EP1337681B1 - Installation de revetement par trempe d'une bande metallique - Google Patents

Installation de revetement par trempe d'une bande metallique Download PDF

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EP1337681B1
EP1337681B1 EP01993714A EP01993714A EP1337681B1 EP 1337681 B1 EP1337681 B1 EP 1337681B1 EP 01993714 A EP01993714 A EP 01993714A EP 01993714 A EP01993714 A EP 01993714A EP 1337681 B1 EP1337681 B1 EP 1337681B1
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EP
European Patent Office
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sheath
bath
metal
strip
steel strip
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Expired - Lifetime
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EP01993714A
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German (de)
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EP1337681A1 (fr
Inventor
Didier Dauchelle
Hugues Baudin
Patrice Lucas
Laurent Gacher
Yves Prigent
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ArcelorMittal France SA
Original Assignee
Arcelor France SA
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Publication date
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
    • C23C2/34—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor characterised by the shape of the material to be treated
    • C23C2/36—Elongated material
    • C23C2/40—Plates; Strips
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C23C2/003—Apparatus
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    • C23C2/00344—Means for moving substrates, e.g. immersed rollers or immersed bearings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C23C2/06—Zinc or cadmium or alloys based thereon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
    • C23C2/14—Removing excess of molten coatings; Controlling or regulating the coating thickness
    • C23C2/16—Removing excess of molten coatings; Controlling or regulating the coating thickness using fluids under pressure, e.g. air knives

Definitions

  • the present invention relates to a hot dipping coating plant and continuously a metal strip, including a steel strip.
  • steel sheets coated with a protective layer for example against corrosion and usually coated with a zinc layer are used.
  • This type of sheet is used in various industries to make all kinds of parts including appearance parts.
  • an Fe-Zn-Al intermetallic alloy is formed on the surface of said strip with a thickness of some ten nanometers.
  • the corrosion resistance of the parts thus coated is ensured by the zinc, the thickness of which is most often produced by pneumatic wringing.
  • the adhesion of the zinc on the metal strip is provided by the intermetallic alloy layer mentioned above.
  • this steel strip Before the passage of the steel strip in the bath of molten metal, this steel strip first circulates in a annealing furnace under a reducing atmosphere in order to recrystallize it after the important work hardening related to the rolling operation. cold, and prepare its chemical surface state to promote the chemical reactions necessary for the actual quenching operation.
  • the steel strip is brought to about 650 to 900 ° C depending on the grade for the time required for recrystallization and surface preparation. It is then cooled to a temperature close to that of the molten metal bath using exchangers.
  • the steel strip After passing through the annealing furnace, the steel strip passes through a sheath also called “bell drop” or “horn” under a protective atmosphere with respect to the steel and is immersed in the bath of molten metal.
  • a sheath also called "bell drop” or “horn” under a protective atmosphere with respect to the steel and is immersed in the bath of molten metal.
  • the lower end of the sheath is immersed in the metal bath to determine, with the surface of said bath and inside this sheath, a liquid seal which is traversed by the steel strip during its scrolling in said sheath.
  • the steel strip is deflected by a roll immersed in the metal bath and it emerges from the metal bath, then passes through the wiper means for regulating the thickness of the liquid metal coating on the steel strip.
  • the surface of the liquid gasket inside the sheath is generally covered with zinc oxide, resulting from the reaction between the atmosphere inside this sheath and the zinc liquid seal and intermetallic or solid matte compounds from the dissolution reaction of the steel strip.
  • These mattes or other particles, supersaturation in the zinc bath have a lower density than liquid zinc and go back to the surface of the bath and in particular to the surface of the liquid seal.
  • the coated steel strip has appearance defects which are amplified or even revealed during the zinc wringing operation.
  • the intruded particles are retained by the pneumatic wringing jets before being ejected or disintegrated, thus creating sub-thick streaks in the liquid zinc of a length of a few millimeters to a few centimeters.
  • a first solution to avoid these disadvantages consists in cleaning the surface of the liquid seal by pumping zinc oxides and mattes from the bath.
