BE629266A - - Google Patents

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BE629266A
BE629266A BE629266DA BE629266A BE 629266 A BE629266 A BE 629266A BE 629266D A BE629266D A BE 629266DA BE 629266 A BE629266 A BE 629266A
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Belgium
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bath
liquid
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preheating
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Publication of BE629266A publication Critical patent/BE629266A/fr

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Classifications

    • 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
    • C21D1/00General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/34Methods of heating
    • C21D1/44Methods of heating in heat-treatment baths
    • C21D1/48Metal baths

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)

Description

       

   <Desc/Clms Page number 1> 
 



    Perfectionnements   au traitement thermique de matériaux métalliques   allongent   
La présente invention concerne le traitement   thermique   de matériaux métalliques allonges et plus particulièrement la trem-' pe de figea ou   fils   de fer, 
Les dispositifs netuels de trompe ont des   caractéristique      indésirables,   en ce qu'ils sont de grandes   dimensions   et occupent une grande surface d'implantation,

   avec un rendement   relativement j   bas par élément ou brin traita et qu'ils Dont   thermiquement     ineffi-     Onces*   
Un objet de la présente   invention   est de réduire ces ca- ractéristique par l'emploi d'échangeurs de chaleur utilisant un agent de   transmission   de chaleur liquide. 

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 EMI2.1 
 



  'Un autre inconvénient de dispositifs de trompe existante est que les tiges d'un calibre comparativement élevé, de l'ordre 
 EMI2.2 
 de 12e7 mm de dia,,iétre ou plus, ayant facultativement do la rdais. tance et une faculté d'étirage éventuelle, ne peuvent être produi- tes facilement et économiquement, et cela est particulièrement e4- 
 EMI2.3 
 rieux dans le cas de matériaux en acier à forte teneur on carbone.

   On a constata que cet inconvénient provient des vitesses 
 EMI2.4 
 relativement lentes de trempe à partir de la température d'aust4ni' tisation dans les ateliers habituels et un autre objet de la pré  sente invention est de réduire cette dernière difficulté par 1$ -' ploi d'un agent liquide comme echangeur de chaleur pour une telle tre po, et d*un eolianpour o l'agent liquide circule oontre-cou* rrtnt ele 1 tir*, ce qui permet d'obtenir une trempa rapide# facile- ment ra;.ah1 e, ConformA.lient à la présente invention, dans l'un de son aspects, on réalise un appareil pour la trempe de matériaux ta.l3. ques allongés comprenant des moyens de chauffer ces matériaux à une température où ils soient :c::wsbler.:

  ent ataatcnitiqua* et un bain liquide pour ensuite y tremper rapidement les matériaux auotdnitî- quott ce bain étant disposé pour la circulation de liquide à contre-* courante relativenont au courant des matériaux travers lui. 
 EMI2.5 
 



  Dans le cas d'opérations sur éléments en brins multiples, 
 EMI2.6 
 on préfère que le bain de trempe comporte un contre-courant à* agent t' liquide sensiblement individuel pour chaque 41-4ment,, 
 EMI2.7 
 Bien que toute forme appropriée de chauffage à la tempe- 
 EMI2.8 
 rature àriuatnitisat.on puisse titre employé* en conformité avec 
 EMI2.9 
 
 EMI2.10 
 la présente invention, un tour à lit fluidiae offre des avantagea 
 EMI2.11 
 
 EMI2.12 
 particuliers dans ce but et le  farcies d'un tel tour à reolrculationi 
 EMI2.13 
 pont préférées  
 EMI2.14 
 De plus, il est possible d'employer des moyens de pree ;;

   chauffage précédant le four d'austenitisationt lesquels moyens de 
 EMI2.15 
 préchauffage peuvent pratiquement prendre la forme d'un autre bain 
 EMI2.16 
 liquide raccordé en "boucle" avie le in de trempe pour le fonction 

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 nement à contre-courant dee   matériaux,   ce qui augmente l'efficacité   thermique,   
Pour que la présente invention soit clairement comprise sous ses divers aspects et formes, on la décrira maintenant plus en détail au moyen d'un exemple, avec référence au dessin ci-joint,   OU!   
La. figure 1 montre sous une forme schématique un mode de réalisation de l'appareil de trempe de tiges conforme à la présente invention; 
La figure 2 montre une modification de l'appareil de la figure 1;

   
La figure 3 montre plus on détail une partie de l'appa-   reil   de la figure 1;     
La figure   4   montre une forme de bain de trempe convenable pour un appareil de trempe pour élément ou brins multiples conforme à la présente invention. 



