LU83010A1 - Dispositif et procede pour polir en continu et pour refroidir uniformement la table d'un cylindre de laminoir - Google Patents

Description

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La présente invention est relative à un dispositif et à un procédé pour polir en continu et pour refroidir uniformément la table d’un cylindre de laminage monté dans sa cage de travail- L’invention 5 est applicable au laminage des produits métallurgiques plats et en particulier au laminage à chaud des bandes d’acier.

Les utilisateurs étant de plus en plus exigeants sur la qualité de 1T aspect de surface des 10 bandes laminéesf il est important actuellement dT

améliorer certains facteurs du laminage qui ont une incidence sur cette qualité.

Parmi ces facteurs, il faut citer lr état physique de la table de cylindre qui doit 15 » présenter un profil correct et une rugosité régulière et adéquate et l’état thermique de cette table qui doit présenter des températures superficielles aussi uniformes que possible sur toute sa zone en contact avec le produit métallurgique.

20 Concernant l’état physique de la table, il faut mentionner'qu’au cours du laminage à chaud i ! des bandes, des incrustations d’oxyde adhèrent souvent aux cylindres surtout à ceux des trois premières cages finisseuses. Au contact des bandes en voie d’ élaboration, ces incrustations produisent des empreintes 5 dans les faces de ces bandes et altèrent sensiblement leur aspect superficiel. Il en résulte des déclassements et des rebus importants dans les bandes laminées. En outre, ces mêmes incrustations détériorent rapidement la table des cylindres et nécessitent le rempla-10 cernent fréquent de ces derniers.

Pour garder le profil de la table des cyli dres et pour enlever les incrustations d’oxyde, un dispositif a déjà été prévu pour polir cette table pendant la rotation du cylindre en cours de laminage. Ce 15 dispositif connu comporte essentiellement une pierre ponce fixée à un support présentant un alésage taraudé traversé par une vis sans fin s’étendant parallèlement à l’axe de rotation du cylindre, sur toute la longueur de la table. Sous l’action d’un moteur électrique 20 réversible, la vis sans fin tourne lentement autour de son axe longitudinal dans un sens sur une course correspondant à la longueur de la table et dans le sens opposé sur la course inverse. De ce fait, la * pierre ponce balaye alternativement la tabla du cylm— 25 sur toute sa longueur et polit plus ou soins cette table en cours de laminage.

Cependant, la pierre ponce est parti- * ':'-έ culxèrement courte et ne prend appui contre la tab1 * ? que sur une longueur relativement faible. D’autre sj| 30 part, la pierre ponce est déplacée lentement le

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de la table et revient dans une zone quelconque après plusieurs rotations du cylindre. Par conséquent, le dispositif connu ne peut que lisser localement et temporairement la table du cylindre et n*enlève que 5 périodiquement et localement les incrustations d'oxyde.

Concernant l'état thermique de la table, il faut signaler qu'au cours du laminage, les cylin- * * dres sont déjà refroidis par une série de jets d'eau 10 projetés sur une zone de la table située légèrement en aval de la zone de contact avec la bande d'acier, eu égard au sens de rotation de ces cylindres.

Cependant, l'eau projetée sur les cylindres n'est pas recueillie et se disperse inutilement sous 15 ces cylindres. Le refroidissement à l’eau de la table des cylindres résulte donc d'un contact rapide de cette eau avec cette table et ne peut être qu'irrégulier sur toute la longueur de ladite table.

L'objet de l'invention a pour but d* 20 améliorer sensiblement à la fois l'état physique et l'état thermique de la table des cylindres au cours du laminage afin de rendre cette table constamment lisse sans en altérer le profil et uniformément > refroidie tant suivant son diamètre que sur sa 25 longueur sans consommation supplémentaire d'eau eu égard au cas actuel.

