LU100329B1 - Galvanized wire cooling device - Google Patents
Galvanized wire cooling device Download PDFInfo
- Publication number
- LU100329B1 LU100329B1 LU100329A LU100329A LU100329B1 LU 100329 B1 LU100329 B1 LU 100329B1 LU 100329 A LU100329 A LU 100329A LU 100329 A LU100329 A LU 100329A LU 100329 B1 LU100329 B1 LU 100329B1
- Authority
- LU
- Luxembourg
- Prior art keywords
- projection
- fluid
- cooling system
- purge
- head
- Prior art date
Links
- 238000001816 cooling Methods 0.000 title claims abstract description 49
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 60
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 16
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims abstract description 11
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000010926 purge Methods 0.000 claims description 64
- 239000012809 cooling fluid Substances 0.000 claims description 15
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 15
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 15
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 15
- 230000004913 activation Effects 0.000 claims description 4
- 238000013459 approach Methods 0.000 claims description 3
- 239000007921 spray Substances 0.000 abstract description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 39
- 238000005246 galvanizing Methods 0.000 description 17
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 12
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 12
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 5
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 5
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 2
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 1
- 229910001297 Zn alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- PGTXKIZLOWULDJ-UHFFFAOYSA-N [Mg].[Zn] Chemical compound [Mg].[Zn] PGTXKIZLOWULDJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 230000001476 alcoholic effect Effects 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 1
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000009877 rendering Methods 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 1
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 1
- 238000013022 venting Methods 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
- C21D1/62—Quenching devices
- C21D1/667—Quenching devices for spray quenching
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/52—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for wires; for strips ; for rods of unlimited length
- C21D9/54—Furnaces for treating strips or wire
- C21D9/56—Continuous furnaces for strip or wire
- C21D9/573—Continuous furnaces for strip or wire with cooling
- C21D9/5732—Continuous furnaces for strip or wire with cooling of wires; of rods
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
- C23C2/26—After-treatment
- C23C2/28—Thermal after-treatment, e.g. treatment in oil bath
- C23C2/29—Cooling or quenching
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
- C23C2/34—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor characterised by the shape of the material to be treated
- C23C2/36—Elongated material
- C23C2/38—Wires; Tubes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D11/00—Process control or regulation for heat treatments
- C21D11/005—Process control or regulation for heat treatments for cooling
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Coating With Molten Metal (AREA)
Abstract
Un système de refroidissement pour une installation de revêtement de fils comprend : un bloc d'alimentation (12) avec une chambre (14) pour un fluide de refroidissement et une pluralité de sorties de fluide (16) ; et une pluralité de têtes de projection (18) munies chacune d'un ou plusieurs orifices (20) de projection du fluide de refroidissement vers un fil à refroidir (11), chaque tête de projection étant raccordée à une sortie de fluide (16) respective de sorte à alimenter en fluide un passage interne (54) de la tête de projection (18) s'étendant jusqu'à le ou les orifices de projection. Une vanne de service (22) associée à chaque tête de projection (18) de manière à contrôler sélectivement l'alimentation en fluide du passage interne (54) de la tête de projection. Un moyen de purge (30) est associé à chaque tête de projection (18), dont le déclenchement permet l'évacuation de fluide hors du passage interne (54), en vue d'arrêter la projection de fluide par le ou les orifices de projection (20).A cooling system for a wire coating installation comprises: a power supply (12) with a chamber (14) for a coolant and a plurality of fluid outlets (16); and a plurality of projection heads (18) each provided with one or more coolant spray openings (20) to a wire to be cooled (11), each projection head being connected to a fluid outlet (16) respective for supplying fluid to an internal passage (54) of the projection head (18) extending to the or orifices projection. A service valve (22) associated with each projection head (18) for selectively controlling the fluid supply of the inner passage (54) of the projection head. A bleed means (30) is associated with each throwing head (18), the triggering of which permits the evacuation of fluid from the internal passage (54), in order to stop the projection of fluid through the orifices of projection (20).
Description
DISPOSITIF DE REFROIDISSEMENT DE FILS GALVANISÉS L’invention a trait au domaine du revêtement de fils, plus particulièrement au revêtement au trempé de fils en défilement, tel que par exemple la galvanisation de fils métalliques. Plus particulièrement encore, l’invention a trait à un dispositif de refroidissement de fils revêtus, notamment de fils métalliques revêtus sortant d’un bain de galvanisation à chaud en continu, ou plus généralement d’un bain anticorrosion.The invention relates to the field of wire coating, more particularly to the coating of dipped wires, such as, for example, the galvanizing of metal wires. Even more particularly, the invention relates to a device for cooling coated wires, in particular coated metal wires coming out of a continuous hot-dip galvanizing bath, or more generally from an anti-corrosion bath.
La galvanisation à chaud en continu de fil métallique consiste de manière générale à plonger un fil métallique dans un bain de métal (alliage à base de zinc) en fusion ; de maîtriser la charge du revêtement métallique sur le fil en défilement au moyen d’un système d’essuyage par projection de gaz à la sortie du bain de galvanisation ; et enfin de refroidir le fil jusqu’à une température acceptable avant contact entre le revêtement de galvanisation et les pièces d’entrainement du fil en défilement. Il est bien connu de l’homme du métier de refroidir un fil métallique en défilement par projection d’eau, de gaz, ou d’un mélange eau/gaz. Dans une ligne de galvanisation en continu de fils métalliques, plusieurs fils se déplacent en parallèle les uns par rapport aux autres ; et il est connu pour le refroidissement post-galvanisation d’utiliser des dispositifs de refroidissement formant un jet d’eau orienté sur chacun des fils à refroidir.Continuous hot-dip galvanizing of wire typically involves dipping a wire into a molten metal bath (zinc alloy); controlling the charge of the metal coating on the running wire by means of a gas wiping system at the outlet of the galvanizing bath; and finally to cool the wire to an acceptable temperature before contact between the galvanizing coating and the driving parts of the wire running. It is well known to those skilled in the art to cool a wire moving by projection of water, gas, or a water / gas mixture. In a line of continuous galvanization of metal son, several son move in parallel with each other; and it is known for post-galvanizing cooling to use cooling devices forming a water jet oriented on each of the son to be cooled.
Chaque jet d’eau est classiquement formé par une buse orientée vers un fil en défilement et raccordé à une conduite d’alimentation en eau. La buse est généralement dirigée vers le fil dans une direction formant un angle sensiblement aigu avec la direction de défilement du fil de sorte que le jet d’eau, au niveau du sommet de sa trajectoire, entre en contact avec fil avant de retomber dans un bac en arrière du fil.Each jet of water is conventionally formed by a nozzle directed towards a running wire and connected to a water supply pipe. The nozzle is generally directed toward the yarn in a direction at a substantially acute angle with the direction of travel of the yarn so that the water jet, at the top of its path, comes into wire contact before falling back into a tray back of the wire.
En cas de changement de format des fils métalliques ou d’activités de maintenance prévues, il est nécessaire d’arrêter l’alimentation en eau de l’ensemble des dispositifs à buses pour stopper les jets d’eau. Lors de cette opération, la chute de gouttes d’eau dans le bain de galvanisation est à éviter car cela risque de générer un éclaboussement de métal en fusion, ce qui peut blesser très lourdement l’opérateur en action autour de l’équipement ou toute personne à proximité. Ce risque est encore plus critique en cas de défaillance de l’installation de galvanisation requérant un arrêt d’urgence.In case of metal wire size change or scheduled maintenance activities, it is necessary to stop the water supply of all nozzle devices to stop the water jets. During this operation, the drop of water drops in the galvanizing bath should be avoided because this may cause splashing of molten metal, which can cause very heavy injury to the operator in action around the equipment or any nobody nearby. This risk is even more critical in the event of a failure of the galvanizing installation requiring an emergency stop.
