BE896346A - Procede de refroidissement de produits metalliques et dispositif pour sa mise en oeuvre - Google Patents

Description

  Procédé de refroidissement de produits métalliques et dispositif pour sa mise en oeuvre.

  
La présente invention a trait à un procédé de refroidissement de produits métalliques et elle décrit aussi un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé précité.

  
Il est connu de l'homme de l'art que l'on soumet les produits métalliques à des traitements thermiques et que ceux-ci peuvent comporter une phase de refroidissement.

  
L'objet de la présente invention est relatif à une opération de refroidissement au cours de laquelle le produit est en mouvement; celle-ci étant effectuée par action d'eau ou d'autres fluides et considérée seule ou en combinaison avec d'autres traitements du produit et ce à quel niveau que ce soit de 

  
 <EMI ID=1.1>  Toutefois, afin de présenter une description claire de la présente invention, la suite de l'exposé sera volontairement restreinte au refroidissement de profilés par de l'eau sans limiter pour autant le domaine d'application possible de la présente invention.

  
Lors des opérations de refroidissement d'un produit par sa mise en contact avec un fluide, on a constaté que pour assurer un refroidissement homogène de l'ensemble du produit au cours de son défilement devant les dispositifs de refroidissement, il faut d'une part que la distance entre l'élément à refroidir et le dispositif délivrant le fluide de refroidissement soit petite et d'autre part que cette distance soit la plus constante possible pendant le passage du produit.

  
Les solutions proposées pour satisfaire les conditions cidessus sont basées essentiellement sur des moyens physiques

  
de guidage strict du produit. Il va de soi que ces moyens doivent être adaptés aux produits et de ce fait deviennent

  
fort coûteux, encombrants, lorsqu'il s'agit de produits dont le poids par unité de longueur est grand, comme c'est le cas des poutres, poutrelles, rails ou autres profilés lourds.

  
Le procédé de la présente invention est mis en oeuvre par un dispositif qui ne possède pas les inconvénients précités.

  
Le procédé de refroidissement, objet de la présente invention, dans lequel un produit est en mouvement et défile devant un dispositif de refroidissement, est essentiellement caractérisé en ce que l'on contrôle la distance entre le produit et le dispositif de refroidissement,appelée ci-après distance d, et que l'on module celle-ci de manière à la garder égale ou du moins la plus proche possible d'une valeur prédéterminée

  
 <EMI ID=2.1>  le temps.

  
Suivant une première modalité de réalisation du procédé de l'invention, le contrôle de la distance d est opéré en continu.

  
Suivant une autre modalité de réalisation du procédé, objet

  
de la présente invention, le contrôle de la distance d comprend la mesure de celle-ci.

  
Suivant encore une autre modalité de réalisation du procédé

  
de l'invention, le contrôle de la distance d a lieu par le biais de la mesure de la pression d'eau dans l'espace compris entre le produit et le dispositif de refroidissement.

  
Suivant une quatrième modalité de réalisation du procédé de l'invention, la mesure de la distance d précitée est opérée

  
par un système solidaire-du dispositif de refroidissement

  
et qui entre en contact avec le produit.

  
Suivant une cinquième modalité de réalisation du procédé

  
de l'invention, le contrôle de la distance d a lieu par le biais d'une grandeur proportionnelle à l'effort exercé par le produit sur le dispositif de refroidissement ou vice-versa.

  
Suivant une modalité de réalisation préférentielle du procédé de l'invention, on déplace le dispositif de refroidissement

  
de telle sorte qu'un ou des systèmes solidaires de celui-ci,

  
de préférence un ou des cylindres ,une ou des roulettes, un

  
ou des bossages,.... ou combinaison de ceux-ci; prennent contact avec la surface du produit et gardent la_même force d'appui, aux variations voulues et tolérées près, pendant

  
toute l'opération de défilement du produit.

  
 <EMI ID=3.1>  l'invention, le dispositif de refroidissement est déplacé par l'action de vérins et la mesure de la pression des fluides agissant dans les vérins est utilisée comme variable d'entrée dans le système de contrôle et de modulation de la distance d, de telle sorte que la force d'application du ou

  
des éléments de contact sur le produit soit constante.

  
Suivant encore une autre modalité préférentielle du procédé

  
de l'invention, la mesure de la pression d'eau de refroidissement est effectuée dans l'espace défini par la distance d, près de la paroi du dispositif de refroidissement et hors de l'espace directement influencé par la sortie de l'eau du dit dispositif.