  • a second solution is to reduce the surface of the liquid seal at the point of passage of the steel strip by placing a plate of sheet metal or ceramic at this liquid seal to keep away from the band a portion of the particles present on the surface and get a self-cleaning of the liquid seal by this tape.
  • This arrangement does not allow to remove all the particles present on the surface of the liquid seal and the self-cleaning is all the more important that the surface of the liquid seal is reduced, which is incompatible with the industrial conditions of exploitation.
  • Another solution is to add a frame to the surface of the liquid seal in the sheath and surrounding the steel strip.
  • This arrangement does not completely eliminate the defects related to the entrainment of zinc oxides and mattes by the scrolling of the steel strip.
  • the zinc vapors at the liquid seal will condense on the walls of the frame and the slightest swirl caused by the vibrations or the thermal folds of the strip to immersion, the walls of the frame will become dirty and thus become areas for storing foreign bodies.
  • This solution can only work a few hours or even a day before becoming an additional source of defects.
  • this solution only partially processes the liquid seal and does not achieve a very low density of defects satisfying the requirements of customers wanting surfaces without appearance defects.
  • Renewal is achieved by introducing liquid zinc pumped into the bath in the vicinity of the immersion zone of the steel strip.
  • the piping ensuring the renewal of liquid zinc can cause scratches on the steel strip before immersion and is itself a source of defects by accumulation of condensed zinc vapor above the liquid seal.
  • a process is also known which is based on the renewal of zinc at the liquid seal and wherein this renewal is carried out using a stainless steel box surrounding the steel strip and opening on the surface of the liquid seal .
  • a pump sucks the particles entrained by the spill thus created and pushes them back into the volume of the bath.
  • This process also requires a very high pumping rate to maintain a permanent spill effect in that the box surrounding the strip in the bath volume above the bottom roller can not be hermetically sealed.
  • the object of the invention is to propose a continuous galvanizing installation of a metal strip which makes it possible to avoid the drawbacks previously mentioned and achieve the very low density of defects satisfying the requirements of customers desiring surfaces without appearance defects.
  • the subject of the invention is a continuous dipping coating installation of a metal strip according to claim 1.
  • the steel strip 1 passes into an annealing furnace, not shown, under a reducing atmosphere in order to recrystallize it after the cold-rolling-forming process, and prepare its chemical surface state to promote the chemical reactions necessary for the galvanizing operation.
  • the steel strip is brought to a temperature for example between 650 and 900 ° C.
  • the steel strip 1 passes into a galvanizing installation shown in FIG. 1 and designated by the general reference 10.
  • This installation 10 comprises a tank 11 containing a bath 12 of liquid zinc which contains chemical elements such as aluminum, iron and possible additives such as lead, antimony, in particular.
  • the temperature of this liquid zinc bath is of the order of 460 ° C.
  • the steel strip 1 is cooled to a temperature close to that of the liquid zinc bath using exchangers and is then immersed in the bath 12 of liquid zinc.
  • an Fe-Zn-Al intermetallic alloy forming a zinc coating is formed on the surface of the steel strip 1, the thickness of which is a function of the residence time of the steel strip 1 in the bath 12 of liquid zinc.
  • the galvanizing installation 10 comprises a sheath 13 inside which the steel strip 1 passes under a protective atmosphere with respect to the steel.
  • This sheath 13 also known as "bell drop” or “horn” has, in the embodiment shown in the figures, a rectangular cross section.
  • the lower end of the sheath 13a is immersed in the zinc bath 12 so as to determine with the surface of said bath 12 and inside this sheath 13, a liquid seal 14.
  • the steel strip 1 is deflected by a roller 15 commonly called a bottom roller and placed in the zinc bath 12. At the outlet of this zinc bath 12, the coated steel strip 1 passes into spinning means 16 which are for example constituted by air jet nozzles 16a and which are directed towards each side of the steel strip 1 to regulate the thickness of the liquid zinc coating.
  • the lower end 13a of the sheath 13 is extended, on the opposite side of the face of the strip 1 located on the side of the deflector roll 15, by an inner wall 20 directed towards the surface of the liquid seal 14 and which is cleaning with the sheath 13, a spill compartment 21 liquid zinc to collect the particles of zinc oxides and intermetallic compounds that float on the surface of the liquid seal 14.
