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"Procédé de revïtement d'un feuillard continu avec un métal fondu" la présente invention se rapporte à certains per- feotionnements apportés au revêtement d'un feuillard continu. avec un métal fondu, et elle oonoerne plus particulièrement le maintien d'une différence réglée de température dans un bain de métal de revêtement pour un feuillard continue dans le cadre d'un procédé par immersion à ohaud.
Les chaînes de galvanisation d'un feuillard conti- nu peuvent être classées, aux fins de la présente invention, en deux types principaux. ! 1: la chaîne dite "chaude" ou de préohauffage, dans laquelle le feuillard est chauffa avant
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$on admi sion dans le bain de galvansiation et la chaîne dite "freide" où le feuillard est chauffé uniquement dans le bain da galvanisation, Les chaînes avec préchauffage com- prennent un certain nombre de stades de traitement dans une seule chaîne de production, en réduisant ainsi les frais de manutention des bobines de feuillard.
Dana une telle chaîne, on prévoit habituellement un traitement de recuit ou autre type de traitement thermique, qu'on peut combiner avec un traitement de nettoyage on autre, en plus du stade d'immer- sion à chaud, le tout sous forme d'un procédé continu. On préchauffe le feuillard et eclui-ci introduit au moine une partie de la chaleur nécessaire dans le bain, tandis que dans le procédé "à froid; le feuillard prélève au contraire la chaleur du. bain.
La présente invention est utile aussi bien dans le traitement du feuillard préchauffé que dans le traitement du feuillard non préchauffé, mais elle aéra-décrite à propos des chaînes de production avec préchauffage qui sont actuel- lement d'un usage plus généralise.
Un problème qui se pose constamment dans le pro- cédé avec préchauffage et qui limite sérieusement la vitesse de production est celui d'un surchauffage du bain Il en résulte une dilution du bain de galvanisation, la "coulée" du revêtement et la formation de surfaces irrégulières et non uniformes du revêtement. La présente invention vise no- tamment à surmonter ces inconvénients d'une façon simple et sans aucune Interruption des autres stades du procédé.
Il existe d'autres circonstances lors d'un revê- tement par immersion à chaud, dans lesquelles la température du bain doit être supérieure à la température optimale de
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revêtement pour le métal particulier de revêtement. La Demanderesse a découvert que dans ces conditions on obtient un produit de meilleure qualité par un abaissement préféren- tiel de la température du bain dans une zone proche du point de sortie du feuillard de celui-ci.
D'autres buts et avantages de 1'invention ressorti- ion% de la descripiton ci-après en ee référant au dessin an- nexé, sur lequel t la figure 1 est un schéma d'une chaîne de galvani- nation continue du feuillard, conforme à l'invention; la figure 2 est un schéma de certaines Béotiens de la chaîne de galvanisation continue;
et la figure 3 est un schéma de certaines autres sec- toins de la chaîne de galvanisation continue selon l'inven- tion
A la figure 1 on a représenté schématiquement une installation continue avec préchauffage, Des feuillards d'a- oier sont déroulée des bobines 12 et 14 et sont soudés en une bande continue 16 au poste de soudure 18. Au poste 20 on soumet la bande à un nettoyage et on peut ensuite la chauffer ou la recuire dans un four 22.
Après nettoyage et traitement thermique,la banda est envoyée dans uns zone de transfert définie par une gou- lotte 24 qui mène de la section de préchauffage à la ouvre de revêtement 26.
On règle l'atmosphère dans la goulotte 24 de fe- con à empêcher 1'oxydation de la surface de la bande d'acier en utilisant à cet effet un régulateur 30 de l'atmosphère protectrice, ainsi qu'une ventilation installée par exemple à l'emplacement d'entrée de la bande dans 1'atmosphère
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réglée.
