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" Procède et appareil de revêtement des métaux et nouveaux produits obtenue Il
La présente invention concerne le revd tement des tôles ou feuilles de métaux au moyen de métaux fondus, et elle concerne en particulier ur procédé et un appareil nouveaux qui assurent @@ production plus rapide et à meilleur rendement. et permettent d'obtenir des produits améliorer
Bien que, dans les vingt-cinq dernièrse années, on ait apporté nombre de perfectionnements très productifs aux opérations de revêtement des métaux , le revêtement de métal fondu lui-même, spécialement en ce qui concerne le réglage de son
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épaisseur, est resté essentiellement le même.
Avant la présente invention, les opérations de revêtement avec du métal fondu, par exemple l'étamage de l'acier par immersion dans l'étain fondu chaud, ou le revêtement par immersion dans le plomb fondu, le zinc, l'aluminium, le cadmium, et dans leurs alliages, était basé sur un contact mécanique avec la bande du côté de sortie du bain de revêtement. Ce procédé est lent et incommode et, fait du réglage de l'épaisseur du revêtement une des plus grandes difficultés et causes d'embouteil- lage, spécialement dans la pratique du revêtement en continu des bandes.
Des brevets antérieurs concernant la galva- nisation de bandes en continu par immersion dans un bain chaud mettent en lumière les graves problèmes posés par le réglage du revêtement de métal fondu et par les efforts qui ont été dépensés pour résoudre ces problèmes. On a ordinairement utilisé des rouleaux rainurés, comme décrit dans le brevet des Etats-Unis d'A- mérique n 1.980.961 du 13 Novembre 1934 dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 2.708.171 pour régler l'épaisseur du revêtement. Les rouleaux de revêtement posent un problème de nettoyage pour lequel on doit utiliser des grattoirs tels que ceux prévus dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 1 .980.961.,précité ou d'autres moyens. Il est aussi nécessaire de changer pé- riodiquement les rouleaux, à cause de leur usure, ou pour certains produits.
Le changement des rouleaux de re- vêtement exige l'arrêt de la chaîne de travail et oonsti- tue une opération laborieuse et coûteuse. Des moyens pouvant &e substituer aux rouleaux de revêtement pour
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assurer un contact mécanique comprenant par exemple plusieurs lames en contact avec la bande à la surface du bain.
Dans la technique de la câblerie et de la tré- filerie on a proposé de faire passer un toron de fil ou un câble torone multiples dans un étranglement dans lequel un essuyage produit par un courant de vapeur à grande vitesse passant entre les surfaces internes de l'étranglement et la surface du fil ou les surfaces du câble, agit pour éliminer par soufflage l'excès de métal fondu sur ces surfaces, Ce procédé et cet appareil n'ont pas trouvé d'application à la technique du revê- tement des tôles ou des feuilles de métaux, et ne ae sont montrés d'aucune utilisé dans cette technique dans laquelle le procédé et l'appareil présentent d'insurmon- tables difficultés pratiques.
Même si l'on considère le meilleur de ce que la technique pourrait offrir, les rouleaux s'usent inégalement et prennent des surfaces rugueuses qui pro- voquent une application irrégulière du revêtement et dé- gradent le fini de la bande, Les rouleaux de revêtement donnent aussi sur les bords un revêtement irrégulier souvent dit accumulation sur les bords.
On a décrit des propositions diverses pour résoudre ce dernier problème, dans des brevets antérieurs, par exemple dans les breveta des Etats-Unis d'Amérique n 2.708.171 précité, n 2,888.901 du 2 Juin 1959 et n 2.967.114 du 3 Janvier 1961
En outre, pour empêcher l'accumulation de revêtement a-dessus de la ligne de pincement des rou- leaux de revêtement, quand on tente de procéder à un
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revêtement mince, on a proposé de souffler des fluides chauds contre le métal dans la zone de pincement des roulements de revêtement. Ce procédé est décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 2,992.941 du 18 Juillet 1961.
De nombreux autres brevets et demandes de brevet se rapportent aux marques ou défauts dans le fini des bandes, à l'élimination des raies et saillies du méal- déposé par les roui'aux, et à d'autres problèmes posés lorsqu'il s'agit du réglage du revêtement par régla- ge mécanique,
La présente invention résout ces problèmes en réglant le revêtement au zylen de ce qu'on peut ap- peler une barrière gazeuse, Le réglage du revêtement par une barrière gazeuse laisse la bande exempte de marques et de défauts provoqués par les rouleaux de revêtement, supprime les changements de rouleau et au- tres problèmes mécaniques, et procure de nombreux avan- tages intattandus comme, par exemple, des vitesses augmen- tées de la chaîne de travail, un meilleur contrôle du fonctionnement, un fini plus lisse, etc, qui seront exposés plus loin.
