LU85936A1 - PROCESS FOR IMPROVING THE RECTITUDE OF A PILE - Google Patents
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Procédé pour améliorer la rectitude d'une palplanche.Method for improving the straightness of a sheet pile.
La présente invention concerne un procédé pour améliorer la rectitude d'une palplanche.The present invention relates to a method for improving the straightness of a sheet pile.
Les palplanches sont des profilés de forme particulière, généralement composés d'une âme plane et de deux ailes inclinées sur l'âme et terminées par des griffes permettant leur assemblage. A leur sortie du laminoir, elles sont transférées sur un refroidissoir où elle subissent un refroidissement dans 1' „ air calme.Sheet piles are profiles of particular shape, generally composed of a flat core and two wings inclined on the core and terminated by claws allowing their assembly. When they exit the rolling mill, they are transferred to a cooler where they are cooled in the still air.
Dans la pratique courante, on constate cependant que les pal-planches ne restent pas droites au cours de ce refroidissement; elles se déforment dans leur plan de symétrie et prennent une flèche dont le sens et l'amplitude varient au cours du temps.In current practice, however, it is found that the pal-boards do not remain straight during this cooling; they deform in their plane of symmetry and take an arrow whose direction and amplitude vary over time.
- 2 - * On a également observé que les déformations les plus marquées se manifestent dans les produits les plus lourds.- 2 - * It has also been observed that the most marked deformations appear in the heaviest products.
Ces déformations se déroulent en plusieurs phases, qui entraînent divers inconvénients.These deformations take place in several phases, which involve various drawbacks.
Dans une première phase, les extrémités de la palplanche se rélèvent de 25 à 30 cm après la fin du laminage et avant la mise à longueur par sciage à chaud. Il faut attendre pendant une durée de l'ordre de 3 minutes que la palplanche redevienne droite et puisse être sciée. Il en résulte donc un retard à la mise à longueur et par conséquent une diminution de la production.In a first phase, the ends of the sheet pile rise 25 to 30 cm after the end of rolling and before cutting to length by hot sawing. It is necessary to wait for a duration of the order of 3 minutes until the sheet pile becomes straight again and can be sawn. This therefore results in a delay in cutting to length and consequently a reduction in production.
Après le sciage, c'est alors la partie centrale de la palplanche qui se soulève, laissant celle-ci appuyée uniquement sur ses deux extrémités. Cette position peut contrarier notablement l'avancement des palplanches sur le refroidissoir.After sawing, it is then the central part of the sheet pile which lifts, leaving it supported only on its two ends. This position can significantly impede the advancement of sheet piles on the chiller.
Au cours d'une troisième phase qui se produit en fin de refroidissement, les extrémités de la palplanche se relèvent à nouveau d'environ 20 à 30 cm. Cette dernière déformation cause également des problèmes d’avancement sur le refroidissoir, rend parfois impossible le passage de la palplanche dans la dresseuse à galets et impose alors un dressage à la presse, lent et onéreux.During a third phase, which occurs at the end of cooling, the ends of the sheet pile rise again by about 20 to 30 cm. This latter deformation also causes advancement problems on the chiller, sometimes making it impossible to pass the sheet pile through the roller straightening machine and then requires press dressing, which is slow and expensive.
La présente invention a pour objet un procédé permettant de re-. médier à ces inconvénients en supprimant la cause des déforma tions observées.The present invention relates to a method for re-. mediate these drawbacks by eliminating the cause of the observed deformations.
Elle est basée sur une constatation faite par le demandeur au cours de recherches consacrées à ce phénomène. Lors de ces recherches, il est apparu que la déformation subsistant à la fin du refroidissement usuel dans l'air dépendait principalement ί r - 3 - de la valeur de la différence de température entre l'Sme et les ailes de la palplanche au début du refroidissement, c'est-à-dire à la sortie du laminoir. Les mesures effectuées à cette occasion ont montré que cette différence de température était habituellement de l'ordre de 50°C à 100°C.It is based on an observation made by the applicant during research devoted to this phenomenon. During these researches, it appeared that the deformation remaining at the end of the usual cooling in the air depended mainly ί r - 3 - on the value of the temperature difference between the Sme and the wings of the sheet pile at the beginning of the cooling, that is to say at the outlet of the rolling mill. The measurements made on this occasion showed that this temperature difference was usually of the order of 50 ° C to 100 ° C.
Le procédé pour améliorer la rectitude d'une palplanche qui fait l'objet de la présente invention, dans lequel on expose la dite palplanche à un refroidissement dans l'air calme après la dernière passe de laminage, est essentiellement caractérisé en ce que l'on mesure la différence de température entre l'âme et les ailes de la dite palplanche en amont de la dernière passe de laminage, et en ce que l'on soumet l'âme de la palplanche à au moins une opération de refroidissement forcé avant le dit refroidissement dans l'air calme.The method for improving the straightness of a sheet pile which is the subject of the present invention, in which the said sheet pile is exposed to cooling in still air after the last rolling pass, is essentially characterized in that the the temperature difference between the core and the wings of said sheet pile is measured upstream of the last rolling pass, and in that the core of the sheet pile is subjected to at least one forced cooling operation before the says cooling in still air.
