EP0020246A1 - Dispositif de refroidissement de produits longs laminés en défilement - Google Patents

Dispositif de refroidissement de produits longs laminés en défilement Download PDF

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EP0020246A1
EP0020246A1 EP19800400715 EP80400715A EP0020246A1 EP 0020246 A1 EP0020246 A1 EP 0020246A1 EP 19800400715 EP19800400715 EP 19800400715 EP 80400715 A EP80400715 A EP 80400715A EP 0020246 A1 EP0020246 A1 EP 0020246A1
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EP
European Patent Office
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water
product
frustoconical
cooling
tube
Prior art date
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Granted
Application number
EP19800400715
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German (de)
English (en)
Other versions
EP0020246B1 (fr
Inventor
Françis Bertolotti
Jean-Claude Daverio
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Institut de Recherches de la Siderurgie Francaise IRSID
Original Assignee
Institut de Recherches de la Siderurgie Francaise IRSID
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Publication date
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/52—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for wires; for strips ; for rods of unlimited length
    • C21D9/54—Furnaces for treating strips or wire
    • C21D9/56—Continuous furnaces for strip or wire
    • C21D9/573—Continuous furnaces for strip or wire with cooling
    • C21D9/5732—Continuous furnaces for strip or wire with cooling of wires; of rods
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B45/00—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
    • B21B45/02—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills for lubricating, cooling, or cleaning
    • B21B45/0203—Cooling
    • B21B45/0209—Cooling devices, e.g. using gaseous coolants
    • B21B45/0215—Cooling devices, e.g. using gaseous coolants using liquid coolants, e.g. for sections, for tubes
    • B21B45/0224—Cooling devices, e.g. using gaseous coolants using liquid coolants, e.g. for sections, for tubes for wire, rods, rounds, bars

Definitions

  • the invention relates to the field of heat treatments of rolled products and relates more particularly to a device for cooling long products in movement, in particular bars and concrete bars.
  • Such devices generally consist of a tube inside which the product and the coolant circulate, and the two ends of which are respectively equipped with a water supply, or injection head, and with a separator allowing avoid cooling water being entrained with the product at the outlet of the tube.
  • a water supply, or injection head In order to avoid the phenomena of heat build-up which, by local formation of vapor, reduce the efficiency of heat exchanges, water is injected under high pressure, so as to form a blade circulating at high speed.
  • the product to be cooled is also driven at a high speed, the circulation of water is usually carried out in co-current, with the passage of the product, in order to avoid entrainment of water by the latter, quickly leading to stagnation of the liquid and therefore a deterioration of the heat exchanges by the formation of a vapor film.
  • the object of the present invention is precisely to provide improvements to devices of this type, in order to improve their performance.
  • the subject of the invention is a device for cooling long rolled products in movement, comprising a water injection head and two cooling tubes, traversed by a sheet of water, through which the product circulates.
  • the cooling tubes are tightly connected to the injection head respectively upstream and downstream of the latter, relative to the direction of travel of the product and are traversed by water blades of opposite directions, the product and the water circulating against the current in the upstream tube and co-current in the downstream tube.
  • the injection head is provided with means for adjusting the ratio of the flows in the two tubes.
  • the head of injection consists of two coaxial tubular parts with conical socket delimiting between them an annular chamber for introducing water extended by an annular slot formed between two frustoconical bearing surfaces, and adjustable by sliding the parts one inside the other .
  • the coaxial pieces respectively constitute a body inside which is pierced a circular channel extended by a frustoconical recess followed by an annular recess then by a bearing and a frustoconical socket , pierced with a circular channel, externally comprising a cylindrical bearing which cooperates with the corresponding bearing of the body to ensure the sliding of the parts one inside the other, followed by a frustoconical bearing which delimits with the frustoconical recess the slot water introduction.
  • the slot is adjustable in length and in thickness by modifying the depth of engagement of the frustoconical sleeve in the body.
  • the depth of engagement of the two parts is adjusted by interposing thickness shims between an annular ring of the frustoconical part and a corresponding shoulder of the body.
  • the frustoconical sleeve has an annular ring provided with an internal thread which cooperates with an external thread of the body to ensure continuous adjustment of the depth of engagement by screwing or unscrewing.
