FR2958563A3 - Procede et dispositif de revetement de bandes metalliques. - Google Patents

Abstract

Procédé et dispositif de revêtement d'une bande métallique en déplacement continu selon lequel ladite bande, après avoir reçu son revêtement, est chauffée dans une section de chauffage pour évaporer notamment des solvants et assurer le séchage ou la cuisson du revêtement, puis est refroidie à l'eau, une continuité de tôlerie est assurée entre l'entrée du four tunnel et la sortie du refroidisseur à eau pour rendre l'ensemble étanche au gaz, et un dispositif de séparation d'atmosphères, par injection d'un gaz à une température supérieure au point de rosée des solvants, est placé entre la sortie du four tunnel et l'entrée du refroidisseur à eau.

Description

PROCEDE ET DISPOSITIF DE REVETEMENT DE BANDES METALLIQUES. La présente invention est relative aux fours de chauffage par induction de bandes en défilement continu. Elle s'applique par exemple aux fours de séchage de revêtements de prétraitement ou de post-traitement sur les lignes de traitement en continu de bandes métalliques, notamment les lignes de galvanisation ou les lignes de recuit. 10 L'invention s'applique particulièrement aux fours de séchage et de polymérisation des lignes de pré-laquage de bandes métalliques.

Dans la suite de ce document, nous traiterons plus particulièrement le 15 cas des lignes de pré-laquage avec des revêtements protecteurs ou décoratifs utilisant des peintures avec solvants organiques.

Le pré-laquage de bandes métalliques en continu consiste à appliquer une mince couche de peinture liquide sur la bande au défilé et de sécher la 20 peinture dans une étuve.

Après cuisson, la bande revêtue est ensuite refroidie, en général à l'eau par aspersion ou par immersion dans un bac à eau.

25 Les peintures utilisées contiennent généralement des solvants organiques. Evaporés dans le four, ils sont aspirés et détruits par incinération à haute température.

Le chauffage de la bande peut être mené de différentes manières. Le 30 plus souvent il est réalisé par convection avec impact d'air chaud.

Cependant d'autres modes de chauffage sont utilisés, en particulier le chauffage par induction électromagnétique. Dans ce cas la température des gaz aspirés reste froide et il en résulte des condensations de solvants et de 35 résines dans le four et dans le circuit d'incinération.5

Le brevet FR2734501 a proposé une méthode pour limiter ces condensations, consistant à réinjecter de l'air chaud dans la section de chauffage et à isoler thermiquement cette dernière. Cet air chaud est injecté et soutiré entre les inducteurs, en particulier pour limiter l'effet de cheminée occasionné lorsque le tunnel est en configuration verticale.

Cependant cette conception induit deux contraintes :

II subsiste le problème des émanations diffuses de produits solvantés qui s'échappent de la bande entre le moment ou celle-ci sort de la section de chauffage et ou elle entre dans la section de refroidissement par eau. Ces émanations diffuses polluent l'environnement immédiat de l'installation en garnissant les planchers, garde-corps, etc., de résidus glissants et rendent l'air difficilement respirable et toxique.

Dans la pratique, la limitation de l'effet de cheminée dans le cas d'une section de chauffage verticale impose de créer une contre pression en ajustant les différents débits de réinjection et de soutirage le long de la section de chauffage. Cet ajustement s'avère délicat à mettre en oeuvre et peut imposer un contrôle complémentaire de la Limite Inférieure d'Explosivité dans les différentes sections de la section. Cela peut conduire à une augmentation du débit de soutirage, et donc de la consommation de combustible de l'incinérateur.

L'invention proposée permet de supprimer ces inconvénients.

Elle consiste principalement en un dispositif de revêtement d'une bande métallique en déplacement continu selon lequel ladite bande, après avoir reçu son revêtement, est chauffée dans une section de chauffage pour évaporer notamment des solvants et assurer le séchage ou la cuisson du revêtement, puis est refroidie à l'eau, caractérisée en ce que : . Une continuité de tôlerie est assurée entre l'entrée de la section de chauffage et la sortie de la section de refroidissement pour rendre l'ensemble étanche au gaz, . Un dispositif de séparation d'atmosphères est placé entre la sortie de la section de chauffage et l'entrée de la section de refroidissement.

Dans l'exemple préféré de réalisation de l'invention, le refroidissement de la bande est assuré par une aspersion d'eau.

La continuité de la tôlerie permet un capotage de la bande depuis son entrée dans la section de chauffage jusqu'à la sortie du refroidisseur. Les émanations diffuses qui s'échappent de la bande après sa sortie du dernier inducteur peuvent ainsi être captées et incinérées.

Pour éviter les condensations de solvants, il faut maintenir la surface interne du capotage au-delà de la température de non-condensation en l'isolant thermiquement et en balayant cet ensemble par de l'atmosphère chaude, qu'il faudra incinérer.

Le brevet FR2734501 décrit une solution comprenant l'implantation de 15 plusieurs points de soutirage et de réinjection dans la zone de cuisson.

