LU83348A1 - Perfectionnements aux installations de traitement thermique en continu de toles d'acier - Google Patents

Description

% a. 5¾ C 2130/8105.

CENTRE DE RECHERCHES METALLURGIQUES -i; CENTRUM V00R RESEARCH IN DE METALLURGIE,

Association sans but lucratif -I Vereniging zonder winstoogmerk à BRUXELLES, (Belgique) et

Société Anonyme

; COCKERILL

à SERAING, (Belgique) I Perfectionnements aux installations de traitement thermique !! en continu de tôles d'acier.

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La présente invention est relative à des perfectionnements aux installations de traitement thermique en continu de tôles d' acier. Ces installations sont notamment destinées à produire des tôles pour emboutissage ou des. tôles en acier de résistance présentant un excellent état de surface et une grande homogénéité de propriétés sur toute leur largeur et longueur.

De telles qualités sont spécialement requises pour les tôles à haute limite élastique utilisées dans l'industrie automobile.

Quand on veut obtenir de bonnes propriétés de ductilité, d'emboutissage et d'allongement avec des tôles en acier laminées/ : /

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- 2 - à froid, on les soumet généralement à un recuit de recristal-i lisation en bobine dans un four à cloche.

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^ Toutefois, un tel traitement s'avère coûteux par sa longue & ' I durée et partant sa faible productivité; en outre, les résul tats physiques obtenus et même la chimie de surface présentent une assez grande dispersion.

Pour remédier à ces inconvénients, divers procédés de traitement continu ont été proposés et notamment il a déjà été préconisé de remplacer le recuit conventionnel en four à cloche par un traitement thermique continu consistant essentiellement à porter la tôle à une température supérieure à la température de recristallisation de l'acier et ensuite, à immerger la tôle dans un bain aqueux maintenu à une température supérieure à 75°C et de préférence porté à ébullition; ce procédé, qui a fait l'objet notamment du brevet belge n° 837.458, est utilisable par exemple pour produire des tôles pour emboutissage, des tôles à haute limite élastique et des tôles à haute charge de rupture et allongement élevé.

On connaît maintenant bien le principe de fonctionnement du procédé en question et depuis longtemps, on sait le rôle joué par le film de vapeur ou "couche de caléfaction", qui se forme à la surface de la tôle au début de la phase d'immersion dans le bain.

Au cours de leurs travaux pour la mise en oeuvre du procédé qui vient d'être rappelé, les demandeurs ont vérifié l'effet • (3e la disparition de cette couche de caléfaction, au mo ment où naît l'ébullition. Cette disparition a lieu lorsque la surface de la tôle immergée est à une température de transition comprise généralement entre 250 et 350°C; en fait, dans j le bain, on observe nettement l'existence à la surface de la | tôle, d'un "front de transition" marquant la frontière entre ΙΓ / * f. la zone de caléfaction et la zone d'ébullition nucléée. ' / ff.

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La présente invention a pour objet des perfectionnements aux installations de traitement continu de tôles par chauffage au-delà de la température de recristallisation et immersion en bain d'eau portée à une température supérieure à 75°C, basés sur la relation inattendue qui existe entre la qualité du produit obtenu, notamment sa planéité et la situation du front de transition défini ci-dessus.

: Il est à remarquer que par "bain d'eau", il faut entendre, au sens de l'invention, tout bain à base d’eau, quelle que soit la nature ou la pureté de cette eau, le dit bain pouvant d' ailleurs contenir des éléments en solution et/ou en suspension.

Ces perfectionnements sont fondés sur la constatation inattendue que, lorsque la température de sortie de la tôle du bain est supérieure à la température de transition (Tx) de la phase de caléfaction à la phase d'ébullition nucléée, la planéité de la tôle dépend de la construction du rouleau de renvoi situé dans le fond de la cuve.

Lorsque ce rouleau est plein, la tôle entre en contact avec lui uniquement le long des rives. Ce défaut de contact complet résulte probablement du cambrage préalable de la tôle lors de v son passage sur les rouleaux situés en amont, associé à la présence d'une couche de vapeur d'eau entre rouleau et tôle.

Les rives de la tôle en contact avec ce rouleau de fond se ' refroidissent rapidement à une température inférieure à la « température de transition (Tx) précitée, alors que les zones » de la tôle qui ne sont pas en contact avec le rouleau restent à température élevée. Il en résulte des défauts tels que ver-miculures et des vagues en rive.

