FR2653787A1 - Installation et procede de revetement electrolytique d'une bande metallique. - Google Patents

Abstract

L'installation comporte un ensemble de cellules (25a, 25b) de type radial. L'alimentation électrique de la bande (16) à revêtir constituant la cathode est assurée par l'intermédiaire de deux rouleaux déflecteurs conducteurs de l'électricité (20) montés rotatifs chacun autour d'un axe parallèle à l'axe du tambour (8) de la cellule d'électrolyse. Les rouleaux déflecteurs (20) sont disposés au moins partiellement en-dessous du niveau supérieur du tambour (8), à proximité de sa surface externe. Deux rouleaux d'appui (21a, 21b) associés à chacun des rouleaux déflecteurs assurent le maintien de la bande contre le rouleau déflecteur sur une partie substantielle de sa périphérie et jusqu'à une zone proche de la partie de la surface externe du tambour (8) immergée dans le liquide électrolytique (2). L'invention s'applique en particulier à l'électrozingage d'une tôle en acier.

Description

L'invention concerne une installation de revêtement électrolytique d'une

bande métallique et en particulier une installation d1électrozingage d'une

bande d'acier.

L'invention concerne également un procédé de revêtement mis en oeuvre dans cette installation, en particulier pour réaliser l'électrozingage d'une bande d'acier. On connaît des procédés et des dispositifs pour réaliser le revêtement électrolytique d'une bande

d'acier en continu, cette bande étant mise en circula-

tion de manière à traverser une ou de préférence plu-

sieurs cellules électrolytiques successives dans les-

quelles le métal de revêtement est déposé sur les deux faces de la bande simultanément ou sur l'une des deux

faces seulement.

En particulier, de tels procédés ont été ap-

pliqués pour déposer un métal tel que le zinc ou un alliage métallique à base de zinc renfermant du nickel ou du fer sur l'une ou sur les deux faces d'une bande en

acier-

Les exigences de la clientèle, en ce qui concerne la qualité des tôles ou feuillards revêtus et la diversité des produits tant en ce qui concerne leurs caractéristiques dimensionnelles que leurs compositions ont conduit les producteurs de tôles revêtues et en

particulier les producteurs de tôles zinguées à recher-

cher des procédés et des installations garantissant une grande qualité des produits et présentant une grande

souplesse d'utilisation.

En particulier, les installations et procédés utilisés dans l'avenir devront permettre de produire des tôles comportant un revêtement monoface ou un revêtement double face de très grande qualité constitué soit par du zinc pur, soit par un alliage de zinc contenant du nickel ou du fer. Ces tôles doivent présenter de très bonnes tolérances dimensionnelles, des rives de très

bonne qualité et le revêtement doit présenter une épais-

seur parfaitement définie et parfaitement régulière dans toutes les parties de la tôle produite. En outre, ce

revêtement ne doit pas présenter de marques longitudina-

les susceptibles d'altérer l'aspect et la qualité du

produit-

Enfin, il est souhaitable, d'obtenir des carac-

téristiques mécaniques améliorées pour les tôles revê-

tues et en particulier de pouvoir garantir une limite

élastique de la tôle à un niveau requis.

Dans certains cas particuliers, il peut être nécessaire également de produire des tôles revêtues par des alliages de natures différentes sur chacune de leurs faces.

Les procédés et installations connus actuelle-

ment ne permettent pas de répondre à l'ensemble des

exigences formulées par la clientèle.

Les procédés et dispositifs connus qui sont

extrêmement variés utilisent des électrodes fixes por-

tées à un potentiel anodique par rapport à la bande qui constitue une cathode mobile circulant, sur une partie de son parcours, au voisinage de la surface active des anodes. Les anodes et la bande à revêtir sont donc reliées électriquement aux bornes correspondantes d'une source de courant électrique continu susceptible de faire passer un courant d'électrolyse de très forte intensité à travers une couche de liquide électrolytique intercalée entre les anodes et la surface de la bande à

revêtir, ce liquide étant généralement mis en circula-

tion, de manière à améliorer son contact avec les surfa-

ces actives et à assurer son renouvellement.

Le liquide électrolytique est contenu dans une cuve à l'intérieur de laquelle la bande est amenée à circuler à proximité des surfaces actives des anodes qui

sont entièrement plongées dans le liquide électrolyti-

que Les différents procédés et dispositifs connus se différencient les uns des autres principalement par la forme et la position des anodes, par les moyens de guidage de la bande à l'intérieur de la cuve remplie de liquide électrolytique, par les moyens d'alimentation de

la bande en courant cathodique, par l'utilisation d'ano-

des solubles ou, au contraire, d'anodes insolubles et

par la nature de l'électrolyte utilisée.

Dans le cas o l'on utilise des anodes solu-

bles, le métal de revêtement est transporté dans l'élec-

trolyte par le courant d'électrolyse entre l'anode et la bande portée à un potentiel cathodique alors que dans le cas d'anodes insolubles, le métal de revêtement provient du bain électrolytique lui-même qui doit être régénéré

en continu.

Certaines installations de revêtement compor-

tent des anodes ayant des surfaces actives planes entre lesquelles passe la tôle à revêtir. Ces anodes peuvent être disposées soit verticalement soit horizontalement

et les cellules d'électrolyse correspondantes sont dési-

gnées comme cellules verticales ou cellules horizonta-

les.

Dans la plupart des cas, le revêtement est

effectué sur les deux faces de la bande simultanément.

