FR2648734A1 - Groupe de production en continu d'un fil a partir d'un fil lamine - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un groupe de production en continu d'un fil à partir d'un fil machine. Selon l'invention, il comporte, en série, un dispositif 1 d'aboutement et de déroulement de bottes 2 de fil laminé 3, un dispositif de nettoyage électrolytique à plasma 4, un dispositif de lavage 5 du fil 3, et un banc de tréfilage 6 avec sa commande 40, un dispositif 7 de bobinage du fil fabriqué 8 et un bloc de commande 37. Le dispositif de nettoyage 4 comporte une source d'alimentation 15, des galets électroconducteurs, un circuit de recirculation de l'électrolyte et un plasmotron électrolytique donc le corps est horizontal et sert d'électrode, une électrode perforée auxiliaire en forme de gouttière étant disposée le long de l'axe du plasmotron sur toute sa longueur de façon que son axe longitudinal concide avec la trajectoire du fil 3; le groupe a un dispositif d'initiation de la décharge à plasma dans le circuit de recirculation de l'électrolyte. L'invention s'applique notamment au traitement électrolytique des produits laminés.

Description

La présente invention concerne le traitement

électrolytique des produits laminés et, plus particulière-

ment,un groupe de fabrication en continu d'un fil à partir

d'un fil machine ou laminé.

La présente invention peut être utilisée dans les industries métallurgiques, du câble et de la ferronnerie,

pour fabriquer un fil par tréfilage à partir d'un fil ma-

chine ou fil laminé dont la surface est couverte de cala-

mine. L'utilisation la plus efficace de la présente invention est la fabrication d'un fil en cuivre qui doit

ultérieurement être revêtu de polymères ou de vernis.

Il existe un équipement de décapage en continu d'un fil en cuivre laminé. Il comporte, en série, un bain de décapage, des dispositifs de lavage du produit et un bain de neutralisation au-dessus desquels passe un convoyeur à chaîne sans fin. Les bottes de fil laminé sont suspendues aux crochets métalliques du convoyeur et sont immergées

dans des solutions respectives lors du mouvement de ce der-

nier. A la sortie du convoyeur, les bottes traitées sont

décrochées et transmises à des opérations consécutives.

Le décapage d'un fil de cuivre laminé se fait dans une solution d'acide sulfurique. Lors du décapage se produisent certaines réactions. L'une d'entre elles a pour

résultat la formation de cuivre qui se dépose sur la sur-

face du fil laminé sous la forme d'une poudre très fine.

Outre cela, ce décapage ne permet pas l'élimina-

tion complète de la calamine de la surface du fil laminé.

L'avantage inconstesté de cet équipement est une

mécanisation plus poussée du travail.

Cependant, même lors d'un décapage en continu, le problème de l'agressivité des solutions attaquantes n'est

pas résolu. La présence de l'acide sulfurique dans le pro-

cédé technologique réduit le délai de service de l'équipe-

ment. Outre cela, pour neutraliser les solutions et les eaux

usées, il faut disposer d'installations coûteuses d'épura-

tion. La poudre de cuivre qui est formée sur la surface du fil laminé s'introduit dans l'émulsion de la machine à tréfiler, augmente son pH, ce qui exige une consommation élevée de l'émulsion et diminue le délai de service des

filières à tréfiler et ceci diminue notablement le rende-

ment de l'équipement de décapage en continu d'un fil laminé

en cuivre et de son tréfilage.

Outre cela, la poudre de cuivre et la calamine qui

restent sur la surface du fil diminuent l'adhérence de revê-

tement ultérieurement déposé sur ce fil, ce qui empire la qualité des produits fabriqués et est inadmissible pour un

fil vernis.

Ces dernières années, maintes sociétés étrangères

ont renoncé au décapage classique en bottes à l'acide sul-

furique et sont passées à un traitement électrochimique

plus performant.

Le constructeur principal s'occupant du développe-

ment des groupes de décapage des produits laminés ferreux

est la firme "Rootner" (Autriche).

A l'heure actuelle, il y a en fonctionnement envi-

ron vingt installations de traitement électrochimique dans

des électrolytes neutres, conçues par la firme "Rootner".

Ces groupes produisent moins de déchets toxiques et les

évaporations nuisibles sont diminuées.

Cependant, l'équipement de traitement électrochi-

mique est très encombrant. Cela est dû au fait que le pro-

cédé utilisé permet le décalaminage de la surface du fil laminé pendant une période dépassant 1 minute, alors que l'industrie utilise des bancs de tréfilage dont la vitesse

du fil machine à l'entrée est de 1 à 2 m/s. Donc, si l'on insè-

re, dans la ligne du banc de tréfilage, un groupe électro-

chimique de traitement du fil machine, la longueur de tout l'équipement peut atteindre des centaines de mètres. C'est

pourquoi la construction de telles lignes n'est pas ration-

nelle Outre cela, la qualité du nettoyage de la surface du fil laminé n'est bonne que pour le tréfilage gros et moyen et ne remplit pas les exigences pour le tréfilage fin. Il existe un groupe de fabrication en continu d'un fil en poudre par tréfilage à partir d'un ruban (SU. A,

855089.

Ce groupe contient un dispositif d'accouplement du ruban brut, un dispositif de nettoyage électrolytique avec une source d'alimentation, des galets conducteurs de

courant, un plasmotron électrolytique vertical et un sys-

tème de recirculation de l'électrolyte, un dispositif de

lavage de l'article, un banc de tréfilage et un disposi-

tif de bobinage du fil fini. Outre cela, le groupe est

muni d'un dispositff de séchage du fil.

Le plasmotron électrolytique dégraisse la surface du ruban. Le nettoyage électrolytique donne, à la surface du fil de soudage, un ensemble de meilleures propriétés

que le nettoyage mécanique.

