EP2173918A1 - Installation de revetement d'une bande metallique - Google Patents

Installation de revetement d'une bande metallique

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EP2173918A1
EP2173918A1 EP08830457A EP08830457A EP2173918A1 EP 2173918 A1 EP2173918 A1 EP 2173918A1 EP 08830457 A EP08830457 A EP 08830457A EP 08830457 A EP08830457 A EP 08830457A EP 2173918 A1 EP2173918 A1 EP 2173918A1
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bath
roll
strip
installation
cooling
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EP08830457A
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Pierre-Jerome Borrel
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Siemens VAI Metals Technologies SAS
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    • 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

Definitions

  • the invention relates to an installation for coating a strip product, in particular, a metal strip, by galvanizing.
  • FIG. 1 shows schematically the usual constitution of a continuous annealing and galvanizing line comprising successively, in the direction of travel of the strip, that is to say from left to right on the FIG: an inlet section 1 with one or two belt unrollers 10, 10 ', a shear 11, for example with a guillotine, a splicing welder 12 for connecting the tail of a first band from one of the unrollers 10 at the head of the next strip from the other unwinder 10 ', so as to ensure a continuous operation of the line, and a tape accumulator 13 which allows to reserve a certain length of tape so as to restore it at the line, when the flow is stopped upstream of the accumulator, to make the splice in the welder 12; a section 14 for degreasing the cold-rolled strips or acid pickling of the hot-rolled strips; - an annealing furnace 2 successively comprising a heating section 21, a retention section 22 at the annealing temperature, a rapid cooling section
  • FIG. 2 shows schematically, on a larger scale, the constitution of such a galvanizing section comprising means for controlling the continuous movement of the band M between a liquid zinc bath 31 and a final cooling bath.
  • "quench tank” along a path defined by a plurality of deflection rolls and generally having a first inlet portion T1 of the band M in the metal bath 31, in a downward direction, to a first deflector roll 41 immersed in the bath 31, a second bath outlet portion 31, 31, in an upward direction, to a pair of deflector rollers 42, 42 'placed at a higher level above the bath 31 and at least a third portion T3 extending between an upper baffle roll 42 'and a lower baffle roll 43 immersed in the final cooling bath 35 and along which cooling means are placed; identification by blowing a gaseous fluid, the band M then being evacuated, passing on a deflector roll 44, towards the rest of the installation, for example a skin-pass rolling mill. Leaving the bath 31, the strip is covered on both sides with
  • French Patent No. 2,726,288 of the same company discloses such an air knife dewatering device.
  • the installation may comprise, on the upstream part T2 of the path of the strip, at the outlet of the metal bath 31, a heating furnace 33 making it possible to perform a so-called alloy heat treatment which ensures the diffusion of iron from the band, to the zinc coating, to create a real iron / zinc alloy.
  • a heating furnace 33 making it possible to perform a so-called alloy heat treatment which ensures the diffusion of iron from the band, to the zinc coating, to create a real iron / zinc alloy.
  • the strip must, however, be cooled before being immersed in the quenching tank 35.
  • the installation therefore comprises, above the alloying oven 33 and / or on the downward path T3 of the strip, a cooling device 34 comprising for example, variable speed motor-blowers blowing air on the belt and whose flow rate can be regulated by measuring the temperature.
  • a cooling device 34 comprising for example, variable speed motor-blowers blowing air on the belt and whose flow rate can be regulated by measuring the temperature.
  • the building in which is placed such a galvanizing plant thus has a significant footprint.
  • the galvanizing installation is only part of the production line which usually includes other sections also very cumbersome, in particular, the accumulators upstream bands 13 and downstream 17, the annealing furnace 2 which comprises a plurality of sections making it possible, on the one hand, to anneal and, on the other hand, to bring the strip to the desired temperature for galvanizing, the skin-pass rolling mill 15, the degreasing section 14 and the passivation section 16, as well as unwinding 10 and winding devices 19.
  • the whole of such a facility is therefore an extremely important set and it is difficult, after construction, to make some sections the necessary changes while keeping the neighboring sections. It is therefore advantageous to reduce as much as possible the size of the installation, while providing opportunities for its evolution, for example by having the possibility to add, if necessary, a furnace of alliation, and / or cooling means.
  • the object of the invention is to solve such problems thanks to a new arrangement of the installation making it possible to reduce its footprint.
  • the invention also makes it possible to delay the moment when one of the so-called "exposed face of the strip” comes into contact with a deflector roll, in order to ensure excellent quality of the coating on this exposed face. .
  • the invention therefore applies, in a general manner, to a coating installation of a strip product by passing it into a bath of liquid metal, comprising at least three parts, respectively a first part of entering the metal bath, passing on a first deflector roll placed at a lower level, a second ascending bath outlet portion between said first lower roll and a second upper level deflector roll, above metal bath, at least a third cooling portion extending between said second upper roll and a final coolant bath, and a fourth output portion of said cooling bath.
  • the final cooling liquid bath is placed at a level higher than that of the metal bath and is shifted with respect thereto towards the inlet side, so that the fourth bath outlet portion cooling passes over the metal bath, and that the footprint of the entire coating installation does not significantly exceed that of the metal bath.
  • the strip is supported, by a first face, on the first baffle roll, coming from a first inlet side in the metal bath and is supported by the same first face on the second baffle roll placed at higher level, so that the third cooling part is placed towards the same first side of the metal bath with respect to the second outlet portion of the bath.
  • the installation comprises a quality control station of the coating, placed on the second side of the metal bath opposite the first inlet side of the strip and in front of which passes, in the first ascending part of the metal bath outlet, the second side of the strip opposite the first bearing surface on the first and second deflection rolls, and the strip passing over a baffle roll immersed in the final cooling bath; bearing on said roll immersed by its second face, then back over the entire installation, in the fourth part of the cooling bath outlet, taking support by the same second face on two separated upper rollers and down by a last descending part of the exit of the installation by passing in front of the station of verification the same second face of the band, so that the State of the coating on this second face can be checked on the one hand to the output of the metal bath and, secondly, at the output of the installation, after final quenching.