On connaît un autre type d'installation com-

portant des anodes solubles en forme de portions d'an-

neaux. Les cellules d'électrolyse désignées comme cel-

lules radiales sont constituées chacune par une cuve contenant un liquide électrolytique dans lequel sont plongées les anodes délimitant une surface intérieure active en forme de portion de cylindre en vis-à-vis de laquelle on déplace une face de la bande à revêtir, la 4. largeur de l'intervalle compris entre la face interne des anodes et la surface à revêtir étant sensiblement constante. Un tambour monté rotatif autour d'un axe

horizontal et sensiblement coaxial à la surface inté-

rieure des anodes est disposé à l'intérieur de la cuve, de manière à être partiellement immergé dans le liquide électrolytique. Ce tambour assure le déplacement de la bande à l'intérieur de la cellule électrolytique. Le

courant d'électrolyse traverse l'espace de forme annu-

laire et de largeur constante compris entre la surface

intérieure des anodes et la surface de la bande à revê-

tir, dans la direction radiale du tambour qui définit la

surface d'enroulement cylindrique de la bande.

Ce procédé présente des avantages dans la mesure o l'espace compris entre les électrodes dans lequel on met en circulation l'électrolyte peut être

maintenu à une valeur sensiblement constante et prati-

quement indépendante de la planéité et de l'état de tension de la bande qui se trouve plaquée contre le

tambour.

De plus, ce type d'installation à cellules

radiales est particulièrement bien adapté à la réalisa-

tion d'un revêtement sur une seule face de la bande ou à la réalisation de revêtements de natures différentes sur

chacune des faces de la bande.

En effet, il est possible d'assurer un contact parfaitement étanche entre la face de la bande opposée & sa face à revêtir et la surface latérale du tambour, au

moins dans les parties d'extrémité latérale de la bande.

Dans ce but, le tambour est revêtu, au moins dans ses parties d'extrémité, d'une couche de matériau souple tel qu'un élastomère. Les parties latérales de la bande voisines de ses deux rives sont mises en contact avec les parties du tambour revêtues de matière souple et étanche, avec une pression de contact suffisante pour assurer une parfaite étanchéité. On évite ainsi toute infiltration de liquide électrolytique entre le tambour

et la bande métallique.

De manière à alimenter la bande en courant électrique et à la maintenir à un potentiel cathodique par rapport aux anodes solubles qui sont reliées à la borne positive d'une source de courant continu, il est nécessaire d'assurer la mise en contact de la bande avec un élément conducteur électrique qui est lui-même relié électriquement à la borne négative de la source de

courant continu d'électrolyse.

La mise en contact électrique de la bande avec

la borne négative de la source de courant est générale-

ment effectuée par l'intermédiaire du tambour de dépla-

cement de la bande immergé dans la cuve de la cellule d'électrolyse. Pour cela, le tambour comporte sur sa surface latérale une virole en un alliage métallique, placée dans une position centrale sur le tambour entre ses parties d'extrémité revêtues par le matériau souple

du type élastomère qui est un isolant électrique.

Afin d'assurer un contact étanche entre la

bande et la surface du tambour dans ses parties d'extré-

mité, les couches latérales d'élastomère sont légèrement saillantes par rapport à la virole centrale assurant le contact électrique de la bande. I1 est donc nécessaire, pour mettre la bande en contact électrique avec la virole centrale du tambour, d'exercer une pression suffisante sur les parties d'extrémité latérales en élastomère pour les comprimer de manière que la surface de la bande soit en contact avec la virole conductrice

sur toute la surface de cette virole.

On doit donc exercer sur la bande, de part et d'autre du tambour, des efforts de traction de sens opposés dont l'amplitude peut être importante. Ces efforts sont exercés par l'intermédiaire de rouleaux de guidage et de tension situés au-dessus du niveau de

liquide dans la cuve de la cellule d'électrolyse réali-

sant une certaine déflection de la bande de part et d'autre du tambour. Ces rouleaux maintiennent également la bande sur le tambour, suivant un arc d'enroulement déterminé. La traction exercée sur la bande de part et d'autre du tambour engendre des contraintes mécaniques importantes dans la masse de la tôle si bien que les caractéristiques mécaniques de cette tôle se trouvent

parfois détériorées.

En outre, la répartition du champ électrique suivant la largeur de la virole conductrice n'est pas parfaitement uniforme et en particulier, certaines anomalies apparaissent au voisinage des bords de la

virole o le champ électrique augmente de manière sensi-

ble.

Dans le cas de cellules d-électrolyse & dispo-

sition verticale des anodes, il est connu d'amener le courant électrique à la bande par l'intermédiaire de rouleaux déflecteurs disposés au-dessus du niveau du liquide dans la cuve de la cellule. Cependant, de telles

installations, outre les inconvénients liés à la dispo-

sition verticale des anodes et de la bande dans sa partie sur laquelle est effectué le revêtement, sont très peu économiques sur le plan de la consommation de courant électrique. Cette forte consommation de courant électrique est due pour partie au fait que le courant est amené à la bande par les rouleaux.déflecteurs dans

une zone sensiblement éloignée des anodes.

On connaît également une installation compor-

tant des cellules de type radial dans laquelle le cou-

rant électrique est amené à la bande par l'intermédiaire de rouleaux disposés de part et d'autre du tambour, ces rouleaux d'amenée de courant associés à des rouleaux d'appui étant placés à une distance relativement faible

au-dessus du niveau du liquide dans la cuve de la cellu-

le d'électrolyse et des extrémités des anodes. Cepen-

dant, les rouleaux d'amenée de courant cathodique à la bande sont de très faible diamètre et viennent en contact avec la bande suivant une zone pratiquement

limitée à une génératrice du rouleau d'amenée du cou-

rant. Il n'est donc possible de faire passer dans la bande qu'un courant d'intensité relativement faible, ce qui limite les possibilités de l'installation quant à sa

productivité et à la réalisation de couches de revête-

ment épaisses.

De plus, la cellule d'électrolyse, bien que de

type radial, utilise des anodes insolubles qui nécessi-

tent une régénération continue de l'électrolyte pendant

le processus de revêtement.

Dans le cas d'une cellule d'électrolyse de type radial à anodes solubles, on a proposé d'utiliser

un tambour revêtu de matériau isolant tel qu'un élasto-

mère sur toute sa surface latérale et d'amener le cou-

rant à la bande venant en contact étanche avec le tam-

bour, par l'intermédiaire des deux rouleaux de guidage disposes au-dessus du niveau du liquide électrolytique dans la cellule assurant la mise en tension de la bande et. le maintien de l'arc d'enroulement de cette bande sur

le tambour.