Dans les@@@@@@ins annexés, à titre d'exemple seulement.
- la figure 1 est une élévation schématique de face, avec coupe partielle, d'une structure selon l'inven- tion; - la figure 2 est une élévation latérale schématique de la structure de la figure 1, aveo, en plus, un rouleau supérieur;
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- la figure 3 est une élévation latérale schématique qu'une autre structure de mise en oeuvre de l'invention; - la figure 4 est une élévation latérale schématique d'une troisième structure de mise en oeuvre de l'invention; - la figure 5 est une vue en plan de dessus, aveo arra- chement d'une construction de base établie selon l'inven- tion ; - la figure 6 est une coupe transversale, à plus grande échelle, de la buse de la figure 5;
- la figure 7 est une élévation schématique d'un appareil de mise en oeuvre de linvention; - la figure 8 est une élévation latérale d'un appareil de réglage du revêtement par barrière gazeuse selon l'invention; - la figure 9 est une élévation latérale d'un autre ap- pareil de réglage du revêtement par barrière gazeuse selon l'invention; - la figure 10 est une élévation de face de l'appareil de la figure 8, avec coupes partielles, et observée dans le sens des flèches 10-10 de cette dernière figure; - la figure 11 est, à plus grande échelle, une coupe par la ligne 11-11 de la figure 8.
L'opération moderne de galvanisation dite d'im- mersion à chaud/qu'une bande en continu, nécessite des rou- leaux rainurés, des moyens pour empêcher l'accumulation de revêtement sur les bords de la bande, de nombreux brû- leurs à flamme, et autres accessoires relatifs au bao pour satisfaire aux prescriptions d'épaisseur du revête- ment. La différence entre l'invention ressortira claire- ment de la comparaison de l'appareil des figures 1 et 2 avec la technique antérieure. Dans ces figures, labande
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24 en défilement est guidée'par un rouleau immergé 25 et un rouleau extérieur supérieur 26 entre des buses à barriè- re gazeuse 28 et 29. Un gaz chaud, par exemple la vapeur surchauffée est débité par les conduites 30 et 32 sous la commande de robinets 34, 36.
La vapeur surchauffée, ou autre, gaz chaud, crée une barrièrepour une partie du métal revêtu, et.provoque le retour au bain du métal fon- du de revêtement 37 en laissant une épaisseur réglée de revêtement lisse sur la bande. L'abondance des struc- tures, des brûleurs à flamme, et autres, qui sont sou- vent des causes d'ennuis, est supprimée et le procédé compliqué, facilement interrompu, de la technique anté- rieure, est remplacé par un procédé simplifié et stable,
Dans un réglage du revêtement continu d'une bande par barrière gazeuse, il importe de présenter la bande au courant de gaz de la barrière à l'état sen- siblement plan poux,/obtenir un enlèvement uniforme du re- vêtement.
la bande doit aussi être uniformément espacée des buses sur ses deux côtés, ou bien le réglage de la pression du gaz peut nécessairement dépandre des pres- criptions imposées pour le produit, De même, la bande ne doit pas se déplacer librement, c'est-à-dire qu'elle ne doit pas flotter ni se gondoler quand elle passe entre les buses, S'il ne suffit pas d'un rouleau immergé et d'un rouleau extérieur supérieur, comme montré 4 la figure 2, pour imposer à la bande la configuration vou- lue, on peut prévoir des moyens de guidage supplémentaires et, par exemple, les sabots 40 et 41 immergés, et/ou le rouleau 42 ( figure 3) qùi agissent pour présenter la bande 4 la barrière gazeuse à l'état sensiblement plan,
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Le rouleau de guidage 42 prend contact avec la bande après solidification de son revêtement, cette solidification pouvant être accélérée par des jets de fluide de refroidissement.
Les sabots immerges de uidage, 40 et 41 peuvent favoriser la liaison u zinc avec la bande en
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produisant un effet de " repassage" sur le zinc, c'est- a-dire qu'une certaine pression peut être exercée sur le zinc pendant le passage entre les sabots de guidage 40 et 41, Ces guides produisent aussi une zone ou -Poche de métal à peu prés exempte de turbulence que la bande traverse avant d'atteindre la surface du bain de métal fondu. Dans la pratique, on a découvert que le fonction- nement est satisfaisant quand les guides sont immergée à plusieurs centimètres au moins au-dessous de la surface d'un bain de galvanisation à chaud, le revêtement pouvant avoir lieu pendant de longues périodes sans aditions au bain.
Les moyens de guidage représentés sont maintenus fixes en position d'immersion, mais le principe de l'inven- tion n'exclut pas l'utilisation de rouleaux entraînes en rotation pour présenter la bande à l'état plan aux moyens de réglage du revêtement.
