EP0402270B1 - Enceinte et installation pour le revêtement continu/intermittent d'objets par passage desdits objets à travers un bain d'un produit métallique liquide de revêtement - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to an enclosure and an installation incorporating such an enclosure for the continuous / intermittent coating of objects by passing said objects through a bath of a liquid metallic coating product.
- this layer must imperatively be thin so as not to risk reducing the resistance of the surface protective layer, since it is well established that a thick intermetallic layer tends to crack and then peel off the surface of the surface. object she is supposed to protect.
- the permanent circulation of molten product in installation causes stirring of this product in the melting furnace, which can lead to dross towards the galvanizing enclosure liable to cause obstructions in the circulation pump or in the various passages or conduits in which the molten product circulates; in addition, even in the absence of obstruction, these dross floating on the galvanizing bath can oxidize it and consequently alter the quality of the coating formed on the objects to be covered.
- the volume of the molten coating product bath is always very large; however, as steel objects pass through this bath, the latter becomes saturated with iron and a ferzinc alloy is formed which is deposited at the bottom of the galvanizing enclosure in the form of mattes, which are detrimental to the purity of the bath and, consequently, to the quality of the coating.
- a small volume enclosure can be provided, with a first advantage with regard to the integrity of the bath contained in the enclosure due to the elimination of the harmful consequences of the chemical reactions which may occur between this bath and the objects to be treated, and with the second advantage of favoring, by a sufficiently short or even adjustable enclosure length, the control of the contact time, while allowing a scrolling speed all the easier to maintain as it will be weaker.
- tubular body will be any body having the general shape of a cylinder, of cross section which may have any profile, such as for example a circle, ellipse, parallelogram, or any other more specific benefit.
- the sealed enclosure for hot galvanizing comprises a tubular body 1 which is filled by suitable means with a liquid metallic product 2, such as molten zinc or a zinc alloy. molten, intended to cover objects 3, for example metallic, in order to protect them against corrosion.
- the tubular body 1 is open to both ends 4 and 5 to allow the scrolling of the objects 3 to be covered.
- a first electromagnetic valve 6 disposed at one end 4 of the tubular body 1 makes it possible to seal the inlet of the enclosure, and a second electromagnetic valve 7 disposed at the other end 5 of said tubular body 1 makes it possible to seal the outlet. In this way, a "bubble" of liquid metallic product 2 is trapped between the two valves 6 and 7.
- the enclosure is equipped with two injectors 8 making it possible to control the injection of a neutral or reducing gas into the tubular body 1.
- the enclosure is supplied with liquid metallic product 2 by a reservoir, not shown in FIG. 1, connected to said enclosure by a supply duct 9. Furthermore, a drain orifice 10, normally closed, is provided on the enclosure, and empties this enclosure between two galvanizing campaigns in order to carry out its maintenance.
- tubular body 1 and the supply duct 9 comprise, in a known manner, a heating device not shown in FIG. 1; these devices, which can be constituted by induction heating or by conventional electric heating resistors, provide the heat necessary to keep the liquid metal product 2 in fusion, such as molten zinc or a molten zinc alloy.
- the electromagnetic valves 6 and 7 are preferably valves of the type described in French patent FR-A-2647874 in the name of the same applicant.
- tubular body 1 is, of course, made of a material permeable to the magnetic field, such as a ceramic. This material is moreover not wettable by the liquid metallic product 2.
- a device 13 for adjusting the intensity of the polyphase current from a current source not shown in FIG. 1 - is connected to the inductor winding 11, and supplies it so that the magnetic field created tends to push back the liquid metallic product 2 towards the interior of the enclosure. Indeed, traversed by a current of appropriate intensity, the inductor winding 11 creates, in particular in its middle, magnetomotor forces (represented by arrows in FIG. 1) which act on the liquid metallic product 2, and oppose to its flow through the entry of the tubular body 1.
- a device 16 for adjusting the intensity of the current coming from the polyphase current source is connected to the inductor winding 14, and supplies the latter so that the magnetic field created tends to repel the liquid metallic product 2 towards inside the enclosure.
- the magnetomotive forces created by the inductor winding 14 act on the liquid metal product 2 unlike the forces created by the inductor winding 11 of the valve 6, and oppose its flow by the outlet of the tubular body 1.
- This type of electromagnetic valve 6, 7 with a fixed central magnetic core 12, 15 advantageously solves the problem of interruptions in the movement of the object 3, or of the objects 3, to be covered in the enclosure. Indeed, beyond the presence or absence of objects 3 to be covered in the middle of the inductor windings 11, 14 of the valves 6, 7 ensuring the tightness of the enclosure, a fixed core 12, 15 extends longitudinally in the middle of these windings 11, 14, so that the level of intensity of the polyphase current to be supplied, in order to avoid any leakage of liquid metallic product 2 covering out of the enclosure, remains within an acceptable limit.
- the objects 3 to be covered can therefore be presented at the entrance to the enclosure in a continuous form, which is conventional, or in a discontinuous form, that is to say be divided into several smaller pieces; the intermittence of the movement of the objects 3 to be covered through the enclosure resulting from this latter arrangement does not require any complex intervention, and makes the use of the sealed enclosure in accordance with the present invention particularly advantageous.
- the metallurgical deposit obtained on conventional concrete steel wires is perfectly regular; in particular, a concrete wire comprises a succession of notches and projecting parts, called imprints and bolts respectively, of which a part of the profile is substantially perpendicular to the longitudinal direction of said wire. It was possible to obtain, thanks to the enclosure which is the subject of the invention, wires of concrete irons covered with a metallurgical deposit of zinc alloy of constant thickness, even in its steepest parts.
- the inductor winding 14 can be movable and move on a suitable support 17, which can for example include means 18 for adjusting the position of the inductor winding 14 along the end 5 of the tubular body 1.
- This adjustment means 18 can, for its part, comprise a nut 19, linked to the support 17, and a conventional worm screw 20 driven in rotation by a stepping motor 21.
- the volume of liquid metallic product 2 trapped between the valves 6 and 7 is in this way variable - in FIG. 1, we have chosen to represent the inductor winding 14 in solid lines around its extreme position, and in thin broken lines at a particular position along the end 5 of the tubular body 1 -.
- the core 15 of the electromagnetic valve 7 is therefore longer than the core 12 of the valve established position of the winding 14, only the part of the core 12 located in the middle of said winding 14 is used.
- This latter arrangement makes it possible to control, for a given running speed of the objects 3 in the enclosure, the contact time between said objects 3 and the liquid metallic product 2. It will be recalled that this contact time is an essential factor in galvanizing continuously ; this feature of the sealed enclosure according to the invention provides a very important additional parameter for controlling the quality and thickness of liquid metallic product 2 deposited on the objects 3. In addition, the adjustment of the volume of the bath contained in the sealed enclosure, obtained in this way, contributes to maintaining the integrity of the liquid metallic product 2 with respect to chemical reactions, such as iron-zinc reactions, occurring in contact with objects 3 and said product 2.
- the cores 12 and 15 of the electromagnetic valves 6 and 7 enabling the enclosure to be sealed are held longitudinally in the central zone of the tubular body 1 by means of spacers 22, the shape of which is adapted to the profile of the section of said tubular body 1 and to the profile of the section of the cores 12 and 15 respectively, said spacers 22 providing intermediate spaces 24 between said cores 12 and 15 and the internal surface of the tubular body 1 .