A cet effet, l'invention prévoit un dispositif qui comprend au moins une frotte abrasive. La frotte abrasive est montée sur un 30 support rétractable s’étendant parallèlement à l'axe de rotation du cylindre sur toute la longueur* de la table. Cette frotte abrasive est applicable contre cette table.de ce cylindre'en rotation sous une pression prédéterminée. De la sorte, la frotte abrasive 5 retient en grande partie l'eau de refroidissement entrai née par la table du cylindre en rotation pour y former un coussin d'eau longitudinal uniformisant les températures de cette table sur sa longueur. En outre, cette frotte abrasive lisse la table et en enlève les 1o incrustations d * oxyde.

Il est encore important de noter que, grâce au nouveau dispositif, on peut avantageusement préserver les cylindres de laminage contre une usure et une dégradation rapides dues aux incrustations 15 d’oxyde et assurer conséquemment un meilleur aspect de surface des bandes laminées. Conséquemment, on peut diminuer les temps d’arrêt de laminage pour des changements des cylindres de laminage et augmenter le tonnage des bandes laminées avec uns même paire de 20 ces cylindres. De même, on peut réduire la fréquence de rectification des cylindres de laminage· En outre, on peut augmenter la vitesse de décapage des bandes laminées. Enfin, on peut laminer avec un meilleur rendement des produits métallurgiques plats 25 pour lesquels l’aspect de surface est prépondérant.

Généralement, dans le nouveau dispositif, le support comporte une seule frotte abrasive s’étendant sur toute la longueur de la table du cylindre.

50 Pour rendre le nouveau dispositif applicable à des cylindres de laminoirs ayant des diamètres variables, la frotte abrasive est réglable en hauteur par rapport aux axes de rotation des cylindres .

5 Pour éviter la formation de saillies circulaires sur la table aux extrémités de la frotte abrasive du nouveau dispositif, cette frotte est * légèrement déplacée alternativement suivant une direction parallèle à l’axe de rotation du cylindre, 10 pendant cette rotation.

Dans le but d’empêcher la dégradation de la table lorsque la frotte abrasive du nouveau dispositif est suffisamment usée, le support de cette frotte porte un détecteur d’usure assurant lors de 15 son contact avec le cylindre, l’écartement de ladite frotte de ce dernier.

Généralement, étant donné la longueur relativement grande de la table des cylindres de laminage, la frotte abrasive du nouveau dispositif 20 comprend des éléments abrasifs consécutifs dont les faces d’appui mutuel ainsi que les faces d’extrémité de la rangée sont en biais par rapport à la direction, longitudinale de cette rangée. Cette particularité de la frotte abrasive permet de ne pas engendrer 25 en service des saillies circulaires sur la table aux fonctions des éléments de frotte et aux extrémités de cette frotte.

La constitution ds la frotte abrasive du nouveau dispositif peut être quelconque. Ainsi, la 30 frotte abrasive ou chaque élément de frotte peut I être constitué d'une part, par un bloc abrasif, ou j d'autre part, par plusieurs feuilles abrasives j | superposées et serrées les unes contre les autres i dans leur logement sur le support.

5 Selon une caractéristique de montage du nouveau dispositif appliqué au cylindre de laminage inférieur, le support de la frotte abrasive relative . à ce cylindre inférieur est monté sur deux balanciers latéraux pivotant autour de deux pivots latéraux 10 coaxiaux fixes par rapport à la table de sortie.

Ce support est articulé aux tiges de cylindres pneumatiques commandant son déplacement et assurant la pression d'application de cette frotte contre ce cylindre. Les corps de ces cylindres pneumatiques 15 portent deux tourillons latéraux coaxiaux et pivotent par rapport à cette table de sortie. Dans ce cas, le support de la frotte abrasive a de préférence la forme d'une cornière dont l'une des ailes est prolongée par cette frotte.

