WO2015149960A1 - Installation et procédé de décapage et de revêtement métallique d'une bande métallique - Google Patents

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Alain Challaye
Sébastien MAILLARD
Philippe Podda
Jean-Pierre Robinet
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Definitions

  • the present invention relates to a pickling and metal coating plant of a metal strip according to the preamble of claim 1 and to a related method according to the preamble of claim 14.
  • hot-rolled steel lines make it possible to supply metal strips with a thickness generally greater than about 1.2 mm.
  • These lines requie ⁇ rent conventionally, the association of a continuous casting delivering products with the thickness of approximately 200 to 250 mm, requires the use of a set of hot-rolling stands for a strong reduction thickness especially when one wants to achieve minimum thicknesses of about 1mm. Energy balance and design of such facilities to achieve this result are relati ⁇ tively heavy.
  • new casting methods con tinues ⁇ hot metal of the type called ESP ( "Endless Strip Produc ⁇ ") allow to obtain, with the aid of a smaller set of hot roll stands of metal strips steel with a minimum thickness of around 0.7 mm to date.
  • the belts have at least one continuous casting line coupled to a set of hot roll stands and to a strip reel system. These strips are so delivered in reels so-called "hot" with an oxidized surface, that is to say in the form of coils of non ⁇ capées bands.
  • Cold rolling thus induces a hardening of the steel, compared to a low original level of said work hardening, it however offers the advantage of participating in obtaining good final stamping properties, but requires, downstream of rolling operation, to anneal the metal strip ⁇ lic rolled before galvanizing, in order to allow
  • 6,619,336 B1 The entry and exit of the band body will remain almost unchanged.
  • the quality of the galvanizing coating such as the process for soaking in hot bath and spin according to US6761936B1
  • the output band will certainly not have good stamping properties.
  • This installation has the disadvantage because of the lack of the cold rolling operation, not being able to deliver galvanized products of reduced thickness (for example in a range of 0.5 mm to 5 mm), while maintaining strength properties of the product exiting sensi ⁇ ably equivalent to the product entering.
  • An object of the present invention is therefore to provide a so ⁇ lution to expand a range of thicknesses outgoing products with a continuous metal coating process powered by default a non-pickled steel strip by scrolling, is- of coils developed by a hot process.
  • the proposed solution must also ensure that the input web of the coating unit has a minimum rate of work hardening, even if a reduction in web thickness to expand said range, is performed.
  • this solution must make it possible to dispense with a step of reduction of high thickness by cold rolling involving a step of annealing the strip (recrystallization), while still allowing to maintain good qualities of stamping of the product. final.
  • the present invention is intended to provide a continuous combined process of steps that combine pickling, thickness reduction, roughness and planetary improvement, and maintenance of optimum properties of the material after thickness reduction. , and the deposition of the metal coating.
  • the metal coating is mainly a galvanization on the strip such as for example by a method of hot dipping in a bath of liquid metal comprising various types of metal alloys for galvanic protection of the steel, followed by associated treatments to ensure the quality ⁇ market side coated products. It is also possible to provide any other method of metal coating, such as galvanizing in a suitable electrolytic bath. A solution as an installation is thus proposed through the features of claim 1. Finally, an associated method is also provided through the charac teristics ⁇ of claim 14.
  • a pickling plant and metallurgical coating ⁇ metallic such as galvanizing a metal strip in continuous motion, comprising successively in the challenge ⁇ LEMENT at least one pickling unit, an oven, a coating unit (such as a bath of liquid metal as a coating agent or an electrolytic bath), and for which the metal strip entering the stripping unit is by default a hot rolled product,
  • a laminator limited lengthening / reduction of the so-called skin-pass band thickness is disposed between the pickling unit and the furnace;
  • the oven imposes on the strip a thermal cycle making it possible to control a strip structure restoration (that is to say free of tape recrystallization) and imposes at the outlet of the oven a required strip temperature at the inlet of the strip; metal coating unit (by suitable heating or cooling means).
  • the furnace under atmosphere generally non oxy ⁇ Dante, according to the invention requires a single strip of restoration from a bearing lower temperatures (between
  • the plant advantageously allows a bal ⁇ bration between the effects of reduction (limited) thick over a larger range and the guarantee of a possible re- tauration control band to ensure high quali ⁇ ties of stamping outgoing band (cold working effect mi ⁇ nimized by restoration).
  • the reduction limited by skin pass ensures roughness and flatness adap ⁇ ted to a better wettability necessary for the coating lies downstream and better spin downstream.
  • a cleaning unit installed downstream of the skin pass will also help to evacuate any emulsions / detergents or other alkali ⁇ ducts, and dust (fine iron) and other scrap metal possibly generated by the action of skin- pass, this to improve the quality of the coating.
  • the installation according to the invention is feasible, it is thus possible to produce thinner outgoing strips, and therefore to increase the production capacities and the range
  • stamping quality is also improved. For example, for certain products in particular of relatively small thickness of entrances, particularly between 0.5 mm and at least 5 mm thick, the skin-pass only proceeds with a small elongation (or reduction in thickness). ) and however provides a galvanized strip having in particular excellent stamping properties.
  • the invention provides an etching process and metal coating a metal strip in continuous scrolling, com ⁇ taking successively according to the scrolling at least one pickling step (2), a heat treatment step in accordance with strip temperature control (4), a coating step such as galvanizing (5) (as by dipping in a bath of molten metal or in an electrolytic bath), and for which the metal strip upstream of the bypass step is by default a hot rolled product,
  • a step of limited thickness reduction, roughness modification and band flatness is activatable between the stripping step and the strip temperature control step; in the case of an activated step of limited thickness reduction, roughness modification and flatness, the strip temperature control step imposes on the strip a thermal cycle making it possible to control a restoration of the free recrystallization strip structure. band and imposes on the band a required strip outlet temperature setting input into the metal coating unit.
  • Post coating step is also provided for opera tions ⁇ simplest possible or conjugated by means of a complementary skin pass and a tension leveler, said opera ⁇ being followed by a further coating step (such that a passivation step).
