LU81007A1 - PROCESS AND INSTALLATION FOR SUPPRESSION OF FLOWERING WHEN METALIZING STEEL SHEETS - Google Patents
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Description
La présente invention a pour objet un procédé et un dispositif pour la suppression du fleurage lors de la métallisation de tôles en acier, notamment lors de la galvanisation.The subject of the present invention is a method and a device for suppressing flowering during the metallization of steel sheets, in particular during galvanization.
5 Le fleurage est un phénomène courant dans le do maine de la galvanisation, il se manifeste lors du refroidissement des tôles galvanisées, par l'apparition sur la couche de zinc d'une espèce de dessin dont l'aspect rappelle celui des fleurs de glace que l'on peut observer sur les 10 vitres givrées.5 Flowering is a common phenomenon in the field of galvanization, it manifests itself when the galvanized sheets cool, by the appearance on the zinc layer of a kind of design whose appearance recalls that of ice flowers that can be seen on the 10 frosted panes.
Ce fleurage consiste en une critallisation du zinc qui se propage de façon irrégulière sur la surface galvanisée d'une tôle.This flowering consists of a crystallization of zinc which propagates irregularly on the galvanized surface of a sheet.
Tandis que le fleurage est désirable en certains 15 cas, notamment en fabrication de panneaux décoratifs, il existe des domaines d'application de tôles galvanisées· où il est utile voire indispensable de le supprimer ou du moins de l'atténuer le plus possible.While flowering is desirable in certain cases, in particular in the manufacture of decorative panels, there are fields of application of galvanized sheets · where it is useful or even essential to remove it or at least to attenuate it as much as possible.
Ceci est notamment le cas lorsque l'on galvanise 20 des tôles en vue de réaliser une couche protectrice contre la rouille et que l'on applique par la suite un enduit tel que laque ou résine synthétique que l'on veut absolument lisse.This is particularly the case when galvanizing sheets in order to produce a protective layer against rust and then applying a coating such as lacquer or synthetic resin which is absolutely smooth.
On connaît actuellement plusieurs méthodes pour la 25 suppression ou du moins l'atténuation du fleurage des couches de zinc appliquées sur des tôles d'acier.Several methods are currently known for suppressing or at least attenuating the flowering of the layers of zinc applied to steel sheets.
L'une d’elles consiste à contacter la couche de zinc directement à la sortie du bain de métallisation à 11 aide d'un ou de plusieurs rouleaux essoreurs fortement re-30 froidis.One of them consists in contacting the zinc layer directly at the outlet of the metallization bath using one or more heavily rewashed dewatering rollers.
Une deuxième méthode consiste à refroidir brusquement la couche de zinc fraîchement apposée à l'aide de va-peur d'eau.A second method consists in abruptly cooling the layer of freshly affixed zinc using water scent.
Une autre méthode prévoit de déposer sur la face 35 galvanisée de la tôle sortant du bain de métallisation une solution aqueuse d'un sel inorganique en créant un champ électrostatique entre la face de la tôle et la source du jet.Another method provides for depositing on the galvanized face of the sheet leaving the metallization bath an aqueous solution of an inorganic salt by creating an electrostatic field between the face of the sheet and the source of the jet.
Le principe commun à ces méthodes consiste en un refroidissement brusque qui vise de créer uniformément sur - 2 - la surface galvanisée une multitude de germes de cristallisation et d’empêcher ainsi une cristallisation spontanée, se propageant de manière désordonnée et irrégulière.The principle common to these methods consists in a sudden cooling which aims to create uniformly on the galvanized surface a multitude of seeds of crystallization and thus to prevent a spontaneous crystallization, propagating in a disorderly and irregular way.
Tandis que les méthodes utilisant de la vapeur d.' 5 eau ou des solutions de sel sont difficiles à régler et comportent en plus le risque d'attirer par la création de champs statiques des poussières qui pourraient se fixer sur le zinc non encore totalement refroidi, la méthode par essorage est encombrante au point de vue de 1'installation de rouleaux 10 et de réfrigérateurs d'eau.While methods using steam d. ' 5 water or salt solutions are difficult to regulate and additionally entail the risk of attracting by the creation of static fields of dust which could be fixed on the zinc which is not yet completely cooled, the method of spinning is cumbersome from the point of view installation of rollers 10 and water refrigerators.
