"Dispositif pour le refroidissement rapide des produits laminés plats métalliques
à la sortie du train finisseur"
La présente invention se rapporte à un dispositif pour assurer
un refroidissement rapide des produits laminés plats métalliques à la sortie du
train finisseur.
L'efficacité d'un dispositif de refroidissement de produits métalliques sortant d'un train de laminoir finisseur, peut s'évaluer de façon assez objective par la grandeur du coefficient de transfert calorifique; plus le coefficient de
transfert est élevé, plus l'efficacité du refroidissement est grande.
i A titre indicatif, pour les installations actuelles des trains à larges bandes, le coefficient de transfert calorifique varie de 0, 04 à 0, 055 cal/
<EMI ID=1.1>
cm . sec. Pour un train présentant une largeur de table de 2 mètres, ces données
<EMI ID=2.1>
Il a déjà été possible d'obtenir des coefficients de transfert nettement plus élevés, mais uniquement, semble-t-il, pour des produits du genre des ronds, et à condition de réaliser des débits spécifiques de refroidissement
<EMI ID=3.1>
D'autres tentatives ont déjà été faites pour accroftre ce coefficient de transfert pour des produits laminés plats, par exemple en remplaçant les jets divergents d'eau pulvérisée par des jets laminaires, ou en guidant un jet d'eau jusqu'à proximité immédiate du produit plat, lequel est à l'endroit de l'impact placé entre deux guides plans horizontaux, peu distants l'un de l'autre, l'eau projetée sur le produit étant forcée de s'échapper suivant une direction transversale à l'axe du dit produit. A la connaissance du demandeur, il ne semble pas que ces dispositifs aient permis d'atteindre industriellement le but poursuivi, à savoir l'obtention d'un coefficient de transfert de valeur élevée, pour des produits laminés plats, tout en maintenant le débit spécifique à des valeurs considérées comme satisfaisantes.
La présente invention a précisément pour objet un dispositif permettant aisément d'arriver à ce résultat, d'une part en évitant les inconvénients décrits ci-dessus et d'autre part, en présentant des avantages propres particulièrement intéressants.
Parmi ces avantages, on peut citer :
- l'augmentation de la rigidité de la tête de bande lors du laminage de tô}es fines, ce qui conduit à une meilleure stabilité de la tôle, et par conséquent permet de réaliser des vitesses de laminage plus élevées, et donc d'accroître la production,
- la diminution de la longueur de la table de refroidissement, ce qui permet de réduire les investissements,
- la diminution de la quantité d'eau totale nécessaire au refroidissement du produit, ce qui permet une économie de fonctionnement, <EMI ID=4.1>
Avant de définir de façon précise les caractéristiques du dispositif de l'invention, on va en décrire un type de réalisation, donné à titre d'exemple sans aucun caractère de limitation, et au moyen de schémas non à l'échelle.
Suivant cet exemple de réalisation, le dispositif de l'invention se compose successivement de :
a. une bofte de refroidissement à eau, éventuellement à double
paroi,
b. une bofte de séchage à air,
c. soit à nouveau une bofte de refroidissement du type repris sous
<EMI ID=5.1>
soit une ou plusieurs boites de refroidissement à eau du type à double paroi, mais appropriées pour pouvoir être disposées entre deux rouleaux consécutifs se trouvant à leur écartement normal.
La bofte de refroidissement 1 du type repris sous a et schématisée sur la figure 1 est associée à un certain nombre de rouleaux 2, 3, de laminoir,
<EMI ID=6.1>
déplacement de la tôle s'effectuant dans le sens de la flèche 5.
La bofte de refroidissement 1 comporte deux parties consécutives, dont la première est un caisson d'entrée 6 composé d'un toit incliné vers le bas dans le sens du déplacement de la tôle, deux pamis latérales 7 et 8 situées aux extrémités des rouleaux 2 et 3, une paroi inférieure 9 située sous la tôle 4 et ne laissant que peu d'espace entre elle-même et les rouleaux 2 et 3, tout en étant légèrement inclinée vers le bas dans le sens de la flèche 5. La beconde des deux parties consécutives de la bofte 1 est constituée par un caisson 10 de hauteur inférieure à celle de l'entrée du caisson 6, dont le toit 11 est sensiblement horizontal, tandis que le plancher 12, laissant peu d'espace entre lui-même et les deux rouleaux 3 et 13 adjacents, est légèrement incliné en sens inverse de celui de la flèche 5.