  • the invention also relates to an installation for cooling long rolled products in movement comprising an injection head sealingly connecting two opposite cooling tubes arranged upstream and downstream of the latter and further comprising devices for separating the product and the water slide, arranged at each of the free ends of the cooling tubes.
  • centralizers consisting of a tubular element, coaxial with the cooling tube, of internal diameter smaller than that of the tube and having peripheral channels formed in its thickness, are arranged in the cooling tubes.
  • the known cooling devices comprise an injection head constituted so as to send all the water in one direction, namely downstream relative to the direction of travel of the product, so as to ensure co-current circulation.
  • these heads necessarily include an upstream orifice to allow the product to enter the cooling device.
  • the idea underlying the present invention is not to prevent water from exiting through the upstream orifice of the injection head, but, on the contrary, to favor this exit by modifying the head and using the "parasitic" jet by sending it to another cooling tube.
  • the ratio of the flows in the two tubes is controlled by injection of water by means of an adjustable slot provided in the injection head.
  • the secondary tube taking into account its arrangement relative to the injection head, the product and the water circulate against the current; its length must therefore be limited to avoid stagnation of the water, but due to the difference in speeds the cooling obtained is very effective.
  • the product therefore enters the main tube already substantially cooled and, therefore, less likely to give rise to phenomena of calefaction.
  • the presence of the two opposite tubes where the water circulates in opposite directions therefore makes it possible to improve the cooling efficiency, and thus, taking into account the desired final structure, to subject the product to a faster thermal law and to consume less of water.
  • FIG. 1 we can see at 1 the injection head, at 2 the downstream cooling tube, tightly connected to the latter and to the free end of which a separator 3 is disposed.
  • the upstream cooling tube 4 also includes a separator 5 disposed at its free end, the other end being tightly connected to the injection head 1.
  • the cooling water enters the injection head 1 through the supply lines 6. Three of them are visible in this figure, but the supply could be carried out using a single line, or four or six, etc ... to ensure a better distribution, the arrivals can be balanced or voluntarily unbalanced to give the water a helical movement.
  • the water separates into two streams in opposite directions: a main stream downstream, a secondary stream with a lower flow rate, which is usually set at around 10-20% of the main flow, upstream.
  • This separator 3 is identical to that described in French patent application No. 78 / 36,617 to which reference will be made for more details, if necessary. It essentially consists of a box comprising two opposite lateral openings in the extension of the tube 2 through which the product surrounded and its liquid envelope and the dried product arrive and exit respectively.
  • a water inlet 7 makes it possible to produce in the box a jet perpendicular to the downstream current, so as to cause it to shear. The latter is facilitated by weakening of the current using deflectors arranged in the box. The water is discharged through the collector 8.
  • the upstream current passes through the tube 4, then is separated from the product and evacuated by means of the separator 5 and the collector 10.
  • the separator 5 is identical to the separator 3, although of smaller dimensions, but the product enters there through the upstream orifice and leaves it through the downstream orifice to engage in the tube 4.
  • the latter are provided with one or more centering devices 11, only one of which has been shown on the downstream tube in order to do not overload the figure unnecessarily.
  • These devices are identical to those described in patent application No. 79 / 01.567 to which reference will be made if necessary. They essentially consist of a tubular element, coaxial with the cooling tube and of smaller internal diameter, having channels peripherals arranged in its thickness.
  • the injection head 1 consists essentially of two coaxial parts 12 and 13 fitted one inside the other and cooperating together to ensure the circulation and the adjustment of the cooling water flow rates.
  • the part or socket 12 is pierced with a central cylindrical channel 14 for the passage of the product and the cooling water, and has an internal diameter slightly smaller than the internal diameter of the cooling tube 4, so as to be connected to this the latter, at its upstream end, forming a funnel.
  • Its opposite end has a frustoconical surface 15 to which corresponds a frustoconical recess 16 of the body 13, of substantially equal taper.
  • the frustoconical recess 16 is extended downstream by a cylindrical duct 17, of the same internal diameter as that of the cooling tube 2 and secured to the latter by means of a flange 18 fixed to the body 13 by the screws 19. Upstream, the recess 16 is extended by an annular recess 33 inside which open the conduits 6 for introducing the cooling water.
