FR3125066A1 - Refroidissement liquide d’une bande en defilement dans une ligne continue - Google Patents

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Abstract

Chambre (2) de refroidissement d’une bande (1) métallique en défilement vertical dans une ligne de traitement en continu, ladite chambre comprenant une zone (3) supérieure de refroidissement dans laquelle un liquide de refroidissement est projeté sur la bande, une zone intermédiaire (36) d’essorage de la bande comprenant au moins une buse (8) destinée à former un couteau (32) de gaz venant impacter la bande suivant un angle A aigu inférieur à 80°, et de préférence inférieur à 60°, caractérisé en ce que la buse (8) est située dans une enceinte (33) définie par la bande et une tôlerie profilée (20) agencée au regard de la bande, ladite tôlerie profilée formant une barrière à l’entrée de liquide dans ladite enceinte. Ligne de traitement en continu comprenant ladite chambre et procédé de trempe mis en œuvre dans ladite ligne. Figure pour l’abrégé : Figure 3

Description

REFROIDISSEMENT LIQUIDE D’UNE BANDE EN DEFILEMENT DANS UNE LIGNE CONTINUE
Désignation du domaine technique concerné
L’invention se rapporte aux lignes continues de recuit ou de galvanisation de bandes métalliques équipée d’une section de refroidissement rapide liquide, qu’il s’agisse d’un refroidissement à l’eau, un mélange d’eau et d’un autre liquide, ou de tout autre liquide.
Elle se rapporte notamment aux lignes équipées d’un « NOWFC », NOWFC étant l’abréviation de l’anglais « Non Oxydizing Wet Flash Cooling », ou refroidissement humide ultra-rapide non oxydant en français. Un NOWFC est ainsi un procédé et un dispositif de refroidissement ultra-rapide d’une bande métallique avec un liquide, composé principalement d’eau, mais sans oxyder sa surface.
L’invention se rapporte plus particulièrement aux chambres de refroidissement liquide disposées sur un brin de bande vertical, la bande pouvant circuler verticalement ou horizontalement en amont ou en aval de ladite chambre.
Par galvanisation, la présente description vise tous les revêtements au trempé, qu’il s’agisse de revêtements de zinc, d’aluminium, d’alliages de zinc et d’aluminium, ou de tout autre type de revêtements.
Problèmes techniques auxquels répond l’invention
Dans une ligne continue de recuit ou de galvanisation de bandes métalliques, une bande défile dans différentes sections à l’intérieur desquelles elle subit un traitement thermique comportant notamment des phases de chauffage, de maintien en température et de refroidissement.
L’élaboration de nouveaux aciers à très haute limite élastique, typiquement supérieure à 500 Mpa, nécessite des traitements thermiques avec des vitesses de refroidissement élevées, typiquement supérieures à 200 °C/s, pour établir des structures complexes avec une répartition variable de différentes phases métallurgiques parmi lesquelles les phases austénitique, ferritique, perlitique, bainitique, et martensitique.
En particulier, les aciers à très hautes limites élastiques AHSS et UHSS peuvent être produits en contrôlant les vitesses de refroidissement, à partir d’une structure métallurgique totalement austénitique ou mixte ferritique et austénitique.
Le traitement thermique à appliquer à la bande dépend de la composition chimique de l’acier, de son état en entrée de ligne, et des propriétés mécaniques attendues en fin de traitement. Il comprend par exemple une étape de chauffage jusqu’à une température comprise entre 750°C et 950°C, un temps de maintien à cette température suivi d’un refroidissement lent, par exemple de 50°C, puis une trempe ultra rapide jusqu’à la température ambiante ou une température intermédiaire, par exemple de 300°C, avec une vitesse de refroidissement spécifique pour chaque grade métallurgique. Pour les lignes de galvanisation, une remontée à température, par exemple avec un chauffage à induction, peut être réalisée après le refroidissement rapide pour porter la bande à une température proche de celle du bain de galvanisation avant son immersion.