Le brevet US 3,743,535 décrit par exemple un dispositif de refroidissement de fils par jets d’eau pour une installation de galvanisation. L’invention a pour objectif de pallier les désavantages de l'état de l’art, en particulier de l’état de l’art susmentionné. Plus particulièrement, l’invention a pour objectif de proposer un système de refroidissement dont la mise en œuvre est simple, et qui permette un arrêt rapide de la projection d’eau vers les fils pour une meilleure sécurité de l’opérateur.US Pat. No. 3,743,535 describes, for example, a device for cooling water jet wires for a galvanizing installation. The invention aims to overcome the disadvantages of the state of the art, in particular the state of the art mentioned above. More particularly, the invention aims to provide a cooling system whose implementation is simple, and which allows a rapid stop of the projection of water to the son for better operator safety.
Avec cet objectif en tête, la présente invention propose un système de refroidissement pour une installation de revêtement de fils en défilement, lequel comprend : un bloc d’alimentation avec une chambre pour un fluide de refroidissement et une pluralité de sorties de fluide ; une pluralité de têtes de projection munies chacune d’un ou plusieurs orifices de projection du fluide de refroidissement vers un fil à refroidir, chaque tête de projection étant raccordée à une sortie de fluide respective de sorte à alimenter en fluide un passage interne de la tête de projection s’étendant jusqu’à le ou les orifices de projection ; une vanne de service associée à chaque tête de projection de manière à contrôler sélectivement l’alimentation en fluide du passage interne de la tête de projection ; un moyen de purge associé à chaque tête de projection, dont le déclenchement permet l’évacuation de fluide hors du passage interne, en vue d’arrêter la projection de fluide par le ou les orifices de projection.With this object in mind, the present invention provides a cooling system for a running wire coating installation, which comprises: a power supply unit with a chamber for a coolant and a plurality of fluid outlets; a plurality of projection heads each provided with one or more cooling fluid projection orifices to a wire to be cooled, each projection head being connected to a respective fluid outlet so as to supply fluid to an internal passage of the head projection extending to the projection orifice (s); a service valve associated with each projection head so as to selectively control the fluid supply of the internal passage of the projection head; a purge means associated with each projection head, the triggering of which allows the evacuation of fluid from the internal passage, with a view to stopping the projection of fluid through the orifices of projection.
Dans l’invention, le moyen de purge est donc prévu pour causer une perte de charge, de préférence quasi-instantanée, dans le passage interne de fluide de la tête de projection, par évacuation de fluide. Ce moyen de purge, qui va agir en aval de la vanne de service, permet d’évacuer le fluide de refroidissement à une position plus proche des orifices de projection, ce qui se traduit par un arrêt immédiat de la projection d’eau.In the invention, the purge means is therefore designed to cause a pressure drop, preferably almost instantaneous, in the internal fluid passage of the spray head, by fluid evacuation. This purge means, which will act downstream of the service valve, allows to evacuate the cooling fluid to a position closer to the projection orifices, which results in an immediate stop of the projection of water.
On notera que les effets sont immédiats et en ce sens innovants par rapport à l’état de l’art : plus de risques de projection d’eau en surface du bain de galvanisation en fusion. Pour rappel, les risques majeurs consistent à emprisonner une goutte de liquide, notamment d’eau, dans le bain métallique en fusion (le plus souvent entre 400 et 750 °C selon les revêtements métalliques ou entre 50 et 300°C pour les revêtements organiques ou polymères). L’énergie de vaporisation de la goutte d’eau s’accompagne d’une forte expansion volumétrique, et projette le métal liquide à plusieurs mètres générant de très forts risques de brûlures pouvant même être mortels pour un opérateur à proximité. L’activation (déclenchement) du moyen de purge dans le système de l’invention permet donc d’arrêter subitement la projection d’eau et éviter que de telles gouttelettes ne tombent dans le bain de métal en fusion.It should be noted that the effects are immediate and in this sense innovative compared to the state of the art: more risks of water spray on the surface of the molten galvanizing bath. As a reminder, the major risks consist in trapping a drop of liquid, especially water, in the molten metal bath (most often between 400 and 750 ° C depending on the metal coatings or between 50 and 300 ° C for organic coatings or polymers). The water vaporization energy of the drop of water is accompanied by a strong volumetric expansion, and projects the liquid metal to several meters generating very high risk of burns that can even be fatal for a nearby operator. Activation (triggering) of the purge means in the system of the invention therefore makes it possible suddenly to stop the projection of water and prevent such droplets from falling into the bath of molten metal.
Le moyen de purge du présent système se révèle particulièrement intéressant pour un arrêt instantané du système de refroidissement, et sera aussi appelé moyen de purge d’urgence. Mais comme on le verra, le moyen de purge peut également être utilisé pour un arrêt de maintenance planifié ou pour toute opération courante.The purge means of the present system is particularly useful for instant shutdown of the cooling system, and will also be called emergency purge means. But as will be seen, the purge means can also be used for a planned maintenance stop or for any routine operation.
De préférence, le moyen de purge est du type à dépression, ce qui permet une évacuation forcée du fluide de refroidissement hors du passage interne de la tête de projection. Ainsi, le moyen de purge d’urgence comprend avantageusement un moyen d’aspiration de fluide de refroidissement. On pourra notamment utiliser une chambre à vide couplée à une pompe à vide.Preferably, the purge means is of the vacuum type, which allows forced evacuation of the cooling fluid from the internal passage of the projection head. Thus, the emergency purge means advantageously comprises a cooling fluid suction means. In particular, it will be possible to use a vacuum chamber coupled to a vacuum pump.
Selon une variante, le moyen de purge d’urgence comprend pour chaque tête une conduite de purge reliant la tête de commande (notamment un orifice de purge), via une électrovanne de purge, au moyen d’aspiration (par exemple la chambre à vide).According to one variant, the emergency purge means comprises, for each head, a purge line connecting the control head (in particular a purge orifice), via a purge solenoid valve, to the suction means (for example the vacuum chamber). ).
Pour une efficacité encore accrue, l’activation du moyen de purge d’urgence est avantageusement couplée à la fermeture de la vanne de service. C’est-à-dire que le module de commande du système de refroidissement est conçu de sorte que, lorsqu’un arrêt d’urgence d’une tête de projection donnée est désiré, l’activation du moyen de purge d’urgence (ouverture de l’électrovanne de purge) est réalisée sensiblement concomitamment à la fermeture de la vanne de service.For even greater efficiency, the activation of the emergency purge means is advantageously coupled to the closure of the service valve. That is, the cooling system control module is designed so that when an emergency stop of a given projection head is desired, activation of the emergency drain means ( opening of the purge solenoid valve) is performed substantially concomitantly with the closing of the service valve.