20 Selon une autre caractéristique de montage du nouveau dispositif appliqué au · cylindre de laminage supérieur, le support de la frotte abrasive relative à ce cylindre supérieur pivote autour de pivots latéraux, coaxiaux fixes 25 par rapport à la partie supérieure du bâti de la cage, s ou s l'action de cylindres pneumatiques assurant en outre la pression d'application de cette frotte contre ce cylindre. Ces cylindres pneumatiques sont articulés par leurs tiges à I 30 ce support et par leurs corps à deux autres pivots latéraux coaxiaux également fixes par rapport à la partie supérieure de ce bâti. Dans ce cas, les pivots d’articulation du support de la frotte abrasive et- des cylindres pneumatiques sont montés 5 de préférence sur une plaque commune solidarisée à la partie du bâti portant notamment le racleur supérieur et les tuyaux d’arrosage du cylindre supérieur.

Par ailleurs, 1 *.invention prévoit Ί0 aussi un procédé mettant en oeuvre le nouveau dispo sitif. Selon le nouveau procédé, on applique une frotte abrasive contre la table du cylindre en rotation, sous une pression prédéterminée, d’une part, pour retenir l’eau de refroidissement entraînée par αρ, cette table et former contre celle-ci un coussin d’eau longitudinal la refroidissant sur toute sa longueur, et d’autre part , pour lisser la table et en enlevér les incrustations d’oxyde. De préférence, on déplace légèrement et alternativement la frotte 20 abrasive suivant une direction parallèle à l’axe de ro tation du cylindre pendant cette rotation.

D’autres détails et particularités de l’invention apparaîtront au cours de la description et des dessins annexés au présent mémoire 25 qui illustrent schématiquement et à titre dl exemple seulement, plusieurs formes de réalisation de l’invention.

La figure 1 est une vue en élévation des cylindres d’une cage de laminoir équipée de deux 50 dispositifs selon l’invention appliqués respectivement à ces cylindres.

Lîî figure 2 montre une première 1 forme de réalisation ce la frotte abrasive du nouveau dispositif.

5 La figure 3 illustra uns deuxième forme d’exécution de la frotte abrasive du nouveau dispositif.

Dans ces différentes figures, des ·» mêmes notations de référence désignent des éléments 10 identiques.

Les dispositifs représentés équipent par paires des cages de laminoirs de trains de laminage à chaud par exemple de bandes d’acier. En fait, les deux dispositifs relatifs à une cage 1 servent à polir 15 en continu et à refroidir uniformément les deux cylindres de laminage supérieur 2 et inférieur 3 coopérant avec les deux cylindres d’appui supérieur 4 et inférieur 5 dans cette cage 1. Les deux dispositifs peuvent être appliqués aussi bien aux cylindres 2 et 3 20 1 des cages finisseuses qu’à ceux des cages dégrossis— seuses.

En substance, chaque dispositif comprend une frotte abrasive 6 qui s’étend paralle— •Lemerre à l'axe de rocation du cylindre 2 ou 3 par exeap! 25 sur toute la longueur de la table de ce cylindre 2 ou 3» En service, la frotte abrasive 6 est appliquée contre la table du cylindre 2 ou 3 en rotation sous une pression élastique nredsterminés.

La frotte abrasive 6 est montée sur 30 support rétractable 7 qui s’étend parallèlement à l'axe de rotation du cylindre 2 ou 3 et qui est ainsi équidistant de la table de ce dernier. Le support 7 est déplaçable par rapport .à la table du cylindre 2 ou 3 en restant parallèle à lui—même et 5 parallèle à 1'axe de rotation de ce cylindre 2 ou 3 *

En général, le support 7 s’étend sur toute la longueur de la table susdite.

En pratique, chaque support rétractable 7 porte une seule frotte 6 qui peut être consti— 10 tuée par une seule pièce ou formée par une rangée rectiligne d’éléments de frotte successifs prenant appui l’un contre l’autre. Dans chaque cas, la frotte 6 ou chaque élément de frotte peut comporter un bloc 8 en matériau abrasif (figure 3) ou un ensemble 15 de plusieurs feuilles abrasives 9 superposées et serrées les unes contre les autres dans leur logement sur le support 7-(figure 2). Avantageusement, lorsque la frotte 6 comporte plusieurs éléments successifs, les faces d’appui mutuel de ces éléments et les faces 20 d’extrémité de la rangée sont en biais par rapport à la direction longitudinale de cette rangée, c’est-à-dire par rapport à l’axe du cylindre 2 ou De la sorte, les lignes de jonction et les lignes d'extrémité du contact de ces éléments contre la 25 table du cylindre 2 ou 3 couvrent progressivement une zone de cette table lors de l’usure de la frotte 6 contre cette dernière.