  • a set of subclaims also has advantages of the invention.
  • Figure 1 Example of embodiment of a settled ⁇ according to the invention
  • Figure 1 shows an exemplary embodiment of an installation according to the invention.
  • it is an installation for stripping and metal coating of a metal strip in continuous scrolling, successively comprising ⁇ depending on the scrolling at least one deca ⁇ page (2), a furnace (4), a unit of metal coating (5) (for hot dip into a bath of liquid or other electroless metal bath), and wherein the stripine ⁇ incoming metallic in the pickling unit defaults to a hot rolling ,
  • a laminator limited lengthening / reduction of the so-called skin-pass band thickness (3) is disposed between the pickling unit and the furnace;
  • the furnace has thermal means capable of imposing on the band a thermal cycle at least to control a strip band recrystallization free tape structure and to impose at the output of the furnace a tempera ⁇ ture strip required input ⁇ lique metal coating unit.
  • the thermal cycle has the effect of allowing:
  • a band heater up to a range of resta ⁇ tion under a controllable range of temperature as wide as possible (eg 300-700 ° C)
  • a final adjustment of the temperature by heating or cooling at the end of the cycle to reach the temperature required for the coating.
  • an inlet section (1) allows the introduction of the band into said unit by means of two uncoiling machines (la, lb) successively pulling the coils to a band shear and a welder (11) for welding heads and tails of two successive strips, as well as an accumulator (not shown) for adapting the tape running speed during welding, then for
  • a descaling means ("oxide breeze") is also disposed prior to web entry into the pickling unit (2).
  • the pickling unit (2) may comprise acid baths successively juxtaposed, as well as rinsing and drying means. It may alternatively comprise a projection system on the product of a stripping compound such as by means of an abrasive solid material and, if necessary, a liquid.
  • the abrasive solid material comprises, for example, solid particles and / or grains and the liquid, if necessary, comprises at least water.
  • the metal strip in ⁇ trant in the stripping unit is by default a product ⁇ mined hot, having a minimum thickness of a few tenths of millimeters.
  • the metal strip upstream of the pickling unit could also be a ⁇ Duit cold rolled replacing the hot rolled product, ⁇ which case the tape is not etched in the stripping unit (or deflected from the pickling unit to the skin-pass) and the furnace provides additional heating and cooling means for band annealing.
  • This alter ⁇ native is however not described more in the context of the invention, because even if it has a flexibility of switching between bands "hot” or "cold” to re ⁇ dress on the surface for example for to galvanize, it requires either the oven to allow annealing again or that it is accepted to retain high hardness values due to cold rolling work hardening.
  • the installation according to the invention provides that the skin-pass (3) disposed at the outlet of the pickling unit (2) allows a fac ⁇ tor reduction of thickness of 0.1% to at least 30%.
  • the output of the skin-pass is coupled to a cleaning unit (31) of the strip comprising at least one of the cleaning means among a degreasing (if the reduction rate greater than about 10% which would require the use of emulsion of oil-water type when rolling in skin-pass), brushing, watering, spinning, drying.
  • the skin-pass uti ⁇ read of defined roughness to work rolls adapted to the desired degree of roughness on the tape rolls after operations to ensure the better adhesion of subsequent coating on the tape.
  • the type of skin-pass installed can be monocage even include two juxtaposed cages.
  • the strip thus enters the furnace (4) successively comprising at least one of the heating means among inductors or other means of re ⁇ heating, radiant tubes or other means for maintaining temperature, at least one additional zone of rapid heating means and / or rapid cooling.
  • These heating means may have various dynamics of heating or cooling the band according to the requirements of the heat treatment according to the invention.
  • the oven is ideally placed under a non-oxidizing atmosphere.
  • a section of the furnace com- takes the web heating means providing a hand ⁇ strip temperature tien under a recrystallization onset temperature at least partial band, ideally in a controllable bearing temperature between 300 ° C and 700 ° C for less than two minutes.
  • the oven can finally raise the strip exit temperature re ⁇ quise before entering the metal coating unit by hot dipping around 500 ° C for a conventional galvanization and then drops it below this value, ideally towards 465 ° C for a liquid bath of galvanization (this temperature may vary substantially depending on the type of alloy used) or to a temperature close to that ambient for an electrolytic bath.
  • the furnace therefore has heating and cooling means distributed in an arrangement so that several (range or cycle of) bearings and strip restoration temperature pipe (according to its properties and grade of steel) and an adjuste ⁇ to the required temperature at the inlet of the coating unit (5) is ensured.
  • the web then travels through the coating unit (5) such as by hot dipping in a hot liquid metal bath as a coating agent.
  • Spinning, heating, cooling, water-bath dipping means are arranged downstream of the metal bath, then the strip is led to a second so-called intermediate accumulator, in order to adjust the speed of travel to a finishing section ( 6) which can successively comprise a second skin-pass, a tensioning planer, means for controlling the properties of the galvanized strip (by thickness measurement / surface inspection / etc), a second optional final coating means ( 7) surface passivation with a drying module.
  • an outlet section (8) comprising an assembly (81) of modules such as an outlet accumulator, an optional shear beam shear tapes, final surface inspection means, an optional oiling module, a strip shear for cross-cutting dirty strips to divide and direct the band on at least one winder and ideally two winders (8a, 8b).
  • modules such as an outlet accumulator, an optional shear beam shear tapes, final surface inspection means, an optional oiling module, a strip shear for cross-cutting dirty strips to divide and direct the band on at least one winder and ideally two winders (8a, 8b).
  • This example of embodiment of the installation according to the invention thus allows the implementation of a method advan ⁇ geous pickling and plating a metal strip in continuous motion, comprising successively in scrolling at least a etching step (2), a strip temperature control step (4), a metal coating step (5), and for which the metal strip ⁇ lique upstream of the etching step is by default a pro ⁇ hot rolled,
  • a step of reducing web thickness, roughness change, and web flatness is enabled between the stripping step and the tape temperature control step;
  • the strip temperature control step requires the strip to a heat cycle to control restoration of free band structure of tape recrystallization and imposes on the band a required strip outlet temperature setting input into the metal coating unit.
