EP4081669A1 - Dispositif pour l'evacuation de mattes de la surface d'un bain de metal liquide a l'interieur d'une descente de cloche d'une ligne de revetement en continu d'une bande metallique - Google Patents

Dispositif pour l'evacuation de mattes de la surface d'un bain de metal liquide a l'interieur d'une descente de cloche d'une ligne de revetement en continu d'une bande metallique

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EP4081669A1
EP4081669A1 EP20845176.5A EP20845176A EP4081669A1 EP 4081669 A1 EP4081669 A1 EP 4081669A1 EP 20845176 A EP20845176 A EP 20845176A EP 4081669 A1 EP4081669 A1 EP 4081669A1
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EP
European Patent Office
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compartment
bath
bell
strip
liquid metal
Prior art date
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Pending
Application number
EP20845176.5A
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German (de)
English (en)
Inventor
Fernando DA SILVA
Timothée LALOY
Pascal THEVENET
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Fives Stein SA
Original Assignee
Fives Stein SA
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Publication date
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Definitions

  • TITLE DEVICE FOR THE EVACUATION OF MATTES FROM THE SURFACE OF A LIQUID METAL BATH INSIDE A BELL DESCENT OF A CONTINUOUS COATING LINE OF A METAL TAPE
  • the invention relates to installations for the continuous hot dip coating of a metal strip. It finds its place in continuous sheet metal processing lines, in particular annealing and galvanizing lines.
  • a dip coating line is schematically composed, from the inlet thereof, of a heating section, a cooling section, a coating section in which the strip is immersed in a metal bath melt contained in a pot, for example zinc or an alloy based on zinc, aluminum, silicon or magnesium, and a cooling tower allowing the solidification of the metal on the strip and the cooling of the latter to room temperature .
  • the strip after having undergone a heat treatment comprising heating and cooling in an annealing furnace under a controlled reducing atmosphere, a mixture of nitrogen and hydrogen, the strip is protected from external attacks by immersion in a bath of molten metal. in a continuous process.
  • the coating covers the sheet which can then be exposed to air without risk of oxidation.
  • the bath temperature is around 460 ° C.
  • the strip has substantially this temperature when immersed in the bath.
  • the connection between the furnace and the coating bath is achieved by a bell descent which is a tunnel which plunges into the molten metal pot and thus ensures the sealed connection between the furnace and the bath.
  • the end of this bell descent which plunges into the bath is a consumable part due to corrosion by the molten metal. It is characterized by a thick plate thickness in order to prolong its life in the face of corrosion. We will call this consumable part "shoe" in the remainder of the description.
  • a roller submerged in the molten metal allows the strip to deflect so that it comes out vertically from the pot and passes through the cooling tower.
  • the bell downspouts have a pivoting motion that allows the use of bottom rollers of different diameters. They are also equipped with a retraction movement allowing the shoe to be removed from the molten metal for maintenance operations.
  • the band passing through the pot entrains molten metal which results in a lowering of the level. Maintaining the level is managed by an external power supply in the form of solid blocks introduced into the pot.
  • JP04120258 describes a shoe containing, at its lower end and inside thereof, a reservoir around the circumference of the shoe, thus going around the strip, in which the molten metal is sucked by a pump. recirculation before being released inside the pot. Renewing the molten metal inside the shoe allows the mattes to escape from the outside of the shoe.
  • the reservoir is formed by an inward extension of the shoe from the outer walls of the shoe.
  • Figure 1 illustrates schematically and in side section, a coating section according to the prior art.
  • a strip 1 is immersed in the bath 2 of molten metal inside a bell descent 3 comprising at its lower end a shoe 4.
  • the lower end of the shoe comprises two reservoirs 5a, 5b, each arranged on both sides. other side of the band and connected at their ends. These reservoirs are formed by two extensions 4a, 4b of the outer walls of the shoe.
  • a recirculation pump 6 sucks the molten metal in the tanks 5a, 5b through an orifice 7 and delivers the latter into the pot 8 through a duct 9.
  • Arrows 10 illustrate the flow of the molten metal in the vicinity and in the shoe. .
  • the band wraps around a bottom roll 11 which brings it back to a vertical plane when it comes out of the bath.
  • a device not shown in this figure, makes it possible to capture and remove the mattes present in the pot, outside the shoe, these being mainly on the surface of the bath.
  • a first drawback of these solutions according to the state of the art is that the reservoir is part of the shoe, the shoe and its tank being one. It is thus imperative to cut the strip for tank cleaning operations, which then results in a long downtime of the line.
  • a second drawback of these solutions is that there is no possible adjustment between the internal reservoir and the shoe to obtain a precise geometric adjustment of the tank relative to the surface of the bath in the shoe. This is particularly troublesome in the case where the shoe includes two internal reservoirs, one on each side of the strip. Indeed, when the adjustment of the bell descent is modified by a rotational movement of the latter about its pivot axis, this has the effect of raising one of the two reservoirs and lowering the second. This results in a difference between the immersion depths in the bath of the two reservoirs. The upgrade of the system therefore requires an adjustment of the complete bell descent, made complicated by its weight and its pivoting and retraction systems.
  • a device for the evacuation of mattes from the surface of a bath of liquid metal inside a bell descent of a continuous coating line of a metal strip having a first and a second face, the first face being provided to come into contact with a bottom roller, comprising a compartment forming a reservoir through which the liquid metal present inside the bell drop is renewed by the withdrawal of a pump to which it is connected, characterized in that said compartment is fixed to a support by hooking and adjustment means and is able to be dismantled by dismantling means without it being necessary to cut the metal strip.
  • the compartment is arranged, relative to the metal strip, on the side of the first face.
  • the device comprises a second compartment arranged, relative to the metal strip, on the side of the second side.