  • the frustoconical bearing surface 15 of the frustoconical sleeve 12 is extended, upstream, by a bearing surface 21 which cooperates with a corresponding bearing surface 22 of the body 13 to ensure the longitudinal sliding of the sleeve 12 in the body 13.
  • the bearing surfaces 15 and 21 according to the relative position of the parts 12 and 13, define with the annular recess 33 a chamber 20 for introducing water, opening downstream in an equally annular slot 23 delimited by the bearing surfaces 14 and 15. This slot communicates at its other end with the circular channels 14 and 17.
  • the flow rate of the downstream current is determined by the pressure drop between the introduction chamber 20 and the downstream end of the tube 2 which is at atmospheric pressure. Only the water "in excess” compared to the flow rate thus determined, goes upstream, therefore towards the cooling tube 4.
  • This pressure drop can be varied by increasing or decreasing the internal diameter of the tube 2, but this requires significant modifications to the installation. It is therefore preferable to keep this diameter constant and to act upstream of the tube. For this, provision is made to be able to vary the dimensions of the slot 23 by modifying the position relative parts 12 and 13.
  • the depth of engagement of the frustoconical sleeve 12 inside the body 13 is adjusted by means of shims such as 24, of different thicknesses, interposed between the internal wall of an annular ring 25, adjacent to the bearing 21, provided on the sleeve 12 and a corresponding shoulder 26 of the body 13.
  • the assembly is held in position by tightening by means of an external flange 27 fixed to the body 13 by the screws 28. O-rings are provided wherever necessary to seal the assembly.
  • This embodiment is of very simple design, but it has the disadvantage of requiring disassembly and a change of shim each time that one wants to modify the dimensions of the slot.
  • the tube 4 consists of two parts fitted one inside the other, a short length portion 34 secured to the frustoconical sleeve 16 and able to slide inside the rest of the tube, so as to be able to make vary the dimensions of the slot by acting only on the frustoconical sleeve 12, without affecting the rest of the installation.
  • the invention is not limited in its scope to the examples described, in particular as regards the adjustment means and the means for maintain the relative position of the frustoconical sleeve relative to the body. It is of general application to any long product running, but is particularly advantageous for concrete bars and rods whose final metallographic structure must be well controlled to give them the desired mechanical characteristics.

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Abstract

Une tête d'injection d'eau (1), raccorde de façon étanche deux tubes de refroidissement (2, 4) parcourus par une lame d'eau, et deux séparateurs (3, 5) reliés à chacun des tubes. Les tubes de refroidissement sont disposés respectivement en amont et en aval de la tête d'injection, par rapport au sens de défilement du produit, le produit et l'eau circulant à co-courant dans le tube aval (2) et à contre-courant dans le tube amont (4). Le rapport des débits dans chacun des tubes est contrôlé par réglage d'une fente, prévue dans la tête d'injection (1).
Application au refroidissement des produits longs et au traitement thermique des barres et des ronds à béton.

Description

  • L'invention se situe dans le domaine des traitements thermiques de produits laminés et concerne plus particulièrement un dispositif de refroidissement de produits longs en défilement, notamment de barres et de ronds à béton.
  • De tels dispositifs sont généralement constitués par un tube à l'intérieur duquel circulent le produit et le fluide de refroidissement, et dont les deux extrémités sont respectivement équipées d'une alimentation en eau, ou tête d'injection, et d'un séparateur permettant d'éviter que l'eau de refroidissement ne soit entraînée avec le produit à la sortie du tube. Afin d'éviter les phénomènes de caléfaction qui, par formation locale de vapeur, réduisent l'efficacité des échanges thermiques, l'eau est injectée sous forte pression, de manière à former une lame circulant à grande vitesse. Le produit à refroidir étant également animé d'une vitesse élevée, la circulation de l'eau est habituellement effectuée en co-courant, avec le défilement du produit, afin d'éviter un entraînement de l'eau par ce dernier, conduisant rapidement à une stagnation du liquide et par conséquent à une détérioration des échanges thermiques par formation d'un film de vapeur. Ce phénomène est particulièrement marqué avec les ronds à béton en raison de leur vitesse de défilement élevée et du fait qu'ils sont généralement crénelés. Or, il est bien connu que, dans le cas d'une circulation à co-courant, l'efficacité des échanges thermiques est moins bonne que dans celui d'une circulation à contre-courant et qu'il faut, par conséquent, une longueur de tube plus grande ou un débit d'eau plus élevé pour obtenir le même refroidissement.
