FR2688875A1 - METHOD AND DEVICE FOR DRYING METALLIC HOLLOW BODIES - Google Patents
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Abstract
- La présente invention concerne un procédé et un dispositif pour sécher la surface externe de corps creux métalliques, dispositif comportant un inducteur à haute fréquence (1) enroulé de façon hélicoïdale, qui est formé par un conducteur électrique tubulaire (2) et peut être traverse par un fluide de refroidissement. - Selon l'invention, l'inducteur (1) présente au moins un conduit d'amenée (3) pour un gaz sous pression et une pluralité d'ouvertures de sortie (4) pour le gaz, les ouvertures de sortie (4) étant agencées sur la face interne des enroulements de l'inducteur (1).- The present invention relates to a method and a device for drying the outer surface of metal hollow bodies, device comprising a high frequency inductor (1) wound helically, which is formed by a tubular electrical conductor (2) and can be traversed by a cooling fluid. - According to the invention, the inductor (1) has at least one supply duct (3) for a pressurized gas and a plurality of outlet openings (4) for the gas, the outlet openings (4) being arranged on the internal face of the windings of the inductor (1).
Description
La présente invention concerne un procédé et un dispositifThe present invention relates to a method and a device
pour sécher des corps creux métalliques, en particulier des tubes en acier. for drying metal hollow bodies, in particular steel tubes.
Les corps creux métalliques, comme des tubes en acier, sont souvent munis d'un revêtement de matière synthétique cons- titué de plusieurs couches individuelles, dans le but de les protéger contre la corrosion On connaît, par le brevet DE-3 247 512, un procédé approprié pour cela, dans lequel les tubes en acier sont réchauffés à une température d'en- 10 viron 900 C et, ensuite, revêtus d'une couche d'un mélange résine époxy-durcisseur Avant le durcissement de la couche de résine époxy, une couche d'adhésif en un copolynère d'éthylène est appliquée et, sur celle-ci, une couche de recouvrement en polyéthylène Pour obtenir un revêtement15 résistant contre la rouille et de haute valeur, les tubes en -acier, lors de l'enrobage, doivent être complètement secs. Cette exigence peut être remplie, de façon relativement Metal hollow bodies, such as steel tubes, are often provided with a plastic coating consisting of several individual layers, for the purpose of protecting them against corrosion. DE-3,247,512 discloses a method suitable for this, in which the steel tubes are heated to a temperature of about 900 ° C. and then coated with a layer of an epoxy-hardener resin mixture. Before the resin layer is cured. epoxy, a layer of adhesive to an ethylene copolymer is applied and, thereon, a polyethylene cover layer. In order to obtain a high-value rust-resistant coating, the steel tubes during coating, must be completely dry. This requirement can be met in a relatively
simple, dans le cadre du réchauffement à la température nécessaire pour l'application des couches de matière syn-20 thétique. simple, in the context of warming to the temperature necessary for the application of layers of syn-thetic material.
Pour une bonne adhérence du revêtement, il est par ailleurs également nécessaire que les tubes en acier présentent le plus possible une surface métalliquement pure Dans ce but, For good adhesion of the coating, it is also necessary that the steel tubes have as much as possible a metallically pure surface. For this purpose,
il est prescrit de nettoyer à fond les tubes en acier par25 des jets de sable ou des jets de grenaille d'acier ou de grenaille produite par cisaillage de fil d'acier, ou analo- it is prescribed to thoroughly clean the steel tubes by sand jets or shots of steel shot or shot produced by shearing steel wire, or analogous
gue, avant l'enrobage.before coating.
