BE887507A

BE887507A - Perfectionnements aux procedes de traitement thermique en continu de toles d'acier

Info

Publication number: BE887507A
Application number: BE6/47400A
Authority: BE
Original assignee: Centre Rech Metallurgique
Priority date: 1981-02-12
Filing date: 1981-02-12
Publication date: 1981-06-01

Description


  CENTRE DE RECHERCHES METALLURGIQUES -

CENTRUM VOOR RESEARCH IN DE METALLURGIE ,

  
Association sans but lucratif -

  
Vereniging zonder winstoogmerk,

  
à BRUXELLES, (Belgique). 

  
Perfectionnements aux procédés de traitement thermique en continu de tôles d'acier.

  
La présente invention est relative à des perfectionnements aux procédés de traitement thermique en continu de tôles d' acier, en vue de produire notamment des tôles en acier pour emboutissage ou des tôles en acier de résistance.

  
Le demandeur a déjà préconisé un procédé de traitement thermique en continu de tôles minces en acier, comprenant une phase de refroidissement rapide par immersion dans un bain d'eau à une température supérieure à 75[deg.]C, suivie d'une phase de survieillissement.

  
Ce procédé présente l'avantage d'assurer une bonne homogénéité des propriétés de l'acier et permet de fabriquer des tôles pour emboutissage et à moyenne résistance.

  
D'autre part, ce procédé permet de contrôler rigoureusement le refroidissement pratiqué et éventuellement de l'interrom-pre à la température de survieillissement, afin d'économiser l'énergie de réchauffage de la tôle jusqu'à la température de survieillissement.

  
En outre, la chaleur contenue dans la tôle est transformée en vapeur lors de l'immersion de cette tôle dans le bain de refroidissement et cette vapeur est aisément réutilisable.

  
Par ailleurs, le demandeur a également proposé, suivant le brevet belge n[deg.] 835.666, un autre procédé de refroidissement rapide sous jet d'eau pulvérisée ou non, qui permet de produire non seulement les mêmes qualités d'acier, mais en plus des aciers à très haute résistance, avec un coût très faible en éléments d'alliage.

  
Toutefois, ce dernier procédé ne permet pas de récupérer de l'énergie ni d'interrompre le refroidissement rapide à la température de survieillissement.

  
Dans le but de profiter des avantages présentés par ces deux procédés et d'en réduire les inconvénients au minimum, le demandeur a mis au point un procédé de traitement thermique en continu, dans lequel on soumet les tôles en acier à une opération de refroidissement rapide comportant une phase de projection d'un fluide réfrigérant sur la surface de la tôle, suivie d'une phase d'immersion dans un bain aqueux à une température supérieure à 75[deg.]C.

  
Les conditions de la phase de refroidissement rapide peuvent être modifiées, dans le cadre de ce dernier procédé, en réglant la température du fluide réfrigérant projeté sur la tôle avant l'immersion dans le bain aqueux. Avantageusement, on projette sur la tôle un fluide réfrigérant constitué par un brouillard eau/vapeur d'eau et on règle la température de ce brouillard en modifiant la température de l'eau et/ou l'autre des constituants et de préférence celle de l'eau in- <EMI ID=1.1> 

  
troduite dans le dispositif formateur de brouillard.

  
Etant donné la complexité des phénomènes et l'impossibilité de maintenir des conditions de traitement rigoureusement constantes (épaisseur de la tôle, état de surface, température...), les tôles d'acier peuvent encore présenter de petits défauts de planéité tels que par exemple des vagues en rives, des vermiculures, etc...

  
La présente invention a pour objet un procédé permettant de réduire notablement ces derniers inconvénients.

  
Cette invention est fondée sur la constatation inattendue qu' il est possible de réduire les défauts de planéité cités cidessus en procédant à l'opération de refroidissement rapide en deux temps : un premier au cours duquel on immerge la tôle dans une cuve remplie d'eau chaude et un second au cours duquel on effectue une projection de fluide réfrigérant.