Par exemple, l’obtention d’un acier donné peut nécessiter une température de recuit supérieure à sa température d’austénitisation, puis un temps de maintien à cette température, suivi d’un refroidissement lent pour une transformation partielle de l’austénite en ferrite et enfin un refroidissement rapide pour une transformation de l’austénite en martensite.
Le refroidissement peut être suivi d’une étape de revenu, par exemple à une température de 200°C, de vieillissement, ou « d’overaging » en anglais, par exemple à une température de 500°C, ou encore d’un second recuit pour des nuances dites de 3èmegénération, par exemple à une température de 750°C.
Pour éviter l’oxydation de la bande, les chambres disposées en amont et en aval de la chambre de refroidissement rapide contiennent une atmosphère réductrice exempte d’oxygène et composée d’azote hydrogéné, typiquement à 5% d’hydrogène.
La présence d’oxygène aurait pour effet de créer des oxydes de fer à la surface de la bande qui nuiraient à la qualité de la bande et au bon revêtement de celle-ci. Un effet similaire est obtenu en présence d’eau. En effet, l’eau sous forme vapeur, combinée à la température, oxyde le fer et des éléments d’addition présents dans la bande. Pour cette raison, les niveaux d’humidité doivent être maintenus extrêmement bas, typiquement correspondant à un point de rosée compris entre -30°C et -40°C, soit quelques dixièmes de grammes d’eau par kilogramme de gaz.
Du fait de la capacité de production importante des lignes de recuit ou de galvanisation, le refroidissement humide dans une chambre de refroidissement consiste à projeter sur la bande en défilement des débits de pulvérisation très importants d’eau, par exemple supérieurs à 1000 m3/h.
Il est donc impératif de garantir que l’eau présente en quantité très abondante dans la chambre de refroidissement humide puisse être contenue dans cette chambre et qu’elle ne vienne pas polluer les chambres disposées en amont et en aval.
Une partie du liquide projeté sur la bande s’évapore au contact de celle-ci mais la grande majorité retombe en restant plaquée le long de la bande, par effet Coanda.
Pour évacuer cette eau plaquée sur la bande, celle-ci est essorée en sortie du refroidissement rapide.
Cependant, un essorage insuffisant de la bande a pour conséquence de dégrader le rouleau de renvoi situé sous la chambre de refroidissement rapide lorsque la bande circule de bas en haut. La bande étant chaude lorsqu’elle est en contact avec le rouleau de renvoi, par exemple à 750°C, le rouleau est lui aussi porté à une température élevée. L’eau de ruissellement tombant sur le rouleau génère sur celui-ci des contraintes thermomécaniques susceptibles de le détériorer.
Un essorage insuffisant de la bande peut également avoir pour conséquence de provoquer une rétention d’eau entre la bande et le rouleau de renvoi et de générer un aquaplaning de la bande sur ce rouleau de renvoi susceptible de provoquer des problèmes de guidage de bande.
Un essorage insuffisant de la bande peut également avoir pour conséquence de polluer les sections avales, sous atmosphère réductrice avec un taux d’humidité contrôlé, si les moyens de séchage de la bande n’ont pas la capacité requise pour éliminer toute l’eau présente sur la bande avant qu’elle n’entre dans une chambre aval, avec un risque de formation d’oxydes de fer et d’éléments d’addition (MnO, SiO…) à la surface de la bande.
Dans un NOWFC, où l’eau liquide utilisée pour le refroidissement de la bande est enrichie par un composé décapant, typiquement de l’acide formique, en cas d’essorage insuffisant, le film de liquide ou les gouttelettes laissées sur la bande en sortie du NOWFC vont, en s’évaporant, laisser des traces sombres qui sont des résidus du composé décapant, typiquement des formate non évaporés. Ces résidus ont pour effet de dégrader la qualité du revêtement ultérieur de bande.