  • the position of the two compartments, in particular their horizontality, can be adjustable independently of one another.
  • the compartment is separable from the bell descent.
  • the compartment can be held by two arms connected to the descent of the bells by hooking and adjustment means.
  • the compartment can be held by two arms connected to the pot containing the liquid metal bath by hooking and adjustment means.
  • the compartment can be held by two arms connected to a support structure external to the pot containing the liquid metal bath by hooking and adjustment means.
  • the device according to the first aspect of the invention may include means for adjusting the position of the compartment independent of means for adjusting the bell descent.
  • each lateral end of the compartment is connected to a position indicator flush with the surface of the bath outside the bell descent when the position of the compartment, in particular its horizontality, is correctly adjusted.
  • the device can also be equipped with a camera placed in the bell companionway and making it possible to view a surface of the bath inside it.
  • the compartment may include at least one indicator of the position of a front face of the compartment relative to the metal strip emerging from the surface of the bath visible by the camera, said position indicator being connected to a position indicator flush with the surface of the bath outside the bell companionway when the position of the compartment, in particular its horizontality, is correctly adjusted.
  • a continuous coating line comprising a bell descent and a pot arranged to receive a bath of liquid metal, further comprising a device for the evacuation of mattes according to the first aspect of the invention, or one or more of its improvements.
  • a matte evacuation method for the evacuation of mattes from the surface of a bath of liquid metal inside a bell descent of a line of. continuous coating of a metal strip, comprising a compartment forming a reservoir by which the liquid metal present inside the bell chute is renewed by the withdrawal of a pump to which it is connected, comprising a step of dismantling said compartment not comprising a step of cutting the metal strip.
  • FIG. 1 is a schematic and side sectional view of a prior art coating section.
  • FIG. 2 is a schematic side sectional view of a coating section according to an exemplary embodiment of the invention.
  • FIG. 3 is a schematic front sectional view of a coating section according to the exemplary embodiment of the invention of Figure 2.
  • FIG. 4 is a schematic front sectional view of a coating section according to a second embodiment of the invention.
  • variants of the invention comprising only a selection of characteristics described, subsequently isolated from the other characteristics described, if this selection of characteristics is sufficient. to confer a technical advantage or to differentiate the invention from the state of the prior art.
  • This selection includes at least one characteristic, from preferably functional without structural details, or with only part of the structural details if this part alone is sufficient to confer a technical advantage or to differentiate the invention from the state of the prior art.
  • elements having an identical structure or similar functions will be designated by the same references.
  • FIG. 2 illustrates schematically and in side section, a coating section according to a first embodiment of the invention.
  • an independent compartment 50 forms a reservoir separate from a shoe 40. It is partially placed inside the latter. It is disposed on the side of the face of the strip which comes into contact with the bottom roll 11. It is in fact on this face that it is necessary to prevent mattes from being entrained by the strip before coming. get caught between the tape and the bottom roll.
  • a draw-off pump not shown in this figure sucks the molten metal in the compartment 50 and discharges it into the pot 8. Arrows 10 illustrate the flow of molten metal in the vicinity of the compartment.
  • a second independent compartment is placed on the other face of the strip, opposite the first, so as to accentuate the renewal of the bath inside the shoe.
  • the two compartments are then distinct from each other and supported separately so that they can be dismantled without it being necessary to cut the strip.
  • one compartment can be removed while the second remains in place.
  • They are also adjustable independently of one another so as to adjust the position of one, relative to the surface of the bath and to the strip, without affecting the second.
  • the distance between the compartment and the strip may be different on the two sides of the strip.
  • the two compartments are connected by the less a hydraulic connection so that only one pump is sufficient to suck the molten metal present in the two compartments.
  • This hydraulic connection comprises a flexible section allowing relative movement between the two compartments. It also comprises an easily disconnectable connecting means to facilitate the dismantling of the independent compartments and the equipment which is associated with them.
  • Figure 3 illustrates again schematically the exemplary embodiment of the invention according to Figure 2, but this time with a front sectional view passing through the independent reservoir.
  • the strip 1 is shown schematically by a strip and the bottom roll is not shown.
  • the independent compartment 50 extends over the width of the shoe 40 so that its length is at least equal to the width of the strip. It is mechanically linked to two lateral arms 13 arranged laterally on either side of the bell descent 3 and being fixed on the latter, or on the shoe 40, by means of a hooking means and adjustment 14.
  • the hooking and adjustment means 14 is a means for disassembling the independent compartment 50.
  • the hooking and adjustment means 14 make it possible to independently adjust the lateral and up and down positions relative to each arm with respect to it. at the bell descent. They allow the horizontality of the compartment 50 independently of the horizontality of the shoe and independently of the distance between the independent compartment and the strip.
  • the hooking and adjustment means 14 make it possible to adjust the depth of immersion in the bath of the compartment 50, with a fine adjustment making it possible to precisely adjust it at each of the lateral ends of the compartment. They also make it possible to precisely adjust a distance L between an upper edge 25 (FIG. 2), also called blade, of the front face of the compartment, which is located in the vicinity of the strip 1, and the strip.
  • the side arms 13 each include a position indicator 15 ( Figure 3). These position indicators 15 are arranged on the side arms 13 at the height at which the arms should be immersed in the bath 2. They allow adjustment of the horizontality of the independent compartment 50 by flushing these position indicators 15 to the surface of the bath. Thus, using the hooking and adjustment means 14, it is easy to adjust the position of the arms, and therefore that of the independent compartment 50, without having visibility of the latter.
  • the adjustment is made so that the upper edge 25 (the blade) of the front face of the independent compartment 50 is located at a height P between 0 and 20 millimeters below the surface of the bath 2 of molten metal. in the bell descent 3, when the latter is in the working position in the pot 8.
