EP2176437A2 - Dispositif de refroidissement apres galvanisation d'un produit en bande - Google Patents

Dispositif de refroidissement apres galvanisation d'un produit en bande

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EP2176437A2
EP2176437A2 EP08827741A EP08827741A EP2176437A2 EP 2176437 A2 EP2176437 A2 EP 2176437A2 EP 08827741 A EP08827741 A EP 08827741A EP 08827741 A EP08827741 A EP 08827741A EP 2176437 A2 EP2176437 A2 EP 2176437A2
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EP
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cooling
strip
bath
cell
outlet
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Pierre-Jérôme BORREL
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Clecim SAS
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Siemens VAI Metals Technologies SAS
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Publication date
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    • 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

Definitions

  • the subject of the invention is a cooling device, after galvanizing, of a strip-like product passing through a galvanizing metal bath for the deposition of a coating layer on two opposite faces of the strip.
  • a galvanizing metal bath for the deposition of a coating layer on two opposite faces of the strip.
  • the sheet being made, normally, by rolling a metal strip, it can be subjected to a galvanizing treatment performed during the running of the strip in a galvanizing line.
  • FIG. 1 schematically shows the usual constitution of a continuous galvanization line comprising successively, in the direction of travel of the strip, that is to say from left to right on FIG. an input section 1 with one or two tape unrollers 10,
  • a shear 11 for example a guillotine
  • a splicing welder 12 for connecting the tail of a first strip from one of the unrollers 10 to the head of the next strip from the other unroller 10', to ensure a continuous operation of the line
  • a tape accumulator 13 which allows to reserve a certain length of tape so as to restore it to the line, when the flow is stopped upstream of the accumulator, for 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 comprising a heating section 21, a temperature holding section 22, a cooling section 23 and a section 24 for holding the strip at a controlled temperature before entering the molten zinc bath
  • a galvanizing section 3 itself, comprising a zinc bath 31 in which is immersed the strip at the outlet of the temperature holding section 24, a device 32 for spinning the liquid zinc to control the thickness of the layer coated on both sides of the
  • the strip M continuously travels between a liquid zinc bath 31 and a final cooling bath 35 along a path defined by a plurality of deflection rollers. and generally comprising a first inlet portion T1 of the strip M in the metal bath 31, in a downward direction, to a first deflector roll immersed in the bath 31, a second outlet portion T2 of the bath 31, in an upward direction, to a pair of baffle rollers 42, 42 'placed at a higher level above the bath 31 and a third portion T3 extending in a downward direction between an upper baffle roll 42 and a lower baffle roll 43 immersed in the final cooling bath 35, the band M then being evacuated, passing over a baffle roll 44, towards the rest of the installation, for example a skin-pass rolling mill 15.
  • the strip is covered on both sides with a zinc layer driven upwardly with the strip.
  • the covered strip then passes into a wiper device 32 of known type which makes it possible to control the thicknesses of these two coating layers.
  • 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 plunging into the quenching tank 35.
  • This cooling is usually done by blowing air on both sides of the strip and the installation therefore comprises one or more cooling cells placed. in the path of the strip between the galvanizing tank 31 and the quenching tank 35.
  • the installation usually comprises at least one cooling cell 34 placed on the downward path T3, above quenching tank 35 and consisting of a hollow box having two side portions surrounding a central scroll portion of the strip and separated therefrom by a porous wall.
  • a supply duct 36 connected to blowing means (not shown), of the variable speed motor-blower type, makes it possible to introduce pressurized air into the two lateral parts of the box 34 which are separated from the central part. by porous walls 34a, 34b.
  • the air thus introduced into the lateral parts of the box 34 is diffused by the porous walls on both sides of the strip and can be evacuated through the orifices provided at the two ends of the central part of the box, for the passage of the strip M
  • the sheath 36 opens at the downstream end of the box 34 in order to provide a circulation of the air blown against the current of the scrolling of the strip.
  • the oven 33 can be removed and replaced by a cooling box placed on the upward path T2 of the strip.
  • the cooling air blown on the strip is ambient air collected outside the building and this air is subject to temperature and humidity variations that may have an influence on the quality of the deposit. . This depends, in fact, cooling conditions, particularly the kinetic energy of the air jet blown on the still liquid zinc and whose effect may vary with the air temperature.
  • ambient air that is collected externally to be blown onto the belt may contain dust that can be incorporated into the coating or accumulate in the building.
  • the galvanizing process can generate zinc dust which is then dispersed in the air escaping from the cooling cell through the inlet and outlet ports of the strip at both ends of the cooling box. 34.
  • the object of the invention is to remedy all of these disadvantages by means of a new arrangement of the cooling means.
  • the invention therefore relates, in a general manner, to a cooling device after galvanizing a strip-like product in a galvanizing metal bath for the deposition of a coating layer on two opposite faces of the strip, the device comprising a hollow box-shaped cooling cell having two lateral portions extending on either side of a central strip-running part, between two parallel porous faces, respectively, on both sides of the strip, and pressurized feed means of said side portions in a cooling gas diffused by said porous faces along both sides of the strip and discharged through the central portion of the cooling box.
  • the device comprises suction means for at least the largest part of the cooling gases discharged at the outlet of the central part of the cooling box, connected to the means for supplying pressure to the lateral parts of the box, by at least one recycling circuit on which is placed a means of 008/000969
  • the pressurized gas supply means comprise at least one fan having a gas inlet connected to the suction means by the recycling circuit and a pressurized gas outlet connected to the two lateral parts of the cooling box.
  • the recycling circuit comprises means for filtering the sucked gases placed upstream of the fan, in the direction of circulation of the gases.
  • the recycling circuit comprises a cooling chamber having an inlet connected to the suction means and an outlet connected to the pressurized supply means and in which is placed a heat exchanger for cooling the recycled gases.
  • the two lateral parts of the cooling cell form two elongated hollow box-shaped arms extending respectively along the two sides of the strip, on either side of a central portion extending between two rectangular orifices respectively inlet and outlet of the strip
  • the cooling gas suction means comprise at least one hollow box-shaped cell placed at least upstream, in the direction of travel, of the cooling cell and having two arms respectively extending along the two lateral parts of the cooling cell, on either side of a central portion having two rectangular openings for passage of the strip, respectively an inlet and an outlet opening opening near the inlet of the strip in the central portion of the cooling cell for the passage of cooling gases in the suction cell, against the flow of the band.
  • the cooling cell extends over a certain running length of the strip between an inlet end of the strip at which the central portion of the cell is provided with at least one orifice gas suction connected to the recycling circuit, and an exit end of the strip at which placed at least one pressurized gas supply port of the two side portions of the cooling cell.
  • the device comprises two gas recirculation circuits arranged on either side of the cooling cell and each comprising a pressurized gas supply means having a gas inlet connected to a suction means placed at a pressure end of the central portion of the cooling cell and a pressurized gas outlet connected to a supply port of the side portions of said cell, and a cooling means of the recycled gas.
  • the cooling cell and the recycling circuit (s) each comprising suction, cooling and pressurized cooling gas supply means form a compact autonomous unit extending over a length limited scrolling band.
  • the strip moving, at the exit of the galvanizing bath, according to an ascending strand then a downward strand passing over at least one deflector roll comprises at least two compact assemblies placed respectively on the ascending strand and on the strand. downstream and each comprising a cooling cell and at least one recycling circuit with means for suction, cooling and pressurized supply of cooled gas, said assemblies being offset in height so as to be staggered in order to reduce their overall size.
  • the entire installation comprising means for controlling the movement of the strip between a galvanizing bath and a quenching bath and at least one cooling unit comprising a cooling cell and a recycling circuit, is disposed inside a closed building, provided with means for recovering gases and dust and means of sound insulation.