  • the upper edge 20a of the inner wall 20 is positioned below the surface of the liquid seal 14 and the compartment 21 is provided with means, not shown, for maintaining the level of liquid zinc in said compartment at a level below. below the surface of the liquid seal 14 to achieve a natural flow of liquid zinc from this surface of said seal 14 to this compartment 21.
  • the lower end 13a of the sheath 13 facing the face of the strip 1 placed opposite the deflector roll 15, is extended by an inner wall 22 directed towards the surface of the liquid seal 14 and leaving with sheath 13 a sealed compartment 23 for storing zinc oxide particles.
  • the upper edge 22a of the inner wall 22 is positioned above the surface of the liquid seal 14.
  • this compartment 23 serves as a receptacle for the zinc oxides that can come from the inclined bottom wall of the sheath and makes it possible to store these oxides in order to protect the steel strip 1.
  • the upper edge 22a of the inner wall 22 may be positioned below the surface of the liquid seal 14 and, in this case, the compartment 23 is a liquid zinc spill compartment, such as the compartment 21.
  • the steel strip 1 must enter the liquid zinc seal 14 without the risk of touching the walls 20 and 22 of the two compartments 21 and 23.
  • the line of passage of the steel strip 1 between the walls 20 and 22 of the two compartments 21 and 23 is determined by the diameter of the deflector roll 15 and by its position.
  • the sheath 13 comprises two parts, a fixed upper part 30 and a movable lower part 31, interconnected by a deformable element 32 so as to be able to modify the position of the movable lower part 31 of the sheath 13.
  • deformable element 32 is constituted by a bellows, for example stainless steel and the lower portion 31 of the sheath 13 is associated with means 35 for positioning the inner walls 20 and 22 relative to the steel strip 1.
  • the positioning means 35 comprise two actuating members, respectively 35a and 35b, constituted for example by hydraulic or pneumatic cylinders and connected to the lower part 31 of the sheath 13.
  • the movable lower portion 31 of the sheath 13 is displaced in translation parallel to the surface of the liquid metal bath 12 when the displacement stroke of the actuating rods of said cylinders is identical, as shown in FIG. 3, In this case, the lower movable portion 31 remains parallel to itself.
  • the lower movable portion 31 is pivotally displaced about the transverse virtual axis and in translation parallel to the surface liquid metal bath 12, as shown in FIG. 4.
  • This arrangement has the advantage of making it possible to adjust independently, on the one hand, the position of the movable portion 31 of the sheath 13 with respect to the steel strip 1 and, on the other hand, the horizontality of said portion mobile. This also makes it possible to balance the flow of liquid metal flowing into each compartment 21 and 23 and thereby increase the efficiency of the installation.
  • the position of the inner walls 20 and 22 of the compartments 21 and 23 is adjusted so that the steel strip 1 enters the liquid zinc seal 14 determined by said inner walls 20 and 22 without the risk of touching these walls.
  • the installation comprises means 40 for guiding the steel strip 1 inside the sheath 13.
  • These guide means 40 are formed by a deflector roll 41 or 42 placed in the sheath 13 to draw the line of passage of the steel strip 1 relative to the roll 15 and more easily adjust the passage of said steel strip 1 between the two walls 20 and 22 of the compartments 21 and 23.
  • the deflector roll 41 is disposed on the face of the strip 1 opposite that in contact with the roll 15, as shown in FIG. 5, and in the case of a thicker steel strip 1, the baffle roll 42 is disposed on the face of the web 1 in contact with the drive roller 15, as shown in FIG. 6.
  • the baffle roll 42 compensates for the bending of the steel strip 1 in the transverse direction which is related to the deformation gradient of the fibers of the steel strip, in its thickness, on the rolls of the furnace. upstream of the galvanizing tank.
  • the invention applies to any metal coating by dipping.

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Description

  • La présente invention concerne une installation de revêtement au trempé à chaud et en continu d'une bande métallique, notamment d'une bande d'acier.