Cn décrira maintenant plus complètement l'in-
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;.<.n1iorà à propos d'exemples particuliers do son apç;1- 5ért±,*n à la eaiv.inî8atîor. ',". chaud par immersion, l('s e 4 {..outrent certaines des expressions 'ltilisée± f gaz ces eX0illp' ', comme, par exemple, la hauteur H des ii;à5.#a ' >a? ale, ;aessus du h!l1.n de métal fondu, l'allé . Í pm d le. d'-rf3ctior, du e:; chaud par rapport à 111 eze ...."il .'x.Ae.
Il ; a lieu de noter que la leet.u.e .c :: pression au mancmetre 44 est la pression de la vapeur
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surchauffée ou autre gaz dans la conduite, à l'entrée dans la buse , Les dimensions pour la structure de la buse utilisée dans ces exemples oont données en fonc- tion des caractéristiques dynamiques des fluides, et, les pressions sont exprimées en Xg/cm2. La température de la vapeur au thermomètre 46 et approximativement la même qu'à la sortie de la buse, De même, la face supé- rieure de la bande en cours de revêtement est désignée par F et sa face inférieure est désignée par F1 (fi- care 3),Le rouleau supérieur R est en contact avec la face inférieure F1, de la bande et le rculeau infé- rieur immergé R1 est en contact avec la face supérieure F.
Avec la présente invention une grande vitesse de la bande n'est pas un facteur de limitation, tandis qu'avec les procédés à contact mécanique, le ré- glage du revêtement est un des principaux facteurs de limitation de la vitesse. D'autres opérations, par exemple le recuit et le bobinage, peuvent constituer une certaine limite dans une chaîne de travail par- ticulière, mais avec la présente invention l'opération de revêtement elle-: ..ne ne limite pas les vitesses dans les chaînes actuelle @@ tout type de revêtement par un métal fondu. En fait, on a trouvé que le princi- pe de la barrière gazeuse de l'invention produit des finie plus lisses aux grandes vitesses.
Les tableaux 1 à 111 ci-après dennena des exemples de production continue par barrière @@@euse de bandes galvanisées.
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TABLEAU 1
La galvanisation de la bande en continu uti- lise des buses placées de 152 à 203 mm au-dessus du niveau du bain, à orifice de 0,254 mm, l'angle alpha ( figure 3) étant égal 4 10 degrés, la température de la vapeur surchauffée étant égale à 464 C, et l'espace entre les buses étant égale, 102 mm avec la face infé- rieure de la bande rapprochée de la buse adjacente ap- proximativement de 47,6 mm.
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<tb>
1 <SEP> 2 <SEP> 3 <SEP> 4
<tb>
<tb> Epaisseur <SEP> de <SEP> bande <SEP> (mm) <SEP> 1,59 <SEP> 1,11 <SEP> 1,59 <SEP> 0,635
<tb>
<tb> Largeur <SEP> de <SEP> bande <SEP> (cm) <SEP> 78,75 <SEP> 61 <SEP> 70 <SEP> 76-73,6
<tb> Pression <SEP> face <SEP> inférieure
<tb>
<tb> (kg/cm2) <SEP> 2,87 <SEP> 3,50 <SEP> 8,4 <SEP> 2,80
<tb>
<tb>
<tb> pression <SEP> face <SEP> supérieure
<tb> ( <SEP> kg/cm2) <SEP> 3,99 <SEP> 3,78 <SEP> 1,19 <SEP> 4,55
<tb>
<tb> Vitesse <SEP> de <SEP> défilement
<tb>
<tb> (m/min) <SEP> 24 <SEP> 42 <SEP> 33 <SEP> 66
<tb>
<tb> Poids <SEP> du <SEP> revêtement <SEP> (g/cm2) <SEP> Commer- <SEP> 7,6 <SEP> pour <SEP> 3,80
<tb>
<tb> cial <SEP> léger <SEP> conduites <SEP> commer-
<tb>
<tb> 1,22 <SEP> à <SEP> 1,83 <SEP> souterrai- <SEP> cial
<tb>
nes
1 Le revêtement pour conduites souterraines jusqu'à 9,
15g/dm2 nécessite un traitement non-drapant avec application de rouleaux de revêtement; ce traitement non-drapant n'est pas nécessaire avec le principe de la barrière gazeuse,
TABLEAU II
Mêmes conditions que pour le tableau I, mais avec la face inférieure de la bande à 21 mm environ
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de la buse adjacente,
ESSAIS
EMI10.1
<tb> Epaisseur <SEP> de <SEP> bande <SEP> (mm) <SEP> 1,43 <SEP> 0,873 <SEP> 0,635 <SEP> 0,635