  • the rear face of the independent compartment is higher than the blade of the front face by a height h of at least 20 millimeters.
  • the bottom of the independent compartment is deeper than the bottom of the shoe with a height H of at least 20 millimeters.
  • the distance L between the upper edge 25 of the compartment 50 and the strip is for example between 10 and 50 mm. On the height of the compartment, the distance between its outer wall and the strip may be different. It is thus at a distance L at the level of the upper edge 25 of the compartment and at a greater distance at L at the level of the bottom of the compartment, thus forming a clearance angle limiting the risk of contact between the strip and the compartment.
  • At least one pump 17 (FIG. 3), the suction of which is connected to the interior of the compartment 50 by a pipe 18 and its discharge opens into the pot 8 via a discharge pipe 19, allows the bath of molten metal to be renewed. inside the compartment 50 and therefore the shoe 40.
  • the suction duct 18 is connected to the independent compartment 50 at its end close to the pump. It can be connected at any other point, for example in the middle of the length of the compartment.
  • the suction duct 18 can be connected at at least two distinct points, for example with a point in the vicinity of each end of the independent compartment.
  • the pump can operate at a constant flow rate, with a flow rate of, for example, between 100 and 300 l / min.
  • the pump flow can also be adjusted according to the width and the running speed of the strip as well as according to the weight of the metal carried by the strip.
  • a camera 30 (figure 2) is placed inside the bell descent 3. This transmits a video of the surface of the bath in the bell to the control room of the line.
  • the operator can thus judge the amount of mattes present in the bell and therefore the efficiency of the current to the independent compartment. If necessary, the operator can modify at least one operating parameter of the installation, for example the pump flow rate, to achieve the desired efficiency.
  • the operator can also check the pass line and the profile of the web, for example the presence of a transverse chain, when diving into the bath. If necessary, the operator can thus adjust the distance L between the upper edge 25 of the compartment 50 and the strip 1.
  • the compartment 50 comprises at least one position indicator 24 emerging from the surface of the bath, for example corresponding to an extension of the front face of the compartment, as shown schematically in FIG. 2.
  • the compartment 50 comprises 3 position indicators 24, one at each end of the compartment and another in the center thereof, as shown in Figure 3. The operator can thus adjust the position of the compartment 50 when the strip is not perfectly parallel to the bell descent in order to maintain a distance L between the upper edge 25 of the compartment and the band constant over the bandwidth.
  • the device according to the invention comprises two compartments, one on each side of the strip, these can be adjustable independently of one another.
  • the pump is designed to be dismantled without tools and in production. It is held mechanically by one of the side arms 13, directly or indirectly, for example by means of the duct 18.
  • the independent compartment 50 can also be mechanically connected to this first arm 13 by this same duct 18. It can be connected. connected to the second arm 13 by a mechanical connection 20 similar to that obtained by the conduit 18.
  • the compartment independent, the pump and the suction 18 and discharge 19 ducts form an assembly which can be mounted, dismantled and adjusted via the hooking and adjustment means 14, independently of the position of the bell descent 3 and of the shoe 40. The assembly and disassembly of this assembly does not require cutting the strip.
  • the compartment has a lifespan of a few weeks while a shoe, due in particular to its thickness, has a lifespan of a few months.
  • the compartment is integral with the hoof. This solution is therefore costly in terms of maintenance, since it requires the shoe to be discarded more frequently than necessary.
  • it is possible to replace the independent compartment, or any other element associated with it, with a frequency different from that of the shoe.
  • the equipment comprises a second pump, for example disposed at the other end of the independent compartment. It is then held mechanically by the other side arm 13, directly or indirectly.
  • This second pump has its own suction 18 and delivery 19 ducts, separate from those of the first pump. Having two pumps can have advantages, for example a better weight balance on the bell descent. In addition, smaller sized pumps are more readily available and with a wider choice of potential suppliers. Having two pumps also makes it possible to operate in degraded mode in the event of failure of one of the two pumps.
  • the stream of molten metal inside the shoe, caused by the suction of the pump, or both pumps, allows the mattes to be evacuated to the independent compartment before being evacuated out of the independent compartment, in the pot 8 , by the pump 17.
  • the horizontality of the independent compartment is therefore important to have a homogeneous flow of molten metal all along the strip, the latter is made possible by the hooking and adjustment system 14.
  • the external position indicator 15, on each side of the compartment allows the operator of the installation to view the position of the latter and to correct it if necessary.
  • the band consuming molten metal it lowers the level of molten metal in pot 8.
  • a means 21 for measuring the height of the bath allows the height of the bath to be checked.
  • the measuring means 21 is a measuring laser which points from above at the level of molten metal in the pot 8.
  • the measuring means 21 is a measuring laser which points from above at the level of molten metal in the pot 8.
  • the independent compartment as well as the other elements in contact with the liquid bath, in particular the pump 17 and its suction and discharge pipes, are made of type 316L stainless steel.
  • Figure 4 illustrates a second embodiment of the invention with a schematic representation similar to that of Figure 3.
  • the independent compartment 50 and all the elements attached to it, such as pumps and their withdrawal 18 and delivery 19 conduits are mechanically linked to the pot 8 by arms 23 and hooking and adjustment means 22.
  • the position of compartment 50 on the one hand and that of the bell lowering on the other hand can be adjusted independently of each other without interfering with each other. .
  • the system linked to the compartment 50 is then visible, facilitating the horizontal adjustment via the adjustment means 23.
  • the independent compartment 50, and the elements which are attached to it are mechanically linked to a support structure external to the pot 8.