Que ce soit pour le cylindre supérieur 2 ou le cylindre inférieur 3, la frotte abrasive 6 30 appliquée en service continuement contre la table de ce cylindre en rotation, lisse en continu cette table et retient en grande partie l’eau de refroidissement projetée sur le cylindre 2 ou 3- En fait, la frotte 6 force le long de sa ligne de contact avec la table 5 du cylindre 2 ou 3, un coussin d’eau de refroidisse ment grâce auquel les températures de cette table sont mieux uniformisées sur toute sa longueur. A titre indicatif grâce aux nouveaux dispositifs, on cite des différences de température de 5 à 7 °C entre la partie 10 centrale et les extrémités des cylindres 2 ou 3 ayant une longueur de 2,250 m et équipant les cages finisseuses d’un train de laminoir continu à chaud pour bande d’acier. D’autre part, la frotte en lissant la table polit celle-ci et en enlève les incrustations 15 d’oxyde nuisibles, non seulement à la campagne des cylindres 2 et 3 mais aussi à la qualité des bandes laminées. A ce sujet, grâce aux nouveaux dispositifs, on cite des campagnes des cylindres 2 et 3 pouvant atteindre 2300 a 2500 tonnes de bandes laminées au 20 lieu de 1500 à 1800 tonnes.

Pour être adaptable à des cylindres 2 et 3 de diamètres variables, le support 7 de chaque frotte abrasive 6 est réglable en hauteur par rapport à l’axe de rotation du. cylindre 2 ou 3 25 correspondant.

Afin de ne pas strier la table du cylindre 2 ou 3 en rotation pendant l’application de la frotte abrasive 6 contre la table, le dispositif peut comporter des moyens mécaniques capables de 30 transmettre à ce support 7 un léger déplacement - 11 - alternatif suivant la direction axiale de ce cylindre 2 ou 3 pendant la rotation de ce dernier.

Dans le oui drempêcher tout contact entre la table, du cylindre 2 ou 3 et le support 5 7, le diî*positif est pourvu d'un détecteur d'usure de la frotte abrasive 6.Ce détecteur monté sur le support 7 provoque l'écartement de la frotte ô de la table lors de son contact avec le cylindre 2 ou 3.

10 Dans le cas du cylindre supérieur 2, le support 7 pivote autour de deux pivots latéraux coaxiaux 10 portés chacun par deux pattes 11 parallèles fixées à une plaque commune 12 solidarisée à la partie supérieurs 13 du bâti de la cage 1. En fait, la 15 plaaue 1Γ est montée sur la partie supérieure du bâti qui porto notamment le racleur supérieur 14 et des tuyaux d'arrosage du cylindre 2.

D'autre part, le basculement ou le pivotement du support 7 autour des pivots 10 est 20 commandé par des cylindres pneumatiques 15 alimentés en synchronisme en air comprimé. Chaque cylindre pneumatique ".5 est articulé d'une part par sa tige de - piston, autour d’un pivot 16 solidaire du support 7 au-dessus du pivot 12, et d’autre part, par son corps 25 de cylindre, autour d'un pivot 17 porté par deux pattes parallèles 18 fixées à la plaqua commune 12. Il est à noisr que les deux pivots latéraux mobiles 16 du support 7 sont alignés coaxialement de même d'ailleurs que les deux pivots latéraux immobiles 30 17. Les cylindres pneumatiques 15 contrôlent ainsi .

î ! ·. le déplacement du support 7 par rapport au cylindre 2 1 et déterminent la pression pneumatique d'application de la frotte abrasive 6 conûrs la table de ce cylindre i : 2. La frotte abrasive 6 est placée dans un évidement » i ! ί 5 19 du support 7 et y est serrée par l'intermédiaire d'une plaque de serrage 20 qui y est boulonnée.