Dans cette disposition, la bande est pincée, avant son entrée dans le bain de liquide électrolytique

et à sa sortie, entre le rouleau de guidage correspon-

dant et le tambour.

Les rouleaux de guidage et de tension assurant l'amenée du courant électrique à la bande sont d'un diamètre faible par rapport au diamètre du tambour et doivent exercer une traction relativement importante sur la bande pour assurer un contact étanche de la bande a avec le tambour et un passage du courant électrique des

rouleaux de guidage à la bande sans formation d'arc.

En outre, la bande métallique parvient aux rouleaux de guidage de la cellule d'électrolyse et quitte cette cellule d'électrolyse dans une direction sensiblement horizontale, ce qui n'est pas favorable dans le cas o plusieurs cellules sont disposées les

unes à la suite des autres pour constituer une installa-

tion de revêtement par dépôt de couches successives sur

la bande.

Parmi les électrolytes les plus couramment utilisés dans le cas des revêtements métalliques et en particulier dans le cas de l'électrozingage, figurent

les bains de chlorure et les bains de sulfate qui pré-

sentent des propriétés électriques et chimiques essen-

tiellement différentes.

Les électrolytes chlorures présentent une résistivité électrique beaucoup plus faible que les électrolytes sulfates, ce qui se traduit généralement par une consommation moindre de courant lorsqu'ils sont

utilisés dans une installation de revêtement par élec-

trolyse. En revanche, les chlorures sont généralement plus corrosifs et entraînent une usure plus rapide des

structures des cellules venant en contact avec l'élec-

trolyte.

Jusqu'ici on n'a jamais combiné les avantages de l'utilisation d'un électrolyte à base de chlorure à

ceux d'une installation à cellules radiales dans la-

quelle la bande à revêtir est alimentée en courant électrique par des cylindres situés à l'extérieur du

bain d-électrolyte.

Le but de l'invention est donc de proposer une installation de revêtement électrolytique d'une bande

métallique et en particulier une installation d'électro-

zingage d'une bande d'acier comportant au moins une 9.- cellule constituée par une cuve contenant du liquide électrolytique, un tambour tournant à axe horizontal entièrement revêtu sur sa surface latérale cylindrique

externe d'un matériau isolant électrique et partielle-

ment immergé dans le liquide électrolytique, un ensemble d'anodes solubles en métal de revêtement, en forme de portions d'anneaux disposées en vis-à-vis de la surface cylindrique externe du tambour dans sa partie immergée

avec laquelle la bande métallique à revêtir est mainte-

nue en contact, des moyens d'alimentation des anodes en courant électrique, des moyens d-injection de liquide électrolytique entre les anodes et la bande métallique en contact avec le tambour, à contrecourant par rapport au sens de circulation de la bande et des ensembles à rouleaux conducteurs électriques en contact avec la bande dans une zone située au-dessus du niveau supérieur

du liquide électrolytique dans la cuve reliés électri-

quement à des moyens assurant une circulation du courant électrique dans la bande métallique et une mise à un potentiel cathodique de cette bande par rapport aux anodes solubles, cette installation permettant d'éviter d'exercer des efforts de traction de forte amplitude sur la bande au niveau des cellules d'électrolyse ainsi que la formation de traces longitudinales sur cette bande dues à la présence d'une virole conductrice sur la

surface externe du tambour.

Dans ce but, les ensembles à rouleaux conduc-

teurs électriques sont constitués, pour chacune des cellules, par deux rouleaux déflecteurs conducteurs de l'électricité sur lesquels passe la bande à revêtir, montés rotatifs chacun autour d'un axe parallèle à l'axe du tambour, de part et d'autre du tambour et disposés au moins partiellement en-dessous du niveau supérieur du tambour, à proximité de sa surface externe et deux

rouleaux d'appui associés à chacun des rouleaux déflec-

teurs assurant le maintien de la bande contre le rouleau déflecteur sur une partie substantielle de sa périphérie et jusquà une zone proche de la partie de la surface

externe du tambour immergée dans le liquide électrolyti-

que.

L'invention est également relative à un procé-

dé de revêtement électrolytique mettant en oeuvre une

installation suivant lJinvention et utilisant une solu-

tion de chlorure comme liquide électrolytique.

Afin de bien faire comprendre l'invention, on va maintenant décrire, à titre d'exemple non limitatif, en se référant aux figures jointes en annexe, un mode de réalisation d'une installation suivant l-invention et son utilisation pour la production de tôles revêtues

d'au moins une couche de zinc ou d'un alliage de zinc.

La figure 1 est une vue schématique en éléva-

tion d une cellule d'une installation d'électrozingage

suivant l'invention.

La figure 2 est une vue en élévation et en coupe partielle de la partie d'entrée d'une installation

d'électrozingage suivant l'invention montrant deux cel-

lules d'électrolyse successives.

La figure 3 est une vue agrandie d'une partie

de la figure 2 montrant en particulier un rouleau dé-

flecteur et conducteur associé à deux cellules succes-

sives de lJinstallation représentée sur la figure 2.

La figure 4 est une vue de côté en élévation

suivant 4 de la figure 3.

La figure 5 est une vue de côté en élévation

suivant 5 de la figure 3.

Sur la figure 1, on a représenté, de manière

schématique, une cellule d'électrolyse d'une installa-

tion d'électrozingage suivant l'invention.

La cellule comporte une cuve 1 dont on a

représenté uniquement une partie de la paroi latérale.

La cuve 1 renferme un liquide électrolytique 2 du type

chlorure renfermant des ions Cl- dans lequel sont plon-

gées des anodes solubles 3 en zinc ou autre métal.