   L'appareil de la figure 1 comprend une   succession,   dans le sens du déplacement de la tige, d'un premier bain   11   de pré-   chauffage   par métal liquide, d'un second bain 12 de préchauffée par métal liquide, d'un lit fluidiséà   hauto   température 13, d'un premier bain 14 de trempe par métal liquide, d'un second bain 15 de trempe par métal liquide.

   La tige   d'acier  haute teneur en carbo- ne est d'abord chauffée à une température de 200 C, durant le passa- ge   à   travers le bain   Il*   puis encore chauffée à une température de l'ordre de 500    à   700 C ou aux environs dans le bain 12, puis chauffée de telle manière que la matière de la tige devienne sensi- blement austénitique, dans l'ordre de grandeur de température de 
800 à 1100 C, par passage à travers le lit   fluidisé   13.

   La tige est ensuite rapidement trempée par le bain   14     à   une température in-   férieure   à la température critique la plus basse et supérieure à la température de départ martensitique cette température étant dans l'ordre de 4000 à   600"C,   et olle est maintenue à une telle température par passage à travers ce bain, pendant une période d'environ 8 secondes, la tige étant finalement trempée à partir 

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 de cette   domine     température   dans le bain 15,

        
Un métal liquide convenable pour   l'usage   dans les   bains   12 et 14 est le plomba et ce plomb est rais en circulation entre ces   cieux   bains au moyen des tuyaux de raccordement 16 entre leurs 
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 extrémités et d'une pompe électromagnétique ou mécanique IV, 00=0 il est   indique.   De plus, la circulation du plomb est telle que le courant de plomb dans les bains est à contre-sens du   déplacement   
 EMI4.2 
 de la tige, eorrsne l'indiquent les flèches  Pnr bain disposition$ la   tige   à haute température   pénétrant   dans le bain 14 est trempé* par transmission de chaleur au plomb, de sorte que .le plomb est 
 EMI4.3 
 chauffé.

   Le plomb chauffé passe alors dans le bain 12 pour préchaulli fer la tige qui arrive avant ou' elle pénètre dans le lit fluidise bzz, de sorte que le plomb est refroidi et on le renvoie à l'extre- mité de sortie de la tige du bain   14   pour tremper la   tige   quittant 
 EMI4.4 
 le lit fluldisé 13. 



   Un cycle tel que celui-qui vient   d'être   décrit a une grande efficacité   thermique   et à part la   liquéfaction   initiale du 
 EMI4.5 
 plOMb ce cycle s'alimente de lui-même thermiquement en vertu de l'apport de chaleur de la tige quittant le lit fluldisé 13.

   Les gradients de   température   dans les bains 12 et   14   dépendent de la vitesse de   ponpage   et celui-ci peut facilement être   réglé   pour obtenir les gradients que   l'on   souhaite et ainsi une température      
 EMI4.6 
 initiale de trempe nécessaire dans le bain 14* ? On a constata que la consommation d'énergie du lit tlt%lidi-1,' se diiniiiue quand diminue la vitesse de pompage, car Il w- résulte que la température du plomb passant du bain joz, au bain 12 augmente.

   ' C'aat.--d3re que plus de chaleur est transmise de la tige au plomb dans le bain   14   avec une vitesse de pompage plue lente et qu'en conséquence la tige est   préchauffée à   une température plus élevée dans le bain   12.     Néanmoins,   cela doit être mis en balance avec le   désir     d'une   trempe initiale rapide de la tige à partir de la   tempe-        
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 rature d'austénltlsation dans le bain 14, la vitesse de trempe et   l'amplitude   de celle-ci augmentant avec la   vitesse-de   circulation 
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 du p.cmï.

   En pratique, un état permanent optimum peut être trouvé' 

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 oh la eonsointtfttlon d'énergie soit considérablement améliorée par rapport à lfappareillage habituel et avec la mène durée de trompe,   suffisamment   rapide pour produire les propriétés métallurgiques que 
 EMI5.2 
 l'on désire, à tout le moins au même degré" que dans l'appareillage ! usuel.