Le fil fabriqué par ce groupe a une plus grande résistance à la corrosion en conditions atmosphériques, une meilleure classe du fini de surface, et ses indices

technologiques lors du soudage sont améliorés.

Cependant, il est impossible d'utiliser ce groupe pour la fabrication d'un fil de cuivre à partir d'un fil machine, pour les raisons suivantes:

1. Le plamotron vertical n'assure pas une homogé-

néité du nettoyage du fil laminé en cuivre sur tout son

périmètre. Cela est dû au fait que les électrodes du plas-

motron vertical se trouvent des deux côtés du fil qui passe alors qu'aux endroits éloignés des électrodes, le nettoyage

de la surface ne satisfait pas aux exigences du tréfilage.

Lors du traitement dans un plasmotron vertical, on observe également une hétérogénéité du nettoyage de la surface du fil laminé en longueur. Comme le fil vient dans le plasmotron d'en haut et sort par une fente au fond du plasmotron, l'électrolyte s'y écoule à une vitesse rapide étant donné le haut niveau de l'électrolyte au-dessus de cette fente. C'est pourquoi, à la partie inférieure de la

colonne de l'électrolyte, son renouvellement est plus fré-

quent, de dizaines de fois, qu'à la partie supérieure. Cela provoque une disparition périodique de la décharge à plasma sur la surface du fil laminé et augmente brusquement

la valeur du courant, nuisant à la qualité du nettoyage.

2. A la sortie du ruban du plasmotron, il reste de l'électrolyte sur la surface du ruban. Après son lavage,

l'eau usée est rejetée dans la canalisation,ce qui provo-

que de fortes pertes d'électrolyte

3. On sait que la présence d'un seul bain de lava-

ge par immersion n'assure pas une élimination totale des restes

de l'électrolyte. Par conséquent, la surface du ruban pré-

sente des traces de sel de soude contenu dans la solution de lavage du fil laminé, ce qui provoque une usure intense des filières de tréfilage et donc diminue le rendement des

bancs à tréfiler.

4. Une haute tension et une grande valeur de cou-

rant du fait d'un échange intense de l'électrolyte à la

partie inférieure du plasmotron nécessitent une consomma-

tion élevée d'énergie pour le lavage du fil laminé.

La présente invention a pour but de créer un grou-

pe de production en continu d'un fil de cuivre à partir

d'un fil machine, dont le plasmotron électrolytique du dis-

positif de nettoyage électrolytique à plasma est fait d'une conception permettant d'augmenter le rendement du groupe et d'améliorer la qualité de la surface des produits fabriqués

pour une consommation d'énergie minimale.

Ce but est atteint par le fait qu'un groupe de production en continu d'un fil à partir d'un fil machine qui comporte, en série, un dispositif d'aboutement et de déroulement des bottes de fil machine, un dispositif de nettoyage électrolytique à plasma, un dispositif de lavage

du fil machine ou laminé, un banc de tréfilage avec sa com-

mande, un dispositif de bobinage du fil fabriqué et un bloc de commande, le dispositif de nettoyage électrolytique à plasma comportant une source d'alimentation, des galets

conducteurs du courant montés avec la possibilité d'un con-

tact avec le fil laminé, un plasmotron électrolytique dont le corps est relié à une source de courant et qui sert

d'électrode et un circuit de recirculation de l'électroly-

te comprenant un bac d'électrolyte et une ligne d'amenée

et d'évacuation de l'électrolyte dans le plasmotron élec-

trolytique, comporte, selon l'invention, un dispositif d'initiation de la décharge à plasma inséré dans le circuit de recirculation de l'électrolyte et qui est relié, via le

bloc de commande, à la source d'alimentation et à la comman-

de du banc de tréfilage, alors que le plasmotron électroly-

tique est horizontal et contient une électrode perforée auxiliaire en forme de gouttière qui est disposée le long de l'axe horizontal du plasmotron suivant toute sa longueur, de façon que son axe longitudinal coincide essentiellement

avec la trajectoire du mouvement du fil laminé.

Une telle solution technique permet de créer un groupe combinant les dispositifs permettant la réalisation

des processus technologiques principaux lors de la fabrica-

tion d'un fil de cuivre: décalaminage du fil laminé et tréfilage. Cela devient possible par suite de la grande vitesse de décalaminage dans le plasmotron électrolytique

ayant la structure selon l'invention.

On sait que lorsqu'on augmente la tension à l'électrode ayant une moindre surface de contact avec l'électrolyte (dans le cas présent, cette électrode est le fil laminé), une enveloppe gaz-vapeur apparaît qui est

transpercée périodiquement par des décharges électriques.

L'intensité des décharges dépend de nombreux facteurs et,

avant tout, de la tension aux électrodes, de la tempéra-

ture de l'électrolyte et de son renouvellement dans la zone proche des électrodes, ainsi que de la hauteur de la colonne de l'électrolyte. L'apparition de décharges est alors favorisée par l'augmentation de la tension et de la temperature de l'électrolyte, la diminution de la hauteur de la colonne de l'électrolyte au-dessus de l'électrode

et le renouvellement de l'électrolyte.

La disposition horizontale du plasmotron électro- lytique permet de créer des conditions identiques pour la formation de la décharge simultanément suivant toute la longueur du fil laminé traité parce qu'au-dessus de ce fil,

suivant toute sa longueur, il y a une colonne d'électroly-

te d'une hauteur déterminée et qui est toujours la même.

L'électrode auxiliaire en forme de gouttière et sa disposition permettent de créer, dans l'électrolyte, des

surfaces équipotentielles cylindriques favorisant le net-

toyage régulier du fil laminé et l'augmentation de la quali-

té de la surface de ce fil.