En plus il faut veiller à ce que les rouleaux d' essorage soient à tout moment absolument propres et lisses pour éviter d'apposer sur la couche de zinc une impression périodique.In addition, care must be taken to ensure that the spin rollers are absolutely clean and smooth at all times to avoid applying a periodical print to the zinc layer.
15 Le but de l'invention consiste donc à proposer un procédé capable de supprimer le fleurage tout en évitant les désavantages décrits, ainsi qu'une installation pour la mise en oeuvre de ce procédé.The object of the invention therefore consists in proposing a method capable of eliminating flowering while avoiding the disadvantages described, as well as an installation for the implementation of this method.
Ce but est atteint par une méthode qui est caracté-20 risée en ce que l'on crée à proximité de la surface métallisée d'une tôle sortant d'un bain de galvanisation une force électro-magnétique. Celle-ci est orientée de préférence dans le sens opposé à celui du défilement de la tôle et son intensité est uniforme sur la totalité de la largeur de ladite 25 tôle.This object is achieved by a method which is characterized in that an electro-magnetic force is created near the metallized surface of a sheet coming out of a galvanizing bath. The latter is preferably oriented in the opposite direction to that of the travel of the sheet and its intensity is uniform over the entire width of said sheet.
Le métal liquide entraîné hors du bain de galvanisation par la tôle, subit donc une force qui est due à l'action d'un champ électromagnétique sur des courants induits dans la tôle, dans la couche de métal solide et dans la cou-30 ehe de métal liquide. Ces courants induits sont des courants de Foucault dûs au mouvement de la tôle par rapport au champ magnétique.The liquid metal entrained out of the galvanizing bath by the sheet, therefore undergoes a force which is due to the action of an electromagnetic field on currents induced in the sheet, in the layer of solid metal and in the coating. of liquid metal. These induced currents are eddy currents due to the movement of the sheet with respect to the magnetic field.
Ce champ magnétique de sens quelconque est produit dans l'entrefer d'un électroaimant traversé par un courant 35 inducteur qui est variable en intensité et fonction de la vitesse et de l'épaisseur de la tôle, de l'épaisseur de la couche à solidifier, de la température et de la composition du bain de galvanisation.This magnetic field of any direction is produced in the air gap of an electromagnet through which an inductive current which is variable in intensity and depends on the speed and thickness of the sheet, the thickness of the layer to be solidified , temperature and composition of the galvanizing bath.
Suivant une variante on peut également utiliser - 3 - un inducteur construit de manière à produire un champ électromagnétique glissant.According to a variant, it is also possible to use an inductor constructed so as to produce a sliding electromagnetic field.
Le courant inducteur peut être continu ou alternatif, monophasé ou polyphasé et sa fréquence est choisie en 5 relation avec la vitesse de la tôle ainsi qu'avec la température et la composition du bain. Il peut être impulsionnel, symétrique ou asymétrique.The inducing current can be direct or alternating, single-phase or polyphase and its frequency is chosen in relation to the speed of the sheet as well as to the temperature and the composition of the bath. It can be impulse, symmetrical or asymmetrical.
L'amplitude, la période et la durée d'impulsions sont fonction de la vitesse de la tôle et de son épaisseur, 10 de la température du bain et de sa composition ainsi que de l'épaisseur et de l'état de surface de la couche de zinc.The amplitude, the period and the duration of pulses are a function of the speed of the sheet and its thickness, the temperature of the bath and its composition as well as the thickness and the surface condition of the sheet. zinc layer.
Ainsi peut-on, suivant l'invention agir sur la couche de métal liquide, soit en réglant l'intensité du courant inducteur, soit en réglant sa fréquence ou bien encore en 15 effectuant un réglage qui combine l'intensité et la fréquence.Thus, according to the invention, it is possible to act on the layer of liquid metal, either by regulating the intensity of the inducing current, or by regulating its frequency or even by effecting an adjustment which combines the intensity and the frequency.
L'action sur la couche de zinc liquide étant effectuée uniquement à l'aide d'un champ électromagnétique, c.à.d. sans qu'il y ait intervention d'un quelconque contact entre le zinc et un objet solide ou liquide, il n'y a aucun réglage 20 à effectuer qui serait de nature autre qu'électrique ou électronique. En effet il n'y a pas d'éléments mécaniques qui interviennent et par conséquent pas d'ajustements ni de réglages mécaniques à effectuer, comme ce serait le cas p.ex. pour un principe basé sur l'action de rouleaux d'essorage dont il 25 faudrait ajuster la position et la température de l'eau de réfrigération.The action on the layer of liquid zinc being carried out only using an electromagnetic field, i.e. without the intervention of any contact between the zinc and a solid or liquid object, there is no adjustment to be made which would be of a nature other than electrical or electronic. Indeed there are no mechanical elements involved and therefore no adjustments or mechanical adjustments to be made, as would be the case for example for a principle based on the action of spin rollers the position and temperature of the cooling water of which should be adjusted.
