BE898291A

BE898291A - Procédé et dispositif pour le refroidissement accéléré d'une bande métallique mince.

Info

Publication number: BE898291A
Application number: BE6/47905A
Authority: BE
Original assignee: Centre Rech Metallurgique
Priority date: 1983-11-22
Filing date: 1983-11-22
Publication date: 1984-05-22
Also published as: LU85646A1

Abstract

Procédé de refroidissement accéléré d'une bande métallique mince, consistant à projeter un fluide refroidisseur (brouillard d'eau) sur une seule face de la dite bande, à assurer un contact continu entre la zone arrosée de la dite face et le fluide refroidisseur et à délimiter de façon précise l'étendue de la dite zone arrosée. On empeche le fluide refroidisseur de s'écouler hors de cette zone, par exemple en orientant les gicleurs d'extrémité ou en disposant des déflecteurs; des écrans d'air pouvant renforcer cette action.

Description


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  CENTRE DE RECHERCHES METALLURGIQUESCENTRUM VOGR RESEARCH IN DE METALLURGIE, Association sans but lucratifVereniging zonder winstoogmerk à BRUXELLES, (Belgique). 



  Procédé et dispositif pour le refroidissement accéléré d'une bande métallique mince. 



  La présente invention concerne un procédé et un dispositif pour le refroidissement accéléré d'une bande métallique mince, en particulier d'une bande en acier. Ce procédé est particulièrement intéressant parce qu'il offre une large gamme de réglage de l'intensité du refroidissement, tout en conservant les propriétés, en particulier la planéité de la bande. 



  Dans son brevet belge nO 873.060, le présent demandeur a déjà proposé un procédé de refroidissement accéléré de bandes minces, consistant à disposer des rampes de refroidissement symétriquement de part et d'autre de la bande à traiter, à projeter sur les deux faces de la bande un fluide refroidisseur constitué d'un brouillard homogène d'eau mise en suspension dans   deq   

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 l'air au moyen de gicleurs appropriés et à délimiter la zone arrosée sur les deux faces par des écrans d'air ou de vapeur sous pression. 



  La présence de ces écrans d'air ou de vapeur sous pression a pour but d'éviter l'écoulement du fluide refroidisseur vers l' amont ou vers l'aval de la bande. Cette condition est très importante, car un tel écoulement perturberait le refroidissement de la bande et pourrait compromettre sérieusement les propriétés de celle-ci, en particulier sa planéité. 



  La pratique de ce procédé a cependant montré qu'il n'était pas toujours possible de réaliser cette condition de façon satisfaisante. C'est le cas en particulier sur la face supérieure d'une bande horizontale, où les écrans d'air ne suffisent pas toujours à empêcher tout écoulement indésirable de fluide refroidisseur. 



  La présente invention a pour objet un procédé permettant de remédier à cet inconvénient. Elle repose sur une constatation inattendue, résultant des recherches effectuées par le demandeur. 



  Au cours de ses recherches, celui-ci a observé que, contrairement à l'opinion généralement admise, il n'était pas nécessaire de projeter le fluide refroidisseur sur les deux faces d'une bande mince pour assurer le refroidissement désiré de celle-ci. Il est ainsi apparu qu'il était possible de réaliser un refroidissement conduisant aux propriétés recherchées, en particulier la planéité, en appliquant à la bande mince un refroidissement approprié sur une seule face. 



  Les bandes minces visées par la présente invention sont les bandes dont l'épaisseur n'excède pas 2,5 mm. 

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  Le procédé de refroidissement accéléré d'une bande métallique mince, qui fait l'objet de la présente invention, est dès lors essentiellement caractérisé en ce que l'on projette un fluide refroidisseur sur une seule face de la dite bande, le dit fluide étant constitué d'un brouillard homogène d'eau mise en suspension dans de l'air au moyen de gicleurs appropriés, en ce que l'on assure un contact continu entre la zone arrosée de la dite face et le fluide refroidisseur et en ce que l'on délimite de façon précise l'étendue de la dite zone arrosée. 



  Dans la suite de la description, il sera fait référence au cas très fréquent où la bande traverse horizontalement la zone de refroidissement, par exemple à la sortie d'un four de traitement thermique. Il va de soi que cette référence particulière ne réduit en rien le caractère général du procédé de la présente invention, qui peut donc s'appliquer avec une égale efficacité, quelle que soit l'orientation de la bande. 