La présence du capotage selon l'invention permet de simplifier les circuits de soutirage et de réinjection. Le procédé selon l'invention conduit, par exemple, à réinjecter un gaz chaud en un seul point, situé à l'entrée du tunnel 20 de cuisson, et à soutirer en un autre point, juste avant le refroidissement à eau.

Pour éviter d'augmenter le débit de soutirage total, celui en provenance de la section de chauffage et celui en provenance du refroidisseur, on cherchera à limiter les entrées d'air parasite, c'est-à-dire les flux d'air venant de 25 l'extérieur du four et non chargé en solvants.

Pour ce faire on peut utiliser un bac de refroidissement à eau en mode immersion de sorte de créer un joint hydraulique pour avoir une étanchéité parfaite. 30 Cependant cette solution n'est pas satisfaisante, en particulier parce qu'elle impose une configuration verticale du bac à eau, plus contraignante en terme d'implantation et plus couteuse. Par ailleurs l'immersion ne permet pas de ne pas mouiller une des deux faces de la bande, ce qui peut être requis pour 35 l'application à chaud de certains films.

On préfère donc utiliser un refroidissement conventionnel de type aspersion en rajoutant un système d'étanchéité aéraulique avant le bac à eau,

de type sas à rouleaux. Cette séparation permet d'entrainer la majorité des émanations de vapeurs vers le circuit d'incinération, et non vers le circuit de refroidissement.

Ainsi, pour limiter les entrées d'air venant du refroidisseur et non chargé en solvants, le procédé selon l'invention comprend un dispositif de séparation d'atmosphères placé entre la sortie de la section de chauffage et l'entrée du refroidisseur à eau.

Le dispositif de séparation d'atmosphères selon l'invention comprend des organes permettant de limiter la section de passage et donc les flux gazeux.

Il peut par exemple s'agir d'un sas à rouleaux, comprenant au moins une paire de rouleaux placés de part et d'autre de la bande. Le dispositif peut également être constitué d'un ou plusieurs rouleaux d'appui sur une face de la bande et de volets sur la face opposée, placés en vis-à-vis des rouleaux.

Le dispositif de séparation d'atmosphères selon l'invention comprend avantageusement une injection d'un gaz à une température supérieure au point 20 de rosée des solvants.

Le procédé selon l'invention comprend également un soutirage de l'air humide du refroidisseur. Celui-ci peut être placé juste en aval du dispositif de séparation d'atmosphères, donc en amont du refroidisseur, ou en sortie du 25 refroidisseur à eau.

Le procédé selon l'invention permet d'éviter les d'émanations diffuses en dehors du four. Ainsi, toutes les émanations sont captées et incinérées. II en résulte une meilleure propreté de l'installation ce qui la rend moins dangereuse 30 par la réduction du risque de glissade et un air moins vicié.

Cette configuration selon l'invention permet l'absence de condensation dans le circuit de circulation des solvants et aussi en dehors de ce circuit.

35 Il permet également une meilleure maîtrise du débit de soutirage. L'air à température ambiante parasite ne provient que de l'entrée de la section de chauffage. Ceci permet de mieux contrôler le débit et la dilution des solvants soutirés. Il en résulte une minimisation de la consommation de combustible de

l'incinérateur et une meilleure sécurité de l'installation. Les problèmes antérieurs d'équilibrage des débits dans les différentes branches du tunnel induction, en particulier pour limiter l'effet de cheminée, sont ainsi simplifiés.

L'invention consiste, mises à part les dispositions exposées ci-dessus, en un certain nombre d'autres dispositions dont il sera plus explicitement question ci-après à propos d'exemples de réalisation décrits avec référence aux dessins annexés, mais qui ne sont nullement limitatifs. Sur ces dessins : La Fig.1 représente un exemple de four à induction selon l'invention, et La Fig. 2 représente un agrandissement du dispositif de séparation d'atmosphère 11 selon l'exemple de réalisation de la Fig. 1.

Comme représenté en Fig. 1, dans cet exemple de réalisation, le four comprend 2 inducteurs successifs la et lb montés sur une passe verticale dans laquelle la bande 2 circule de bas en haut. Un rouleau déflecteur 3 placé à l'extrémité de la passe verticale permet le renvoi de la bande vers la section de refroidissement 4.

La section de refroidissement 4 comprend une première partie équipée d'une pluralité de rampes 18a et 18b de pulvérisation d'eau sur la bande et un bac à eau 20 permettant de collecter l'eau qui ruisselle de la partie supérieure. Une reprise 21 permet d'alimenter de nouveau les rampes 18a et 18b via un circuit fermé comprenant un échangeur à plaques.

De l'entrée 5 du four à sa sortie 6, la bande est maintenue dans une enveloppe fermée constituée des parois internes successives du caisson d'entrée 7, de l'inducteur la, du caisson de liaison 8, de l'inducteur lb, du caisson de liaison 9, du caisson de renvoi 10, du dispositif de séparation d'atmosphères 11 et du refroidisseur à eau 4 et du bac à eau 20.