   Dans le cas de notariaux de grec calibre les propriétés dé- sirables peuvent être obtenues h un derré beaucoup plus  levé avec beaucoup moins de besoins énergétiques qu'auparavant  Dans le cas d'un bain de préchAuffage initial et d'un bain de trerapt,. finftlt 11 et 15, un métal liquide convenable est l'alliage plomb-/bismuth et on préfère employer lyeutentique   plomb/bismuth*   Le plomb ne convient pas pour ces bains à cause de son point de fusion plus   élevé   par rapport aux températures   exigées '   pour ces bains. 
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  Les bains 11 et 15 à leur tour sont raccordes par des tuyaux 18, associés à une pompe électromagnétique ou mécanique 19   d'une     Manière   semblable aux bains   12   et 14, afin de réaliser un contre-courant produisant un cycle thermique de   efficacité   et 
 EMI5.4 
 exigeant peu ou point d'apport de chaleur au cours du i-oetlonnercnt permanent outre celle qui est fournie par la tige qui quitte '" bain .t,.. D'autres formes de préchauffage Initial et de tretspe fina- le peuvent µtre employées également bien, quoique la forme ci-dessus dyéntianeexir de chnleiir à n*5tal liquida Boit préférée. 



  On a aussi   constata   que la   trarsnission   de chaleur à la 
 EMI5.5 
 tige et à partir de la tige ou (lu fil, lors de la trempe, est conni dérable,..ient entravée par les battitureo et, conformeront à une ca- ractéristique préférée de la présente invention, la tige en est débarrassée imm''diateHont avant d'entrer dans l'appareillage. 



  Egalement, conuao mesura pour maintenir la tige propre et le m'ta.1 liquide sarn.trloâr,nt d(ibarrangé (1  scories, on maintient   une   atmosphère protectrice   noua   la hotte 20 et, pour cette   raison,   la tige est disposée de   façon a   pénétrer dans l'appareillage de la figure 1 et à le quitter par des joints de métal liquide 21, étan- 
 EMI5.6 
 cthea aux gaz. 

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  Dana une forme modifiée de   l'appareil   de la figure   1, -on   
 EMI6.1 
 peut employer une zone a6parG 2.ie maintien, intermédiaire entre les bains 14 et 153 comme le montre la figure 2. 



  Cette zone de maintien peut être de toute forât convena-9 ble pour   Maintenir   la tige à une   température   appropriée,. le temps voulu, et obtenir la   formation     d'aine   fine perlite; elle peut être   constitués   par une boucle ou une autre voie de passage par une zone' 
 EMI6.2 
 à température régifle, ou on peut employer un métal liquide nous forme de bain   réglé     individuellement   au point de vue de la   tempéra-*   ture. Une telle zone de   maintien     séparée   aéra préférable en tous cas si   l'on   ne peut obtenir de   gradient   de température   autrement .

    ,   favorable   dans   le bain   14     qu'eu   prix de la parte de la température 
 EMI6.3 
 convenable a maintenir dans oo bain pour y obtenir la formation do fine perlite. , 
La figure 3 montre plus en détail une   formo     proférée   de 
 EMI6.4 
 lit fluidîad pour le dispositif de la figure 1. Ce lit fluidisé est du type à recirculation ayant un ventilateur z3 pour la roo3.xaui.a tion deiine atmosphère fluidisante inerte au-dessous d'une plaque de distribution céramique perforée, 24.

   Les parois de ce lit fluidi- sé sont établies en briques réfractaires résistant à haute tempéra-* ture de l'ordre de 1100 C, pour chauffer la tige à une température d'austénisation de 1.OQQ C, par exemple* \.jj La section diargio de la structura au-dessus du niveau du lit est   employée   pour réduire la   vitesse   de sortie du gaz de   fluidisation   et réduire ainsi le nombre de particules   (suspendue*   
 EMI6.5 
 dans le gax qui risquent d'fttre emportées vers le ventilateur, de la plaque de distribution. 



   Dans le   fonctionnement   des   dispositif    des   exemple    ci- 
 EMI6.6 
 deautine la tige quitta l'appareil à une température d* l'ordre de 2500C à 3On6C et on pourra préférer, conformaient 4 une autre oa  j1 ractéristique de la présente invention, eaployer cette chalour pour revêtir de borax et dessécher par elle-mrme la tige avant sa mise finale en   bobine.