  • the invention is particularly applicable to a galvanic coating installation of a strip product, comprising means for controlling the running of the strip between a liquid metal bath and a quenching bath, along a continuous line.
  • scrolling member defined by a plurality of baffle rollers and having at least one ascending strand output of the metal bath and a descending strand.
  • such an installation can be equipped with several autonomous cooling units, placed respectively on the upstream strand and on the descending strand and each comprising a cooling cell and at least one recycling circuit with suction means. , cooling and pressurized supply of cooled gas.
  • these self-cooling units with gas recirculation are offset in height relative to each other so as to be placed in position. staggered in order to reduce their overall footprint and the footprint of the installation.
  • the quenching bath is placed above the metal bath, so that the entire line of travel, between the metal bath and the quench bath, remains in a footprint of the same order as that of the metal bath.
  • the strip is supported by a first face on a first baffle roll immersed in the metal bath, coming from a first side thereof and is supported by the same first face on a second baffle roller placed at a higher level, so that the descending part of the strip is placed on the same first side of the metal bath relative to the upward portion of the output of the metal bath.
  • the second face of the strip comes into contact with a baffle roller after sufficient cooling and its surface quality is retained.
  • this arrangement makes it possible to place on a second side of the metal bath, opposite to the first input side of the strip, a quality control station of the coating, in front of which passes said second face of the strip, of first in the ascending part of the outlet of the metal bath, then in the last descending part of the output of the installation, after final cooling.
  • Figure 1 is a general diagram of the assembly of a galvanizing installation of known type.
  • Figure 2 is an elevational view of a first embodiment of the invention.
  • Figure 3 is a horizontal sectional view along the line I, I of Figure 2.
  • Figure 4 is a vertical sectional view of a second embodiment of the invention.
  • Figure 5 shows schematically the adaptation of the invention to a galvanization section of conventional type.
  • Figure 6 schematically shows a new arrangement of a galvanizing section.
  • Figure 7 shows a staggered arrangement of the cooling cells.
  • Figure 8 schematically shows another arrangement of a galvanizing installation after annealing.
  • FIG. 2 diagrammatically shows, in elevation, a cooling device comprising a rectangular section box 5 having, as indicated in FIG. 3, two lateral parts 51, 51 'which extend from both sides another of a central portion 50 having, at its ends, an inlet port 52 and an outlet port 52 'for the passage of the band M which runs inside the box 5 in a substantially vertical scroll plane.
  • Each lateral portion 51, 51 ' is separated from the central portion 50 by a porous face 53, 53' for diffusing, on both sides of the strip M, air introduced under pressure into the box 5 which can therefore be of the same type as the cooling cell 34 described above with reference to FIG.
  • the cooling cell 34 is placed on the downstream strand T3 of the strip and the air under pressure is thus introduced through the sheath 36, preferably at its lower part, in order to circulate at against current of the running direction of the band.
  • the cooling cell 5 is placed on the ascending strand of the band M, the inlet orifice 52 thereof being thus placed at the lower part of the box 5 and the orifice 52 'exit to its part higher. Consequently, the air under pressure is introduced by a sheath 54 opening to the upper part of the box 5, between the two arms 51, 51 'thereof. This air is blown by a variable speed motor-blower unit 60 having an inlet 61 and an outlet 62 on which is connected the sheath 54 for supplying the box 5.
  • the cooling cell is supplied with ambient air
  • the cooling cell 5 is associated with a recycling circuit 6 for supplying the fan 60 with air sucked at the outlet of the central portion 50 of the box 5.
  • the cooling cell 5 is associated with a recovery cell 7 in the form of a hollow box, placed upstream of the box 5, in the running direction of the strip, that is to say below the box 5 in the case of Figure 3 where the box is placed on an ascending strand.
  • the recovery cell 7 is therefore also constituted by a hollow box having two rectangular openings for the passage of the strip, respectively a lower inlet orifice 71 and an upper outlet orifice 72 which opens close to the orifice 52.
  • the recovery box 7 comprises a gas outlet orifice 73 which is connected to the inlet 61 of the fan 60 via a recycling circuit 6 on which is placed a means 8 for cooling the aspirated gases.
  • the cooling means 8 is a closed chamber comprising a central chamber 81 into which opens a sheath 74 for evacuation of gases, connected to the outlet orifice 73 of the recovery box 7 and an upper portion 82 in the form of converging on which is connected the inlet 61 of the fan 60.
  • the enclosure 8 is closed by a bottom 85 separated from the central chamber 81 by a grid 86, and forming a filtered dust collection pot.
  • the inlet 71 of the entrance of the band M in the recovery box 7 has a limited width so as to simply allow the passage of the band without risk of deterioration, taking into account the vibrations thereof. It is the same for the orifice 52 'of exit of the band, formed at the upper end of the cooling box 5.
  • the upper orifice 72 of the box 7 and the lower orifice 52 of the cooling box 5 are a little more open and the two boxes 5 and 7 can, moreover, be connected by a deformable seal. In this way, at least the majority of the gases introduced under pressure by the sheath 54 to the upper part of the cooling box 5 are discharged through the lower orifice 52 and sucked by the recovery box 7 in order to be returned to the inlet 61 of the fan 60 through the recycling circuit 6, after cooling in the chamber 8.
  • this circulation in a closed circuit of the cooling air makes it possible to filter it as soon as it leaves the recovery box 7 by eliminating the zinc dust that can be generated by the galvanizing process and which, usually, are dispersed in the ambient air.
  • the process according to the invention therefore makes it possible, on the one hand, to improve the quality of the coating and, on the other hand, to protect the environment.
  • the cooling cell 5 forms, with the recovery cell 7 and the fan 60 placed on the recycling circuit 6, a compact assembly which can be more easily isolated to prevent the diffusion of dust and the transmission of noises.
  • FIG. 4 shows, in vertical section, another embodiment of such a compact cooling assembly with gas recirculation.
  • This cooling device comprises, as in the case of FIGS. 2 and 3, an elongate box 5 having two lateral parts 51, 51 'extending on either side of a central part 50 and separated therefrom. , each by a porous wall 53, 53 'parallel to a vertical plane of travel of the strip which passes through the central portion 50, between a lower inlet orifice 52 and an upper outlet orifice 52'.
  • the two lateral parts 51, 51 ' are not interconnected and each comprise a gas inlet port 55, 55' connected by a supply duct 54, 54 '. at the outlet 62, 62 'of a variable speed motor-fan unit 60, 60'.
  • These two fans 60, 60 ' have a vertical axis and are preferably arranged symmetrically on either side of the vertical plane of travel of the strip M.
  • the central portion 50 is provided with two gas suction orifices 73, each connected by a recovery sheath 74, 74 ', to a recycling and cooling circuit 6, 6 '.
  • Each recycling circuit 6, 6 ' comprises a cooling chamber 81 connected by a convergent 82 to the inlet 61 of the fan 60. In the cooling chamber 81 passes a circuit 83 for circulating a coolant.
  • the cooling chamber 81 is separated from the convergent 82 by a filter wall 84 and is extended downwards by a pot 85 for collecting the filtered dusts.
  • the whole of The fan 60 and the cooling chamber 81 thus form a circuit 6 for recycling and cooling the air which is introduced under pressure into the lateral part 51 of the box 5 via the supply orifice 55, which diffuses on the face corresponding M band through the porous wall 53, and is recovered by the suction port 73 and returned to the cooling chamber 81 before returning to the inlet of the fan 60.
  • the second lateral part 51 'of the box 5 is likewise associated with a recycling and cooling circuit 6' similar to the circuit 6.
  • the cooling box 5 forms, with the recycling and cooling circuits 6, 6 ', a compact assembly which can be placed in different places in the path of the strip.
  • FIG. 5 shows, for example, how several cooling devices according to FIG.