<tb>
<tb> Largeur <SEP> de <SEP> bande <SEP> (cm3) <SEP> 95,88 <SEP> 91,44 <SEP> 87,94 <SEP> 87.94
<tb>
<tb> Pression <SEP> face <SEP> inférieure
<tb>
<tb> (kg/cm2) <SEP> 2,56 <SEP> 2,94 <SEP> 2,66 <SEP> 2,17
<tb>
<tb> Pression <SEP> face <SEP> supérieur
<tb>
<tb> (kg/om2) <SEP> 3,01 <SEP> 2,94 <SEP> 3.29 <SEP> 2,45
<tb>
<tb> Vitesse <SEP> de <SEP> défilenent(m/
<tb> min) <SEP> 27,43 <SEP> 39, <SEP> 62 <SEP> 73,
15 <SEP> 60,96
<tb>
<tb>
<tb> Poids <SEP> du <SEP> revêtement
<tb>
<tb> (g/dm2) <SEP> Commercial <SEP> léger <SEP> Commercial
<tb> 1,22 <SEP> à <SEP> 2,44 <SEP> 3,80
<tb>
TABLEAU III -il ESSAIS
EMI10.2
9 r 10 11 ,
EMI10.3
<tb> Epaisseur <SEP> de <SEP> bande <SEP> (mm) <SEP> 0,635 <SEP> 0,635 <SEP> 0,635 <SEP> 0,635
<tb>
<tb> Largeur <SEP> de <SEP> bande'(cm) <SEP> 85 <SEP> 85 <SEP> 76 <SEP> 91,50
<tb>
<tb> Temp.
<SEP> de <SEP> la <SEP> vapeur <SEP> C <SEP> 343 <SEP> 343 <SEP> 288-454 <SEP> 343
<tb>
<tb> Pression <SEP> de <SEP> la <SEP> vapeur
<tb>
<tb> (kg/cm2)
<tb>
<tb> Surface <SEP> inférieure <SEP> 2,8 <SEP> 2,94 <SEP> 2,17 <SEP> 2,45
<tb>
<tb> Surface <SEP> supérieure <SEP> 3,5 <SEP> 3,5 <SEP> 2,52 <SEP> 2,8
<tb>
<tb> Angle <SEP> d'impact <SEP> de <SEP> la
<tb>
<tb> vapeur <SEP> au-dessus <SEP> de <SEP> la
<tb>
<tb> normal <SEP> (Angles <SEP> Fig.4) <SEP> 15 <SEP> 45 <SEP> 30 <SEP> 10
<tb>
Hauteur au-dessus de la surface du bain (cm) 20,30 20,30 25,40 15.24à 17.78 Ouverture des buses (cm) 0,023 0.0127 0,0178 0,023 ;
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<tb> 9 <SEP> 10 <SEP> il <SEP> 12
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Espace <SEP> entre <SEP> buses <SEP> (cm) <SEP> 7,62 <SEP> 7.62 <SEP> 7,62 <SEP> 7,62
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Vitesse <SEP> de <SEP> défilement
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> (m/min) <SEP> 60 <SEP> 67 <SEP> 67-72 <SEP> 48
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Poids <SEP> du <SEP> revêtement
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> (g/dm2) <SEP> Commercial <SEP> Commercial
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> léger
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 3,80 <SEP> 2,40 <SEP> à <SEP> 2,54 <SEP> le52 <SEP> à <SEP> 2,44
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Température <SEP> du <SEP> bain <SEP> ( C) <SEP> 465 <SEP> 454-477 <SEP> 460 <SEP> 460
<tb>
Les exemples ci-dessus,
et d'autres exemples d'essais de produotion de galvanisation par immersion en bain chaud conformément à l'invention font ressortir un certain nombre de facteurs qui peuvent être utilisés pour régler le poids du revêtement, et qui comprennent par exemple, l'angle du jet avec la surface d'impact, la vitesse de défilement de la bande, et les variations du débit de gaz. Ce dernier facteur comprend la relation entre la pression du gaz, l'orifice de sortie des buses, et la température du gaz, dans la mesure ou la tem- pérature peut affecter les valeurs de la masse et de l'énergie cinétique, du gaz dans la zone de réglage du revêtement.
Dans le principe de la barrière de gaz, comme montré par la présente invention, la masse du gaz qui frappe contre le revêtement fonduest un facteur important Si l'on considère les essaie ci-dossus, et d'autres ana- logues, on peut observer l'effet de masse à propos d'un exei.iple do matière de revêtement pour pièces souterrai- lies;
dans cet exemple, environ 490 kgs de vapeur par heure, 3 une vitesse de chaîne de 33 m par minute, pro-
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duisent 7,6 g/m2 de revêtement, tandis qu'à une vitesse de chaîne d'approximativement 39. m par minute, 994 kgs de vapeur par heure produisent un revêtement commercial léger de 1,8 g/dm2,
La demanderesse a fait d'importantes découver- tes en ce qui concerne l'angle du jet de gaz sur la bande par rapport à la surface de cette dernière.