Le procédé suivant l'invention permet de traiter la couche de métal déposée sur des tôles métallisées soit sur leurs deux faces, soit sur une seule face.The method according to the invention makes it possible to treat the layer of metal deposited on metallized sheets either on their two faces, or on only one face.
30 Selon une première forme d'exécution, qui permet la mise en oeuvre du procédé suivant l'invention appliquée sur des tôles métallisées soit sur deux faces, soit une seule face, il est prévu un dispositif qui est caractérisé en ce qu'il comprend notamment un inducteur électromagnétique qui 35 est intégré à l'installation de métallisation de manière à - ce que la tôle métallisée sortant du bain traverse son entrefer , ledit inducteur étant construit de manière à créer un flux électromagnétique de direction perpendiculaire à la tôle.According to a first embodiment, which allows the implementation of the method according to the invention applied to metallized sheets either on two faces, or only one side, there is provided a device which is characterized in that it comprises in particular an electromagnetic inductor which is integrated into the metallization installation in such a way that the metallized sheet leaving the bath crosses its air gap, said inductor being constructed so as to create an electromagnetic flux of direction perpendicular to the sheet.
L'avantage principal du dispositif décrit consiste - 4 - en ce que l'on peut appliquer le traitement à la couche de métal déposée sur des tôles métallisées sur leurs deux faces ou sur une seule face, il est néanmoins bien entendu que 1' on peut tout aussi bien prévoir un dispositif spécifique adap-5 té au traitement de tôles métallisées sur une seule face.The main advantage of the device described consists in that the treatment can be applied to the layer of metal deposited on metallized sheets on their two faces or on one side, it is nevertheless understood that can just as well provide a specific device adapted to the treatment of metal sheets on one side.
Pour la galvanisation double face l'inducteur comprendra au moins deux bobines qui sont disposées de part et d'autre de la tôle traversant l'entrefer.For double-sided galvanization the inductor will include at least two coils which are arranged on either side of the sheet metal crossing the air gap.
Pour la galvanisation sur une seule face il suffit 10 que l'inducteur comprenne au moins une bobine qui est disposée en face du côté métallisé de la tôle qui traverse l'entrefer.For galvanizing on one side, it suffices that the inductor comprises at least one coil which is arranged opposite the metallized side of the sheet which crosses the air gap.
Au cas où il est désiré d'adapter le procédé suivant l'invention uniquement à des tôles dont une seule face a été 15 métallisée, il est prévu une deuxième forme d'exécution du dispositif qui est caractérisé en ce qu'il comprend notamment un inducteur électromagnétique faisant face à un rouleau déflecteur contre lequel s'appuie par sa face libre une tôle métallisée sur une seule face et sortant du bain de métalli-20 sation, ledit inducteur étant construit de manière à créer un flux électromagnétique de direction parallèle à la tôle.If it is desired to adapt the method according to the invention only to sheets of which only one side has been metallized, a second embodiment of the device is provided, which is characterized in that it comprises in particular a electromagnetic inductor facing a deflecting roller against which rests on its free face a metal sheet on one side and leaving the metallization bath, said inductor being constructed so as to create an electromagnetic flux of direction parallel to the sheet metal.
Suivant l'invention ce dispositif comprend au moins une bobine qui est disposée en face du côté métallisé de la tôle traversant l'entrefer.According to the invention, this device comprises at least one coil which is arranged opposite the metallized side of the sheet metal crossing the air gap.
25 Une autre forme d'exécution du dispositif suivant 1'invention comporte un inducteur électromagnétique rotatif qui est installé dans un rouleau de guidage disposé à la sortie du bain. Le sens de rotation de l'inducteur est inverse à celui de la partie extérieure du rouleau de guidage. Cette 30 forme d'exécution peut trouver son application de préférence dans les procédés de galvanisation sur une face. Le rouleau, dans ce cas, est appliqué au côté non revêtu de la tôle et » peut être utilisé en même temps pour dévier la direction d' avancement de la tôle d'un angle voulu.Another embodiment of the device according to the invention comprises a rotary electromagnetic inductor which is installed in a guide roller arranged at the outlet of the bath. The direction of rotation of the inductor is opposite to that of the outer part of the guide roller. This embodiment can find its application preferably in the processes of galvanizing on one face. The roller, in this case, is applied to the uncoated side of the sheet and can be used at the same time to deviate the direction of advancement of the sheet by a desired angle.