  • the invention can be adapted to a galvanizing section of conventional type, as shown in Figure 1, wherein the strip plunges into the galvanizing tank 31 by passing on a submerged roll 41, spring thereof following a path ascending T2 to upper deflector rollers 42, 42 'and then a downward path T3 to a deflector roll 43 immersed in the quench tank 35.
  • the galvanizing section may comprise an alloying oven 33 placed at the outlet of the galvanizing tank 31 above the wiper device 32 and extending over a certain length of the upward path T2.
  • the compact arrangement of the cooling device according to the invention makes it possible to place above the alloying oven 33 a first cooling box 5a associated with one or two recycling circuits with cooling 6a. Similarly, it is possible to place on the downward path T3, one or more cooling boxes 5b, 5c each associated with a recirculation circuit with cooling 6b, 6c. In this case, the arrangement shown in Figure 4 is reversed since, in the path T3, the band flows from top to bottom. FR2008 / 000969
  • the strip M plunges into the metal bath 31 along a downward path T1 between the baffle roll 40 of the annealing furnace and the immersed roll 41, and then comes out of the bath 31 along an upward path T2 and then down to the quench bath 35 in a downward path T3.
  • the band M instead of being directed outwardly from the upper deflector roll 42, as in the case of Figure 5 which corresponds to the usual arrangement, the band M returns to the side through which it had entered the tray 30 containing the metal bath 31, that is to say to the left side in the figures.
  • the quenching bath 35 is then placed above the galvanizing metal bath 31 and not next to it, towards the exit of the strip.
  • the entire galvanizing installation can be arranged in a kind of tower whose footprint does not substantially exceed that of the galvanizing tank 30.
  • This constricted arrangement is facilitated by the fact that, according to the the invention, all the usual sheaths of suction and discharge of the ambient air to the cooling cells are suppressed, each cell forming, with its circuit for recycling and cooling air, a particularly compact autonomous assembly with filtering and cooling of the supply air.
  • such a tower containing the entire galvanizing section can be isolated globally with respect to the environment, both to avoid air pollution by capturing the dust generated by the galvanizing, and to reduce the noises.
  • an oven 33 is placed above the wiper device 32 and can be followed by cooling cells 5 placed, not only on the upstream path T2, upstream of the upper roller 42, but also on the downward path T3, above the lower roller 43, each cell 5 8 000969
  • the upper roller 42 may be placed at a height sufficient to provide the number of cooling cells 5a, 5b necessary to obtain sufficient cooling of the strip before the contact of its side A 'with the lower roll 43. In this case, this roll
  • the band M can go up an upward path T31 to a second upper roller 44, then descend, in a downward path T32, to a baffle roll 45 immersed in the final cooling bath 35. At the exit of this quench bath 35, the band M follows a rising path
  • a verification station 37 by example a control cabin for an operator.
  • This station 37 can thus be placed between the first ascending section T2 of the outlet of the metal bath 31 and the last outlet T5 downstream section of the installation, deflector rollers 48 allowing, possibly, to provide the necessary location for the station 37
  • the operator placed in the control cabin thus passes, in the ascending section T2, the outer face A 'of the strip which, because of the arrangement according to the invention, comes into contact with the roll 43 only after cooling along the ascending section T2 and the descending section T3.
  • This external face A 'therefore undergoes no degradation and thus constitutes the so-called "exposed” face which will subsequently be the visible face of the sheet, for example for an automobile body.
  • the operator sees passing in front of him, successively, twice the same face A '. 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 FIG. 6 thus makes it possible to guarantee the best possible integrity of the exposed face of the coated strip.
  • each cooling assembly comprising an air blast cell 5, a suction box 7 and a recycling circuit 6 with cooling 8 makes it possible to dispose of such assemblies 5, 6, 7, 8 not only along the upward path T2 but also along the downward path T3, so as to achieve sufficient cooling of the coating until the passage of the exposed face A 'on the lower roller 43.
  • these cooling cells 5a, 5b, 5c each associated with a circuit (not shown) for recycling and cooling can advantageously be staggered on the ascending strand T2 and the descending strand T3.
  • the coating may have an impact on the quality of the coating, in particular, the regulation of its thickness.
  • the suction box 7 must be disposed above the cooling box 5 if the band flows downwards, so that the circulation of the blown air is always go against the flow of the tape.
  • 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. Indeed, the invention can also be applied to the case of a continuous annealing furnace in which the band scrolls horizontally over a large length. In this case, shown diagrammatically in FIG.
  • the quenching bath 35 which, according to the invention, is offset backwards 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 by returning upstream to the quench tank 35 which is shifted back a distance sufficient to dispose along said strand T3, at least one compact assembly 5, 6, 7, 8.
  • the fourth portion T4 output quench bath 35 then returns horizontally downstream passing over said cooling assembly.
  • 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 galvanizing metal bath is maintained 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 un dispositif de refroidissement après galvanisation d'un produit en bande (M) défilant dans un bain métallique de galvanisation, dispositif du type comportant une cellule de refroidissement en forme de caisson creux (5) ayant deux parties latérales s'étendant entre deux faces poreuses, de part et d'autre d'une partie centrale de défilement de la bande, et dans lesquelles est introduit sous pression un gaz de refroidissement diffusé par lesdites faces poreuses le long des deux faces de la bande et évacué par la partie centrale du caisson de refroidissement (5). Selon l'invention, chaque cellule de refroidissement (5) comporte des moyens (7) d'aspiration d'au moins la plus grande partie des gaz de refroidissement évacués à la sortie de la partie centrale du caisson de refroidissement (5), reliés aux moyens (60) d'alimentation sous pression des parties latérales du caisson (5), par au moins un circuit de recyclage (6) sur lequel est placé un moyen (8) de refroidissement des gaz aspirés avant leur introduction sous pression dans les parties latérales de la cellule de refroidissement (5).

Description

Dispositif de refroidissement après galvanisation d'un produit en bande
L'invention a pour objet un dispositif de refroidissement, après galvanisation, d'un produit en bande défilant dans un bain métallique de galvanisation pour le dépôt d'une couche de revêtement sur deux faces opposées de la bande. 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 tôles, 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 de galvanisation.
A titre d'exemple, la figure 1 montre schématiquement la constitution habituelle d'une ligne continue de galvanisation comportant successivement, dans le sens de défilement de la bande, c'est-à-dire de la gauche vers la droite sur Ia 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 une section de chauffage 21, une section de maintien en température 22, une section de refroidissement 23 et une section 24 de maintien de la bande à une température contrôlée 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.
Comme le montre, schématiquement, la figure 1 , dans la section de galvanisation 3, la bande M défile, en continu, entre un bain de zinc liquide 31 et un bain 35 de refroidissement final, 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 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 une troisième partie T3 s'étendant suivant une direction descendante entre un rouleau déflecteur supérieur 42' et un rouleau déflecteur inférieur 43 immergé dans le bain de refroidissement final 35, 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 15.
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. Ce refroidissement est effectué, habituellement, par soufflage d'air sur les deux faces de la bande et l'installation comprend donc une ou plusieurs cellules de refroidissement placées sur le trajet de la bande entre le bac de galvanisation 31 et le bac de trempe 35.
Dans le cas de la figure 1 où l'on place un four d'alliation sur le brin ascendant T2 de la bande, l'installation comporte, habituellement, au moins une cellule de refroidissement 34 placée sur le trajet descendant T3, au- dessus du bac de trempe 35 et constituée d'un caisson creux comportant deux parties latérales entourant une partie centrale de défilement de la bande et séparées de celle-ci par une paroi poreuse. Une gaine d'alimentation 36, reliée à des moyens de soufflage non représentés, du type moto-ventilateur à vitesse variable, permet d'introduire de l'air sous pression dans les deux parties latérales du caisson 34 qui sont séparées de la partie centrale par des parois poreuses 34a, 34b. L'air ainsi introduit dans les parties latérales du caisson 34 est diffusé par les parois poreuses sur les deux faces de la bande et peut être évacué par les orifices ménagés aux deux extrémités de la partie centrale du caisson, pour le passage de la bande M. De préférence, la gaine 36 débouche à l'extrémité aval du caisson 34 afin de ménager une circulation de l'air soufflé à contre-courant du défilement de la bande.