   ,   

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Comme on   l'a   noté   ci-dessus,   dans le cas du fonctionne- ment à élément ou brins   multiples,   on préfère que le bain de trem- pe comporte sesiblement   pour   chaque   élément   un   contra-courant   de l'agent métallique liquide et cela peut se réaliser par   l'emploi   de chicanes appropriées dans le bain de trempe, afin d'obtenir des courants de   l'agent   liquide à lignes fuyantes, selon des voies de passade individuelles. La figure 4 montre un exemple de pareil dispositif et comprend une coupe longitudinale (a) et une vue en plan   (b) .   



   La coupe de la figure   4   (a) montre la tige métallique où le fil métallique   30   émergeant d'un four 31, passe sur des ga- lets 32, par un bain de trempe 33 qui   contient   du plomb liquide   34   et au-dessus duquel on   maintient   normalement une atmosphère proteo- trice par des moyens non indiquas, bien que cela puisse ne pas être essentiel. Une pompe   électromagnétique   ou mécanique 35, associée à la tuyauterie 36 et aux tuyères 37, fait circuler le plomb liquide contre-courant du mouvement de la tire, comme l'indiquent les flèches. La pompe 35 et le tuyau 36 peuvent être à   1* intérieur   du bain, comme il est indiqua ou extérieurs au bain. 



   Pour le fonctionnement   à   éléments ou brins multiples, on insère des plaques do chicane 38 séparant des voies pour les élé- mente individuels, comme l'illustre plus clairement la vue en plan (b),avec une tuyère 37   pénétrant   dans   chaque   voie individuelle      ainsi formée. 



   Des moyens de refroidissement additionnels, montrés sous forme   d'un   tube 39, par lequel passe tout fluide, réfrigérant con-   venable,   peuvent être employas et permettent de réaliser et de   nain-   tenir la température que l'on désire en ce point du bain. Ou encore, additionnellement, un tube de refroidissement peut être employé, avec le fluide qui le traverse, traversant aussi les moyens de pré- chauffage quand de tels moyens sont employés, comme dans le cas de la figure 1 par exemple. 



   Les avantages de la présente invention, qui sont particu- lièrement évidents dans le cas de tiges ou fil d'acier à haute 

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 teneur en carbone sont les suivants: 
 EMI8.1 
 On relise une économie d'0nergif# oon:Jit1r8bl. ainsi qu'une grande économie d'oncombrcnont zip comparaison des installa- tions de trcpe existantes} par exemple, une installation h 8 brins ou é10r1ents confori2e à la présente invention, pour le traite* ment de t1es de 5,556 Irzr.t au débit d'une tonne/heure peut avoir une longueur totale de 21-30 mitres et une consommation d'enorgif de 100-130 ktïe, CO]11pr4e à 5.-67 nôtres et 180-220 kWh pour une installation équivalente. 



   Les matériaux traitas auront en même temps au moins des propriétés équivalentes à celles de ceux qui sont produits par les 
 EMI8.2 
 installations existantes, L'e:nplo1 don lit fluidifié pour leausté- ni tho.tion peinât une croissance dU1'a1n suffisante pour réaliser un calibre de grain désirable et l'emploi d'dchane do chaleur par bain de îaétal liquide pour la trempe rapide permet la formation de fine perlite non résoluble, par maintien subséquent à la   tempé-   rature de transformation. Ainsi.. le traitement conforme à la   prd.   sente invention donne naissance à une matrice de très fine perlite 
 EMI8.3 
 ayant un calibre de grain rf flable et à une quantité sensiblement minimum de ferrite libre. 



  Bien que le chauffage à la température d'austénitisat1on par un bain fluldlsé ne soit pas aussi rapide que certaines autres méthodes de chauffage, il produit un chauffage trbs uniforme,   de   
 EMI8.4 
 sorte que le traitement de brins multiples est facilement réalisa",,   ble   et qu'en fait on le préfère, pour compenser la vitesse un peu plus lente du chauffage. 



   Enfin, des propriétés métallurgiques considérablement   amé.   
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 liorées peuvent être obtenues grâce à l'emploi de la présente in  vention dans la cas de matériaux de gros calibre, comparées aux propriétés que l'on peut actuellement obtenir, en même temps que 
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 l'on réalise des économies d'énergie et djrzaarnbxaraalt....,.



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    Improvements in the heat treatment of metallic materials lengthen
The present invention relates to the heat treatment of elongated metallic materials and more particularly the trem- 'pe of figea or iron wires,
The netual proboscis devices have undesirable characteristics, in that they are large in size and occupy a large implantation area,

   with a relatively low yield per element or strand treated and which is thermally ineffective.
It is an object of the present invention to reduce these characteristics by the use of heat exchangers using a liquid heat transfer medium.