  • Dans de nombreuses applications industrielles, on utilise des tôles d'acier revêtues d'une couche de protection par exemple contre la corrosion et le plus souvent revêtue d'une couche de zinc.
  • Ce type de tôles est utilisé dans diverses industries pour réaliser toute sorte de pièces et notamment des pièces d'aspect.
  • Pour obtenir ce genre de tôles, on utilise des installations de revêtement au trempé en continu dans lesquelles une bande d'acier est immergée dans un bain de métal fondu par exemple du zinc, qui peut contenir d'autres éléments chimiques tels que l'aluminium, le fer, et d'éventuels éléments d'addition comme par exemple le plomb, l'antimoine, etc... La température du bain dépend de la nature du métal et dans le cas du zinc la température du bain est de l'ordre de 460°C.
  • Dans le cas particulier de la galvanisation à chaud, lors du défilement de la bande d'acier dans le bain de zinc fondu, il se forme à la surface de ladite bande un alliage intermétallique Fe-Zn-Al d'une épaisseur de quelques dizaine de nanomètres.
  • La résistance à la corrosion des pièces ainsi revêtues est assurée par le zinc dont l'épaisseur est réalisée le plus souvent par essorage pneumatique. L'adhérence du zinc sur la bande métallique est assurée par la couche d'alliage intermétallique cité précédemment.
  • Avant le passage de la bande d'acier dans le bain de métal fondu, cette bande d'acier circule d'abord dans un four de recuit sous atmosphère réductrice en vue de la recristalliser après l'écrouissage important lié à l'opération de laminage à froid, et de préparer son état chimique de surface afin de favoriser les réactions chimiques nécessaires à l'opération de trempé proprement dite. La bande d'acier est portée aux environs de 650 à 900°C selon la nuance pendant le temps nécessaire à la recristallisation et à la préparation de surface. Elle est ensuite refroidie à une température voisine de celle du bain de métal fondu à l'aide d'échangeurs.
  • Après son passage dans le four de recuit, la bande d'acier défile dans une gaine appelée aussi "descente de cloche" ou "trompe" sous atmosphère protectrice vis à vis de l'acier et est immergée dans le bain de métal fondu.
  • L'extrémité inférieure de la gaine est immergée dans le bain de métal pour déterminer, avec la surface dudit bain et à l'intérieur de cette gaine, un joint d'étanchéité liquide qui est traversé par la bande d'acier lors de son défilement dans ladite gaine.
  • La bande d'acier est défléchie par un rouleau immergé dans le bain de métal et elle ressort de ce bain de métal, puis traverse des moyens d'essorage servant à réguler l'épaisseur du revêtement de métal liquide sur cette bande d'acier.
  • Dans !e cas particulier de la galvanisation à chaud, la surface du joint liquide à l'intérieur de la gaine est généralement recouverte d'oxyde de zinc, provenant de la réaction entre l'atmosphère à l'intérieur de cette gaine et le zinc du joint liquide et de composés intermétalliques ou mattes solides provenant de la réaction de dissolution de la bande d'acier.
  • Ces mattes ou autres particules, en sursaturation dans le bain de zinc ont une masse volumique inférieure à celle du zinc liquide et remontent à la surface du bain et notamment à la surface du joint liquide.
  • Le défilement de la bande d'acier à travers la surface du joint liquide provoque l'entraînement des particules stagnantes. Ces particules entraînées par le mouvement du joint liquide lié à la vitesse de la bande d'acier ne sont pas évacuées dans le volume du bain et ressortent dans la zone d'extraction de la bande en créant des défauts d'aspect.
  • De ce fait, la bande d'acier revêtue présente des défauts d'aspect qui sont amplifiés, voire révélés lors de l'opération d'essorage du zinc.
  • En effet, les particules intruses sont retenues par les jets d'essorage pneumatique avant d'être éjectées ou désagrégées, créant ainsi des traînées en sous épaisseur dans le zinc liquide d'une longueur de quelques millimètres à quelques centimètres.
  • Pour tenter d'éliminer les particules de zinc et les mattes à la surface du joint liquide, différentes solutions ont été proposées.