Selon les variantes, le système comprend un ou plusieurs des caractéristiques techniques suivantes : - le passage interne des têtes de projection comprend une préchambre d’alimentation avec un orifice de purge coopérant avec le moyen de purge, et des conduites de projection débouchant sur les orifices de projection, les entrées des conduites de projection partant de la préchambre d’alimentation ; - la ou les conduites de projection ont une section continue entre leur entrée et leur sortie ; - le passage interne des têtes de projection définit un encaissement formant la partie inférieure de la préchambre d’alimentation, l’orifice de purge étant réalisé au niveau dudit encaissement ; - le passage interne des têtes de projection comprend en outre une chambre de réserve de fluide suivie d’un passage restreint en aval de ladite chambre, ledit passage restreint étant suivi de la préchambre d’alimentation ; - la section de la chambre de réserve se réduit avec l’approche du passage restreint vers la préchambre d’alimentation ; - une vanne, de préférence de type diaphragme, est prévue pour régler individuellement le débit de chaque conduite de projection ; - chacune des têtes de projection est montée de manière amovible sur le bloc d’alimentation, de préférence via une pièce raccord fixée par un premier accouplement mécanique étanche au bloc et par un deuxième accouplement mécanique étanche à la tête de projection, la pièce raccord comprenant un passage interne pour acheminer le fluide de la sortie vers le passage interne de la tête de projection ; - la vanne de service associée à chaque tête de projection est montée sur la pièce raccord et permet d’obturer ou libérer le passage à travers le passage interne. D’autres particularités et caractéristiques de l’invention ressortiront de la description détaillée d'au moins un mode de réalisation avantageux présenté ci-dessous, à titre d’illustration, en se référant aux dessins annexés. Ceux-ci montrent :According to the variants, the system comprises one or more of the following technical characteristics: the internal passage of the projection heads comprises a feed prechamber with a purge orifice cooperating with the purge means, and projection ducts opening onto the orifices projection, the entrances of the projection pipes from the prechamber supply; the projection duct or ducts have a continuous section between their entry and their exit; the internal passage of the projection heads defines a casing forming the lower part of the pre-chamber of supply, the purge orifice being made at the level of said casing; - The internal passage of the projection heads further comprises a fluid reserve chamber followed by a restricted passage downstream of said chamber, said restricted passage being followed by the prechamber supply; - The section of the reserve chamber is reduced with the approach of the restricted passage to the prechamber supply; a valve, preferably of the diaphragm type, is provided for individually adjusting the flow rate of each projection pipe; each of the projection heads is removably mounted on the power supply unit, preferably via a connection piece fixed by a first mechanical coupling sealed to the block and by a second mechanical coupling sealed to the projection head, the connecting piece comprising an internal passage for conveying the fluid from the outlet to the internal passage of the projection head; - The service valve associated with each projection head is mounted on the connecting piece and allows to seal or release the passage through the internal passage. Other features and characteristics of the invention will become apparent from the detailed description of at least one advantageous embodiment presented below, by way of illustration, with reference to the accompanying drawings. These show:
Figure 1 : A) une vue de dessus et B) une vue de côté d’un mode de réalisation d’un système de refroidissement pour une installation de revêtement de fils conforme à l’invention (dans la vue 1B le bloc d’alimentation est tronqué) ;Figure 1: A) a view from above and B) a side view of an embodiment of a cooling system for a wire coating installation according to the invention (in view 1B the power supply unit is truncated);
Figure 2 : vue en coupe du système de refroidissement de la figure 1A au niveau d’une tête de projection (coupe A-A) ;Figure 2: sectional view of the cooling system of Figure 1A at a projection head (section A-A);
Figures 3 et 4 : vues schématiques de deux modes de réalisation alternatifs.Figures 3 and 4: schematic views of two alternative embodiments.
La figure 1 présente un système de refroidissement 10 pour une installation de galvanisation de fils métalliques. L’installation n’est pas représentée, on peut toutefois voir une série de fils 11 disposés les uns à côté des autres et s’étendant verticalement. Dans le cas d’une installation de galvanisation, le système de refroidissement 10 est placé au-dessus du bain de galvanisation, et les fils 11 sortants du bain défilent verticalement, côte à côte. A la sortie du bain, les fils revêtus d’une couche de revêtement anticorrosion, partiellement solidifiée, sont d’abord essuyés par un jet de gaz (le plus souvent à l’air ou un mélange air-gaz neutre), puis sont refroidis par des jets d’eau tel que mentionné en relation avec la description de l’art antérieur. Le présent système de refroidissement 10 sera donc avantageusement utilisé pour produire de tels jets d’eau.Figure 1 shows a cooling system 10 for a galvanizing installation of metal son. The installation is not shown, however, we can see a series of son 11 arranged next to each other and extending vertically. In the case of a galvanizing installation, the cooling system 10 is placed above the galvanizing bath, and the outgoing son 11 of the bath scroll vertically, side by side. At the outlet of the bath, the son coated with a layer of anticorrosive coating, partially solidified, are first wiped by a jet of gas (most often in air or a mixture air-gas neutral), then are cooled by jets of water as mentioned in connection with the description of the prior art. The present cooling system 10 will therefore be advantageously used to produce such jets of water.
Le système de refroidissement 10 comprend un bloc d’alimentation 12 avec une chambre 14 interne pour un fluide de refroidissement ; le bloc d’alimentation 12 est aussi appelé collecteur. Le bloc d’alimentation 12 a une forme de tube allongé, par ex. cylindrique - ici de section carrée (mais peut aussi être circulaire ou autre), fermé à une extrémité et comprend une entrée 15 à une extrémité opposée pour la connexion du bloc à une source d’alimentation (non représentée). La source d’alimentation peut être typiquement le réseau d’eau de la ligne de production. Il s’agit avantageusement d’un réseau en circuit fermé, formant ainsi une boucle de recirculation. Le passage d’entrée 15 est entouré par une bride de connexion 15.1. Comme on le voit mieux sur la Fig.1 B, le bloc d’alimentation 12 présente sur une face latérale des sorties de fluide 16. La face latérale est située entre les deux extrémités du bloc. Le bloc d’alimentation 12 forme donc une unité de distributeur ou collecteur d’alimentation en eau.The cooling system 10 comprises a supply unit 12 with an internal chamber 14 for a cooling fluid; the power supply 12 is also called collector. The power supply 12 has an elongated tube shape, e.g. cylindrical - here of square section (but may also be circular or other), closed at one end and comprises an inlet 15 at an opposite end for connecting the block to a power source (not shown). The power source can typically be the water network of the production line. It is advantageously a network in closed circuit, thus forming a recirculation loop. The inlet passage 15 is surrounded by a connecting flange 15.1. As best seen in Fig.1 B, the power supply 12 has on one side face of fluid outlets 16. The side face is located between the two ends of the block. The power supply 12 thus forms a distributor unit or water supply manifold.
Le système de refroidissement 10 comprend des têtes de projection, indiquées généralement 18, chacune d’elle étant raccordée à l’une des sorties de fluide 16, préférentiellement de manière amovible. Comme présenté en relation avec la description de l’art antérieur, les fils 11 sortent d’un bain d’alliage métallique anticorrosion et défilent verticalement pour leur séchage et leur refroidissement.The cooling system 10 comprises projection heads, generally indicated 18, each of which is connected to one of the fluid outlets 16, preferably in a removable manner. As presented in connection with the description of the prior art, the son 11 out of a corrosion-resistant metal alloy bath and scroll vertically for drying and cooling.
Le bloc d'alimentation 12 s’étend typiquement perpendiculairement à la direction de défilement des fils métalliques de sorte à ce que les têtes de projection 18 soient situées dans l’axe des fils métalliques 11 défilants.The power supply 12 typically extends perpendicularly to the direction of travel of the wires so that the projection heads 18 are located in the axis of the wire 11 traveling.
Chacune des têtes de projection 18 comprend un ou plusieurs orifices 20 de projection de fluide de refroidissement (ici trois orifices 20 - Fig.2). Le fluide sortant de chacune des têtes 18 via les orifices de projection 20 est projeté sur le fil 11 correspondant.Each of the projection heads 18 comprises one or more orifices 20 for spraying coolant (here three orifices 20 - FIG. The fluid leaving each of the heads 18 via the projection orifices 20 is projected onto the corresponding wire 11.
La figure 1 présente un bloc d’alimentation 12 avec plus de vingt sorties de fluide 16, sur chacune desquelles est raccordée une tête de projection 18 respective. Dans un mode alternatif de réalisation, le bloc d’alimentation 12 peut comprendre plus de trente, voire jusqu’à plus de cent sorties dans les très grosses installations de galvanisation.FIG. 1 shows a power supply unit 12 with more than twenty fluid outlets 16, each of which is connected to a respective projection head 18. In an alternative embodiment, the power supply 12 may comprise more than thirty or even more than one hundred outputs in very large galvanizing plants.