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  Another disadvantage of existing proboscis devices is that the rods of a comparatively high caliber, of the order
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 of 12-7 mm in diameter, or more, optionally thick. strength and possible stretching capacity cannot be produced easily and economically, and this is particularly important.
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 rises in the case of high carbon steel materials.

   It has been observed that this disadvantage comes from the speeds
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 relatively slow quenching temperatures from the aust4ni 'tization temperature in usual workshops and another object of the present invention is to reduce this latter difficulty by using a liquid agent as a heat exchanger for a heat exchanger. such be po, and of an eolian for where the liquid agent circulates against the grain * rrtnt ele 1 shot *, which makes it possible to obtain a quick quenching # easily ra; .ah1 e, ConformA.lient à la present invention, in one of its aspects, there is provided an apparatus for tempering ta.l3 materials. elongated ques comprising means for heating these materials to a temperature where they are: c :: wsbler .:

  ent ataatcnitiqua * and a liquid bath to then quickly quench the materials auotdnitî- quott this bath being arranged for the circulation of liquid against the current relative to the flow of the materials through it.
 EMI2.5
 



  In the case of operations on elements in multiple strands,
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 it is preferred that the quench bath include a substantially individual liquid countercurrent for each 41-4 element.
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 Although any suitable form of temperature heating
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 erase ariuatnitisat.on may title used * in accordance with
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 the present invention, a fluidized bed tower offers advantages
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 EMI2.12
 particular for this purpose and the stuffed of such a turn to reolrculationi
 EMI2.13
 favorite bridge
 EMI2.14
 In addition, it is possible to use pree ;;

   heating preceding the austenitization furnace which means of
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 preheating can practically take the form of another bath
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 liquid connected in a "loop" avails the quenching in for the function

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 counter-flow of materials, which increases thermal efficiency,
In order that the present invention be clearly understood in its various aspects and forms, it will now be described in more detail by way of example, with reference to the accompanying drawing, OR!
Fig. 1 shows in schematic form an embodiment of the rod quenching apparatus according to the present invention;
Figure 2 shows a modification of the apparatus of Figure 1;

   
FIG. 3 shows part of the apparatus of FIG. 1 in more detail;
Fig. 4 shows one form of quench bath suitable for a member or multiple strand quenching apparatus according to the present invention.



   The apparatus of FIG. 1 comprises a succession, in the direction of movement of the rod, of a first bath 11 for liquid metal preheating, a second bath 12 for liquid metal preheating, a bed fluidized at high temperature 13, a first bath 14 for quenching liquid metal, a second bath 15 for quenching liquid metal.

   The high carbon steel rod is first heated to a temperature of 200 C, during passage through bath II * and then further heated to a temperature of the order of 500 to 700 C or in the bath 12, then heated in such a way that the material of the rod becomes appreciably austenitic, in the order of magnitude of temperature of
800 to 1100 C, by passage through the fluidized bed 13.

   The rod is then rapidly quenched by the bath 14 at a temperature below the lowest critical temperature and above the starting martensitic temperature, this temperature being in the order of 4000 to 600 "C, and olle is maintained at such a temperature by passing through this bath, for a period of about 8 seconds, the rod being finally soaked from

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 of this temperature dominates in the bath 15,

        
A suitable liquid metal for use in baths 12 and 14 is lead and this lead is circulated between these baths by means of the connecting pipes 16 between them.
 EMI4.1
 ends and an electromagnetic or mechanical pump IV, 00 = 0 it is indicated. In addition, the circulation of lead is such that the current of lead in the baths is against the direction of movement.
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 the rod, eorrsne indicate the arrows Pnr bath arrangement $ the high temperature rod entering the bath 14 is quenched * by transmission of heat to lead, so that the lead is
 EMI4.3
 heated.

   The heated lead then passes into the bath 12 to pre-heat the rod which arrives before it enters the fluidized bed bzz, so that the lead is cooled and returned to the outlet end of the rod of the bath 14 to soak the rod leaving
 EMI4.4
 the fluldized bed 13.



   A cycle such as the one just described has a high thermal efficiency and apart from the initial liquefaction of
 EMI4.5
 plOMb this cycle is thermally self-sustaining by virtue of the heat input from the rod leaving the fluldized bed 13.