  • the solutions for which the independent compartment, and the elements which are attached to it, are mechanically linked to the pot 8 or to a structure external thereto are particularly advantageous for the addition of a device for removing mattes on an installation which does not include one. So the bell descent can be kept, no additional weight being grafted onto it.

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Abstract

Dispositif pour l'évacuation de mattes de la surface d'un bain (2) de métal l iquide à l' intérieur d'une descente de cloche (3) d'une ligne de revêtement en continu d'une bande métallique (1) présentant une première et une deuxième faces, la première face étant prévue pour venir en contact avec un rouleau de fond (11), comprenant un compartiment (50) par lequel le métal l iquide présent à l ' intérieur de la descente de cloche est renouvelé par le soutirage d'une pompe (17) à laquelle i l est relié, caractérisé en ce que ledit compartiment est apte à 10 être démonté par des moyens de démontage sans qu'i l soit nécessaire de couper la bande métallique.

Description

DESCRIPTION
TITRE : DISPOSITIF POUR L’EVACUATION DE MATTES DE LA SURFACE D’UN BAIN DE METAL LIQUIDE A L’INTERIEUR D’UNE DESCENTE DE CLOCHE D’UNE LIGNE DE REVETEMENT EN CONTINU D’UNE BANDE METALLIQUE
Désignation du domaine technique concerné
L’invention est relative aux installations de revêtement au trempé à chaud et en continu d’une bande métallique. Elle trouve sa place dans les lignes de traitement de tôles en continu, notamment les lignes de recuit et de galvanisation.
Problèmes techniques auxquels répond l’invention
Une ligne de revêtement au trempé est schématiquement composée, depuis l’entrée de celle-ci, d’une section de chauffage, d’une section de refroidissement, d’une section de revêtement dans laquelle la bande est immergée dans un bain de métal fondu contenu dans un pot, par exemple du zinc ou un alliage à base de zinc, aluminium, silicium ou magnésium, et d’une tour de refroidissement permettant la solidification du métal sur la bande et le refroidissement de celle-ci à la température ambiante.
Ainsi, après avoir subi un traitement thermique comprenant un chauffage et un refroidissement dans un four de recuit sous une atmosphère réductrice contrôlée, un mélange d’azote et d’hydrogène, la bande est protégée des agressions extérieures par immersion dans un bain de métal fondu suivant un procédé continu. A la sortie du bain, le revêtement habille la tôle qui peut alors être exposée à l’air sans risque d’oxydation. Pour une galvanisation, la température du bain est d’environ 460 °C. La bande a sensiblement cette température lorsqu’elle est immergée dans le bain. La liaison entre le four et le bain de revêtement est réalisée par une descente de cloche qui est un tunnel qui plonge dans le pot de métal fondu et assure ainsi la connexion étanche entre le four et le bain. L’extrémité de cette descente de cloche qui plonge dans le bain est une partie consommable en raison d’une corrosion par le métal fondu. Elle se caractérise par une épaisseur de tôle épaisse afin de prolonger sa durée de vie face à la corrosion. Nous appellerons « sabot » cette partie consommable dans le reste de la description.
Un rouleau immergé dans le métal fondu, appelé rouleau de fond, permet la déflexion de la bande pour la faire sortir verticalement du pot et passer dans la tour de refroidissement.
Pour bon nombre d’entre elles, les descentes de cloche sont munies d’un mouvement de pivotement permettant d’utiliser des rouleaux de fond de différents diamètres. Elles sont aussi munies d’un mouvement de rétractation permettant de sortir le sabot du métal fondu pour les opérations de maintenance.
La bande passant dans le pot entraine du métal fondu ce qui a pour conséquence un abaissement du niveau. Le maintien du niveau est géré par une alimentation externe sous forme de blocs solides introduits dans le pot.
Les mattes de surfaces, qui sont des oxydes de métal, notamment des oxydes de zinc, des composés intermétalliques ou des agglomérats complexes, créent une pellicule de matières solides en surface du pot de zinc. Ces mattes peuvent se retrouver dans le sabot, elles sont alors entraînées par la bande dans le métal fondu et se retrouvent coincées entre le rouleau de fond et la bande. Lors du passage sur le rouleau de fond, les mattes poinçonnent la bande et créent un picot sur l’autre face. Ces défauts de surface sur la bande rendent celle-ci impropre à leur utilisation pour des applications exigeantes en qualité de surface, par exemple pour les tôles exposées des automobiles. Arrière-plan technique
Pour remédier au problème d’entrainement des mattes de surface avec la bande, plusieurs solutions de nettoyage de surface à l’intérieur du sabot ont été inventées. Par exemple, JP04120258 décrit un sabot contenant, à son extrémité inférieure et à l’intérieur de celui-ci, un réservoir sur la circonférence du sabot, faisant ainsi le tour de la bande, dans lequel le métal fondu est aspiré par une pompe de recirculation avant d’être rejeté à l’intérieur du pot. Le renouvellement du métal fondu à l’intérieur du sabot permet d’évacuer les mattes à l’extérieur de celui-ci. Le réservoir est formé par un prolongement vers l’intérieur du sabot des parois externes du sabot.
La Figure 1 illustre schématiquement et en coupe latérale, une section de revêtement selon l’état de la technique. Une bande 1 plonge dans le bain 2 de métal fondu à l’intérieur d’une descente de cloche 3 comprenant en son extrémité inférieure un sabot 4. L’extrémité inférieure du sabot comprend deux réservoirs 5a, 5 b, chacun disposé de part et d’autre de la bande et reliés par leurs extrémités. Ces réservoirs sont formés par deux prolongements 4a, 4 b des parois externes du sabot. Une pompe 6 de recirculation aspire le métal fondu dans les réservoirs 5a, 5 b par un orifice 7 et refoule celui-ci dans le pot 8 par un conduit 9. Des flèches 10 illustrent l’écoulement du métal fondu au voisinage et dans le sabot. A l’intérieur du pot, la bande s’enroule autour d’un rouleau de fond 11 qui ramène celle-ci sur un plan vertical pour sa sortie du bain. Un dispositif, non représenté sur cette figure, permet de capter et d’évacuer les mattes présentes dans le pot, à l’extérieur du sabot, celles-ci se trouvant principalement à la surface du bain.