Aux vitesses courantes des chaînes de galvanisation en con- tinu, un angle du jat de 45 par rapport à la bande, au- dessus de la perpendiculaire à cette dernièle, donne un revêtement grossier, Avec un angle fortement réduit par exemple à 0 à 15 au-dessus de la perpendiculaire à la surface de la bande, on obtient un revêtoment d'un fini lisse. En outre, avec la composante principale de mouvement du gaz perpendiculaire à la bande, on dis- pose d'une marge do pression avantageuse pour régler à volonté le revôtemont d'un grand nombre de produits.
L'opérateur peut régler exactement ou changer/l'épaisseur . du revêtement à une vitesse de chaîne donnée en choisis- sant la pression qui convient. Les relations entre la vitesse de la chaîne de production, la masse de gaz, l'angle du jet de ge d'impact, et le poids désira par unité de surface du revêtement sont telles que l'opéra, tion peut être rendue automatique,
Du point de vue fonctionnel,le changement de pression peut être utilisé pour changer la niasse de vapeur surchauffée ou autre gaz utilisé.
Par exemple, en augmentant les vitesses de chaîne, on augmente le poids de revêtement à retenir pour maintenir constant le revêtement, cette augmentation de la masse pouvant êtres obtenue en augmentant la pression du gaz. La masse du gaz
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peut aussi être augmentée en augmentant la section de l'orifice de sortie des buses, sana augmenter la pression du gaz,
La vitesse de la chaîne de production est un facteur important.
On a observé que, dans une chaîne de galvanisation en continu, dans des conditions analogues de l'emplacement des buses et de la pression de la vapeur surchauffée, une vitesse de 30 m par minute produisait un 'revêtement commercial léger", tandis qu'une vitesse de soixante mètres par minute produisait un revêtement de 3,80 g/dm2. On pourrait utiliser la vitesse de la chaîne pour ré- gler le poids du revêtement. En pratique, l'opéra- teur essaie la chaîne à la vitesse maximum pour une bande d'épaisseur particulière, comme déterminée par d'autres facteurs. La barrière gazeuse pourrait être réglée à la hauteur optimum au-dessus du bain, à l'orifice de gaz optimum et à l'angle optimum, la pression de gaz étant ensuite modifiée pour régler le poids du revêtement.
Un revêtement "différentiel" est facilement obtenu en règlant la pression du gaz sur chaque face de la bande. Il résulte de l'observation de la production d'un revêtement "différentiel" sur une chaîne de galvanisation en continu que le revê- tement du côté léger est réglé plus efficacement par le procédé de la barrière gazeuse que par tout autre procédé connu- Des imperfections dans la bande, sur sa face à revêtement léger, ne posent pas
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de problème avec le procédé de la barrière gazeuse et on obtient un revêtement léger plus lisse.
On a obtenu des bandes à revêtement "différentiel" pré- sentant, après galvanisation, un revêtement de 0,3g/dm du coté léger et plus de 0,9 g/dm du côté lourd, en utilisant une pression de vapeur de 3,81 kg/cm2. au collecteur du côté inférieur (coté léger du revêtement différentiel) et 3,15 kg/om2 de pres- sion au collecteur du coté supérieur.
L'utilisation de vapeur surchauffée n'affec- te pas la formation de paillettes dans la produc- tion du produit galvanisé' On a trouvé que la forma- tion de paillettes peut être réduite à un minimum- en soufflant de la vapeur humide sur la bande après son passage au-dessus des buses,
Les figs, 5 et 6 montrent les détails de la structure des buses utilisées/pour obtenir les exemples particuliers présentés plus haut. Un des peincipaux buts de la structure des buses utilisées dans le réglage, par barrière gazeuse, de la bande est l'obtention d'un courant gazeux qui s'étend linéairement à pression uniforme, transversalement à la bande.
L'épaisseur de la barrière gazeuse, dans une direction parallèle au déplacement de la bande, dépend de la dimension de l'orifice des buses qui donne l'écoulement convenable, Des orifices de buses plus grands donnent une plus grande masse de gaz et permettent de retenir en arrière une plus grande masse de revêtement fondu. Des orifices plus grands empêchent aussi le blocage ou l'occlusion par les matières étrangères ; on a trouvé que des
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orifices de 0,38 mm étaient satisfaisant à ce dernier point de vue .