   The temperature gradients in baths 12 and 14 depend on the sanding speed and this can easily be adjusted to obtain the desired gradients and thus a temperature.
 EMI4.6
 initial quenching required in bath 14 *? It was found that the energy consumption of the bed tlt% lidi-1, 'decreases when the pumping speed decreases, because the temperature of the lead passing from the bath joz to the bath 12 increases.

   This means that more heat is transmitted from the lead rod into bath 14 with a slower pumping speed and that as a result the rod is preheated to a higher temperature in bath 12. Nevertheless , this must be balanced against the desire for a rapid initial quenching of the rod from the temple.
 EMI4.7
 erosion of austénltlsation in the bath 14, the quenching speed and the amplitude thereof increasing with the circulation speed
 EMI4.8
 of the p.cmï.

   In practice, an optimum steady state can be found '

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 EMI5.1
 where the energy consumption is considerably improved compared to the usual apparatus and with the short duration of pumping, fast enough to produce the metallurgical properties which
 EMI5.2
 it is desired, at least to the same degree "as in the usual apparatus.

   In the case of Greek notarial caliber the desirable properties can be obtained at a much higher backward movement with much less energy requirement than before. In the case of an initial preheating bath and a trerapt bath ,. finftlt 11 and 15, a suitable liquid metal is the lead / bismuth alloy and it is preferred to employ the lead / bismuth formulation. Lead is not suitable for these baths because of its higher melting point compared to the temperatures required for these baths.
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  The baths 11 and 15 in turn are connected by pipes 18, associated with an electromagnetic or mechanical pump 19 in a manner similar to the baths 12 and 14, in order to achieve a counter-current producing a thermal cycle of efficiency and
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 requiring little or no heat input during the permanent i-oetlonnercnt besides that provided by the rod leaving the bath. Other forms of Initial preheating and final tretspe may be employed also well, although the above form of liquid nitrogen chloride is preferred.



  It was also noted that the heat transmission to the
 EMI5.5
 rod and from the rod or (the wire, when quenching, is connected, .. is hampered by the battitureo and, according to a preferred feature of the present invention, the rod is freed imm '' diateHont before entering the switchgear.



  Also, conuao measured to keep the rod clean and the m'ta.1 liquid sarn.trloâr, nt d (ibarrangé (1 slag, we maintain a protective atmosphere tied the hood 20 and, for this reason, the rod is arranged so to enter the apparatus of figure 1 and to leave it through liquid metal seals 21, sealed
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 cthea to gas.

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  In a modified form of the apparatus of figure 1, -on
 EMI6.1
 can use an a6parG 2.ie maintenance zone, intermediate between the baths 14 and 153 as shown in figure 2.



  This holding zone can be of any suitable size to maintain the rod at an appropriate temperature. on time, and get the formation of fine groin perlite; it can be made up of a loop or another passage through a zone '
 EMI6.2
 at a controlled temperature, or a liquid metal may be employed, to form a bath which is individually regulated from the point of view of the temperature. Such a separate holding zone will be preferable in any case if a temperature gradient cannot be obtained otherwise.

    , favorable in the bath 14 that at the price of the part of the temperature
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 suitable to be kept in a bath to obtain the formation of fine pearlite. ,
Figure 3 shows in more detail a form uttered by
 EMI6.4
 fluidized bed for the device of FIG. 1. This fluidized bed is of the recirculating type having a fan z3 for the roo3.xaui.a tion of the inert fluidizing atmosphere below a perforated ceramic distribution plate, 24.

   The walls of this fluidized bed are made of refractory bricks resistant to high temperature of the order of 1100 C, to heat the rod to an austenization temperature of 1.OQQ C, for example * \ .jj The diargio section of the structura above the bed level is used to reduce the exit velocity of the fluidizing gas and thus reduce the number of particles (suspended *
 EMI6.5
 in the gax which may be carried towards the fan, from the distribution plate.



   In the operation of the devices of the examples below
 EMI6.6
 deautin the rod left the apparatus at a temperature of the order of 2500C to 3On6C and it may be preferred, according to another oa j1 characteristic of the present invention, to deploy this chalour to coat with borax and to dry by itself the rod before it is finalized on the reel.

   ,

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As noted above, in the case of multi-element or multi-strand operation, it is preferred that the quench bath substantially include for each element a counter-current of the liquid metallic agent and this may. be carried out by the use of appropriate baffles in the quenching bath, in order to obtain streams of the liquid agent with leaking lines, according to individual passageways. FIG. 4 shows an example of such a device and comprises a longitudinal section (a) and a plan view (b).