Un premier inconvénient de ces solutions selon l’état de la technique est que le réservoir est partie du sabot, le sabot et son réservoir ne faisant qu’un. Il est ainsi impératif de découper la bande pour les opérations de nettoyage du réservoir entraînant alors un long temps d’arrêt de la ligne. Un second inconvénient de ces solutions est qu’il n’existe pas d’ajustement possible entre le réservoir interne et le sabot pour obtenir un réglage géométrique précis du réservoir par rapport à la surface du bain dans le sabot. Cela est particulièrement gênant dans le cas où le sabot comprend deux réservoirs internes, un de chaque côté de la bande. En effet, lorsque le réglage de la descente de cloche est modifié par un mouvement de rotation de celle-ci autour de son axe pivot, cela a pour effet de relever l’un des deux réservoirs et d’abaisser le second. Il en résulte un écart entre les profondeurs d’immersion dans le bain des deux réservoirs. La mise à niveau du système impose donc un ajustement de la descente de cloche complète, rendu compliqué par son poids et par ses systèmes de pivotement et de rétractation.
Résumé de l’invention
Selon un premier aspect de l’invention, il est proposé un dispositif pour l’évacuation de mattes de la surface d’un bain de métal liquide à l’intérieur d’une descente de cloche d’une ligne de revêtement en continu d’une bande métallique présentant une première et une deuxième faces, la première face étant prévue pour venir en contact avec un rouleau de fond, comprenant un compartiment formant réservoir par lequel le métal liquide présent à l’intérieur de la descente de cloche est renouvelé par le soutirage d’une pompe à laquelle il est relié, caractérisé en ce que ledit compartiment est fixé à un support par des moyens d’accrochage et d’ajustement et est apte à être démonté par des moyens de démontage sans qu’il soit nécessaire de couper la bande métallique.
Avantageusement, le compartiment est disposé, par rapport à la bande métallique, du côté de la première face.
Selon une possibilité, le dispositif comprend un second compartiment disposé, par rapport à la bande métallique, du côté de la deuxième face. La position des deux compartiments, notamment leur horizontalité, peut être ajustable indépendamment l’une de l’autre.
De préférence, le compartiment est dissociable de la descente de cloche. Selon un mode de réalisation, le compartiment peut être tenu par deux bras reliés à la descente de cloches par des moyens d’accrochage et d’ajustement.
Selon une variante, le compartiment peut être tenu par deux bras reliés au pot contenant le bain de métal liquide par des moyens d’accrochage et d’ajustement.
Selon une autre possibilité, le compartiment peut être tenu par deux bras reliés à une structure support extérieure au pot contenant le bain de métal liquide par des moyens d’accrochage et d’ajustement.
Avantageusement, le dispositif selon le premier aspect de l’invention peut comprendre des moyens de réglages de la position du compartiment indépendants de moyens de réglage de la descente de cloche.
Selon un exemple de réalisation, chaque extrémité latérale du compartiment est reliée à un indicateur de position affleurant à la surface du bain à l’extérieur de la descente de cloche lorsque la position du compartiment, notamment son horizontalité, est correctement réglée.
Le dispositif peut également être équipé d’une caméra placée dans la descente de cloche et permettant de visualiser une surface du bain à l’intérieur de celle-ci. Le compartiment peut comprendre au moins un indicateur de la position d’une face avant du compartiment par rapport à la bande métallique émergeant de la surface du bain visible par la caméra, ledit indicateur de position étant relié à un indicateur de position affleurant à la surface du bain à l’extérieur de la descente de cloche lorsque la position du compartiment, notamment son horizontalité, est correctement réglée.
Selon un deuxième aspect de l’invention, il est proposé une ligne de revêtement en continu comportant une descente de cloche et un pot agencé pour recevoir un bain de métal liquide, comportant en outre un dispositif pour l’évacuation de mattes selon le premier aspect de l’invention, ou l’un ou plusieurs de ses perfectionnements.
Selon un troisième aspect de l’invention, il est proposé un procédé d’évacuation de mattes pour l’évacuation de mattes de la surface d’un bain de métal liquide à l’intérieur d’une descente de cloche d’une ligne de revêtement en continu d’une bande métallique, comprenant un compartiment formant réservoir par lequel le métal liquide présent à l’intérieur de la descente de cloche est renouvelé par le soutirage d’une pompe à laquelle il est relié, comportant une étape de démontage dudit compartiment ne comportant pas d’étape de découpe de la bande métallique.
Brève description des figures D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront au cours de la lecture de la description détaillée qui va suivre pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels :
• [Fig. 1 ] est une vue schématique et en coupe latérale d’une section de revêtement selon l’état de la technique.
• [Fig. 2] est une vue schématique et en coupe latérale d’une section de revêtement selon un exemple de réalisation de l’invention.
• [Fig. 3] est une vue schématique et en coupe frontale d’une section de revêtement selon l’exemple de réalisation de l’invention de la figure 2.
• [Fig. 4] est une vue schématique et en coupe frontale d’une section de revêtement selon un second exemple de réalisation de l’invention.