  • FIG. 2 illustrates as simply as possible the intended principle of strip restoration in the oven (4) of
  • the hardness increase is defined as hardening
  • T ° C
  • the skin-pass imposes hardening by hardening and gives it a new state hardened (Ee) with higher hardness at the exit of the skin-pass (3).
  • the object of the present invention is then to be able to reduce the hardness of the outgoing band of the skin-pass by an arrangement ⁇ heating / cooling of the furnace (4) for subjecting the band a thermal cycle in an interval and under at least one temperature step included in the hatched portion (REST) of Figure 2 showing a possible range of band recovery temperature.
  • FIG. 3 presents a graph of temperature T (° C) as a function of time t (s) for three possible control settings of the restoration step referred to in FIG. 2, for example for three grades or three band reduction conditions in FIG. oven inlet (4).
  • a path of thermal control of the oven is thus controlled to optimize a temperature cycle applied to the strip moving in at least one chamber of the oven, in order to achieve a restoration phase of the material of the strip, depending on the external conditions and intrinsic to said band, then for the temperature of the band at the end of the restoration, particularly to minimize the ⁇ re heating / cooling active (minimized energy demand) for the restoration of the tape.
  • Dt_Rest the end of the restoration period
  • the etching process and metal dream ⁇ ment of a metal strip conti ⁇ naked according to the invention may provide that the step of the thermal cycle initially dedicated for a control of a single res band restoration is extended in the sense that at least one partial band re ⁇ crystallization, or even a grain enlargement, is achieved.
  • the heat cycle stage initially dedicated for control of a single strip restoration can be extended to a heat treatment step such as an annealing requiring a furnace with the appropriate thermal heating and cooling power.
  • Annealing is generally ⁇ consisting of at least a first step of restored ⁇ , then a partial or total recrystallization step and finally optionally a grain growth step. This is particularly appropriate with a relatively high reduction rate of the rolling mill upstream of the furnace, for example above 5% or even up to at least 40%.
  • the desired optimum thermal cycle is arranged between a recovery phase and a primary recrystallization phase, even up to a grain enlargement phase.
  • a part of the material in the strip is "restored” and that, under a given time interval, this part undergoes a recrystallization start, even though the restoration is continuing on a another part of tape material still uncompleted for the restoration step ⁇ it) tion.
  • the same kind of border can be observed between
  • the invention provides that the installation according to the invention can thus have at least one section of the furnace comprising means for heating (and / or cooling) the strip ensuring a temperature control. band above a minimum temperature of at least partial recrystallization in my ⁇ structural Tiere from the treated web, ideally above 500 ° C for usually less than two minutes, the lami ⁇ black having a reduction ratio higher than 5%, or up to at least 40%.
  • the installation according to the invention can thus have a section of the furnace comprising at least heating means (and / or cooling) of the band providing a temperature control band above a minimum temperature ⁇ of at least partial recrystallization of the strip and / or up to a magnification of grains, preferably at above 500 ° C for usually less than two ⁇ mi nutes, the rolling mill having a high reduction ratio su- Stainlesseur 5% up to at least 40%.
  • recrystalli ⁇ tion temperature values are generally between 500 ° C and 850 ° C, and the associated values of grain magnification temperatures are higher than can reach and exceed 900 ° C.
  • heating means and / or cooling
  • temperature control such as the control of at least one thermal cycle (restoration and, if necessary, recrystallization, magnification grain), radiant elements (such as tubes) and / or inductors are arranged in the oven.
  • the mill (such as a skin-pass) at the output of the unit deca ⁇ page allows in particular to modify (amplify) the surface roughness of the rolled strip, that the surface roughness changes the emissivity coefficient of the strip, that is to say that a strip with a rough surface state more easily returns radiations of heat emitted by radiant heat transmitters, whereas in contrast if the surface is rough, the band better absorb their cha ⁇ irradiated.
  • the mill upstream of the furnace thus makes it possible to optimize or even shorten the desired thermal cycle for the invention.

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Abstract

La présente invention décrit une installation de décapage et de revêtement métallique telle qu'une galvanisation d'une bande métallique en défilement continu, comprenant successivement selon le défilement au moins une unité de décapage, un four, une unité de revêtement, et pour laquelle la bande métallique entrante dans l'unité de décapage est par défaut un produit laminé à chaud. L'installation selon l'invention est caractérisée en ce que: -un laminoir à allongement/réduction limitée d'épaisseur de bande dit skin-pass est disposé entre l'unité de décapage et le four; -le four impose à la bande un cycle thermique permettant de maitriser une restauration de structure de bande (c'est-à- dire libre de recristallisation de bande) et impose en sortie de four une mise à température de bande requise en entrée d'unité de revêtement métallique. Un procédé de décapage et de revêtement métallique est égale- ment proposé.

Description

Description
Installation et procédé de décapage et de revêtement métal¬ lique d'une bande métallique
La présente invention concerne une installation de décapage et de revêtement métallique d'une bande métallique selon le préambule de la revendication 1 ainsi qu'un procédé associé selon le préambule de la revendication 14.