On maintient dans la zone de transfert: une stamos- phre contenant de 20 à 80 % d'hydrogène, le pourcentage exact étant détermine en fonction de la température prévue pour la bande d'acier, Habituellement, une bande à plus fai- ble température exige une plus forte proportion d'hydrogène dans l'atmosphère pour empêcher l'oxydation. Si de la cha.. leur est disponible, la température de la bande et la tam- pérature dans la goulotte peuvent être maintenues à une va,. leur élevée afin d'économiser 1 hydrogène, D'une façon géné- rale,
une température élevée de la bande est avantageuse aus- ai bien pour le traitement thermique que pour les opérations de nettoyage.
La goulotte 24 peut être calorifugée afin de con- sevver la chaleur de la bande pendant le transfert, Cette goulotte 24 peut également comporter un dispositif de chant- fage et un régulateur de température 32. On peut alors mainte- nir la température de la bande à une valeur particulière ba- ' *de sur le pourcentage d'hydrogène dans l'atmosphère de la goulotte.
Une coordination correcte entre ces facteurs est indispensable afin d'obtenir et de maintenir une bonne adhé- rence du revêtement dans une installation de galvanisation continue avec préchauffage,
Outre les problèmes précités de contrôle de l'et- mosphère et de la température, un réglage efficace d'une ins- lallation avec préchauffage est extrêmement complexe en rai- son du nombre des stades de traitement mis en jeu conjointe- ' ment.
Il est rare de pouvoir disposer d'une installation dans laquelle on utilise les capacités maximales de nettoya- ge, de recuit .ou autre traitement thermique de l'installa- tion, tout en assurant la vitesse maximale dont cette
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installation est capable, Jusqu'à présent l'opération de re- vêtement dans une cuve par immarsion à ohaud constituait le principal facteur de limitation de la vitesse et de la capa- cité de l'installation dans procédé de galvanisation oonti- na avec préchauffage, L'un des problèmes était un surchauf- fage possible du bain de galvanisation.
La température du bain est déterminée en grande partie par la température de la bande au moment oû cette dernière est introduite dans la cuve de revêtement, et aussi par la vitesse et l'épaisseur de la bande, bien qu'on puisse introduire de la chaleur supplémentaire dane la cuve en uti- lisant des dispositifs auxiliaires de chauffage,, oomme il est décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique N 2,647.305. Habituellement, la bande est à une température supérieure à la température de fusion du bain de galvanisa- tion et la chaleur disponible de la bande est utile pour plusieurs usages possibles.
Toutefois, à mesure que l'épais- .seur de la bande et sa vitesse changent à partir de valeurs théoriques idéales avec lesquelles la température de la cuve peut être correcte, on observe un changement de la tempéra- ture du bain de galvanisation. Si l'on augmente le rendement d'apport de chaleur pour un procédé continu de ce type, on est en mesure d'accélérer le fonctionnement de l'installa- tion, mais la cuve de revêtement tend à être trop chaude.
Il n'a pas été possible d'aménager les installations de galvanisation déjà en service pour obtenir efficacement les divers produite galvanisés par immersion à chaud qui sont actuellement demandés par l'industrie, en raison des exigen- ces contradictoires de température pour l'obtention d'un revêtement optimal. Le stade de revêtement lui-mêms ralentit
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la capacité de l'installation car un réglage non synchroni- 36 entre les divers stades du procédé a un effet nuisible sur l'adhérence du revêtement, son fini et divers facteurs associés.
Un des résultats d'un bain de zinc trop chaud est un fini granuleux sur la bande galvantisée. On pensa qu'il en est ainsi en raiaon d'une augmentation du fer dissous lors de l'acoroisaement de la température du bain. Un bain trop chaud provoque également l'encrassement dee rouleaux de ré- glage du revêtement, ayant po'ur effet d'abîmer encore plus le fini du revêtement de galvanisation et de détruire l'uni- formité de ce revêtement. La présente invention permet d'é- liminer le problème d'un revêtement granuleux sur la bande, indépendamment du mode de réglage utilisé pour le revêtement, et aussi de réduire en grande partie les problèmes concer- nant l'encrassement des rouleaux de revêtement.