  
Suivant une modalité de réalisation préférentielle du procédé de la présente invention, le produit est en mouvement et

  
défile devant un dispositif de refroidissement, on déplace

  
par l'action de vérins le dit dispositif jusqu'à obtenir

  
le contact entre le produit et un ou des systèmes de contacts solidaires du dispositif de refroidissement de manière à définir la distance d, on mesure la pression d'eau dans l'espace ainsi défini par la distance d, de préférence en un endroit non directement influencé par le flux de l'eau vers le produit et/ou on mesure les pressions des fluides agissant dans les vérins; on utilise un ou les deux types de mesures précitées comme variables d'entrée dans un système de contrôle afin de moduler la distance d, la garder constante au cours du temps et/ou égale à la consigne.

  
Le dispositif destiné à la mise en oeuvre du procédé de refroidissement, objet de la présente invention, est essentiellement caractérisé en ce qu'il comporte :
- des moyens pour amener et délivrer un fluide de refroi-dissement, appelés moyens de refroidissement;
- des moyens pour déplacer les moyens de refroidissement;
- des moyens de contrôle et de modulation des déplacements précités en fonction des mouvements du produit qui passe dans le dispositif en question.

  
Suivant une première modalité de mise en oeuvre du dispositif de la présente invention, les moyens pour amener et délivrer un fluide de refroidissement sont des boîtes de refroidissement appelées ci-après "boites", composées essentiellement d'un corps extérieur pourvu d'orifices par lesquels le fluide sort.

  
Suivant une deuxième modalité de mise en oeuvre du dispositif de la présente invention, les boîtes sont munies de systèmes qui ont pour fonction de prendre contact avec la surface

  
du produit et de le garder en permanence ou non au cours du passage du produit.

  
Suivant une troisième modalité de mise en oeuvre du dispositif de la présente invention, les systèmes précités en contact avec la surface du produit sont composés de roulettes, de cylindres, de bossages ou d'une combinaison de ceux-ci.

  
Suivant une autre modalité de mise en oeuvre du dispositif

  
de la présente invention, les boîtes sont déplacées par des vérins et/ou des moteurs à vis sans fin.

  
Suivant encore une autre modalité de mise en oeuvre du dispositif de la présente invention, les moyens de contrôle et

  
de modulation des déplacements des boîtes comprennent un système pour mesurer la pression du fluide de refroidissement dans l'espace compris entre les boites et le produit, défini

  
 <EMI ID=4.1>  Suivant une sixième modalité de mise en oeuvre du dispositif

  
de la présente invention, les moyens de contrôle et de modulation du déplacement des boîtes comprennent la mesure

  
de l'effort exercé par le produit sur les systèmes en

  
contact avec sa surface, éventuellement par le biais de ceux-ci.

  
Suivant une septième modalité de mise en oeuvre du dispositif de la présente invention, les moyens de contrôle et

  
de modulation du déplacement des boîtes comprennent la

  
mesure de la pression des fluides moteurs dans les moyens

  
de déplacement des boîtes.

  
Suivant une modalité de réalisation préférentielle du dispositif de l'invention, celui-ci comprend :
- des boîtes de refroidissement en une ou plusieurs pièces;

  
celles-ci étant aptes à épouser la forme de la surface du produit à traiter, une surface du produit pouvant éventuellement être traitée par plusieurs éléments des mêmes

  
ou de différentes boîtes; généralement ces boîtes sont disposées de manière à définir une espace sensiblement

  
fermé dans lequel le produit passe;
- des moyens destinés à entrer en contact avec la surface du produit à traiter; ceux-ci étant fixés sur les éléments constitutifs des boîtes, préférentiellement ce sont des roulettes, cylindres, bossages,...
- des moyens moteurs tels que par exemple des vérins et/ou des moteurs à vis sans fin; ceux-ci sont disposés de manière à déplacer les pièces constitutives dès boîtes et à les amener contre la surface du produit qu'elles sont sensées traiter; 
- des capteurs destinés à mesurer la pression en un ou plusieurs endroits de l'espace défini entre les éléments <EMI ID=5.1>  

  
produit à traiter;
- des capteurs destinés à mesurer les efforts exercés par le produit aux points de contact avec les boîtes et/ou des capteurs mesurant la pression des fluides agissant pour déplacer les éléments constitutifs des boîtes;
- des moyens de contrôle et de modulation des déplacements des éléments constitutifs des boîtes; ceux-ci sont régulés par les données recueillies par les capteurs précités.

  
Suivant une autre modalité de réalisation du dispositif de

  
la présente invention, les moyens de refroidissement comprennent des boîtes de refroidissement, une boîte destinée

  
à traiter une surface sensiblement concave étant formée

  
d'au moins deux éléments, la séparation des éléments précités est définie par une fente de forme quelconque, de préférence non parallèle mais oblique par rapport à un axe longitudinal

  
de symétrie de la surface à traiter.