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La présente invention a plus précisément pour objet des per- fectionnements permettant de réduire notablement et même d' / ... / /

elrminer ces défauts. IJ

i ' l | - 4 - i Les perfectionnements, objets de la présente invention, dans | les installations de traitement thermique en continu de tôles d'acier, installations comprenant une cuve de refroidissement remplie d'un liquide aqueux porté à une température supérieure ! à 75°C, avec un rouleau de renvoi situé dans le fond de la L cuve, sont essentiellement caractérisés en ce que la surface I' cylindrique de ce rouleau présente une élasticité et un faible |: ^ coefficient de transfert calorifique suffisants pour que la H ^ tôle immergée entre en contact sur toute sa largeur avec la §*' t dite surface, sans subir un effet de trempe dû à un tel con- | . tact.

H Suivant une modalité constructive de l'invention, la surface Γ cylindrique du rouleau de renvoi situé dans le fond de la cuve fc de refroidissement est constituée par une série de rouleaux de P petits diamètres, de l’ordre de 100 mm, montés sur deux flas ques latérales, de manière telle que les axes longitudinaux ^ de ces rouleaux se situent sur une trajectoire demi-cylindri- î que d'un diamètre de préférence compris entre 800 mm et 1000 mm |j Suivant une autre modalité de l'invention, les flasques laté- | | raies sont fixes et les rouleaux tournent librement sur leurs Λ?· ·! iv -

Iaxes sans l'intervention d'un moteur. Cette modalité est avantageuse pour les lignes de traitement à faible vitesse de dé-" filement de la tôle.

Dans le cas de lignes de traitement à grande vitesse de défilement, d'autres solutions peuvent être envisagées et notamment : - un mouvement épicycloïdal destine à permettre la diminution de la vitesse de rotation des petits rouleaux, - les petits rouleaux doivent être entraînés de manière synchrone, afin d'éviter la présence de marques sur la tôle, - des cylindres de renfort (dits "back-up") sont nécessaires / vu la grande largeur de la tôle. ,· if k * * I - 5 -

Suivant une variante de l'invention, la surface cylindrique du rouleau au moins est constituée d'un treillis éventuellement <3e préférence recouvert d'une couche isolante. / I! fj, j /

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Claims (6)

1. Perfectionnements aux installations de traitement thermique en continu de tôles d'acier comprenant une cuve de refroidissement remplie d'un liquide aqueux porté à une température supérieure à 75°C/ avec un rouleau de renvoi situé dans % le fond de la cuve, caractérisés en ce que la surface cylin-drique de ce rouleau présente une élasticité et un faible ; coefficient de transfert calorifique suffisants pour que la tôle immergée entre en contact sur toute sa largeur avec la * dite surface, sans subir un effet de trempe dû à un tel con- 3 tact.

2. Perfectionnements suivant la revendication 1, caractérisés en ce que la surface cylindrique du rouleau de renvoi situé dans le fond de la cuve de refroidissement est constituée par une série de rouleaux de petits diamètres de l'ordre de 100 mm, h montés sur deux flasques latérales, de manière telle que les axes longitudinaux de ces rouleaux se situent sur une trajectoire demi-cylindrique par exemple d'un diamètre compris entre 800 mm et 1000 mm. f

3. Perfectionnements suivant la revendication 2, caractérisés en ce que les flasques latérales sont fixes et les rouleaux tournent librement sur leurs axes sans l'intervention d'un moteur.

4. Perfectionnements suivant la revendication 1, caractérisés Ien ce que l'ensemble flasques - petits rouleaux est animé d'un mouvement épicycloïdal. 1 Perfectionnements suivant la revendication 4, caractérisés en ce que les petits rouleaux sont entraînés de manière synchrone. / - 7 - «

6. Perfectionnements suivant les revendications 4 et 5, caractérisés en ce que les petits rouleaux sont associés à des cylindres de renfort (dits "back up").

7. Perfectionnements suivant la revendication 1, caractérisés en ce que la surface cylindrique du rouleau au moins est constituée d'un treillis de préférence recouvert d'une couche isolante. < -- Dessins : — pi anches ___________pages dent ............ de parce .......S ... r. ci? description 3. Γ-Γ·: - ·' “ rt .'enotcaiio. .......c.-.Sy-· ocscriptii Luxemr;c< Le rc^iTc.; /V ^^Charies München 1 u