Les modes de réalisation décrits ci-après n’étant nullement limitatifs, on pourra notamment considérer des variantes de l’invention ne comprenant qu’une sélection de caractéristiques décrites, par la suite isolées des autres caractéristiques décrites, si cette sélection de caractéristiques est suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l’invention par rapport à l’état de la technique antérieure. Cette sélection comprend au moins une caractéristique, de préférence fonctionnelle sans détails structurels, ou avec seulement une partie des détails structurels si cette partie uniquement est suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l’invention par rapport à l’état de la technique antérieure. Dans la suite de la description, des éléments présentant une structure identique ou des fonctions analogues seront désignés par des mêmes références.
Description détaillée de l’invention
La Figure 2 illustre schématiquement et en coupe latérale, une section de revêtement selon un premier exemple de réalisation de l’invention. Dans cet exemple, un compartiment indépendant 50 forme un réservoir distinct d’un sabot 40. Il est partiellement placé à l’intérieur de celui-ci. Il est disposé du côté de la face de la bande qui vient en contact avec le rouleau de fond 11. C’est en effet sur cette face qu’il est nécessaire d’éviter que des mattes ne soient entraînées par la bande avant de venir se coincer entre la bande et le rouleau de fond. Une pompe de soutirage non représentée sur cette figure aspire le métal fondu dans le compartiment 50 et refoule celui-ci dans le pot 8. Des flèches 10 illustrent l’écoulement du métal fondu au voisinage du compartiment.
En variante de réalisation non représentée, un second compartiment indépendant est placé sur l’autre face de la bande, en vis- à-vis du premier, de sorte d’accentuer le renouvellement du bain à l’intérieur du sabot. Les deux compartiments sont alors distincts l’un de l’autre et supportés de manière séparée pour pouvoir être démontés sans qu’il soit nécessaire de couper la bande. Ainsi, un compartiment peut être déposé alors que le second reste en place. Ils sont également ajustables indépendamment l’un de l’autre de sorte de régler la position de l’un, par rapport à la surface du bain et à la bande, sans que cela n’affecte le second. Ainsi, par exemple, la distance entre le compartiment et la bande peut être différente sur les deux faces de la bande. Avantageusement, les deux compartiments sont reliés par au moins une liaison hydraulique de sorte qu’une seule pompe suffise pour aspirer le métal fondu présent dans les deux compartiments. Cette liaison hydraulique comprend une section souple permettant un déplacement relatif entre les deux compartiments. Elle comprend également un moyen de liaison facilement déconnectable pour faciliter le démontage des compartiments indépendants et des équipements qui leurs sont associés.
La Figure 3 illustre de nouveau schématiquement l’exemple de réalisation de l’invention selon la figure 2 mais cette fois-ci avec une vue en coupe frontale passant par le réservoir indépendant. Pour simplifier cette vue, la bande 1 est représentée schématiquement par un bandeau et le rouleau de fond n’est pas représenté.
Le compartiment indépendant 50 s’étend sur la largeur du sabot 40 de sorte que sa longueur soit au moins égale à la largeur de la bande. Il est lié mécaniquement à deux bras latéraux 13 disposés latéralement de part et d’autre de la descente de cloche 3 et venant se fixer sur celle-ci, ou sur le sabot 40, au moyen d’un moyen d’accrochage et d’ajustement 14. Le moyen d’accrochage et d’ajustement 14 est un moyen de démontage du compartiment indépendant 50. Les moyens d’accrochage et d’ajustement 14 permettent de régler indépendamment les positions latérales et haut et bas relatives de chaque bras par rapport à la descente de cloche. Ils permettent l’horizontalité du compartiment 50 indépendamment de l’horizontalité du sabot et indépendamment de la distance entre le compartiment indépendant et la bande. Les moyens d’accrochage et d’ajustement 14 permettent d’ajuster la profondeur d’immersion dans le bain du compartiment 50, avec un réglage fin permettant d’ajuster précisément celle-ci à chacune des extrémités latérales du compartiment. Ils permettent également d’ajuster précisément une distance L entre une arête supérieure 25 (figure 2), également appelée lame, de la face avant du compartiment, qui est située au voisinage de la bande 1 , et la bande. Les bras latéraux 13 comprennent chacun un indicateur de position 15 (figure 3). Ces indicateurs de position 15 sont disposés sur les bras latéraux 13 à la hauteur à laquelle les bras doivent être immergés dans le bain 2. Ils permettent le réglage de l’horizontalité du compartiment indépendant 50 en affleurant ces indicateurs de position 15 à la surface du bain. Ainsi, à l’aide des moyens d’accrochage et d’ajustement 14, il est aisé d’ajuster la position des bras, et donc celle du compartiment indépendant 50, sans avoir de visibilité sur ce dernier.
Comme représenté en figure 2, le réglage est effectué de sorte que l’arrête supérieure 25 (la lame) de la face avant du compartiment 50 indépendant soit située à une hauteur P entre 0 et 20 millimètres sous la surface du bain 2 de métal fondu dans la descente de cloche 3, lorsque celle-ci est en position de travail dans le pot 8. La face arrière du compartiment indépendant est plus haute que la lame de la face avant d’une hauteur h d’au moins 20 millimètres. Le fond du compartiment indépendant est plus profond que le bas du sabot d’une hauteur H d’au moins 20 millimètres. La distance L entre l’arête supérieure 25 du compartiment 50 et la bande est par exemple comprise entre 10 et 50 mm. Sur la hauteur du compartiment, la distance entre sa paroi extérieure et la bande peut être différente. Elle est ainsi d’une distance L au niveau de l’arête supérieure 25 du compartiment et d’une distance plus importante à L au niveau du fond du compartiment, formant ainsi un angle de dégagement limitant le risque de contact entre la bande et le compartiment.