Jusqu'à maintenant, des lignes de laminages d'acier à chaud permettent de fournir des bandes métalliques d'une épaisseur généralement supérieure à environ 1,2mm. Ces lignes requiè¬ rent de façon classique, l'association d'une coulée continue délivrant des produits dont l'épaisseur voisine de 200 à 250 mm, nécessite le recours d'un ensemble de cages de laminoirs à chaud pour obtenir une forte réduction d'épaisseur en particulier lorsque l'on veut atteindre des épaisseurs minimales de environ 1mm. Le bilan énergétique et le dimensionnement de telles installations pour atteindre ce résultat sont relati¬ vement lourds. Récemment, de nouveaux procédés à coulée con¬ tinue de métal chaud de type dit ESP (« Endless Strip Produc¬ tion ») permettent d'obtenir avec l'aide d'un ensemble plus réduit de cages de laminoir à chaud des bandes métalliques en acier d'une épaisseur minimale aux environs de 0,7 mm à ce jour. Il est fort probable que, dans les années ou décennies prochaines, des épaisseurs moindres par exemple aux environs de 0,5 mm seront technologiquement atteintes par de tels pro¬ cédés sur l'exemple du type ESP. Il est aussi à noter que de tels procédés permettent aussi une production continue de bandes métalliques et sont donc très efficaces en termes de productivité. De plus, leur bilan énergétique pour transfor¬ mer le produit depuis la coulée continue jusqu'à la fin du laminage de fine épaisseur est réduit par rapport aux procé- dés antérieurs. Généralement, les producteurs de telles bandes disposent donc d'au moins une ligne de coulée continue couplée à un ensemble de cages de laminage à chaud et en sor¬ tie à un système de bobineuses de bandes. Ces bandes sont ainsi livrées en bobines dites « à chaud » avec une surface oxydée, c'est-à-dire sous forme de bobines de bandes non dé¬ capées .
Dès lors, si une opération de revêtement métallique telle qu'une galvanisation de la bande « à chaud » devait être en- gagée, les bandes obtenues par les procédés « à chaud » dé¬ crits ci-dessus devraient être encore décapées, puis finale¬ ment galvanisées. L'épaisseur de sortie de ses bandes pro¬ duites serait alors au moins supérieure généralement à 1,2mm avec les voies d' élaborations à chaud conventionnelles. De plus, pour obtenir des bandes métalliques revêtues, pour exemple galvanisées de plus faible épaisseur et aussi avec de bonnes propriétés d'emboutissage, il est nécessaire de lami¬ ner à froid ces bandes sous forte réduction d'épaisseur. Le laminage à froid induit ainsi un écrouissage de l'acier, par rapport à un niveau original faible dudit écrouissage, il offre cependant l'avantage de participer à l'obtention de bonnes propriétés finales d'emboutissage, mais oblige, en aval de l'opération de laminage, de recuire la bande métal¬ lique laminée, avant galvanisation, afin de permettre
d'obtenir, en particulier, les bonnes propriétés
d'emboutissage au final. Un exemple de ligne de galvanisation pour des bandes entrantes laminées à froid, recuites puis galvanisées est décrit par US4436292A.
A partir d'un procédé à chaud de production de bandes à faible épaisseur (quelques dixièmes de mm, par exemple
0,7mm), tel que le procédé de type ESP, ces épaisseurs faibles de bandes produites « à chaud » rejoignent progressi- vement un intervalle d'épaisseur significative produite par l'intermédiaire du laminage à froid décrit précédemment.
Une méthode pour décaper et galvaniser en continu des pro- duits défilants (ou bobinés) et non décapés, issus d'un pro¬ cédé à chaud a été décrite en 2001 dans US6761936B1 pour des bandes entrantes d'épaisseur minimale d'environ 1,2mm. Principalement, cette méthode offre un mode de réalisation sous forme d'une installation de décapage et de revêtement par galvanisation par le procédé de trempé dans un bain d'alliage liquide, d'une bande métallique en défilement continu, com¬ prenant successivement selon le défilement au moins une unité de décapage (incluant à sa sortie un rinçage et séchage) , un four de mise à température de la bande décapée à la tempéra- ture requise en entrée d'un bain liquide de zinc pour une étape finale de galvanisation. La demande constante du marché pour réduire les coûts de production et pour améliorer la qualité, conduit à réduire en particulier: les dimensions et quantité des équipements de production, les ressources des équipes d'exploitations et consommations énergétiques, ainsi que les temps de procédés. Galvaniser des produits à chaud d'épaisseur en entrée relativement fine d'épaisseur proche de 0,5mm, mais aussi supérieure avec un produit en sortie possé¬ dant de bonnes propriétés d'emboutissage, va complètement dans le sens de la demande des producteurs d'acier et de leurs clients. La méthode ainsi décrite par US6761936B1 n'assure définitivement pas un tel enjeu. Enfin, même si des produits à chaud d'aujourd'hui et de demain présenteront des épaisseurs de par exemple 0,7mm ou moins en entrée d'une ins- tallation de décapage et de galvanisation telle que décrite dans US6761936B1: l'épaisseur d'entrée et de sortie du corps de bande restera quasiment inchangée. De plus, la qualité du revêtement de galvanisation, comme par exemple le procédé de trempé dans bain à chaud et essorage selon US6761936B1, ne sera pas optimisée en termes de rugosité de surface et de planéité de la bande. Enfin, la bande en sortie n'aura donc assurément pas de bonnes propriétés d'emboutissage. Cette installation a ainsi le désavantage à cause du manque de l'opération de laminage à froid, de ne pas pouvoir délivrer des produits galvanisés d'épaisseur réduite (pour exemple dans une fourchette de 0,5 mm à 5 mm), tout en maintenant des propriétés de résistance mécanique du produit sortant sensi¬ blement équivalentes au produit entrant. Dans le but de réduire l'épaisseur des produits décapés et galvanisés (issus en amont d'un produit à chaud non décapés) tout en s ' affranchissant d'un laminage à froid puis d'un re¬ cuit, les fascicules de brevets apparentés US8163348B2 ou EP1861517B1 présentent une solution qui, à partir de
l'installation décrite dans US6761936B1, prévoit de disposer une unité de laminage à froid (imposant une réduction
d'épaisseur de 6,5 à 10%) en aval de l'unité de galvanisa¬ tion, c'est-à-dire par laminage à froid du produit galvanisé (= revêtu) . La bande métallique soumise à une opération de réduction d'épaisseur par laminage à froid, la dite réduction restant même limitée à 10% et le laminage n'étant pas suivi d'un recuit en aval, la réduction n'est pas appropriée pour permettre d'obtenir des qualités optimales de bande galvani¬ sée en ce que: d'une part la résistance de la couche revêtue risque d'être sensiblement dégradée par les effets des forces et allongement différentiels du laminage entre substrat et couche rapportée ; d'autre part des propriétés d'emboutissage de bande risquent d'être médiocres en raison d'une absence de recuit en aval, en particulier pour des taux élevés de réduc- tion d'épaisseur..