  • the installation comprises at least one cooling means, by gas blowing, on both sides of the strip, arranged along the path thereof, or upstream of the second baffle roll in the second outlet portion of the metal bath, or downstream of said second deflector roll, at the beginning of the third cooling part.
  • the invention also makes it possible to place a means for heating the strip in the second outlet portion of the metal bath, immediately above it, in order to perform an alloying treatment.
  • the third cooling portion of the web has a single strand descending from the second baffle roll to the coolant bath above the metal bath.
  • the third cooling portion comprises, from the second baffle roll placed at a higher level, a first descending strand to a third baffle roll placed below the second roll and above the bath metallic, a second ascending strand between said third roll and a fourth baffle roll placed substantially at the second roll, and a third descending strand between said fourth roll and the coolant bath, cooling means being placed at least on the one of the two ascending and descending strands, upstream of the third deflector roll so as to allow a support of the band on said third deflector roll, by its second face opposite to the first bearing face on the first and the second deflection roll, without deterioration of the coating deposited on this second face.
  • cooling means are arranged, respectively, on the upward path between the first and second baffle rolls and on the descending path between the second upper roll and the third lower roll, said cooling means being offset in height and arranged in a staggered arrangement.
  • the invention is particularly applicable to a coating installation arranged downstream, in the direction of travel, of an annealing line placed inside a closed enclosure for maintaining a non-oxidizing atmosphere, with scrolling the strip between two sets of deflector rollers spaced apart in height, said enclosure being closed at an outlet end by a vertical wall having a height corresponding to the spacing between the deflection rollers and provided at its lower part with a closed chute outlet strip to the metal bath gulvanization.
  • the entire coating installation can be arranged in a constricted space extending vertically along the vertical closing wall of the enclosure and horizontally over a distance corresponding to the footprint of the bath metal with the exit chute of the band.
  • the invention can also be applied, advantageously, to a coating installation disposed downstream from an annealing line placed inside a closed enclosure extending horizontally between an inlet end and an end of outlet equipped with a connecting chute opening into the galvanizing metal bath.
  • the final cooling bath can be placed above the annealing enclosure, some distance upstream of the outlet end, and the third part of the path of the strip, along which cooling means are placed horizontally above the annealing chamber and returning upstream to the final cooling bath from which the fourth bath outlet portion extends horizontally downstream. passing over said cooling means.
  • FIG. 1 is a general diagram of the assembly of an annealing and galvanizing line of known type
  • FIG. 2 shows schematically the conventional layout of a galvanizing plant
  • FIG. 3 is a diagram of a galvanizing installation according to the invention.
  • FIG. 4 shows a variant with staggered arrangement of the cooling means
  • FIG. 3 schematically shows a preferred embodiment of a galvanization plant according to the invention as indicated above, the strip M to be treated was first brought to a temperature which is desirable for galvanizing, preferably in a annealing furnace ending in a holding section 24 at a controlled temperature and having, at its outlet, a deflector roll 40 which directs the strip towards the galvanizing metal bath 31 formed in a tank
  • the strip M therefore follows a downward path T1 between the output roll 40 and the immersed roll 41 on which it bears by its upper face A.
  • the strip M then leaves the bath 31 along an upward vertical path T2 to an upper roller 42 passing a wiper device 32 for controlling the thickness of the coating.
  • an oven 33 is placed above the dewatering device 32 and is followed by cooling cells 6 which can be placed, not only on the upward path T2, upstream of the upper roller 42, but also on the downward path T3, above the lower roller 43. It is thus possible to achieve sufficient cooling of the strip before the contact of its side A 'with the lower roller 43. It follows from this arrangement of the path of the strip, that the tank 5 containing the quenching bath 35, in which the final cooling of the band M is achieved, is placed above the tank 30 containing the galvanizing metal bath 31 and offset by relative to it, to the inlet side of the galvanizing installation whose footprint is thus reduced compared to the conventional arrangement of Figure 2.
  • the galvanizing installation 3 is preceded, usually, by an annealing line 2 terminating in a section 24 in which the strip is brought to the desired temperature for galvanizing.
  • the assembly is placed under a protective atmosphere in a closed enclosure 8 extended at its outlet end of the band M, by a chute 81 immersed in the metal bath 31 to maintain the seal.
  • the band passes on two series of deflector rollers spaced in height and the enclosure 8 is therefore closed, at its outlet end, by a vertical wall 80 of corresponding height.
  • the quench tank 35 is placed above the metal bath 31 and the outlet trough 81 and the assembly of the coating installation can therefore be arranged in a constricted space extending vertically in height, along the closing wall 80 of the annealing enclosure 8 and horizontally over a distance not exceeding the footprint of the metal bath 31 with the connecting trough 81.
  • the overall size, in length, of the treatment line can be decreased compared to the conventional arrangement of Figures 1 and 2.
  • the upper roller 42 may be placed at a height sufficient to have the cooling means 6 extending over the length necessary to obtain sufficient cooling of the strip before the contact of its side A 'with the lower roller 43.
  • this roll 43 can be immersed in the quench bath 35.
  • the band M can go up an ascending path T31 until to a second upper roll 44, then descend, in a descending path T32, to a deflector roll 45 immersed in the final cooling bath 35.
  • the band M follows a rising path T4 to a pair of upper deflector rollers 46, 46 'spaced apart from each other, so as to pass the band over of the whole of the galvanizing section, then down, by a downward path T5, up to a lower roll 47 to be directed towards the rest of the installation, for example a skin-pass 15 mill.
  • a verification station 7 by example a control cabin for an operator.
  • This station 7 can thus be placed between the first ascending section T2 of the outlet of the metal bath 31 and the last descending section T5 of the outlet of the installation, deflector rollers 48 allowing, possibly, to provide the necessary location for the station 7 .
  • the operator sees successively before him twice the same face. Knowing the total length of the path and the running speed of the belt which can be measured at any moment, the operator can therefore locate on the exposed face A 'of the belt, immediately above the wiper device 32, a doubtful zone and, after having allowed the time necessary for scrolling, to identify the passage of the same zone on the descending path T5 in order to check the possible presence of a defect after the final cooling and hardening of the coating.
  • the arrangement according to the invention thus makes it possible to guarantee the best possible integrity of the exposed face of the coated strip.