On a pu déterminer par l'expérience qu'avec une disposition horizontale du plasmotron et une forme de gouttière de l'électrode auxiliaire, il y a une possibilité

d'existence des décharges à plasma nécessaires pour le net-

toyage du fil laminé à des tensions relativement faibles.

Par conséquent, on obtient une préparation de la surface du fil laminé avant son tréfilage qui diminue l'usure des

filières et permet d'augmenter la vitesse du tréfilage.

Le fil obtenu à l'aide de ce groupe, grâce à la haute qualité de son nettoyage, est bon pour un tréfilage

fin et extra fin et pour un dépôt de vernis ultérieur.

Les.perforations de l'électrode auxiliaire en for-

me de gouttière permettent de créer les conditions optima-

les de déplacement de l'électrolyte dans le plasmotron, ce qui favorise une existence continue d'une décharge sous la forme la plus applicable au nettoyage et cela augmente le

rendement du groupe, la consommation d'énergie étant mini-

male. La forme de gouttière de l'électrode auxiliaire accélère et facilite l'introduction du fil laminé dans le groupe, ne gêne pas le dégagement des gaz de l'électrolyte,

augmentant ainsi le rendement du groupe.

Le sens physique du fonctionnement du dispositif

d'initiation est le suivant. Au moment de la mise en mar-

che du groupe, le niveau de l'électrolyte dans le plasmo-

tron baisse et son renouvellement se ralentit. Dans ce cas, du fait de la surchauffe locale de l'électrolyte dans la

zone de la présence du fil laminé apparaissent des déchar-

ges. Au fur et à mesure de l'augmentation de la vitesse du banc à tréfiler, le nieau de l'électrolyte monte et au moment de la prise de vitesse de service par le banc, le renouvellement de l'électrolyte dans le plasmotron est intensifié (on laisse passer une plus grande quantité de l'électrolyte une unité de temps). La montée du niveau et le renouvellement intense de l'électrolyte provoquent

l'augmentation du courant et l'intensité des décharges.

La présence du dispositif d'initiation permet à

une telle mise en marche de préserver, durant tout le tra-

vail, la décharge à plasma sur le fil laminé à la même ten-

sion minimale que lors de la mise en marche. La décharge électrique agit sur la calamine et l'élimine mécaniquement de la surface du fil laminé. Ainsi, on peut enlever 90% de la calamine alors que le reste de celle-ci est réduit

par voie cathodique pour donner du cuivre libre.

A la sortie du fil laminé du dispositif de net-

toyage électrolytique à plasma, sa surface se trouve tota-

lement décalaminée et en outre, l'activation de la surface par les décharges électriques favorise son adhérence à

l'émulsion dans le banc à tréfiler.

Ainsi, se trouvent réalisées les conditions opti-

males pour l'existence de décharges d'une intensité nécessaire

pour la vitesse donnée du fil laminé.

Donc, le dispositifd'initiationpermet de préserver pendant tout le travail, la décharge à plasma sur le fil laminé à une même tension minimale et de régler son intensité en fonction de la vitesse du mouvement du fil laminé. Cela permet d'améliorer

la qualité du nettoyage du fil laminé et d'éviter l'écrouis-

sage de la surface de ce fil du fait de l'action de micro-

décharges. Le traitement d'un tel fil laminé peut se faire

à de plus grandes vitesses.

Il est utile de réaliser le corps du plasmotron électrolytique en caisse et de disposer extérieurement, à proximité de chaque paroi d'about, un écran, de pratiquer sur les écrans et les parois d'about des orifices dans

lesquels sont montées des douilles diélectriques et de pra-

tiquer sur les parois latérales du corps, à des niveaux dif-

in férents, des fentes d'écoulement de l'électrolyte, la fente la plus basse communiquant avec le dispositif d'initiation de la décharge à plasma et la plus haute avec le circuit

de recirculation de l'électrolyte.

La réalisation du plasmotron électrolytique en

caisse ouverte favorise la libre évacuation des gaz d'élec-

trode et des vapeurs d'eau dus aux réactions se déroulant

dans le plasmotron électrolytique.

On sait que la présence d'une phase gazeuse dans un électrolyte diminue sa conduction électrolytique,donc

la possibilité de la libre évacuation des gaz de l'électro-

lyte permet de maintenir en continu,pendant le service la conduction électrique de l'électrolyte à un haut niveau, ce qui réduit la consommation de l'énergie nécessaire pour une

haute qualité de nettoyage du fil laminé.

Le courant de l'électrolyte qui coule des orifices dans les douilles pour le passage du fil laminé arrive sur l'écran et coule dans le bac de l'électrolyte. Une telle

solution technique permet de diminuer l'encombrement du dis-

positif de nettoyage électrolytique à plasma par suite de

la réduction de la distance entre le plasmotron, les sec-

tions de lavage et les galets conducteurs de courant.

Les douilles diélectriques dans les orifices des parois d'about du plasmotron préviennent le contact du fil

laminé avec le corps du plasmotron et excluent un court-

circuit ainsi que la fusion du fil laminé.

La réalisation des fentes dans le plasmotron à

différents niveaux permet de changer le niveau de l'électro-

lyte au-dessus du fil laminé. Ainsi, à la mise en route, la fente inférieure s'ouvre, par laquelle coule l'électrolyte, et le niveau de celui-ci baisse, ce qui favorise une apparition rapide de décharges sur le fil laminé aux basses tensions. A la prise de la vitesse de service par le banc à tréfiler, l'électrolyte, par un courant laminaire, arrive dans le

circuit de recirculation. L'écoulement laminaire de l'élec-

trolyte favorise l'apparition et l'existence des décharges

à des tensions minimales et les orifices en fente ne vio-

lent pas la laminarité du courant de l'électrolyte ce qui favorise la régularité du nettoyage aux grandes vitesses

de traitement.