De préférence, le support 7 présente près de l'évidemeirl 19 une rainure 21 dans laquelle est emboîtée sans jeu une nervure 22 de la plaque 20.

10 Dans le cas du cylindre inférieur 3S

le support 7 a la forme d'une cornière dont une des ailes est prolongée par la frotte abrasive 6. En fait, cette aile présente un évidement 19 analogue au précédent, pour le logement de la frotte 6 et porte 15 une plaque de pression 20 boulonnée pour le serrage de cette frotte 6. Avantageusement, ladite ails présente une rainure longitudinale 21 dans laquelle est emboîtée sans jeu une nervure correspondante 22 de F la plaque 20.

20 La cornière est montée sur deux balan ciers latéraux identiques 23 saillant vers le haut.

Les balanciers 23 sont articulés à leurs extrémités supérieures, autour de deux pivots latéraux coaxiaux 24 à des supports coudés latéraux 25. Chaque support 25 coudé 25 comprend deux ailes verticales parallèles qui sont boulonnées à une pièce en I 26 et qui sont emboîtées respectivement entre les semelles de cette pièce 26 de part et d'autre de son âme. La pièce en I 26 est solidarisée verticalement par 30 souduré à la table de sortie 27 de la cage 1.

Chaque support coudé 25 comprend aussi deux ailes horizontales parallèles prolongées du côté opposé au cylindre 3 par des bras-28 rabattus vers le bas et pouvant porter un cylindre pneumatique 29- Dans 5 ce but,les bras rabattus 28 présentent deux ouver tures circulaires coaxiales servant de paliers à deux tourillons 30 fixés au cylindre 29, lequel peut ’ ainsi pivoter par rapport au support 25 et à la table de sortie 27- Chaque cylindre 29 a sa tige de Ί0 piston articulée par un pivot 31 à une patte 32. soli daire du support 7* De la sorte, le support 7 peut balancer autour de l’axe horizontal des pivots 24, notamment sous l'action des cylindres pneumatiques 29 aux tiges de piston desquels il est arti— Ί5 culé, ces cylindres 29 pivotant autour de l’axe des tourillons 30 et déterminant en fait la pression d’application de la frotte abrasive 6 contre la table du cylindre 3.

Le nouveau dispositif décrit ci-avant 2o permet d’appliquer un nouveau procédé pour polir en continu et refroidir uniformément la table du cylindre 2 ou 5 en rotation« Selon ce nouveau procédé, on applique la frotte abrasive 6 contre la table du cylindre supérieur 2, respectivement inférieur 3, 25 sous une pression pneumatique prédéterminée et engendrée par les cylindres 15, respectivement 29.

De la sorte, on retient l'eau de refroidissement entraînée par la table du cylindre en rotation et on forme contre cette table un coussin d’eau 50 longitudinal qui la refroidit sur toute sa longueur.

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Simultanément, on lisse la table par la frotte 6 et on y enlève notamment les incrustations d'oxyde.

Il est évident que l'invention n'est pas exclusivement limitée aux formes de réalisation 5 représentées et que bien des modifications peuvent être apportées dans la forme, la disposition et la constitution de certains des éléments intervenant dans leur réalisation à condition que ces modifications ne soient pas en contradiction avec l'objet de 10 chacune des revendications suivantes.