- the intermediate spaces 24 constitute passage zones for the passage of the objects 3.
- the axes of travel of these objects 3 through the enclosure are in this way offset relative to the longitudinal axis of the tubular body 1.
- tubular body 1 Several embodiments of the tubular body 1 will now be described.
- the tubular body 1 may be of circular cross section; the magnetic core 12 or 15 can then be a simple cylindrical bar, the cross section of which is a disc, the spacers 22 delimiting, for example, intermediate spaces 24 of circular or oval section, such as intermediate spaces 26.
- An enclosure equipped with two valves 6 and 7 having such a cross section can be used in particular to treat against corrosion of the concrete wires 27. This particular case, given by way of example, corresponds to the enclosure which is shown in FIG. 1.
- profiles can be treated, for example steel.
- FIG. 3 we have chosen to show a set of two angles 28 in a "U" shape crossing the enclosure at the level of the valves 6 and 7 by the passages provided, between very simplified spacers 22, by means of intermediate spaces 29 of rectangular cross section.
- the magnetic cores 12 and 15 are then elongated sheets.
- FIG. 4 we have chosen to show a set of two profiles 30 passing through the enclosure at the level of the valves 6 and 7 by the passages provided, between spacers 22 largely filling the volume of the tubular body 1, by means of spaces spacers 31 of cross section homothetic to the cross section of a profile.
- the magnetic cores 12 and 15 are then simple cylindrical bars.
- the cross section of the intermediate spaces 24 is advantageously homothetic to the cross section of the objects 3 to be treated.
- sheets 32 for example of steel. These sheets 32 pass through the enclosure at the level of the valves 6 and 7 by the passages provided, between very simplified spacers 33, by intermediate spaces 34 of rectangular cross section.
- the cores 12 and 15 then consist of elongated magnetic sheets.
- the cores 12 and 15 of the valves 6 and 7 respectively can thus be presented in various forms, with symmetry of revolution, with plane symmetry or possibly being asymmetrical (case not shown).
- FIGS. 6 to 8 several installations for implementing the method according to the present invention, and comprising, by way of nonlimiting example, a sealed enclosure identical to that which has just been described. .
- the essential parts of the installation are shown schematically in axial section, and the enclosure can simultaneously process two objects 3, such as concrete reinforcing wires, running in parallel and which are placed, at this effect, in a common vertical plane passing through the central cores 12, 15 of the valves 6 and 7.
- the flow rate of the liquid metallic product 2 of coating is regulated towards said enclosure as a function of the speed of movement of the objects 3 to be covered in the enclosure and of the desired thickness of the coating 25 , so that the quantity of liquid metallic product 2 which is admitted into the enclosure compensates for that which is absorbed by the coating 25 on the objects 3 leaving the enclosure, without a substantial drop in the level of the liquid metallic product 2 therein, while preserving the integrity of said liquid metallic product 2.
- This adjustment of the feed rate of the enclosure is, let us recall -the essential for the preservation of the integrity of the bath contained in the enclosure vis-à-vis the chemical reactions occurring in contact with objects 3 and the liquid metallic product 2; this parameter in fact controls in part the rate of renewal of the bath in which it is desired to avoid, in accordance with the teachings of the invention, the formation of precipitated solid residues, for example in the form of iron-zinc salts in the case of galvanization hot (mattes).
- the two support devices 38 and 41 are at least respectively housed in casings 46 and 47 connected by sections of conduits 48 and 49 to the stripping assembly 37 and to the heating enclosure 39 and by sections of conduits 50 and 51 to said heating enclosure 39 and to the galvanizing enclosure, respectively, and inside which an atmosphere is created protected by injection of a neutral or reducing gas in order to make any oxidation of the products impossible during the different treatment phases.
- injectors 52 are for example provided for the gas in the casings 46 and 47 and in the wiping device 43.
- the supply duct 9 of the enclosure is connected to an oven or reservoir 54 and is equipped with a heating device 53 similar to the heating devices 40 and 42.
- the oven or reservoir 54 has two compartments, namely a melting compartment 55 and a withdrawal compartment 56, separated from the fusion compartment 55 by a partition 57 providing a passage between its lower part and the bottom of the reservoir 54 to allow the molten metal to pass from compartment 55 to compartment 56.
- the top of the molten metal baths contained in each of the two compartments 55 and 56 is under a controlled atmosphere.
- each of the two compartments 55, 56 is housed by a cover 55 a, 56 a provided with an injector 58, 59 by means of which a neutral or reducing gas may be introduced above the molten metal bath to avoid their oxidation.
- the heating system of the reservoir 54 is in principle entirely conventional.
- the melting compartment 55 is equipped with a system 60 allowing metal ingots 61 to be introduced through a sealing airlock, this introduction system 60 being adjusted as a function of the level of the bath in the withdrawal compartment 56.
- the means for regulating the feed rate of the enclosure consist of an adjustment valve 62, which is inserted in the supply duct 9 between the reservoir 54 and the enclosure.
- the valve 62 can be of any type used to regulate the flow rate of a flow of molten metal.
- this valve 62 is constituted by an electromagnetic valve of the type in accordance with French patent FR-A-2647874 already mentioned.
- the two windings 63 and 64 of this valve 62 are supplied with current from the current source 65, via respective current adjustment devices 66 and 67.
- Each of the two windings 63 and 64 is arranged and electrically connected in such a way that, when it is supplied with current, it produces an electromagnetic field sliding in the opposite direction from the direction of flow of the molten metal towards the enclosure, thus creating a magnetomotor force which opposes the flow of the molten metal.
- the supply pressure of the molten metal is itself kept substantially constant and the flow of molten metal to the enclosure can be regulated by adjusting the intensity of the currents excitation of the windings 63 and 64.
- the adjustment of the valve 62 can be carried out manually or, in a more sophisticated installation, it is also possible to control the valve 62 to one or more of the operating parameters of the installation, for example at the speed of movement of the objects 3 through the enclosure.
- the tank 54 is located at a certain distance above the galvanizing enclosure. However, as shown in FIG. 7, the tank 54 can be placed at approximately the same level as the enclosure, the level 68 of the molten metal in the tank 54 however being slightly higher than the highest level that the tank can reach. molten metal inside said enclosure. In this case, the hydrostatic pressure of the molten metal admitted into the enclosure being lower than in the case of FIG. 6, the electric power necessary to regulate the feed rate of the enclosure of molten metal is lower.
- the level 69 of the molten metal in the withdrawal compartment 56 of the reservoir 54 is lower than the level of the enclosure.
- the molten metal is discharged towards the enclosure through the supply duct 9 by injecting into the reservoir 54, through the injector 59, an inert gas compressed at a pressure sufficient to raise the level of the molten metal in the duct d brought 9 into the enclosure.
- the compressed inert gas comes from a source 70 of compressed inert gas, via a pressure adjustment device 71.
- the supply duct 9 has a calibrated passage section. This can for example be obtained by placing a calibrated nozzle in said conduit 9. Under these conditions, the supply flow rate of the enclosure is regulated by means of the pressure adjustment device 71.
Description
- La présente invention concerne une enceinte et une installation incorporant une telle enceinte pour le revêtement en continu/intermittent d'objets par passage desdits objets à travers un bain d'un produit métallique liquide de revêtement.