Une autre contrainte à prendre en compte est la non-planéité de la bande en sortie de refroidissement humide. Celle-ci peut présenter des vagues rendant inappropriée, l’utilisation de « raclettes » pour évacuer l’eau présente sur la bande. D’ailleurs, et de manière générale, les sidérurgistes souhaitent éviter au maximum que des pièces mécaniques viennent en contact avec leur produit dans la ligne.
La température du produit en sortie de section de refroidissement pouvant être supérieure à 100°C, l’utilisation de rouleaux essoreurs revêtus de caoutchouc est également inappropriée.
Enfin, des phénomènes de vibration ou de flottement de bande apparaissent de manière spontanée et doivent être pris en compte pour le choix du système d’essorage à adopter.
L’invention apporte une solution à ces problèmes en permettant d’assurer un essorage complet de la bande après le refroidissement rapide, avant l’entrée de la bande dans la chambre de chauffage sous atmosphère réductrice disposée en aval.
Arrière-plan technique
Pour séparer l’eau plaquée sur la bande de celle-ci, la technique actuelle met en œuvre successivement des rampes de couteaux de liquide et de couteaux de gaz.
En pratique, une ou deux rampes de pulvérisation de liquide à forte impulsion orientées face à la chute d’eau, ont pour effet de la décoller de la bande et de la dévier à l’arrière du couteau afin d’être canalisée et évacuée de l’enceinte de refroidissement. Les rampes sont alimentées à une pression de quelques bars, typiquement 7 bar.
L’impulsion des couteaux de liquide est suffisante pour contrer le poids et l’énergie de la chute de liquide et la quantité de liquide évacuée par l’arrière par ce moyen est importante.
Les rampes de couteaux de liquide séparent à elles seules plus de 95% de la chute de liquide, mais cela n’est pas suffisant.
Des couteaux de gaz à forte impulsion sont mis en œuvre pour compléter l’essorage de la bande. En revanche, ceux-ci évoluent dans une zone extrêmement humide ou de nombreuses gouttes en suspension sont présentes. L’impulsion du jet de gaz a pour effet de recirculer cette atmosphère vers la bande ce qui peut conduire à mouiller de nouveau la bande en aval des couteaux de gaz alors que ceux-ci sont censés la sécher.
Ainsi, les couteaux de gaz n’ont pas l’efficacité souhaitée car ils peuvent dégrader l’efficacité de l’essorage en recirculant les gouttelettes présentes en suspension dans la chambre de refroidissement rapide.
A titre d’information, pour une bande d’une largeur de 1200 mm défilant à une vitesse de 300 m/min, un film de liquide de 100 µm laissé sur la bande équivaut encore à plus de 5000 kg/h de liquide à sécher avant d’entrer dans la chambre de chauffage sous atmosphère réductrice disposée en aval. Qui plus est, cette couche est extrêmement hétérogène laissant des coulures et des gouttelettes disparates ce qui complexifie encore le séchage de la bande.
Il est donc nécessaire de trouver un moyen de diminuer au maximum la quantité de liquide présente sur la bande après son essorage.
Selon un premier aspect de l’invention, il est proposé une chambre de refroidissement d’une bande métallique en défilement vertical dans une ligne de traitement en continu, ladite chambre comprenant une zone supérieure de refroidissement dans laquelle un liquide de refroidissement est projeté sur la bande, une zone intermédiaire d’essorage de la bande comprenant au moins une buse destinée à former un couteau de gaz venant impacter la bande suivant un angle A aigu inférieur à 80°, et de préférence inférieur à 60°, caractérisé en ce que la buse est située dans une enceinte définie par la bande et une tôlerie profilée agencée au regard de la bande, ladite tôlerie profilée formant une barrière à l’entrée de liquide dans ladite enceinte.
La bande d’un côté et la tôlerie profilée de l’autre forment une enceinte permettant d’isoler physiquement le couteau de gaz dans un volume dans lequel il n’y a pas de liquide. Le jet de gaz à forte impulsion et incliné d’un angle aigu par rapport à la bande permet d’éviter l’entrée de liquide dans l’enceinte par l’ouverture formée par la bande et l’extrémité supérieure du profilé. Cette ouverture nécessaire au défilement de la bande sans contact avec la tôlerie profilée est limitée autant que possible.