Lorsque l'on ne réalise pas de traitement d'alliation, le four 33 peut être supprimé et remplacé par un caisson de refroidissement placé sur le trajet ascendant T2 de la bande.
Dans une telle installation, l'air de refroidissement soufflé sur la bande est de l'air ambiant capté à l'extérieur du bâtiment et cet air est sujet à des variations de température et d'hygrométrie pouvant avoir une influence sur la qualité du dépôt. Celle-ci dépend, en effet, des conditions de refroidissement, en particulier de l'énergie cinétique du jet d'air soufflé sur le zinc encore liquide et dont l'effet peut varier avec la température de l'air.
Il est donc nécessaire, pour obtenir une qualité de revêtement constante, d'avoir la possibilité de reproduire les paramètres de refroidissement tels que le débit, l'hygrométrie et la température de l'air soufflé, qui peuvent varier en fonction de la largeur et de l'épaisseur du produit, de la température de sortie du bain et de la composition chimique de celui-ci.
Par ailleurs, l'air ambiant capté à l'extérieur pour être soufflé sur la bande peut contenir des poussières qui peuvent s'incorporer dans le revêtement ou bien s'accumuler dans le bâtiment.
De même, le processus de galvanisation peut générer des poussières de zinc qui sont alors dispersées dans l'air s'échappant de la cellule de refroidissement par les orifices 5 d'entrée et de sortie de la bande, aux deux extrémités du caisson de refroidissement 34.
Enfin, le captage de l'air extérieur, la circulation dans des gaines et son soufflage sous pression par des ventilateurs détermine un bruit important et, par conséquent, une nuisance pour l'environnement.
L'invention a pour objet de remédier à l'ensemble de ces inconvénients grâce à une nouvelle disposition des moyens de refroidissement.
Cette disposition présente, en outre, de nombreux avantages pour la réalisation de la ligne de galvanisation, qui seront décrits en détail par la suite. L'invention concerne donc, d'une façon générale, un dispositif de refroidissement après galvanisation d'un produit en bande défilant dans un bain métallique de galvanisation pour le dépôt d'une couche de revêtement sur deux faces opposées de la bande, dispositif comportant une cellule de refroidissement en forme de caisson creux ayant deux parties latérales s'étendant de part et d'autre d'une partie centrale de défilement de la bande, entre deux faces poreuses parallèles, respectivement, aux deux faces de la bande, et des moyens d'alimentation sous pression desdites parties latérales en un gaz de refroidissement diffusé par lesdites faces poreuses le long des deux faces de la bande et évacué par la partie centrale du caisson de refroidissement.
Conformément à l'invention, le dispositif comporte des moyens d'aspiration d'au moins la plus grande partie des gaz de refroidissement évacués à la sortie de la partie centrale du caisson de refroidissement, reliés aux moyens d'alimentation sous pression des parties latérales du caisson, par au moins un circuit de recyclage sur lequel est placé un moyen de 008/000969
refroidissement des gaz aspirés avant leur introduction sous pression dans les parties latérales du caisson de refroidissement.
Dans un mode de réalisation préférentiel, les moyens d'alimentation en gaz sous pression comportent au moins un ventilateur ayant une entrée de gaz reliée aux moyens d'aspiration par le circuit de recyclage et une sortie de gaz sous pression reliée aux deux parties latérales du caisson de refroidissement.
Avantageusement le circuit de recyclage comporte un moyen de filtration des gaz aspirés placés en amont du ventilateur, dans le sens de circulation des gaz.
De préférence, le circuit de recyclage comporte une chambre de refroidissement ayant une entrée reliée aux moyens d'aspiration et une sortie reliée aux moyens d'alimentation sous pression et dans laquelle est placé un échangeur de chaleur pour le refroidissement des gaz recyclés. Dans un premier mode de réalisation de l'invention, les deux parties latérales de la cellule de refroidissement forment deux bras en forme de caisson allongé creux s'étendant respectivement le long des deux faces de la bande, de part et d'autre d'une partie centrale s'étendant entre deux orifices rectangulaires, respectivement d'entrée et de sortie de la bande, et les moyens d'aspiration du gaz de refroidissement comportent au moins une cellule en forme de caisson creux placée au moins en amont, dans le sens de défilement, de la cellule de refroidissement et ayant deux bras s'étendant respectivement le long des deux parties latérales de la cellule de refroidissement, de part et d'autre d'une partie centrale ayant deux orifices rectangulaires de passage de la bande, respectivement un orifice d'entrée et un orifice de sortie s'ouvrant à proximité de l'orifice d'entrée de la bande dans la partie centrale de la cellule de refroidissement pour le passage des gaz de refroidissement dans la cellule d'aspiration, à contre-courant du défilement de la bande. Dans un autre mode de réalisation, la cellule de refroidissement s'étend sur une certaine longueur de défilement de la bande entre une extrémité d'entrée de la bande au niveau de laquelle la partie centrale de la cellule est munie d'au moins un orifice d'aspiration des gaz relié au circuit de recyclage, et une extrémité de sortie de la bande au niveau de laquelle est placé au moins un orifice d'alimentation en gaz sous pression des deux parties latérales de la cellule de refroidissement.
Avantageusement, le dispositif comprend deux circuits de recyclage des gaz disposés de part et d'autre de la cellule de refroidissement et comportant chacun un moyen d'alimentation en gaz sous pression ayant une entrée de gaz reliée à un moyen d'aspiration placé à une extrémité de la partie centrale de la cellule de refroidissement et une sortie de gaz sous pression reliée à un orifice d'alimentation des parties latérales de ladite cellule, et un moyen de refroidissement du gaz recyclé. De façon particulièrement avantageuse, la cellule de refroidissement et le ou les circuit(s) de recyclage comportant chacun des moyens d'aspiration, de refroidissement et d'alimentation sous pression en gaz refroidi, forment un ensemble autonome compact s'étendant sur une longueur limitée de défilement de la bande. En particulier, la bande défilant, à la sortie du bain de galvanisation, suivant un brin ascendant puis un brin descendant en passant sur au moins un rouleau déflecteur, le dispositif comporte au moins deux ensembles compacts placés respectivement sur le brin ascendant et sur le brin descendant et comportant chacun une cellule de refroidissement et au moins un circuit de recyclage avec des moyens d'aspiration, de refroidissement et d'alimentation sous pression en gaz refroidi, lesdits ensembles étant décalés en hauteur de façon à être placés en quinconce afin de réduire leur encombrement global.
Grâce à ces dispositions, l'ensemble de l'installation comportant des moyens de commande du défilement de la bande entre un bain de galvanisation et un bain de trempe et au moins un ensemble de refroidissement comportant une cellule de refroidissement et un circuit de recyclage, est disposé à l'intérieur d'un bâtiment fermé, muni de moyens de récupération des gaz et des poussières et de moyens d'isolation acoustique. L'invention s'applique spécialement à une installation de revêtement par galvanisation d'un produit en bande, comportant des moyens de commande du défilement de la bande entre un bain de métal liquide et un bain de trempe, le long d'une ligne continue de défilement définie par une pluralité de rouleaux déflecteurs et comportant, au moins un brin ascendant de sortie du bain métallique et un brin descendant. 69
Grâce à l'invention, une telle installation peut être équipée de plusieurs ensembles autonomes de refroidissement, placés respectivement sur le brin ascendant et sur le brin descendant et comportant chacun une cellule de refroidissement et au moins un circuit de recyclage avec des moyens d'aspiration, de refroidissement et d'alimentation sous pression en gaz refroidi.