Un but de la présente invention est donc de proposer une so¬ lution d'élargir une gamme d'épaisseurs de produits sortants d'un procédé de revêtement métallique en continu alimenté par défaut par une bande d'acier non décapée en défilement, is- sues de bobines élaborées par un procédé à chaud. La solution proposée doit aussi assurer que la bande en entrée de l'unité de revêtement possède un taux minimal d' écrouissage, même si une réduction d'épaisseur de bande pour élargir la dite gamme, est effectuée. Enfin, cette solution doit permettre de s'affranchir d'une étape de réduction d'épaisseur élevée par laminage à froid impliquant une étape de recuit de la bande (recristallisation) , tout en permettant cependant de conserver de bonnes qualités d'emboutissage du produit final.
Egalement, la présente invention doit permettre d'assurer un procédé combiné continu d'étapes conjuguant le décapage, la réduction d'épaisseur, l'amélioration de rugosité et planéi- té, le maintien des propriétés optimales du matériau après la réduction d'épaisseur, et le dépôt du revêtement métallique. Le revêtement métallique est principalement une galvanisation sur la bande comme par exemple par un procédé de trempé à chaud dans un bain de métal liquide comprenant divers type d'alliages métalliques pour une protection galvanique de l'acier, suivi de traitements associés pour assurer la quali¬ té de marché des produits revêtus. Il est aussi possible de prévoir tout autre procédé de revêtement métallique, tel qu'une galvanisation dans un bain électrolytique approprié. Une solution sous forme d'installation est ainsi proposée au travers des caractéristiques de la revendication 1. Enfin, un procédé associé est également proposé au travers des caracté¬ ristiques de la revendication 14. A partir d'une installation de décapage et de revêtement mé¬ tallique telle qu'une galvanisation d'une bande métallique en défilement continu, comprenant successivement selon le défi¬ lement au moins une unité de décapage, un four, une unité de revêtement (comme un bain de métal liquide comme agent de re- vêtement ou un bain électrolytique) , et pour laquelle la bande métallique entrante dans l'unité de décapage est par défaut un produit laminé à chaud,
l'installation selon l'invention est caractérisée en ce que :
- un laminoir à allongement/réduction limitée d'épaisseur de bande dit skin-pass est disposé entre l'unité de décapage et le four ;
- le four impose à la bande un cycle thermique permettant de maîtriser une restauration de structure de bande (c'est-à- dire libre de recristallisation de bande) et impose en sortie de four une mise à température de bande requise en entrée d'unité de revêtement métallique (par des moyens de chauffage ou de refroidissement adéquats) .
Ainsi, il est assuré au travers d'une association de procédés continus de réduction limitée et, en aval, de contrôle de température, la production d'un produit (bande) galvanisé pour laquelle le produit entrant dans l'installation peut être une série de bobines métalliques non décapées issues d'un procédé d'élaboration à chaud qui peut avoir une épais- seur supérieure en entrée par rapport à l'épaisseur finale après revêtement. Le couplage de ces procédés permet ainsi de maintenir ou d'améliorer les propriétés de la bande entrante, sachant que, même si une réduction est faiblement appliquée par le skin-pass, le four impose un intervalle de température à la bande sous un mode de restauration, sans besoin
d' imposer un mode de recristallisation, voire de grossissement de grains métallique tel qu'une phase de recuit le re¬ quiert après un laminage à froid. En effet, à l'inverse d'un laminage à froid classique (forte réduction d'épaisseur) exigeant un recuit (par au moins une recristallisation) à très haute température (par exemple 750°C ou plus), le four sous atmosphère généralement non oxy¬ dante, selon l'invention impose une unique restauration de bande sous un palier de plus faibles températures (entre
300°C et 700°C pendant moins de deux minutes) après que la bande ait subi une réduction faible d'épaisseur dans le skin- pass. Ainsi, l'installation permet avantageusement un équili¬ brage entre les effets de réduction (limitée) d'épaisseur sur une plus grande gamme et la garantie d'une maîtrise de res- tauration possible de bande afin de garantir de hautes quali¬ tés d'emboutissage de bande sortante (effet d' écrouissage mi¬ nimisé par restauration) . Enfin, la réduction limitée par skin-pass permet d'assurer une rugosité et une planéité adap¬ tée à une meilleure mouillabilité nécessaire pour le revête- ment en aval et un meilleur essorage en aval. Une unité de nettoyage installée en aval du skin pass permettra en outre d'évacuer d'éventuelles émulsions/détergents ou autres pro¬ duits alcalins, ainsi que poussières (fine de fer) et autres débris métalliques possiblement générés par l'action du skin- pass, ceci afin d'améliorer la qualité du revêtement.
Sachant qu'une réduction du produit entrant dans
l'installation selon l'invention est réalisable, il est ainsi possible de produire des bandes sortant plus minces, et donc d'augmenter les capacités de production et la gamme
d'épaisseur (minimisable) sur une ligne continue combinée de décapage et revêtement métallique par exemple par galvanisa¬ tion. La qualité d'emboutissage de bande sortante est aussi améliorée. Pour exemple, pour certains produits en particu- lier de relative faible épaisseur d'entrés particulièrement entre 0,5 mm à au moins 5 mm d'épaisseur, le skin-pass ne procède qu'à un faible allongement (ou réduction d'épaisseur) et permet cependant d'obtenir une bande galvanisée disposant en particulier d'excellentes propriétés d'emboutissage.