Le jet de gaz incliné par rapport à la bande permet de repousser le film de liquide présent sur la bande et le liquide en ruissellement au voisinage de la bande, à l’extérieur de l’enceinte.
Le débit, la pression, la distance à la bande de la buse et l’orientation du jet de gaz jouent un rôle important dans l’efficacité de l’essorage. Le débit est compris entre 200 et 3000 Nm3/h sur une face de bande par exemple de 1500 Nm3/h pour une bande de 1200 m de large. La pression est comprise entre 0.5 et 10 bar. Elle est par exemple de 2 bar pour une distance à la bande de 100 mm et un jet incliné à 45°. La distance à la bande de la buse est comprise entre 50 et 150 mm. Elle est par exemple de 100 mm. L’inclinaison du jet est inférieure à 60° et de préférence de 45°.
La géométrie de l’enceinte joue également un rôle important. Ainsi, pour favoriser l’écoulement du liquide en dehors de l’enceinte, selon l’invention, la tôlerie profilée forme une première surface inclinée prenant naissance à l’extrémité supérieure de la tôlerie profilée disposée au voisinage de la bande, le prolongement vers la bande de la première surface inclinée formant avec celle-ci un angle B aigu inférieur à 90°, et de préférence inférieur à 60°.
La surface inclinée de la tôlerie profilée sur sa partie supérieure aide à évacuer le liquide par écoulement gravitaire et à l’éloigner de la bande.
Selon l’invention, la tôlerie profilée forme une seconde surface inclinée prenant naissance à l’extrémité inférieure de la tôlerie profilée disposée au voisinage de la bande, le prolongement vers la bande de la seconde surface inclinée formant avec celle-ci un angle C aigu inférieur à 90°, et de préférence inférieur à 60°.
La surface inclinée du profilé sur sa partie inférieure canalise par écoulement gravitaire le liquide pouvant être présent dans l’enceinte vers une ouverture située en partie inférieure de l’enceinte par laquelle le liquide est évacué hors de l’enceinte.
La surface inclinée du profilé sur sa partie inférieure prend naissance au voisinage de la bande, au plus près de celle-ci, en ne laissant que l’ouverture nécessaire au défilement de la bande sans contact de celle-ci avec le profilé.
Cette configuration contribue à maintenir le volume dans l’enceinte formée par la bande et la tôlerie profilée exempte de liquide.
De plus, selon l’invention, la chambre de refroidissement liquide comprend une zone inférieure dans laquelle est disposé un bac configuré pour recevoir le liquide de refroidissement projeté sur la bande, ledit bac comprenant une surface verticale disposée en vis-à-vis de la bande et au voisinage de celle-ci dont l’extrémité supérieure se trouve dans l’enceinte formée par la bande et la tôlerie profilée, ladite surface verticale étant configurée pour favoriser une remontée de gaz sec dans l’espace défini par la bande et le plan vertical vers l’intérieur de l’enceinte et en provenance d’une zone de renvoi et de séchage disposée sous le bac.
L’apport de gaz sec à l’intérieur de l’enceinte conduit à obtenir dans celle-ci une atmosphère moins humide que celle présente dans la chambre de refroidissement liquide. Cela a pour effet de réduire la quantité résiduelle de liquide présente sur la bande en sortie de la zone d’essorage.
Selon un second aspect de l’invention, il est proposé une ligne de traitement en continu d’une bande métallique comprenant une première chambre de chauffage sous atmosphère réductrice contrôlée configurée pour porter la bande à une première température de recuit, une seconde chambre de chauffage sous atmosphère réductrice contrôlée configurée pour porter la bande à une seconde température de recuit, ou à une température de vieillissement ou à une température de revenu, caractérisée en ce qu’elle comprend une chambre de refroidissement selon l’invention disposée entre les première et seconde chambres de chauffage.