Suivant une première variante du procédé de l'invention, on effectue toutes les dites opérations de refroidissement forcé en amont de la dernière passe de laminage et on les conduit de telle façon que la palplanche présente une“température sensiblement uniforme sur toute sa section à la sortie de la dernière passe de laminage.According to a first variant of the process of the invention, all of the said forced cooling operations are carried out upstream of the last rolling pass and they are carried out in such a way that the sheet pile has a “substantially uniform temperature over its entire section at the exit from the last rolling pass.
Selon une autre variante particulière du procédé de l'invention, on effectue également toutes les dites opérations de refroidissement forcé en amont de la dernière passe de laminage, mais on les conduit de façon à laisser subsister, à la sortie de la dernière passe de laminage, une différence de température de 20°C à 50°C entre l'âme et les ailes de la palplanche.According to another particular variant of the process of the invention, all of the said forced cooling operations are also carried out upstream of the last rolling pass, but they are carried out so as to leave them, at the exit of the last rolling pass. , a temperature difference of 20 ° C to 50 ° C between the core and the wings of the sheet pile.
Suivant encore une autre variante intéressante du procédé de l’invention, on effectue au moins une première opération de refroidissement forcé en amont de la dernière passe de laminage, on conduit cette première opération, de façon à laisser subsister une différence de température de 20°C à 50°C entre < - 4 - l'âme et les ailes de la palplanche à la sortie de la dite dernière passe, on effectue au moins une seconde opération de refroidissement forcé en aval de la dernière passe de laminage et on conduit cette seconde opération de telle façon que la palplanche présente une température sensiblement uniforme sur toute sa section au moment où débute le dit refroidissement dans l'air calme.According to yet another advantageous variant of the method of the invention, at least one first forced cooling operation is carried out upstream of the last rolling pass, this first operation is carried out so as to leave a temperature difference of 20 ° C at 50 ° C between <- 4 - the core and the wings of the sheet pile at the exit of the said last pass, at least one second forced cooling operation is carried out downstream of the last rolling pass and this second operation such that the sheet pile has a substantially uniform temperature over its entire section when said cooling begins in the calm air.
Cette variante présente divers avantages concernant notamment la souplesse d'exécution et l'efficacité du refroidissement.This variant has various advantages relating in particular to the flexibility of execution and the efficiency of cooling.
On sait en effet que, dans les cages de finition, les palplan-ches suivent un trajet en zig-zag pour passer d'une cannelure à la suivante. La première opération de refroidissement forcé de l'âme peut dès lors être effectuée à la sortie de n'importe quelle cannelure de finition en amont de la dernière. En particulier, on peut simplifier l'installation en pratiquant les deux opérations de refroidissement forcé d’un seul côté de la cage finisseuse, de préférence à la sortie de la dernière et de l'antépénultième passe de laminage.We indeed know that, in the finishing cages, the palplan-ches follow a zig-zag path to pass from one groove to the next. The first forced cooling operation of the core can therefore be carried out at the outlet of any finishing groove upstream of the last. In particular, the installation can be simplified by practicing the two forced cooling operations on one side of the finisher stand, preferably at the outlet of the last and the last pass of the rolling pass.
La seconde opération de refroidissement forcé permet également de tenir compte d'un éventuel refroidissement inégal de l'âme et des ailes de la palplanche au cours des passes de finition et d'obtenir avec plus de précision une température uniforme dans toute la section de la palplanche avant le refroidissement final dans l'air calme.The second forced cooling operation also makes it possible to take account of any uneven cooling of the sheet pile and of the wings of the sheet pile during the finishing passes and to obtain with more precision a uniform temperature throughout the section of the sheet pile before final cooling in calm air.
Toujours selon l'invention, on peut effectuer les dites opérations de refroidissement forcé par projection d'un agent réfrigérant, de préférence sous la forme d'un brouillard d'eau.Still according to the invention, said forced cooling operations can be carried out by spraying a refrigerant, preferably in the form of a water mist.
Egalement selon l'invention, on peut pratiquer les dites opérations de refroidissement forcé en formant à la surface de l'âme à refroidir une couche continue d'agent réfrigérant, de préférence d'eau, en écoulement laminaire.Also according to the invention, said forced cooling operations can be practiced by forming on the surface of the core to cool a continuous layer of refrigerant, preferably water, in laminar flow.