- Dans le domaine de la métallurgie, on connaît des installations pour la galvanisation à chaud en continu d'objets métalliques, à partir de zinc, d'aluminium, ou de leurs alliages notamment. Un procédé de galvanisation en continu à partir de l'aluminium est, par exemple, décrit dans le brevet français FR-2 237 975 au nom de la Société "Nippon Kokan Kabushiki Kaisha", tandis que la galvanisation en continu à partir du zinc et de ses alliages est exposée dans le brevet français FR-2 323 772 aux noms de Messieurs Delot. Dans ces deux documents, il est proposé d'améliorer la qualité du revêtement anti-corrosion à base de zinc ou d'aluminium réalisé sur un objet métallique allongé, du type d'un fil de fer à béton, en respectant un principe élémentaire commun concernant la couche intermétallique qui se développe au contact de la surface de l'objet et du produit de revêtement ; cette couche doit impérativement être de faible épaisseur pour ne pas risquer de réduire la tenue de la couche protectrice superficielle, dans la mesure où il est bien établi qu'une couche intermétallique épaisse à tendance à se fissurer puis à se décoller de la surface de l'objet qu'elle est censée protéger.
- Cette exigence liée à l'épaisseur de la couche intermétallique nécessite un contact intime de très courte durée entre un objet métallique, - qui doit être parfaitement décapé et débarrassé de tous ses oxydes -, et un bain de galvanisation se trouvant à une température voisine ou légèrement supérieure de celle de cet objet, ce bain devant, en outre, être parfaitement à l'abri de tout contact avec un agent oxydant (air atmosphérique, matte flottante constituant un germe d'oxydes).
- Pour aboutir à ce résultat, les techniques proposées dans les deux brevets sus-mentionnés sont identiques en ce que l'ensemble des opérations nécessaires à la galvanisation en continu - à savoir le décapage et le chauffage de l'objet à recouvrir, puis le contact intime et rapide entre l'objet et le bain dans l'enceinte, et éventuellement le refroidissement immédiat de l'objet recouvert (pour stopper la diffusion thermique faisant croître la couche intermétallique) - se déroule sous atmosphère contrôlée d'un gaz neutre ou réducteur, maintenu en pression et en température à des valeurs adéquates (normalement à la pression atmosphérique et à une température proche de celle de l'objet et du bain de zinc ou d'aluminium fondu). Un autre point fondamental commun à ces deux techniques consiste en ce que les orifices d'entrée et de sortie de l'enceinte de galvanisation sont alignés pour le passage de l'objet à recouvrir, ce qui rend possible la galvanisation en continu ; cette dernière est beaucoup plus avantageuse que les procédés de galvanisation concurrents dits "au trempage", couramment appliqués aux tôles, pour lesquels il est nécessaire d'effectuer un fluxage intermédiaire entre le décapage et la galvanisation proprement dite, cette opération de fluxage ayant pour but de protéger momentanément la surface décapée de l'objet à recouvrir lors de sa remise à l'air, avant son trempage dans le bain de galvanisation.
- Au delà de leurs points communs, les deux techniques de galvanisation en continu précédemment rappelés diffèrent notablement par les moyens employés pour le décapage de l'objet à recouvrir et pour son chauffage, et surtout par les moyens mis en oeuvre pour étancher les orifices d'entrée et de sortie de l'enceinte de galvanisation, dans laquelle se trouve le bain de zinc ou d'aluminium en fusion. A cet égard, on notera qu'il est plus avantageux de recourir au procédé de zincage décrit dans le brevet français FR-2 323 772, et ce, pour les raisons suivantes :
- le décapage de l'objet métallique à recouvrir s'effectue par voie mécanique (grenaillage à froid) et non chimique (réduction par l'hydrogène à haute température), ce qui ménage les propriétés mécaniques intrinsèques de l'objet, généralement en acier, pour lequel il existe une température maximale au-delà de laquelle se produit une modification de sa structure cristalline nécessitant un recuit postérieurement à la galvanisation.
- le chauffage, préférentiellement par induction HF, est plus rapide et plus rentable du point de vue du bilan énergétique de l'installation, son contrôle étant également plus précis qu'un chauffage par effet Joule. En outre, dans le cas de certains aciers ayant perdus certaines de leurs qualités mécaniques (allongement en particulier) du fait d'un étirage à froid avant leur traitement contre la corrosion (fils de fer à béton notamment), un temps de chauffage très court, combiné à une durée de galvanisation également très brève, permet non seulement d'éviter une modification structurelle de ces aciers, mais procure également une trempe rapide de ceux-ci leur permettant de récupérer leurs qualités mécaniques d'origine avant étirage.
- Dans aucun des procédés antérieurs, l'étanchéité des orifices d'entrée et de sortie de l'enceinte de galvanisation n'est assurée de manière convenable, ce qui provoque des fuites du produit fondu de revêtement à l'extérieur de l'enceinte, notamment en cas de revêtement de produits discontinus ; ces fuites, structurelles ou accidentelles, devront être recyclées, soit à travers des orifices de débordement prévues dans une paroi de l'enceinte, soit à travers au moins l'un des orifices d'entrée ou de sortie de l'enceinte. Dans de telles situations, pour assurer la circulation du produit fondu depuis le four de fusion jusqu'à l'enceinte de galvanisation ou lors du recyclage du même produit depuis cette dernière jusqu'au four de fusion, les installations connues nécessitent l'emploi d'au moins une pompe. La circulation permanente de produit fondu dans l'installation provoque un brassage de ce produit dans le four de fusion, pouvant entraîner des crasses vers l'enceinte de galvanisation susceptibles de provoquer des obstructions dans la pompe de circulation ou dans les divers passages ou conduits dans lesquels circule le produit fondu ; en outre, même en l'absence d'obstruction, ces crasses surnageant dans le bain de galvanisation pouvant l'oxyder et par conséquent altérer la qualité du revêtement formé sur les objets à recouvrir.
- Par ailleurs, dans les procédés de galvanisation habituels, il est important de noter que le volume du bain de produit fondu de revêtement est toujours très important ; or, au fur et à mesure du passage d'objets en acier dans ce bain, ce dernier se sature en fer et il se forme un alliage ferzinc qui se dépose au fond de l'enceinte de galvanisation sous la forme de mattes, qui sont nuisibles à la pureté du bain et, par conséquent, à la qualité du revêtement.
- En outre, pour remédier aux inconvénients liés aux fuites structurelles et/ou accidentelles des enceintes non étanches, il a été proposé, dans le domaine de la galvanisation en continu, et notamment dans le brevet américains US-2 834 692, dans le brevet britannique GB-777 213 et dans le brevet français FR-A-2647814 au nom du demandeur, d'étancher complètement l'enceinte de galvanisation par le moyen d'enroulements inducteurs polyphasés entourant l'entrée et la sortie de l'enceinte pour créer un champ magnétique glissant tendant à refouler le produit métallique liquide de revêtement vers l'intérieur de l'enceinte, ces deux enroulements inducteurs maintenant alors entre eux une "bulle", ou encore une masse de métal ou d'alliage métallique fondu, que peut directement traverser l'objet à recouvrir. De cette manière, et selon la deuxième variante du procédé objet de la présente invention, on prévient les fuites structurelles de l'enceinte contenant le produit métallique liquide de revêtement ; il ne reste alors qu'à compenser les fuites accidentelles dudit produit métallique liquide hors de l'enceinte en recyclant ces fuites éventuelles sous atmosphère contrôlée. Dans le cas où l'objet à recouvrir est un objet métallique, par exemple en acier, la présence de cet objet magnétisable au voisinage du centre de l'enceinte contribue notablement à l'efficacité des enroulements inducteurs d'étanchéité. Par contre, en cas d'extraction complète de cet objet à l'extérieur du corps tubulaire composant l'enceinte, les enroulements inducteurs et à l'entrée de ladite enceinte doivent être excités par des courants d'intensités très importantes conduisant à un surdimensionnement conséquent desdits enroulements. Afin d'économiser l'énergie électrique, il est ainsi préférable de prendre des dispositions adéquates, mais complexes, pour qu'au moins un tronçon d'objet soit en permanence présent dans le corps tubulaire constituant l'enceinte.