Les anodes 3 ont la forme de portions d'an-

neaux circulaires constituant un arc d'une amplitude angulaire un peu inférieure à 90 Les anodes 3 sont disposées deux à deux l'une à la suite de l'autre, avec un léger espacement, de manière à présenter une surface intérieure active ayant un arc d'enveloppement un peu inférieur à 180 . Dans

une direction axiale horizontale, les anodes 3 consti-

tuent une surface active continue de forme cylindrique dont la largeur est au moins égale à la largeur de la

bande à revêtir.

Les anodes solubles 3 reposent sur deux élé-

ments supports 5 en matériau bon conducteur de l'1élec-

tricité qui sont reliés à la borne positive d'une source de courant continu 6, de manière à mettre les éléments 5

conducteurs et les anodes solubles 3 en contact élec-

trique avec ces éléments, à un potentiel anodique et à faire passer le courant d'électrolyse à travers les

anodes solubles 3.

Un tambour 8 dont le diamètre est légèrement inférieur au diamètre de la surface cylindrique active des anodes 3 est monté rotatif sur la cellule 1, par l'intermédiaire d'un axe horizontal 9. Le tambour 8 est

disposé de manière que le niveau 10 du liquide électro-

lytique 2 dans la cuve 1 se trouve légèrement en-dessous

du plan diamétral du tambour 8.

La surface latérale du tambour 8 est entière-

ment revêtue d'un matériau isolant qui peut être consti-

tué de préférence par un élastomère. La bande à revêtir 16, par exemple une bande de tôle ou de feuillard en acier, est mise en contact avec la surface latérale isolante du tambour 8 dont la rotation dans le sens de

la flèche 13 permet le déplacement de la bande à l'inté-

rieur du bain d'électrolyte 2, en face de la surface

active des anodes 3.

Une première rampe 14 d'injection de liquide électrolytique est placée au voisinage de l'extrémité de sortie des portions d'anodes 3 et comporte un ensemble

d'injecteurs 14' permettant d'injecter du liquide élec-

trolytique dans l'espace ménagé entre la portion d'anode 3 et la surface extérieure du tambour 8 sur laquelle

passe la bande à revêtir 16.

Une seconde rampe d'injection 15 est placée à la partie inférieure du tambour, dans la zone située entre les parties d'extrémité inférieures des portions d'anodes 3. La rampe 15 est une rampe double comportant des injecteurs 15' au niveau de chacune des portions d'anodes 3 dirigés en sens inverse pour chacune des

parties de la rampe double 15.

Dans le cas o le tambour tourne dans le sens de la flèche 13, ce qui correspond au sens de défilement 12 de la bande, les injecteurs 15' reliés à la rampe 15

située à gauche sur la figure 1 sont mis en fonctionne-

ment. De cette façon, le liquide électrolytique circule à contre-courant par rapport au sens de circulation de la bande, dans tout l'espace annulaire situé entre les

anodes 3 et le tambour.

Le niveau 10 du liquide électrolytique dans la cuve 1 de la cellule d'électrolyse correspond à un niveau de débordement de ce liquide dans un espace 17 (flèche 18) dans lequel le liquide électrolytique est

récupéré pour être réinjecté par les rampes 14 et 15.

Le parcours de la bande 16, de part et d'autre du tambour 8 est défini par des rouleaux déflecteurs 20 et 20' assurant également la mise en contact de la bande

16 avec la surface du tambour 8, avec une certaine pres-

sion d'appui.

Deux rouleaux d'appui 21a et 2lb assurent le maintien de la bande 16 sur le rouleau déflecteur 20, suivant un certain arc d'enroulement. De même, deux rouleaux d'appui 21-a et 21'b assurent le maintien de la bande 16 sur le rouleau déflecteur 20Q, à la sortie de

la cellule délectrolyse.

Selon l'une des caractéristiques de l'inven-

tion, les rouleaux déflecteurs 20 et 20' sont reliés chacun à la borne négative de l'une des sources de

courant continu 6, afin de porter la bande à un poten-

tiel cathodique et à faire passer le courant d'électro-

lyse dans la bande 16, les rouleaux 20 et 20' étant

constitués entièrement par un matériau conducteur.

Un rouleau essoreur 22 disposé sur le trajet de la bande 16 à la sortie de la cellule d'électrolyse permet d'éviter l'entraînement d'électrolyte par la

bande 16 à sa sortie du bain d-électrolyte 2.

Sur les figures 2 à 5, on voit une installa-

tion de revêtement électrolytique suivant l'invention qui peut être utilisée pour revêtir une bande d'acier par une couche de zinc ou d'alliage de zinc sur l'une de

ses faces ou sur ses deux faces.

Cette installation comporte des cellules d'électrolyse successives dont la structure générale est identique à la structure qui a été décrite et qui est représentée sur la figure 1. Les éléments correspondants sur la figure 1 et sur les figures 2 à 5 portent les

mêmes repères.

Sur la figure 2, on a représenté la partie d'entrée de l'installation comprenant les deux premières cellules d'électrolyse, dans le sens de circulation de

la bande symbolisé par la flèche 24.

Les cuves la et lb des deux cellules d'élec-

trolyse successives 25a et 25b reposent sur une struc-

ture commune 26 constituant le support de l'installation

de revêtement de la bande.

Les cuves la et lb de deux cellules succes-

sives comportent des parois d'extrémité 27 verticales dont le niveau supérieur détermine le niveau de déborde-

ment du liquide électrolytique 2 dans un espace 17 déli--

mité par une paroi 28 fixée sur la surface extérieure de

*la paroi 27.

Une conduite 29 de récupération de liquide électrolytique est disposée à la partie inférieure de

chacun des espaces 17 délimités par une paroi 28.

Le liquide électrolytique récupéré par les conduites 29 peut être renvoyé par des pompes aux rampes d'injection 14 et 15 qui fonctionnent de la manière qui

a été décrite ci-dessus.