Les marquée usuelles laissées par les rouleaux de réglage sont également très réduites,,
Comme il a été dit, des problèmes sérieux se posent dans une installation de galvanisation avec préchauffage lors d'un changement de la température, de l'épaisseur ou de la vitesse de la bande, Chaque changement de ce genre modifie la température de la cuve et agit sur le réglage du poids du. revêtement. On pense que ces problèmes proviennent des changements de la viscosité du bain; toutefois, on n'a ja- mais réussi à étudier cette question à fond.
D'ailleurs, il serait inutile de s'apesantir sur cet aspect de la question puisque l'invention élimine entièrement tous les problèmes découlant d'un changement de la température, de la vitesse ou de l'épaisseur de la bande,
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L'invention prévoit qu'un bain de galvanisation idéal doit être à une température d'environ 450 à 46000 quand le procède ont du type à préohauffage. Si l'on désire obtenir un revêtement plus lourd, on peut utiliser une tem- pérature d'environ 438 C Le bain de galvanisation est d'un type usuel et peut contenir une faible proportion d'aluminium (environ 0,1 à 0,3 ) et des faibles proportions de plomb, d'antimoine, de oadmium,
d'étain et d'autres impuretés, le complément étant du zinc (d'une pureté de plus de 98 %). La température de fusion de ce bain de galvanisation est de l'ordre de 420 0. En conséquence, il convient de maintenir normalement la température du bain de galvanisation au-des- une de 425 C environ.
Cependant, le bain de galvanisation dans une cuve de revêtement moderne aveo un processus com- portant le préchauffage, monte facilement à des températures de 482 à 516 C ou. même au-dessus, Fréquemment, on est obligé de ralentir la progression, d'arrêter l'installation ou de recourir à un réglage d'importance majeure, quand on cons- tate que la température du bain dépasse 516 C.
L'invention élimine tous ces problèmes en régalant la température du bain tondu qui formera le revêtement final sur la bande. Une roue refroidie de bain fondu, est ménage dans le bain de galvanisation de manière 4 débiter une ban- de qui %et revêtue aveo du zine à la température désirée en vue d'un réglage efficace du revêtement et de l'obtention d'un revètement lieue.
Selon l'invention, on arrive 4 ce ré- sultat par des moyenu simplifiés de réglage sans interrompre le fonctionnement normal de l'installation et sans se préoc- ouper du préchauffage ou d'une autre partie du. procédé.
A la figure 2, on voit la bande 34 qui pénètre
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dans le bain de galvanisation 36 par la goulotte 38. Après passage sur un rouleau immergé 40,'la bande remonte vers le dispositif de réglage du revêtement qui comprend Ion rou- leaux de revêtement 41 et 42. Aux approchée de ces rouleaux, la bande traverse une zone 44 de bain légèrement refroidie (en trait interrompu sur la figure). Dans cette zone, le bain à la température désirée est appliqua à la bande.
Dans certaine cas, la température du bain de gal- vanisation d'une installation connue s'élève au-dessus de 460 C et peut varier entre environ 482 et 516 C ou même plus$ selon l'épaisseur de la bande, sa vitesse, etc... Cependant, avec l'invention, il est facile de contrôler la température du métal dans la zone refroidie 44 et on peut la régler faoi- lement à la valeur idéale pour le revêtement, Le régulateur de température peut être d'une construction relativement simple et de fonctionnement automatique,
de telle aorte qu'une régulateur parfaitement simple permet d'éliminer les pro- blème complexes de coordination entre plusieurs procédés et les problèmes de revêtements qui se posent lors des change- mente de la vitesse, de l'épaisseur et de la température de la bande.
Des conduits tale que 46, 48, 52 et 54 sont sub- mergés dans le bain fondu de galvanisation pour établir et maintenir une cône plue froide de bain fondu à proximité du trajet de la bande d'acier lorsque cette dernière se rappro- ohe de la sortie du bain de galvanisation. Un réglage du débit du fluide de refroidissement, qui peut être l'eau, dans des conduits submergés dans le bain, ainsi que le nom- ' bre de ces conduits, contribuent à définir la zone 44 et ses propriétés.