  • Une première solution pour éviter ces inconvénients consiste à nettoyer la surface du joint liquide par pompage des oxydes de zinc et des mattes en provenance du bain.
  • Ces opérations de pompage ne permettent de nettoyer la surface du joint liquide que de manière très locale au point de pompage et ont une efficacité et un rayon d'action très faible ce qui ne garantit pas un nettoyage complet du joint liquide traversé par la bande d'acier.
  • Une seconde solution consiste à réduire la surface du joint liquide au point de passage de la bande d 'acier en disposant une plaque de tôle ou de céramique au niveau de ce joint liquide pour maintenir à l'écart de la bande une partie des particules présente à la surface et obtenir un auto-nettoyage du joint liquide par cette bande.
  • Cette disposition ne permet pas d'écarter la totalité des particules présentes à la surface du joint liquide et l'auto-nettoyage est d'autant plus important que la surface du joint liquide est réduite, ce qui est incompatible avec les conditions industrielles d'exploitation.
  • De plus, au bout d'un temps de fonctionnement donné, le stockage des particules à l'extérieur de la plaque croît de plus en plus et des amas de particules finissent par se détacher et revenir sur la bande d'acier.
  • L'ajout d'une plaque débouchant à la surface du joint liquide forme également un lieu privilégié pour piéger les poussières de zinc.
  • Une autre solution consiste à ajouter un cadre à la surface du joint liquide dans la gaine et entourant la bande d'acier.
  • Cette disposition ne permet pas d'éliminer en totalité les défauts liés à l'entraînement des oxydes de zinc et des mattes par le défilement de la bande d'acier.
  • En effet, les vapeurs de zinc au niveau du joint liquide vont se condenser sur les parois du cadre et au moindre remous occasionné par les vibrations ou les plis thermiques de la bande à l'immersion, les parois du cadre vont s'encrasser et ainsi devenir des zones de stockage de corps étrangers.
  • Cette solution ne peut donc fonctionner que quelques heures, voire quelques jour avant de devenir elle-même une source supplémentaire de défauts.
  • Ainsi, cette solution ne traite que partiellement le joint liquide et ne permet pas d'atteindre une densité très faible de défauts satisfaisant les exigences des clients désirant des surfaces sans défauts d'aspect.
  • On connaît également une solution qui vise à l'obtention de la propreté du joint liquide par renouvellement du bain de métal fondu.
  • Le renouvellement est réalisé par introduction de zinc liquide pompé dans le bain au voisinage de la zone d'immersion de la bande d'acier.
  • Cette solution présente de grosses difficultés de mise en oeuvre.
  • En effet, elle nécessite un énorme débit de pompage pour assurer un effet de déversement et le zinc pompé et injecté au niveau du joint liquide contient les mattes générées dans le bain de zinc.
  • Par ailleurs, la tuyauterie assurant le renouvellement du zinc liquide peut provoquer des rayures sur la bande d'acier avant son immersion et elle est elle-même source de défauts par accumulation de vapeurs de zinc condensées au-dessus du joint liquide.
  • On connaît également un procédé qui est basé sur le renouvellement du zinc au niveau du joint liquide et dans lequel ce renouvellement est effectué à l'aide d'une boîte en acier inoxydable entourant la bande d'acier et débouchant à la surface du joint liquide. Une pompe aspire les particules entraînées par le déversement ainsi créé et les refoule dans le volume du bain.
  • Ce procédé nécessite aussi un débit de pompage très important pour maintenir un effet de déversement permanent dans la mesure où la boîte entourant la bande dans le volume du bain au-dessus du rouleau de fond ne peut être hermétiquement étanche.
  • L'invention a pour but de proposer une installation de galvanisation en continu d'une bande métallique qui permet d'éviter les inconvénients précédemment mentionnés et d'atteindre la densité très faible des défauts satisfaisant aux exigences des clients désirant des surfaces sans défauts d'aspect.
  • A cet effet, l'invention a pour objet une installation de revêtement au trempé en continu d'une bande métallique selon la revendication 1.