La bofte de refroidissement 1 est munie d'un dispositif 14 disposé à la partie supérieure dE- l'entrée du toit du caisson 6, et servant à projeter à l'intérieur du dit caisson un ou plusieurs jets d'eau en direction du rouleau de façon à atteindre celui-ci sensiblement à sa zone supérieure 15. On dispose avantageusement en avant du caisson 6 une paire de cylindres 16 et 17, l'un 16 porteur situé à son niveau usuel sous la tôle 4, le second 17 déplacé vers le haut de façon à guider correctement la tôle 4 vers l'entrée du caisson 6, quel que soit le manque de planéité de celle-ci, même en son début. Dans ce caisson, l'excédent d'eau est évacué par le cylindre 3.
La boite de refroidissement qui vient d'être décrite présente
les particularités suivantes :
1. Le guidage de l'eau projetée par le dispositif 14, le long de
la bande laminée 4; ce guidage est obtenu grâce à l'espace confiné restreint ménagé entre le toit 11 du caisson et la bande 4.
2. La possibilité d'accepter sans difficultés des tôles présentant des défauts de planéité.
3. La possibilité d'agir sur la répartition de l'eau suivant la largeur de la tôle, en sélectionnant un ou plusieurs jets d'eau.
4. La possibilité d'exercer un effet d'entraînement de la bande par effet de pinçage en dirigeant les jets d'eau sur la tôle à l'endroit où celle-ci repose sur le cylindre 3; la tôle est ainsi entrafhée vers l'intérieur du caisson
10. En pratique le débit d'eau délivré dans un tel caisson est élevé (de l'ordre
de 1000 m<3>/h) sous une pression assez faible (environ 1 kg/cm<2>). Avec ces données, on atteint fréquemment des coefficients de transfert calorifique dont
<EMI ID=7.1>
La bofte de séchage à air reprise sous b et repérée 18 à la figure 1 est associée à au moins deux cylindres, tels que 13 et 19 supportant la bande 4 durant son passage dans la bofte 18. La hauteur de la section de passage de cette bofte est suffisante pour que la bande puisse y passer, compte tenu de ce qu'elle peut présenter un défaut de planéité, qui lui confère un encombrement <EMI ID=8.1> Le toit de la botte 18 est pourvu d'un certain nombre d'orifices
20 au travers desquels on peut souffler un grand débit de gaz sec, par exemple de l'air, sous une pression faible, de façon d'une part à former un coussin d'air entre la paroi et la bande et d'autre part servir de barrage à l'eau recouvrant la bande au sortir du caisson 10.
Cette opération présente l'avantage que la phase ultérieure de refroidissement peut ainsi être réalisée sur une bande sèche, ce qui accroft considérablement son efficacité.
La bofte de refroidissement à eau 21 du type à double paroi, telle que schématisée à la figure 2, présente en principe la même configuration générale que la boîte 1, avec cette différence que sa partie supérieure 22 et sa partie inférieure 23 qui suit le rouleau 24 sont doublées toutes deux d'une paroi 25 et 26 pourvue d'orifices 27 par lesquels on projette de l'eau contre la bande, ces orifices étant alimentés en eau par les conduits 28 et 29. Cette disposition permet d'une part une meilleure répartition de l'eau sur la bande, et d'autre part un refroidissement pratiquement symétrique de celle-ci.
Suivant l'invention, dans le cas où la place nécessaire au placement des dispositifs décrits précédemment fait défaut, on peut avec avantage faire usage de ceux repris ci-après à la figure 3.
Sur cette figure sont représentés une suite de dispositifs de re- froidissement du type bofte à eau à double paroi. Ceux-ci, repérés 30, 31, 32 , sont disposés en contre-haut entre les rouleaux porteurs 33, 34, 35 et 36, disposés à écartement normal l'un de l'autre. Chacun de ces dispositifs est constitué d'un caisson à doubles parois, dans lequel se déplace la bande à refroidir. Ces caissons présentent deux ouvertures 37 et 38 supérieure et inférieure, pour l'alimentation en un liquide refroidissant, délivré à l'intérieur du caisson entre les parois externes 39 et 40 et les parois internes correspondantes 41 et 42 munies d'orifices destinés à la projection du liquide sur les deux faces de la bande.
Entre ces différents dispositifs 30, 31, 32, on a placé des appareils 43, 44, destinés à projeter sur la bande humide un gaz sec dont les caractéristiques du jet sont suffisantes pour balayer l'eau hors de la bande, de telle façon que la phase d'arrosage subséquente puisse enlever davantage de calories.
<EMI ID=9.1> de la demande, on va maintenant en définir la structure, en fonction des dits éléments.