Il est souhaite de disposer l'électrode perforée auxiliaire en forme de gouttière coaxialement aux douilles diélectriques. La disposition de l'électrode coaxialement aux douilles diélectriques favorise un traitement régulier du

fil laminé parce que son axe coïncide avec celui de l'élec-

trode auxiliaire en forme de gouttière, ce qui assure un éloignement régulier du fil laminé de cette électrode. Cela à son tour favorise un nettoyage régulier de la surface du fil laminé et l'amélioration de la qualité de la surface du produit. On sait qu'à l'approche des électrodes immergées dans l'électrolyte et à la mise sous haute tension, une décharge en arc peut apparaître, laquelle est amorcée par

les ions des métaux alcalins qui sont présents dans le mé-

lange de gaz et de vapeurs.

Il est favorable de munir le groupe d'une section préliminaire de lavage à l'eau et à l'air qui est placée en

aval du plasmotron électrolytique, qui est électriquement re-

liée à la source de courant et qui communique avec le cir-

cuit de recirculation de l'électrolyte.

Le lavage préliminaire à l'eau et à l'air permet, pour une consommation minimale d'eau et d'air, d'obtenir une élimination maximale des saletés de la surface des produits traités.

La disposition de la section de lavage prélimi-

naire en aval du plasmotron électrolytique et sa communica-

tion avec le circuit de recirculation permettent de dimi- nuer les pertes de l'électrolyte à cause de sa sortie sur la surface du fil laminé. L'électrolyte sortant est lavé de la surface du fil laminé par une petite quantité d'eau qui revient dans l'électrolyte et compense les pertes d'eau

par évaporation.

Le lavage préliminaire prévient la pénétration de la quantité essentielle des ions de cuivre dans l'eau de

lavage. Ceci à son tour permet d'utiliser une moindre quan-

tité d'eau de lavage.

Le branchement de la section de lavage préliminaire à la source d'alimentation permet d'exclure l'introduction du cuivre en poudre dans l'émulsion du banc de tréfilage, ce qui augmente son rendement et améliore la qualité des produits. Cela est dû au fait que le fil laminé se trouve

sous un potentiel positif par rapport à l'eau de lavage.

La valeur de ce potentiel est fonction de la valeur de la

résistance de contact entre les galets conducteurs de cou-

rant et le fil laminé et ne dépasse pas 1 V. Sous ce potentiel, il n'y a aucun dégagement d'oxygène sur le fil laminé, mais il est suffisant pour une dissolution anodique du cuivre en poudre formé sur le fil lors de la réduction cathodique de la calamine qui est la plus active, ce qui

améliore notablement la qualité de la surface des produits.

Il est utile de réaliser le dispositif d'initia-

tion de la décharge à plasma sous la forme d'une ligne auxiliaire de dérivation de l'électrolyte qui communique avec la fente du plasma électrolytique et d'une ligne

auxiliaire de recirculation de l'électrolyte, ces li-

gnes comportant des soupapes de réglage.

Une telle exécution du dispositif d'initiation de la décharge à plasma permet, par des moyens simples, de

mettre le plasmotron électrolytique en régime de service.

Dans les constructions connues, la mise en régime

de service se fait à l'aide de dispositifs électriques corrm-

pliqués. La présence des soupapes de réglage permet d'auto- matiser le décalaminage du fil ce qui augmente le rendement

du groupe, tout en préservant une haute qualité des pro-

duits. Ainsi, le groupe de production en continu d'un

fil de cuivre à partir d'un machine selon l'invention per-

met d'améliorer la qualité de la surface des produits et d'augmenter le rendement, la consommation d'énergie étant minimale. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, détails et avantages de celle-ci apparaitront mieux à la

lumière de la description explicative qui va suivre d'un

mode de réalisation donné uniquement à titre d'exemple non

limitatif, avec références aux dessins non limitatifs an-

nexés dans lesquels:

- la figure 1 montre schématique un groupe de pro-

duction en continu d'un fil à partir d'un fil machine, se-

lon l'invention; - la figure 2 représente l'ensemble A de la figure 1, à échelle agrandie;

- la figure 3 montre une vue en coupe faite sui-

vant la ligne III-III de la figure 2; - la figure 4 représente une électrode perforée auxiliaire à échelle agrandie; et - la figure 5 représente une vue en coupe faite

suivant la ligne V-V de la figure 3.

Le groupe de production en continu d'un fil à par-

tir d'un fil machine selon l'invention comporte, en série, suivant la marche du produit, comme on peut le voir à la figure 1, un dispositif 1 d'aboutement et de déroulement de bottes 2 d'un fil machine laminé 3, un dispositif 4 de

nettoyage électolytique à plasma du fil laminé 3, un dis-

positif 5 de lavage du fil laminé 3, un banc à tréfiler 6,

un dispositif 7 de bobinage du fil 8 qui est obtenu à par-

tir du fil laminé 3 et un dispositif 9 d'initiation de la

décharge à plasma que l'on peut voir aux figures 2 et 3.

Le dispositif 1 de la figure 1 d'aboutement et de

deroulement des bottes 2 du fil laminé 3 comporte une ci-

saille 10 pour couper les bouts déformés du fil laminé 3, un appareil de soudage Il pour un soudage par résistance bout à bout du fil 3, des galets 12 pour envoyer le fil 3

au nettoyage ultérieur.

Dans le cas présent, les galets 12 sont disposés

en S et servent à une rectification primaire du fil la-

*miné 3.

Outre cela, le dispositif i d'aboutement et de déroulement de bottes 2 comporte un dispositif 13 de dressage du fil machine 3 dont les galets 14 sont disposés

dans deux plans.