- C'est pourquoi, selon la présente invention, il est proposé, conformément aux enseignements du brevet français FR-A-2651247 au nom du demandeur, une enceinte utilisable pour recouvrir d'un produit métallique liquide de revêtement, par exemple à base de métal ou d'alliage métallique, des objets continus ou discontinus défilant à travers elle de manière continue ou intermittente, selon des axes de défilement parallèles décalés par rapport à l'axe longitudinal de ladite enceinte, caractérisée en ce qu'elle comprend un corps tubulaire en une matière perméable aux champs magnétiques, préférentiellement non mouillable par le produit métallique liquide, et à chacune de ses extrémités, au moins une vanne électromagnétique comportant :
- au moins un enroulement inducteur polyphasé disposé autour dudit corps tubulaire pour créer un champ magnétique glissant le long de l'axe longitudinal de ce même corps tubulaire, et tendant à repousser le produit de revêtement vers l'intérieur de l'enceinte,
- un noyau solidaire du corps tubulaire et s'étendant selon son axe, de manière à ménager, entre lui et la paroi interne du corps tubulaire, un passage de forme appropriée pour le défilement des objets traversant longitudinalement ladite enceinte.
- De cette manière, on prévient toutes les fuites structurelles et/ou accidentelles de l'enceinte contenant le produit métallique liquide de revêtement, dont l'intégrité est par ailleurs préservée, à l'intérieur de ladite enceinte, du fait qu'elle est placée sous atmosphère contrôlée, - par exemple sous atmosphère contrôlée d'un gaz neutre et/ou réducteur, pour ce qui concerne la galvanisation en continu-.
- Dans toutes ces variantes, on notera que le volume du bain de produit métallique liquide contenu dans l'enceinte peut être très faible, ou du moins notablement plus petit que le volume du bain généralement utilisé par les procédés conventionnels, en particulier pour la galvanisation à chaud. Par conséquent, il se produit un renouvellement très rapide du bain au fur et à mesure du dépôt de produit métallique liquide sur les objets traversant l'enceinte, ce qui contribue d'une manière très importante à préserver l'intégrité de ce bain en atténuant les conséquences néfastes des réactions chimiques entre ce dernier et les objets traités, du type des réactions fer-zinc propres à la galvanisation à chaud d'objets en acier (formation de mattes). Le renouvellement du bain combine ainsi un ensemble de paramètres qu'il est particulièrement simple et avantageux de contrôler par le biais de l'installation conforme à la présente invention ; ce renouvellement dépend tout à la fois :
- de la vitesse de défilement des objets à traiter dans l'enceinte, de la longueur de cette enceinte et de son volume, ce qui détermine le temps de contact entre ces objets et le bain dont on a vu qu'il doit être très court conformément aux enseignements généraux du procédé de galvanisation en continu, le volume dudit bain s'épuisant au fur et à mesure du dépôt d'une couche protectrice sur lesdits objets,
- du débit de recyclage des fuites accidentelles et/ou structurelles, s'il y a lieu,
- du débit d'alimentation de l'enceinte à partir d'un réservoir contenant le produit métallique liquide de revêtement.
- Dans tous les cas, on pourra prévoir une enceinte de faible volume, avec un premier avantage à l'égard de l'intégrité du bain contenu dans l'enceinte du fait de l'élimination des conséquences néfastes des réactions chimiques pouvant se produire entre ce bain et les objets à traiter, et avec le second avantage de favoriser, par une longueur d'enceinte suffisamment courte, voire réglable, le contrôle du temps de contact, tout en autorisant une vitesse de défilement d'autant plus aisée à maintenir qu'elle sera plus faible. On remarquera que même dans le cas d'une enceinte non étanche, un faible volume du bain contenu dans l'enceinte n'est pas incompatible avec un taux de renouvellement de celui-ci élevé ; en effet, alors que dans les solutions antérieures, il était logique de prévoir une enceinte d'assez grand volume présentant l'avantage d'être moins contaminée par les crasses résultant de l'oxydation du produit métallique liquide 2 circulant hors de l'enceinte pour être recyclé, la présente invention, qui préserve en permanence l'intégrité dudit produit 2 grâce à la mise sous atmosphère contrôlée de tous les éléments de l'installation, permet un taux de renouvellement élevé du bain de galvanisation, et contribue, de manière inattendue, à empêcher la formation de mattes polluant ledit bain.
- D'autres caractéristiques et avantages ressortiront mieux de la description qui va suivre d'une enceinte étanche et plusieurs variantes d'installations incorporant ladite enceinte, données à titre d'exemples non limitatifs de la présente invention, en référence au dessin annexé sur lequel :
- la figure 1 est une vue en perspective partiellement éclatée de l'enceinte étanche conforme à l'invention, pour le cas particulier de la galvanisation à chaud, sans que soit figurée, pour la clarté du dessin, la ligne de galvanisation complète,
- les figures 2 à 5 sont des exemples successifs d'une vue en coupe transversale de l'enceinte représentée sur la figure 1, au niveau des vannes électromagnétiques qui l'équipent, ces vues successives étant limitées au plan de coupe,
- les figures 6 à 8 représentent, sous forme schématique, une ligne de galvanisation à chaud incorporant l'enceinte étanche précédente et successivement trois formes d'exécution des moyens de régulation du débit d'alimentation de ladite enceinte.
- On appellera par la suite corps tubulaire tout corps ayant la forme générale d'un cylindre, de section pouvant avoir un profil quelconque, tel que par exemple cercle, ellipse, parallélogramme, ou tout autre profit plus spécifique.
- De même, préalablement à la description qui va suivre, on notera que les caractéristiques des installations qui seront décrites, concernant les moyens de régulation du débit d'alimentation de l'enceinte étanche, sont directement applicables aux installations incorporant une enceinte non étanche, structurellement ou accidentellement.
- L'enceinte étanche pour la galvanisation à chaud, décrite en référence à la figure 1, comporte un corps tubulaire 1 que l'on remplit par des moyens appropriés d'un produit métallique liquide 2, tel que du zinc fondu ou un alliage de zinc fondu, destiné à recouvrir des objets 3, par exemple métalliques, afin de les protéger contre la corrosion. Le corps tubulaire 1 est ouvert à ses deux extrémités 4 et 5 pour permettre le défilement des objets 3 à recouvrir. Une première vanne électromagnétique 6 disposée à l'une des extrémités 4 du corps tubulaire 1 permet d'étancher l'entrée de l'enceinte, et une seconde vanne électromagnétique 7 disposée à l'autre extrémité 5 dudit corps tubulaire 1 permet d'en étancher la sortie. On emprisonne de cette façon une "bulle" de produit métallique liquide 2 entre les deux vannes 6 et 7.
- Afin d'éviter toute oxydation des objets 3, ainsi que du produit métallique liquide 2, l'enceinte est équipée de deux injecteurs 8 permettant de contrôler l'injection d'un gaz neutre ou réducteur dans le corps tubulaire 1.