Parallèlement en association avec l'installation selon l'invention proposée précédemment ainsi que de tous les as¬ pects et modes de réalisation s'y référant dans ce document, l'invention propose un procédé de décapage et de revêtement métallique d'une bande métallique en défilement continu, com¬ prenant successivement selon le défilement au moins une étape de décapage (2), une étape de traitement thermique en con- trôle de température de bande (4), une étape de revêtement telle qu'une galvanisation (5) (comme par un trempé dans un bain de métal liquide ou dans un bain électrolytique) , et pour laquelle la bande métallique en amont de l'étape de dé- capage est par défaut un produit laminé à chaud,
le dit procédé étant caractérisé en ce que :
- une étape de réduction limitée d'épaisseur, de modification de rugosité et planéité de bande est activable entre l'étape de décapage et l' étape de contrôle de température de bande; - en cas d'étape activée de réduction limitée d'épaisseur, de modification de rugosité et planéité, l' étape de contrôle de température de bande impose à la bande un cycle thermique permettant de maîtriser une restauration de structure de bande libre de recristallisation de bande et impose à la bande une mise sous température de sortie de bande requise en entrée dans l'unité de revêtement métallique.
Une étape post revêtement est aussi prévue pour des opéra¬ tions possibles simples ou conjuguées au moyen d'un skin-pass complémentaire et d'une planeuse sous traction, ladite opéra¬ tion étant suivie d'une étape de revêtement complémentaire (telle qu'une étape de passivation) .
Un ensemble de sous-revendications présente également des avantages de l'invention.
Des exemples de réalisation et d'application sont fournis à l'aide de figures décrites : Figure 1 Exemple de mode de réalisation d'une installa¬ tion selon l'invention,
Figure 2 Principe de restauration de bande dans le four de l'installation selon l'invention, Figure 3 Paramétrages de contrôle de l'étape de restau¬ ration .
Figure 1 présente un exemple de mode de réalisation d'une installation selon l'invention. Principalement, il s'agit d'une installation de décapage et de revêtement métallique d'une bande métallique en défilement continu, comprenant suc¬ cessivement selon le défilement au moins une unité de déca¬ page (2), un four (4), une unité de revêtement métallique (5) (par trempé à chaud dans un bain de métal liquide ou autre bain de type électrolytique) , et pour laquelle la bande mé¬ tallique entrante dans l'unité de décapage est par défaut un produit laminé à chaud,
l'installation caractérisé en ce que
- un laminoir à allongement/réduction limitée d'épaisseur de bande dit skin-pass (3) est disposé entre l'unité de décapage et le four ;
- le four dispose de moyens thermiques aptes à imposer à la bande un cycle thermique permettant au moins de maîtriser une restauration de structure de bande libre de recristallisation de bande et à imposer en sortie de four une mise à tempéra¬ ture de bande requise en entrée d'unité de revêtement métal¬ lique . Le cycle thermique a pour effet de permettre :
Une chauffe de bande jusqu'à une plage de restaura¬ tion sous une gamme contrôlable de température la plus large possible (par exemple 300-700°C)
Un maintien pendant une durée minimale de restaura- tion de bande (qui dépend de la température ci-dessus et des conditions de réduction d'épaisseur, ainsi que de la chimie requise par les propriétés métallur¬ giques du grade de la bande)
Un ajustement final de la température par chauffe ou refroidissement en fin de cycle pour atteindre la température requise pour le revêtement.
En amont de l'unité de décapage (2), une section d'entrée (1) permet l'introduction de la bande dans la dite unité au moyen de deux débobineuses (la, lb) déroulant successivement les bobines vers une cisaille de bandes et une soudeuse (11) afin de souder têtes et queues de deux bandes successives, ainsi qu'un accumulateur (non représenté) pour adapter la vitesse de défilement de bande lors d'un soudage, puis pour
l'introduction des bandes soudées dans l'unité de décapage (2) . Un moyen de décalaminage (« Brise oxyde ») est aussi disposé avant l'entrée de bande dans l'unité de décapage (2) .
L'unité de décapage (2) peut comprendre des bains acides suc- cessivement juxtaposés, ainsi que des moyens de rinçage et de séchage. Elle peut alternativement comprendre un système de projection sur le produit d'un composé décapant tel qu'au moyen d'un matériau solide abrasif et, si besoin, un liquide. Le matériau solide abrasif comprend par exemple des parti- cules et/ou grains solides et le liquide, si besoin, comprend au moins de l'eau. Enfin pour rappel, la bande métallique en¬ trante dans l'unité de décapage est par défaut un produit la¬ miné à chaud, présentant une épaisseur minimale de quelques dixièmes de millimètres. Alternativement, la bande métallique en amont de l'unité de décapage pourrait aussi être un pro¬ duit laminé à froid remplaçant le produit laminé à chaud, au¬ quel cas la bande n'est pas décapée dans l'unité de décapage (ou déviée de l'unité de décapage vers le skin-pass) et le four prévoit des moyens de chauffage et de refroidissement supplémentaires pour assurer un recuit de bande. Cette alter¬ native n'est toutefois pas décrite plus dans le cadre de l'invention, car même si elle présente une flexibilité de commutation entre des bandes « à chaud » ou « à froid » à re¬ vêtir en surface par exemple pour les galvaniser, elle re- quiert soit que le four permette à nouveau un recuit, soit qu' il soit accepté de conserver des valeurs élevées de dureté du à 1 ' écrouissage par laminage à froid.
L'installation selon l'invention prévoit que le skin-pass (3) disposé en sortie de l'unité de décapage (2) permette un fac¬ teur de réduction d'épaisseur de 0,1% à au moins 30%. La sortie du skin-pass est couplée à une unité de nettoyage (31) de la bande comprenant au moins un des moyens de nettoyage parmi un dégraissage (si le taux de réduction supérieur à environ 10% qui nécessiterait l'utilisation d'émulsion de type huile-eau lors du laminage dans skin-pass) , un brossage, un arrosage, un essorage, un séchage. Enfin, le skin-pass uti¬ lise des cylindres de travail à rugosité définie adaptée au degré de rugosité souhaité sur la bande après opérations des cylindres, afin d'assurer au mieux l'adhérence du revêtement ultérieur sur la bande. Le type de skin-pass installé peut être monocage voire comprendre deux cages juxtaposées.