Le dispositif 5 d'aboutement et de déroulement

des- bottes 2 du fil laminé peut être de toute construc-

tion connue destinée à des fins identiques.

Le dispositif 4 de nettoyage électrolytique à plasma du fil 3 comporte une source de courant continu 15,

des galets conducteurs 16 montrés à la figure 2, un plasmo-

tron électrolytique 17 et un circuit 18 de recirculation de

l'électrolyte.

Le plasmotron 17 est horizontal et son corps 19 en forme de caisse est branché au pôle positif de la source

d'alimentation 15 et par conséquent il sert d'anode.

Le corps 19, montré à la figure 3, contient une cloison perforée 20 qui divise le plasmotron 17 en deux chambres 21 et 22. La chambre 21 sert au nettoyage du fil 3, la chambre 22 servant à la stabilisation préliminaire du

courant de l'électrolyte.

Le fond 23 du corps 19 du plasmotron électrolytique

17 présente un orifice 24 d'amenée de l'électrolyte.

A l'intérieur. du corps 19 est monté une électrode

auxiliaire 25 en forme de gouttière ouverte vers le haut.

Cette électrode 25 est disposée le long de l'axe horizon-

tal du plasmotron 17, sur toute sa longueur, de façon que son axe longitudinal coincide essentiellement avec la tra-

jectoire du mouvement du fil 3.

Les parois de cette électrode auxiliaire 25 pré-

sentent des perforations 26,que l'on peut voir aux figures

4 et 5, qui servent à assurer une libre circulation de l'élec-

trolyte dans la chambre 21 de la figure 3 pour le nettoyage

du fil 3.

La forme de gouttière de l'électrode auxiliaire

et sa disposition indiquée assurent un éloignement régu-

lier de la surface du fil 3 et de cette électrode 25, ce qui crée une surface équipotentielle favorisant un nettoyage régulier de la surface du fil 3 et améliorant la qualité de

cette surface.

La réalisation de l'électrode auxiliaire 25 en

forme de gouttière ouverte vers le haut permet de simpli-

fier l'introduction du fil 3 dans le plasmotron électrolyti-

que 17.

La réalisation de l'électrode auxiliaire 25 en for-

me de gouttière perforée permet de créer les conditions op-

timales pour le déplacement de l'électrolytique dans le

plasmotron, ce qui favorise l'existence d'une décharge per-

manente à la surface du fil 3. Cela augmente le rendement du

groupe, la consommation d'énergie restant minimale.

A l'extérieur du corps 19 du plasmotron 17, à proximité de chaque paroi d'about 27, est placé un écran

28 que l'on peut voir à la figure 5.

Ces écrans 28 ne permettent pas au courant de l'électrolyte que s'écoule du plasmotron de tomber sur les galets conducteurs 16 de la figure 2, ce qui économise

l'énergie électrique.

Les écrans 28 sont reliés au corps 19 du plasmo-

tron 17.

Les écrans 28 et les parois d'about 27 du plasmo-

tron 17 présentent des orifices 29 dont chacun comporte une

douille diélectrique 30 que l'on peut voir à la figure 5.

Ces douilles 30 servent à éviter un contact du fil avec les parois d'about 27 du corps 19 du plasmotron 17, ce qui exclut la fusion de la surface du fil 3, amélio-

re sa qualité et augmente le rendement du groupe.

Le plasmotron électrolytique 17 peut avoir toute construction connue remplissant des fins identiques, mais il doit être horizontal et avoir une électrode auxiliaire

perforée en gouttière 25.

L'électrode auxiliaire 25 en forme de gouttière

est coaxiale aux douilles diélectriques 30.

Une telle structure assure une disposition du fil 3 au centre de cette électrode 25, favorisant un nettoyage

régulier de la surface du fil 3 et améliorant sa qualité.

Le diamètre D de l'électrode auxiliaire 25 de la figure 4 peut être choisi entre 50 et100 mm. L'électrode en gouttière présentant un tel diamètre D exclut le claquage dans l'espace entre électrodes et l'apparition

d'une décharge en arc, ce qui prévient les pertes énergéti-

ques injustifiées pour le chauffage de l'électrolyte et

ceci améliore la qualité du traitement et augmente le ren-

dement du groupe, la consommation d'énergie étant minimale.

Si le diamètre D de l'électrode auxiliaire 25 en

forme de gouttière est inférieur à 50 mm, entre le fil la- miné et cette électrode 25 peut apparaître une décharge en arc. Si le

diamètre D de l'électrode 25 est supérieur

à 100 mm, cela peut amener des pertes énergétiques injus-

tifiées pour le chauffage indésirable de l'électrolyte.

Dans le présent cas, le diamètre D est de 50 mm.

Cela assure une bonne qualité de la surface du fil laminé

3, la consommation d'énergie étant minimale.

Les parois latérales 31 du corps 19 du plasmotron électrolytique 17 présentent, à des niveaux différents, des fentes 32 pour l'écoulement de l'électrolyte. La fente 1 5 inférieure 32 communique avec le dispositif 9 d'initiation

de la décharge à plasma, et la fente supérieure 32 communi-

que avec le circuit 18 de recirculation de l'électrolyte.

La réalisation des orifices 32 en forme de fente favorise le mouvement laminaire de l'électrolyte à l'inté-

rieur du plasmotron 17. Cela,à son tour,améliore la quali-

té du nettoyage de la surface du fil laminé 3 et augmente le rendement du groupe, la consommation d'énergie étant minimale. Dans le présent cas, les fentes 32 sont pratiquées

sur les parois latérales oposées 31 du corps 19 du plasmo-

tron 17. Mais ces fentes peuvent se situen dans une paroi latérale 31 du corps 19. L'essentiel est leur disposition

à des niveaux différents.