- L'enceinte est alimentée en produit métallique liquide 2 par un réservoir, non représenté sur la figure 1, relié à ladite enceinte par un conduit d'amenée 9. Par ailleurs, un orifice de vidange 10, normalement obturé, est prévu sur l'enceinte, et permet de vider cette enceinte entre deux campagnes de galvanisation afin de procéder à son entretien.
- En outre, le corps tubulaire 1 et le conduit d'amenée 9 comportent, de façon connue, un dispositif de chauffage non représenté sur la figure 1 ; ces dispositifs, qui peuvent être constitués par un chauffage à induction ou par de classiques résistances électriques chauffantes, procurent la chaleur nécessaire au maintien en fusion du produit métallique liquide 2, tel que du zinc fondu ou un alliage de zinc fondu.
- Conformément à l'invention, les vannes électromagnétiques 6 et 7 sont préférentiellement des vannes du type décrit dans le brevet français FR-A-2647874 au nom du même demandeur.
- La vanne 6 disposée à l'entrée du corps tubulaire 1 comporte ainsi :
- un enroulement inducteur polyphasé 11, entourant le corps tubulaire 1 en son extrémité 4 pour créer un champ magnétique glissant le long de l'axe longitudinal dudit corps tubulaire 1,
- un noyau magnétique 12 solidaire du corps tubulaire 1 et s'étendant selon son axe longitudinal, les lignes de champ magnétique se refermant donc à l'intérieur dudit noyau 12.
- Il convient de noter que le corps tubulaire 1 est, bien entendu, réalisé dans un matériau perméable au champ magnétique, tel qu'une céramique. Ce matériau est de plus non mouillable par le produit métallique liquide 2.
- Un dispositif de réglage 13 de l'intensité du courant polyphasé issu d'une source de courant non représentée sur la figure 1 - est relié à l'enroulement inducteur 11, et alimente celui-ci de manière à ce que le champ magnétique créé tende à refouler le produit métallique liquide 2 vers l'intérieur de l'enceinte. En effet, parcouru par un courant d'intensité appropriée, l'enroulement inducteur 11 crée, notamment en son milieu, des forces magnétomotrices (représentées par des flèches sur la figure 1) qui agissent sur le produit métallique liquide 2, et s'opposent à son écoulement par l'entrée du corps tubulaire 1.
- De même, la vanne 7 disposée à la sortie du corps tubulaire 1 comporte :
- un enroulement inducteur polyphasé 14, entourant le corps tubulaire 1 en son extrémité 5 pour créer un champ magnétique glissant le long de l'axe longitudinal dudit corps tubulaire 1,
- un noyau magnétique 15 solidaire du corps tubulaire 1 et s'étendant selon son axe longitudinal, les lignes de champ magnétique se refermant donc à l'intérieur dudit noyau 15.
- Un dispositif de réglage 16 de l'intensité du courant issu de la source de courant polyphasé est relié à l'enroulement inducteur 14, et alimente celui-ci de manière à ce que le champ magnétique créé tende à refouler le produit métallique liquide 2 vers l'intérieur de l'enceinte. Les forces magnétomotrices créées par l'enroulement inducteur 14 agissent sur le produit métallique liquide 2 à l'inverse des forces créées par l'enroulement inducteur 11 de la vanne 6, et s'opposent à son écoulement par la sortie du corps tubulaire 1.
- Ce type de vanne électromagnétique 6, 7 à noyau magnétique 12, 15 central fixe résout avantageusement le problème des interruptions de défilement de l'objet 3, ou des objets 3, à recouvrir dans l'enceinte. En effet, au delà de la présence ou de l'absence d'objets 3 à recouvrir au milieu des enroulements inducteurs 11, 14 des vannes 6, 7 assurant l'étanchéité de l'enceinte, un noyau fixe 12, 15 s'étend longitudinalement au milieu de ces enroulements 11, 14, afin que le niveau d'intensité du courant polyphasé à fournir, pour éviter toute fuite de produit métallique liquide 2 de recouvrement hors de l'enceinte, demeure dans une limite acceptable.
- Les objets 3 à recouvrir peuvent en conséquence être présentés à l'entrée de l'enceinte sous une forme continue, ce qui est conventionnel, ou sous une forme discontinue, c'est-à-dire être fractionnés en plusieurs morceaux plus petits ; l'intermittence du défilement des objets 3 à recouvrir au travers de l'enceinte résultant de cette dernière disposition ne nécessite aucune intervention complexe, et rend particulièrement avantageuse l'utilisation de l'enceinte étanche conforme à la présente invention.
- Le fonctionnement d'une telle enceinte va maintenant être décrite. On introduit les objets 3 à recouvrir dans l'enceinte par son extrémité 4. Après défilement dans ladite enceinte, et réaction métallurgique à chaud avec le produit métallique liquide 2, ces objets 3 ressortent par l'extrémité 5 de l'enceinte, où ils sont simultanément "essuyer" du fait de l'action de l'enroulement inducteur 14 de la vanne électromagnétique 7. Il est en effet possible, d'une part, de régler l'épaisseur déposée sur les objets 3, et d'autre part, de procéder à leur "essuyage", c'est-à-dire de maintenir constante cette épaisseur.
- De cette façon, on peut contrôler "l'essuyage" en asservissant, par le dispositif de réglage 16, l'intensité du courant circulant dans l'enroulement inducteur 14. On a pu constater, dans la pratique, l'efficacité remarquable de ce type d'asservissement vis à vis de l'obtention de couches présentant une rugosité élevée. Ainsi, le dépôt métallurgique obtenu sur des fils de fers à béton classiques est parfaitement régulier ; en particulier, un fil de fer à béton comporte une succession d'encoches et de parties en saillie, appelées respectivement empreintes et verrous, dont une partie du profil est sensiblement perpendiculaire à la direction longitudinale dudit fil de fer. On a pu obtenir, grâce à l'enceinte objet de l'invention, des fils de fers à béton recouverts d'un dépôt métallurgique d'alliage de zinc d'épaisseur constante, même en ses parties les plus abruptes.
- En outre, il est important de bien noter qu'aucune précaution particulière ne doit être prise lorsque les objets 3 à recouvrir se présentent sous une forme discontinue ; l'intermittence du défilement des objets 3 au travers de l'enceinte peut effectivement être aisément contrôlée par un ajustement des intensités des courants circulant dans les enroulements inducteurs 11 et 14. Même dans ce cas, le produit métallique liquide 2 emprisonné dans l'enceinte ne peut fuir ni structurellement ni accidentellement hors de celle-ci et le revêtement protecteur réalisé sur les objets 3 est de très grande qualité.
- Par ailleurs, l'enroulement inducteur 14 peut être mobile et se déplacer sur un support 17 approprié, pouvant par exemple comprendre un moyen de réglage 18 de la position de l'enroulement inducteur 14 le long de l'extrémité 5 du corps tubulaire 1. Ce moyen de réglage 18 peut, pour sa part, comporter un écrou 19, lié au support 17, et une classique vis sans fin 20 entraînée en rotation par un moteur pas à pas 21. Le volume de produit métallique liquide 2 emprisonné entre les vannes 6 et 7 est de cette façon variable - sur la figure 1, on a choisi de représenter l'enroulement inducteur 14 en traits pleins aux environs de sa position extrême, et en traits fins discontinus à une position particulière le long de l'extrémité 5 du corps tubulaire 1 -. On notera également que le noyau 15 de la vanne électromagnétique 7 est par conséquent plus long que le noyau 12 de la vanne position établie de l'enroulement 14, seule est utilisée la partie du noyau 12 se trouvant au milieu dudit enroulement 14.