En sortie de l'unité de nettoyage, la bande entre ainsi dans le four (4) comprenant successivement au moins un des moyens de chauffage parmi des inducteurs ou autres moyens de ré¬ chauffage, des tubes radiants ou autres moyens de maintien de température, au moins une zone supplémentaire de moyens de réchauffage rapide et/ou de refroidissement rapide. Ces moyens de chauffage peuvent présenter des dynamiques diverses de chauffe ou de refroidissement de la bande en fonction des exigences du traitement thermique selon l'invention. Le four est idéalement mis sous atmosphère non oxydante. Afin
d'assurer la restauration de bande, une section du four com- prend des moyens de chauffage de la bande assurant un main¬ tien de température de bande sous une température seuil de recristallisation au moins partielle de la bande, idéalement sous un palier contrôlable de température entre 300°C et 700°C pendant moins de deux minutes.
Si le palier de température de restauration est inférieur à la température requise en entrée de l'unité de revêtement, le four peut enfin élever la température de sortie de bande re¬ quise avant entrée dans l'unité de revêtement métallique par trempé à chaud autour de 500°C pour une galvanisation clas- sique, puis la fait redescendre au-dessous de cette valeur, idéalement vers 465°C pour un bain liquide de galvanisation (cette température pouvant varier sensiblement suivant le type d'alliage utilisé) ou vers une température proche de celle ambiante pour un bain électrolytique . Le four possède donc des moyens de chauffage et de refroidissement distribués selon une disposition de sorte que plusieurs (gamme ou cycle de) paliers et conduite de température de restauration de bande (selon ses propriétés et grade d'acier) et un ajuste¬ ment à la température requise en entrée de l'unité de revête- ment (5) soient assurés.
La bande défile ensuite dans l'unité de revêtement (5) tel que par trempé à chaud dans un bain de métal liquide chaud comme agent de revêtement. Des moyens d'essorage, chauffage, refroidissement, trempage dans bac d'eau sont disposés en aval du bain métallique, puis la bande est conduite vers un second accumulateur dit intermédiaire, afin d'ajuster la vitesse de défilement vers une section de finition (6) pouvant comprendre successivement un second skin-pass, une planeuse sous tension, des moyens de contrôle des propriétés de la bande galvanisée (par mesure d'épaisseur/inspection de sur- face/etc), un second moyen optionnel de revêtement final (7) de passivation en surface avec un module de séchage. Finalement, la bande sortant des sections de finition (6) et de revêtement final (7) entre dans une section de sortie (8) comprenant un ensemble (81) de modules tel qu'un accumulateur de sortie, une cisaille optionnelle de rives de bandes, des moyens finaux d'inspection de surface, un module optionnel de huilage, une cisaille de bandes permettant la coupe transver- sale de bandes afin de diviser et diriger la bande sur au moins une bobineuse et idéalement deux bobineuses (8a, 8b) .
Cet exemple de mode de réalisation de l'installation selon l'invention permet ainsi la mise en œuvre d'un procédé avan¬ tageux de décapage et de revêtement métallique d'une bande métallique en défilement continu, comprenant successivement selon le défilement au moins une étape de décapage (2), une étape de contrôle de température de bande (4), une étape de revêtement métallique (5) , et pour laquelle la bande métal¬ lique en amont de l'étape de décapage est par défaut un pro¬ duit laminé à chaud,
le dit procédé étant caractérisé en ce que :
- une étape de réduction d'épaisseur de la bande, de modifi- cation de rugosité et planéité de bande est activable entre l'étape de décapage et l' étape de contrôle de température de bande ;
- en cas d'étape activée de réduction d'épaisseur, de modifi¬ cation de rugosité et planéité de bande, l' étape de contrôle de température de bande impose à la bande un cycle thermique permettant de maîtriser une restauration de structure de bande libre de recristallisation de bande et impose à la bande une mise sous température de sortie de bande requise en entrée dans l'unité de revêtement métallique.
Figure 2 illustre le plus simplement possible le principe visé de restauration de bande dans le four (4) de
l'installation selon l'invention tel que décrite en figure 1. En ordonnée du graphe, la dureté (D) de la bande
(l'accroissement de dureté est défini comme de l' écrouissage) est donné en fonction de la température T (°C) en abscisse. En supposant que la bande obtenue par un procédé « à chaud » puis décapée arrivant en entrée du skin-pass (3) présente un état écroui initial (Ei) de dureté, le skin-pass lui impose un durcissement par écrouissage et lui confère un nouvel état écroui (Ee) à plus forte dureté à la sortie du skin-pass (3) . Le but de la présente invention est alors de pouvoir réduire la dureté de la bande sortante du skin-pass par un arrange¬ ment de chauffage/refroidissement du four (4) permettant de faire subir à la bande un cycle thermique dans un intervalle et sous au moins un palier de température compris dans la partie hachurée (REST) de la figure 2 représentant un domaine possible de température de restauration de bande. La courbe représentée montre ainsi fort simplement que l'élévation de température depuis l'état écroui (Ee) dans le domaine de res¬ tauration ramène la bande à son état proche de l'état écroui initial (Ei) , toutefois sans avoir du élever la température au-dessus de celles comprises dans le dit domaine (REST) , c'est-à-dire sans avoir dû monter jusqu'à des températures plus hautes impliquant une recristallisation appelé communé¬ ment recuit (représenté par la partie à hachures croisées RECR) de bande, voire un grossissement de grains (comme l'exigerait le recuit suivant un laminage à froid dédié à une réduction importante d'épaisseur) . Par ce biais, il est assu- ré que la bande sortante du four puis revêtue conservera de très bonnes propriétés en particulier d'emboutissage).