  • cooling means 61, 62 are distributed not only along the upward path T2 but also along the downward path T3, so as to provide sufficient cooling from the coating to the passage of the exposed face A 'on the lower roller 43.
  • cooling cells 61, 62 may advantageously be staggered on the ascending strand and descending strand. In this way, the two strands T2, T3 can be separated by a single upper roller 42, which further reduces the footprint of the assembly.
  • the invention is not limited to the case where, to reduce the length of the annealing line, the strip follows a zig-zag path by passing over two sets of rollers spaced apart in height.
  • the invention can also be applied to the case of a continuous annealing furnace in which the band scrolls horizontally over a large length.
  • the quenching bath 35 which, according to the invention, is offset backward with respect to the galvanizing bath 31, can be placed above the outlet end of the enclosure annealing 8 'whose height is, then, relatively reduced.
  • the third part T3 of the path of the strip then extends horizontally while returning towards the upstream to the quenching tank 35 which is shifted back a sufficient distance to dispose the necessary means of refrofd ordinance 6 along said strand T3 .
  • the fourth portion T4 of quenching bath 35 then returns horizontally downstream passing above said cooling means 6.
  • the footprint of the coating plant 3 does not substantially exceed that of the galvanizing bath 31.
  • the invention has been described in the usual case of a coating by passing on a roll immersed in a bath of liquid metal but it could also be applied to other coating devices, for example of the type in which the metal bath of galvanization is maintained by magnetic levitation by means of induction coils arranged along the upward path of the strip after passing on the lower roller 41 which, in this case, is not immersed.

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Abstract

L'invention a pour objet une installation de revêtement d'un produit en bande (M) par passage dans un bain de métal liquide (31), comportant des moyens de commande du défilement de la bande (M) entre le bain métallique (31) et un bain de refroidissement final (35), le long d'une ligne continue de défilement définie par une succession de rouleaux déflecteurs et comportant au moins trois parties, respectivement une première partie (T1) d'entrée dans le bain métallique (31), une seconde partie (T2) de sortie du bain (31) suivant une direction ascendante, et au moins une troisième partie descendante (T3), débouchant dans le bain de refroidissement final (35). Selon l'invention le bain de refroidissement final (35) est placé au-dessus du bain métallique (31), pour que l'ensemble de la ligne de défilement de la bande (M) entre le bain métallique (31) et le bain de refroidissement final (35) reste dans une emprise au sol du même ordre que celle dudit bain métallique (31).

Description

Installation de revêtement α une Daπαe métallique
L'invention a pour objet une installation de revêtement d'un produit en bande, en particulier, d'une bande métallique, par galvanisation.
Afin d'améliorer la résistance à la corrosion des tôles métalliques utilisées, en particulier, dans certaines applications comme le bâtiment, l'automobile ou l'électroménager, il est courant de déposer à la surface de ces tôfes, une couche de revêtement en zinc ou en un alliage à base de zinc. La tôle étant réalisée, normalement, par laminage d'une bande métallique, celle-ci peut être soumise à un traitement de galvanisation effectué lors du défilement de la bande dans une ligne continue de galvanisation. A titre d'exemple, la figure 1 montre schématiquement la constitution habituelle d'une ligne continue de recuit et galvanisation comportant successivement, dans le sens de défilement de la bande, c'est-à-dire de la gauche vers la droite sur la figure : une section d'entrée 1 avec une ou deux dérouleuses de bande 10, 10', une cisaille 11, par exemple à guillotine, une soudeuse de raboutage 12 permettant de raccorder la queue d'une première bande issue d'une des dérouleuses 10 à la tête de la bande suivante issue de l'autre dérouleuse 10', de façon à assurer un fonctionnement continu de la ligne, et un accumulateur de bande 13 qui permet de mettre en réserve une certaine longueur de bande de façon à la restituer à la ligne, lorsque le déroulement est stoppé en amont de l'accumulateur, pour réaliser le raboutage dans la soudeuse 12 ; une section 14 de dégraissage des bandes laminées à froid ou de décapage acide des bandes laminées à chaud ; - un four de recuit 2 comprenant successivement une section de chauffage 21, une section 22 de maintien à la température de recuit, une section de refroidissement rapide 23 et une section 24 de maintien de la bande à une température contrôlée, éventuellement pour un traitement de surveillissement (overaging) et/ou pour porter la bande à la température souhaitable avant son entrée dans le bain de zinc en fusion ; une section 3 de galvanisation proprement dite, comprenant un bain de zinc 31 dans lequel est immergée la bande à la sortie de la section de maintien en température 24, un dispositif 32 d'essorage du zinc liquide permettant de contrôler l'épaisseur de la couche de revêtement déposée sur les deux faces de la bande, éventuellement un four à induction 33 dont le rôle sera indiqué plus loin, un dispositif de refroidissement 34 et un bac de trempe 35 pour le refroidissement final de la bande ; une section de sortie avec, par exemple, un laminoir skin-pass 15, une section de passivation 16, un accumulateur de sortie 17, une cisaille 18 et une ou deux enrouleuses 19.
Une telle disposition est tout à fait classique mais, bien entendu, peut faire l'objet de variantes, selon les traitements réalisés en amont ou en aval de la section de galvanisation proprement dite.
La figure 2 montre schématiquement, à plus grande échelle, la constitution d'une telle section de galvanisation comportant des moyens de commande du défilement, en continu, de la bande M entre un bain de zinc liquide 31 et un bain 35 de refroidissement final ou "bac de trempe", suivant un trajet défini par une pluralité de rouleaux déflecteurs et comportant, d'une façon générale, une première partie T1 d'entrée de la bande M dans le bain métallique 31 , suivant une direction descendante, jusqu'à un premier rouleau déflecteur 41 immergé dans le bain 31, une deuxième partie T2 de sortie du bain 31 , suivant une direction ascendante, jusqu'à une paire de rouleaux déflecteurs 42, 42' placés à un niveau supérieur au-dessus du bain 31 et au moins une troisième partie T3 s'étendant, entre un rouleau déflecteur supérieur 42' et un rouleau déflecteur inférieur 43 immergé dans le bain de refroidissement final 35 et le long de laquelle sont placés des moyens de refroidissement par soufflage d'un fluide gazeux, la bande M étant ensuite évacuée, en passant sur un rouleau déflecteur 44, vers la suite de l'installation, par exemple un laminoir skin-pass. En sortant du bain 31 , la bande est recouverte, sur ses deux faces, d'une couche de zinc entraînée vers le haut avec la bande. La bande recouverte passe alors dans un dispositif d'essorage 32 de type connu qui permet de contrôler les épaisseurs de ces deux couches de revêtement.