- Cette dernière disposition permet de contrôler, pour une vitesse de défilement donnée des objets 3 dans l'enceinte, le temps de contact entre lesdits objets 3 et le produit métallique liquide 2. On rappelle que ce temps de contact est un facteur essentiel dans la galvanisation en continu ; cette particularité de l'enceinte étanche suivant l'invention procure un paramètre supplémentaire très important pour le contrôle de la qualité et de l'épaisseur de produit métallique liquide 2 déposée sur les objets 3. En outre, le réglage du volume du bain contenu dans l'enceinte étanche, obtenu par ce biais, contribue à maintenir l'intégrité du produit métallique liquide 2 vis à vis des réactions chimiques, telles que les réactions fer-zinc, se produisant au contact des objets 3 et dudit produit 2.
- Conformément à une caractéristique complémentaire de l'enceinte étanche selon l'invention, les noyaux 12 et 15 des vannes électromagnétiques 6 et 7 permettant d'étancher l'enceinte sont maintenus longitudinalement dans la zone centrale du corps tubulaire 1 par le moyen d'entretoises 22 dont la forme est adaptée au profil de la section dudit corps tubulaire 1 et au profil de la section des noyaux 12 et 15 respectivement, lesdites entretoises 22 ménageant des espaces intercalaires 24 entre lesdits noyaux 12 et 15 et la surface interne du corps tubulaire 1.
- Avantageusement, les espaces intercalaires 24 constituent des zones de passage pour le défilement des objets 3. Les axes de défilement de ces objets 3 au travers de l'enceinte sont de cette façon décalés par rapport à l'axe longitudinal du corps tubulaire 1.
- Cet effet inattendu procure l'avantage considérable et supplémentaire de multiplier, pour une vitesse de défilement donnée, la capacité de production d'objets 3, recouverts d'un revêtement 25 à base du produit métallique liquide 2, par un facteur égal au nombre d'espaces intercalaires 24 ménagés dans chacune des vannes 6 et 7. Par ailleurs, on conçoit aisément que les espaces intercalaires 24 ménagés au niveau de la vanne électromagnétique 6 située à l'entrée de l'enceinte sont alignés longitudinalement sur les espaces intercalaires 24 qui leur correspondent au niveau de la vanne électromagnétique 7 située à la sortie de ladite enceinte. Il est évident que les sections droites du corps tubulaire 1, des noyaux 12 et 15, et des espaces intercalaires 24 sont adaptées à la section des objets 3 devant traverser l'enceinte pour y être traités.
- En outre, le volume magnétisable qui est situé au milieu des enroulements inducteurs 11 et 14 définit, entre autres paramètres, les intensités des courants devant y circuler pour étancher l'enceinte :
- rappelons que dans le cas connu où l'objet 3 à recouvrir sert de noyau (cas du brevet français FR-A-2647814 déjà mentionné), le volume magnétisable varie constamment avec la section de cet objet 3 et sa nature ; un asservissement précis et de bonne qualité sur l'intensité des courants est alors nécessaire pour pouvoir contrôler, d'une part les fuites du produit métallique liquide 2, et d'autre part l'épaisseur de dépôt de ce produit métallique liquide 2 sur l'objet 3 traversant l'enceinte.
- par contre, dans le cas de l'enceinte étanche ici décrite, qui est équipée d'un ensemble de noyaux magnétiques 12, 15 fixes, les propriétés de ces noyaux 12, 15, par exemple leur susceptibilité magnétique et leur section, peuvent être choisies de manière à rendre très peu sensible le réglage des vannes électromagnétiques 6 et 7 vis à vis du passage des objets 3 à côté de ces noyaux 12, 15 ; en effet, le volume magnétisable, qui détermine les intensités des courants polyphasés devant circuler dans les enroulements inducteurs 11, 14 pour étancher l'enceinte, peut alors être essentiellement constitué par le volume desdits noyaux fixes 12, 15.
- On décrira maintenant plusieurs exemples de réalisation du corps tubulaire 1.
- Conformément à la figure 2, qui est une coupe transverse du corps tubulaire 1 au niveau de l'un des noyaux 12 ou 15, le corps tubulaire 1 peut être de section droite circulaire ; le noyau magnétique 12 ou 15 peut alors être un simple barreau cylindrique dont la section droite est un disque, les entretoises 22 délimitant par exemple des espaces intercalaires 24 de section circulaire ou ovale, tels que les espaces intercalaires 26. Une enceinte équipée de deux vannes 6 et 7 présentant une telle section droite peut servir notamment à traiter contre la corrosion des fils à béton 27. Ce cas particulier, donné à titre d'exemple, correspond à l'enceinte qui est représentée sur la figure 1.
- De même, conformément aux figures 3 et 4, on peut traiter des profilés, par exemple en acier.
- Sur la figure 3, on a choisi de montrer un ensemble de deux cornières 28 en "U" traversant l'enceinte au niveau des vannes 6 et 7 par les passages procurés, entre des entretoises 22 très simplifiées, au moyen d'espaces intercalaires 29 de section droite rectangulaire. Les noyaux magnétiques 12 et 15 sont alors des tôles allongées.
- Sur la figure 4, on a choisi de montrer un ensemble de deux profilés 30 traversant l'enceinte au niveau des vannes 6 et 7 par les passages procurés, entre des entretoises 22 remplissant largement le volume du corps tubulaire 1, au moyen d'espaces intercalaires 31 de section droite homothétique à la section droite d'un profilé. Les noyaux magnétiques 12 et 15 sont alors de simples barreaux cylindriques.
- D'une manière plus générale, la section droite des espaces intercalaires 24 est avantageusement homothétique de la section droite des objets 3 à traiter.
- Enfin, conformément à la figure 5, on peut traiter des tôles 32, par exemple en acier. Ces tôles 32 traversent l'enceinte au niveau des vannes 6 et 7 par les passages procurés, entre des entretoises 33 très simplifiées, par des espaces intercalaires 34 de section droite rectangulaire. Les noyaux 12 et 15 sont alors constitués de tôles magnétiques allongées.
- Les noyaux 12 et 15 des vannes 6 et 7 respectivement peuvent ainsi se présenter sous diverses formes, à symétrie de révolution, à symétrie plane ou être éventuellement asymétrique (cas non représenté).
- Le choix desdits noyaux 12 et 15 étant par ailleurs pratiquement sans incidence sur la qualité de fonctionnement des vannes 6 et 7, il est facile pour l'homme de l'art d'adapter leur forme et la section des espaces intercalaires 24 au type d'objets 3 à traiter.
- On peut prévoir, en outre, de rendre amovible le coeur des vannes 6 et 7, de manière & pouvoir utiliser un corps tubulaire 1 spécifique pour chaque type d'objets 3 à traiter, sans devoir pour autant remplacer les enroulements inducteurs 11 et 14 desdites vannes 6 et 7. Il est en effet aisé de fabriquer une enceinte polyvalente, de section droite se rapprochant par exemple d'une ellipse - afin d'en simplifier la fabrication -, les enroulements inducteurs 11 et 14 respectivement présents aux extrémités 4 et 5 du corps tubulaire 1 étant alors utilisables pour un grand nombre de type d'objets 3 à recouvrir, ces objets 3 défilant alors conjointement, et en parallèle, à travers l'enceinte, d'une manière qui peut être continue ou intermittente.