Avantageusement, ces ensembles autonomes de refroidissement avec recyclage des gaz, disposés respectivement le long d'un brin ascendant et d'un brin descendant de la bande, sont décalés en hauteur l'un par rapport à l'autre de façon à être placés en quinconce afin de réduire leur encombrement global et l'emprise au sol de l'installation.
Dans un mode de réalisation préférentiel d'une telle installation, le bain de trempe est placé au-dessus du bain métallique, de façon que l'ensemble de la ligne de défilement, entre le bain métallique et le bain de trempe, reste dans une emprise au sol du même ordre que celle du bain métallique.
Grâce à cette disposition, la bande prend appui par une première face sur un premier rouleau déflecteur immergé dans le bain métallique, en venant d'un premier côté de celui-ci et prend appui par la même première face sur un second rouleau déflecteur placé à un niveau supérieur, de façon que la partie descendante de la bande soit placée sur le même premier côté du bain métallique par rapport à la partie ascendante de sortie du bain métallique.
Ainsi, la seconde face de la bande ne vient au contact d'un rouleau déflecteur qu'après un refroidissement suffisant et sa qualité de surface est conservée.
D'ailleurs, cette disposition permet de placer sur un second côté du bain métallique, opposé au premier côté d'entrée de la bande, une station de vérification de la qualité du revêtement, devant laquelle passe ladite seconde face de la bande, d'abord dans la partie ascendante de sortie du bain métallique, puis dans la dernière partie descendante de sortie de l'installation, après refroidissement final.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront dans la description suivante de certains modes de réalisation particuliers, donnés à titre d'exemple et représentés sur les dessins annexés. 69
La figure 1 est un schéma général de l'ensemble d'une installation de galvanisation de type connu.
La figure 2 est une vue en élévation d'un premier mode de réalisation de l'invention. La figure 3 est une vue en coupe horizontale selon la ligne I, I de la figure 2.
La figure 4 est une vue en coupe verticale d'un second mode de réalisation de l'invention.
La figure 5 montre schématiquement l'adaptation de l'invention à une section de galvanisation de type classique.
La figure 6 montre schématiquement une nouvelle disposition d'une section de galvanisation.
La figure 7 montre une disposition en quinconce des cellules de refroidissement. La figure 8 montre schématiquement une autre disposition d'une installation de galvanisation après recuit.
Sur la figure 2, on a représenté schématiquement, en élévation, un dispositif de refroidissement comportant un caisson 5 à section rectangulaire ayant, de la façon indiquée sur la figure 3, deux parties latérales 51 , 51' qui s'étendent de part et d'autre d'une partie centrale 50 comportant, à ses extrémités, un orifice d'entrée 52 et un orifice sortie 52' pour le passage de la bande M qui défile à l'intérieur du caisson 5 suivant un plan de défilement sensiblement vertical.
Chaque partie latérale 51, 51' est séparée de la partie centrale 50 par une face poreuse 53, 53' permettant de diffuser, sur les deux faces de la bande M, de l'air introduit sous pression dans le caisson 5 qui peut donc être du même type que la cellule de refroidissement 34 décrite précédemment en se référant à la figure 1.
Cependant, dans le cas de la figure 1, la cellule de refroidissement 34 est placée sur le brin descendant T3 de la bande et l'air sous pression est donc introduit par la gaine 36, de préférence à sa partie inférieure, afin de circuler à contre courant du sens de défilement de la bande. Dans le cas représenté sur la figure 3, la cellule de refroidissement 5 est placée sur le brin ascendant de la bande M, l'orifice 52 d'entrée de celle-ci étant donc placé à la partie inférieure du caisson 5 et l'orifice de sortie 52' à sa partie supérieure. Par conséquent, l'air sous pression est introduit par une gaine 54 débouchant à la partie supérieure du caisson 5, entre les deux bras 51 , 51 ' de celui-ci. Cet air est soufflé par un groupe moto-ventilateur 60 à vitesse variable ayant une entrée 61 et une sortie 62 sur laquelle est branchée la gaine 54 d'alimentation du caisson 5.
Selon une caractéristique essentielle de l'invention, alors que, dans le cas habituel, la cellule de refroidissement est alimentée par de l'air ambiant, dans le cas de l'invention, la cellule de refroidissement 5 est associée à un circuit de recyclage 6 permettant d'alimenter le ventilateur 60 par de l'air aspiré à la sortie de la partie centrale 50 du caisson 5.
A cet effet, la cellule de refroidissement 5 est associée à une cellule de récupération 7 en forme de caisson creux, placée en amont du caisson 5, dans le sens de défilement de la bande, c'est-à-dire au-dessous du caisson 5 dans le cas de la figure 3 où le caisson est placé sur un brin ascendant. La cellule de récupération 7 est donc également constituée d'un caisson creux comportant deux orifices rectangulaires de passage de la bande, respectivement un orifice inférieur d'entrée 71 et un orifice supérieur de sortie 72 qui s'ouvre à proximité de l'orifice 52 d'entrée de la bande dans le caisson de refroidissement 5. D'autre part, le caisson de récupération 7 comporte un orifice 73 de sortie des gaz qui est relié à l'entrée 61 du ventilateur 60 par un circuit de recyclage 6 sur lequel est placé un moyen 8 de refroidissement des gaz aspirés.
Dans le mode de réalisation préférentiel représenté sur la figure 2, le moyen de refroidissement 8 est une enceinte fermée comprenant une chambre centrale 81 dans laquelle débouche une gaine 74 d'évacuation des gaz, branchée sur l'orifice de sortie 73 du caisson de récupération 7 et une partie supérieure 82 en forme de convergent sur laquelle est branchée l'entrée 61 du ventilateur 60.
A l'intérieur de la chambre centrale 81 est placé un circuit 83 de circulation d'un fluide caloporteur pour le refroidissement des gaz qui circulent dans la chambre 81 et sont filtrés par une paroi poreuse 84 placée en amont du convergent 82 afin de retenir les poussières entraînées. A sa partie inférieure, l'enceinte 8 est fermée par un fond 85 séparé de la chambre centrale 81 par une grille 86, et formant un pot de récupération des poussières filtrées. FR2008/000969
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L'orifice 71 d'entrée de la bande M dans le caisson de récupération 7 a une largeur limitée de façon à permettre simplement le passage de la bande sans risque de détérioration, compte tenu des vibrations de celle-ci. Il en est de même de l'orifice 52' de sortie de la bande, ménagé à l'extrémité supérieure du caisson de refroidissement 5.
En revanche, l'orifice supérieur 72 du caisson 7 et l'orifice inférieur 52 du caisson de refroidissement 5 sont un peu plus ouverts et les deux caissons 5 et 7 peuvent, d'ailleurs, être reliés par un joint déformable. De la sorte, au moins la plus grande partie des gaz introduits sous pression par la gaine 54 à la partie supérieure du caisson de refroidissement 5 sont évacués par l'orifice inférieur 52 et aspirés par le caisson de récupération 7 afin d'être renvoyés à l'entrée 61 du ventilateur 60 par le circuit de recyclage 6, après refroidissement dans la chambre 8.