On a déterminé que le nettoyage de la surface de tubes en It has been determined that the cleaning of the surface of
acier, en dépit d'un traitement au jet intensif, n'a pas30 toujours lieu de la façon souhaitée On a pu établir qu'une raison pour cela consistait en ce que, par suite de l'humi- In spite of intensive jet treatment, steel does not always take place in the desired way. It has been established that one reason for this is that
dité sur la surface des tubes en acier, de la saleté fine adhère qui, de son côté, diminue l'adhérence d'un revêtement de matière synthétique et augmente ainsi le risque d'attaque on the surface of the steel tubes, fine dirt adheres, which, in turn, reduces the adhesion of a coating of synthetic material and thus increases the risk of attack
par de la rouille Pour des revêtements ayant des exigences de qualité particulièrement élevées, on a en conséquence prescrit que les tubes en acier ou des corps creux métalli- 5 ques quelconques doivent être complètement séchés avant le traitement de nettoyage, nécessaire pour l'enrobage ulté- Due to rust In the case of coatings with particularly high quality requirements, it has therefore been prescribed that the steel tubes or any metallic hollow bodies must be completely dried before the cleaning treatment, necessary for the subsequent coating. -
rieur par de la matière synthétique, par des jets de sable ou analogues. synthetic material, sand jets or the like.
Un tel séchage peut être effectué, par exemple, dans un four thermique qui, cependant, en particulier à cause de son coût élevé d'investissement, présente des inconvénients Il est également connu d'effectuer le séchage sous la forme d'un réchauffement inductif, dans lequel cas seul un faible encombrement et un coût d'investissement relativement faible15 sont nécessaires Un tel réchauffement inductif est égale- ment utilisé, de façon usuelle, pour, par exemple, amener des tubes en acier à la température nécessaire pour l'en- robage de matière synthétique Comme il s'écoule un inter- valle de temps relativement long entre l'application de20 l'enrobage de matière synthétique et la mise en oeuvre du traitement du nettoyage, il serait non économique de mettre Such drying can be carried out, for example, in a thermal oven which, however, in particular because of its high cost of investment, has drawbacks. It is also known to perform the drying in the form of inductive heating. in which case only a small space requirement and a relatively low investment cost are necessary. Such inductive heating is also commonly used, for example, to bring steel tubes to the temperature necessary for the process. As a relatively long period of time elapses between the application of the plastic coating and the processing of the cleaning, it would be uneconomical to
en oeuvre, déjà pour le traitement de nettoyage, le ré- chauffement à un niveau tel qu'il suffit également pour l'enrobage ultérieur, en tenant compte du refroidissement25 inévitable qui se produit. In the case of the cleaning treatment, the reheating is already carried out at a level which is also sufficient for the subsequent coating, taking into account the inevitable cooling which occurs.
Par ailleurs, de graves problèmes pourraient se produire du In addition, serious problems could arise
fait de difficultés dans le cycle de production qui en- traînent des interruptions du flux de matière En consé- quence, le réchauffement pour le séchage avant le nettoyage30 doit être réalisé de façon totalement indépendante du réchauffement pour l'enrobage ultérieur. Due to difficulties in the production cycle which lead to interruptions of the material flow As a result, the heating for drying before cleaning must be carried out completely independently of the heating for the subsequent coating.
Le réchauffement inductif, en particulier au vu du coût énergétique à cause de l'utilisation d'une forme d'énergie de haute valeur, c'est-àdire du courant électrique, est relativement coûteux En conséquence, on s'est efforcé de maintenir aussi faible que possible l'augmentation de température sur les corps creux à nettoyer Cependant, plus la température est faible, plus long est le temps de séchage nécessaire L'invention a pour objet de maintenir aussi faible que possible le coût énergétique lors du séchage de Inductive warming, especially in view of the energy cost of using a high-energy form of energy, ie electric current, is relatively expensive. As a result, efforts have been made to maintain However, the lower the temperature, the longer the drying time required. The object of the invention is to keep the energy cost as low as possible during the drying of the product.