- On décrira maintenant, en référence aux figures 6 à 8, plusieurs installations pour la mise en oeuvre du procédé conforme à la présente invention, et comportant, à titre d'exemple non limitatif, une enceinte étanche identique à celle qui vient d'être décrite. Sur ces figures, les parties essentielles de l'installation sont représentées d'une manière schématique en coupe axiale, et l'enceinte peut traiter simultanément deux objets 3, tels des fils de fer à béton, défilant en parallèle et qui sont placés, à cet effet, dans un plan vertical commun passant par les noyaux centraux 12, 15 des vannes 6 et 7.
- D'une manière commune à toutes les variantes représentées, on régule le débit du produit métallique liquide 2 de revêtement vers ladite enceinte en fonction de la vitesse de déplacement des objets 3 à recouvrir dans l'enceinte et de l'épaisseur désirée du revêtement 25, pour que la quantité de produit métallique liquide 2 qui est admise dans l'enceinte compense celle qui est absorbée par la formation du revêtement 25 sur les objets 3 sortant de l'enceinte, sans baisse substantielle du niveau du produit métallique liquide 2 dans celle-ci, tout en préservant l'intégrité dudit produit métallique liquide 2. Ce réglage du débit d'alimentation de l'enceinte est, rappelons-le, essentiel quant à la préservation de l'intégrité du bain contenu dans l'enceinte vis à vis des réactions chimiques se produisant au contact des objets 3 et du produit métallique liquide 2 ; ce paramètre contrôle en effet pour une part le taux de renouvellement du bain dans lequel on veut éviter, conformément aux enseignements de l'invention, la formation de résidus solides précipités, par exemple sous forme de sels fer-zinc dans le cas de la galvanisation à chaud (mattes).
- L'installation de galvanisation en continu représentée sur la figure 6, utilisable pour galvaniser des objets 3 en continu ou de manière intermittente, comprend successivement :
- a) un premier dispositif d'entraînement 35 pour les objets 3 à galvaniser.
- b) un dispositif redresseur 36, par exemple un dispositif à galets ou à cage tournante, adapté à la section desdits objets 3.
- c) un ensemble de décapage 37, comportant par exemple une grenailleuse, pour obtenir en sortie des objets 3 présentant un état de surface exempt de toute impureté, tout en tenant compte de la vitesse, de la section et de la nature de ces objets 3.
- d) un premier dispositif de support 38 à galets ou à rouleaux pour supporter les objets 3 décapés. Ce premier dispositif de support 38 est destiné à corriger les problèmes de flèche et de vibrations induites dans les objets 3 par l'ensemble de décapage 37.
- e) une enceinte tubulaire de chauffage 39, en matériau réfractaire, qui supporte un système de chauffage 40, par exemple à induction électromagnétique ou à résistance électrique chauffante, permettant de chauffer rapidement les objets 3 décapés à une température prédéterminée réglable, qui convienne pour la galvanisation à chaud de ces objets 3.
- f) un second dispositif de support 41, à galets ou à rouleaux, qui est semblable au premier dispositif de support 38, pour supporter les objets 3 décapés et chauffés.
- g) une enceinte étanche conforme à celle représentée sur la figure 1. Cette enceinte est équipée d'un dispositif de chauffage 42, par exemple du type à induction électromagnétique. Les dispositifs d'étanchéité constitués par les deux vannes électromagnétiques 6 et 7 préviennent toute fuite de métal fondu hors de l'enceinte.
- h) un dispositif d'essuyage complémentaire 43 agencé pour envoyer de manière connue un jet de gaz neutre ou réducteur sur le revêtement 25 qui vient d'être réalisé sur les objets 3. Ce dispositif réalise en outre un premier refroidissement de ces objets 3, et évite toute oxydation du métal fondu contenu dans l'enceinte conformément aux enseignements de la présente invention. On peut éventuellement se passer du dispositif d'essuyage 43 mais il serait, même dans ce cas, préférable de protéger les objets 3 sortant encore chauds de l'enceinte par une enveloppe de gaz neutre ou réducteur évitant toute oxydation de ces objets 3 et du métal fondu contenu dans l'enceinte.
- i) un dispositif de refroidissement contrôlé 44 pour refroidir le produit sortant du dispositif d'essuyage 43 ou de l'enceinte de galvanisation.
- j) un deuxième dispositif d'entraînement 45 pour l'entraînement des objets 3.
- D'une manière générale, il s'avère essentiel de maintenir l'état de fraîcheur des produits tout au long de leur trajet de cheminement depuis la sortie de l'ensemble de décapage 4 jusqu'au dispositif d'essuyage complémentaire 43. Dans ce but, les deux dispositifs de support 38 et 41 sont au moins respectivement logés dans des carters 46 et 47 reliés par des tronçons de conduits 48 et 49 à l'ensemble de décapage 37 et à l'enceinte de chauffage 39 et par des tronçons de conduits 50 et 51 à ladite enceinte de chauffage 39 et à l'enceinte de galvanisation, respectivement, et à l'intérieur desquels on crée une atmosphère protégée par injection d'un gaz neutre ou réducteur afin de rendre impossible toute oxydation des produits au cours des différentes phases de traitement. A cet effet, des injecteurs 52 sont par exemple prévus pour le gaz dans les carters 46 et 47 et dans le dispositif d'essuyage 43.
- Le conduit d'amenée 9 de l'enceinte est relié à un four ou réservoir 54 et est équipé d'un dispositif de chauffage 53 similaire aux dispositifs de chauffage 40 et 42. Dans la forme d'exécution de la figure 6, le four ou réservoir 54 comporte deux compartiments, à savoir un compartiment de fusion 55 et un compartiment de soutirage 56, séparé du compartiment de fusion 55 par une cloison 57 ménageant un passage entre sa partie inférieure et le fond du réservoir 54 pour permettre au métal fondu de passer du compartiment 55 au compartiment 56. Le dessus des bains de métal fondu contenu dans chacun des deux compartiments 55 et 56 est sous atmosphère contrôlée. A cet effet, chacun des deux compartiments 55, 56 est abrité par un couvercle 55a, 56a muni d'un injecteur 58, 59 au moyen duquel un gaz neutre ou réducteur peut être introduit au-dessus des bains de métal fondu pour éviter leur oxydation. Le système de chauffage du réservoir 54 est en principe tout à fait classique. Le compartiment de fusion 55 est équipé d'un système 60 permettant d'introduire des lingots de métal 61 à travers un sas d'étanchéité, ce système d'introduction 60 étant réglé en fonction du niveau du bain dans le compartiment de soutirage 56.