Par exemple, le brevet français n°2 726 288 de la même société décrit un tel dispositif d'essorage à lames d'air.
De façon connue, l'installation peut comporter, sur la partie ascendante T2 du trajet de la bande, à la sortie du bain métallique 31 , un four de chauffage 33 permettant de réaliser un traitement thermique dit d'alliation qui assure la diffusion de fer provenant de la bande, vers le revêtement de zinc, afin de créer un véritable alliage fer/zinc. Une telle alliation est intéressante, en particulier, pour l'industrie automobile car elle permet d'améliorer certaines qualités de surface des tôles revêtues telles que l'adhérence des peintures ou la capacité d'emboutissage.
La bande doit, cependant, être refroidie avant de plonger dans le bac de trempe 35. L'installation comprend donc, au dessus du four d'alliation 33 et/ou sur le trajet descendant T3 de la bande, un dispositif de refroidissement 34 comprenant, par exemple, des moto-ventilateurs à vitesse variable soufflant de l'air sur la bande et dont le débit peut être régulé par la mesure de la température. Les exigences de qualité de surface des tôles métalliques sont de plus en plus sévères. En particulier, pour les tôles de carrosserie automobile, il est exigé une qualité de fini des parties visibles qui impose un niveau très élevé de qualité de surface des bandes après galvanisation.
Or, il se produit, dans le bain de zinc, des réactions métallurgiques qui dégradent assez rapidement la surface du rouleau 41 immergé dans le bain de zinc 31 et il en résulte des défauts qui peuvent altérer la qualité de la face A de la bande qui prend appui sur le rouleau 41 pour le changement de direction, c'est-à-dire la face supérieure de la bande dans la première partie T1 d'entrée dans le bain 31. C'est pourquoi, habituellement, c'est la seconde face A' de la bande
M, tournée vers l'extérieur lors du passage sur le rouleau immergé 41 , qui est réservée pour les parties . visibles des produits finis, par exemple, une carrosserie automobile et l'on indique donc à l'utilisateur laquelle des deux faces dite « face exposée » présente la meilleure qualité de surface. Cependant, dans une installation classique du type représenté sur la figure 2, le cheminement de la bande en sortie du bain de zinc 31 impose plusieurs contacts de cette face exposée A' avec des rouleaux déflecteurs, avant un refroidissement suffisant permettant d'éviter toute dégradation de la surface du revêtement. Par exemple, dans la disposition classique représentée sur la figure 2, c'est la face supérieure A de la bande M qui passe sur le rouleau immergé 41 et risque donc d'être dégradée par les défauts de ce rouleau. Mais, dans la partie supérieure du trajet ascendant T2, c'est la seconde face A' qui passe sur les rouleaux déflecteurs supérieurs 42, 42' avant de sortir de l'installation en suivant le trajet descendant T3 vers le bain de trempe 35 placé à côté du bain métallique 31. Ce contact de la face exposée A' avec les rouleaux déflecteurs 42, 42' constitue un risque de dégradation de la surface du revêtement, en particulier, si un traitement d'alliation est réalisé par passage dans un four 33 sur le trajet ascendant T2 à la sortie du bain 31. En pratique il est donc préférable, de réaliser un premier refroidissement de la bande avant son passage sur les rouleaux déflecteurs supérieurs 42, 42'. A cet effet, des moyens 34' de refroidissement par soufflage d'air peuvent aussi être placés sur le trajet ascendant T2 au- dessus du four d'alliation 33. Ce refroidissement par soufflage doit, lui-même, être réalisé avec précaution de façon à ne pas dégrader la qualité du dépôt de zinc.
Cependant, il faut disposer de la place nécessaire pour placer les nombreux appareillages, ventilateurs, gaines d'alimentation et d'évacuation de l'air, organes mécaniques et électriques, etc. En pratique, deux zones, respectivement de chauffage 33 et de refroidissement 34' sont donc superposées sur le trajet ascendant T2, avant le changement de direction de la bande. Une telle installation doit donc être placée dans une charpente qui peut avoir une très grande hauteur, par exemple de plusieurs dizaines de mètres. Par ailleurs, les bandes métalliques ont elles-mêmes une assez grande largeur, pouvant aller, par exemple, jusqu'à deux mètres et la commande de leur défilement à grande vitesse nécessite l'utilisation d'appareillages complexes et encombrants.
Le bâtiment dans lequel est placée une telle installation de galvanisation présente donc une emprise au sol importante.
Or, comme le montre schématiquement la figure 1 , l'installation de galvanisation ne constitue qu'une partie de la ligne de production qui, habituellement, comporte d'autres sections également très encombrantes, en particulier, les accumulateurs de bandes amont 13 et aval 17, le four de recuit 2 qui comporte plusieurs sections permettant, d'une part, d'effectuer un recuit et, d'autre part, d'amener la bande à la température souhaitable pour la galvanisation, le laminoir skin-pass 15, la section de dégraissage 14 et la section de passivation 16, de même que les dispositifs de déroulement 10 et d'enroulement 19. L'ensemble d'une telle installation constitue donc un ensemble extrêmement important et il est difficile, après la construction, d'apporter à certaines sections les modifications nécessaires tout en conservant les sections voisines. II est donc intéressant de réduire autant que possible l'encombrement de l'installation, tout en ménageant des possibilités d'évolution de celle-ci, par exemple en ayant la possibilité d'ajouter, si nécessaire, un four d'alliation, et/ou des moyens de refroidissement.