Le fluide projeté sur les fils n’est pas représenté sur la Figure 1, cependant le bloc d’alimentation 12 est en pratique disposé horizontalement en face des fils 11 qui défilent verticalement. Les têtes de projection 18, dont la configuration est décrite en détails en référence à la figure 2, sont réalisées de sorte à ce que le fluide est projeté vers le haut, dans le sens de défilement des fils, le jet de fluide au départ des orifices 20 formant un angle approprié, par exemple compris entre 10 et 80°, de préférence entre 30 et 60° avec l’horizontale. Les jets de fluide sont représentés schématiquement en figure 2.The fluid projected on the son is not shown in Figure 1, however the power supply 12 is in practice arranged horizontally in front of the son 11 which scroll vertically. The projection heads 18, whose configuration is described in detail with reference to FIG. 2, are made so that the fluid is projected upwards, in the direction of travel of the wires, the jet of fluid at the start of the orifices 20 forming a suitable angle, for example between 10 and 80 °, preferably between 30 and 60 ° with the horizontal. The fluid jets are shown schematically in FIG.
La vitesse du fluide au départ des orifices 20 est prédéterminée de sorte à ce que le fluide, arrivé à son altitude maximale, entre en contact avec le fil pour le refroidir de manière homogène sur toute sa circonférence/périphérie avec le maximum d’efficacité thermique. La forme du jet est avantageusement contrôlée par les débits et préférablement par des vannes diaphragmes (notées 74), permettant ainsi le contrôle du rendu thermique en périphérie et dans la direction longitudinale du fil. Le fluide retombe ensuite en fin de course dans un bac de récupération (représenté symboliquement 27 en Fig. 1A), généralement situé entre le bain de revêtement anticorrosion et le système de refroidissement. Le fluide de refroidissement peut être de l’eau ou bien un autre type de medium tel qu’un mélange eau/air, eau/gaz, un fluide calorifugé, un fluide alcoolisé, ou un gaz liquide. L’homme du métier pourra concevoir la tête de projection 18 de sorte à obtenir les paramètres de jets désirés. En général, elle est conçue de sorte que les sommets des jets d’eau (à la tangente) impactent le fil pour respecter les principes de mécanique des fluides selon lesquels, il est possible au niveau de cette tangente, que le jet d’eau se dissocie parfaitement et « entoure » complètement le fil dans sa circonférence, ce qui engendre un très bon refroidissement autour de la section du fil. Au niveau de ces tangentes, les turbulences des jets sont quasi nulles, et par conséquent les transferts thermiques entre le fil et le fluide sont optimum, ce qui permet une maîtrise parfaite de la vitesse de refroidissement.The speed of the fluid from the orifices 20 is predetermined so that the fluid, at its maximum altitude, comes into contact with the wire to cool it homogeneously over its entire circumference / periphery with the maximum thermal efficiency. . The shape of the jet is advantageously controlled by the flow rates and preferably by diaphragm valves (noted 74), thus allowing the control of the thermal rendering at the periphery and in the longitudinal direction of the wire. The fluid then falls to the end of the stroke in a recovery tank (shown symbolically 27 in Fig. 1A), generally located between the anticorrosive coating bath and the cooling system. The cooling fluid may be water or another type of medium such as a mixture of water / air, water / gas, insulated fluid, an alcoholic fluid, or a liquid gas. Those skilled in the art can design the projection head 18 so as to obtain the desired jet parameters. In general, it is designed so that the vertices of the water jets (at the tangent) impact the wire to respect the principles of fluid mechanics according to which, it is possible at this tangent, that the jet of water dissociates perfectly and completely "surrounds" the wire in its circumference, which generates a very good cooling around the section of the wire. At these tangents, the turbulence of the jets are almost zero, and therefore the thermal transfers between the wire and the fluid are optimum, which allows a perfect control of the cooling rate.
Comme on le verra mieux sur la Figure 2, le système de refroidissement 10 comprend, pour chacune des têtes de projection 18, une vanne de service 22 de manière à ouvrir ou fermer l’alimentation en fluide de ladite tête de projection 18 ; et cela de manière sélective selon que la tête doit être mise en service ou non. En cas de disfonctionnement ou de maintenance d’une tête de projection 18 ou du système de défilement du fil 11, alors la vanne de service 22 peut être fermée afin de stopper l’alimentation en eau de la tête 18. En cas de défaut de la tête de projection 18, celle-ci peut être démontée et remplacée, ou réparée. La vanne de service permet aussi simplement de couper l’alimentation de la tête 18 si on veut intervenir au niveau du reste de l’installation, ou s’il n’y a pas de fil en face de la tête.As will be seen better in FIG. 2, the cooling system 10 comprises, for each of the projection heads 18, a service valve 22 so as to open or close the fluid supply of said projection head 18; and this selectively depending on whether the head is to be put into operation or not. In the event of malfunction or maintenance of a projection head 18 or of the wire running system 11, then the service valve 22 can be closed in order to stop the supply of water to the head 18. In the event of a defect of the projection head 18, it can be disassembled and replaced, or repaired. The service valve can also simply cut off the supply of the head 18 if one wants to intervene in the rest of the installation, or if there is no wire in front of the head.
On appréciera que le système de refroidissement 10 comprend un moyen de purge 30 qui est associé à chacune des têtes de projection 18. Il s’agit de préférence d’un moyen de purge à dépression. Le moyen de purge 30 est réalisé de sorte que son déclenchement permet l’évacuation de fluide hors de la tête de projection 18, en vue d’arrêter la projection de fluide au niveau des orifices de projection 20. Il est préférablement conçu pour vider la totalité du volume de fluide contenu dans la tête.It will be appreciated that the cooling system 10 includes bleed means 30 which is associated with each of the throwing heads 18. It is preferably a vacuum bleed means. The purge means 30 is designed so that its release allows the evacuation of fluid from the projection head 18, in order to stop the projection of fluid at the projection orifices 20. It is preferably designed to empty the the entire volume of fluid contained in the head.
De préférence, le système 10 est conçu de sorte que le déclenchement du moyen de purge 30 d’une tête de projection 18 est couplé à la fermeture de la vanne de service 22 de la tête de projection 18 en question.Preferably, the system 10 is designed so that the triggering of the bleed means 30 of a throwing head 18 is coupled to the closing of the service valve 22 of the throwing head 18 in question.
Le moyen de purge 30 permet un arrêt immédiat de la projection d’eau, en cas de nécessité. Il est ainsi également appelé moyen de purge d’urgence.The purge means 30 allows an immediate stop of the projection of water, if necessary. It is thus also called emergency purge means.
En fonctionnement normal, la pression d’alimentation en fluide de la tête de projection 18 est généralement entre 1 et 2 bar (absolus), par exemple de l’ordre de 1,2 bar pour une utilisation en mode gravitaire. Une utilisation en mode sous pression par exemple pour la projection de fines gouttelettes d’eau, sur lit d’air, de type brouillard fin, pourrait entraîner des pressions jusqu’à environ 10 bar. Pour le réglage de la pression du fluide de refroidissement, un compresseur (non montré) est préférablement associé au collecteur 12. Ce compresseur aussi faire partie du circuit d’alimentation d’eau de la ligne de production.In normal operation, the fluid supply pressure of the projection head 18 is generally between 1 and 2 bar (absolute), for example of the order of 1.2 bar for use in gravity mode. Use in pressurized mode for example for the projection of fine water droplets, on air bed, fine fog type, could cause pressures up to about 10 bar. For the adjustment of the pressure of the cooling fluid, a compressor (not shown) is preferably associated with the manifold 12. This compressor also be part of the water supply circuit of the production line.