  • Le but de la présente invention est précisément d'apporter des perfectionnements aux dispositifs de ce type, afin d'en améliorer les performances.
  • A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de refroidissement de produits longs laminés en défilement, comprenant une tête d'injection d'eau et deux tubes de refroidissement, parcourus par une lame d'eau, à travers lesquels circule le produit. Les tubes de refroidissement sont raccordés de façon étanche à la tête d'injection respectivement en amont et en aval de cette dernière, par rapport au sens de défilement du produit et sont parcourus par des lames d'eau de sens opposés, le produit et l'eau circulant à contre-courant dans le tube amont et à co-courant dans le tube aval. La tête d'injection est munie de moyens pour régler le rapport des débits dans les deux tubes.
  • Selon une caractéristique du dispositif suivant l'invention, la tête d'injection est constituée de deux pièces tubulaires coaxiales à emboitement conique délimitant entre elles une chambre annulaire d'introduction de l'eau prolongée par une fente annulaire ménagée entre deux portées tronconiques, et réglable par coulissement des pièces l'une dans l'autre.
  • Selon un mode de réalisation avantageux du dispositif suivant l'invention, les pièces coaxiales constituent respectivement un corps à l'intérieur duquel est percé un canal circulaire prolongé par un évidement tronconique suivi d'un évidement annulaire puis d'une portée et une douille tronconique, perçée d'un canal circulaire, comportant extérieurement une portée cylindrique qui coopère avec la portée correspondante du corps pour assurer le coulissement des pièces l'une dans l'autre, suivie d'une portée tronconique qui délimite avec l'évidement tronconique la fente d'introduction de l'eau.
  • Selon une autre caractéristique du dispositif suivant l'invention, la fente est réglable en longueur et en épaisseur par modification de la profondeur d'engagement de la douille tronconique dans le corps.
  • Selon un mode de réalisation de l'invention, la profondeur d'engagement des deux pièces est réglée par interposition de cales d'épaisseur entre une couronne annulaire de la pièce tronconique et un épaulement correspondant du corps.
  • Selon une autre variante avantageuse, la douille tronconique présente une bague annulaire munie d'un filetage intérieur qui coopère avec un filetage extérieur du corps pour assurer le réglage continu de la profondeur d'engagement par vissage ou dévissage.
  • L'invention a également pour objet une installation de refroidissement de produits longs laminés en défilement comprenant une tête d'injection raccordant de façon étanche deux tubes de refroidissement opposés disposés en amont et en aval de cette dernière et comprenant en outre des dispositifs de séparation du produit et de la lame d'eau, disposés à chacune des extrémités libres des tubes de refroidissement.
  • De préférence, des centreurs constitués d'un élément tubulaire, coaxial au tube de refroidissement, de diamètre interne inférieur à celui du tube et présentant des canaux périphériques ménagés dans son épaisseur, sont disposés dans les tubes de refroidissement.
  • Comme on le comprend, les dispositifs de refroidissement connus comportent une tête d'injection constituée de manière à envoyer la totalité de l'eau dans une seule direction, à savoir vers l'aval par rapport au sens de défilement du produit, de manière à assurer une circulation à co-courant. Or, ces têtes comportent nécessairement un orifice amont pour permettre au produit de pénétrer dans le dispositif de refroidissement. Il faut donc empêcher à la fois une sortie de l'eau par cet orifice et une entrée d'air en même temps que le produit, ce qui perturberait les échanges thermiques. Pour remédier à ces deux phénomènes, nuisibles à l'efficacité du refroidissement, on peut notamment prévoir une injection d'eau secondaire de pression plus faible, en amont de l'injection principale, de manière à former un rideau liquide. Cette eau est ensuite entraînée avec celle du circuit principal et participe au refroidissement du produit.