L'invention a pour objet de résoudre de tels problèmes grâce à une nouvelle disposition de l'installation permettant d'en réduire l'emprise au sol. D'autre part, l'invention permet aussi de retarder le moment où l'une des faces dite « face exposée de la bande » vient au contact d'un rouleau déflecteur, afin d'assurer une excellente qualité du revêtement sur cette face exposée. L'invention s'applique donc, d'une façon générale, à une installation de revêtement d'un produit en bande par passage de celle-ci dans un bain de métal liquide, comportant au moins trois parties, respectivement une première partie d'entrée dans le bain métallique, en passant sur un premier rouleau déflecteur placé à un niveau inférieur, une seconde partie de sortie du bain suivant une direction ascendante, entre ledit premier rouleau inférieur et un second rouleau déflecteur placé à un niveau supérieur, au- dessus du bain métallique, au moins une troisième partie de refroidissement s'étendant entre ledit second rouleau supérieur et un bain liquide de refroidissement final, et une quatrième partie de sortie dudit bain de refroidissement.
Conformément à l'invention, le bain liquide de refroidissement final est placé à un niveau supérieur à celui du bain métallique et est décalé par rapport à celui-ci vers le côté d'entrée, de telle sorte que la quatrième partie de sortie du bain de refroidissement passe au dessus du bain métallique, et que l'emprise au sol de l'ensemble de l'installation de revêtement ne dépasse pas sensiblement celle du bain métallique.
De façon particulièrement avantageuse, la bande prend appui, par une première face, sur le premier rouleau déflecteur, en venant d'un premier côté d'entrée dans le bain métallique et prend appui par la même première face sur le second rouleau déflecteur placé au niveau supérieur, de façon que la troisième partie de refroidissement soit placée vers le même premier côté du bain métallique par rapport à la seconde partie de sortie du bain.
Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, l'installation comporte une station de vérification de la qualité du revêtement, placée sur le second côté du bain métallique, opposé, au premier côté d'entrée de la bande et devant laquelle passe, dans la première partie ascendante de la sortie du bain métallique, la seconde face de la bande opposée à la première face d'appui sur le premier et le second rouleaux déflecteurs, et la bande passe sur un rouleau déflecteur immergé dans le bain de refroidissement final en prenant appui sur ledit rouleau immergé par sa seconde face, puis repasse au-dessus de l'ensemble de l'installation, dans la quatrième partie de sortie du bain de refroidissement, en prenant appui par la même seconde face sur deux rouleaux supérieurs écartés et redescend par une dernière partie descendante de sortie de l'installation en faisant passer devant la station de vérification la même seconde face de la bande, de façon que l'état du revêtement sur cette seconde face puisse être vérifié, d'une part à la sortie du bain métallique et, d'autre part, à la sortie de l'installation, après refroidissement final.
Dans un mode de réalisation préférentiel, l'installation comprend au moins un moyen de refroidissement, par soufflage de gaz, sur les deux faces de la bande, disposé le long du trajet de celle-ci, soit en amont du second rouleau déflecteur dans la seconde partie de sortie du bain métallique, soit en aval dudit second rouleau déflecteur, au début de la troisième partie de refroidissement. L'invention permet également de placer un moyen de chauffage de la bande dans la seconde partie de sortie du bain métallique, immédiatement au-dessus de celui-ci, afin de réaliser un traitement d'alliation.
Dans un premier mode de réalisation, la troisième partie de refroidissement de la bande comporte un brin unique descendant depuis le second rouleau déflecteur jusqu'au bain liquide de refroidissement placé au- dessus du bain métallique.
Dans un autre mode de réalisation, la troisième partie de refroidissement comporte, à partir du second rouleau déflecteur placé à un niveau supérieur, un premier brin descendant jusqu'à un troisième rouleau déflecteur placé au-dessous du second rouleau et au-dessus du bain métallique, un second brin ascendant entre ledit troisième rouleau et un quatrième rouleau déflecteur placé sensiblement au niveau du second rouleau, et un troisième brin descendant entre ledit quatrième rouleau et le bain liquide de refroidissement, des moyens de refroidissement étant placés au moins sur l'un des deux brins ascendant et descendant, en amont du troisième rouleau déflecteur de façon à permettre un appui de la bande sur ledit troisième rouleau déflecteur, par sa seconde face opposée à la première face d'appui sur le premier et le second rouleau déflecteur, sans détérioration du revêtement déposé sur cette seconde face. Avantageusement, des moyens de refroidissement sont disposés, respectivement, sur le trajet ascendant entre le premier et le second rouleau déflecteurs ainsi que sur le trajet descendant entre le second rouleau supérieur et le troisième rouleau inférieur, lesdits moyens de refroidissement étant décalés en hauteur et disposés en quinconce. L'invention s'applique spécialement à une installation de revêtement disposée en aval, dans le sens de défilement, d'une ligne de recuit placée à l'intérieur d'une enceinte fermée pour le maintien d'une atmosphère non oxydante, avec défilement de la bande entre deux séries de rouleaux déflecteurs écartés en hauteur, ladite enceinte étant fermée, à une extrémité de sortie, par une paroi verticale ayant une hauteur correspondant à l'écartement entre les rouleaux déflecteurs et munie, à sa partie inférieure, d'une goulotte fermée de sortie de la bande vers le bain métallique de gulvanisation. Dans ce cas, l'ensemble de l'installation de revêtement peut être disposé dans un espace resserré s'étendant verticalement le long de la paroi verticale de fermeture de l'enceinte et horizontalement sur une distance correspondant à l'emprise au sol du bain métallique avec la goulotte de sortie de la bande.
Mais l'invention peut aussi s'appliquer, avantageusement, à une installation de revêtement disposée en aval d'une ligne de recuit placée à l'intérieur d'une enceinte fermée s'étendant horizontalement entre une extrémité d'entrée et une extrémité de sortie munie d'une goulotte de liaison débouchant dans le bain métallique de galvanisation.
Dans ce cas, le bain de refroidissement final peut être placé au dessus de l'enceinte de recuit, à une certaine distance en amont de l'extrémité de sortie, et la troisième partie du trajet de la bande, le long de laquelle sont placés des moyens de refroidissement s'étend horizontalement au dessus de l'enceinte de recuit en revenant vers l'amont jusqu'au bain de refroidissement final à partir duquel la quatrième partie de sortie du bain s'étend horizontalement vers l'aval en passant au dessus desdits moyens de refroidissement.