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L'invention prévoit le réglage ou contrôle de la température du métal de revêtement qui est appliqua à la bande lors de sa sortie du bain. c'est ce métal particulier , qui détermine la efface de la bande et le Maternent d'un poids exactement réglé. L'invention permet d'effectuer très facilement un réglage de ce type, et aon effet sur une matie- re épaisse apparaît immédiatemet par une impie inspection à l'oeil nu. Les bandes épaisses et galvanisées qu'on ob- tient en utilisant le système de refroidissement du bain do galvanisation se distinguent par un revêtement de galva- nisation qui cet brillant, lisse et uniforme.
En l'absence des perfectionnements de l'invention, on obtient sur un pro- duit similaire une surface granuleuse, non uniforme et terne.
On s'aperçoit de divers autres aspects fâcheux de la température trop élevée dans la ouve de revêtement quand on traite des matériau relativement épais, par exemple des feuillards métalliques qui seront utilisée pour la fabrica- tion des garde-tons. L'apport de chaleur dans le bain en provenance du feuillard augmente avec 1'épaisseur de ce der- nier. La température peut dépasser 538 C et le revêtement peut devenir trop mince. Le problème se complique encore par suite de la nécessité usuelle de former un revêtement épais sur une matière épaisse. Par exemple, un surchauffage dans la cuve oblige l'opérateur de ralentir le fonctionne- ment de toute l'installation.
Cependant, le ralentissement de l'installation réduit à son tour la quantité de métal de revêtement appliqué au feuillard, d'où impossibilité d'ob- tenir le revêtement massif désiré.
Depuis des années, on préparait les matériaux pour les garde-fous en utilisant des cuves d'un modèle
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ancien au lieu de8 0"00 modernes faisant partie d'une ins- lallation continue. et ceci dans le seul but d'obtenir un revêtement plus épais sur le produit. Avec les améliorations
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récente$ de *non-ooulde* (voir par exemple le brevet des Etats-Unis dtrique nt 3,104.981) on peut fabriquer des mat6riaux pour des garde-foua ou similaires en utilisant certaines installations continues de galvanisation. Le pro- duit était limité à un revêtement pesant environ 760 g par mètre carre (total pour les deux faces) et qu'on obtenait
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à des vitesses d'environ 17 à 21 mètr../m1nute.
En utilisant les mêmes installations, mais avec le concours de la pré- sente invention, on peut atteindre des vitesses d'environ
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26 mètreB/'II1inute pour obtenir des matériaux ayant un poids total de revêtement de 1.266 g par m2 de surface et plus, avec une zone refroidie du bain de galvanisation à une tempé- rature de 450 à 460 0.
En maintenant cette zone refroidie dans le bain
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de galtanination à environ 438"Ct on peut augmenter en- oore le poids du revêtement aur une bande epaiaae, A des vi- teases plus élevéess o'est-à-dire de 40 mètres/minute, on obtient facilement des revétementa d'un poids total (sur - lea deux faces) de 1.824 g/m2.
Le problème d'un revêtement trop mince et d'un revêtement trop fluide n'est pas limité aux matéraiux épais.
La coulée d'un revêtement était un inconvénient fréquent à pratiquement toutes les épaisseurs du revêtement quand la température de celui-ci dépassait 460 C Cet effet de coulée
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est observé plus facilement sur des revêtemente plus légers quand on applique un traitement plus réduit de "lamage", Des marques qui apparaissent sur la bande de façon visible sont
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parfois appelées "effet tigré". Ce défaut est entièrement éliminé par la présente invention.
De môme, une augmentation de la vitesse possible du traitement n'est pas limitée pour des matériaux épais, et reste valable à toutes les épaisseurs,
L'invention trouve une application particulière quand il a' agit d'établir une température élevée du feuil- lard et une température élevée dans le bain pour produire un revêtement du type désiré, et en même temps lorsqu'on désire effectuer le revêtement à la température optimale du bain et débiter le feuillard du bain à une température voisi- ne de la. température optimale du revêtement. Un exemple de cette considération est le procédé de revêtement d'un al- liage faisant l'objet de la demande de brevet français N 64 660 du 8 Juin 1966, au nom de la même Demanderesse.