  
Suivant une autre modalité de réalisation préférentielle de

  
la modalité précédente, la surface à traiter est celle d'un profilé dont la section a la forme d'un I, les surfaces concaves sont deux formes en U et la boîte se compose de

  
deux éléments dont l'association reproduit une forme en U pouvant s'emboîter dans celle du profilé, ces deux éléments étant séparés par une fente rectiligne et oblique par

  
rapport à l'axe longitudinal du profilé.

  
Cette particularité de construction des boîtes permet de supprimer boute inhomogénéité de traitement thermique due

  
à la présence d'un espace entre les éléments constitutifs des boîtes de refroidissement.

  
De la sorte, on peut effectuer le refroidissement de l'âme

  
d'un profilé de manière homogène sur la largeur tout en permettant le déplacement latéral des boîtes de refroidissement.

W 

  
La figure 1 présente à titre d'exemple non limitatif une réalisation du dispositif mettant en oeuvre le procédé de la présente invention.

  
On y distingue le produit (1) à traiter, les éléments (2) (3)

  
(4) (5) (6) (7) constitutifs des boîtes de refroidissement,

  
les vérins (8) (9) agissant respectivement sur les éléments

  
(2) (3), les vérins (10) (11) agissent respectivement sur

  
les systèmes formés d'une part par les éléments (4) (5) et

  
les vérins (12) (13) et d'autre part les éléments (6) (7) et les vérins (14) (15).

  
La figure 2 représente dans une vue en élévation une boîte de refroidissement formée de deux éléments et la figure 3 la représente vue en plan.

  
On distingue sur les deux figures précitées la surface concave

  
(1) à traiter appartenant au produit (2), les deux éléments (3)

  
(4) constitutifs de la boîte de refroidissement, la fente longitudinale (5), les points d'appui (6) (7) (8) (9) des éléments sur le produit.

  
La figure 4 représente un élément de contact (1) entre la boîte de refroidissement (2) et la surface (3) du produit à traiter. Dans cet exemple, l'élément de contact (1) comprend un galet (4) <EMI ID=6.1>  

REVENDICATIONS DE BREVET.

  
1. Procédé de refroidissement de produits métalliques, dans lequel un produit est en mouvement et défile devant un dispositif de refroidissement, caractérisé en ce que l'on contrôle la distance entre le produit et le dispositif de refroidissement, appelée-:ci-après distance d, et en ce que l'on module celle-ci de manière à la garder égale ou du moins la plus proche possible d'une valeur prédéterminée appelée consigne, cette dernière pouvant être variable dans le temps.

Claims (1)

1. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que

   le contrôle de la distance d est opéré en continu.

   3. Procédé suivant les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le contrôle de la distance d comprend la mesure de celle-ci.

   4. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le contrôle de la distance d a lieu par le biais de la mesure de la pression d'eau dans l'espace compris entre le produit et le dispositif de refroidissement.

   5. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la mesure de la distance d est opérée

   par un système solidaire du dispositif de refroidissement et qui entre en contact avec le produit.

   6. Procédé suivant la revendication 5, caractérisé en ce que

   le contrôle de la distance d a lieu par le biais d'une grandeur proportionnelle à l'effort exercé par le produit sur le dispositif de refroidissement ou vice-versa.

   7. Procédé suivant les revendications 5 ou 6, caractérisé en

   ce qu'on déplace le dispositif de refroidissement de telle sorte qu'un ou des systèmes solidaires de celui-ci, de préférence

   un ou des cylindres, une ou des roulettes, un ou des bossages,

   ... ou combinaison de ceux-ci, prennent contact avec la surface du produit et gardent la même force d'appui, aux variations voulues et tolérées près, pendant toute 1-'opération de défilement du produit.

   8. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 5 à 7; caractérisée en ce que l'on déplace le dispositif de refroidissement par l'action de vérins et en ce qu'on utilise la mesure de la pression des fluides agissant dans les vérins comme variable d'entrée dans le système de contrôle et de modulation de la distance d, de telle sorte que la force d'application du ou des éléments de contact sur le produit soit constante.

   9. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'on mesure la pression de l'eau de refroidissement dans l'espace défini par la distance d, près de la paroi du dispositif de refroidissement et hors de l'espace directement influencé par la sortie de l'eau du dit dispositif.

   10. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 9, dans lequel le produit est en mouvement et défile devant un dispositif de refroidissement, caractérisé en ce qu'on déplace par l'action de vérins le dit dispositif jusqu'à obtenir le contact entre le produit et un ou des systèmes de contacts solidaires du dispositif de refroidissement de manière à définir la distance d; en ce qu'on mesure la pression d'eau dans l'espace ainsi défini par la distance d, de préférence en un endroit non directement influencé par le flux de l'eau vers le produit et/ou en ce qu'on mesure les pressions des fluides agissant dans les vérins;en ce qu'on utilise un ou les deux types de mesure précitées comme variables d'entrée dans un système de contrôle <EMI ID=7.1> temps et/ou égale à la consigne.