corps creux métalliques au moyen d'un réchauffement induc- metal hollow bodies by means of inductive heating
tif. A cet effet, le procédé pour sécher la surface externe de corps creux métalliques, en particulier de tubes en acier, pour un nettoyage ultérieur de la surface par grenaillage avec du sable, de la grenaille d'acier, ou de la grenaille produite par cisaillage de fil d'acier, les corps creux étant amenés à travers un inducteur à haute fréquence refroidi, et étant portés à une température augmentée par des courants alternatifs induits, est remarquable, selon l'invention, en ce que les corps creux, pendant qu'ils traversent l'inducteur à haute fréquence, sont alimentés en un courant de gaz, lequel a été préalablement réchauffé en utilisant la chaleur produite lors du refroidissement de l'inducteur. tif. For this purpose, the method for drying the outer surface of metal hollow bodies, in particular steel tubes, for subsequent cleaning of the surface by shot blasting with sand, steel shot, or shot produced by shearing of steel wire, the hollow bodies being fed through a cooled high-frequency inductor, and being brought to a temperature increased by induced alternating currents, is remarkable, according to the invention, in that the hollow bodies, while they pass through the high-frequency inductor and are supplied with a stream of gas, which has been preheated using the heat produced during the cooling of the inductor.
Avantageusement, de l'air est utilisé comme gaz réchauffé. Advantageously, air is used as a heated gas.
De préférence, le gaz est réchauffé en ce qu'il est guidé, Preferably, the gas is heated in that it is guided,
en tant que fluide de refroidissement, à travers les enrou- as a cooling fluid, through the coils
lements creux de l'inducteur, et est guidé, par des ouver- hollow elements of the inductor, and is guided by open
tures de sortie dans la paroi de l'inducteur, en direction outlets in the wall of the inductor, in the direction
de la surface des corps creux.from the surface of hollow bodies.
En particulier, le courant de gaz réchauffé peut être amené principalement du bas contre les corps creux transportés à In particular, the stream of heated gas can be brought mainly from the bottom against the hollow bodies transported to
peu près horizontalement à travers l'inducteur. roughly horizontally through the inductor.
De préférence, la température de réchauffement des corps Preferably, the body warming temperature
creux est limitée à environ 60-80 'C. Hollow is limited to about 60-80 ° C.
La présente invention concerne également un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé qui vient d'être décrit, comportant un inducteur à haute fréquence enroulé de façon hélicoïdale, qui est formé par un conducteur électrique tubulaire et peut être traversé par un fluide de refroidissement, et qui est remarquable, selon l'invention, en ce que l'inducteur présente au moins un conduit d'amenée pour un gaz sous pression et une pluralité d'ouvertures de sortie pour le gaz, les ouvertures de sortie étant agencées sur la The present invention also relates to a device for carrying out the method which has just been described, comprising a helically wound high frequency inductor, which is formed by a tubular electrical conductor and can be traversed by a cooling fluid, and which is remarkable, according to the invention, in that the inductor has at least one supply duct for a pressurized gas and a plurality of outlet openings for the gas, the outlet openings being arranged on the
face interne des enroulements de l'inducteur. internal face of the windings of the inductor.
Avantageusement, l'axe longitudinal de l'inducteur est sensiblement horizontal, et les ouvertures de sortie sont agencées principalement dans la moitié inférieure des Advantageously, the longitudinal axis of the inductor is substantially horizontal, and the outlet openings are arranged mainly in the lower half of the
enroulements du conducteur électrique. windings of the electrical conductor.
De préférence, l'inducteur présente deux conduits pour le Preferably, the inductor has two ducts for the
gaz comprimé.compressed gas.
En particulier, les conduits peuvent être agencés dans la In particular, the ducts can be arranged in the
zone des raccordements électriques de l'inducteur. area of the electrical connections of the inductor.
De préférence, le conducteur électrique de l'inducteur est subdivisé, en direction longitudinale, en deux chambres, desquelles, en cas de besoin, l'une peut être traversée par Preferably, the electrical conductor of the inductor is subdivided, in the longitudinal direction, into two chambers, from which, if necessary, one can be crossed by
un liquide de refroidissement.a coolant.
Avantageusement, les ouvertures de sortie sont orientées de sorte qu'elles engendrent un balayage hélicoïdal des corps Advantageously, the outlet openings are oriented so that they generate a helical scan of the bodies
creux, le long de l'axe longitudinal. hollow, along the longitudinal axis.