Ces exigences peu usuelles de la température et des autres conditions du bain de galvanisation sont satisfaites effica- cement par la présente invention.
On peut régler la zone refroidie du bain fondu partiellement en réglant le débit du fluide dans les conduite individualeessumrgés La figure 3 représente schématiquement une vue de face d'un appareil de revêtement dans lequel un conduis ce fluide de refroidissement 56 utilise une soupape de réglage du débit 58. Le conduit 56 est entouré d'une che- mise de transmission de chaleur et de protection 60 qui est remplie de plomb 62. Ce plomb fond lorsque le dispositif de refroidissement est msi en route et constitue un bon conduc- teur de chaleur.
La chemise 60 offre une bonne protection contre les fuites accidentelles lorsque le fluide de
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refroidissement est un liquide tel que l'eau,
Dans la pratique on utilise plusieurs conduite pour définir la zone et régler la température du bain re- froidi. Pour se conformer à des exigences variables d'é- ohange de chaleur, l'expédient principal consiste à faire varier le nombre utilisé des conduits submergés, car un écou- lement excessif d'un fluide de refroidissement dans un nom- bre trop restreint de conduits aura pour seul résultat de congeler le zinc fondu sur la surface extérieure du ou des conduits venant en contact direct aveo le bain.
Lorsque le réglage du débit du fluide de refroi-. dissement est manuel, il convient d'arrêter l'écoulement lorsque l'installation est mise au repos. On doit réduire le débit lors d'an ralentissement de la vitesse du feuillard ou lors d'une diminution autrement réalisée de l'apport de chaleur au bain. Cependant, il est facile de rendre le pré- sent système tout à fait automatique par une mesure perma- nente de la température de la zone refroidie de bain, par exemple en installant un dispositif thermométrique à fonc- tionnement continu, comme on le voit en 64 à la figure 3.
Ce dispositif therm 'trique 64 envoie des signaux à un régulateur de températu 66 et on peut utiliser ces signaux pour oommander la soupape 58 ou encore une série de soupapes afin de maintenir la température désirée dans la sone con- sidérée de bain. Avec un tel agencement, l'opération de re- vêtement qui constitue un des stades d'un traité, ent multi- ple continu de feuillard peut être normalisée malgré les variations éventuelles dans les autres stades de traitement ou des variations de la nature du produit traité,
On a donc décrit des nouveaux procédés, des
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nouveaux appareils et des produits nouveaux que l'invention permet d'obtenir,
en même temps que des avantage écounmiques asscoinés à une galvanisation se déroulant suivant un procédé continue Naturellement, on peut apporter diverses modifica- %ion* à la description sans sortir pour autant du. cadre de l'invention, par exemple, l'invention reste applicable à d'autres bains de revêtement pour immersion à chaud, tels que des bains d'étamage ou de revêtement d'aluminium. où des considérations du même type sont à envisager.
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"Method of coating a continuous strip with molten metal" The present invention relates to certain perceptions of the coating of a continuous strip. with molten metal, and more particularly it oonoerne the maintenance of a controlled temperature difference in a bath of coating metal for a continuous strip in the context of a hot dip process.
The galvanizing lines of a continuous strip can be classified, for the purposes of the present invention, into two main types. ! 1: the so-called "hot" or preheating chain, in which the strip is heated before
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$ on admission into the galvanizing bath and the so-called "freide" chain where the strip is heated only in the galvanizing bath, Chains with preheating include a certain number of processing stages in a single production line, in thus reducing the handling costs of the reels of strip.
In such a line, an annealing treatment or other type of heat treatment is usually provided, which can be combined with a cleaning treatment or the like, in addition to the hot dipping stage, all in the form of a hot dip. a continuous process. The strip is preheated and this introduces to the monk some of the heat required in the bath, while in the cold process, the strip on the contrary takes the heat from the bath.
The present invention is useful both in the treatment of preheated strip and in the treatment of non-preheated strip, but it has been described in connection with preheated production lines which are now in more general use.