Il est à remarquer que deux rampes 14 sont as-

sociées à chacune des cellules délectrolyse 25 et dis-

posées de part et d'autre du tambour 8 de manière que les injecteurs 14' soient dirigés vers l'intérieur des

parties d'extrémité correspondantes des anodes 3. D'au-

tre part, la rampe d'injection 15 est une rampe double

comportant des injecteurs 15- dirigés dans des direc-

tions différentes et susceptibles d'injecter du liquide électrolytique dans l'espace existant entre la bande 16

et la surface active de la portion d'anode correspondan-

te, dans des directions différentes.

Cette disposition des rampes d-injection 14 et permet d'utiliser l'installation aussi bien dans le sens de circulation de la bande représenté par la flèche

24 que dans le sens oppose.

Quel que soit le sens de circulation de la bande 16, on pourra assurer la mise en circulation d'un

courant d'électrolyte en sens inverse du sens de circu-

lation de la bande en utilisant l'une ou l'autre des rampes d'injection disposées de part et d'autre du tambour et la rampe 15 dont les injecteurs 15' sont dirigés dans le sens correspondant. Dans le cas o

l'installation fonctionne de manière que la bande circu-

le dans le sens inverse de la flèche 24, l'extrémité de l'instalation représentée sur la figure 3 correspond à son extrémité de sortie et le tambour 8 entraînant la bande 16 est mis en rotation dans le sens de la flèche 13 - De part et d'autre de chacune des cellules électrolytiques 25, les rouleaux déflecteurs.20 et 20'

de la bande sont montés rotatifs autour d'un axe hori-

zontal parallèle à l'axe 9 du tambour 8, sur un support

solidaire de la structure de support 26 de l'instal-

lation. Les rouleaux déflecteurs 20, 20' sont de

préférence motorisés, de manière à faciliter la circula-

tion de la bande 16 et à éviter un glissement de cette

bande sur le rouleau déflecteur.

Les rouleaux déflecteurs 20 et 20-, générale-

ment constitués par de l'acier, sont reliés électrique-

ment, comme il a été expliqué en regard de la figure 1, à la borne négative d'une source de courant continu de forte puissance susceptible de fournir une très forte intensité sous une tension déterminée par les conditions optimales de mise en oeuvre de l'électrolyse réalisée à

l'intérieur de la cellule.

Comme il est visible sur la figure 2, les rouleaux déflecteurs 20 et 20présentent un diamètre

important, ce diamètre étant dans le cas de l'installa-

tion décrite, un peu supérieur au rayon du tambour 8 de

la cellule d'électrolyse.

Les rouleaux déflecteurs 20 et 20' sont d'au-

tre part placés de manière qu-une partie au moins du rouleau, et depréférence une partie substantielle, soit située à un niveau inférieur au niveau supérieur du tambour 8. Cependant, les rouleaux déflecteurs 20 et 20' sont disposés au-dessus de l'extrémité supérieure des parois 27 de la cuve 1 et donc entièrement au-dessus du

niveau 10 de l'électrolyte dans la cuve 1 correspondan-

te Chacun des rouleaux déflecteurs 20 et 20' successifs, à l'exception du rouleau initial 20a (et du rouleau placé en sortie de l'installation non visible

sur la figure 2), constitue à la fois le rouleau d'en-

trée d'une cellule électrolytique et le rouleau de sortie de la cellule électrolytique précédente. Par

exemple, le rouleau 20 représenté sur la figure 3 cons-

titue le rouleau d'entrée de la cellule électrolytique b et le rouleau de sortie de la cellule électrolytique

25a.

La bande de tôle 16 est renvoyée sensiblement à 180 par les rouleaux déflecteurs successifs 20 et 'à l'exception du rouleau initial 20a qui assure un renvoi de la bande 16 à 90 Les rouleaux d'appui 21a et 21b placés de part et d'autre du rouleau déflecteur 20 assurent un plaquage de la bande 16 sur le rouleau 20 suivant un arc au moins égal à 190 . On obtient ainsi une grande surface de contact entre la bande 16 et le rouleau 20 par le fait que ce rouleau présente un grand diamètre et un arc d'enroulement de grande amplitude. Il est donc possible de faire passer dans la bande une très forte intensité

de courant cathodique.

En se reportant à la figure 3, on voit un rouleau déflecteur 20 constituant le rouleau de sortie d'une première cellule d'électrolyse 25 et le rouleau d'entrée de la cellule d'électrolyse suivante 25'. Le rouleau déflecteur 20 dont le diamètre est légèrement supérieur à la moitié du diamètre des tambours 8 et 8' des cellules 25 et 25' est disposé sur son support 30, de manière qu'une partie substantielle du rouleau 20 soit disposée à un niveau inférieur au niveau supérieur des tambours 8 et 8'. Le rouleau déflecteur 20 se trouve intercalé entre les tambours 8 et 8' de manière qu'une partie de sa surface latérale se trouve à proximité de la surface latérale du tambour 8 et qu'une autre partie

de sa surface se trouve à proximité de la surface exté-

rieure du tambour 8' L'axe de rotation du rouleau

déflecteur 20 se trouve dans un plan vertical équidis-

tant des parois 27 d'extrémité des cellules successives

et 25'.

En outre, les rouleaux d'appui 21a et 21b qui ont été représentés sur la figure 3 en traits pleins dans leur position de service assurent, dans cette position, le contact de la bande 16 avec la surface

latérale du rouleau déflecteur 20, suivant deux généra-

trices situées en-dessous du plan diamétral horizontal du rouleau déflecteur 20. De cette manière, la bande 16 est maintenue en contact avec le rouleau déflecteur 20 de grand diamètre, sur une longueur d'arc supérieure à et généralement voisine de ou un peu supérieure à

1900 -

En outre, comme il est visible sur les figures 4 et 5, les rouleaux d'appui 21a et 21b sont en contact avec le rouleau déflecteur 20 sur toute sa longueur si bien que la surface de contact entre la bande 16 et le

rouleau déflecteur 20 présente une dimension très impor-

tante. Il est donc possible de faire passer un courant électrique de très grande intensité entre le rouleau conducteur 20 relié à la source de courant continu et la

bande d'acier 16 en circulation.