L'invention couvre également d'autres caractéristiques avantageuses qui apparaîtront dans la description suivante de certains modes de réalisation particuliers, donnés à titre d'exemple et représentés schématiquement sur les dessins annexés. - La figure 1 est un schéma général de l'ensemble d'une ligne de recuit et de galvanisation de type connu ;
- La figure 2 montre schématiquement la disposition classique d'une installation de galvanisation ;
- La figure 3 est un schéma d'une installation de galvanisation selon l'invention ;
- La figure 4 montre une variante avec disposition en quinconce des moyens de refroidissement ;
La figure 5 montre schématiquement une autre disposition d'une installation de galvanisation selon l'invention. La figure 3 montre schématiquement un mode de réalisation préférentiel d'une installation de galvanisation selon l'invention comme indiqué plus haut, la bande M à traiter a tout d'abord été portée à une température souhaitable pour la galvanisation, de préférence, dans un four de recuit se terminant par une section 24 de maintien à une température contrôlée et comportant, à sa sortie, un rouleau déflecteur 40 qui dirige la bande vers le bain métallique de galvanisation 31 ménagé dans une cuve
30 et dans lequel est immergé un premier rouleau déflecteur 41. La bande
M suit donc un trajet descendant T1 entre le rouleau de sortie 40 et le rouleau immergé 41 sur lequel elle prend appui par sa face supérieure A. La bande M ressort alors du bain 31 suivant un trajet vertical ascendant T2 jusqu'à un rouleau supérieur 42 en passant devant un dispositif d'essorage 32 permettant de contrôler l'épaisseur du revêtement.
Toutes ces dispositions sont classiques et correspondent à celles qui ont été décrites précédemment en se référant à la figure 2. Dans l'invention, cependant, la bande M prend appui sur le rouleau supérieur 42 par la même face A passant sur le rouleau immergé 41.
Pour cela, au lieu d'être déviée vers l'extérieur du bac 30, la bande M revient vers le coté par lequel elle était entrée dans le bac, c'est-à-dire le côté gauche sur la figure 3.
De la sorte, c'est seulement à l'extrémité inférieure du trajet descendant T3, que la seconde face A' de la bande M, tournée vers le bas dans le bain de galvanisation 31 , prend contact avec un rouleau déflecteur 43. Cette face A' peut donc se refroidir successivement, le long du trajet ascendant T2 et du trajet descendant T3, jusqu'à une température lui permettant de prendre appui sur le rouleau inférieur 43 sans risque de dégradation du revêtement.
Si l'on souhaite réaliser un traitement d'alliation, un four 33 est disposé au-dessus du dispositif d'essorage 32 et est suivi de cellules de refroidissement 6 qui peuvent être placées, non seulement sur le trajet ascendant T2, en amont du rouleau supérieur 42, mais également sur le trajet descendant T3, au-dessus du rouleau inférieur 43. Il est ainsi possible de réaliser un refroidissement suffisant de la bande avant le contact de sa face A' avec le rouleau inférieur 43. II résulte de cet arrangement du trajet de la bande, que la cuve 5 contenant le bain de trempe 35, dans lequel est réalisé le refroidissement final de la bande M, se trouve placée au-dessus de la cuve 30 contenant le bain métallique de galvanisation 31 et décalée par rapport à celle-ci, vers le côté d'entrée de l'installation de galvanisation dont l'emprise au sol est ainsi diminuée par rapport à la disposition classique de la figure 2.
Comme indiqué plus haut et de la façon représentée sur la figure 1, l'installation de galvanisation 3 est précédée, habituellement, d'une ligne de recuit 2 se terminant par une section 24 dans laquelle la bande est portée à la température souhaitable pour la galvanisation. De plus, pour éviter les risques d'oxydation de la bande, l'ensemble est placé sous une atmosphère protectrice dans une enceinte fermée 8 prolongée, à son extrémité de sortie de la bande M, par une goulotte 81 plongeant dans le bain métallique 31 afin de maintenir l'étanchéité.
Généralement, pour réduire la longueur de la ligne, la bande passe sur deux séries de rouleaux déflecteurs écartés en hauteur et l'enceinte 8 est donc fermée, à son extrémité de sortie, par une paroi verticale 80 de hauteur correspondante.
Selon l'invention, le bac de trempe 35 est placé au dessus du bain métallique 31 et de la goulotte de sortie 81 et l'ensemble de l'installation de revêtement peut donc être disposé dans un espace resserré s'étendant verticalement en hauteur, le long de la paroi 80 de fermeture de l'enceinte de recuit 8 et horizontalement sur une distance ne dépassant pas l'emprise au sol du bain métallique 31 avec la goulotte de liaison 81.
Ainsi, l'encombrement global, en longueur, de la ligne de traitement peut être diminué par rapport à la disposition classique des figures 1 et 2.
Certes, une telle disposition nécessite la construction, au-dessus du bain métallique 31 , d'un plancher pour supporter la cuve de trempe 5, mais cette augmentation de hauteur de l'installation ne constitue pas un véritable inconvénient, en particulier pour la transformation d'une installation existante. Au contraire, le transfert du bain de trempe au-dessus du bain métallique permet de libérer, à côté de celui-ci, un espace qui, comme on le verra plus loin, peut être utilisé, par exemple, pour placer une station 7 de vérification de la qualité de la bande.
De même, le rouleau supérieur 42 peut être placé à une hauteur suffisante pour disposer des moyens de refroidissement 6 s'étendant sur la longueur nécessaire pour obtenir un refroidissement suffisant de la bande avant le contact de sa face A' avec le rouleau inférieur 43. Dans ce cas, ce rouleau 43 peut être immergé dans le bain de trempe 35.
Cependant, pour réaliser un refroidissement suffisant de la bande avant la trempe, sans augmenter exagérément la hauteur de l'installation, après le trajet descendant T3 et son passage sur le rouleau inférieur 43, la bande M peut remonter suivant un trajet ascendant T31 jusqu'à un second rouleau supérieur 44, puis redescendre, suivant un trajet descendant T32, jusqu'à un rouleau déflecteur 45 immergé dans le bain de refroidissement final 35.