L'invention part de la constatation qu'un séchage de la surface d'un corps creux, à une température augmentée au The invention starts from the observation that a drying of the surface of a hollow body, at a temperature increased to
moyen d'un inducteur, peut être raccourci de façon impor- of an inductor, can be significantly shortened
tante en ce que la surface est alimentée de plus par un aunt in that the surface is fed more by a
courant de gaz sec, en particulier un courant de gaz ré- dry gas stream, in particular a recirculating gas stream.
chauffé Cependant, comme pour le fonctionnement de l'inducteur lui-même, de l'énergie est de même nécessaire However, as for the operation of the inductor itself, energy is needed
pour créer un tel courant de gaz réchauffé. to create such a stream of warmed gas.
L'invention permet maintenant de créer un courant de gaz réchauffé sans utiliser de l'énergie supplémentaire dans le procédé, en ce qu'elle utilise la chaleur créée de toute The invention now makes it possible to create a stream of heated gas without using additional energy in the process, in that it uses the heat created from any
façon lors du fonctionnement de l'inducteur, qui, en géné- during the operation of the inductor, which, in general,
ral, présente un refroidissement interne à eau, qui non seulement consomme de l'énergie, mais entraîne également par lui-même des coûts Du fait que le refroidissement à eau ral, has internal water cooling, which not only consumes energy, but also causes costs by itself Because water cooling
utilisé jusqu'à présent est remplacé, au moins partielle- used until now is replaced, at least partially
ment, par un refroidissement à gaz, en particulier un by gas cooling, in particular a
refroidissement à air, non seulement ces coûts de fonction- air cooling, not only these operating costs
nement pour le refroidissement de l'inducteur sont abaissés, mais on obtient également un courant de gaz de séchage for cooling the inductor are lowered, but a drying gas stream is also obtained.
réchauffé, pratiquement gratuitement, qui présente l'avan- warmed, practically free of charge, with the advantage
tage important d'être "créé" pratiquement au lieu de son utilisation, de sorte que des pertes thermiques ou des isolations thermiques coûteuses pour l'amenée d'un courant de gaz réchauffé sur de grandes distances sont totalement évitées Le temps de séchage, par exemple pour des tubes en acier, est abaissé de façon drastique, de sorte que, en tenant compte de la vitesse de production du revêtement de matière synthétique, la température de séchage à la surface peut être abaissée à environ 60- 800 C Sans l'amenée du courant de gaz de séchage, soit la température devrait être notablement plus importante (par exemple 1100 C), soit elle devrait être maintenue pendant une période de temps plus longue Cela nécessiterait une dépense importante en énergie It is important to be "created" practically in place of its use, so that thermal losses or costly thermal insulation for the supply of a heated gas stream over long distances are completely avoided. example for steel tubes, is lowered drastically, so that, taking into account the speed of production of the plastic coating, the surface drying temperature can be lowered to about 60-800 C without the supply of the drying gas stream, ie the temperature should be significantly higher (for example 1100 C), or it should be maintained for a longer period of time This would require a significant energy expenditure
et également un encombrement supplémentaire pour l'induc- and also additional space for the inductive
teur.tor.
Les figures du dessin annexé feront bien comprendre comment The figures of the annexed drawing will make clear how
l'invention peut être réalisée.the invention can be realized.
La figure 1 illustre un inducteur en direction de son axe longitudinal. Figure 1 illustrates an inductor in the direction of its longitudinal axis.
La figure 2 est une vue de dessus d'un tronçon d'un enrou- FIG. 2 is a view from above of a section of a winding
lement de l'inducteur.the inductor.