En outre, les rouleaux d'appui 21a et 21b assurent un contact parfait de la bande avec le rouleau déflecteur, sans qu'il soit nécessaire d'exercer une traction importante sur la bande. On diminue ainsi la possibilité de formation d'arc entre la bande et le rouleau. En outre, la densité de courant cathodique passant du rouleau à la bande peut être réduite dans la

mesure o la surface de contact est importante.

D'autre part, les rouleaux d'appui sont dis- posés dans un intervalle de faible largeur délimité par les surfaces en vis-à-vis du rouleau déflecteur et du tambour correspondant. Cette disposition voisine de la zone o le rouleau déflecteur est le plus proche du tambour permet d'assurer un contact efficace entre la bande et le rouleau déflecteur par lequel la bande est alimentée en courant électrique d'électrolyse, dans une zone proche de la partie du tambour 8 ou 8' immergée

sous le niveau 10 du bain d'électrolyte dans les cellu-

les 25 et 25'. Le courant électrique parcourt donc une faible longueur de la bande 16 avant de parvenir dans la zone annulaire o a lieu l'électrolyse située entre

les anodes solubles 3 et le tambour 8 ou 8' correspon-

dant, cette zone comportant une partie supérieure d'en-

trée située juste en-dessous du niveau 10 du bain d'é-

lectrolyte. On évite ainsi des pertes de courant élec-

trique, si bien que le rendement énergétique du proces-

sus reste très satisfaisant malgré une alimentation

cathodique de la bande à l'extérieur du bain d'électro-

lyte. Ce résultat est d'autre part obtenu sans avoir à exercer une traction importante sur la bande, le contact électrique de la bande et du rouleau déflecteur et

conducteur 20 étant assuré par les rouleaux d'appui.

Sur les figures 3, 4 et 5, on voit que les

rouleaux d'appui 21a et 21b sont fixés à leurs extrémi-

tés longitudinales, sur des bras de leviers 31a et 31/a, en ce qui concerne le rouleau d'appui 21a et 31b et 31'b en ce qui concerne le rouleau 21b, les bras de leviers étant eux-mêmes articulés autour d'un axe horizontal sur un support correspondant 32 reposant sur le bâti fixe 33

de l'installation.

L'extrémité de chacun des leviers 31a, 31'a, 31b, 31'b opposée à l'extrémité reliée aux rouleaux d'appui 21a ou 21b correspondants est reliée de manière articulée, autour d'un axe horizontal, à la tige 34 d'un

vérin 35.

Par extraction ou rétraction des tiges 34 des vérins 35 associés à un rouleau d'appui 21a ou 21b, on peut déplacer ce rouleau entre sa position de service, représentée en traits pleins sur la figure 4 o le rouleau assure la mise en appui de la bande 16 sur le rouleau déflecteur 20, et une position hors service, représentée en traits interrompus sur la figure 4 o le rouleau d'appui correspondant est éloigné de la surface latérale du rouleau déflecteur 20 et ne se trouve plus

en contact avec la bande de tôle 16.

Les vérins 35 d'actionnement des rouleaux d'appui sont montés sur la partie supérieure du support

32 reposant sur le bâti 33 de l'installation.

Les paliers 36 dans lesquels sont montées les extrémités de l'arbre du rouleau déflecteur 20 reposent

également sur le bâti 33 de l'installation, par l'inter-

médiaire d'un support 37 sur lequel est fixé le support

32 des rouleaux d'appui.

Comme il est visible sur les figures 3 et 4, un rouleau essoreur 22 est monté rotatif autour d'un axe horizontal parallèle à l'axe du rouleau déflecteur 20 et du tambour 8', entre deux flasques d'extrémité 42 et 42' solidaires d'un axe 43 parallèle à l'axe du rouleau déflecteur 20 dont les extrémités sont fixées sur un bras de levier 44 ou 44' relié de manière articulée à la tige d'un vérin d'actionnement 45 ou 45' fixé, par l'intermédiaire d'un support, sur le bâti fixe 33 de

l'installation.

L'actionnement des vérins 45 et 45' permet de faire tourner l'axe 43 dans un sens ou dans l'autre de manière à déplacer le rouleau essoreur 22 entre sa position de service représentée en traits pleins sur la figure 3 dans laquelle le rouleau 22 est en contact avec la bande de tôle 16 et une position hors service dans laquelle le rouleau 22 n'est plus en contact avec la bande 16 Le rouleau essoreur comporte une âme tubulaire

métallique montée rotative par l'intermédiaire de roule-

ments sur l'axe du rouleau 22 dont les extrémités sont

fixées sur les flasques 42 et 42' et un revêtement exté-

rieur en matériau souple venant en contact avec la bande métallique 16, dans la position de service du rouleau

essoreur.

Dans cette position, le rouleau essoreur vient en contact avec la bande 16, dans la partie de cette

bande entrant en contact avec le tambour 8, immédiate-

ment au-dessus du niveau 10 du bain d'électrolyte et de l'extrémité des anodes solubles 3. De cette manière, la bande 16 est pincée entre le rouleau essoreur 22 et le tambour 8, si bien qu'il est possible d'exercer une pression d'essorage relativement forte sur la tôle, par l'intermédiaire de la surface extérieure souple du rouleau essoreur 22, grâce aux vérins d'actionnement 45

et 45-'.

En outre, la disposition d'un seul rouleau essoreur prenant appui sur le tambour 8 dans une zone située juste au-dessus du niveau 10 de l'1électrolyte permet d'augmenter l'efficacité de lessorage de la bande à sa sortie de la cellule délectrolyse tout en évitant d'allonger la longueur de la bande de tôle 16 entre le rouleau d'appui correspondant 21a et la zone

annulaire d'électrolyse.