Au moins une pompe 17 (figure 3), dont l’aspiration est reliée à l’intérieur du compartiment 50 par un conduit 18 et son refoulement débouche dans le pot 8 par un conduit de refoulement 19, permet le renouvellement du bain de métal fondu à l’intérieur du compartiment 50 et donc du sabot 40. Sur la figure 3, le conduit 18 d’aspiration est relié au compartiment indépendant 50 à son extrémité proche de la pompe. Il peut être relié en tout autre point, par exemple au milieu de la longueur du compartiment. En variante, le conduit 18 d’aspiration peut être relié en au moins deux points distincts, par exemple avec un point au voisinage de chaque extrémité du compartiment indépendant. La pompe peut fonctionner à débit constant, avec un débit compris par exemple entre 100 et 300 l/min. Le débit de la pompe peut également être ajusté selon la largeur et la vitesse de défilement de la bande ainsi que selon le grammage de métal emporté par la bande.
Une caméra 30 (figure 2) est placée à l’intérieur de la descente de cloche 3. Celle-ci transmet une vidéo de la surface du bain dans la cloche à la salle de commande de la ligne. L’opérateur peut ainsi juger de la quantité de mattes présentes dans la cloche et donc de l’efficacité du courant vers le compartiment indépendant. Si nécessaire, l’opérateur peut modifier au moins un paramètre de fonctionnement de l’installation, par exemple le débit de la pompe, pour obtenir l’efficacité souhaitée. A l’aide de la caméra, l’opérateur peut également contrôler la ligne de passe et le profil de la bande, par exemple la présence d’une chaînette transversale, lorsqu’elle plonge dans le bain. Si nécessaire, l’opérateur peut ainsi ajuster la distance L entre l’arête supérieure 25 du compartiment 50 et la bande 1. Pour l’aider à visualiser la position du compartiment 50 par rapport à la bande, celui-ci comprend au moins un indicateur de position 24 émergeant de la surface du bain, par exemple correspondant à un prolongement de la face avant du compartiment, comme représenté schématiquement sur la figure 2. Avantageusement, le compartiment 50 comprend 3 indicateurs de position 24, un à chaque extrémité du compartiment et un autre en centre de celui-ci, comme représenté en figure 3. L’opérateur peut ainsi ajuster la position du compartiment 50 lorsque la bande n’est pas parfaitement parallèle à la descente de cloche afin de conserver une distance L entre l’arête supérieure 25 du compartiment et la bande constante sur la largeur de bande. Dans le cas où le dispositif selon l’invention comprend deux compartiments, un sur chaque face de la bande, ceux-ci peuvent être réglables indépendamment l’un de l’autre.
La pompe est prévue pour être démontée sans outil et en production. Elle est tenue mécaniquement par l’un des bras latéraux 13, directement ou indirectement, par exemple par l’intermédiaire du conduit 18. Le compartiment indépendant 50 peut également être relié mécaniquement à ce premier bras 13 par ce même conduit 18. Il peut être relié au second bras 13 par une liaison mécanique 20 similaire à celle obtenue par le conduit 18. De ce fait, le compartiment indépendant, la pompe et les conduits d’aspiration 18 et de refoulement 19 forment un ensemble qui peut être monté, démonté et ajusté via le moyen d’accrochage et d’ajustement 14, indépendamment de la position de la descente de cloche 3 et du sabot 40. Le montage et démontage de cet ensemble ne nécessite pas la découpe de la bande.
Le compartiment a une durée de vie de quelques semaines alors qu’un sabot, du fait notamment de son épaisseur, a une durée de vie de quelques mois. Selon l’état de la technique, le compartiment est solidaire du sabot. Cette solution est donc coûteuse en maintenance, car elle nécessite de mettre au rebut le sabot plus fréquemment que nécessaire. Selon l’invention, il est possible de remplacer le compartiment indépendant, ou tout autre élément associé à celui-ci, avec une périodicité différente de celle du sabot.
En variante, l’équipement comprend une seconde pompe, par exemple disposée à l’autre extrémité du compartiment indépendant. Elle est alors tenue mécaniquement par l’autre bras latéral 13, directement ou indirectement. Cette seconde pompe dispose de ses propres conduits d’aspiration 18 et de refoulement 19, distincts de ceux de la première pompe. Disposer deux pompes peut présenter des avantages, par exemple un meilleur équilibre des masses sur la descente de cloche. De plus, des pompes de plus petites tailles sont plus facilement disponibles et avec un plus large choix de fournisseurs potentiels. Disposer de deux pompes permet également de fonctionner en mode dégradé en cas de défaillance de l’une des deux pompes. Le courant de métal fondu à l’intérieur du sabot, provoqué par l’aspiration de la pompe, ou des deux pompes, permet d’évacuer les mattes vers le compartiment indépendant avant d’être évacuées hors du compartiment indépendant, dans le pot 8, par la pompe 17. L’horizontalité du compartiment indépendant est donc importante pour avoir un écoulement homogène de métal fondu tout le long de la bande, celle-ci est rendue possible par le système d’accrochage et d’ajustement 14. L’indicateur extérieur de position 15, de chaque côté du compartiment, permet à l’opérateur de l’installation de visualiser la position de celui-ci et de la corriger si nécessaire. La bande consommant du métal fondu, elle fait descendre le niveau de métal fondu dans le pot 8. Pour le compenser, un apport en métal est réalisé par l’immersion de lingots dans le bain. Un moyen de mesure 21 de la hauteur du bain permet un contrôle de la hauteur du bain. Par exemple, le moyen de mesure 21 est un laser de mesure qui pointe par le dessus sur le niveau de métal fondu dans le pot 8. Lorsqu’un niveau bas est détecté par le moyen de mesure 21 , un équipement de chargement de lingots de métal fondu effectue un pas de descente de lingot dans le pot de métal fondu, ce qui a pour conséquence de faire remonter le niveau dans le pot.