  • L'idée à la base de la présente invention est de ne pas empêcher l'eau de sortir par l'orifice amont de la tête d'injection, mais, au contraire, de favoriser cette sortie en modifiant la tête et d'utiliser le jet "parasite" en l'envoyant dans un autre tube de refroidissement. Le rapport des débits dans les deux tubes est contrôlé par injection de l'eau au moyen d'une fente réglable prévue dans la tête d'injection. Dans le tube secondaire, compte tenu de sa disposition par rapport à la tête d'injection, le produit et l'eau circulent à contre-courant ; sa longueur devra donc être limitée pour éviter une stagnation de l'eau, mais en raison de la différence des vitesses le refroidissement obtenu est très efficace. Le produit entre donc dans le tube principal déjà substantiellement refroidi et, par conséquent, moins susceptible de donner naissance à des phénomènes de caléfaction. La présence des deux tubes opposés où l'eau circule en sens opposés permet donc d'améliorer l'efficacité du refroidissement, et ainsi, compte tenu de la structure finale recherchée, de soumettre le produit à une loi thermique plus rapide et de consommer moins d'eau.
  • L'invention sera de toutes façons bien comprise au vu de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple purement illustratif en référence aux planches de dessin annexées sur lesquelles :
    • - la figure 1 schématise l'ensemble d'une installation de refroidissement,
    • - la figure 2 est une vue en coupe axiale d'un premier mode de réalisation de la tête d'injection,
    • - la figure 3 est une vue en coupe axiale d'un autre mode d'exécution de la tête d'injection.
  • Afin de ne pas surcharger les figures, le produit traité n'a pas été représenté, mais son sens de défilement est indiqué par une flèche et, dans toute la suite du texte, les notions d'amont et d'aval seront définies par rapport à ce sens de défilement. Sur toutes les figures, les éléments identiques sont désignés par les mêmes références.
  • Sur la figure 1, on peut voir en 1 la tête d'injection, en 2 le tube de refroidissement aval, relié de façon étanche à cette dernière et à l'extrémité libre duquel est disposé un séparateur 3. Le tube de refroidissement amont 4 comporte également un séparateur 5 disposé à son extrémité libre, l'autre extrémité étant raccordée de façon étanche à la tête d'injection 1.
  • L'eau de refroidissement pénètre dans la tête d'injection 1 par les conduites d'alimentation 6. Trois d'entre elles sont visibles sur cette figure, mais l'alimentation pourrait être effectuée à l'aide d'une seule conduite, ou de quatre ou six, etc... pour assurer une meilleure répartition, les arrivées pouvant être équilibrées ou volontairement déséquilibrées pour conférer à l'eau un mouvement hélicoidal.
  • A l'intérieur de la tête d'injection 1, qui sera décrite plus en détails par la suite, l'eau se sépare en deux courants de sens opposés : un courant principal vers l'aval, un courant secondaire de débit moins élevé, que l'on règle généralement à environ 10 à 20 % du débit principal, vers l'amont.
  • Le courant aval traverse à grande vitesse le tube aval et arrive dans le séparateur 3 qui assure son évacuation. Ce séparateur 3 est identique à celui décrit dans la demande de brevet français n° 78/36.617 à laquelle on se reportera pour plus de détails, si nécessaire. Il est essentiellement constitué par un caisson comportant deux ouvertures latérales opposées dans le prolongement du tube 2 par lesquelles arrivent et sortent respectivement le produit entouré de son enveloppe liquide et le produit séché. Une arrivée d'eau 7 permet de produire dans le caisson un jet perpendiculaire au courant aval, de manière à provoquer son cisaillement. Ce dernier est facilité par affaiblissement du courant à l'aide de déflecteurs disposés dans le caisson. L'eau est évacuée par le collecteur 8.
  • Le courant amont traverse le tube 4, puis est séparé du produit et évacué au moyen du séparateur 5 et du collecteur 10. Le séparateur 5 est identique au séparateur 3, quoique de dimensions plus faibles, mais le produit y pénètre par l'orifice amont et en sort par l'orifice aval pour s'engager dans le tube 4.
  • Afin d'assurer un refroidissement homogène en évitant que le produit ne vienne en contact avec les parois des tubes de refroidissement, ces derniers sont munis d'un ou plusieurs dispositifs de centrage 11, dont un seul a été représenté sur le tube aval afin de ne pas surcharger inutilement la figure. Ces dispositifs sont identiques à ceux décrits dans la demande de brevet n° 79/01.567 à laquelle on se reportera si nécessaire. Ils sont essentiellement constitués d'un élément tubulaire, coaxial au tube de refroidissement et de diamètre interne inférieur, présentant des canaux périphériques ménagés dans son épaisseur.