  • Selon d'autres caractéristiques de l'invention :
    • l'élément déformable est formé par un soufflet en acier inoxydable,
    • les moyens de positionnement comprennent deux organes d'actionnement reliés à la partie inférieure mobile de la gaine pour déplacer cette partie inférieure par pivotement autour d'un axe transversal à la bande et situé au niveau du soufflet et/ou par translation parallèlement à la surface du bain de métal liquide,
    • les organes d'actionnement sont formés par des vérins hydrauliques ou pneumatiques.
  • D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels :
    • la Fig. 1 est une vue schématique en élévation d'une installation de revêtement au trempé en continu,
    • les Figs. 3 et 4 sont deux vues schématiques et à plus grande échelle des moyens de positionnement de la gaine de l'installation conforme à l'invention,
    • les Figs. 5 et 6 sont deux vues schématiques montrant deux modes de réalisation des moyens de guidage de la bande à l'intérieur de la gaine de l'installation.
  • Dans ce qui suit, la description sera faite pour une installation de galvanisation en continu d'une bande métallique. Mais, l'invention s'applique à tout procédé de trempage en continu dans lequel apparaît une pollution de surface et pour lequel il faut garder un joint liquide propre.
  • Tout d'abord, à la sortie du train de laminage à froid, la bande d'acier 1 passe dans un four de recuit, non représenté, sous atmosphère réductrice en vue de la recristalliser après l'écrouissage important lié au laminage à froid, et de préparer son état chimique de surface afin de favoriser les réactions chimiques nécessaires à l'opération de galvanisation.
  • Dans ce four, la bande d'acier est portée à une température comprise par exemple entre 650 et 900°C.
  • A la sortie du four de recuit, la bande d'acier 1 passe dans une installation de galvanisation représentée à la Fig. 1 et désignée par la référence générale 10.
  • Cette installation 10 comporte une cuve 11 contenant un bain 12 de zinc liquide qui contient des éléments chimiques tels que l'aluminium, le fer et d'éventuels éléments d'addition comme le plomb, l'antimoine, notamment.
  • La température de ce bain de zinc liquide est de l'ordre de 460°C.
  • A la sortie du four de recuit, la bande d'acier 1 est refroidie à une température voisine de celle du bain de zinc liquide à l'aide d'échangeurs et est ensuite immergée dans le bain 12 de zinc liquide.
  • Lors de cette immersion, il se forme à la surface de la bande d'acier 1 un alliage intermétallique Fe-Zn-Al réalisant un revêtement de zinc dont l'épaisseur est fonction du temps de séjour de la bande d'acier 1 dans le bain 12 de zinc liquide.
  • Ainsi que représenté à la Fig. 1, l'installation de galvanisation 10 comporte une gaine 13 à l'intérieur de laquelle défile la bande d'acier 1 sous atmosphère protectrice vis à vis de l'acier.
  • Cette gaine 13 aussi appelée "descente de cloche" ou "trompe" présente, dans l'exemple de réalisation représenté sur les figures, une section transversale rectangulaire.
  • L'extrémité inférieure de la gaine 13a est immergée dans le bain de zinc 12 de façon à déterminer avec la surface dudit bain 12 et à l'intérieur de cette gaine 13, un joint d'étanchéité liquide 14.
  • Ainsi, la bande d'acier 1 à l'immersion dans le bain de zinc liquide 12, traverse la surface du joint liquide 14.
  • La bande d'acier 1 est défléchie par un rouleau 15 couramment appelé rouleau de fond et disposé dans le bain de zinc 12. A la sortie de ce bain de zinc 12, la bande d'acier 1 revêtue passe dans des moyens d'essorage 16 qui sont par exemple constitués par des buses 16a de projection d'air et qui sont dirigés vers chaque face de la bande d'acier 1 pour réguler l'épaisseur du revêtement de zinc liquide.
  • Ainsi que représenté à la Fig. 1, l'extrémité inférieure 13a de la gaine 13 est prolongée, sur le côté en regard de la face de la bande 1 située du côté du rouleau déflecteur 15, par une paroi interne 20 dirigée vers la surface du joint liquide 14 et qui ménage avec la gaine 13, un compartiment 21 de déversement du zinc liquide pour recueillir les particules d'oxydes de zinc et de composés intermétalliques qui surnagent à la surface du joint liquide 14.
