LU83424A1 - Procede perfectionne pour le refroidissement continu de fil machine - Google Patents

Description

j / Revendication de la priorité d'une demande de brevet déposée le 13 juin 1980 sous le No 883.833 BL-3161/EM/BM C 2043/8006.

I * ' CENTRE DE RECHERCHES METALLURGIQUES -CENTRUM VOOR RESEARCH IN DE METALLURGIE,

Association sans but lucratif - vereniging zonder winstoogmerk à BRUXELLES, (Belgique) .

Procédé perfectionné pour le refroidissement continu de fil machine.

La présente invention se rapporte à des perfec-' tionnements aux procédés de refroidissement continu de fil machine en acier .

i A la sortie du laminoir à fil, le fil machine i j est soumis à une opération de refroidissement contrôlé, dont les ; caractéristiques dépendent des propriétés finales que l'on désire i ; conférer au fil.

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y ί

Tenant compte de la composition du fil et des propriétés finales qu'on cherche à lui donner, la durée, le nombre, la nature et l'efficacité des différentes phases du processus complet de refroidissement peuvent varier dans des proportions importantes.

i Un autre aspect du problème est constitué par 1' importance des installations permettant de réaliser les refroidissements demandés, et notamment leur encombrement dans le sens longitudinal, qui peut avoir une incidence considérable sur les investissements nécessaires pour les réaliser. Enfin, et cet as-| pect n'est pas le moindre, il y a un intérêt majeur à produire un fil dont les propriétés mécaniques sont uniformes et homogènes sur ! toute sa longueur.

Il s'ensuit qu'une amélioration sur une quelcon-| que des phases d'un procédé de refroidissement de fil peut avoir | une influence à la fois sur la qualité du fil, sur la durée du temps nécessaire pour refroidir complètement le fil, sur la dimension des installations correspondantes et par voie de conséquence, sur leur coût aussi bien de fonctionnement que de premier établissement, et sur l'homogénéité des caractéristiques mécaniques.

Il existe actuellement de nombreux procédés pour soumettre, à sa sortie du laminoir, un fil machine à une séquence de refroidissement bien déterminée, le plus souvent spécifique de la qualité de fil recherchée.

Ces procédés requièrent fréquemment un séjour plus ou moins prolongé sur un convoyeur à l'air calme, ce qui entraîne une différence de vitesse de refroidissement et donc de microstructure et propriétés mécaniques, entre les parties de spires qui se trouvent sur les bords du convoyeur et les parties de spires se trouvant éloignées des bords du convoyeur, c'est-à-dire dans la zone centrale du convoyeur.

L'un de ces procédés, mis au point par la même ïj demanderesse consiste en ce que, à la sortie du laminoir, le t k

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3.- fil machine dont la température a été amenée entre 900°C et 780°C, est déposé sous forme de spires non jointives sur un convoyeur? on refroidit le fil ainsi mis en spires sur le convoyeur, en réglant la vitesse de refroidissement à une valeur suffisamment faible pour que, quand la transformation allotropique a été réalisée à concurrence d'au moins 80 % et de préférence supérieure à -95 %, le grain ferritique présente la grosseur désirée, de préférence au moins ASTM 9; toujours sur convoyeur, le fil est alors .soumis à refroidissement dit rapide, jusqu'à une température comprise entre 350°C et 560°C, et de préférence entre 500°C et 560°C; „ à la sortie de cette phase de refroidissement rapide, le fil est enfin soumis à une seconde phase de refroidissement lent en bobines.

Le refroidissement dit rapide est obtenu avantageusement par immersion du fil dans un bain aqueux, de préférence porté à sa température d'ébullition, et pouvant contenir des agents tensio-actifs.

Ce procédé permet, notamment pour des fils d' acier extra-doux, d'obtenir une charge de rupture, une limite élastique et un rapport E/R particulièrement bas et ce au moyen d'une installation dont la longueur peut être nettement inférieure à celles rencontrées usuellement dans les procédés qui ne comportent pas la phase de refroidissement rapide en question.

La présente invention a pour objet un procédé du genre de celui ci-dessus décrit et qui permet d'améliorer l'homogénéité en longueur du fil qui y est soumis.

Il est bien connu que lorsque le fil machine est étalé en spires non concentriques sur un convoyeur, la majeure partie du métal des spires est accumulée sous un volume relativement faible, aux deux bordures latérales de la nappe de spires, tandis qu’à la zone centrale de cette nappe,1'accumulation de métal est moindre que sur les bords. Il s'ensuit une différence dans . l'allure de refroidissement des spires, les bordures latérales de f

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4.- I > ; · } ; la nappe se refroidissant moins vite que la zone centrale, ce I qui ne favorise pas l'homogénéité de la structure du fil sur la totalité d'une même spire et conduit, pour le fil se trouvant i1 dans la zone centrale, à des propriétés mécaniques moins bonnes que celles obtenues pour le fil se trouvant dans les zones latérales.

La présente invention a, comme dit plus haut, pour objet, d'accroître cette homogénéité de structure, même dans le cas où le fil machine se trouve disposé en spires étalées sur un convoyeur.