Une injection principale de gaz chaud 16 est située à l'entrée du four et un soutirage de gaz chaud 17 est situé au niveau du caisson de renvoi 10.

Le gaz chaud injecté au niveau des points d'injection 16 et 14 est avantageusement de l'air préchauffé par les fumées d'incinération des solvants. Sa température aux points d'injection est fonction de la température de condensation des solvants. Elle est typiquement supérieure à 200°C

Comme représenté en Fig. 2, dans cet exemple de réalisation, le dispositif 11 de séparation d'atmosphère comprend un rouleau support motorisé 12 sur lequel repose la bande sur sa face 2a, et en vis-à-vis sur la face opposée, un volet escamotable 13 limitant la section de passage de l'atmosphère. II comprend également une injection de gaz chaud 14 placé en amont de l'ensemble rouleau 12 et volet 13 dans le sens de défilement de la bande et un soutirage de gaz 15 placé en aval.

Un isolant 22 permet de limiter la section libre pour l'écoulement des gaz.

Un jeu fonctionnel entre le rouleau 12 et l'isolant permet la rotation du rouleau tout en limitant la circulation des gaz entre l'amont et l'aval du rouleau 12.

Le volet 13 est escamotable pour permettre l'introduction de la bande dans le four. Le rouleau 12 permet de maitriser la position de la bande et ainsi minimiser l'ouverture X entre l'extrémité du volet 13 et la bande. Un jeu fonctionnel entre le volet 13 et l'isolant permet la rotation du volet tout en limitant la circulation des gaz entre l'amont et l'aval du volet 13.

Selon un autre exemple de réalisation, le dispositif 11 de séparation d'atmosphère comprend deux ensembles successifs de rouleau 12 et volet 13. Cette configuration permet d'accroitre l'étanchéité du dispositif par un accroissement de la perte de charge du gaz en mouvement.

En amont de l'ensemble rouleau 12 et volet 13 dans le sens de défilement de la bande, la combinaison des deux injections de gaz chaud 14 et 16 et du soutirage 17 permet de maintenir les parois interne de la section de chauffage depuis l'entrée 5 jusqu'à l'ensemble rouleau 12 et volet 13 à une température suffisante pour éviter la condensation de solvants. Elle permet également d'assurer l'évacuation des solvants vers l'incinérateur.

La sortie 6 du refroidisseur à eau 4 est à l'air libre.

En aval de l'ensemble rouleau 12 et volet 13 dans le sens de défilement de la bande, la combinaison du point de soutirage 15 et de l'entrée d'air par la sortie 6 du refroidisseur permet d'assurer l'évacuation des solvants résiduels émis par le revêtement de la bande vers l'incinérateur.

Selon un autre exemple de réalisation, le brin de bande compris entre le rouleau déflecteur 3 et la sortie du refroidisseur à eau est horizontal.

Claims (3)

1. REVENDICATIONS1. Dispositif de revêtement d'une bande métallique en déplacement continu selon lequel ladite bande, après avoir reçu son revêtement, est chauffée dans une section de chauffage pour évaporer notamment des solvants et assurer le séchage ou la cuisson du revêtement, puis est refroidie à l'eau, caractérisée en ce que . Une continuité de tôlerie est assurée entre l'entrée du four (5) et la sortie du refroidisseur à eau (6) pour rendre l'ensemble étanche au gaz, . Un dispositif de séparation d'atmosphères (11), par injection d'un gaz à une température supérieure au point de rosée des solvants, est placé entre la sortie de la section de chauffage et l'entrée du refroidisseur à eau.
2. 2. Procédé de revêtement d'une bande métallique en déplacement continu selon lequel ladite bande, après avoir reçu son revêtement, est chauffée dans une section de chauffage pour évaporer notamment des solvants et assurer le séchage ou la cuisson du revêtement, puis est refroidie à l'eau, caractérisée en ce que . Une continuité de tôlerie est assurée entre l'entrée du four (5) et la sortie du refroidisseur à eau (6) pour rendre l'ensemble étanche au gaz, . Une injection (16) d'un gaz à une température supérieure au point de rosée des solvants, est réalisée en entrée (5) du four, . Un soutirage principal de gaz (17) est réalisé à la sortie de la section de chauffage, . Un dispositif de séparation d'atmosphères (11), par injection d'un gaz à une température supérieure au point de rosée des solvants, est placé entre la sortie de la section de chauffage et l'entrée du refroidisseur à eau, . Un soutirage de gaz auxiliaire (15) est réalisé en aval du dispositif de séparation d'atmosphères, dans le sens de défilement de la bande.
3. 3. Procédé selon la revendication 2 caractérisée en ce que le soutirage de gaz auxiliaire (15) est réalisé en aval du refroidisseur à eau (4), dans le sens de 35 défilement de la bande.