- Dans l'installation de la figure 6, les moyens de régulation du débit d'alimentation de l'enceinte sont constitués d'une vanne de réglage 62, qui est insérée dans le conduit d'amenée 9 entre le réservoir 54 et l'enceinte. La vanne 62 peut être de tout type utilisé pour régler le débit d'un écoulement de métal fondu. De préférence, cette vanne 62 est constituée par une vanne électromagnétique du type conforme au brevet français FR-A-2647874 déjà mentionnée. Les deux enroulements 63 et 64 de cette vanne 62 sont alimentés en courant à partir de la source de courant 65, via des dispositifs respectifs de réglage de courant 66 et 67. Chacun des deux enroulements 63 et 64 est disposé et connecté électriquement de telle façon que, lorsqu' il est alimenté en courant, il produise un champ électromagnétique glissant en sens inverse du sens d'écoulement du métal fondu vers l'enceinte, créant ainsi une force magnétomotrice qui s'oppose à l'écoulement du métal fondu. Comme le niveau du métal fondu dans le réservoir 54 est maintenu sensiblement constant, la pression d'alimentation du métal fondu est elle-même maintenue sensiblement constante et le débit de métal fondu vers l'enceinte peut être régulé en réglant l'intensité des courants d'excitation des enroulements 63 et 64. Le réglage de la vanne 62 peut être effectué manuellement ou, dans une installation plus sophistiquée, il est également possible d'asservir la vanne 62 à un ou plusieurs des paramètres de fonctionnement de l'installation, par exemple à la vitesse de défilement des objets 3 au travers de l'enceinte.
- Dans l'installation de galvanisation en continu représentée sur la figure 6, le réservoir 54 est situé à une certaine distance au-dessus de l'enceinte de galvanisation. Toutefois, comme montré dans la figure 7, le réservoir 54 peut être disposé à peu près au même niveau que l'enceinte, le niveau 68 du métal fondu dans le réservoir 54 étant cependant légèrement plus élevé que le plus haut niveau que puisse atteindre le métal fondu à l'intérieur de ladite enceinte. Dans ce cas, la pression hydrostatique du métal fondu admis dans l'enceinte étant plus faible que dans le cas de la figure 6, la puissance électrique nécessaire pour réguler le débit d'alimentation de l'enceinte en métal fondu est plus faible.
- Dans l'installation de galvanisation en continu représentée sur la figure 8, le niveau 69 du métal fondu dans le compartiment de soutirage 56 du réservoir 54 est plus bas que le niveau de l'enceinte. Le métal fondu est refoulé vers l'enceinte à travers le conduit d'amenée 9 en injectant dans le réservoir 54, à travers l'injecteur 59, un gaz inerte comprimé à une pression suffisante pour élever le niveau du métal fondu dans le conduit d'amenée 9 jusque dans l'enceinte. Le gaz inerte comprimé est issu d'une source 70 de gaz inerte comprimé, via un dispositif de réglage de pression 71.
- Par ailleurs, au moins une partie du conduit d'amenée 9 présente une section de passage calibrée. Ceci peut être par exemple obtenu en disposant un ajutage calibré dans ledit conduit 9. Dans ces conditions, la régulation du débit d'alimentation de l'enceinte est opérée au moyen du dispositif de réglage de pression 71.
Claims (9)
- Enceinte étanche utilisable pour recouvrir d'un produit métallique liquide (2) de revêtement des objets (3) continus ou discontinus défilant à travers elle, de manière continue ou intermittente, selon des axes de défilement parallèles décalés par rapport à l'axe central de ladite enceinte, caractérisée en ce qu'elle comprend un corps tubulaire (1) en une matière perméable aux champs magnétiques, et au moins une vanne électromagnétique (6, 7) à chacune de ses extrémités (4, 5), ladite vanne (6, 7) comportant :- au moins un enroulement inducteur polyphasé (11, 14) disposé autour du corps tubulaire (1) pour créer un champ magnétique glissant le long de l'axe longitudinal dudit corps tubulaire (1), ce champ magnétique glissant tendant à repousser le produit liquide (2) de revêtement vers l'intérieur de l'enceinte,- et un noyau magnétique (12, 15) solidaire du corps tubulaire (1) et s'étendant selon son axe, de manière à ménager, entre lui et la paroi interne du corps tubulaire (1), un passage de forme appropriée pour le défilement des objets (3) traversant longitudinalement l'enceinte.
- Enceinte étanche suivant la revendication 1, caractérisée en ce que l'épaisseur du revêtement (25) déposé sur les objets (3) à recouvrir est notamment contrôlée par l'intensité du courant circulant dans l'enroulement inducteur (14) de la vanne électromagnétique (7) de sortie dont la valeur est fixée à l'aide du dispositif de réglage (16).
- Enceinte suivant l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que les noyaux magnétiques (12, 15) des vannes électromagnétiques (6, 7) permettant d'étancher l'enceinte sont maintenus longitudinalement dans la zone centrale du corps tubulaire (1) par le moyen d'entretoises (22) dont la forme est adaptée au profil de la section droite dudit corps tubulaire (1) et au profil de la section droite desdits noyaux (12, 15), lesdites entretoises (22) ménageant des espaces intercalaires (24) entre lesdits noyaux (12, 15) et la surface interne du corps tubulaire (1).
- Enceinte suivant la revendication 3, caractérisée en ce que la section droite des espaces intercalaires (24) est avantageusement homothétique de la section droite des objets (3) à recouvrir d'un revêtement (25).
- Enceinte suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le corps tubulaire (1) situé au niveau des vannes électromagnétiques (6, 7) est amovible, ce qui permet d'utiliser un corps tubulaire (1) spécifique pour chaque type d'objets (3) à recouvrir, sans devoir pour autant remplacer les enroulements inducteurs (11, 14) desdites vannes (6, 7).
- Enceinte suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que l'un des deux enroulements inducteurs (11, 14) des vannes électromagnétiques (6, 7) est porté par un support (17) monté mobile par rapport à l'une des extrémités (4, 5) de l'enceinte, ce qui permet de faire varier le volume du bain de produit métallique liquide (2) de revêtement emprisonné entre lesdites vannes (6, 7).
- Enceinte selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que le corps tubulaire (1) de l'enceinte est non mouillable par le produit métallique liquide (2) de revêtement des objets (3).
- Installation pour le revêtement en continu/intermittent d'objets (3) à partir d'un produit métallique liquide (2) de revêtement, contenu dans une enceinte étanche selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, ledit produit liquide (2) provenant d'un réservoir (54) alimentant ladite enceinte par un conduit d'amenée (9), et des moyens de régulation étant prévus pour réguler le débit d'alimentation de ladite enceinte, ladite installation étant caractérisée en ce que le réservoir (54) est un réservoir à niveau constant, qui est disposé de telle façon que le niveau (68) du produit liquide (2) de revêtement dans le réservoir (54) est plus élevé que le niveau des orifices d'entrée et de sortie de l'enceinte, et en ce que les moyens de régulation du débit sont constitués par une vanne de réglage (62), qui est insérée dans ledit conduit d'amenée (9) entre le réservoir (54) et l'enceinte.
- Installation pour le revêtement en continu/intermittent d'objets (3) à partir d'un produit métallique liquide (2) de revêtement, contenu dans une enceinte étanche selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, ledit produit liquide (2) provenant d'un réservoir (54) alimentant ladite enceinte par un conduit d'amenée (9), et des moyens de régulation étant prévus pour réguler le débit d'alimentation de ladite enceinte, ladite installation étant caractérisée en ce que le réservoir (54) est fermé et contient un gaz neutre au-dessus du niveau (69) du produit liquide (2) de revêtement, ce réservoir (54) étant disposé de telle façon que ledit niveau (69) soit plus bas que l'enceinte, et en ce qu'au moins une partie du conduit d'amenée (9) ménagé entre le réservoir (54) et l'enceinte présente une section de passage calibrée, les moyens de régulation du débit étant constitués par un dispositif de réglage (71) de la pression du gaz qui est enfermé dans le réservoir (54).
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