En cas d’arrêt d’urgence, le déclenchement du moyen de purge 30 d’une tête de projection 18 génère une chute soudaine de la pression du fluide dans la tête de projection 18 de manière à ce que la pression d’éjection de fluide au niveau des orifices d’éjection correspondants chute aussi soudainement. L’effet immédiat est celui de stopper la projection de fluide sur le fil ; il est aussi celui de ne pas générer de gouttes de fluide au cours de cet arrêt d’urgence. Le moyen de purge 30 permet l’arrêt instantané du flux de fluide de refroidissement sortant des têtes de projection 18. Comme mentionné, la mise en place de la dépression par le moyen de purge est préférablement opérée sensiblement concomitamment à la fermeture de la vanne de service 22.In the event of an emergency stop, the triggering of the bleed means 30 of a throwing head 18 generates a sudden drop in the pressure of the fluid in the throwing head 18 so that the fluid ejection pressure at the corresponding ejection ports also drops suddenly. The immediate effect is to stop the projection of fluid on the wire; it is also the one not to generate drops of fluid during this emergency stop. The purge means 30 allows the instantaneous stopping of the flow of cooling fluid leaving the projection heads 18. As mentioned, the introduction of the depression by the purge means is preferably carried out substantially concomitantly with the closing of the valve. service 22.
Comme indiqué, pour plus d’efficacité, le moyen de purge 30 est de préférence du type à dépression (ou aspiration), c’est-à-dire qu’il permet une aspiration forcée de fluide de refroidissement hors de la tête de projection. Dans la variante illustrée, le moyen de purge 30 comprend une chambre à vide 32, des vannes de purge et un réseau de conduites de purge, coopérant avec un orifice de purge 60 communiquant avec le passage interne de fiuide de la tête 18. Chacune des conduites du réseau de conduites relie la chambre à vide 32 à une tête de projection 18 respective, via une vanne de purge dédiée. Le réseau de conduites de purge et les vannes de purge ne sont pas représentés en détails sur la Fig. 1.As indicated, for greater efficiency, the purge means 30 is preferably of the vacuum (or suction) type, that is to say that it allows forced suction of cooling fluid out of the spray head . In the illustrated variant, the purge means 30 comprises a vacuum chamber 32, purge valves and a purge line network, cooperating with a purge port 60 communicating with the internal fluid passage of the head 18. Each of the Pipes of the pipe network connects the vacuum chamber 32 to a respective spraying head 18, via a dedicated purge valve. The purge line network and the purge valves are not shown in detail in FIG. 1.
Plus en détails, la figure 2 est une vue en coupe du système de refroidissement 10, au niveau d’une des têtes de projection 18. On peut voir le bloc d’alimentation 12, la chambre à vide 32, une des conduites de purge 34 reliant la chambre à vide 32 à la tête de projection 18 via une des vannes de purge 36 (électrovanne). Dans la pratique, pour desservir l’ensemble des têtes de projection, on peut avoir une conduite de purge commune 34 reliée à la chambre à vide 32 et passant sous l’ensemble des têtes de projection 18, à partir de laquelle sont piquées des conduites individuelles 34.1 portant la vanne de purge 36 dédiée, comme suggéré en Fig.2. A droite de la figure 2, on a représenté un fil métallique 11 revêtu d’une couche d’alliage contre la corrosion (non montré) et une flèche verticale orientée vers le haut indiquant le sens de défilement du fil 11.In more detail, FIG. 2 is a sectional view of the cooling system 10, at one of the projection heads 18. It is possible to see the power supply unit 12, the vacuum chamber 32, one of the purge lines 34 connecting the vacuum chamber 32 to the projection head 18 via one of the purge valves 36 (solenoid valve). In practice, to serve all the projection heads, one can have a common bleed pipe 34 connected to the vacuum chamber 32 and passing under all the projection heads 18, from which are pitted lines 34.1 individual carrying purge valve 36, as suggested in Fig.2. To the right of Figure 2, there is shown a wire 11 coated with a corrosion-resistant alloy layer (not shown) and an upward-pointing upward arrow indicating the direction of travel of the wire 11.
Le signe de référence 40 désigne une pièce raccord associée à la tête de projection 18 ; la pièce raccord 40 comprend un corps 40.1 avec un premier accouplement mécanique 42 au bloc d’alimentation 12.The reference sign 40 designates a connecting piece associated with the projection head 18; the connecting piece 40 comprises a body 40.1 with a first mechanical coupling 42 to the power supply unit 12.
Un deuxième accouplement mécanique 52 est prévu pour permettre le montage de la tête de projection 18 sur le corps 40.1.A second mechanical coupling 52 is provided to allow mounting of the projection head 18 on the body 40.1.
La tête de projection 18 comprend un passage interne 54 pour le fluide de refroidissement, qui circule depuis le collecteur 12 à travers la pièce raccord 40.The projection head 18 comprises an internal passage 54 for the cooling fluid, which flows from the manifold 12 through the connecting piece 40.
Le passage interne 54 s’étend du deuxième accouplement 52 à travers la tête de projection 50 pour terminer au niveau des orifices de projection 20.The internal passage 54 extends from the second coupling 52 through the projection head 50 to terminate at the projection ports 20.
Le premier accouplement mécanique 42 de la pièce raccord 40 est réalisé au niveau de la sortie de fluide 16 du bloc d’alimentation 12 ce qui permet une liaison hydraulique entre la chambre 14 du bloc d’alimentation 12 et un passage interne 40.2 dans le corps 40.1. La sortie de fluide 16 a par exemple une forme de connecteur qui est conçu pour coopérer avec le premier accouplement mécanique 42, de sorte à assurer aussi bien la fixation de la tête 18 au bloc d’alimentation 12 que le transfert de fluide. Le passage interne 40.2 débouche au niveau du deuxième accouplement mécanique 52, pour alimenter le passage interne 54 de la tête de projection.The first mechanical coupling 42 of the connecting piece 40 is made at the level of the fluid outlet 16 of the supply block 12, which allows a hydraulic connection between the chamber 14 of the supply block 12 and an internal passage 40.2 in the body 40.1. The fluid outlet 16 has for example a form of connector which is designed to cooperate with the first mechanical coupling 42, so as to ensure both the attachment of the head 18 to the power supply 12 that the transfer of fluid. The internal passage 40.2 opens at the second mechanical coupling 52, to feed the internal passage 54 of the projection head.
Les premier et deuxième accouplements mécaniques 42 et 52 sont des accouplements étanches au fluide ; ces accouplements peuvent être de tout type approprié, par exemple un raccord rapide conventionnel, ou encore, si on travaille sous pression, un raccord à clipsage et/ou boulonnage (double fixation si besoin). L’homme du métier pourra envisager diverses réalisations pour ces accouplements étanches. La liaison hydraulique entre la chambre 14 du bloc d’alimentation et le passage interne 54, via la pièce raccord 40, est donc une liaison hydraulique étanche.The first and second mechanical couplings 42 and 52 are fluid-tight couplings; these couplings can be of any suitable type, for example a conventional quick coupling, or, if working under pressure, a clipping and / or bolting connection (double fastening if necessary). The skilled person may consider various embodiments for these sealed couplings. The hydraulic connection between the chamber 14 of the power supply unit and the internal passage 54, via the connecting piece 40, is therefore a sealed hydraulic connection.
La vanne de service 22 associée à la tête de projection est réalisée en tant qu’obturateur pneumatique 22 monté sur le corps 40.1. L’obturateur pneumatique 22 comprend un actionneur monté avec un piston mobile 23 se terminant par un organe d’obturation qui, dans la position rentrée illustrée, laisse ouvert le passage interne 40.2 pour le fluide dans le corps 40.1 ; c’est-à-dire que le fluide de refroidissement peut s’écouler depuis le collecteur 12 vers la tête de projection 18. Dans la position sortie du piston mobile 23 (en pointillés), l’organe d’obturation vient en appui sur un siège d’étanchéité 25 entourant le passage interne 40.2 dans le corps 40.1, et obture ainsi le passage interne 40.2. Dans la configuration fermée, l’eau ne circule pas du bloc d’alimentation 12 vers la tête de projection 18.The service valve 22 associated with the projection head is formed as a pneumatic shutter 22 mounted on the body 40.1. The pneumatic shutter 22 comprises an actuator mounted with a movable piston 23 ending in a closure member which, in the retracted position shown, leaves open the internal passage 40.2 for the fluid in the body 40.1; that is to say that the cooling fluid can flow from the manifold 12 to the projection head 18. In the output position of the movable piston 23 (in dotted lines), the closure member bears on a sealing seat 25 surrounding the internal passage 40.2 in the body 40.1, and thereby closes the internal passage 40.2. In the closed configuration, water does not flow from the power supply 12 to the projection head 18.