Il est ainsi possible, en réglant l'intensité du refroidissement par circulation du fluide caloporteur dans le circuit 83, d'établir un régime permanent des conditions de refroidissement par soufflage de l'air sur la bande M afin d'assurer une meilleure constance de la qualité du dépôt. On peut ainsi reproduire facilement des paramètres de refroidissement, en particulier, débit et température de l'air soufflé, qui ont été déterminés au préalable en fonction du format du produit et de la température de sortie du bain métallique 31 qui peut varier avec la composition de celui-ci. Des paramètres reconnus comme corrects peuvent ainsi être directement reconduits sans avoir à les corriger en fonction des caractéristiques de l'air ambiant. Il est ainsi plus facile de contrôler l'effet connu dit de « fleurage » du dépôt de zinc qui, dans les installations classiques résulte des variations de température et d'hygrométrie de l'air ambiant soufflé sur la bande.
D'autre part, cette circulation en circuit fermé de l'air de refroidissement permet de filtrer celui-ci dès sa sortie du caisson de récupération 7 en éliminant les poussières de zinc qui peuvent être générées par le processus de galvanisation et qui, habituellement, sont dispersées dans l'air ambiant.
De même, on ne risque pas d'entraîner avec l'air de refroidissement soufflé sur la bande, des poussières qui, à la longue, ont pu s'accumuler dans certaines parties des bâtiments. Le procédé selon l'invention permet donc, d'une part, d'améliorer la qualité du revêtement et, d'autre part, de protéger l'environnement.
A cet égard, dans les installations classiques, le captage de l'air extérieur par des gaines d'aspiration favorise la transmission vers l'extérieur des bruits des ventilateurs.
Grâce à l'invention, au contraire, la cellule de refroidissement 5 forme, avec la cellule de récupération 7 et le ventilateur 60 placé sur le circuit de recyclage 6, un ensemble compact qui peut être plus facilement isolé pour éviter la diffusion de poussière et la transmission de bruits. La figure 4 montre, en coupe verticale, un autre mode de réalisation d'un tel ensemble compact de refroidissement avec recyclage des gaz.
Ce dispositif de refroidissement, comporte, comme dans le cas des figures 2 et 3, un caisson allongé 5 ayant deux parties latérales 51, 51' s'étendant de part et d'autre d'une partie centrale 50 et séparées de celle-ci, chacune par une paroi poreuse 53, 53' parallèle à un plan vertical de défilement de la bande qui passe dans la partie centrale 50, entre un orifice inférieur d'entrée 52 et un orifice supérieur de sortie 52'.
Dans l'exemple représenté sur la figure 4, les deux parties latérales 51 , 51 ' ne sont pas reliées entre elles et comportent chacune un orifice d'entrée des gaz 55, 55' relié, par une gaine d'alimentation 54, 54', à la sortie 62, 62' d'un groupe moto-ventilateur à vitesse variable 60, 60'. Ces deux ventilateurs 60, 60' ont un axe vertical et sont, de préférence, disposés symétriquement de part et d'autre du plan vertical de défilement de la bande M. A la partie inférieure du caisson 5, c'est-à-dire vers son extrémité amont dans le sens de défilement de la bande, la partie centrale 50 est munie de deux orifices 73 d'aspiration des gaz, reliés chacun, par une gaine de récupération 74, 74', à un circuit de recyclage et de refroidissement 6, 6'. Chaque circuit de recyclage 6, 6' comporte une chambre de refroidissement 81 reliée par un convergent 82 à l'entrée 61 du ventilateur 60. Dans la chambre de refroidissement 81 passe un circuit 83 de circulation d'un fluide caloporteur.
Comme précédemment, la chambre de refroidissement 81 est séparée du convergent 82 par une paroi filtrante 84 et elle est prolongée vers le bas par un pot 85 de récupération des poussières filtrées. L'ensemble du ventilateur 60 et de la chambre de refroidissement 81 forment ainsi un circuit 6 de recyclage et de refroidissement de l'air qui est introduit sous pression dans la partie latérale 51 du caisson 5 par l'orifice d'alimentation 55, se diffuse sur la face correspondante de la bande M en passant par la paroi poreuse 53, et est récupéré par l'orifice d'aspiration 73 et renvoyé dans la chambre de refroidissement 81 avant de revenir à l'entrée du ventilateur 60.
La seconde partie latérale 51' du caisson 5 est associée, de la même façon, à un circuit de recyclage et de refroidissement 6' analogue au circuit 6.
Comme précédemment, le caisson de refroidissement 5 forme, avec les circuits de recyclage et de refroidissement 6, 6', un ensemble compact qui peut être placé en différents endroits sur le trajet de la bande.
En effet, cette disposition compacte permet de répartir plusieurs ensembles de refroidissement avec recyclage sur le trajet de la bande, entre le bac de galvanisation 31 et le bac de trempe 35. La figure 5 montre, par exemple, comment plusieurs dispositifs de refroidissement selon l'invention peuvent être adaptés à une section de galvanisation de type classique, tel que représenté sur la figure 1, dans lequel la bande plonge dans le bac de galvanisation 31 en passant sur un rouleau immergé 41 , ressort de celui-ci en suivant un trajet ascendant T2 jusqu'à des rouleaux déflecteurs supérieurs 42, 42' puis un trajet descendant T3 jusqu'à un rouleau déflecteur 43 immergé dans le bac de trempe 35.
Comme indiqué plus haut, la section de galvanisation peut comporter un four d'alliation 33 placé à la sortie du bac de galvanisation 31 au-dessus du dispositif d'essorage 32 et s'étendant sur une certaine longueur du trajet ascendant T2.
La disposition compacte du dispositif de refroidissement selon l'invention permet de placer au-dessus du four d'alliation 33 un premier caisson de refroidissement 5a associé à un ou deux circuits de recyclage avec refroidissement 6a. De même, il est possible de placer sur le trajet descendant T3, un ou plusieurs caissons de refroidissement 5b, 5c associés chacun à un circuit de recyclage avec refroidissement 6b, 6c. Dans ce cas, la disposition représentée sur la figure 4 est inversée puisque, sur le trajet T3, la bande circule du haut vers le bas. FR2008/000969
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Mais la compacité du dispositif de refroidissement avec recyclage selon l'invention permet également une disposition plus avantageuse représentée schématiquement sur la figure 6.
Comme précédemment, après avoir été portée à la température souhaitable pour la galvanisation, la bande M plonge dans le bain métallique 31 suivant un trajet descendant T1 entre le rouleau déflecteur 40 de sortie du four de recuit et le rouleau immergé 41, puis elle ressort du bain 31 suivant un trajet ascendant T2 et redescend ensuite vers le bain de trempe 35 suivant un trajet descendant T3. Cependant, au lieu d'être dirigée vers l'extérieur à partir du rouleau déflecteur supérieur 42, comme dans le cas de la figure 5 qui correspond à la disposition habituelle, la bande M revient vers le côté par lequel elle était entrée dans le bac 30 contenant le bain métallique 31 , c'est-à-dire vers le côté gauche sur les figures. Le bain de trempe 35 est, alors, placé au-dessus du bain métallique de galvanisation 31 et non pas à côté de celui-ci, vers la sortie de la bande.
Il en résulte que l'ensemble de l'installation de galvanisation peut être disposé dans une sorte de tour dont l'emprise au sol ne dépasse pas sensiblement celle du bac de galvanisation 30. Cette disposition resserrée est facilitée par le fait que, selon l'invention, toutes les gaines habituelles d'aspiration et de refoulement de l'air ambiant vers les cellules de refroidissement sont supprimées, chaque cellule formant, avec son circuit de recyclage et de refroidissement de l'air, un ensemble autonome particulièrement compact, avec filtrage et refroidissement de l'air soufflé.
De ce fait, une telle tour contenant l'ensemble de la section de galvanisation peut être isolée globalement par rapport à l'environnement, à la fois pour éviter la pollution de l'air en captant les poussières générées par la galvanisation, et pour réduire les bruits. Comme précédemment, si l'on souhaite réaliser un traitement d'alliation, un four 33 est disposé au-dessus du dispositif d'essorage 32 et peut être suivi de cellules de refroidissement 5 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, chaque cellule 5 8 000969
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étant associée à un circuit de recyclage 6 avec refroidissement de l'air soufflé.