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Claims (11)

1. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé e"' ce que le supporr (7) comporte 20 une seule froide abrasive (6) s’étendant sur toute la longueur de 1? table du cylindre (2) ou (3).
2. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé e*‘- ce <!ue ls support (7) de la frotte abrasive (6) réglable en hauteur par rapport 25. l’axe de rc-'ätion du cylindre (2) ou (3).
3. 4. Dispositif selon l’une ou l’autre des revendication-' ^ à 3, caractérisé en ce que le support (7) avec la flotte abrasive (6) est légèrement déplaçable alternativement suivant la direction 30 axiale du cylh^dre (2) ou (3) pendant la rotation de ce i · dernier (2) ou (3)-
4. 5. Dispositif selon l'une ou loutre ! des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le support (7) de la frotte abrasive (6) porte un 5 détecteur d’usure de cette frotte (6), assurant lors de son contact avec le cylindre (2) ou (3), l’écartement de ladite frotte (6) de ce dernier (2) ou (3). 6. » Dispositif selon l’une ou l'autre des 10 revendications 1 à 5» caractérisé en ce que la frotte abrasive (6) est formée par une rangée rectiligne d'éléments abrasifs consécutifs dont les faces d’appui mutuel ainsi que les faces d'extrémité de la rangée sont en biais par rapport à la direction longi-15 tudinale de cette rangée.
5. 7. Dispositif selon l'une ou l'autre des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la frotte abrasive (6)Respectivement chaque élément de frotte, est constitué par plusieurs feuilles 20 abrasives (9) superposées et serrées les unes contra les autres dans leur logement sur le support (7). 8- - Dispositif selon l'une ou l'autre des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la frotte abrasive ^o), respectivement chaque élément de 25 frotte, est constitue par un bloc abrasif (8). 9- - Dispositif selon l'une ou l’autre des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le support (7) ce la frotte abrasive (6) relative au cylindre inférieur (3) est monté sur deux balanciers 30 latéraux (2p) pivotant autour de deux pivots latéraux coaxiaux (24) fixes Dar rapport à la table de sortie *r * * (27),ce support (7) étant articulé aux tiges de cylindres pneumatiques (2S) commandant son déplacement et assurant la pression dTapplication de cette 5 frotte (6) contre ce cylindre (3), les corps de ces cylindres pneumatiques (29) portant deux tourillons latéraux coaxiaux (30) et pivotant par rapport à cette table de sortie (27)-
6. 10. Dispositif selon la revendication 9» 1. caractérisé en ce que le support (.7) de la frotte abrasive (6) a la forme d’une cornière dont l’une des ailes est prolongée par cette frotte (6).
7. 11. Dispositif selon l’une ou l’autre des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que le 15 support (7) de la frotte abrasive (6) relative au cylindre supérieur (2) pivote autour de pivots latéraux, coaxiaux (10) fixes par rapport à la partie supérieure (13) du bâti de la cage, sous l’actio de cylindres pneumatiques (15) assurant en outra la 20 pression d’application de cette frotte (6) contre ce cylindre (2), ces cylindres pneumatiques (15) étant articulés par leurs tiges, à ce support (7) et par leurs corps, à deux autres pivots latéraux coaxiaux (17) également fixes par rapport à la 25 partie supérieure (13) de ce bâti.
8. 12. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que les pivots d’articulation du support (7) de la frotte abrasive (6) et des cylindres pneumatiques (15) sont montés sur une 30 plaque commune (12) solidarisée à la partie (13) I · η i ! 1·* ' du bâti portant notamment le racleur supérieur (14) et les tuyaux d'arrosage du cylindre supérieur (2)* 13·“ Dispositif en substance tel que décrit ci-dessus en référence aux dessins annexés.
9. 14. Procédé pour polir en continu et pour refroidir unifornement la table d’un cylindre de laminage monté dans sa cage de travail, caractérisé en ce qu'on applique une frotte abrasive (6) contre 10 la table du cylindre (2) ou (3) en rotation, sous une pression prédéterminée, d'une part, pour retenir l'eau de refroidissement entraînée par cette table et former contre celle-ci un coussin d'eau longitudinal la refroidissant sur toute sa longueur, et 15 d’autre part, pour lisser la table et en enlever les r incrustations d’oxyde.
10. 15·- Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce qu'on déplace légèrement et alternativement la frotte abrasive (6) suivant une direction 20 parallèle à l’axe de rotation du cylindre (2) ou (3) pendant cette rotation.
11. 16.- Procédé en substance tel que décrit ci-avant en référence aux dessins annexés. Il r