De préférence, le passage interne 54 de la tête de projection 18 comprend une préchambre d’alimentation 56 et des conduites de projection 58, 58’ et 58”. Dans la Fig.2, la préchambre d’alimentation 56 n’est pas visible car elle est dans un plan en arrière de celui de la figure. La préchambre d’alimentation 56 comprend un orifice de purge 60 (en pointillés) auquel est relié le moyen de purge 30. Les entrées 62, 62’ et 62” de chacune des conduites de projection 58, 58’ et 58” démarrent de la préchambre d’alimentation 56. Les conduites de projection 58, 58’ et 58” se terminent un orifice de projection 20.Preferably, the internal passage 54 of the projection head 18 comprises a feed pre-chamber 56 and projection lines 58, 58 'and 58 ". In Fig.2, the prechamber 56 is not visible because it is in a plane behind that of the figure. The supply pre-chamber 56 comprises a purge port 60 (in dashed line) to which the purge means 30 is connected. The entries 62, 62 'and 62 "of each of the projection lines 58, 58' and 58" start from the pre-chamber 56. The projection pipes 58, 58 'and 58 "terminate a projection orifice 20.
En particulier, le passage interne 54 de la tête de projection 18 définit un encaissement 64 formant la partie inférieure de la préchambre d’alimentation 56 et l’orifice de purge 60 est réalisé au niveau de cet encaissement 64.In particular, the internal passage 54 of the projection head 18 defines a casing 64 forming the lower part of the feed pre-chamber 56 and the bleed orifice 60 is formed at this casing 64.
Chacune des conduites de purge 34 et des électrovannes de purge 36 sont dédiées à une tête de projection 18 respective. La conduite de purge 34, partant de la chambre à vide 32, est reliée à l’orifice de purge 60 réalisé au niveau de l’encaissement 64 situé dans la partie inférieure de la préchambre d’alimentation 56.Each of the purge lines 34 and the purge solenoid valves 36 are dedicated to a respective projection head 18. The purge line 34, starting from the vacuum chamber 32, is connected to the purge orifice 60 made at the level of the casing 64 situated in the lower part of the feed pre-chamber 56.
Le déclenchement du moyen de purge d’urgence 30 peut être réalisé pour une seule ou bien plusieurs têtes de refroidissement 18, selon l’intervention prévue.The triggering of the emergency venting means 30 may be performed for one or more cooling heads 18, according to the planned intervention.
Dans le cadre d’un incident, il peut subvenir au niveau d’un seul fil et alors le moyen de purge est déclenché pour une seule tête de projection 18. Dans le cadre d’une opération de maintenance, le déclenchement de la purge peut être opéré pour plusieurs têtes de purge.In the event of an incident, it can support a single wire and then the purge means is triggered for a single projection head 18. In the course of a maintenance operation, the triggering of the purge can be operated for several purge heads.
Dans ce contexte, le système comprend avantageusement un module de commande 80 qui est conçu pour commander l’actionnement (ouverture/fermeture) des vannes de service 22 et des vannes de purge 36, ainsi que de préférence les diaphragmes 74 de réglage de débit au niveau des tubes 58. Le module de commande 80 surveille également la pression dans la chambre 14 du bloc d’alimentation 12, et la dépression dans la chambre à vide 32, qui est de préférence en service pendant le fonctionnement du système de refroidissement 10. La commande des vannes de service 22 se fait de manière indépendante ; on peut commander individuellement chacune des vannes de service. Les vannes de purge 36 sont également commandables individuellement, de sorte à pouvoir intervenir sur une tête donnée.In this context, the system advantageously comprises a control module 80 which is designed to control the actuation (opening / closing) of the service valves 22 and the purge valves 36, and preferably the flow control diaphragms 74 to The control module 80 also monitors the pressure in the chamber 14 of the power supply 12, and the vacuum in the vacuum chamber 32, which is preferably in use during the operation of the cooling system 10. The control of the service valves 22 is done independently; each of the service valves can be individually controlled. The purge valves 36 are also individually controllable so that they can operate on a given head.
On notera toutefois que, pour une meilleure performance en cas d’urgence, il est préférable que l’actionnement d’une vanne de purge 36 (c.-à-d. son ouverture) soit couplé ou coordonné avec la fermeture de la vanne de service 22 correspondante. Le module de commande est donc avantageusement configuré pour qu’une instruction de purge d’urgence déclenche, de manière sensiblement concomitante, l’ouverture de la vanne de purge et la fermeture de la vanne de service associées à la tête de projection 18. L’instruction de purge d’urgence peut être donnée de manière automatique suite à la détection d’un évènement par un capteur, ou bien par intervention d’un opérateur sur une console ou un bouton d’urgence.It should be noted, however, that for better performance in an emergency, it is preferable that the actuation of a purge valve 36 (ie its opening) is coupled or coordinated with the closing of the valve. corresponding service 22. The control module is therefore advantageously configured so that an emergency purge instruction triggers, substantially concomitantly, the opening of the purge valve and the closing of the service valve associated with the projection head 18. L emergency purge instruction can be given automatically following the detection of an event by a sensor, or by intervention of an operator on a console or an emergency button.
Le déclenchement du moyen de purge 30 implique donc l’ouverture de l’électrovanne de purge 36 qui permet l’évacuation de fluide hors du passage interne 54 de la tête de projection 18. Le déclenchement du moyen de purge met en liaison hydraulique la chambre à vide 32 avec la préchambre d’alimentation 56. La pression dans la chambre à vide 32 est à une valeur inférieure à la pression atmosphérique, ce qui génère une aspiration de fluide hors du passage interne 54. La pression dans la chambre à vide peut être réglée à une valeur comprise entre 0,5 bar et 0,2 bar.The triggering of the purge means 30 therefore implies the opening of the purge solenoid valve 36 which allows the evacuation of fluid from the internal passage 54 of the projection head 18. The triggering of the purge means connects the chamber hydraulically in the vacuum chamber 32 with the feed pre-chamber 56. The pressure in the vacuum chamber 32 is at a value lower than the atmospheric pressure, which generates a suction of fluid out of the internal passage 54. The pressure in the vacuum chamber can set to a value between 0.5 bar and 0.2 bar.
La préchambre d’alimentation 56 de laquelle partent les conduites de projection 58, 58’ et 58” est prioritairement vidée de fluide lors du déclenchement du moyen de purge 30. Les conduites de projection 58, 58’ et 58” sont favorablement de section identique, et les entrées correspondantes 62, 62’ et 62” sont préférentiellement regroupées au niveau de la préchambre d’alimentation 56 en vue d’aspirer en même temps le fluide se trouvant dans les conduite de projection.The supply pre-chamber 56 from which the projection lines 58, 58 'and 58 "depart is primarily emptied of fluid when the purge means 30 is triggered. The projection ducts 58, 58' and 58" are favorably of identical section. , and the corresponding inputs 62, 62 'and 62 "are preferably grouped at the pre-feed chamber 56 to simultaneously suck the fluid in the projection pipe.