Mais une telle disposition présente encore d'autres avantages.
On sait, en effet, que la face supérieure A de la bande M qui prend appui sur le rouleau 41 immergé dans le bain métallique de galvanisation 31 risque d'être dégradée par les défauts de ce rouleau. Dans la disposition classique de la figure 5 où le bain de trempe 35 est placé vers l'extérieur, à côté du bain de galvanisation 31 , la face opposée A' de la bande passe sur les rouleaux déflecteurs supérieurs 42, 42' et il est donc particulièrement important de pouvoir placer au-dessus du four d'alliation 33, un dispositif de refroidissement 5a permettant d'assurer un refroidissement suffisant du revêtement métallique avant son contact avec le rouleau 42.
Cependant, dans la disposition nouvelle de la figure 6, du fait que la bande M revient vers la gauche, du côté de l'entrée dans le bain 31 , c'est la même face supérieure A qui prend appui sur le rouleau déflecteur supérieur 42.
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, éventuellement, le long du trajet descendant T3, jusqu'à une température lui permettant de prendre appui sur le rouleau inférieur 43 sans risque de dégradation du revêtement.
Ainsi, il est possible d'éviter toute altération de la seconde face A' de la bande M, tournée vers l'extérieur lors du passage sur le rouleau immergé 41. Cette face A' sera donc réservée pour les parties visibles des produits finis, par exemple pour une carrosserie automobile et l'on pourra indiquer à l'utilisateur laquelle des deux faces dite « face exposée » présente la meilleure qualité de surface. Certes, cette disposition nécessite la construction, au-dessus du bain métallique 31, d'un plancher pour supporter la cuve de trempe 35, mais cette augmentation de hauteur de l'installation ne constitue pas un véritablement 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 8 000969
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loin, peut être utilisé, par exemple, pour placer une station 37 de vérification de la qualité de la bande.
De même, le rouleau supérieur 42 peut être placé à une hauteur suffisante pour disposer le nombre de cellules de refroidissement 5a, 5b 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 loger plus facilement la cuve de trempe 35 au- dessus du bac de galvanisation 30, il peut être nécessaire d'écarter la cuve de trempe 35 du four d'alliation 33 placé au même niveau. Pour cela, 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 37, par exemple une cabine de commande pour un opérateur. Cette station 37 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 37. 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 6, 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 37.
Ainsi, l'opérateur voit passer devant lui, successivement, deux fois la même face A'. 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 la figure 6 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. En particulier, la disposition particulièrement compacte de chaque ensemble de refroidissement comprenant une cellule 5 de soufflage d'air, un caisson d'aspiration 7 et un circuit 6 de recyclage avec refroidissement 8, permet de disposer de tels ensembles 5, 6, 7, 8 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. En effet, comme le montre la figure 7, ces cellules de refroidissement 5a, 5b, 5c associées chacune à un circuit (non représenté) de recyclage et de refroidissement, peuvent avantageusement être implantées en quinconce sur le brin ascendant T2 et le brin descendant T3. 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 5 sur une plus grande longueur de bande et d'avoir ainsi un soufflage moins violent, ce qui diminue les risques de vibration de la bande R2008/000969
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pouvant avoir un impact sur la qualité du revêtement, en particulier, la régulation de son épaisseur.
D'autre part, comme on l'a déjà indiqué en se référant à la figure 5, la disposition du circuit de recyclage et de refroidissement représentée sur les figures 3 et 4 est inversée lorsque la bande circule du haut vers le bas, l'orifice de soufflage 54 étant alors placé en bas de la cellule de refroidissement 5 et l'orifice d'aspiration 73 à la partie supérieure de celle-ci.
De même, dans la disposition représentée sur les figures 2 et 3, le caisson d'aspiration 7 doit être disposé au-dessus du caisson de refroidissement 5 si la bande circule vers le bas, de façon que la circulation de l'air soufflé se fasse toujours à contre-courant du défilement de la bande.
D'ailleurs, on a décrit et représenté sur les dessins, deux modes de réalisation du dispositif selon l'invention mais d'autres dispositions seraient possibles pour assurer le recyclage, le refroidissement et le filtrage de l'air soufflé dans la cellule de refroidissement.
De plus, dans la mesure où, précisément, cet air de refroidissement est récupéré et recyclé, il serait possible d'utiliser, pour le refroidissement, non pas de l'air ambiant mais un autre fluide caloporteur, par exemple un gaz neutre. 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 8, 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 le long dudit brin T3, au moins un ensemble compact de refroidissement selon l'invention 5, 6, 7, 8. La quatrième partie T4 de sortie du bain de trempe 35 revient alors horizontalement vers l'aval en passant au dessus dudit ensemble de refroidissement. 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 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. Dispositif de refroidissement après galvanisation d'un produit en bande (M) défilant dans un bain métallique de galvanisation (31) pour le dépôt d'une couche de revêtement sur deux faces opposées de la bande (M), dispositif comportant une cellule de refroidissement (5) en forme de caisson creux ayant deux parties latérales s'étendant de part et d'autre d'une partie centrale de défilement de la bande (M), entre deux faces poreuses parallèles, respectivement, aux deux faces de la bande (M), et des moyens d'alimentation sous pression desdites parties latérales en un gaz de refroidissement diffusé par lesdites faces poreuses le long des deux faces de la bande (M) et évacué par la partie centrale du caisson de refroidissement (5), caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens d'aspiration (7, 73) d'au moins la plus grande partie des gaz de refroidissement évacués à la sortie de la partie centrale (50) du caisson de refroidissement (5), reliés aux moyens (60) d'alimentation sous pression des parties latérales (51, 51') du caisson (5), par au moins un circuit de recyclage (6) sur lequel est placé un moyen (8) de refroidissement des gaz aspirés avant leur introduction sous pression dans les parties latérales (51 , 51') du caisson de refroidissement
(5).
2. Dispositif de refroidissement selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les moyens d'alimentation en gaz sous pression comportent au moins un ventilateur (60) ayant une entrée de gaz (61) reliée aux moyens d'aspiration (7, 73) par le circuit de recyclage (6) et une sortie (54) de gaz sous pression reliée aux deux parties latérales (51, 51') du caisson de refroidissement (5).
3. Dispositif de refroidissement selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le circuit de recyclage (6) comporte un moyen (84) de filtration des gaz aspirés, placé en amont du ventilateur (60), dans le sens de circulation des gaz.
4. Dispositif de refroidissement selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le circuit de recyclage (6) comporte une chambre de refroidissement (8) ayant une entrée (74) reliée aux moyens d'aspiration (J, 73) et une sortie (82) reliée aux moyens (60) d'alimentation sous pression et dans laquelle est placé un échangeur de chaleur (83) pour le refroidissement des gaz recyclés.
5. Dispositif de refroidissement selon la revendication 4, caractérisé par le fait que la chambre de refroidissement (8) est reliée aux moyens (60) d'alimentation sous pression par un conduit (82) sur lequel est placée une paroi poreuse (84) de filtration des gaz recyclés et comporte une partie inférieure (85) de récupération des particules entraînées par les gaz aspirés et retenues par la paroi de filtration (84).