Cette disposition du rouleau essoreur permet d'éviter l'utilisation de rouleaux pinceurs et essoreurs

dans une partie libre de la bande située entre le rou-

leau déflecteur et le tambour.

Comme il est visible sur les figures 3 et 5, l'installation comporte en outre un ensemble de ponçage 48 de la surface latérale du rouleau déflecteur 20 solidaire d'un axe 49 monté rotatif à ses extrémités dans des supports 46- analogues aux supports 46 recevant les parties d'extrémité de l'axe 43 de support et de

positionnement du rouleau essoreur 22.

L'ensemble de ponçage 48 fixé sur l'axe 49 peut être déplacé entre une position active au contact du rouleau déflecteur correspondant et une position inactive éloignée du rouleau grâce à des vérins tels que reliés aux extrémités de l'axe 49 par l'intermédiaire

de bielles articulées.

Le rouleau essoreur 22 et l'ensemble de ponça-

ge 48 du rouleau déflecteur 20 sont placés de part et

d'autre du plan vertical de symétrie du rouleau 20.

Il est à remarquer que les supports 46 et 46' comportent des ouvertures permettant le montage dans ces supports situés de part et d'autre du plan de symétrie du rouleau déflecteur 20 soit de lensemble essoreur 43,

42, 22, soit de l'ensemble de ponçage 48, 49.

Lorsqu'on inverse le sens de circulation de la bande 16 à travers l'installation, il est nécessaire d'effectuer une permutation de la position de l'ensemble essoreur et de l-ensemble ponceur associés à un rouleau déflecteur, ce qui peut être réalisé facilement et rapidement par simple démontage et remontage des axes 43

et 49 sur les supports 46 et 46' correspondant.

Il peut être possible de recourir à un montage légèrement différent et d'utiliser un seul vérin pour

effectuer le déplacement et le positionnement de l'en-

semble essoreur et de l'ensemble ponceur.

Sur les figures 4 et 5, on a également repré-

senté les ensembles d'injection 14 disposés à l'entrée et à la sortie des tambours 8 et 8- respectivement. Ces ensembles d'injection comportent un très grand nombre d'injecteurs 14- de petit diamètre débouchant dans lespace annulaire d'électrolyse délimité par le tambour correspondant et la tôle d'une part'et la surface active

interne des anodes solubles d'autre part.

Comme il a été expliqué plus haut, l'un des ensembles 14 est mis en fonctionnement, suivant le sens

de circulation de la bande 16 dans l'installation.

De manière avantageuse, l installation suivant l'invention pourra être mise en oeuvre en utilisant un bain électrolytique constitué par un chlorure possédant une bonne conductivité électrique. On peut obtenir ainsi un très bon rendement énergétique de lVinstallation, dans la mesure o les pertes électriques provenant de

l'alimentation de la bande en dehors du bain sont limi-

tées à une valeur relativement faible.

En outre, la mise en oeuvre de l'installation suivant l'invention présente tous les avantages des procédés connus à cellules radiales, en particulier en ce qui concerne la réalisation d'un revêtement de haute

qualité sur une des faces de la bande. En outre, l'ins-

tallation suivant l'invention permet d'éviter les incon-

vénients des procédés connus à cellules radiales utili-

sant une virole conductrice enroulée sur le tambour,

c'est-à-dire la nécessité d'exercer des tractions impor-

tantes sur la bande et la formation de traces longitudi-

nales correspondant à des marques de virole.

L'installation suivant l'invention peut com-

porter un grand nombre de cellules, ce qui permet d'ac-

croître la vitesse de circulation de la bande et donc la

productivité de l'installation.

Cette installation peut de plus être très fa-

cilement et très rapidement adaptée à un sens de circu-

lation ou à un autre de la bande à revêtir.

L'installation et le procédé suivant l'inven-

tion peuvent être facilement adaptés à la production d'une tôle revêtue sur ses deux faces par des couches identiques ou différentes constituées par exemple par du zinc ou des couches de zinc contenant du fer ou du

nickel-

Il est bien entendu que l'invention ne se

limite pas au mode de réalisation qui a été décrit.

La dimension et la disposition des rouleaux déflecteurs et des rouleaux d'appui associés à ces rouleaux déflecteurs peuvent être différentes de celles qui ont été décrites, l'arc d'enroulement de la bande sur les rouleaux déflecteurs pouvant avoir une valeur variable. Les rouleaux essoreurs situés à la sortie des cellules d'électrolyse peuvent être réalisés d'une manière différente de celle qui a été décrite et de même, la circulation de l'électrolyte dans la zone annulaire située entre le tambour et les anodes solubles peut être réalisée d'une manière différente de celle qui

a été décrite.

L'installation suivant l'invention peut être utilisée avec des électrolytes différents de solutions de chlorure et les paramètres électriques de conduite du procédé pourront être déterminés de manière habituelle,

en fonction des conditions d'exploitation de l'installa-

tion. Enfin, l'installation et le procédé suivant l'invention pourront être utilisés non seulement pour l électrozingage de tôles d'acier mais encore dans le

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cas de la réalisation d'un revêtement métallique d'une nature quelconque sur une tôle ou un feuillard d'acier ou sur tout autre support métallique sous forme d'une

bande de grande longueur-

Claims (10)

REVENDICATIONS

1.- Installation de revêtement électrolytique

d'une bande métallique (16) et en particulier installa-

tion d'électrozingage d'une bande d'acier comportant au moins une cellule (25) constituée par une cuve (1) contenant du liquide électrolytique (2), un tambour (8, 8') tournant à axe horizontal entièrement revêtu sur sa

surface latérale externe d'un matériau isolant électri-

que et partiellement immergé dans le liquide électroly-

tique (2), un ensemble d'anodes solubles (3) en métal de revêtement en forme de portions d'anneaux disposées en vis-à-vis de la surface cylindrique externe du tambour (8, 8') dans sa partie immergée avec laquelle la bande métallique (16) à revêtir est maintenue en contact, un moyen d'alimentation (6) des anodes (3) en courant