La structure de buses 50 des figs. 5 et 6 comprend des pièces 32 et 54 qui s'assemblent pour former un collecteur de gaz 56 qui s'étend linéaire- ment. Les pièces 52 et 54 sont assemblées par une série de boulons 58. La séparation entre ces pièces détermine l'ouverture des buses ou fente de sortie, et elle est réglée au moyen d'une cale 60. Le gaz est débité par des trous 62 et sort par la fente 64 qui s'étend linéairement. L'angle de l'entrée du gaz par rapport au plan de la sortie est montré comme étant égal à 90 mais il est à noter que l'invention ne se limite pas à cette valeur.
Toute- fois, un angle de valeur importante est avantageux pour obtenir une répartition uniforme du gaz et de la pression de sortie à travers l'ouverture 64 de la buse qui s'étend linéairement. Des dimensions types pour la structure de buse utilisée pour obtenir les chiffres des tableaux I à III, sont les suivantes:
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<tb> A <SEP> 1,369m. <SEP> E <SEP> 25,4mm.
<tb>
<tb>
B <SEP> 0,683 <SEP> m. <SEP> F <SEP> 51 <SEP> mm,
<tb>
<tb> C <SEP> 0,224 <SEP> m. <SEP> G <SEP> 0,127 <SEP> mm <SEP> - <SEP> 0,381 <SEP> mm
<tb>
<tb> D <SEP> 1,266m. <SEP> H <SEP> 25,4 <SEP> mm <SEP> + <SEP> G
<tb>
La fig. 7 montre un agencement pour fournir du qaz chaud à une buse et pour fournir des souffleurs auxiliaires si besoin est. Du surchauffeur ?2, du gaz chaud e t me @e par la conduite 74 aux tuyaux de dis- @ iba cne 76, 78 6t 80 qui aboutissent au collecteur
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50 de la structure-de buse.
Chacun des tuyaux peut être muni d'un robinet, comme montré, pour régler le d@bit. Le nombra des tuyaux d, distribution uti- lisés peut être déterminé, ainsi que les positions de ces tuyaux comme il convient pour assurer une pression uniforme de la barrière de gaz sur toute la largeur de la bande,Le combustible est amené au surchauffeur 72, par la conduite 72a et la vapeur à surchauffer entre en 74b et sort par la conduite 74.
Des souffleurs auxiliaires 82 et 84 peuvent être utilisés pour agir sur les bords de la bande, ou aux endroits où ils sont nécessaires. Ces souf- fleurs ne sont pas nécessaires avec une dispersion uniforme du gaz et pour des angles qui rendent les jets de gaz voisins de la perpendiculaire à la bande.
Un agencement similaire de tuyauteries de gaz chaud est disposé sur la face opposée de la bande.
Les fige, 8 à 10 montrent des détails d'un appareil à barrière gazeuse pour revêtement par trempage à chaud, comprenant des moyens pour régler l'angle de la direction d'impact du gaz, la hauteur . du point d'impact par rapport au bain, la profondeur des guides immergés qui impesent à la bande un trajet particulier, l'espacement entre les buses et l'espa- cement entre les guidas immergés. Lorsque des groupes de deux moyens de réglage identiques existent sur le même côté de la bande, les mêmes nombres de référence sont utilisés pour identifier chaque élément du groupe.
Un bâti 86 supporta l'appareil entier. Les structures 88 et 89 des buses sont placées au-dessus
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des pièces 92-94 qui guident la bande dans la zone de réglage du revêtement pour lui imposer une configura- tion plane. En se reportant en particulier aux figures 9 et 10, on voit que les moyens de guidage 92 sont ré- glés par un système à levier 96 et que les moyens de guidage sont réglés par un système à levier 98. La po- sition en hauteur des moyens de guidage 92,94 est réglée par des mécanismes à vis 100 et 102.
Comme le montre en particulier la figure 8, l'espacement entre les structures des buses 88 et 90 est réglé par des systèmes 104 et 106 à levier qui pivotent respectivement en 108 et 110. Les inclinai- sons des jets des buses 88 et 90 sont réglées par des systèmes articulés 114 et 116 à vis de commande articulés en 118 et 120 respectivement.
Les structures de buses, les guides de la bande et leurs moyens de guidage respectifs sont dé- placés de bas en haut et de haut en bas, par rapport au bâti 86, par des moyens 112 et 113 de réglage en hauteur.
Parmi les avantages du principe de la barrière gazeuse on peut citer une production accrue et plus économique, avec une qualité améliorée. L'aug- mentation de la production résulte des plus grandes vitesses de la chatne qu'on peut atteindre par l'inven- tion par rapport à la pratique de la technique anté- rieure. De même, une chaine de production exige moins de temps d'arrêt étant donné qu'il n'est pas néces- saire de changer les rouleaux de revêtement et au- tres pièces. La qualité améliorée ¯¯¯¯¯¯¯.
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résulte de l'absence de marques ou défauts des rou- leaux de revêtement et du fini plus lisse produit par le procédé à barrière gazeuse.