   The section of Figure 4 (a) shows the metal rod where the metal wire 30 emerging from a furnace 31, passes over rollers 32, through a quench bath 33 which contains liquid lead 34 and above which a protective atmosphere is normally maintained by means not specified, although this may not be essential. An electromagnetic or mechanical pump 35, associated with the piping 36 and the nozzles 37, circulates the liquid lead against the current of the movement of the draw, as indicated by the arrows. Pump 35 and pipe 36 may be inside the bath, as indicated, or outside the bath.



   For multi-element or multi-strand operation, baffle plates 38 are inserted separating channels for the individual elements, as shown more clearly in plan view (b), with a nozzle 37 entering each individual path as well. formed.



   Additional cooling means, shown in the form of a tube 39, through which any suitable fluid, refrigerant passes, can be employed and allow the desired temperature to be achieved and maintained at this point in the bath. . Or, additionally, a cooling tube may be employed, with the fluid passing through it, also passing through the preheating means when such means are employed, as in the case of FIG. 1 for example.



   The advantages of the present invention, which are particularly evident in the case of high-grade steel rods or wire.

 <Desc / Clms Page number 8>

 carbon content are as follows:
 EMI8.1
 We reread an energy saving # oon: Jit1r8bl. as well as a great saving on bulk, compared to existing trenching installations} for example, an 8-strand installation or equipment according to the present invention, for the treatment of 5.556 Irzr.t sheets at the flow rate. 'a ton / hour can have a total length of 21-30 miters and an orgif consumption of 100-130 ktïe, CO] 11pr4e at 5. -67 ours and 180-220 kWh for an equivalent installation.



   The treated materials will at the same time have at least properties equivalent to those produced by the
 EMI8.2
 Existing installations, the fluidized bed expansion for the ustene tho.tion struggled to grow enough a1n to achieve a desirable grain size and the use of liquid metal bath heat chain for rapid quenching allows the formation of fine, non-soluble perlite, by subsequent maintenance at the processing temperature. Thus .. the treatment in accordance with the prd. This invention gives rise to a very fine pearlite matrix
 EMI8.3
 having a flable rf grain size and a substantially minimum amount of free ferrite.



  Although heating to the austenitating temperature by a fluldlated bath is not as rapid as some other heating methods, it does produce a very uniform heating, of
 EMI8.4
 so that the multi-strand treatment is easily and in fact preferred, to compensate for the somewhat slower rate of heating.



   Finally, metallurgical properties considerably amé.
 EMI8.5
 The improvements can be obtained by the use of the present invention in the case of large gauge materials, compared to the properties which can currently be obtained, together with
 EMI8.6
 energy savings and djrzaarnbxaraalt ....,.


    

Claims (1)