35 Soit que l’on prévoie l'une ou l'autre forme d'exé cution du dispositif suivant l'invention, il est prévu d'ajouter une station centrale de réglage de l'intensité et de la fréquence du courant inducteur,ainsi que de la vitesse d* entraînement de la tôle hors du bain de métallisation et - 5 - à travers l'entrefer.35 Either one or the other form of execution of the device according to the invention is provided, it is planned to add a central station for adjusting the intensity and frequency of the inductive current, as well as the speed of driving the sheet out of the metallization bath and through the air gap.
Une illustration non limitative des deux formes d'exécution décrites est fournie par voie des dessins, où la figure 1 représente une coupe horizontale du dispositif 5 suivant la première forme d'exécution (inducteur à flux perpendiculaire à la tôle), la figure 2 montre une coupe horizontale du dispositif suivant la deuxième forme d'exécution (inducteur à flux parallèle à la tôle), 10 la figure 3 représente une coupe verticale du même dispositif, la figure 4 montre une coupe verticale du dispositif suivant la troisième forme d'exécution (inducteur logé dans un rou-leau de guidage).A non-limiting illustration of the two embodiments described is provided by way of the drawings, where FIG. 1 represents a horizontal section of the device 5 according to the first embodiment (inductor with flow perpendicular to the sheet), FIG. 2 shows a horizontal section of the device according to the second embodiment (inductor with flow parallel to the sheet), FIG. 3 represents a vertical section of the same device, FIG. 4 shows a vertical section of the device according to the third embodiment (inductor housed in a guide roller).
On distingue en fig.1 la tôle (1) dont la direction 15 d'entraînement est perpendiculaire au plan de la feuille. La tôle (1) qui dans le cas représenté peut être métallisée de deux côtés ou bien d'un seul côté, traverse l'entrefer (2), ainsi que les pôles (3).We distinguish in fig.1 the sheet (1) whose direction of drive 15 is perpendicular to the plane of the sheet. The sheet (1) which in the case shown can be metallized on two sides or on one side, passes through the air gap (2), as well as the poles (3).
Il est bien entendu que le dispositif peut égale-20 ment prendre une forme où des pôles (3) et des bobines (4) ne sont installés que d'un seul côté de l'entrefer.It is understood that the device can also take a form where poles (3) and coils (4) are installed only on one side of the air gap.
Le cas représenté en fig. 1 comporte un cadre (5) fermé, protégé par le boîtier (6).The case shown in fig. 1 comprises a closed frame (5), protected by the housing (6).
En fig- 2 et fig. 3 on distingue la tôle (1) qui s' 25 appuie de sa face non-métallisée contre le rouleau déflecteur (7) et présente sa face métallisée à l'entrefer (2).In fig- 2 and fig. 3 there is the sheet (1) which rests on its non-metallized face against the deflector roller (7) and has its metallized face at the air gap (2).
Dans le cas représenté une bobine (4) entoure un Cadre (5) en fer à cheval qui est muni d'un boîtier de protection (6) .In the case shown a coil (4) surrounds a horseshoe frame (5) which is provided with a protective case (6).
30 La fig. 4 montre la tôle (1) qui s'appuie sur le rouleau de guidage (7) en acier amagnétique à l'intérieur duquel est logé l'inducteur (3). Les flèches représentent le sens dans lequel se déplacent la tôle et le rouleau, resp. le sens d'action de l'inducteur qui est opposé aux deux autres. 35 Etant donné que la couche de zinc liquide dont la solidification doit être contrôlée se trouve à l'extra dos, c'est-à-dire que la tôle est intercalée entre inducteur et couche de zinc, l'intensité du champ magnétique est à choisir en conséquence.Fig. 30 4 shows the sheet (1) which rests on the non-magnetic steel guide roller (7) inside which the inductor (3) is housed. The arrows represent the direction in which the sheet and the roller, resp. the direction of action of the inductor which is opposite to the other two. 35 Since the layer of liquid zinc whose solidification must be controlled is located on the back, that is to say the sheet is interposed between inductor and layer of zinc, the intensity of the magnetic field is choose accordingly.
Claims (12)
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Family Applications (1)
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