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Selon l'invention également, il est apparu avantageux d'appliquer le dit agent réfrigérant sur une seule face de l'âme de la palplanche, de préférence sur la face située dans la concavité du profil.According to the invention also, it has appeared advantageous to apply the said cooling agent on only one face of the sheet pile core, preferably on the face situated in the concavity of the profile.
A titre purement illustratif, on décrit ci-dessous une installation permettant la mise en oeuvre de deux variantes exposées ci-dessus, du procédé de l'invention, en se référant aux figures annexées dans lesquelles : - la figure 1 représente la trajectoire d'une palplanche au cours du laminage de finition, avec indication des dispositifs de refroidissement forcé selon 1'invention; - la. figure 2 montre la position de la palplanche pendant le refroidissement forcé.Purely by way of illustration, an installation is described below allowing the implementation of two variants exposed above, of the method of the invention, with reference to the appended figures in which: - Figure 1 represents the trajectory of a sheet pile during the finishing rolling, with indication of the forced cooling devices according to the invention; - the. Figure 2 shows the position of the sheet pile during forced cooling.
Comme l'indique la figure 1, la cage finisseuse 1 comporte plusieurs cannelures dont seules les trois dernières sont représentées en 2, 3 et 4. La palplanche suit une trajectoire en zig-zag, suivant la flèche, successivement à travers les cannelures 2, 3 et 4, puis elle est mise à longueur à la scie à chaud 5 avant d'être envoyée vers le refroidissoir (non représenté) . La figure la montre une installation comportant un seul dispositif de refroidissement forcé, situé en amont de la dernière passe 4, par exemple en 6 ou en 7, respectivement à la sortie de l'antépénultième 2 ou de l'avant-dernière 3 passe de laminage. Cette figure la correspond à la première variante du procédé de l'invention. - ·As shown in FIG. 1, the finishing cage 1 has several grooves, only the last three of which are shown in 2, 3 and 4. The sheet pile follows a zig-zag path, following the arrow, successively through the grooves 2, 3 and 4, then it is cut to length with a hot saw 5 before being sent to the cooler (not shown). Figure la shows an installation comprising a single forced cooling device, located upstream of the last pass 4, for example in 6 or 7, respectively at the exit of the ante-penultimate 2 or the penultimate 3 pass of rolling. This figure la corresponds to the first variant of the method of the invention. - ·
Pour la mise en oeuvre d’une autre variante, on utilise la disposition illustrée par la figure 1b . Deux dispositifs de refroidissement forcé sont situés en 6 et en 8, respectivement à la sortie de l'antépénultième 2 et de la dernière 4 passe de laminage. Comme cela est illustré en trait interrompu, le - 6 - premier dispositif de refroidissement pourrait également être installé en 7, c'est-à-dire à la sortie de 1'avant-dernière passe de laminage. La disposition en 6 - 8 est cependant préférée pour des raisons de commodité d'installation.For the implementation of another variant, use is made of the arrangement illustrated in FIG. 1b. Two forced cooling devices are located at 6 and 8, respectively at the exit of the antepenultimate 2 and the last 4 rolling pass. As illustrated in broken lines, the first cooling device could also be installed at 7, that is to say at the outlet of the penultimate rolling pass. The arrangement in 6 - 8 is however preferred for reasons of installation convenience.
La figure 2 montre qu'au cours de sa trajectoire, et en particulier dans les dispositifs de refroidissement forcé, la pal-planche 9 repose sur l'extrémité des ailes et présente une concavité tournée vers le bas. Dans cette position, l'âme 10 de la palplanche passe au-dessus du dispositif de refroidissement 11 et sa face inférieure reçoit l'agent réfrigérant appliqué par celui-ci.Figure 2 shows that during its trajectory, and in particular in forced cooling devices, the pallet 9 rests on the end of the wings and has a concavity turned downwards. In this position, the core 10 of the sheet pile passes over the cooling device 11 and its underside receives the coolant applied by it.
L'exemple qui suit permet de montrer l'intérêt du procédé de l'invention par rapport à la technique usuelle de refroidissement des palplanches dans l'air calme.The example which follows makes it possible to show the advantage of the process of the invention compared to the usual technique of cooling sheet piles in calm air.
On a laminé en trois passes de finition quatre séries de pal-planches en acier contenant 0,17 % de carbone et 1,2 % de manganèse et se trouvant initialement à une température identique.Four series of steel pallets containing 0.17% carbon and 1.2% manganese were laminated in three finishing passes and initially being at an identical temperature.
Après laminage par la méthode classique, c'est-à-dire sans refroidissement forcé, une première série de palplanches, dite série de référence, présentait une température d'âme de 9l0°C et une température d'ailes de 840°C.After rolling by the conventional method, that is to say without forced cooling, a first series of sheet piles, called the reference series, had a core temperature of 910 ° C and a wing temperature of 840 ° C.