  Considérant le cas où la bande est horizontale ou sensiblement horizontale, il s'est avéré particulièrement intéressant de projeter le dit fluide refroidisseur uniquement sur la face inférieure de la bande. 



  Selon une mise en oeuvre particulière du procédé de l'invention, on délimite la zone arrosée en conférant au fluide refroidisseur projeté sur la bande, au moins dans les régions voisines des limites de la dite zone arrosée, une composante de mouvement s'opposant à l'écoulement du dit fluide vers l' extérieur de cette zone arrosée. 



  Selon une première variante de cette mise en oeuvre, on confère au fluide refroidisseur la dite composante de mouvement en orientant de façon appropriée les gicleurs de projection, au moins au voisinage des limites de la dite zone arrosée. 

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  Selon une autre variante de cette mise en oeuvre, on confère au fluide refroidisseur la dite composante de mouvement en déviant le dit fluide refroidisseur, par exemple au moyen de déflecteurs appropriés disposés au voisinage des limites de la dite zone arrosée. 



  Toujours selon l'invention, on peut utiliser en outre des écrans d'air ou de vapeur sous pression pour empêcher tout écoulement résiduel de fluide vers l'extérieur de la zone arrosée. 



  La présente invention porte également sur un dispositif pour le refroidissement accéléré d'une bande métallique mince selon le procédé qui vient d'être décrit. 



  Le dispositif qui fait l'objet de la présente invention est essentiellement caractérisé en ce qu'il comporte une ou plusieurs rampes de refroidissement disposées d'un même côté de la bande à traiter, en ce que les dites rampes de refroidissement sont équipées de gicleurs leur assurant une puissance spécifique de refroidissement pouvant atteindre 8    MW/m2   et pouvant varier dans un rapport de 1 à 40 et en ce qu'il comporte des moyens pour délimiter avec précision l'étendue de la zone arrosée sur la bande. 



  Selon une réalisation particulière du dispositif de l'invention, au moins les gicleurs situés au voisinage des limites de la zone arrosée sont orientés de façon à conférer au fluide refroidisseur une composante de mouvement s'opposant à l'écoulement du fluide vers l'extérieur de la zone arrosée. 



  Selon un autre mode de réalisation, le dispositif de l'invention comporte des déflecteurs disposés aux limites amont et/ou aval de la zone arrosée et profilés de façon à conférer au fluide refroidisseur la composante de mouvement désirée au 

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 voisinage de ces limites. 



  Ces mêmes déflecteurs, ou des déflecteurs supplémentaires, et en particulier le déflecteur aval, peuvent, également selon l'invention, être disposés à proximité immédiate de la bande, de façon à recueillir   et. à   dévier le fluide refroidisseur entraîné par la bande en mouvement. 



  Toujours selon l'invention, le dispositif peut encore comporter des moyens pour établir des écrans d'air ou de vapeur sous pression à l'amont et/ou à l'aval de la zone arrosée, afin d'empêcher tout écoulement résiduel de fluide vers l'extérieur de cette zone arrosée. 



  Egalement selon l'invention, le dispositif est équipé de moyens pour empêcher le passage de fluide de la face arrosée à la face non arrosée de la bande, en particulier par les bords latéraux de celle-ci. 



  A titre d'exemple, on a appliqué le procédé de l'invention à des bandes en acier inoxydable ferritique d'épaisseur variable et de largeur comprise entre 1000 mm et 1300 mm. Cette application est illustrée à la figure annexée. La bande mince 1 parcourt horizontalement la zone d'arrosage de longueur L = 1 m. 