La figure 3 est une coupe transversale du conducteur d'un inducteur. L'inducteur 1 représenté sur la figure 1 présente un con- ducteur électrique 2 enroulé de façon hélicoïdale, de sorte que, à l'intérieur de l'inducteur 1, est formé un espace creux cylindrique à travers lequel peut être transporté un tube en acier horizontal 8 Quand l'inducteur 1 est alimenté en courant alternatif à haute fréquence par les raccords électriques 5, des courants alternatifs sont induits dans le Figure 3 is a cross section of the driver of an inductor. The inductor 1 shown in FIG. 1 has an electrical conductor 2 wound helically, so that inside the inductor 1 a cylindrical hollow space is formed through which a tube can be transported. horizontal steel 8 When the inductor 1 is supplied with high frequency alternating current by the electrical connections 5, alternating currents are induced in the
tube en acier 8, qui entraînent, par réchauffement résis- 8 steel tube, which result, by resistance heating,
tant, une augmentation de la température de la paroi du tube as, an increase in the temperature of the wall of the tube
en acier 8 transporté de façon continue en direction longi- in steel 8 transported continuously in the long
tudinale à travers l'inducteur 1 La vitesse de transport et l'alimentation en courant électrique sont adaptées l'une à l'autre de façon que le réchauffement du tube en acier 8 dans la zone de surface soit d'environ 60-800 C L'inducteur 1, se réchauffant de même du fait de l'alimentation en courant, et dont les enroulements sont formés par exemple par un tube de cuivre, est traversé par de l'air comprimé pour son refroidissement Celui-ci est avantageusement amené au début et à la fin de l'inducteur 1 dans la zone des raccordements électriques 5 par des conduits de gaz 3 Bien entendu, l'air comprimé pourrait être également amené en un seul endroit et, à la place de l'air, un autre gaz comprimé tudinal through the inductor 1 The transport speed and the power supply are adapted to each other so that the heating of the steel tube 8 in the surface area is about 60-800 C The inductor 1, which is similarly heated by the current supply, and whose windings are formed for example by a copper tube, is traversed by compressed air for cooling thereof. At the beginning and at the end of the inductor 1 in the area of the electrical connections 5 by gas ducts 3 Of course, the compressed air could also be brought to one place and, in place of the air, another compressed gas
(par exemple de l'azote) pourrait être également utilisé. (eg nitrogen) could also be used.
L'air comprimé amené traverse les enroulements de l'induc- The compressed air fed through the windings of the inductor
teur 1 et sort par les ouvertures de sortie 4 après ré- 1 and exit through the exit openings 4 after
chauffement Les ouvertures de sortie 4 se trouvent sur la face interne des enroulements de l'inducteur et sont orientées vers l'objet à sécher (tube en acier 8) Comme, pour des tubes en acier, l'humidité adhérente se rassemble, de façon renforcée, sur le dessous du tube, il est approprié de concentrer essentiellement les ouvertures de sortie 4 sur la moitié inférieure de l'inducteur 1 Par ailleurs, il peut être avantageux (figure 2) d'orienter les ouvertures de sortie 4 de sorte qu'elles engendrent un balayage hélicoïdal heating The outlet openings 4 are located on the internal side of the inductor windings and are oriented towards the object to be dried (steel tube 8). As for steel tubes, the adhering moisture collects reinforced, on the underside of the tube, it is appropriate to focus essentially the outlet openings 4 on the lower half of the inductor 1 Furthermore, it may be advantageous (Figure 2) to orient the outlet openings 4 so that 'they generate a helical scan
du tube en acier 8 le long de son axe longitudinal. steel tube 8 along its longitudinal axis.
Dans le cas o, pour une forte puissance électrique de l'inducteur 1, le refroidissement par de l'air comprimé n'est pas suffisant, on peut prévoir, dans un développement de l'invention, de subdiviser le conducteur électrique 2 de l'inducteur 1, en direction longitudinale (c'est-a-dire en10 direction des enroulements), en deux chambres 6, 7, dont l'une peut être traversée par l'air comprimé et l'autre par In the case where, for a high electric power of the inductor 1, the cooling by compressed air is not sufficient, it can be provided, in a development of the invention, to subdivide the electrical conductor 2 of the 1, in the longitudinal direction (that is to say in the direction of the windings), in two chambers 6, 7, one of which can be traversed by the compressed air and the other through
de l'eau pour renforcer le refroidissement. water to enhance cooling.
Claims (7)
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Family Applications (1)
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ST | Notification of lapse |