6. Dispositif de refroidissement selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les deux parties latérales (51 , 51') de la cellule de refroidissement (5) forment deux bras en forme de caisson allongé creux s'étendant respectivement le long des deux faces de la bande (M), de part et d'autre d'une partie centrale (50) s'étendant entre deux orifices rectangulaires, respectivement d'entrée (52) et de sortie (52') de la bande (M), et que les moyens d'aspiration du gaz de refroidissement comportent au moins une cellule de récupération (7) placée à proximité de la cellule de refroidissement (5), au moins du côté de l'entrée (52) de la bande (M)1 ladite cellule de récupération (7) formant un caisson creux ayant deux bras s'étendant respectivement le long des deux parties latérales (51 , 51') de la cellule de refroidissement (5), de part et d'autre d'une partie centrale ayant deux orifices rectangulaires de passage de la bande, respectivement un orifice d'entrée (71) et un orifice de sortie (72) s'ouvrant à proximité de l'orifice d'entrée (52) de la bande (M) dans la partie centrale (50) de la cellule de refroidissement (5) pour le passage des gaz de refroidissement dans la cellule de récupération (7), à contre-courant du défilement de la bande (M).
7. Dispositif de refroidissement selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que la cellule de refroidissement (5) s'étend sur une certaine longueur de défilement de la bande (M) entre une extrémité d'entrée de la bande (M), au niveau de laquelle la partie centrale (50) de la cellule est munie d'au moins un orifice (73) d'aspiration des gaz relié au circuit de recyclage (6), et une extrémité de sortie de la bande au niveau de laquelle est placé au moins un orifice (55) d'alimentation en gaz sous pression des deux parties latérales (51 , 51') de la cellule de refroidissement (5).
8. Dispositif de refroidissement selon l'une des revendications 6 et 7, caractérisé par le fait que qu'il comprend deux circuits (6, 6') de recyclage des gaz disposés de part et d'autre de la cellule de refroidissement (5) et comportant chacun un moyen (60, 60') d'alimentation en gaz sous pression ayant une entrée de gaz (61) reliée à un moyen d'aspiration (7, 73) placé à une extrémité de la partie centrale (50) de la cellule de refroidissement (5) et une sortie (62) de gaz sous pression reliée à un orifice (55) d'alimentation des parties latérales (51 , 51 ') de ladite cellule (5), et un moyen (8) de refroidissement du gaz recyclé.
9. Dispositif de refroidissement selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la cellule de refroidissement (5) et le circuit (6) de recyclage comportant des moyens d'aspiration (7, 73), de refroidissement (8) et d'alimentation sous pression (60) en gaz refroidi, forment un ensemble autonome compact s'étendant sur une longueur limitée de défilement de la bande (M).
10. Dispositif de refroidissement selon l'une des revendications précédentes, dans une installation de galvanisation comportant des moyens de commande du défilement de la bande, entre un bain de galvanisation (31) et un bain de trempe (35), le long d'un brin ascendant (T2) et au moins d'un brin descendant (T3) en passant sur au moins un rouleau déflecteur (42), caractérisé par le fait que l'installation comporte au moins un ensemble autonome de refroidissement pouvant être placé, soit sur le brin ascendant (T2), soit sur le brin descendant (T3) et comportant une cellule de refroidissement (5a, 5b) et au moins un circuit de recyclage (6a, 6b) avec des moyens d'aspiration (7, 73), de refroidissement (8) et d'alimentation sous pression (60) en gaz refroidi.
11. Dispositif de refroidissement selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'ensemble de l'installation comportant des moyens de commande du défilement de la bande entre un bain de galvanisation (31) et un bain de trempe (35) et au moins un ensemble autonome comportant une cellule de refroidissement (5) et un circuit de recyclage avec refroidissement des gaz (6), est disposé à l'intérieur d'une enceinte fermée munie de moyens de captage des poussières et de moyens d'isolation acoustique.
12. Installation de revêtement d'un produit en bande (M), comportant des moyens de commande du défilement de la bande (M) entre un bain de métal liquide (31) et un bain de trempe (35), le long d'une ligne continue de défilement définie par une pluralité de rouleaux déflecteurs et comportant, un brin ascendant (T2) de sortie du bain métallique (31) et au moins un brin descendant (T3), caractérisée par le fait qu'elle comporte au moins un ensemble autonome de refroidissement selon l'une des revendications 1 à 9, qui peut être placé sur l'un ou l'autre desdits brins de la ligne, respectivement sur le brin ascendant (T2) de sortie du bain métallique (31), ou bien sur un autre brin, ascendant ou descendant (T3), chaque ensemble (5) comportant une cellule de refroidissement (5a, 5b) et au moins un circuit de recyclage
(6a, 6b) avec des moyens d'aspiration (7, 73), de refroidissement (8) et d'alimentation sous pression (60) en gaz refroidi.
13. Installation de revêtement selon la revendication 11 , caractérisée par le fait qu'elle comporte au moins deux ensembles autonomes (5) de refroidissement avec recyclage des gaz, disposés respectivement le long d'un brin ascendant (T2) et d'un brin descendant (T3), et que lesdits ensembles (5a, 5b) sont décalés en hauteur l'un par rapport à l'autre de façon à être placés en quinconce afin de réduire leur encombrement global et l'emprise au sol de l'installation.
14. Installation de revêtement selon l'une des revendications 12 et 13, caractérisée par le fait que le bain de trempe (35) est placé au-dessus du bain métallique (31), de façon que l'ensemble de la ligne de défilement, entre le bain métallique (31 ) et le bain de trempe (35), reste dans une emprise au sol du même ordre que celle du bain métallique (31).
15. Installation de revêtement selon la revendication 14, caractérisée par le fait que la bande (M) prend appui par une première face (A) sur un premier rouleau déflecteur (41) immergé dans le bain métallique (31), en venant d'un premier côté de celui-ci et prend appui par la même première face (A) sur un second rouleau déflecteur (42) placé à un niveau supérieur, de façon que la partie descendante (T3) soit placée sur le même premier côté du bain métallique (31) par rapport à la partie ascendante (T2) de sortie du bain métallique (31).
16. Installation de revêtement selon la revendication 15, caractérisée par le fait qu'elle comporte une station (7) de vérification de la qualité du revêtement, placée sur un second côté du bain métallique (31), opposé au premier côté d'entrée de la bande (M) et devant laquelle passe, dans la partie ascendante (T2) de sortie du bain métallique, une seconde face (A') 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 immergé (45) dans le bain de trempe (35) en prenant appui sur ledit rouleau immergé (45) par ladite seconde face (A'), puis 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 l'un de l'autre et redescend par une dernière partie descendante de sortie de l'installation
(T5), de façon à faire passer devant la station de vérification (7) la même seconde face (A') de la bande (M), afin de vérifier l'état du revêtement sur cette seconde face (A'), d'une part à la sortie du bain métallique (31) et, d'autre part, à la sortie de l'installation, après refroidissement final.
17. Installation de revêtement selon l'une des revendications 12 à 16, caractérisée par le fait qu'elle comprend un moyen de chauffage (33) de la bande (M) disposé dans la partie ascendante (T2) de sortie du bain métallique (31), immédiatement au-dessus de celui-ci, et un ensemble compact de refroidissement avec recyclage (5a, 6a), placé au-dessus dudit moyen de chauffage (33).
18. Installation de revêtement d'un produit en bande (M), comportant des moyens de commande du défilement de la bande (M) entre un bain de métal liquide (31) et un bain de trempe (35), 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 (31), une seconde partie (T2) de sortie du bain (31), une troisième partie (T3) de refroidissement et une quatrième partie (T4) de sortie du bain de trempe (35), caractérisée en ce qu'elle comporte au moins un ensemble autonome de refroidissement (5) selon l'une des revendications 1 à 11 et que l'installation de revêtement est disposée en aval, dans le sens de défilement d'une ligne de recuit placée à l'intérieur d'une enceinte fermée (8') pour le maintien d'une atmosphère non oxydante, ladite enceinte (8') 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 trempe (35) est placé au dessus de l'enceinte fermée (81), 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 est placé au moins un moyen de refroidissement (5) s'étend horizontalement au dessus de l'enceinte fermée (8') en revenant vers l'amont jusqu'au bain de trempe (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 (5).
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