La chambre de refroidissement liquide selon l’invention permet d’éviter la présence de traces sombres sur la bande après le refroidissement rapide liquide. Elle permet également d’éviter la pollution de l’atmosphère de la chambre de chauffage disposée en aval qui résulterait de l’évaporation du liquide présent sur la bande à l’entrée de celle-ci. On évite ainsi une surconsommation en gaz d’atmosphère neuf qui serait nécessaire pour obtenir le point de rosée souhaitée pour l’atmosphère présente dans la chambre de chauffage. De plus, la pollution de l’atmosphère de la chambre de chauffage disposée en aval peut avoir pour effet d’oxyder la surface de la bande, avec un risque accru lorsque la bande est portée à haute température dans celle-ci, par exemple pour un second recuit. Ainsi, l’invention permet d’obtenir une bonne qualité de surface de la bande en sortie de la chambre de chauffage disposée en aval quelle que soit la température de revenu, de vieillissement ou de recuit.
Selon un troisième aspect de l’invention, il est proposé un procédé de trempe d’une bande métallique mis en œuvre dans une ligne de traitement en continu selon l’invention, comportant :
. une étape de chauffage de la bande à une première température de recuit sous une atmosphère contrôlée non oxydante ;
. optionnellement, une étape de refroidissement de la bande par projection sur celle-ci d’un gaz non oxydant, depuis la première température de recuit jusqu’à une température de début de trempe ;
. une étape de trempe de la bande par projection sur celle-ci d’un liquide de refroidissement, depuis la première température de recuit, ou la température de début de trempe, jusqu’à une température de fin de trempe ;
. une étape d’essorage et de séchage de la bande ;
. une étape de chauffage de la bande à une seconde température de recuit, ou à une température de vieillissement, ou à une température de revenu, réalisée sous une atmosphère contrôlée non oxydante.
Le confinement des buses formant des couteaux de gaz dans des enceintes formant une barrière à l’entrée de liquide dans ladite enceinte permet de limiter la quantité d’eau résiduelle présente sur la bande après son essorage. La bande est ensuite séchée avant qu’elle n’entre dans la chambre de chauffage sous atmosphère réductrice contrôlée disposée en aval. Cette configuration permet de mettre en œuvre le procédé de trempe selon l’invention, lequel produit des bandes avec une excellente qualité de surface du fait de l’absence de traces sombres sur la bande après le refroidissement liquide et l’absence d’oxydation de la bande lors du refroidissement liquide et dans la chambre de chauffage sous atmosphère réductrice contrôlée disposée en aval du fait de la non pollution de cette atmosphère qui résulte de l’absence de liquide sur la bande lorsqu’elle rentre dans la chambre de chauffage.
Brève description des figures
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront au cours de la lecture de la description détaillée qui va suivre pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels :
est une vue schématique et partiellement représentée d’une ligne de galvanisation selon l’invention ;
est une vue schématique et partiellement représentée d’une section de refroidissement humide selon l’état de la technique ;
est une vue schématique et partiellement représentée d’une section de refroidissement humide selon l’invention ;
est un agrandissement partiel d’une partie de la , et
est une représentation simplifiée de la .
En se reportant au schéma de la des dessins annexés, on peut voir schématiquement et partiellement représentée, en vue longitudinale, une ligne 100 de galvanisation à four vertical selon un exemple de réalisation de l’invention. Elle comprend, successivement et dans le sens de défilement de la bande 1, une chambre 101 de préchauffage, une chambre 102 de chauffage, une chambre 103 de maintien, une section 104 de refroidissement comprenant une chambre 6 de refroidissement gazeux, une chambre 2 de refroidissement liquide, une chambre 9 de renvoi et de séchage, puis une chambre 105 de chauffage, une section 106 de sortie de four, et une section 107 de galvanisation au trempé.