Unplus grande économie, résultée l'augmentation de la production mentionnée ci-dessus, des rendements accrus en pour- centage, et de la suppression d'un certain nombre de traitements postérieurs au revêtement pour en amé- liorer la surface.
RESULTE
A - Appareil de revêtement continu de feuillard métallique par immersion dans un bain de métal fondu, caractérisé par les points suivants séparément ou en combinaisons
1. Il comprend un bain chaud contenant du métal fondu de revêtement et dont la surface supérieure est ex- posée à une atmosphère gazeuse ;
des rouleaux de guidage définissant un trajet longitudinal continu pour le feuil- lard à travers une partie du métal fondu dans le bain, puis à travers une zone de réglage de l'épaisseur du re- vêtement se trouvant immédiatement au-dessus de la sur- face supérieure exposée du métal fondu et ensuite vers le haut jusqu'à un point où le métal de revêtement appliqué au feuillard est déjà solidifié, la zone de réglage de l'épaisseur du revêtement s'étendant vers le hautà par- tir de la surface supérieure exposée du métal fondu, à travers une partie du trajet du feuillard continu, et dans cette zone l'épaisseur du revêtement métallique fondu appliqué au feuillard peut être commandée,
le feuillard étant exempt de tout contact mécanique entre un point si- tué au-dessous de la surface supérieure du métal fondu
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et un point au-dessus de la zone de réglage du poids du revêtement ; un ensemble de buses disposées dans ladite zone de réglage de l'épaisseur du revêtement et présen- tant deux sorties de gaz, de faible largeur, dirigées liné- airementent en opposition mutuelle, la longueur de chaque sortie de gaz étant au moins égale à la dimension trans- versale de bord à bord du feuillard métallique à revê- tir et chaque sortie de gaz étant profilée de façon à éjecter un courant étroit, uniforme et concentré de gaz chaud qui est alimenté sous pression, et chaque sortie étant agencée de façon à envoyer le jet gazeux contre le côté correspondant du feuillard,
pratiquement en opposi- tion directe au jet gazeux de l'autre sortie, le gaz chaud venant heurter le feuillard suivant un angle d'in- cidence qui est compris entre 0 et 15 c, afin d'empêcher le passage de métal de revêtement fondu en plus de la quantité qui correspond à l'épaisseur désirée du revê- tement ; des moyens pour distribuer du gaz chaud sous pression aux buses, et des moyens permettant d'obtenir une épaisseur désirée du revêtement qui demeure sur le feuil- lard grâce à un réglage continu du débit d'amen.ée de gaz chaud à l'ensemble des buses.
2. Les s@ tes de gaz sont disposées de façon à envoyer les jets gazeux avec un angle d'incidence centre le feuillard ne dépassant pas 10 à. 11 est prévu des guides du, feuillard submer- gés dans le bain revêtement fondu à proximité de la surface spérieure exposée et établissant:
un contact pratiqueront contins avec 'Le feuillard dans le -sens! prans- versal de bord-à-bord de ce dernier mais entièrement au-
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dessous de la surface supérieure exposée du métal fondu de revêtement ledit contact sensiblement continu com- prenant un contact linéaire dont le but est de conférer une forme plane au feuillard pendant son passage à travers la surface supérieure exposée du métal fondu et pendant le choc sur le feuillard des jets de gaz chaud provenant des sorties précitées dans la zone de réglage de l'épaisseur du revêtement.
4. Chaque sortie de gaz disposée linéairement se trouve en regard d'une surface plane opposée du feuil- lard et dans un rapport sensiblement parallèle au feuil- lard et à la surface supérieure exposée du bain.
5. L'espacement entre chaque sortie de gaz et le feuillard revêtu dans la zone de réglage du revête- ment est réglable ce qui permet de commander le poids du reveêtement qui demeure sur le feuillard.
6, La hauteur de l'ensemble des buses au-dessus de la surface supérieure exposée du métal fondu est éga- lement réglable.
7. Chaque sortie de gaz, linéaire et étroite délir mite une ouverture le buse ayant une largeur uniforme qui est comprise entre 27 et 381 microns, dans le sens transversal à la direction du débit gazeux.
8. Chaque sortie de gaz présente une dimension dans le sens de l'écoulement gazeux qui medépase pas
25,4 mm.
9. Chaque sortie de gaz présence une largeur uniforme dans le sens transversal à l'écoulement vaseux'; ladite dimension étant comprise entre cinq millièmes et un soixante-septième de sa dimension dans le sens de l'écoulement gazeux.
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10. L'ensemble des buses comprend deux collec- teurs linéaires dont chacun présente une cavité intérieu- re relativement importante, s'étendant sur pratiquement toute la longueur du collecteur et s'ouvrant en des points espacés de celui-ci vers l'une des sorties de gaz disposées linéairement.