A la sortie de ce bain de trempe 35, la bande M suit un trajet montant T4 jusqu'à une paire de rouleaux déflecteurs supérieurs 46, 46' écartés l'un de l'autre, de façon à faire passer la bande au-dessus de l'ensemble de la section de galvanisation, pour redescendre ensuite, par un trajet descendant T5, jusqu'à un rouleau inférieur 47 afin d'être dirigée vers la suite de l'installation, par exemple un laminoir skin-pass 15.
Comme indiqué plus haut, sur le côté du bac de galvanisation 30 opposé au côté d'entrée de la bande, c'est-à-dire à droite du bac 30 sur la figure 3, peut être placée une station de vérification 7, par exemple une cabine de commande pour un opérateur.
Cette station 7 peut ainsi être placée entre la première section ascendante T2 de sortie du bain métallique 31 et la dernière section descendante T5 de sortie de l'installation, des rouleaux déflecteurs 48 permettant, éventuellement, de ménager l'emplacement nécessaire pour la station 7.
L'opérateur placé dans la cabine de commande voit ainsi passer, dans la section ascendante T2, la face externe A' de la bande qui, du fait de la disposition selon l'invention, ne vient au contact du rouleau 43 qu'après refroidissement le long de la section ascendante T2 et de la section descendante T3. Cette face externe A' ne subit donc aucune dégradation et constitue ainsi la face dite « exposée » qui, par la suite, sera la face visible de la tôle par exemple pour une carrosserie automobile.
Grâce au trajet particulier de la bande, représenté schématiquement sur la figure 3, c'est la même face exposée A' qui passe devant l'opérateur dans la dernière section descendante T5, de l'autre côté de la cabine 7.
Ainsi, l'opérateur voit passer devant lui successivement deux fois la même face. Connaissant la longueur totale du trajet et la vitesse de défilement de la bande qui peut être mesurée à chaque instant, l'opérateur peut donc repérer sur la face exposée A' de la bande, immédiatement au- dessus du dispositif d'essorage 32, une zone douteuse et, après avoir laissé passer le temps nécessaire au défilement, repérer le passage de la même zone sur le trajet descendant T5 afin de vérifier la présence éventuelle d'un défaut après le refroidissement final et le durcissement du revêtement. La disposition selon l'invention permet donc de garantir la meilleure intégrité possible de la face exposée de la bande revêtue.
Bien entendu, l'invention ne se limite pas aux détails du mode de réalisation qui vient d'être décrit mais couvre au contraire toutes les variantes utilisant des moyens équivalents et restant dans le même cadre de protection. Par exemple, comme on l'a vu, la disposition selon l'invention permet de répartir des moyens de refroidissement 61 , 62 non seulement le long du trajet ascendant T2 mais également le long du trajet descendant T3, de façon à réaliser un refroidissement suffisant du revêtement jusqu'au passage de la face exposée A' sur le rouleau inférieur 43. Comme le montre la figure 4, des cellules de refroidissement 61 , 62 peuvent avantageusement être implantées en quinconce sur le brin ascendant et le brin descendant. De la sorte, les deux brins T2, T3 peuvent être séparés par un seul rouleau supérieur 42, ce qui diminue encore l'emprise au sol de l'ensemble. De plus, une telle disposition permet de répartir les cellules 6 sur une plus grande longueur de bande et d'avoir ainsi un soufflage moins violent, ce qui diminue le risque de produire une vibration de la bande pouvant avoir un impact sur la qualité du revêtement, en particulier, la régulation de son épaisseur.
Par ailleurs, l'invention ne se limite pas au cas où, pour réduire la longueur de la ligne de recuit, la bande suit un trajet en zig-zag en passant sur deux séries de rouleaux écartés en hauteur. En effet, l'invention peut aussi s'appliquer au cas d'un four de recuit continu dans lequel la bande défile horizontalement sur une grande longueur.
Dans ce cas, représenté schématiquement sur la figure 5, le bain de trempe 35 qui, selon l'invention, est décalé en arrière par rapport au bain de galvanisation 31 , peut être placé au dessus de l'extrémité de sortie de l'enceinte de recuit 8' dont la hauteur est, alors, relativement réduite. La troisième partie T3 du trajet de la bande s'étend alors horizontalement en revenant vers l'amont jusqu'au bac de trempe 35 qui est décalé en arrière d'une distance suffisante pour disposer les moyens nécessaires de refrofdissement 6 le long dudit brin T3. La quatrième partie T4 de sortie du bain de trempe 35 revient alors horizontalement vers l'aval en passant au dessus desdits moyens de refroidissement 6.
Comme précédemment, l'emprise au sol de l'installation de revêtement 3 ne dépasse pas sensiblement celle du bain de galvanisation 31.
Par ailleurs, l'invention a été décrite dans le cas habituel d'un revêtement par passage sur un rouleau immergé dans un bain de métal liquide mais elle pourrait s'appliquer également à d'autres dispositifs de revêtement, par exemple du type dans lequel le bain métallique de galvanisation est maintenu par sustentation magnétique au moyen de bobines d'induction disposées le long du trajet ascendant de la bande après passage sur le rouleau inférieur 41 qui, dans ce cas, n'est pas immergé.

Claims

REVENDICATIONS
1. Installation de revêtement d'un produit en bande (M) par passage dans un bain de métal liquide (31), comportant des moyens de commande du défilement de la bande (M) entre un côté d'entrée dans le bain de métal liquide (31) et un côté de sortie de l'installation, le long d'une ligne continue de défilement définie par une pluralité de rouleaux déflecteurs et comportant au moins quatre parties, respectivement une première partie (T1) d'entrée dans le bain métallique, en passant sur un premier rouleau déflecteur (41) placé à un niveau inférieur, une seconde partie (T2) de sortie du bain (31) suivant une direction ascendante, entre ledit premier rouleau inférieur (41) et un second rouleau déflecteur (42) placé à un niveau supérieur, au-dessus du bain métallique (31), au moins une troisième partie de refroidissement (T3) s'étendant entre ledit rouleau supérieur (42) et un bain de refroidissement final (35) et le long de laquelle sont disposés des moyens (34) de refroidissement du revêtement par un fluide gazeux, et une quatrième partie (T4) de sortie du bain de refroidissement final (35), caractérisée par le fait que le bain de refroidissement final (35) est placé à un niveau supérieur à celui du bain métallique (31 ) et décalé par rapport à celui- ci vers le côté d'entrée, de telle sorte que l'emprise au sol de l'ensemble de l'installation de revêtement ne dépasse pas sensiblement celle du bain métallique (31 ) au dessus duquel passe la bande (M) dans la quatrième partie (T4) de son trajet entre le bain de refroidissement final (35) et la sortie de l'installation.