Selon la nuance d’acier et le cycle thermique nécessaire pour obtenir les propriétés mécaniques visées, la chambre 6 de refroidissement gazeux permet par exemple un refroidissement lent de la bande depuis une température de recuit, par exemple de 900°C, jusqu’à une température de début de trempe, par exemple de 700°C. Un refroidissement plus rapide de la bande dans la chambre 6 peut également être réalisé mais il restera néanmoins moins rapide que celui obtenu dans la chambre 2 de refroidissement liquide. En effet, le refroidissement gazeux, typiquement par projection d’un mélange d’azote et d’hydrogène, permet d’atteindre des vitesses de refroidissement de l’ordre de 100 °C/s pour des bandes d’acier d’épaisseur 1 mm. Le refroidissement liquide permet lui d’atteindre des vitesses de refroidissement jusqu’à 1000 °C/s pour une bande d’acier d’épaisseur 1 mm.
En se reportant au schéma de la annexée, on peut voir partiellement représentée une section 104 de refroidissement selon l’état de la technique.
La bande 1 entre dans la chambre 6 de refroidissement gazeux en circulant de haut en bas selon le sens de défilement matérialisé par la flèche S. En sortie de cette chambre se trouve un sas 5 assurant une séparation entre l’atmosphère réductrice contrôlée présente dans la chambre de refroidissement gazeux, constituée d’un mélange d’azote et d’hydrogène, de celle, humide, de la chambre 2 de refroidissement liquide qui se trouve en aval. Le sas représenté comprend deux paires de rouleaux avec un soutirage d’atmosphère entre les deux paires de rouleaux. D’autres configurations de sas sont possibles, notamment un sas à trois paires de rouleaux comprenant un soutirage entre les deux paires de rouleaux situés du côté de la chambre de refroidissement gazeux et une injection de gaz entre les deux paires de rouleaux situés du côté de la chambre de refroidissement liquide.
La bande traverse d’abord une zone supérieure 3 de refroidissement liquide dans laquelle des buses 4 projettent un liquide de refroidissement sur la bande, par exemple une solution acide contenant de l’eau et 3% d’acide formique.
En sortie de la zone 3 de refroidissement liquide, selon le sens de défilement de la bande, la bande traverse ensuite une zone intermédiaire 36 d’essorage de la bande.
Dans cette zone se trouvent des couteaux de liquide formés par des buses 7 à jet plat destinés à supprimer l’essentiel du liquide de ruissellement présent sur la bande. Les jets sont inclinés par rapport à la bande d’un angle aigu afin de favoriser le décollement du film d’eau présent à la surface de la bande. Les buses 7 sont alimentées avec le même liquide que celui de refroidissement, au moyen d’un conduit d’alimentation 12.
L’ensemble de couteaux de liquide est suivi par des couteaux de gaz destinés à supprimer le liquide encore présent sur la bande. Ces couteaux de gaz sont formés par des buses 8 à jet plat alimentées avec de l’azote, ou un mélange d’azote et d’hydrogène, au moyen d’un conduit d’alimentation 17. L’azote peut être à la température ambiante ou à une température plus élevée. Ces couteaux de gaz ont sensiblement la même inclinaison que les couteaux de liquide.
Les couteaux de liquide et de gaz couvrent toute la largeur de la bande. Sur une face de la bande, ils peuvent être obtenus avec une seule buse dont la longueur est au moins égale à la largeur maximale de la bande ou avec une pluralité de buses disposées sur la largeur de la bande.
La bande 1 traverse ensuite une zone inférieure 9 de renvoi dans laquelle sont disposés deux rouleaux déflecteurs 18, 19. Elle forme un bac dans lequel est collecté le liquide pulvérisé sur la bande par les buses 4 de refroidissement et les buses 7 formant un couteau de liquide avant d’être évacué par un conduit d’évacuation 10. Cette zone inférieure peut comprendre des buses 8 formant des couteaux de gaz complémentaires.
La bande 1 traverse ensuite un sécheur 13 équipé de tubes chauffants 14 destiné à sécher la bande par rayonnement. Le séchage peut également être réalisé par convection ou par une combinaison de rayonnement et de convection.