A problem which constantly arises in the preheating process and which seriously limits the production rate is that of overheating of the bath. This results in dilution of the galvanizing bath, "pouring" of the coating and the formation of surfaces. irregular and non-uniform coating. The present invention aims in particular to overcome these drawbacks in a simple manner and without any interruption of the other stages of the process.
There are other circumstances in hot dip coating where the bath temperature must be above the optimum temperature of the bath.
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coating for the particular coating metal. The Applicant has discovered that under these conditions a product of better quality is obtained by preferentially lowering the temperature of the bath in a zone close to the point of exit of the strip thereof.
Other objects and advantages of the invention emerge from the following description with reference to the accompanying drawing, in which FIG. 1 is a diagram of a continuous galvanizing line of the strip, according to the invention; FIG. 2 is a diagram of certain Boeotians of the continuous galvanizing chain;
and FIG. 3 is a diagram of certain other sections of the continuous galvanizing line according to the invention.
In Figure 1 there is schematically shown a continuous installation with preheating. Steel strips are unwound from the coils 12 and 14 and are welded in a continuous strip 16 at the welding station 18. At the station 20 the strip is subjected to cleaning and can then be heated or annealed in an oven 22.
After cleaning and heat treatment, the band is sent to a transfer zone defined by a gutter 24 which leads from the preheating section to the coating opening 26.
The atmosphere in the trough 24 of the cone to prevent oxidation of the surface of the steel strip is controlled by using for this purpose a regulator 30 of the protective atmosphere, together with a ventilation installed for example at. location of entry of the strip into the atmosphere
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settled.
The following are maintained in the transfer zone: a stamosphere containing 20 to 80% hydrogen, the exact percentage being determined as a function of the temperature provided for the steel strip, Usually, a strip at a lower temperature requires a higher proportion of hydrogen in the atmosphere to prevent oxidation. If heat is available, the web temperature and the temperature in the chute can be kept at 1 rv. their high in order to save 1 hydrogen, In general,
a high temperature of the web is advantageous both for heat treatment and for cleaning operations.
The chute 24 can be heat insulated in order to retain the heat of the strip during the transfer. This chute 24 can also include a cutting device and a temperature regulator 32. The temperature of the strip can then be maintained. at a particular value ba- '* de on the percentage of hydrogen in the atmosphere of the chute.
Correct coordination between these factors is essential in order to obtain and maintain good adhesion of the coating in a continuous galvanizing installation with preheating,
In addition to the above mentioned etmosphere and temperature control problems, efficient control of a preheating plant is extremely complex due to the number of processing steps involved.
It is rare to be able to have an installation in which the maximum cleaning, annealing or other heat treatment capacities of the installation are used, while ensuring the maximum speed which this
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installation is capable, Until now the operation of coating in a hot immarsion tank was the main factor in limiting the speed and capacity of the installation in the oontine galvanizing process with preheating One of the problems was a possible overheating of the galvanizing bath.
The temperature of the bath is determined largely by the temperature of the strip when the strip is introduced into the coating tank, and also by the speed and thickness of the strip, although heat can be introduced. further in the vessel by using auxiliary heating devices, as described in US Pat. No. 2,647,305. Usually the tape is at a temperature above the melting temperature of the galvanizing bath and the available heat of the tape is useful for several possible uses.
However, as the thickness of the strip and its speed change from ideal theoretical values with which the temperature of the tank can be correct, a change in the temperature of the galvanizing bath is observed. If the heat input efficiency is increased for such a continuous process, it is possible to speed up the operation of the plant, but the coating tank tends to be too hot.
It has not been possible to adapt the galvanizing plants already in service to efficiently obtain the various hot-dip galvanized products that are currently demanded by the industry, due to the contradictory temperature requirements for obtaining optimal coating. The coating stage itself slows down
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plant capacity because non-synchronous adjustment between the various stages of the process adversely affects the adhesion of the coating, its finish and various associated factors.
One of the results of a too hot zinc bath is a grainy finish on the galvanized strip. It was thought that this was the case with an increase in dissolved iron when the temperature of the bath increased. Too hot a bath also causes fouling of the coating adjustment rollers, further damaging the finish of the galvanizing coating and destroying the uniformity of that coating. The present invention eliminates the problem of a granular coating on the web, regardless of the mode of adjustment used for coating, and also largely reduces the problems of fouling of the coating rolls.
