Dispositif de refroidissement de produits en acier laminés.
La présente invention est relative à un dispositif de refroidissement de produits en acier laminés, applicable aussi bien aux ronds à béton, au fil machine, aux barres de section circulaire ou non, tous produits ci-après repris sous le vocable de "ronds", qu'aux profilés constitués, soit essentiellement d'un fer plat, soit de plusieurs plats solidarisés entre eux, le vocable de "profilés" englobant également les laminés tels que les largets et même les tôles.
Les principales qualités que les utilisateurs
.réclament des produits en acier laminés tels que les ronds <EMI ID=1.1> possible pour la nuance d'acier utilisée ainsi que, suivant
le cas et l'usage auquel le produit est destiné, une résistance à la fatigue, une ductilité, une soudabilité voire même une tréfilabilité satisfaisante.
A cette fin, le demandeur a déjà préconisé de soumettre le produit laminé, dès sa sortie de la cage finisseuse du laminoir, à un refroidissement approprié au moyen d'un fluide, de telle façon que l'on réalise une trempe martensitique et/ou bainitique de la couche superficielle du produit; en outre, il convient qu'à la sortie de la zone de refroidissement par le fluide, la partie non trempée du produit laminé se trouve à une température suffisante pour permettre, lors d'un séjour ultérieur à l'air, de réaliser un revenu de la couche superficielle de martensite et/ou de bainite. Le fluide de refroidissement utilisé est généralement de l'eau, avec ou sans additifs habituels, des solutions aqueuses de sels minéraux, etc...
Dans le cas d'aciers semi-calmés, (avec par exemple C = 0,15 %, Mn = 1,10 %), un tel traitement effectué sur des ronds crénelés de 20 mm de diamètre avec les dispositifs connus actuellement prend un temps de l'ordre de 1,20 seconde. Si la vitesse de sortie de tels ronds est de l'ordre de 15 m/sec, la longueur à consacrer à ce refroidissement sera de l'ordre de 18 mètres. Les installations actuelles ne permettent pas de disposer d'une telle longueur et on se trouve donc dans la nécessité d'augmenter l'efficacité du refroidissement si on veut pouvoir soumettre les produits à un tel traitement.
La présente invention a pour objet un dispositif particulièrement intéressant à ce sujet, parce qu'il possède un pouvoir refroidisseur très élevé.
Pour augmenter le pouvoir refroidisseur des injecteurs à l'eau, on a déjà préconisé de projeter l'eau sur
le produit à refroidir à des vitesses très élevées, supérieures à celle du son. Dans certains cas, avec de tels injecteurs,
on a obtenu des résultats satisfaisants, mais généralement on obtient un refroidissement irrégulier et très difficile à contrôler. Par contre, le promoteur de la présente invention
a fait la constatation inattendue qu'en projetant sur le produit à refroidir de l'eau sortant de l'injecteur à une vitesse correspondant à un régime laminaire, on obtient un refroidissement très rapide et très énergique. Le dispositif de refroidissement, ou injecteur, proposé par le demandeur, est un appareil d'une construction permettant d'obtenir un écoulement du liquide de refroidissement en régime laminaire, dans les conditions normales d'utilisation.
Le dispositif, objet de la présente invention, de refroidissement des produits en acier laminés sortant de
la cage finisseuse d'un laminoir est essentiellement caractérisé en ce qu'il est constitué d'une enceinte pourvue de moyens d'alimentation en liquide refroidisseur, par exemple
de l'eau, et d'au moins un orifice de sortie en forme de fente, en ce que chaque circuit parcouru par le liquide de refroidissement dans la dite enceinte comporte au moins un tronçon dit chicane, dont la configuration impose au liquide de refroidissement plusieurs changements de directions successifs, en ce que la longueur totale de la chicane et les dimensions du passage de fluide sont telles que le régime d'écoulement du liquide de refroidissement à travers le dispositif soit laminaire.
Suivant une modalité constructive de l'invention, les injecteurs sont avantageusement distribués radialement autour d'une zone dite zone centrale. Cette distribution radiale permet une répartition spatiale uniforme et dense des injecteurs tout autour et tout au long des produits, par exemple des ronds à refroidir.
Dans une autre modalité constructive de l'invention, plus particulièrement adaptée au cas du traitement des
<EMI ID=2.1> injecteurs du type décrit ci-dessus avec leurs fentes de sortie du liquide refroidisseur parallèles les unes aux autres, sensiblement dans un même plan.
Suivant une autre modalité constructive de l' invention, l'orifice de sortie de chaque injecteur tourné vers les produits à traiter se situe à une distance optimale pour le refroidissement de ces produits.
Il ne sort évidemment pas du cadre de la présente invention, d'utiliser plusieurs dispositifs ou rampes
de refroidissement semblables à celui décrit ci-dessus, disposés à la suite l'un de l'autre à la sortie de la cage finisseuse d'un laminoir, sur la longueur disponible. Les longueurs de ces rampes de refroidissement peuvent être naturellement différentes l'une de l'autre et choisies en fonction de l' installation utilisée et de l'objectif poursuivi.
La figure ci-annexée est donnée à titre d'exemple non limitatif, pour bien faire comprendre l'objet de la présente invention; elle représente une coupe transversale du dispositif ou rampe de refroidissement conforme à la présente invention, montrant de façon schématique une forme particulière des chicanes disposées à l'intérieur d'un injecteur.
Sur cette figure, l'enceinte délimitée par son enveloppe (1) est alimentée en liquide de refroidissement par les buselures (2) et (2'); à l'intérieur de l'enceinte sont disposées des chicanes dont les éléments (3), (4), (5), (3'),
(4') et (5') obligent le liquide à des changements successifs de direction avant d'atteindre le tronçon rectiligne précé-
<EMI ID=3.1>
injecteur, le liquide s'écoule en régime laminaire.
Dans une variante particulière du dispositif de l'invention, le tronçon rectiligne précédant la fentc de sor-
<EMI ID=4.1>
sens de la circulation du liquide, pour encore mieux assurer ¯ le régime laminaire du jet. Un tel élément est représenté en
(8) sur la figure.
REVENDICATIONS
1. Dispositif de refroidissement des produits en acier laminés, caractérisé en ce qu'il est constitué d'une enceinte pourvue de moyens d'alimentation en liquide refroidisseur, par exemple de l'eau,et d'au moins un orifice de sortie en forme de fente, en ce que chaque circuit parcouru par le liquide de refroidissement dans la dite enceinte comporte au moins un tronçon dit chicane, dont la configuration impose au liquide de refroidissement plusieurs changements de direction successifs, en ce que la longueur totale de la chicane et les dimensions du passage du fluide sont telles que le régime d'écoulement du liquide de refroidissement à-travers le dispositif soit laminaire.