Le procédé, objet de la présente invention, dans lequel le fil machine, directement au sortir de la dernière cage de laminoir est disposé sur un convoyeur en une nappe constituée de spires non concentriques étalées pour être soumis sur ce convoyeur, à une opération de refroidissement comportant une phase d'immersion dans un bain aqueux, est essentiellement caractérisé en ce que, pendant tout ou partie du séjour des spires sur le convoyeur non immergé, la partie de la nappe des spires située dans la zone centrale du convoyeur, est soumise à un refroidissement moins intense que celui des bords de la nappe et en ce qu'on règle la différence de refroidissement, de façon à ob tenir une homogénéité de structure du fil sur la totalité de ses spires.

Plusieurs méthodes peuvent être utilisées pour réaliser ce refroidissement différentiel. On peut par exemple, ♦ au moyen d'un générateur de chaleur, porter, à température j appropriée, un fluide gazeux que l'on projette sur la partie

Ides spires se trouvant dans la dite zone centrale, la température du gaz ainsi projeté décroissant progressivement, et de façon appropriée, dans la zone centrale, dans le sens du * déplacement du convoyeur. Tout autre moven de chauffage de la ! / r ' 5 * - { nappe de spires situées dans la dite zone centrale peut être utilisé, sans sortir du domaine de la présente invention.

La préférence est toutefois donnée à tout moyen qui, sans apport précis de calories, contribue à ralentir à due proportion, le refroidissement de la dite zone centrale, notamment, tous autres facteurs égaux, en y réduisant, par rapport au débit d'agent de refroidissement utilisé pour les bords de la nappe, le débit de ces mêmes agents utilisé pour la dite - zone centrale.

Un autre moyen particulièrement intéressant pour mettre en oeuvre le procédé de la présente invention consiste à * disposer au-dessus de la zone centrale du convoyeur, et de préférence rien qû'au-dessus d'elle, à une certaine distance de la nappe de spires et sur tout ou partie de sa longueur, un écran dont l'effet est d'une part, de ralentir la circulation de tout fluide gazeux sur la dite zone centrale et d'autre part, de réfléchir vers la partie supérieure de la zone centrale de la nappe de spires, les calories qui en émanent, notamment par rayonnement .

L'efficacité des effets de cet écran est fonction de ses paramètres propres, dimensions, nature, distance au-dessus des spires, état plus ou moins spéculaire de la face de l'écran située côté des spires. A titre d'exemple, un tel écran, soutenu par une armature en profilés à base d'aluminium, est constitué d'une plaque en acier, polie sur sa face côté spires et noircie sur sa face opposée.

♦ Le procédé ci-dessus a été décrit dans le cas * de son utilisation particulière à la fabrication de fil machine en acier extra-doux, mais c'est là uniquement à titre d'exemple, car on peut l'utiliser pour toutes autres catégories de fil machine, pour lesquelles le refroidissement prévoit un séjour /

Claims (5)

1. Procédé perfectionné pour le refroidissement continu de fil machine, dans lequel le fil machine directement au sortir de la dernière cage de laminoir est disposé sur un convoyeur en une nappe constituée de spires non concentriques étalées pour être soumis sur ce convoyeur à une opération de refroidissement, comportant une phase d'immersion dans un bain aqueux, caractérisé en ce que, pendant tout ou partie du séjour des spires sur le convoyeur non immergé, la partie de la nappe des spires située dans la zone centrale du convoyeur est soumise à un refroidissement moins intense que celui des bords de la nappe, et en ce qu'on règle la différence des refroidissements de façon à obtenir une homogénéité de structure du fil sur la totalité de ses spires.

2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que tout moyen de chauffage de la partie de la nappe située dans la dite zone centrale peut être utilisé pour produire cette différence dans les refroidissements.

3. Procédé suivant la revendication 2, caracté- . · risé en ce qu'au moyen d'un générateur de chaleur, on porte à température appropriée, un fluide gazeux que l'on projette sur la partie des spires se trouvant dans la dite zone centrale, la „ température du gaz ainsi projeté décroissant progressivement, et ► ' de façon appropriée, dans la zone centrale, dans le sens du déplacement du convoyeur.

4. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'on fait usage de tout moyen qui, sans apport précis de calories, contribue à ralentir le refroidissement de j· la dite zone centrale, par exemple, tous autres facteurs égaux, / en réduisant par rapport au débit d'agents de refroidissement t 7.- irtrilisé pour les bords de la nappe, le débit d ' agents de re-rUrrddissement utilisé pour la zone centrale de la nappe.

5. Procédé suivant la revendication 4, caracté-îttjlss en ce qu'on dispose au-dessus de la zone centrale du con-r.-trysur, et de préférence rien qu'au-dessus d'elle, à une certaine v^stance de la nappe de spires et sur tout ou partie de sa lon-æsxuc, un écran destiné d'une part, à ralentir par rapport à ce -rrrt elle est sur les zones latérales de la nappe, la circulation _-;Æ bout fluide de refroidissement sur la dite zone centrale et autre part, à réfléchir vers la partie supérieure de la zone v* .--r^trale de la nappe de spires, les calories qui en émanent, •—mamment par rayonnement. « * * ♦