The usual marks left by the adjustment rollers are also very small,
As has been said, serious problems arise in a galvanizing plant with preheating when there is a change in temperature, thickness or speed of the strip. Each such change changes the temperature of the tank. and acts on the weight adjustment of the. coating. These problems are believed to arise from changes in the viscosity of the bath; however, this issue has never been fully explored.
Moreover, it would be useless to dwell on this aspect of the question since the invention entirely eliminates all the problems arising from a change in temperature, speed or thickness of the strip,
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The invention provides that an ideal galvanizing bath should be at a temperature of about 450 to 46,000 when the preheating type process is carried out. If it is desired to obtain a heavier coating, a temperature of about 438 ° C. can be used. The galvanizing bath is of a usual type and may contain a small proportion of aluminum (about 0.1 to 0, 3) and low proportions of lead, antimony, oadmium,
tin and other impurities, the balance being zinc (greater than 98% purity). The melting temperature of this galvanizing bath is of the order of 420 0. Consequently, the temperature of the galvanizing bath should normally be kept below approximately 425 C.
However, the galvanizing bath in a modern coating tank with a preheating process easily rises to temperatures of 482 to 516 C or. even above, Frequently, it is necessary to slow down the progression, to stop the installation or to resort to an adjustment of major importance, when one notices that the temperature of the bath exceeds 516 C.
The invention eliminates all of these problems by adjusting the temperature of the shear bath which will form the final coating on the web. A molten bath cooled wheel is housed in the galvanizing bath so as to deliver a strip which% and coated with zine at the desired temperature for efficient control of the coating and obtaining a coating. coating league.
According to the invention, this result is achieved by simplified adjustment means without interrupting the normal operation of the installation and without worrying about the preheating or of another part of the. process.
In figure 2, we see the strip 34 which penetrates
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into the galvanizing bath 36 via the chute 38. After passing over an immersed roller 40, the strip rises towards the coating adjustment device which comprises coating rollers 41 and 42. At the approach of these rollers, the strip passes through a slightly cooled bath zone 44 (in broken lines in the figure). In this zone, the bath at the desired temperature is applied to the strip.
In some cases, the temperature of the galvanizing bath of a known installation rises above 460 C and can vary between about 482 and 516 C or even more depending on the thickness of the strip, its speed, etc. However, with the invention, it is easy to control the temperature of the metal in the cooled zone 44 and can be easily adjusted to the ideal value for the coating. The temperature regulator can be of a relatively simple construction and automatic operation,
such a result that a perfectly simple regulator eliminates the complex problems of coordination between several processes and the coating problems which arise during changes in speed, thickness and temperature of the material. bandaged.
Conduits such as 46, 48, 52 and 54 are submerged in the galvanizing molten bath to establish and maintain a colder cone of molten bath near the path of the steel strip as the latter approaches. the exit of the galvanizing bath. Control of the flow rate of the coolant, which may be water, through conduits submerged in the bath, as well as the number of such conduits, helps define zone 44 and its properties.
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The invention provides for the adjustment or control of the temperature of the coating metal which is applied to the strip when it leaves the bath. it is this particular metal, which determines the erasure of the band and the Maternent of an exactly adjusted weight. The invention allows such an adjustment to be made very easily, and its effect on thick material is immediately apparent by unholy inspection with the naked eye. The thick, galvanized strips that are obtained by using the cooling system of the galvanizing bath are distinguished by a galvanizing coating which this shiny, smooth and uniform.
In the absence of the improvements of the invention, a granular, non-uniform and dull surface is obtained on a similar product.
There are various other unfortunate aspects of excessively high temperature in the coating process when dealing with relatively thick material, for example metal strips which will be used in the manufacture of guardrails. The heat input to the bath from the strip increases with the thickness of the strip. The temperature may exceed 538 C and the coating may become too thin. The problem is further complicated by the usual need to form a thick coating on a thick material. For example, overheating in the tank forces the operator to slow down the operation of the entire installation.