  • Les figures 2 et 3 seront décrites simultanément car elles ne présentent des différences essentielles qu'au niveau des moyens de réglage.
  • La tête d'injection 1 est constituée essentiellement de deux pièces coaxiales 12 et 13 emboitées l'une dans l'autre et coopérant ensemble pour assurer la circulation et le réglage des débits de l'eau de refroidissement. La pièce ou douille 12 est percée d'un canal cylindrique central 14 pour le passage du produit et de l'eau de refroidissement, et présente un diamètre intérieur légèrement inférieur au diamètre intérieur du tube de refroidissement 4, de manière à se raccorder à ce dernier, à son extrémité amont, en formant entonnoir. Son extrémité opposée présente une portée tronconique 15 à laquelle correspond un évidement tronconique 16 du corps 13, de conicité sensiblement égale. L'évidement tronconique 16 est prolongé vers l'aval par un conduit cylindrique 17, de même diamètre interne que celui du tube de refroidissement 2 et solidarisé à ce dernier au moyen d'une bride 18 fixée sur le corps 13 par les vis 19. Vers l'amont, l'évidement 16 est prolongé par un évidement annulaire 33 à l'intérieur duquel débouchent les conduites 6 d'introduction de l'eau de refroidissement.
  • La portée tronconique 15 de la douille tronconique 12 est prolongée, vers l'amont, par une portée 21 qui coopère avec une portée 22 correspondante du corps 13 pour assurer le coulissement longitudinal de la douille 12 dans le corps 13. Les portées 15 et 21, suivant la position relative des pièces 12 et 13, délimitent avec l'évidement annulaire 33 une chambre 20 d'introduction de l'eau, débouchant vers l'aval dans une fente également annulaire 23 délimitée par les portées 14 et 15. Cette fente communique à son autre extrémité avec les canaux circulaires 14 et 17.
  • L'eau sous pression, arrivant par les conduites d'alimentation 6, pénètre donc dans la chambre d'introduction 20, passe par la fente 23 et se sépare à la sortie en deux courants de sens opposés, un courant principal dirigé vers l'aval et un courant secondaire, de débit moindre, dirigé vers l'amont. Le débit du courant aval est déterminé par la perte de charge entre la chambre d'introduction 20 et l'extrémité aval du tube 2 qui se trouve à la pression atmosphérique. Seule l'eau "en excès" par rapport au débit ainsi déterminé, se dirige vers l'amont, donc vers le tube de refroidissement 4. On peut faire varier cette perte de charge par augmentation ou diminution du diamètre intérieur du tube 2, mais cela nécessite des modifications importantes de l'installation. Il est donc préférable de conserver ce diamètre constant et d'agir en amont du tube. Pour cela, il est prévu de pouvoir faire varier les dimensions de la fente 23 en modifiant la position relative des pièces 12 et 13. En faisant coulisser la douille tronconique 12 à l'intérieur du corps 13, on modifie en effet simultanément l'épaisseur et la longueur de la fente et, par conséquent, la perte de charge. On peut ainsi régler le rapport des débits amont et aval dans une plage de valeurs assez étendue et donc contrôler de façon précise les deux étapes de refroidissement de manière à imposer au produit une loi thermique choisie et à obtenir ainsi la structure finale et les propriétés mécaniques souhaitées.
  • Différentes solutions technologiques sont envisageables pour régler les dimensions de la fente. Deux d'entre elles sont illustrées, à titre d'exemple, sur les figures 2 et 3.
  • Dans le mode de réalisation correspondant à la figure 2, la profondeur d'engagement de la douille tronconique 12 à l'intérieur du corps 13 est réglée au moyen de cales telles que 24, d'épaisseurs différentes, interposées entre la paroi interne d'une couronne annulaire 25, adjacente à la portée 21, prévue sur la douille 12 et un épaulement 26 correspondant du corps 13. L'ensemble est maintenu en position par serrage au moyen d'une bride extérieure 27 fixée sur le corps 13 par les vis 28. Des joints toriques sont prévus partout où c'est nécessaire pour assurer l'étanchéité de l'ensemble.
  • Ce mode de réalisation est de conception très simple, mais il présente l'inconvénient de nécessiter un démontage et un changement de cale chaque fois que l'on veut modifier les dimensions de la fente.