  • Pour cela, l'arête supérieure 20a de la paroi interne 20 est positionnée au-dessous de la surface du joint liquide 14 et le compartiment 21 est muni de moyens, non représentés, de maintien du niveau de zinc liquide dans ledit compartiment à un niveau au-dessous de la surface du joint liquide 14 pour réaliser un écoulement naturel du zinc liquide de cette surface dudit joint 14 vers ce compartiment 21.
  • Par ailleurs, l'extrémité inférieure 13a de la gaine 13 située en regard de la face de la bande 1 placée à l'opposé du rouleau déflecteur 15, est prolongée par une paroi interne 22 dirigée vers la surface du joint liquide 14 et ménageant avec la gaine 13 un compartiment 23 étanche de stockage des particules d'oxyde de zinc.
  • L'arête supérieure 22a de la paroi interne 22 est positionnée au-dessus de la surface du joint liquide 14.
  • Dans ce cas, ce compartiment 23 sert de réceptacle des oxydes de zinc pouvant provenir de la paroi inférieure inclinée de la gaine et permet de stocker ces oxydes afin de protéger la bande d'acier 1.
  • Selon une variante, l'arête supérieure 22a de la paroi interne 22 peut être positionnée au-dessous de la surface du joint liquide 14 et, dans ce cas, le compartiment 23 est un compartiment de déversement du zinc liquide, comme le compartiment 21.
  • Pour que ce système fonctionne de manière optimisée, la bande d'acier 1 doit pénétrer dans le joint de zinc liquide 14 sans risquer de toucher les parois 20 et 22 des deux compartiments 21 et 23.
  • La ligne de passage de la bande d'acier 1 entre les parois 20 et 22 des deux compartiments 21 et 23 est déterminée par le diamètre du rouleau déflecteur 15 et par sa position.
  • De plus, la modification de la position de l'extrémité inférieure 13a de la gaine 13 par rapport à la bande d'acier 1 intervient à chaque changement du rouleau 15.
  • Pour cela, la gaine 13 comporte deux parties, une partie supérieure fixe 30 et une partie inférieure mobile 31, reliées entre elles par un élément déformable 32 de façon à pouvoir modifier la position de la partie inférieure mobile 31 de la gaine 13. L'élément déformable 32 est constitué par un soufflet, par exemple en acier inoxydable et la partie inférieure 31 de la gaine 13 est associée à des moyens 35 de positionnement des parois internes 20 et 22 par rapport à la bande d'acier 1.
  • Selon l'invention comme représenté aux Figs. 3 et 4, les moyens 35 de positionnement comprennent deux organes d'actionnement, respectivement 35a et 35b, constitués par exemple par des vérins hydrauliques ou pneumatiques et reliés à la partie inférieure 31 de la gaine 13.
  • Ainsi, en agissant sur les deux vérins 35a et 35b, la partie inférieure mobile 31 de la gaine 13 est déplacée en translation parallèlement à la surface du bain de métal liquide 12 lorsque la course de déplacement des tiges d'actionnement desdits vérins est identique, comme représentée à la Fig. 3, Dans ce cas, la partie mobile inférieure 31 reste parallèle à elle-même.
  • Par ailleurs, en agissant sur les deux vérins 35a et 35b avec une course de déplacement différente pour chaque tige d'actionnement desdits vérins, la partie mobile inférieure 31 est déplacée par pivotement autour de l'axe virtuel transversal et en translation parallèlement à la surface du bain de métal liquide 12, ainsi que représenté à la Fig. 4.
  • Cette disposition a l'avantage dé permettre de régler indépendamment, d'une part, la position de la partie mobile 31 de la gaine 13 par rapport à la bande d'acier 1 et, d'autre part, l'horizontalité de ladite partie mobile. Cela permet également d'équilibrer le débit de métal liquide se déversant dans chaque compartiment 21 et 23 et de ce fait d'augmenter l'efficacité de l'installation.