However, slowing down the installation in turn reduces the amount of coating metal applied to the strip, making it impossible to obtain the desired solid coating.
For years, materials for guardrails have been prepared using tanks of a model
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old instead of modern 80 "00 as part of a continuous installation. This is for the sole purpose of obtaining a thicker coating on the product. With the improvements
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Recent * un-molded * $ (see, for example, US Pat. No. 3,104,981) materials for guardrails or the like can be made using some continuous galvanizing plant. The product was limited to a coating weighing approximately 760 g per square meter (total for both sides) and which was obtained
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at speeds of about 17 to 21 meters ../ m1nute.
Using the same facilities, but with the aid of the present invention, speeds of about
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26 meterB / 'II1inute to obtain materials having a total coating weight of 1,266 g per m2 of surface and more, with a zone cooled of the galvanizing bath to a temperature of 450 to 460 0.
By keeping this area cooled in the bath
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The coating weight can be increased to about 438 "Ct the weight of the coating can be further increased with an epaiaae band. At higher speeds, i.e. 40 meters / minute, coatings with a high density are easily obtained. total weight (on both sides) of 1,824 g / m2.
The problem of too thin a coating and too thin a coating is not limited to thick materials.
The pouring of a coating was a frequent inconvenience at virtually any thickness of the coating when the temperature of the coating exceeded 460 ° C. This casting effect
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is observed more easily on lighter coatings when a lesser "counterbore" treatment is applied. Marks that appear on the web visibly are
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sometimes called the "tabby effect". This defect is entirely eliminated by the present invention.
Likewise, an increase in the possible speed of the treatment is not limited for thick materials, and remains valid at all thicknesses,
The invention finds particular application when it is a matter of establishing a high strip temperature and a high temperature in the bath to produce a coating of the desired type, and at the same time when it is desired to carry out the coating at the same time. optimum bath temperature and deliver the bath strip to a temperature close to. optimum coating temperature. An example of this consideration is the process for coating an alloy which is the subject of French patent application N 64 660 of June 8, 1966, in the name of the same Applicant.
These unusual requirements of temperature and other conditions of the galvanizing bath are effectively met by the present invention.
The cooled zone of the molten bath can be partially regulated by adjusting the flow rate of the fluid in the individual pipes below. Figure 3 shows schematically a front view of a coating apparatus in which a pipe for this coolant 56 uses a valve for adjusting the coolant. flow 58. Conduit 56 is surrounded by a heat transmission and protection jacket 60 which is filled with lead 62. This lead melts when the cooling device is switched on and is a good conductor of heat. .
Jacket 60 provides good protection against accidental leakage when the fluid from
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cooling is a liquid such as water,
In practice, several pipes are used to define the zone and to regulate the temperature of the cooled bath. To comply with varying heat exchange requirements, the main expedient is to vary the number of submerged conduits used, as an excessive flow of coolant in too small a number of conduits. conduits will only result in freezing molten zinc on the outer surface of the conduit (s) coming into direct contact with the bath.
When adjusting the flow rate of the coolant. The flow is manual, the flow should be stopped when the installation is put to rest. The flow rate must be reduced when the speed of the strip is slowed down or when the heat input to the bath is otherwise reduced. However, it is easy to make the present system fully automatic by permanent measurement of the temperature of the cooled bath zone, for example by installing a continuously operating thermometric device, as seen in. 64 in figure 3.
This thermal device 64 sends signals to a temperature controller 66 and these signals can be used to control valve 58 or a series of valves to maintain the desired temperature in the desired bath area. With such an arrangement, the coating operation which constitutes one of the stages of a treatment, a continuous multiple of strip can be standardized despite possible variations in other stages of treatment or variations in the nature of the product. treaty,
We have therefore described new processes,
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new devices and new products that the invention allows to obtain,
at the same time as economic advantages associated with a galvanization taking place according to a continuous process Of course, various modifications can be made to the description without departing from the. Within the scope of the invention, for example, the invention remains applicable to other coating baths for hot dipping, such as tinning or aluminum coating baths. where considerations of the same type are to be considered.