  
En conséquence, les perfectionnements aux procédés de traitement thermique, objet de la présente invention, procédés dans lesquels on soumet les tôles en acier à une opération de refroidissement rapide, sont essentiellement caractérisés en

  
ce que cette opération de refroidissement est scindée en deux étapes consécutives distinctes : la première consistant au moins en une immersion des tôles dans un bain aqueux à une température supérieure à 75[deg.]C, la seconde consistant en une projection d'un fluide réfrigérant.

  
Suivant une modalité particulièrement intéressante de l'invention, la première étape de l'opération de refroidissement rapide consiste en une immersion des tôles dans un bain aqueux

  
à une température supérieure à 75[deg.]C, suivie immédiatement d' une projection d'un fluide réfrigérant. 

  
 <EMI ID=2.1> 

  
peut s'agir d'un liquide tel que de l'eau ou un fluide aqueux qui peut se trouver à la température ambiante, ou être chaud, porté à l'ébullition ou même surchauffé. Ce fluide peut égale-

  
 <EMI ID=3.1> 

  
ou neutre (azote,...), et de préférence réducteur (à base de

  
 <EMI ID=4.1> 

  
jection de fluide réfrigérant consiste en une fine pulvérisation (brouillard) de liquide tel que par exemple de l'eau dans un gaz tel que de préférence un gaz non oxydant ou neutre

  
 <EMI ID=5.1> 

  
Suivant une autre modalité de l'invention, le refroidissement rapide de la tôle est effectué dans les deux étapes, de telle façon que les températures à l'entrée et à la sortie soient les suivantes : <EMI ID=6.1>  sortie : 500[deg.]C/400[deg.]C
- seconde étape : entrée : 500[deg.]C/400[deg.]C sortie : 150[deg.]C/60[deg.]C.

  
Il s'est avéré avantageux, suivant l'invention, d'alimenter Les dispositifs de projection de fluide réfrigérant en eau

  
à une température supérieure à 70[deg.]C, au cours de la première étape.

  
Suivant l'invention, on alimente les dispositifs de projection du fluide réfrigérant en eau à une température supérieure à 70[deg.]C, également au cours de la seconde étape.

  
Suivant une variante de l'invention, on alimente les dispositifs de projection du fluide réfrigérant en eau à une tempé-

  
 <EMI ID=7.1> 

  
ambiante au cours de la seconde étape. 

  
Egalement suivant l'invention, le débit d'eau en litres/sec. dans le dispositif de projection de la première phase est maintenu égal à la valeur donnée par l'expression suivante :

  

 <EMI ID=8.1> 


  
 <EMI ID=9.1> 

  
 <EMI ID=10.1> 

  
trée et à la sortie du dispositif de projection.

  
 <EMI ID=11.1> 

  
sitif de projection.

  
Le réglage de la durée de trempe dans la première étape peut se faire avantageusement, suivant l'invention, par modification du niveau d'eau.

  
\ Egalement suivant l'invention, on effectue les deux étapes dans deux cuves séparées et les eaux sont récoltées séparément.

  
Suivant encore une autre modalité de l'invention, le traitement thermique complet comprend les opérations suivantes :
- on chauffe la tôle à une température supérieure à la température de recristallisation de l'acier,
- on la maintient à cette température pendant une durée supérieure à 30 secondes,
- on la soumet à une opération de refroidissement rapide comportant une phase d'immersion dans un bain aqueux et une phase de projection d'un fluide réfrigérant,
- éventuellement, on soumet ensuite la tôle à une opération de survieillissement pendant une durée supérieure à 20 secondes.
- on assure le refroidissement final de la tôle. La figure 1 ci-annexée est donnée à titre d'exemple non limitatif et représente un mode de réalisation d'une installation de -refroidissement rapide permettant de mettre en oeuvre le procédé décrit plus haut. 

  
Suivant cette figure, la tôle à refroidir rapidement est repérée en 1 et se déplace dans ie sens indiqué par la flèche 2.