  • En déplaçant la partie inférieure mobile 31 de la gaine 13 par pivotement et/ou par translation, la position des parois internes 20 et 22 des compartiments 21 et 23 est ajustée pour que la bande d'acier 1 pénètre dans le joint de zinc liquide 14 déterminé par lesdites parois internes 20 et 22 sans risquer de toucher ces parois.
  • Ainsi que représenté sur les Figs. 5 et 6, l'installation comporte des moyens 40 de guidage de la bande d'acier 1 à l'intérieur de la gaine 13.
  • Ces moyens 40 de guidage sont formés par un rouleau déflecteur 41 ou 42 placé dans la gaine 13 pour dresser la ligne de passage de la bande d'acier 1 par rapport au rouleau 15 et régler plus aisément le passage de ladite bande d'acier 1 entre les deux parois 20 et 22 des compartiments 21 et 23.
  • Dans le cas d'une bande d'acier de faible épaisseur, le rouleau déflecteur 41 est disposé sur la face de la bande 1 opposée à celle en contact avec le rouleau 15, comme représenté à la Fig. 5, et dans le cas d'une bande d'acier 1 de plus forte épaisseur, le rouleau déflecteur 42 est disposé sur la face de la bande 1 en contact avec le rouleau d'entraînement 15, comme représenté à la Fig. 6.
  • Dans ce cas, le rouleau déflecteur 42 permet de compenser le cintrage de la bande d'acier 1 dans le sens transversal qui est lié au gradient de déformation des fibres de la bande d'acier, dans son épaisseur, sur les rouleaux du four en amont de la cuve de galvanisation.
  • L'invention s'applique à tout revêtement métallique par trempé.

Claims (7)

  1. Installation de revêtement au trempé en continu d'une bande métallique (1) du type comprenant :
    - une cuve (11) contenant un bain de métal liquide (12)
    - une gaine (13) de défilement de la bande métallique (1) sous atmosphère protectrice et dont l'extrémité inférieure (13a) est immergée dans le bain de métal liquide (12) pour déterminer avec la surface dudit bain (12) et à l'intérieur de cette gaine (13), un joint de métal liquide (14),
    - un rouleau (15) déflecteur de la bande métallique (1) disposé dans le bain de métal (12), et
    - des moyens (15) d'essorage de la bande métallique (1) revêtue, à la sortie du bain de métal (12),
    caractérisée en ce que la gaine (13) est prolongée, à sa partie inférieure (13a), par au moins deux parois internes (20 ; 22) situées chacune d'un côté de la bande (1) et dirigées vers la surface du bain de métal (12) dans ladite gaine (13) pour former au moins deux compartiments (21 ; 23) de récupération des particules d'oxydes de métal et de composés intermétalliques et en ce que cette gaine (13) comporte une partie supérieure fixe (30) et une partie inférieure mobile (31) reliées entre elles par un élément déformable (32) et des moyens (35) de positionnement de la partie inférieure mobile (31) de ladite gaine (13) par rapport à la bande métallique (1) comprenant deux organes d'actionnement (35a, 35b) reliés à ladite partie inférieure (31) pour la déplacer par translation parallèlement à la surface du bain de métal liquide (12).
  2. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que les deux organes d'actionnement (35a, 35b) déplacent également la partie inférieure (31) de la gaine (13) par pivotement autour d'un axe transversal à la bande (1) et situé au niveau de l'élément déformable (32).
  3. Installation selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que l'élément déformable est formé par un soufflet (32) par exemple en acier inoxydable.
  4. Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que les organes d'actionnement (35a ; 35b) sont formés par des vérins hydrauliques ou pneumatiques.
  5. Installation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens (40) de guidage de la bande métallique (1) à l'intérieur de la gaine (13).
  6. Installation selon la revendication 5, caractérisée en ce que les moyens (40) de guidage sont formés par un rouleau déflecteur (41) disposé sur la face de la bande 1 opposée à celle en contact avec le rouleau déflecteur (15).
  7. Installation selon la revendication 5, caractérisée en ce que les moyens (40) de guidage sont formés par un rouleau déflecteur (42) disposé sur la face de la bande (1) en contact avec le rouleau déflecteur (15).
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