En sortie de cette partie 13, la bande traverse un sas de séparation d’atmosphère 15 entre la partie 13 et la chambre 16 située en aval dans le sens de défilement de la bande. Le sas représenté comprend deux paires de rouleaux avec un soutirage d’atmosphère entre les deux paires de rouleaux, mais d’autres configurations de sas sont possibles.
En se reportant au schéma de la annexée, on peut voir partiellement représentée une section 104 de refroidissement selon un exemple de réalisation de l’invention, et en se reportant à la annexée, on peut voir un agrandissement de la zone entourée par un cercle C sur la . Pour alléger la , ne sont représentés que les équipements présents du côté droit de bande. La est une vue simplifiée de la permettant de visualiser les angles B et C des surfaces inclinées de la tôlerie profilée.
La bande 1 d’un côté et une tôlerie profilée 20 de l’autre forment une enceinte 33 qui entoure la buse 8 formant un couteau 32 de gaz. L’ensemble du liquide à évacuer s’écoule à l’extérieur de cette enceinte vers le bac 23 avant d’être évacué vers un échangeur externe non représenté par le conduit d’échappement 26.
La tôlerie profilée s’étend sur toute la largeur de la bande et entoure la buse 8 sur toute sa largeur, ou la pluralité de buses 8 selon qu’une seule buse ou plusieurs buses sont utilisées pour couvrir la largeur de la bande.
La tôlerie profilée se referme vers la bande, sur sa partie haute et sur sa partie basse. L’espacement avec la bande est choisi pour limiter la section de passage au minimum pour éviter tout contact de la bande avec la tôlerie profilée tout en permettant l’évacuation du jet de gaz sans contrainte. Un jeu de 50 à 100 mm entre la bande et la tôlerie 20 est préconisé.
Le jet de gaz fait remonter le liquide le long de la bande à l’extérieur de l’enceinte 33. Le liquide retombe ensuite sur la partie supérieure profilée de la tôlerie. Celle-ci comprend une pente 21 qui favorise l’écoulement du liquide vers l’extérieur de la tôlerie, avant qu’il ne tombe dans un bac 23 ou il est collecté puis évacué par un conduit 26.
L’atmosphère interne dans l’enceinte 33 est séparée physiquement par la tôlerie profilée de l’ambiance humide du reste de la chambre 2 de refroidissement liquide, mais non pas de manière étanche. Outre l’ouverture sur la partie supérieure, des orifices 30 existent sur la partie inférieure de la tôlerie profilée pour évacuer le liquide qui pourrait involontairement se trouver dans l’enceinte. Ces orifices 30 ont une surface d’ouverture réduite pour limiter l’entrée de gaz humide dans l’enceinte 33. Une pente 22 sur la partie inférieure de la tôlerie profilée favorise cet écoulement.
Le bac 23 comprend une remontée 24 le long de la bande, de part et d’autre de celle-ci. La distance entre la bande et la remontée 24 est réduite à celle nécessaire pour éviter tout risque de contact de la bande contre celle-ci, même en cas de flottement de la bande. Elle est par exemple de 50 à 100 mm.
Sous le bac 23 se trouve une zone de renvoi et séchage 38.
L’impulsion du couteau de gaz formé par la buse 8 crée une remontée du gaz contenu dans la zone de renvoi et séchage 38 par aspiration. Du gaz s’écoule ainsi de bas en haut entre la remontée 24 du bac 23 et la bande, comme représenté par la flèche 28 sur la .
La zone de renvoi et de séchage 38 comprend un point 29 d’injection de gaz permettant d’injecter dans celle-ci de l’azote ou un mélange d’azote et d’hydrogène. Cette injection permet de disposer dans cette zone d’une atmosphère plus sèche que celle présente dans la chambre de refroidissement liquide. Cette injection est réalisée au moyen d’une alimentation non représentée. Un soutirage de l’atmosphère présente dans cette zone de renvoi et de séchage 38 est réalisée au niveau du sas 15 de séparation d’atmosphère de sorte d’assurer un renouvellement de l’atmosphère présente dans la zone de renvoi et de séchage 38.