  Sa température est de 7000C à l'entrée et d'environ 4000C à la sortie de cette zone. Deux rampes de refroidissement 2 et 3 sont situées sous la bande. Elles ont une longueur 1 = 0,2   m ;   elles sont inclinées d'un angle a    200   et leur point milieu est situé à une distance H = 0,2 m de la bande. La bande se déplaçait dans le sens de la flèche, avec une vitesse va- riant, en fonction de son épaisseur, de la façon suivante : 

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 EMI6.1 
 
<tb> 
<tb> épaisseur <SEP> de <SEP> la <SEP> bande <SEP> vitesse <SEP> de <SEP> la <SEP> bande
<tb> (mm) <SEP> (m/min.) <SEP> 
<tb> 1,4 <SEP> 22
<tb> 1,7 <SEP> 18
<tb> 2,4 <SEP> 13
<tb> 
 Le brouillard de refroidissement était obtenu à partir d'eau sous une pression de 0,5 bar pulvérisée par de l'air comprimé à 2 bars. 



  Les bandes refroidies par ce procédé présentaient une excellente planéité tant longitudinale que transversale, et ne comportaient aucun défaut de surface, en particulier pas la moindre vermiculure. 



  Il est ainsi confirmé que le procédé de l'invention permet d' assurer le refroidissement accéléré d'une bande métallique mince par projection du fluide refroidisseur sur une seule face. 



  Il convient encore de souligner que ce procédé n'est pas limité à l'acier inoxydable ferritique auquel est consacré l'exemple ci-dessus, mais qu'il s'applique avec autant de succès à d'autres types d'acier, notamment l'acier doux et l'acier inoxyda- ble austénitique.

Claims

Revendications.

1. Procédé de refroidissement accéléré d'une bande métallique mince, caractérisé en ce que l'on projette un fluide refroidisseur sur une seule face de la dite bande, le dit fluide étant constitué d'un brouillard homogène d'eau mise en suspension dans de l'air au moyen de gicleurs appropriés, en ce que l'on assure un contact continu entre la zone arrosée de la dite face et le fluide refroidisseur et en ce que l'on délimite de façon précise l'étendue de la dite zone arrosée.

2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce-que l'on délimite la dite zone arrosée en conférant au fluide refroidisseur projeté vers la bande, au moins au voisinage des limites de la dite zone arrosée, une composante de mouvement s'opposant à l'écoulement du dit fluide vers l'extérieur de la zone arrosée.

3. Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce que l'on confère au fluide refroidisseur la dite composante de mouvement en orientant de façon appropriée les gicleurs de projection, au moins au voisinage des limites de la dite zone arrosée.

4. Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce que l'on confère au fluide refroidisseur la dite composante de mouvement en déviant le dit fluide refroidisseur, par exemple au moyen de déflecteurs appropriés disposés au voisinage des limites de la dite zone arrosée.

5. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'on établit un écran d'air ou de vapeur sous pression à l'amont et/ou à l'aval de la dite zone arrosée, afin d'empêcher tout écoulement résiduel de fluide refroidis- <Desc/Clms Page number 8> seur vers l'extérieur de cette zone.

6. Dispositif de refroidissement accéléré selon le procédé décrit dans l'une ou l'autre des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comporte une ou plusieurs rampes de refroidissement disposées d'un même côté de la bande, en ce que les dites rampes de refroidissement sont équipées de gicleurs leur assurant une puissance spécifique de refroidissement pouvant EMI8.1 o atteindre 8 et pouvant varier dans un rapport de 1 à 40, et en ce qu'il comporte des moyens pour délimiter avec précision l'étendue de la zone arrosée sur la bande.

7. Dispositif suivant la revendication 6, caractérisé en ce qu' au moins les gicleurs situés au voisinage des limites de la zone arrosée sont orientés de façon à conférer au fluide refroidisseur une composante de mouvement s'opposant à l'écoulement du fluide vers l'extérieur de la zone arrosée.

8. Dispositif suivant la revendication 6, caractérisé en ce qu' il comporte des déflecteurs, disposés aux limites amont et/ou aval de la zone arrosée et profilés de façon à conférer au fluide refroidisseur la composante de mouvement désirée au voisinage de ces limites.

9. Dispositif suivant l'une ou l'autre des revendications 6 à 8, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour établir un écran d'air ou de vapeur sous pression à l'amont et/ou à l'aval de la dite zone arrosée, afin d'empêcher tout écoulement résiduel de fluide refroidisseur vers l'extérieur de cette zone.

10. Dispositif suivant l'une ou l'autre des revendications 6 à 9, caractérisé en ce qu'il est situé sous la bande lorsque celle-ci traverse horizontalement la zone de refroidissement.