Le passage interne 54 de la tête de projection 18 comprend, en outre, une chambre de réserve 70 au niveau de la tête de projection 50. La préchambre d’alimentation 56 est reliée hydrauliquement à la chambre de réserve 70 ; la liaison hydraulique est réalisée par un passage à section restreinte 72. Vu dans le sens de déplacement du fluide dans la tête de projection 50, la préchambre d’alimentation 56 est située en aval de la chambre de réserve 70. La section de la chambre de réserve 70 se réduit avec l’approche du passage restreint vers la préchambre d’alimentation 56.The internal passage 54 of the projection head 18 further comprises a reserve chamber 70 at the projection head 50. The feed pre-chamber 56 is hydraulically connected to the reserve chamber 70; the hydraulic connection is made by a passage with a restricted section 72. Seen in the direction of displacement of the fluid in the projection head 50, the feed pre-chamber 56 is located downstream of the reserve chamber 70. The section of the chamber reserve 70 is reduced with the approach of the restricted passage to the pre-feed chamber 56.
En pratique, le système est conçu de sorte à garantir une pression de fluide contrôlée, en considération des pertes de charges ; en particulier, si on note Q1 le débit dans le collecteur 12, Q2 le débit dans la chambre de réserve 70 et Q3 le débit dans la préchambre d’alimentation 56, on a Q1>Q2>Q3.In practice, the system is designed to ensure a controlled fluid pressure, considering the pressure losses; in particular, if we note Q1 the flow in the manifold 12, Q2 the flow rate in the reserve chamber 70 and Q3 the flow rate in the pre-feed chamber 56, we have Q1> Q2> Q3.
On notera encore sur la figure 2 la présence de vannes diaphragmes, représentées schématiquement 74, montée sur chaque conduite de projection. Les conduites de projection peuvent être venues de matière avec le corps de la tête de projection 18 ou des pièces rapportées. Dans ce dernier cas les vannes diaphragmes peuvent être conçues pour réaliser le montage des conduites de projection sur la tête de projection. Les vannes diaphragme peuvent motorisées, ce qui permet leur réglage à distance (via le commande 80) ou alternativement, manuelles.Note also in Figure 2 the presence of diaphragm valves, shown schematically 74, mounted on each projection pipe. The projection lines may be integral with the body of the projection head 18 or inserts. In the latter case the diaphragm valves may be designed to mount the projection pipes on the projection head. The diaphragm valves can be motorized, which allows their adjustment remotely (via command 80) or alternatively, manual.
Les figures 3 et 4 concernent deux variantes dans lesquelles on utilise deux systèmes identiques de blocs d’alimentation avec leurs têtes de projection et positionnés en opposition par rapport aux fils. Les systèmes sont similaires à celui présentés ci-avant et désignés 10.1 et 10.2. La projection des deux côtés du fil 11 va permettre d’améliorer l’homogénéité du refroidissement.Figures 3 and 4 relate to two variants in which two identical systems of power supply units are used with their projection heads and positioned in opposition to the wires. The systems are similar to the one shown above and designated 10.1 and 10.2. Projection of both sides of the wire 11 will improve the homogeneity of the cooling.
Dans la figure 3, les deux systèmes de refroidissement sont positionnés à la même hauteur, pour que les mêmes conduites produisent des jets d’eau 8 arrivant à la même hauteur sur le fil.In Figure 3, the two cooling systems are positioned at the same height, so that the same pipes produce jets of water 8 arriving at the same height on the wire.
Dans la figure 4, le système de refroidissement 10’ placé à droite sur la figure est plus bas que celui de gauche. Il est par exemple décalé d’une distance correspondant à la demi-distance entre deux jets 8 du système de gauchel 0.1.In Figure 4, the cooling system 10 'on the right in the figure is lower than the left one. For example, it is offset by a distance corresponding to the half distance between two jets 8 of the gauchel system 0.1.
Le présent système de refroidissement 10 se révèle avantageux sous nombre d’aspects. A) Respect de la qualité du produit et amélioration de sa qualité de surface: - pas de contact de type guidage du fil, donc pas de risque d’endommager le revêtement en cours de solidification ; - contrôle et maîtrise des vitesses de jets le long du fil en défilement vertical (meilleure maîtrise de la qualité d’aspect du produit).The present cooling system 10 is advantageous in many aspects. A) Respect of the quality of the product and improvement of its surface quality: - no thread-type contact, therefore no risk of damaging the coating during solidification; - Control and control of jet speeds along the wire in vertical scrolling (better control of the appearance quality of the product).
Comme on le sait, le contrôle du refroidissement de la couche de revêtement après la sortie du bain est essentiel dans les procédés de galvanisation. Le présent système de refroidissement apporte encore davantage de contrôle des paramètres de refroidissement et de solidification, si bien que la qualité produit est améliorée (aspect et aussi résistance à la corrosion de toute nature possible, tenue à l’environnement et aux sollicitations de l’environnement pour les revêtements organiques ou polymères, durabilité). B) Amélioration de la productivité : - Le réglage des paramètres de refroidissement ne nécessitent plus d’arrêt de ligne. Ils peuvent se faire en ligne, en fonctionnement tout en respectant les règles de sécurité drastiques. - Les réglages de débit / vitesse du fluide sont individualisés fil à fil, et permettent de faciliter l’adaptation des paramètres process lors des changements de formats du produit (nature des fils, diamètres des fils, épaisseurs du revêtement, vitesse de défilement). - Le système est composé de deux parties distinctes, assemblées de manière parfaitement étanche (à l’eau et à l’air). Il est donc possible de démonter chaque tête de projection, selon les besoins de production, indépendamment les unes des autres, sans gêner ou ralentir les productivités des fils défilant autour de la tête 18 à démonter (pour inspection, nettoyage, réparation...). - Les têtes de projection 18 sont interchangeables les unes les autres, indépendamment du carnet de production. Outre un gain économique à l’achat intéressant, les gains en temps de maintenance sont considérables (1 seule référence produit) C) Amélioration forte des conditions sécurité : - Le design intérieur des têtes de projection est fait de sorte que, couplé à l’obturateur pneumatique, les jets d’eau puissent être instantanément coupés. Ceci est possible grâce au moyen de purge en dépression. Les effets sont immédiats et innovants par rapport à l’état de l’art : plus de risques de projection d’eau en surface du bain de galvanisation en fusion. D) Amélioration forte des consommations d’eau ou de fluide refroidissant : - Un fort avantage du présent système repose sur la non-utilisation de buses comme cela se fait habituellement. Si bien, qu’il n’y a pas de risque de bouchage des buses et donc de surconsommation ou mauvaise maîtrise de la consommation d’eau (une surconsommation d’eau en circuit fermé entraîne plus d'impuretés dans le circuit, un encrassement des filtres, la nécessité d’ouvrir le circuit pour purger...). - Par ailleurs, la possibilité de couper instantanément l’alimentation en eau, favorise grandement la maîtrise de la consommation eau, juste quand nécessaire.As is known, controlling the cooling of the coating layer after the bath is essential in the galvanizing processes. The present cooling system brings even more control of the cooling and solidification parameters, so that the product quality is improved (appearance and also corrosion resistance of any possible nature, withstand the environment and the demands of the environment for organic or polymeric coatings, durability). B) Improvement of the productivity: - The adjustment of the parameters of cooling do not require any more of line stop. They can be done online, in operation while respecting the drastic safety rules. - The flow rate / fluid velocity settings are individualized wire to wire, and facilitate the adaptation of process parameters during changes in product formats (type of wire, diameter of wire, thickness of the coating, speed of scrolling). - The system consists of two separate parts, assembled in a perfectly sealed manner (with water and air). It is therefore possible to disassemble each projection head, according to production needs, independently of each other, without hindering or slowing down the productivity of the wires running around the head 18 to be dismantled (for inspection, cleaning, repair ...) . The projection heads 18 are interchangeable with each other, independently of the production notebook. In addition to an economic gain with the interesting purchase, the gains in maintenance time are considerable (1 only product reference) C) Strong improvement of the security conditions: - The interior design of the projection heads is made so that, coupled with the pneumatic shutter, the jets of water can be instantly cut. This is possible thanks to the vacuum purge means. The effects are immediate and innovative compared to the state of the art: more risks of water projection on the surface of the molten galvanizing bath. D) Strong improvement of consumption of water or cooling fluid: - A strong advantage of the present system is based on the non-use of nozzles as is usually done. So that there is no risk of clogging of the nozzles and thus overconsumption or poor control of water consumption (an overconsumption of water in a closed circuit causes more impurities in the circuit, fouling filters, the need to open the circuit to purge ...). - Moreover, the ability to instantly cut off the water supply, greatly promotes the control of water consumption, just when necessary.