La zone de renvoi et de séchage 38 est équipée de tubes chauffants 14 destinée à complètement sécher la bande par rayonnement avant qu’elle n’entre dans la chambre de chauffage située en aval.

Claims (6)

  1. Chambre (2) de refroidissement d’une bande (1) métallique en défilement vertical dans une ligne de traitement en continu, ladite chambre comprenant une zone (3) supérieure de refroidissement dans laquelle un liquide de refroidissement est projeté sur la bande, une zone intermédiaire (36) d’essorage de la bande comprenant au moins une buse (8) destinée à former un couteau (32) de gaz venant impacter la bande suivant un angle A aigu inférieur à 80°, et de préférence inférieur à 60°, caractérisée en ce que la buse (8) est située dans une enceinte (33) définie par la bande et une tôlerie profilée (20) agencée au regard de la bande, ladite tôlerie profilée formant une barrière à l’entrée de liquide dans ladite enceinte.
  2. Chambre de refroidissement liquide selon la revendication 1 caractérisée en en ce que la tôlerie profilée (20) forme une première surface inclinée (21) prenant naissance à l’extrémité supérieure (34) de la tôlerie profilée disposée au voisinage de la bande, le prolongement vers la bande de la première surface inclinée formant avec celle-ci un angle B aigu inférieur à 90°, et de préférence inférieur à 60°.
  3. Chambre de refroidissement liquide selon la revendication 1 caractérisée en en ce que la tôlerie profilée (20) forme une seconde surface inclinée (22) prenant naissance à l’extrémité inférieure (35) de la tôlerie profilée disposée au voisinage de la bande, le prolongement vers la bande de la seconde surface inclinée formant avec celle-ci un angle C aigu inférieur à 90°, et de préférence inférieur à 60°.
  4. Chambre de refroidissement liquide selon la revendication 1 caractérisée en ce qu’elle comprend une zone inférieure (37) dans laquelle est disposé un bac (23) configuré pour recevoir le liquide de refroidissement projeté sur la bande, ledit bac comprenant une surface (24) verticale disposée en vis-à-vis de la bande et au voisinage de celle-ci dont l’extrémité supérieure (35) se trouve dans l’enceinte (33) formée par la bande et la tôlerie profilée, ladite surface verticale étant configurée pour favoriser une remontée de gaz sec dans l’espace défini par la bande et le plan vertical vers l’intérieur de l’enceinte (33) et en provenance d’une zone de renvoi et de séchage (38) disposée sous le bac (23).
  5. Ligne de traitement en continu d’une bande (1) métallique comprenant une première chambre (102,103) de chauffage sous atmosphère réductrice contrôlée configurée pour porter la bande à une première température de recuit, une seconde chambre (105) de chauffage sous atmosphère réductrice contrôlée configurée pour porter la bande à une seconde température de recuit, ou à une température de vieillissement ou à une température de revenu, caractérisée en ce qu’elle comprend une chambre de refroidissement selon l’une des revendications 1 à 4 disposée entre les première et seconde chambres de chauffage.
  6. Procédé de trempe d’une bande (1) métallique mis en œuvre dans une ligne de traitement en continu selon la revendication 5, comportant :
    . une étape de chauffage de la bande à une première température de recuit sous une atmosphère contrôlée non oxydante ;
    . optionnellement, une étape de refroidissement de la bande par projection sur celle-ci d’un gaz non oxydant, depuis la première température de recuit jusqu’à une température de début de trempe ;
    . une étape de trempe de la bande par projection sur celle-ci d’un liquide de refroidissement, depuis la première température de recuit, ou la température de début de trempe, jusqu’à une température de fin de trempe ;
    . une étape d’essorage et de séchage de la bande ;
    . une étape de chauffage de la bande à une seconde température de recuit, ou à une température de vieillissement, ou à une température de revenu, réalisée sous une atmosphère contrôlée non oxydante.
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