriented obliquely with respect to the direction in which the product passes through the device. The vapors which originate are discharged through a discharge chimney 41. The cooling liquid which accumulates is directed by a flow 42 towards a collecting tank which is not shown and from which it is returned to the chamber. pipe 40¯ 'by means of a pump after filtration and cooling to the start temperature.
In the three sudden cooling chambers shown in the exemplary embodiment, the product which passes through the chambers can be suddenly cooled to the required conditions. Thus, for example, in the
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first sudden cooling chamber, it is possible to proceed to a rapid and intense cooling by means of water and this up to a determined degree, while in the second chamber which follows it may take place a further cooling, with oil, for example with a water soluble oil, while in the last sudden cooling chamber this oil is washed off.
But it is also possible, in the various stages, to proceed to the cooling only with water or only with oil or with a gaseous agent or under a ton of steam or with a mixture of cooling agents. cooling and that in an order of sequential succession, according to the conditions demanded.
It is also possible to abruptly cool in this way with a correspondingly executed spraying device other parts such as for example stamped parts, in which case the parts are suspended from a suspended conveyor, or they are placed on another device. transport.
It is then possible to ensure the distribution of the nozzles so that in the case of parts having a material of unequal thickness such as for example connecting rods, a larger quantity of cooling agent is directed onto the thicker part than on the lighter part.