  • La variante représentée sur la figure 3, plus élaborée, permet d'obtenir une variation continue et un réglage plus fin sans nécessiter de démontage. Pour cela, la couronne annulaire 25 du premier mode de réalisation est remplacée par une bague 29 présentant sur sa face interne un taraudage 30 qui coopère avec un filetage 31 de la paroi externe du corps 13. Par vissage et dévissage, on peut faire varier en continu la profondeur d'engagement de la douille tronconique 12 à l'intérieur du corps 13. Le maintien des deux pièces dans la position choisie est assuré par des vis de blocage telles que 32.
  • De façon avantageuse, le tube 4 est constitué de deux parties emmanchées l'une dans l'autre, une portion de faible longueur 34 solidarisée à la douille tronconique 16 et pouvant coulisser à l'intérieur du reste du tube, de manière à pouvoir faire varier les dimensions de la fente en agissant uniquement sur la douille tronconique 12, sans toucher au reste de l'installation.
  • L'invention n'est pas limitée dans sa portée aux exemples décrits, notamment en ce qui concerne les moyens de réglage et les moyens pour maintenir la position relative de la douille tronconique par rapport au corps. Elle est d'application générale à tout produit long en défilement, mais s'applique de façon particulièrement avantageuse aux barres et ronds à béton dont la structure métallographique finale doit être bien contrôlée pour leur conférer les caractéristiques mécaniques souhaitées.

Claims (10)

1. Dispositif de refroidissement de produits longs laminés en défilement comprenant une tête d'injection d'eau et deux tubes de refroidissement, parcourus par une lame d'eau, à travers lesquels circule le produit, dispositif caractérisé en ce que les tubes de refroidissement sont reliés de façon étanche à la tête d'alimentation, respectivement en amont et en aval de ladite tête, par rapport au sens de défilement du produit, et sont parcourus par des lames d'eau de sens opposés, le produit et l'eau circulant à contre-courant dans le tube amont et à co-courant dans le tube aval, et en ce que la tête d'injection est munie de moyens pour régler le rapport des débits dans les deux tubes.
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la tête d'injection est constituée de deux pièces tubulaires coaxiales à emboîtement conique délimitant entre elles une chambre annulaire d'introduction de l'eau prolongée par une fente annulaire ménagée entre deux portées tronconiques, et réglable par coulissement des dites pièces l'une dans l'autre.
3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les pièces coaxiales sont respectivement un corps à l'intérieur duquel est percé un canal circulaire prolongé par un évidement tronconique suivi d'un évidement annulaire puis d'une portée cylindrique et une douille tronconique, perçée d'un canal circulaire central, comportant extérieurement une portée cylindrique qui coopère avec la portée correspondante du corps pour assurer le coulissement des pièces l'une dans l'autre, suivie d'une portée tronconique qui délimite, avec l'évidement tronconique du corps, la fente d'introduction de l'eau.
4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la chambre annulaire d'introduction de l'eau est délimitée par l'évidement annulaire du corps et par les portées cylindrique et tronconique de la pièce tronconique.
5. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la fente d'introduction de l'eau est réglable en épaisseur et en longueur par réglage de la profondeur d'engagement de la pièce tronconique dans le corps.
6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que la profondeur d'engagement des pièces l'une dans l'autre est réglée par interposition de cales d'épaisseur entre une couronne annulaire de la douille et un épaulement correspondant du corps.
7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'ensemble constitué par le corps et la douille est maintenu en place par serrage. entre deux brides annulaires.
8. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que la douille tronconique présente une bague annulaire munie d'un filetage intérieur qui coopère avec un filetage extérieur du corps pour assurer le réglage continu de la profondeur d'engagement par vissage ou dévissage.
9. Installation de refroidissement de produits longs laminés en défilement comprenant une tête d'injection et deux tubes de refroidissement selon les revendications 1 à 8, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre des dispositifs de séparation du produit et de la lame d'eau disposés à chacune des extrémités libres des tubes de refroidissement.
10. Installation selon la revendication 9, caractérisée en ce que au moins un centreur constitué par un élément tubulaire coaxial au tube de refroidissement, de diamètre interne inférieur à celui du tube, présentant des canaux périphériques ménagés dans son épaisseur, est disposé dans au moins l'un des tubes de refroidissement.
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