Dans ce cas, à l'un des niveaux, on peut pratiquer

deux fentes 32 ou plus.

Outre cela, ces fentes 32 doivent avoir des vannes, lesquelles ne sont pas représentées, pour les fermer et les

ouv r i r.

Une telle disposition permet de régler le niveau de l'électrolyte audessus du fil laminé 3,ce qui permet de régler l'intensité des décharges électriques sur la surface de ce fil 3 en fonction de sa vitesse. Tout ceci améliore la qualité de la surface du fil 3 et augmente le rendement du groupe, la consommation d'énergie étant

minimale.

Le dispositif 4 montré à la figure 1 pour le net-

toyage électrolytique à plasma comporte un circuit 18 de recirculation de l'électrolyte qui comporte un bac 33 de stockage de l'électrolyte, une installation de pompage 34 qui communique avec le bac 33 et une ligne d'amenée de

l'électrolyte dans le plasmotron 17 et de son évacuation.

La ligne d'amenée et d'évacuation de l'électrolyte comporte une tuyauterie 35 qui relie l'orifice 24 de la figure 3, qui estpratiqué au fond 23 du corps 19 du plasmotron 17,avec l'installation de pompage 34 de la figure 2 pour l'introduction de l'électrolyte dans le plasmotron 17, et une tuyauterie 36,montrée à la figure 3,qui relie la fente

supérieure 32 du plasmotron 17 au bac 33 de l'électrolyte.

Le circuit de recirculation de l'électrolyte 18

peut avoir toute construction connue assurant une circula-

tion stable de l'électrolyte. Pour créer et maintenir, pendant tout le service, les meilleures conditions pour l'existence d'une décharge

électrique stable sur la surface du fil laminé 3 à une ten-

sion minimale, le groupe de production en continu du fil 8

de la figure 1, à partir du fil laminé 3, comporte un dis-

positif 9 d'initiation de la décharge à plasma qui est mon-

té dans le circuit de recirculation de l'électrolyte 18.

Ce dispositif 9 est relié, via un bloc de commande 37, par une liaison électrique 38, à la source de courant continu 15 et par une liaison électrique 39, à une commande

du banc de tréfilage 6.

Le dispositif 9 d'initiation de la décharge à plas-

ma comporte un système de tuyauteries 41 et 42. La tuyaute-

rie 41 relie la fente inférieure 32 du plasmotron 17 au bac 33 de l'électrolyte du circuit de recirculation. L'autre

tuyauterie 42 relie le bac 33 de l'électrolyte à la tuyau-

terie 35 du circuit de recirculation qui communique avec

la ligne 9 d'amenée de l'électrolyte.

Sur les tuyauteries 41 et 42 sont montées des sou-

papes de réglage 43 et 44, respectivement. Ces soupapes 43 et 44 sont destinées au réglage du niveau et de la quantité

de l'électrolyte dans le plasmotron 17.

La structure proposée du dispositif 9 d'initiation de la décharge à plasma permet, par des moyens constructifs simples, d'obtenir les meilleures conditions d'existence d'une décharge électrique stable à la surface du fil laminé 3 sous une tension minimale ce qui assure une haute qualité

du traitement de la surface du fil laminé 3 et un haut ren-

dement du groupe.

Le dispositif 9 d'initiation de la décharge àplasma peut avoir toute construction connue remplissant des fins identiques. En aval du plasmotren 17 en suivant la marche du

fil laminé 3 se trouve le dispositif 5 de lavage de ce fil.

Ce dispositif 5 comporte, en série, des chambres 45, 46 et 47 pour le lavage définitif du fil 3 et une chambre 48

pour l'élimination, par soufflage, de l'humidité de la sur-

face du fil 3.

La dernière chambre, en suivant la marche du fil

laminé 3, ou chambre 47 de lavage définitif du fil 3 com-

munique, via une tuyauterie 49, avec une ligne d'eau pro-

pre 50. Cette même chambre 47 et la chambre 48 de soufflage de l'humidité sont reliées par des tuyauteries 51 à une

ligne d'air 52.

Sous les chambres de lavage définitif 45, 46 et 47 est placé un bac 53 pour le stockage de l'eau, lequel est muni d'un poste de pompage 54 qui communique avec lui. Le

bac 53 communique, via des tuyauteries 55, avec les pre-

mière et deuxième chambres 45 et 46 en suivant la marche du

fil laminé 3.

Toutes les chambres de lavage définitif 45, 46 et 47 et la chambre 48 de soufflage de l'humidité sont ouvertes

pour une libre vidange de l'eau usée et présentent des ori-

fices 56 pour le passage du fil laminé 3.

Entre le plasmotron 17 et le dispositif 5 de lava-

ge du fil laminé 3, se trouve une section 57 de lavage pré-

liminaire à l'eau et l'air du fil laminé 3 qui peut être

réalisée de la même façon que les chambres 45, 46 et 47.

Cette section 57 est reliée à la source de courant

continu 15 et communique avec le circuit 18 de recircula-

tion de l'électrolyte.

La section de lavage préliminaire à l'eau et à l'air 57 est disposée audessus du bac 33 de stockage de l'électrolyte et communique avec le bac de stockage d'eau 53 par l'intermédiaire de la tuyauterie 55 et avec la ligne

d'air 52 par l'intermédiaire de la tuyauterie 51.

La section 57 de lavage préliminaire à l'eau et à l'air du fil 3 est ouverte pour la libre vidange de l'eau

usée et présente un orifice 58 pour le passage du fil laml-

né 3. La section 57 sert à éliminer les restes de cuivre en poudre, ce qui améliore la qualité de la surface du fil laminé 3, prolonge l'utilisation du banc de tréfilage 6,

augmentant ainsi le rendement du groupe.