11. Chaque sortie de gaz comprend un passage dont une extrémité de sortie est orientée vers le feuil- lard et dont l'extrémité d'entrée se trouve dans ladite cavité, les extrémités de sortie et d'entrée du passage ayant chacune une largeur d'une dimension uniforme, et la dimension du passage entre l'entrée et la sortie dans le sens du gaz d'écoulement, lsquelle dimension est plus grande d'un multiple de plusieurs dizaines que la largeur de la sortie et également plus grande d'un multiple de plusieurs dizaines que la largeur de l'entrée.
12. La largeur de l'extrémité d'entrée du pas- sage est sensiblement la même que la largeur de son ex- trémité de sortie.
13. La largeur du passage dans le sens de l'écou- lement gazeux entre l'extrémité d'entrée et l'extrémité de sortie est d'une dimension pratiquement uniforme.
14. Plusieurs conduits d'amenée de gaz sent re- liés à chaque collecteur en des points espacés le long de celui-ci afin d'alimenter le collecteur en gaz, les conduits précités débouchant dans le collecteur respectif suivant une direction transversale à celle de la sortie du gaz à travers la sortie correspondante.
15. Le sens de l'entrée des conduits d'amenée de gaz dans le collecteur respectif est perpendiculaire à celui de la décharge de gaz.
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16. Les moyens d'amenée de gaz chaud aux buses comprennent un surchauffeur de vapeur.
17' Le métal fondu de revêtement est du zinc fondu.
B - Procédé continu de revêtement d'un feuillard métallique par immersion dans un bain de métal fondu, caractérisé par les points suivants, séparément ou en combinaisons
1. Il comprend les étapes suivantes : appliquer du métal fondu de revêtement au feuil- lard continu en excès par rapport à l'épaisseur désirée du revêtement en faisant passer ce feuillard longitudi- nalement à travers un bain de métal fondu dont la surface supérieure est exposée à une atmosphère gazeuse ;faire sortir le feuillard sous une forme plane de ce bain pour lui faire traverser une zone de réglage de l'épaisseur du revêtenent, laquelle zone étant au-dessus de la sur- face supérieure du bain de métal fondu et le métal fondu y étant appliqué au feuillard à l'état de fusion sans aucun contact mécanique avec le feuillard revêtu ;
en- voyer un jet étroit linéaire de gaz chaud dans cette zone contre chacune des faces planes opposées du feuillard revêtu, d'une façon uniforme sur toute la largeur du feuillard et suivant une ligne sensiblement parallèle à la surface supérieure du bain, chacun des jets de gaz chauffé venant heurter le feuillard suivant un angle d'incidence compris entre 0 et 15 , et régler le débit massique du gaz chaud qui vient heurter chaque face du feuillard dans ladite zone de réglage du poids, de maniè- re à obtenir l'épaisseur désirée de métal de revêtement
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sur le feuillard qui sort de la zone de réglage de l'é- paisseur du revêtement.
2, L'angle d'incidence du gaz contre le feuillard ne dépasse pas 10 , 3, On règle la température du gaz chaud dans cha- cun des jets.
4. On maintient la température du gaz chaud dans chaque jet à une valeur voisine de celle du métal fondu dans le bain.
5. On envoie deux jets de gaz chaud contre le feuillard, sensiblement en opposition l'un à l'autre.
6. Ledébit massique du gaz chauffé dans un jet est supérieur à celui dans l'autre jet, de sorte qu'on obtient des épaisseurs de revêtement différentes sur les côtés opposés du feuillard.
7. On envoie chaque jet de gaz chaud sous pression contre le feuillard en provenance d'une buse, et on réa- lise le réglage ,l'épaisseur du métal de revêtement qui demeure sur 10 feuillard, pour une vitesse désirée de ce feuillard, par une commando de la position de la buse que l'on peut rapprocher ou éloigner du feuillard.
8. L'une des buses est plus proche du feuillard que l'autre, et de cette façon on obtient des épaisseurs différentes du revêtement sur les deux facos du feuillard.
9. On confère uno forme sensiblement plane au feuillard qui pénètre dans la zone de réglage de l'épais- seur du revêtement, par la mise en contact avec des orga- nes mécariques du feuillard pendant qu'il est encore submergé dans le métal fondu, en un point qui précède immédiatement la sortie du feuillard à travers la sur-
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faoe supérieure du bain de revêtement en fusion.
10, Le gaz chaud est de la vapeur surchauffée,
11. Le métal de revêtement est le zino,
12. La température du gaz chaud est comprise en- tre 288 et 454 C.
13. Le feuillard est un feuillard d'acier, c-A titre de produit industriel nouveau,'un feuillard métallique revêtu au moyen d'un appareil tel que défini sous A, et/ou à l'aide d'un procédé tel que défini sous B.