R E S U M E Appareillage de tremple de matériaux Métalliques allongés, comprenant des moyens de chauffage des matériaux à une températu- re où ils soient sensible ent austénitiques et un bain de liquide , pour la trompe rapide subséquente du produit austénitique, carac- térisé par les points suivants, isolaient ou selon toutes combinai- sons; 1- Le bain est disposa pour la circulation d'un agent liquide à contre-courant relativement aux matériaux qui le tra- versent. ABSTRACT Apparatus for tremple of elongated metal materials, comprising means for heating the materials to a temperature where they are sensitive to austenitic and a liquid bath, for the subsequent rapid pumping of the austenitic product, characterized by the following points, isolated or in any combination; 1- The bath is arranged for the circulation of a liquid agent against the current relative to the materials which pass through it. 2- La trempe rapide des Matériaux austénitiques a lieu à une température comprise entre la température critique la plus basse et la température de départ nartensitique. 2- The rapid quenching of austenitic materials takes place at a temperature between the lowest critical temperature and the starting nartensitic temperature. 3- L'appareillage est disposa pour fonctionner àéléments ou brins multiples, le bain étant adapta pour réaliser sensiblement une voie individuelle de liquide à contre-courant pour chaque élé- ment. 3- The apparatus is arranged to operate with multiple elements or strands, the bath being adapted to substantially achieve an individual countercurrent liquid path for each element. 4- Ces voies individuelles sont obtenues en plaçant des parois de chicane dans le bain, espacées et disposées longitudina- liment. 4- These individual paths are obtained by placing baffle walls in the bath, spaced apart and arranged longitudinally. 5- Le bain comprend des moyens de refroidissement pour le liquide qui le traverse. 5- The bath comprises cooling means for the liquid which passes through it. 6- Ces movens de refroidissement consistent en un conduit ! de fluide réfrigérant traversant au motns une partie du bain à l'en-t trée des mater taux à tromper, 7- 11 existe un autre bain liquide, pour le préchauffage des matériaux, avant qu'ils pénètrent dans le bain de chauffage, ce bain de préchauffage étant disposa ensemble avec le bain de trempe, avec une circulation de liquide commune, selon un circuit fermé,à contre-courant des matériaux qui traversent ces bains. 6- These cooling devices consist of a duct! of refrigerant fluid passing through part of the bath at the entry of the materials to be deceived, 7- There is another liquid bath, for preheating the materials, before they enter the heating bath, this preheating bath being arranged together with the quenching bath, with a common liquid circulation, according to a closed circuit , against the current of the materials passing through these baths. 8- L'agent liquide de circulation de ce circuit est du plomb, 9- 11 existe un second bain liquide de préchauffage pré- <Desc/Clms Page number 10> codant le premier bain de préchauffais déjà mentionna et un second . EMI10.1 bain de tra!'lp/3 liquide succédant nu ztrc-: 8- The liquid circulation agent of this circuit is lead, 9- There is a second preheating liquid bath pre- <Desc / Clms Page number 10> coding the first preheating bath already mentioned and a second. EMI10.1 tra bath! 'lp / 3 liquid succeeding naked ztrc-: iox Mjlt nftnttoniidj ces seconds bains sont disposas pour la circulation d'un liquide commun selon un second circuit fermé de liquide à contre-courant des maté- riaux qui traversent ces seconds bains, 10- L'agent liquide circulant dans ledit second bain' est un' alliage plomb/bismuth.. EMI10.2 iox Mjlt nftnttoniidj these second baths are arranged for the circulation of a common liquid in a second closed liquid circuit against the current of the materials which pass through these second baths, 10- The liquid agent circulating in said second bath 'is a' lead / bismuth alloy. EMI10.2 11- Cet a1HFlE8 plo!11:/btnJ!!.uth est outoctlqu6t 12- A la suite du bfin de tre'1'\po, il existe des moyens i de maintenir les matériaux à uno température et pendant le temps nécessaire pour la formation, de fine perlite. 11- This a1HFlE8 plo! 11: / btnJ !!. Uth is outoctlqu6t 12- Following the end of tre'1 '\ po, there are ways to maintain the materials at a temperature and for the time necessary for the formation, of fine perlite. 13- Ces moyens de maintion sont situas entre le premier et le second bain de trempe. 13- These maintion means are located between the first and the second quenching bath. 140 Il existe des moyens de faire passer les matériaux par un bouclage à travers uns chambre adaptée au maintien à une EMI10.3 température sensiblement ;rédéterJI11nÓe. 140 There are ways of passing the material through a loop through a chamber suitable for holding at a EMI10.3 temperature noticeably; reduceJI11nÓe. 15- Les moyens de chauffage comprennent un four à lit fluidisé. EMI10.4 15- The heating means comprise a fluidized bed oven. EMI10.4 16- Ce four est du type à rocircttlat1on. 16- This oven is of the rocircttlat1on type. 17- 11 existe des Moyens de maintenir les matériaux sous une atmosphère protectrice, au moins entre les moyens de chauffage et le premier bain de trempe. 17- There are means of maintaining the materials under a protective atmosphere, at least between the heating means and the first quench bath. 18- 11 existe des noyens de débarrasser de leurs batti- tures les ties ou fils de notai ferreux, avant la trempe. 18- There are walnuts to rid the ties or wires of ferrous notai of their dross before tempering.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0288036A2 (en) * 1987-04-21 1988-10-26 Deutsche Voest-Alpine Industrieanlagenbau Gmbh Process for cooling a heated material, and device to carry out the process

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0288036A2 (en) * 1987-04-21 1988-10-26 Deutsche Voest-Alpine Industrieanlagenbau Gmbh Process for cooling a heated material, and device to carry out the process
EP0288036A3 (en) * 1987-04-21 1989-11-08 Deutsche Voest-Alpine Industrieanlagenbau Gmbh Process for cooling a heated material, and device to carry out the process

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