  
 <EMI ID=12.1> 

  
nètre dans la cuve 5 contenant le bain d'eau chaude 5 bis, par l'intermédiaire d'un sas d'étanchéité muni de rouleaux 6- La tôle traverse la cuve 5 suivant un mouvement d'abord descendant, puis après son enroulement sur le rouleau de renvoi 7, elle se dirige vers la sortie de la cuve 6 suivant un mouvement ascendant sensiblement parallèle au mouvement descendant. A l'extrémité supérieure de la cuve sur la trajectoire ascendante de la tôle est située une rampe 8 de gicleurs destinés à projeter un brouillard composé d'une fine pulvérisation d' eau dans un gaz avant la sortie de la tôle de la cuve 5.

  
 <EMI ID=13.1> 

  
étanchéité 9, puis est guidée par un rouleau 10 vers une rampe 11 de gicleurs à brouillard située dans une enceinte 12. Dans le fond de cette enceinte se trouve un rouleau de renvoi
13 pour diriger la tôle vers un sas de sortie muni de rou-

  
 <EMI ID=14.1> 

  
Finalement, à la sortie de l'enceinte 12, la tôle passe sur les rouleaux 16 et 17, pour être dirigée vers les postes ultérieurs d'utilisation ou de traitement. 

  
Revendications de brevet.

  
 <EMI ID=15.1> 

  
continu de tôles d'acier, dans lesquels on soumet les tôles

  
en acier à une opération de refroidissement rapide, caractérisés en ce que cette opération de refroidissement est scindée en deux étapes consécutives distinctes : la première consistant au moins en une immersion des tôles dans un bain a-

  
 <EMI ID=16.1> 

  
tant en une projection d'un fluide réfrigérant.

Claims

<EMI ID=17.1>

<EMI ID=18.1>

pide consiste en une immersion des tôles dans un bain aqueux

<EMI ID=19.1>

d'une projection d'un fluide réfrigérant.

3. Perfectionnements suivant l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérisés en ce que la projection de fluide réfrigérant constate en une fine pulvérisation (brouillard)

de liquide tel que par exemple de l'eau dans un gaz tel que

de préférence un gaz non oxydant ou neutre (azote,...) ou

réducteur (à base de H2, ...) .

<EMI ID=20.1>

tions 1 à 3, caractérisés en ce que le refroidissement rapide

de la tôle est effectué dans les deux étapes, de telle façon

que les températures à l'entrée et à la sortie soient les

suivantes :

<EMI ID=21.1> 5. Perfectionnements suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 4, caractérisés en ce que l'on alimente les dispositifs de projection de fluide réfrigérant en eau à une température supérieure à 70[deg.]C, au cours de la première étape.

6. Perfectionnements suivant la revendication 5, caractérisés en ce que l'on alimente les dispositifs de projection du fluide réfrigérant en eau à une température supérieure à 70[deg.]C, également au cours de la seconde étape.

7. Perfectionnements suivant la revendication 5, caractérisés en ce que l'on alimente les dispositifs de projection du fluide réfrigérant en eau à une température inférieure à 70[deg.]C et de préférence en eau à température ambiante au cours de la seconde phase. \

8. Perfectionnements suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 7, caractérisés en ce que le débit d'eau en litres/ sec. dans le dispositif de projection de la première phase

est maintenu égal à la valeur donnée par l'expression suivante :

<EMI ID=22.1>

<EMI ID=23.1>

<EMI ID=24.1>

entrée et à la sortie du dispositif de projection.

<EMI ID=25.1>

dispositif de projection.

9. Perfectionnements suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 8, caractérisés en ce que le réglage de la durée de trempe dans la première étape se fait par modification du niveau d'eau. 10. Perfectionnements suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 9, caractérisés en ce que l'on effectue les deux étapes dans deux cuves séparées et.en ce que les eaux sont récoltées séparément.

11. Perfectionnements suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 10, caractérisés en ce que le traitement thermique complet comprend les opérations suivantes :

- on chauffe la tôle à une température supérieure à la température de recristallisation de l'acier, - on la maintient à cette température pendant une durée supérieure à 30 secondes, - on la soumet à une opération de refroidissement rapide comportant une phase d'immersion dans un bain aqueux et une phase de projection d'un fluide réfrigérant, \ - éventuellement, on soumet ensuite la tôle à une opération de survieillissement pendant une durée supérieure à 20 secondes, - on assure le refroidissement final de la tôle.