électrique, des moyens d'injection de liquide électroly-

tique (14, 15) entre les anodes (3) et la bande métalli-

que (16) en contact avec le tambour (8), à contre-

courant par rapport au sens de circulation de la bande (16) et des ensembles à rouleaux conducteurs électriques (20, 21) en contact avec la bande (16) dans une zone située au-dessus du niveau supérieur (10) du liquide

électrolytique (2) dans la cuve (1) reliés électrique-

ment à un moyen (6) assurant une circulation du courant électrique dans la bande métallique (16) et une mise à un potentiel cathodique de cette bande (16) par rapport aux anodes solubles (3), caractérisée par le fait que les ensembles à rouleaux conducteurs électriques (20, 21) sont constitués, pour chacune des cellules (25), par

deux rouleaux déflecteurs (20) conducteurs de l'électri-

cité montés rotatifs chacun autour d'un axe parallèle à l'axe du tambour (8, 8-) de part et d'autre du tambour (8, 8') et disposés au moins partiellement en-dessous du niveau supérieur du tambour (8, 8'), à proximité de sa surface externe et deux rouleaux d'appui (21a, 21b) associés à chacun des rouleaux déflecteurs (20, 20') assurant le maintien de la bande (16) contre le rouleau déflecteur (20, 20') sur une partie substantielle de sa périphérie et jusqu'à une zone proche de la partie de la surface externe du tambour (8, 8') immergée dans le

liquide électrolytique.

2.- Installation suivant la revendication 1, caractérisée par le fait que les rouleaux d'appui (21a, 21b) sont montés rotatifs à l'extrémité de bras de leviers (31a, 31'a, 31b, 31'b) articulés sur un bâti fixe (33) de l'installation et reliés à leurs extrémités

opposées aux rouleaux (21a, 21b) à des vérins d'action-

nement (35) pour déplacer les rouleaux d'appui entre une position de service en contact avec la bande (16) et une position hors service éloignée de la bande (16) passant

sur le rouleau déflecteur (20) correspondant.

3.- Installation suivant lJune des revendica-

tions 1 et 2, caractérisée par le fait qu'un rouleau

essoreur (22) dont l'axe est parallèle à lJaxe du tam-

bour (8) est placé de manière à venir en contact avec la

face de la bande (16) sur laquelle on réalise le revête-

ment, dans une zone o la bande (16) est en contact avec le tambour (8) située au-dessus du niveau supérieur (10) de l'électrolyte dans la cuve (1) de la cellule (25) et en-dessous du rouleau d'appui (21a) assurant le maintien de la bande (16) contre le rouleau déflecteur (20), du côté du tambour (8) correspondant à la sortie de la

cellule d'électrolyse (25).

4.- Installation suivant la revendication 3, caractérisée par le fait que le rouleau essoreur (22) est monté rotatif sur un axe solidaire à ses extrémités de flasques (42, 42') fixés sur un arbre (43) relié à

des vérins d'actionnement (45, 45') de manière à dépla-

cer le rouleau (22) entre une position de service o le rouleau (22) est mis en contact avec la bande (16) sous une certaine pression-et une position inactive o le

rouleau (22) est éloigné de la bande (16).

5.- Installation suivant l'une quelconque des

revendications 1 à 4, caractérisée par le fait que les

rouleaux d'appui (21a, 21b) sont disposés par rapport aux rouleaux déflecteurs (20) correspondants de manière à maintenir la bande (16) sur le rouleau déflecteur (20), suivant un arc d-enroulement d'une amplitude

supérieure à 180 .

6.- Installation suivant l'une des revendica-

tions 1 à 5, caractérisée par le fait que chacun des rouleaux déflecteurs (20) intercalés entre deux tambours (8) de deux cellules d'électrolyse successives (25a, b) impose à la bande un renvoi sensiblement à 180

dans la direction verticale.

7.- Installation suivant l'une quelconque des

revendications 1 à 6, caractérisée par le fait que les

rouleaux déflecteurs conducteurs (20, 20') présentent un

diamètre au moins égal à la moitié du diamètre du tam-

bour (8, 8 ) correspondant.

8.- Installation suivant l'une quelconque des

revendications 1 à 7, caractérisée par le fait qu'elle

comporte, pour chacune des cellules (25), un ensemble

d'essorage (22) et au moins un moyen (14, 14') d'injec-

tion de liquide électrolytique entre les anodes (3) et

la bande (16) adaptables de manière à permettre un chan-

gement du sens de circulation de la bande (16) dans l'installation comportant des cellules d'électrolyse

successives (25).

9.- Procédé de revêtement électrolytique d'une

bande métallique et en particulier procédé d'électrozin-

gage d'une bande d'acier dans une installation compor-

tant au moins une cellule de type radial à anodes solu-

bles, caractérisé par le fait qu'on met en contact la bande (16), à l'entrée et à la sortie de la cellule (25) de type radial avec la surface d'un rouleau déflecteur, sur une partie substantielle de la périphérie de ce

rouleau déflecteur (20, 20'), jusqu'à une zone du rou-

leau déflecteur située à proximité du niveau supérieur (10O) de l'électrolyte dans la cellule de type radial, qu'on fait circuler la bande dans l'électrolyte en contact avec la surface d'un tambour (8) revêtue d'un matériau isolant, en face de surfaces actives des anodes solubles (3) plongées dans l'électrolyte, - qu'on alimente la bande en courant cathodique par l'intermédiaire des rouleaux déflecteurs conducteurs

(20, 20'), l'électrolyte étant constitué par un chloru-

re.

10.- Procédé suivant la revendication 9, ca-

ractérisé par le fait qu'on essore la bande (16) au-

dessus du niveau supérieur (10) du bain d'électrolyte, à sa sortie de la cellule (25), en contact avec le tambour (8).