2. Installation de revêtement selon la revendication 1 , caractérisée par le fait que la bande (M) prend appui par une première face (A) sur le premier rouleau déflecteur (41), en venant d'un premier côté d'entrée dans le bain métallique (31) et prend appui par la même première face (A) sur le second rouleau déflecteur (42) placé au niveau supérieur, de façon que la troisième partie de refroidissement (T3) soit placée vers le même premier côté du bain métallique (31) par rapport à la seconde partie (T2) de sortie du bain.
3. Installation de revêtement selon la revendication 2, caractérisée par le fait qu'elle comporte une station (7) de vérification de la qualité du revêtement, placée sur le second côté du bain métallique (31 ), opposé au premier côté d'entrée de la bande (M) et devant laquelle passe, dans la première partie ascendante (T2) de sortie du bain métallique, la seconde face (A1) de la bande opposée à la première face (A) d'appui sur le premier et le second rouleaux déflecteurs (41 , 42), et que la bande passe sur un rouleau déflecteur (45) immergé dans le bain de refroidissement final (35) en prenant appui sur ledit rouleau immergé (45) par sa seconde face (A'), puis, dans la quatrième partie (T4) de sortie du bain de refroidissement (35), repasse au-dessus de l'ensemble de l'installation en prenant appui par la même seconde face (A') sur deux rouleaux supérieurs (46, 46') écartés et redescend par une dernière partie descendante de sortie de l'installation (T5) en faisant passer devant la station de vérification (7) la même seconde face (A') de la bande (M), de façon à vérifier l'état du revêtement sur cette seconde face, d'une part à la sortie du bain métallique (31) et, d'autre part, à la sortie de l'installation, après refroidissement final.
4. Installation de revêtement selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait qu'elle comprend au moins un moyen de refroidissement (6) par soufflage de gaz sur les deux faces (A, A') de la bande (M), disposé le long du trajet de celle-ci, soit en amont du second rouleau déflecteur (42) dans la seconde partie de sortie du bain métallique (T2), soit en aval dudit second rouleau déflecteur (42), au début de la troisième partie de refroidissement (T3).
5. Installation de revêtement selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait qu'elle comprend un moyen de chauffage (32) de la bande (M) disposé dans la seconde partie de sortie (T2) du bain métallique (31), immédiatement au-dessus de celui-ci.
6. Installation de revêtement selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait que la troisième partie de refroidissement (T3) comporte un brin unique descendant depuis le second rouleau déflecteur (42) jusqu'au bain liquide de refroidissement (35).
7. Installation de revêtement selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée par le fait que la troisième partie (T3) de refroidissement comporte, à partir du second rouleau déflecteur (42) placé à un niveau supérieur, un premier brin descendant (T3) jusqu'à un troisième rouleau déflecteur (43) placé au-dessous du second rouleau (42) et au-dessus du bain métallique (31 ), un second brin ascendant (T31 ) entre ledit troisième rouleau (43) et un quatrième rouleau déflecteur (44) placé sensiblement au niveau du second rouleau (42), et un troisième brin descendant (T32) entre ledit quatrième rouleau (44) et le bain liquide de refroidissement (35), des moyens de refroidissement (6) étant placés, au moins sur l'un des deux brins, ascendant T2 et descendant (T3), en amont du troisième rouleau déflecteur (43) de façon à permettre un appui de la bande sur ledit troisième rouleau déflecteur par sa seconde face (A') opposée à la première face (A) d'appui sur le premier et le second rouleau déflecteurs (41 , 42), sans détérioration du revêtement déposé sur cette seconde face (A').
8. Installation de revêtement selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait que des moyens de refroidissement (61 , 62) sont disposés respectivement, sur le trajet ascendant (T2) entre le premier (41) et le second (42) rouleaux déflecteurs ainsi que sur le trajet descendant (T3) entre le second rouleau supérieur (42) et le troisième rouleau inférieur (43), lesdits moyens de refroidissement (6) étant décalés en hauteur et disposés en quinconce.
9. Installation de revêtement selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'elle est disposée en aval, dans le sens de défilement, d'une ligne de recuit placée à l'intérieur d'une enceinte fermée pour le maintien d'une atmosphère non oxydante, avec défilement de la bande entre deux séries de rouleaux déflecteurs écartés en hauteur, ladite enceinte étant fermée, à une extrémité de sortie, par une paroi verticale ayant une hauteur correspondant à l'écartement entre les rouleaux déflecteurs et munie, à sa partie inférieure, d'une goulotte fermée de sortie de la bande vers le bain métallique de galvanisation, et que l'ensemble de l'installation de revêtement est disposé dans un espace resserré s'étendant verticalement le long de la paroi verticale de fermeture de l'enceinte et horizontalement sur une distance correspondant à l'emprise au sol du bain métallique avec la goulotte de sortie de la bande.
10. Installation de revêtement selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le fait qu'elle est disposée en aval, dans le sens de défilement d'une ligne de recuit placée à l'intérieur d'une enceinte fermée pour le maintien d'une atmosphère non oxydante, ladite enceinte s'étendant horizontalement entre une extrémité d'entrée et une extrémité de sortie munie d'une goulotte de liaison débouchant dans le bain métallique de galvanisation (31), que le bain de refroidissement final (35) est placé au dessus de l'enceinte de recuit, à une certaine distance en amont de l'extrémité de sortie, et que la troisième partie (T3) du trajet de la bande, le long de laquelle sont placés des moyens de refroidissement (6) s'étend horizontalement au dessus de l'enceinte de recuit en revenant vers l'amont jusqu'au bain de refroidissement final (35) à partir duquel la quatrième partie (T4) de sortie du bain s'étend horizontalement vers l'aval en passant au dessus desdits moyens de refroidissement (6).
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