Les trois autres séries de palplanches ont été soumises respectivement à une des variantes du procédé de l’invention, à savoir : - série a : refroidissement forcé de l'âme à la sortie de la première passe, de façon à ramener sa température de 9l0°C à 840°C à la sortie du laminoir; - série b : refroidissement forcé de l'âme à la sortie de la première passe, de façon à ramener sa température de £lOcC à 870°C à la sortie du laminoir; - 7 - * * — série c : refroidissement identique à la série b, mais con- piété par un second refroidissement forcé de l'âme à la sortie de la dernière passe, de 870°C à 840°C.The three other series of sheet piles were respectively subjected to one of the variants of the process of the invention, namely: - series a: forced cooling of the core at the exit of the first pass, so as to reduce its temperature by 910 ° C to 840 ° C at the exit of the rolling mill; - series b: forced cooling of the core at the outlet of the first pass, so as to reduce its temperature from £ lOcC to 870 ° C at the outlet of the rolling mill; - 7 - * * - series c: cooling identical to series b, but carried out by a second forced cooling of the core at the outlet of the last pass, from 870 ° C to 840 ° C.
Les dispositifs de refroidissement étaient identiques dans tous les cas; ils présentaient une longueur d'arrosage de 1,5 m pour une vitesse de défilement des palplanches de 1,5 m/s. Ils assuraient le refroidissement uniquement de la face inférieure de l'âme, avec un débit d'eau de 100 m3/h sous une pression de 2 bar. Le refroidissement était assuré par la technique de la couche d'eau, alimentée par des orifices de 3 mm de diamètre situés à moins de 25 mm de la surface de l'âme.The cooling devices were identical in all cases; they had a watering length of 1.5 m for a sheet pile running speed of 1.5 m / s. They only cooled the underside of the core, with a water flow of 100 m3 / h under a pressure of 2 bar. The cooling was ensured by the technique of the water layer, fed by orifices 3 mm in diameter located less than 25 mm from the surface of the core.
Les résultats obtenus sont rassemblés dans le tableau suivant :The results obtained are collated in the following table:
Refr. T, âme T. ailes Refr. Durée t avec δΔΐ Série âme fin lam fin lam. âme |δΔΐ|<0,5 mm état froic ~ amont (°c) (°C) aval t^ (s) 12 (mm) Réf. non 910 840 non 189 — 273 — 1/55 a oui 840 840 non 68 — 132 + O,20 b oui 870 840 non 66 - 190 — O,30 c oui 870 840 oui 54 - 225 - 0,30Refr. T, soul T. wings Refr. Duration t with δΔΐ Series core end lam end lam. core | δΔΐ | <0.5 mm cold state ~ upstream (° c) (° C) downstream t ^ (s) 12 (mm) Ref. no 910 840 no 189 - 273 - 1/55 a yes 840 840 no 68 - 132 + O, 20 b yes 870 840 no 66 - 190 - O, 30 c yes 870 840 yes 54 - 225 - 0.30
Ces résultats montrent que : ...These results show that: ...
a) le temps (t^) nécessaire pour que la différence d'allonge-( 8 Al) entre l'âme et les ailes devienne inférieure à 0,5 mm est ramené d'environ 3 min. pour la série de référence à environ 1 min. pour les autres séries traitées selon l'invention? le temps d'attente avant la mise à longueur est ainsi fortement réduit; - 8 - b) l'intervalle de temps (t2 - t ) pendant lequel la différence entre ces allongements reste inférieure à 0,5 mm, passe d1 environ 85 s pour la série de référence à environ 120 s et 170 s respectivement pour les séries b et c; ces deux sé- 4 · * ries sont donc particulièrement favorables à cet égard; c) la différence d'allongement ( δΛΐ), à l'état froid, entre l'âme et les ailes est 5 à 7 fois moins importante dans les séries traitées selon l'invention que dans la série de référence. Cette amélioration est particulièrement intéressante, car cette différence d'allongement conditionne la déformation de la palplanche et l'importance du dressage ultérieur nécessaire.a) the time (t ^) necessary for the difference in elongation- (8 Al) between the core and the wings to become less than 0.5 mm is reduced by approximately 3 min. for the reference series at approximately 1 min. for the other series treated according to the invention? the waiting time before cutting to length is thus greatly reduced; - 8 - b) the time interval (t2 - t) during which the difference between these elongations remains less than 0.5 mm, goes from d1 about 85 s for the reference series to about 120 s and 170 s respectively for the series b and c; these two series are therefore particularly favorable in this respect; c) the difference in elongation (δΛΐ), in the cold state, between the core and the wings is 5 to 7 times less in the series treated according to the invention than in the reference series. This improvement is particularly interesting, because this difference in elongation conditions the deformation of the sheet pile and the importance of the necessary subsequent dressing.
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Applications Claiming Priority (2)
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Family Applications (1)
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