   11. Dispositif destiné à la mise en oeuvre du procédé de refroidissement suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'il comporte :

   - des moyens pour amenër et délivrer un fluide de refroidissement, appelés moyens de refroidissement; - des moyens pour déplacer les moyens de refroidissement; - des moyens de contrôle et de modulation des déplacements précités en fonction des mouvements du produit qui passe dans le dispositif en question.

   12. Dispositif suivant la revendication 11, caractérisé en ce que les moyens pour amener et délivrer un fluide de refroidissement sont des boîtes de refroidissement appelées ci-après "boîtes", composées essentiellement d'un corps extérieur pourvu d'orifices par lesquels le fluide sort.

   13. Dispositif suivant la revendication 12, caractérisé en ce que les boîtes. sont munies de systèmes qui ont pour fonction

   de prendre contact avec la surface du produit et de le garder en permanence ou non au cours du passage du produit.

   14. Dispositif suivant la revendication 13, caractérisé en ce que les systèmes précités en contact avec la surface du produit sont composés de roulettes, de cylindres, de bossages ou d'une combinaison de ceux-ci.

   15. Dispositif suivant l'une ou l'autre des revendications 11

   à 14, caractérisé en ce que les boîtes sont déplacées par des vérins et/ou des moteurs à vis sans fin.

   <EMI ID=8.1> 15, caractérisé en ce que les moyens de contrôle et de modulation des déplacements des boites comprennent un système pour mesurer la pression du fluide de refroidissement dans l'espace compris entre les boites et le produit, défini par la distance d.

   17. Dispositif suivant l'une ou l'autre des revendications 11 à 16, caractérisé en ce que les moyens de contrôle et de modulation du déplacement des boites comprennent la mesure de ' l'effort exercé par le produit sur les systèmes en contact avec sa surface, éventuellement par le biais de ceux-ci.

   18. Dispositif suivant l'une ou l'autre des revendications 11

   à 17, caractérisé en ce que les moyens de contrôle et de modulation du déplacement des boites comprennent la mesure de la pression des fluides moteurs dans les moyens de déplacement des boîtes.

   19. Dispositif suivant l'une ou l'autre des revendications 11

   à 18, caractérisé en ce que celui-ci comprend :

   - des boîtes de refroidissement en une ou plusieurs pièces;

   celles-ci étant aptes à épouser la forme de la surface du produit à traiter, une surface du produit pouvant éventuellement être traitée par plusieurs éléments des mêmes ou de différentes boites; généralement ces boites sont disposées de manière à définir un espace sensiblement fermé dans lequel le produit passe;

   - des moyens destinés à entrer en contact avec la surface du produit à traiter; ceux-ci étant fixés sur les éléments constitutifs des boites, préférentiellement ce sont des roulettes, cylindres, bossages... - des moyens moteurs tels que par exemple des vérins et/ou des <EMI ID=9.1> déplacer les pièces constitutives des boîtes et à les amener contre la surface du produit qu'elles sont sensées tisiter;

   - des capteurs destinés à mesurer la pression en un ou plusieurs endroits de l'espace défini entre les éléments constitutifs des boîtes et la surface correspondante du produit à traiter; - des capteurs destinés à mesurer les efforts exercés par le produit aux points de contact avec les boîtes et/ou des capteurs mesurant la pression des fluides agissant pour déplacer les éléments constitutifs des boîtes; - des moyens de contrôle et de modulation des déplacements des éléments constitutifs des boîtes; ceux-ci sont régulés par les données recueillies par les capteurs précités.

   20. Dispositif suivant l'une ou l'autre des revendications 11

   à 19, caractérisé en ce que les moyens de refroidissement comprennent des boîtes de refroidissement, en ce qu'une boîte destinée à traiter une surface sensiblement concave est formée d'au moins deux éléments et en ce que la séparation des éléments précités est définie par une fente de forme quelconque,

   de préférence non parallèle.,mais oblique par rapport à un axe longitudinal de symétrie de la surface à traiter.

   21. Dispositif suivant la revendication 20, apte à traiter la surface d'un profilé dont la section a la forme d'un I, les surfaces concaves étant deux formes en U, caractérisé en ce que

   la boîte se compose de deux éléments dont l'association reproduit une forme eh U pouvant s'emboîter dans celle du profilé,

   et en ce que ces deux éléments sont séparés par une fente rectiligne et oblique par rapport à l'axe longitudinal du profilé.