Le dispositif, objet de la présente invention, dans lequel une bande métallique en cours de laminage est soumise à une opération de refroidissement intense, est essentiellement caractérisé en ce qu'il comporte,disposées l'une à la suite de l'autre, au moins :
a. une bofte dite d'entrée, comportant des moyens pour soumettre
la bande à une opération de refroidissement par eau;
b. une bofte dite de séchage à air, comportant des moyens pour
débarrasser la bande de l'eau qu'elle a reçue au cours de son passage dans la bofte reprise sous a.
Suivant une modalité intéressante du dispositif de l'invention, celuici comporte en outre, au moins un caisson à double paroi destiné à parfaire le refroidissement par eau de la bande au sortir de la botte de séchage reprise sous b, et un organe destiné à parfaire le séchage de la bande au sortir du caisson à double paroi.
La botte d'entrée reprise sous a est avantageusement constituée d'un caisson comportant deux parties bien distinctes, dont la première, du côté de l'entrée de la bande, présente une hauteur décroissant jusqu'approximativement à l'aplomb de la génératrice supérieure d'un rouleau de laminoir, rouleau dont la partie supérieure se trouve à l'intérieur de la dite bofte, grâce à la présence d'une ouverture pratiquée dans le plancher de la dite bofte, le toit de la seconde partie étant sensiblement horizontal par rapport au plan pris comme référence
de la bande passant à travers la boue; les planchers des deux parties de la bofte, l'un disposé avant le dit rouleau, l'autre disposé après lui, sont légèrement inclinés vers le dit rouleau, avec lequel ils n'entrent toutefois pas en contact;
également côté entrée de la bande, la bofte est équipée d'un dispositif destiné à projeter de l'eau sur la partie supérieure de la bande sensiblement en direction de la zone où la dite bande supposée plane entre en contact avec le dit rouleau qui la supporte en l'entraînant vers la sortie de la dite bofte.
La botte de séchage telle que reprise sous b, est constituée suivant une modalité préférentielle d'exécution, d'un caisson ouvert aux deux extrémités pour laisser passer la bande à traiter, le toit de la dite botte sensiblement parallèle au plan de la bande, présentant une double paroi, la paroi extérieure étant pourvue d'un orifice permettant le raccord d'une installation d'alimentation en air sous pression, la paroi intérieure étant munie sur la majeure partie de sa longueur d'un certain nombre d'orifices destinés à permettre l'insufflation d'air sur la bande, le plancher du dit caisson étant pourvu d'au moins une échancrure destinée à permettre l'introduction dans la dite bofte de la partie supérieure d'un rouleau de support et d'entraînement de la bande.
Le caisson à double paroi pour l'alimentation en eau est avantageusement constitué d'une bofte allongée, dans le sens du défilement de la bande, ouverte à ses deux extrémités, la dite bofte comportant deux parties bien distinctes dont la première, côté entrée, présente une hauteur décroissant jusqu'approximativement à l'aplomb de la génératrice supérieure d'un rouleau de laminoir, rouleau dont la partie supérieure se trouve à l'intérieur de la dite bofte, grâce à la présence d'une ouverture pratiquée dans le plancher de la dite bofte, le toit de la seconde partie étant sensiblement horizontal par rapport au plan pris comme référence
de la bande passant à travers la bofte, en ce que les planchers des deux parties
de la bofte, l'un disposé avant le dit rouleau, l'autre disposé après lui, sont légè- rement inclinés vers le dit rouleau, avec lequel ils n'entrent toutefois pas en contact, les toits des dites deux parties, ainsi que le plancher de la seconde partie, étant pourvus d'une double paroi, dont l'élément externe est muni d'une ouverture pour le raccord d'un dispositif ci'alimentation en eau, tandis que l'élément intérieur est muni d'une série d'orifices destinés à permettre la projection d'eau sur les deux faces de la bande.
Selon une autre modalité intéressante de construction du caisson
à double paroi, celui-ci, destiné à être disposé à l'aplomb de l'espace compris entre deux rouleaux consécutifs du laminoir, se compose d'une simple bofte parallélépipédique, sans paroi d'entrée ni de sortie, dans le sens du déplacement de la bande, le toit et le plancher de la bofte, étant munis d'une double paroi dont les éléments externes sont pourvus d'une ouverture pour le raccord d'un dispositif d'alimentation en eau, tandis que les éléments intérieurs sont munis d'une série
<EMI ID=10.1>
<EMI ID=11.1>
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REVENDICATIONS
1. Dispositif dans lequel une bande métallique en cours de laminage est soumise à une opération de refroidissement intense, caractérisé en ce qu'il comporte, disposées l'une à la suite de l'autre, au moins :
a. une bofte dite d'entrée, comportant des moyens pour soumettre
la bande à une opération de refroidissement par eau;
<EMI ID=12.1>
débarrasser la bande de l'eau qu'elle a reçue au cours de son passage dans la bofte reprise sous a.