Le compartiment indépendant ainsi que les autres éléments en contact avec le bain liquide, notamment la pompe 17 et ses conduits d’aspiration et de refoulement, sont en acier inoxydable du type 316L.
La Figure 4 illustre un second exemple de réalisation de l’invention avec une représentation schématique similaire à celle de la figure 3. Dans cet exemple avec deux pompes 17, le compartiment indépendant 50 et tous les éléments qui lui sont rattachés, comme les pompes et leurs conduits de soutirage 18 et de refoulement 19 sont liés mécaniquement au pot 8 par des bras 23 et des moyens d’accrochage et d’ajustement 22. Il n’y a ainsi plus de lien mécanique entre le compartiment 50, et les éléments qui lui sont rattachés et la descente de cloche 3. La position du compartiment 50 d’une part et celle de la descente de cloche d’autre part peuvent être réglées indépendamment l’une de l’autre sans interférer l’un sur l’autre. Lorsque la descente de cloche est rétractée, le système lié au compartiment 50 est alors visible facilitant le réglage d’horizontalité via les moyens d’ajustement 23.
Selon une variante de réalisation non représentée, le compartiment indépendant 50, et les éléments qui lui sont rattachés, sont liés mécaniquement à une structure support extérieure au pot 8. Les solutions pour lesquelles le compartiment indépendant, et les éléments qui lui sont rattachés, sont liés mécaniquement au pot 8 ou à une structure extérieure à celui-ci sont particulièrement avantageuses pour l’ajout d’un dispositif d’évacuation de mattes sur une installation qui n’en comprenait pas. Ainsi, la descente de cloche peut être conservée, aucun poids supplémentaire ne venant se greffer sur celle-ci.
Bien sûr, l’invention n’est pas limitée aux exemples qui viennent d’être décrits et de nombreux aménagements peuvent être apportés à ces exemples sans sortir du cadre de l’invention. De plus, les différentes caractéristiques, formes, variantes et modes de réalisation de l’invention peuvent être associés les uns avec les autres selon diverses combinaisons dans la mesure où ils ne sont pas incompatibles ou exclusifs les uns des autres.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif pour l’évacuation de mattes de la surface d’un bain (2) de métal liquide à l’intérieur d’une descente de cloche (3) d’une ligne de revêtement en continu d’une bande métallique (1 ) présentant une première et une deuxième faces, la première face étant prévue pour venir en contact avec un rouleau de fond (11 ), comprenant un compartiment (50) formant réservoir par lequel le métal liquide présent à l’intérieur de la descente de cloche est renouvelé par le soutirage d’une pompe (17) à laquelle il est relié, caractérisé en ce que ledit compartiment est fixé à un support (3, 8) par des moyens d’accrochage et d’ajustement (14,22) et est apte à être démonté par des moyens de démontage sans qu’il soit nécessaire de couper la bande métallique.
2. Dispositif selon la revendication précédente, dans lequel le compartiment (50) est disposé, par rapport à la bande métallique, du côté de la première face.
3. Dispositif selon l’une des deux revendications précédentes, comprenant un second compartiment (51 ) disposé, par rapport à la bande métallique, du côté de la deuxième face, la position des deux compartiments (50, 51 ), notamment leur horizontalité, étant ajustable indépendamment l’une de l’autre.
4. Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le compartiment (50, 51 ) est dissociable de la descente de cloche (3).
5. Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le compartiment (50, 51 ) est tenu par deux bras (13) reliés à la descente de cloche (3) par les moyens d’accrochage et d’ajustement (14).
6. Dispositif selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel le compartiment (50, 51 ) est tenu par deux bras (23) reliés au pot (8) contenant le bain de métal liquide par les moyens d’accrochage et d’ajustement (22).
7. Dispositif selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel le compartiment (50, 51 ) est tenu par deux bras (23) reliés à une structure support extérieure au pot (8) contenant le bain de métal liquide par les moyens d’accrochage et d’ajustement (22).
8. Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant des moyens de réglages de la position du compartiment (50, 51 ) indépendants de moyens de réglage de la descente de cloche (3).
9. Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel chaque extrémité latérale du compartiment (50, 51 ) est reliée à un indicateur de position (15) affleurant à la surface du bain à l’extérieur de la descente de cloche (3) lorsque la position du compartiment, notamment son horizontalité, est correctement réglée.
10. Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant une caméra (30) placée dans la descente de cloche et permettant de visualiser une surface du bain à l’intérieur de celle- ci, dans lequel le compartiment (50, 51 ) comprend au moins un indicateur (24) de la position d’une face avant du compartiment par rapport à la bande métallique (1 ) émergeant de la surface du bain visible par la caméra, ledit indicateur de position (24) étant relié à un indicateur de position (15) affleurant à la surface du bain à l’extérieur de la descente de cloche (3) lorsque la position du compartiment, notamment son horizontalité, est correctement réglée.
11 . Ligne de revêtement en continu comportant une descente de cloche (3) et un pot agencé pour recevoir un bain (2) de métal liquide, caractérisée en ce qu’elle comporte en outre un dispositif pour l’évacuation de mattes selon l’une quelconque des revendications précédentes.
12. Procédé d’évacuation de mattes pour l’évacuation de mattes de la surface d’un bain (2) de métal liquide à l’intérieur d’une descente de cloche (3) d’une ligne de revêtement en continu d’une bande métallique (1 ), comprenant un compartiment (50) formant réservoir par lequel le métal liquide présent à l’intérieur de la descente de cloche est renouvelé par le soutirage d’une pompe (17) à laquelle il est relié, caractérisé en ce qu’il comporte une étape de démontage dudit compartiment ne comportant pas d’étape de découpe de la bande métallique.
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