En aval du dispositif 5 de lavage du fil 3, en

suivant la marche de celui-ci, est situé le banc de tréfi-

lage 6 que l'on peut voir à la figure 1.

Le banc de tréfilage 6 peut avoir toute construc-

tion connue.

Dans l'exemple considéré, le banc 6 comporte un corps 59 avec des orifices 60 pour le passage du fil laminé 3, des tambours de traction 61 et des filières monolithes

de glissement à tréfiler 62. Le banc de tréfilage 6 compor-

te une commande 40 qui est reliée par la liaison électrique 39 au bloc de commande 37 et un circuit de recirculation de

l'émulsion de graissage (lequel n'est pas représenté).

En aval du banc de tréfilage, suivant la marche du

fil laminé 3,est placé un ensemble 63 de chauffage par résis-

tance du fil fabriqué 8.

Cet ensemble 63 comporte un corps 64 ayant des ori-

fices 65 pour le passage du fil 8. A l'intérieur du corps 64 se trouvent des galets 66 du chauffage par résistance du fil

8 pour améliorer ses propriétés mécaniques.

L'ensemble 63 pour le chauffage par résistance du fil 8 comporte une commande 67 qui est reliée par une

liaison électrique 68 au bloc de commande 37.

En aval de l'ensemble 63 de chauffage par résis-

tance du fil 8, se trouve le dispositif 7 de bobinage du

fil 8.

Dans l'exemple considéré, ce dispositif 7 a la forme de tambours 69 de bobinage en continu et de levée du fil 8 fabriqué. Ces tambours 69 sont munis de commandes

autonomes 70 et 71 qui sont reliées par une liaison élec-

trique 72 au bloc de commande 37.

Le dispositif 7 pour le bobinage du fil 8 peut avoir

toute construction connue destinée à des fins identiques.

Outre cela, le groupe de production en continu du fil 8 à partir du fil laminé 3 peut avoir d'autres mécanis- mes servant à améliorer la technique de fabrication du fil 8 à partir du fil 3, par exemple, un mécanisme de dépôt,

sur le fil 8, de revêtements vernis ou polymères.

Le groupe fonctionne de la façon suivante.

On place, devant le groupe, les bottes 2 du fil machine 3. On libère la fin d'une botte 2 et l'origine de l'autre botte 2, on coupe au moyen de la cisaille 10 et on

soude par l'appareil de soudage 11, en un fil continu.

L'origine de la botte 2 est introduite à l'aide des galets

12 dans le dispositif 13 de dressage, les galets conduc-

teurs 16, l'orifice 29 dans le corps 19 du plasmotron 17, dans l'orifice 58 de la section 57, les orifices 56 des chambres 45, 46 et 47 et l'orifice 56 de la chambre 48 de

soufflage de l'humidité.

Ensuite, le fil laminé 3 est introduit dans le banc à tréfiler 6 en le laissant passer par les filières

62 puis on le fixe sur les tambours de traction 61.

Le fil 8 obtenu traverse l'ensemble de chauffage

par résistance 63 et est amené vers le dispositif 7 de bo-

binage.

On met l'installation de pompage 34 en marche pour l'amenée de l'électrolyte, le bloc de commande 37 ouvre les soupapes 43 et 44. L'électrolyte arrive du bac 33 dans la

tuyauterie 35 et dans le plasmotron 17.

Dans le plasmotron 17, l'électrolyte arrive dans la chambre 22 de stabilisation préliminaire puis passe par la cloison perforée 20 vers la chambre 21 de nettoyage du

fil 3.

Grâce à la chambre 22 de stabilisation prélimi-

naire de l'électrolyte et à la cloison perforée 20, le cou-

rant de l'électrolyte est stabilisé et passe régulièremement à travers les perforations en fente dans l'espace entre

électrodes o ilentre en contact avec le fil laminé 3.

L'excès d'électrolyte revient par la soupape de réglage 44 et la tuyauterie 41 dans le bac 33 de stockage de l'électrolyte. Le niveau A i de l'électrolyte (figure 3) dans

le plasmotron 17 est maintenu à l'aide de la fente infé-

rieure 32 qui se trouve à une certaine hauteur par rapport

à l'axe du fil laminé 3.

Ensuite, on introduit, dans le tuyauterie 49, l'eau provenant de la ligne d'eau propre 50 et de l'air est introduit dans les tuyauteries 51, provenant de la

ligne d'air 52.

Au fur et à mesure du remplissage du bac 53 de stockage de l'eau par la chambre de lavage définitif 47, on met le poste 2 de pompage d'eau 54 en marche. L'eau passe par la tuyauterie 55 vers les chambres de lavage définitif 45 et 46 et dans la section de lavage préliminaire 57.

On met la commande 40du banc de tréfilage 6 en mar-

che ainsi que la source d'alimentation 15,en appliquant au

fil laminé 3 un potentiel négatif et au corps 19 du plas-

motron 17 et à l'électrode auxiliaire 25 un potentiel posi-

tif. Le bloc de commande 37 donne l'ordre de fermeture de la soupape 43 et,dans le plasmotron, la quantité de

l'électrolyte introduit par unité de temps augmente.

A la prise de régime de service par le banc de tréfilage 6, le bloc de commande 37 ferme la soupape 44 et l'électrolyte monte dans le plasmotron 17 jusqu'au A 2, montré à la figure 3, alors que l'excès de l'électrolyte s'écoule par la fente supérieure 32 du plasmotron 17. Le

plasmotron 17 travaille en régime de service.