Un autre avantage de la présente invention est son très faible encombrement. Le présent système de refroidissement peut facilement être aménagé dans les installations existantes, dont l’espace libre est très contraint, sans besoin de les modifier.Another advantage of the present invention is its very small size. The present cooling system can easily be installed in existing installations, the free space of which is very constrained, without the need to modify them.
Le présent système a été décrit dans le contexte de la galvanisation à chaud en continu (bain à base de Zn, type Galfan®, Zinc-Magnesium, ou tout autre alliage métallique anticorrosion), pour des fils en acier en défilement et revêtus au trempé. Cette application est une simple illustration. Il est clair pour l’homme du métier que le présent système de refroidissement peut être utilisé pour la projection de fluide de refroidissement sur des fils, métalliques ou polymères, revêtus de divers revêtements, anticorrosion ou à autres finalités, métallique, organique, minéral, ou chimique.The present system has been described in the context of continuous hot-dip galvanizing (Zn-based bath, Galfan® type, Zinc-Magnesium, or any other corrosion-resistant metal alloy), for rolled and dip-coated steel wires. . This application is a simple illustration. It is clear to those skilled in the art that the present cooling system can be used for the projection of cooling fluid on son, metal or polymer, coated with various coatings, anticorrosion or other purposes, metallic, organic, mineral, or chemical.
Claims (12)
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
LU100329A LU100329B1 (en) | 2017-06-28 | 2017-06-28 | Galvanized wire cooling device |
EP18732813.3A EP3645173B1 (en) | 2017-06-28 | 2018-06-27 | Galvanized-wire cooling device |
RU2019142668A RU2019142668A (en) | 2017-06-28 | 2018-06-27 | COOLING DEVICE FOR GALVANIZED WIRES |
PCT/EP2018/067323 WO2019002408A1 (en) | 2017-06-28 | 2018-06-27 | Galvanized-wire cooling device |
IL271647A IL271647A (en) | 2017-06-28 | 2019-12-22 | Device for cooling galvanised wires |
ZA2020/00311A ZA202000311B (en) | 2017-06-28 | 2020-01-16 | Galvanized-wire cooling device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
LU100329A LU100329B1 (en) | 2017-06-28 | 2017-06-28 | Galvanized wire cooling device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
LU100329B1 true LU100329B1 (en) | 2019-01-08 |
Family
ID=59506327
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
LU100329A LU100329B1 (en) | 2017-06-28 | 2017-06-28 | Galvanized wire cooling device |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP3645173B1 (en) |
IL (1) | IL271647A (en) |
LU (1) | LU100329B1 (en) |
RU (1) | RU2019142668A (en) |
WO (1) | WO2019002408A1 (en) |
ZA (1) | ZA202000311B (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3853306A (en) * | 1971-12-28 | 1974-12-10 | Bethlehem Steel Corp | Apparatus for quenching molten coatings |
CH660755A5 (en) * | 1984-02-22 | 1987-06-15 | Daiichi Denko Kk | Device for cooling a metal wire coated with a layer of molten metal |
WO2003104500A1 (en) * | 2002-06-06 | 2003-12-18 | Le Four Industriel Belge | Device for cooling and/or rinsing steel wires and/or tapes |
WO2010079452A1 (en) * | 2009-01-09 | 2010-07-15 | Fives Stein | Method and section for cooling a moving metal belt by spraying liquid |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3743535A (en) | 1971-12-28 | 1973-07-03 | Bethlehem Steel Corp | Method of continuously quenching molten metal coatings |
-
2017
- 2017-06-28 LU LU100329A patent/LU100329B1/en active IP Right Grant
-
2018
- 2018-06-27 RU RU2019142668A patent/RU2019142668A/en unknown
- 2018-06-27 EP EP18732813.3A patent/EP3645173B1/en active Active
- 2018-06-27 WO PCT/EP2018/067323 patent/WO2019002408A1/en active Application Filing
-
2019
- 2019-12-22 IL IL271647A patent/IL271647A/en unknown
-
2020
- 2020-01-16 ZA ZA2020/00311A patent/ZA202000311B/en unknown
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3853306A (en) * | 1971-12-28 | 1974-12-10 | Bethlehem Steel Corp | Apparatus for quenching molten coatings |
CH660755A5 (en) * | 1984-02-22 | 1987-06-15 | Daiichi Denko Kk | Device for cooling a metal wire coated with a layer of molten metal |
WO2003104500A1 (en) * | 2002-06-06 | 2003-12-18 | Le Four Industriel Belge | Device for cooling and/or rinsing steel wires and/or tapes |
WO2010079452A1 (en) * | 2009-01-09 | 2010-07-15 | Fives Stein | Method and section for cooling a moving metal belt by spraying liquid |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2019142668A (en) | 2021-07-28 |
EP3645173B1 (en) | 2021-08-25 |
WO2019002408A1 (en) | 2019-01-03 |
ZA202000311B (en) | 2021-08-25 |
EP3645173A1 (en) | 2020-05-06 |
IL271647A (en) | 2020-02-27 |
RU2019142668A3 (en) | 2021-08-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2198070B1 (en) | Industrial steam generator for depositing an alloy coating on a metal band | |
CA2811856C (en) | Thermal fogging device using a liquid, and related method | |
EP0755720B1 (en) | Device for spraying a liquid | |
CA2681329C (en) | Method for coating a substrate and metal alloy vacuum deposition facility | |
EP2013549A1 (en) | Absorption-type cooling device and associated motor vehicle | |
EP3519116A1 (en) | Ramp for spraying a lubricating and/or refrigerating fluid | |
LU100329B1 (en) | Galvanized wire cooling device | |
CA2818705C (en) | Oil discharge device and turbomachine comprising such a device | |
EP0166655B1 (en) | Process and apparatus for cooling a powder by means of a refrigerant fluid | |
FR3079814A1 (en) | FIRE FIGHTING DEVICE COMPRISING AN ENERGY-SAVING DRONE | |
EP3004700A1 (en) | System for regulating a liquid in a circuit | |
EP0961894B1 (en) | Monostable valve | |
FR2963327A1 (en) | DEVICE FOR STORING ARTICLES UNDER CONTROLLED ATMOSPHERE | |
EP0660755B1 (en) | Device for linear spraying of a liquid, particularly a cooling liquid | |
FR3074531A1 (en) | INSTALLATION FOR A TURBOMACHINE | |
EP0327526A1 (en) | Device for cooling a metal during casting | |
EP0690971A1 (en) | Spraying nozzle and device for spraying a mixture of water and air using said nozzle | |
FR2986435A1 (en) | SPRINKLER HEAD | |
EP2756503B1 (en) | Passive device for pressure control in a vessel, vessel and facility using the device | |
EP0084785B1 (en) | Quenching metal or an alloy on a belt | |
WO2023139339A1 (en) | Thermite-weld cooling device | |
EP0091353B1 (en) | Method and apparatus for increasing and realizing heat exchanges on a pulverulent material having a large granulometric distribution | |
FR2765126A1 (en) | Casting liquid metal through conduit incorporating two refractory components | |
WO2020065206A1 (en) | Fluid supply system and nebuliser system for motor vehicle equipped with such a supply system | |
EP0719590A1 (en) | Apparatus for spraying a mixture of air and liquid |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FG | Patent granted |
Effective date: 20190108 |