Comme la surface du fil laminé 3 est inférieure de quelques ordres de grandeur à celle des anodes, dans l'électrolyte, à proximité de la surface du fil laminé 3,

il y a une concentration de lignes de force du champ élec-

trique ce qui augmente la densité du courant dans ce domai-

ne. L'augmentation de la densité de courant provoque à son tour l'augmentation de la température dans cette zone et la formation d'une couche de gaz et de vapeur. Cette couche a une haute résistance et la tension appliquée aux électrodes s'y concentre. Des décharges électriques se forment qui agissent sur la calamine et l'enlèvent mécaniquement de la surface du fil laminé 3. Ainsi, se trouve éliminé 90% de

la calamine. Le reste de la calamine est réduite cathodi-

quement pour former du cuivre libre.

Après le nettoyage, on lave, du fil laminé 3, par le mélange d'eau et d'air, les restes d'électrolyte et la poudre de cuivre dans la section de lavage préliminaire 57 puis on réalise le lavage défitif dans les chambres 45, 46

et 47.

Ensuite, le fil laminé 3 est séché dans la chambre de soufflage de l'humidité 48, il est tréfilé dans le banc 6 jusqu'à obtenir un fil de dimension requise, puis le fil

8 obtenu est traité thermiquement dans l'ensemble de chauf-

fage par résistance 63 puis il est bobiné sur la bobine 69 du dispositif 7. Quand la bobine 69 est remplie, le fil

8 est bobiné sur une autre bobine 69.

Le groupe réalise le régime technologique.

Les essais ont démontré ce qui suit:

- par suite du nettoyage, la surface du fil lami-

né est complètement décalaminée etdécrassée; -

- lors du tréfilage du fil, la durée de service des filières du banc peut augmenter de plus deux fois par

rapport à la technique existante de décapage à l'acide sul-

furique; - ce qui précède permet d'augmenter le rendement

du banc de tréfilage et du groupe en améliorant les condi-

tions de nettoyage ainsi que de diminuer les temps morts

pour le remplacement des filières du banc dont l'usure di-

minue; - les frais d'exploitation sont diminués par suite

de l'économie d'énergie électrique au travail sous des ten-

sions plus basses, ainsi que du carbonate de sodium et de l'eau de lavage; - des possibilités s'ouvrent d'une automatisation du procédé de mise en marche du groupe et du maintien du processus de travail en régime optimal; - il est devenu possible d'encastrer l'ensemble

de nettoyage électrolytique à plasma dans le groupe de pro-

1C duction en continu d'un fil à partir d'un fil machine, ce

qui diminue les investissements.

L'invention peut être utilisée avec la meilleure efficacité dans des usines de câbles pour fabriquer du fil de cuivre électrotechnique d'un diamètre inférieur à 1,5 mm

à partir d'un fil machine de 7 à 10 mm de diamètre.

Claims (5)

R E V E N D I C A T I O N S

1. Groupe de production en continu d'un fil à partir d'un fil machine ou laminé du type comportant, en série, un dispositif d'aboutement et de déroulement des

bottes de fil laminé, un dispositif de nettoyage électro-

lytique à plasma, un dispositif de lavage du fil laminé,

un banc de tréfilage avec sa commande, un dispositif de bo-

binage du fil obtenu et un bloc de commande, ledit disposi-

tif de nettoyage électrolytique à plasma comportant une

source d'alimentation, des galets électroconducteurs pla-

cés avec la possibilité d'un contact avec le fil laminé, un plasmotron électrolytique donc le corps est relié à la source d'alimentation et sert d'électrode, ainsi qu'un circuit de recirculation de l'électrolyte qui comporte un bac d'électrolyte et une ligne d'amenée de l'électrolyte dans le plasmotron, et d'évacuation de cet électrolyte,

caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif (9) d'ini-

tiation d'une décharge à plasma qui est inséré dans le circuit de recirculation de l'électrolyte (18) et qui

est relié, via le bloc de commande (37), à la source d'ali-

mentation (15) et à une commande (40) du banc de tréfilage

(6), alors que ledit plasmotron (17) est placé horizontale-

ment et contient une électrode perforée auxiliaire (25)

en forme de gouttière qui est placée le long de l'axe hori-

zontal dudit plasmotron (17), sur toute sa longueur, de fa-

çon que son axe longitudinal coincide essentiellement avec

la trajectoire de déplacement du fil laminé.

2. Groupe selon la revendication 1, caractérisé en ce que le corps (19) du plasmotron (17) est en caisse et, extérieurement, à proximité de chacune de ses parois d'about (27), est disposé un écran (28), lesdits écrans

(28) et lesdites parois d'about (27) présentant des ori-

fices (29) dans lesquels sont montées des douilles diélec-

triques (20) et les parois latérales (31) des corps (19) présentent, à des niveaux différents, des fentes (32) pour

l'écoulement de l'électrolyte, la fente inférieure communi-

quant avec le dispositif (9) d'initiation de la décharge à

plasma et la fente supérieure avec le circuit (18) de recir-

culation de l'électrolyte.

3. Groupe selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'électrode perforée auxiliaire (25) est

placée coaxialement aux douilles diélectriques (30).

4. Groupe selon la revendication 2, caractérisé en ce que le dispositif (9) d'initiation de la décharge à plasma comporte un système de tuyauteries(41, 42) dont une relie la fente inférieure (32) du plasmotron (17) au bac d'électrolyte (33) et dont l'autre relie le bac (33) à la ligne d'amenée de l'électrolyte, alors que les tuyauteries

(41, 42) portent des soupapes de réglage (43, 44).

5. Groupe selon la revendication 1, caractérisé

en ce qu'il comporte une section (57) de lavage prélimi-

naire à l'eau et b l'air du fil (3) qui se trouve en aval du plasmotron (17), et qui est électriquement reliée à la source

d'alimentation (15), communiquant avec le circuit de recir-

culation de l'électrolyte (1B).