Figure 3 présente un graphe de température T(°C) en fonction du temps t(s) pour trois paramétrages possibles de contrôle de l'étape de restauration visée par figure 2, par exemple pour trois grades ou trois conditions de réduction de bandes en entrée du four (4) . Au moins une section du four (4) assure que chacun des paramétrages possibles de contrôle de l'étape de restauration prévoit un cycle thermique sous forme de chauffe de bande, puis de palier de température ici res¬ pectivement à une des trois températures requises en restau¬ ration (Trestl, Trest2, Trest3) , puis, en sortie de four, une mise à température (par exemple T=465°C pour un trempé à chaud dans un bain de galvanisation classique) de bande re- quise en entrée (Bath) d'unité de revêtement métallique. Un cheminement de réglage thermique du four est ainsi contrôlé pour optimiser un cycle de température appliqué à la bande défilant dans au moins une enceinte du four, dans le but de réaliser une phase de restauration de la matière de la bande, en fonction des conditions externes et intrinsèques de ladite bande, puis pour la mise sous température de la bande en fin de la restauration, particulièrement afin de minimiser la du¬ rée de chauffage/refroidissement actif (requête en énergie minimisée) pour la mise en restauration de la bande. Il est à noter que la fin de durée de restauration (Dt_Rest) peut se prolonger au-delà de l'étape de mise en température de la bande vers le bain, c'est-à-dire hors du four, donc poten¬ tiellement et avantageusement sans apport énergétique actif du four.
Enfin, il est à noter que le procédé de décapage et de revê¬ tement métallique d'une bande métallique en défilement conti¬ nu selon l'invention peut prévoir que l'étape du cycle thermique initialement dédiée pour une maîtrise d'une unique res- tauration de bande soit étendue au sens qu'au moins une re¬ cristallisation partielle de bande, voire un grossissement de grains, est atteinte.
En effet, l'étape du cycle thermique initialement dédiée pour une maîtrise d'une unique restauration de bande peut être étendue à une étape de traitement thermique tel qu'un recuit nécessitant un four prévu avec les puissances thermiques de chauffage et refroidissement adaptés. Un recuit est générale¬ ment constitué par au moins une première étape de restaura¬ tion, puis une étape de recristallisation partielle ou totale et enfin éventuellement une étape de grossissement de grain. Ceci est particulièrement approprié avec un taux relativement élevé de réduction du laminoir en amont du four, par exemple au-dessus de 5% voire jusqu'à au moins 40%. En effet, même si les propriétés d'emboutissage sont bonnes pour une bande à chaud décapée puis laminée et chauffée sous une phase « es¬ sentiellement » restauratrice, il est possible qu'une fron- tière en terme de température pour le cycle thermique optimal souhaité soit disposée entre une phase restauration, et une phase de recristallisation même primaire, jusqu'à même une phase de grossissement de grain. Autrement dit, il est tou- 5 jours possible qu'une partie de matière dans la bande soit « restaurée » et que, sous un intervalle de temps donné, cette partie subisse un départ de recristallisation, alors même que la restauration se poursuive sur une autre partie de matière de bande encore non achevée pour l'étape de restaura¬ it) tion. Le même type de frontière peu s'observer entre des
phases de recristallisation et de grossissement de grain. Ces effets thermiques sont bien décrits dans le cas d'un recuit (comprenant au moins une restauration et une recristallisa¬ tion partielle ou totale, voire aussi un grossissement de 15 grain de bande) pour un laminage à froid dans le document
« Traitements thermiques des alliages ferreux », p. 68-71, extrait « les précis AFNOR/NATHAN - METALLURGIE (élaboration, structures- propriétés, normalisation) , édition
2005, ISBN AFNOR : 978-2-12-260131-0.
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La variation de la vitesse de restauration dépend aussi de la thermodynamique du processus dépendant :
• du taux d' écrouissage produit par l'opération de lami¬ nage effectuée en amont du four. Sachant que plus le
25 taux de réduction d'épaisseur du laminage est important, plus la réduction d'épaisseur par laminage induit de dé¬ fauts de discontinuités dans l'organisation de la struc¬ ture cristalline de la matière de la bande traitée, cor¬ respondant à une accumulation d'énergie plus ou moins
30 forte dans la matière structurelle de la bande traitée.
Cette énergie se libère lors du recuit et en particulier lors de la restauration ; il est à noter que la dyna¬ mique de cette modification de la structure cristalline dépend du taux d' écrouissage généré par le laminage ;
35 · De la température du four ;
• De la durée de mise sous température ; Suite à ces derniers aspects de recuit potentiel, l'invention prévoit que l'installation selon l'invention peut ainsi présenter au moins une section du four comprenant des moyens de chauffage (et/ou de refroidissement) de la bande assurant un contrôle de température de bande au-dessus d'une température minimale de recristallisation au moins partielle dans la ma¬ tière structurelle de la bande traitée, idéalement au-dessus de 500 °C pendant généralement moins de deux minutes, le lami¬ noir présentant un taux de réduction élevé supérieur à 5%, voire jusqu'à au moins 40%.
Analogiquement, l'installation selon l'invention peut ainsi présenter une section du four comprenant au moins des moyens de chauffage (et/ou de refroidissement) de la bande assurant un contrôle de température de bande au-dessus d'une tempéra¬ ture minimale de recristallisation au moins partielle de la bande et/ou jusqu'à un grossissement de grains, idéalement au-dessus de 500 °C pendant généralement moins de deux mi¬ nutes, le laminoir présentant un taux de réduction élevé su- périeur à 5%, voire jusqu'à au moins 40%.
Pour information, des valeurs de températures de recristalli¬ sation sont généralement situées entre 500°C et 850°C, et les valeurs associées de températures de grossissement de grains sont plus élevées pouvant atteindre et dépasser les 900°C.
Il est à noter que selon les moyens de chauffage (et/ou de refroidissement) préconisés aux fins de permettre le contrôle de température, tel que la maîtrise d'au moins un cycle ther- mique (restauration puis, si nécessaire, recristallisation, grossissement de grain) , des éléments radiants (comme des tubes) ou/et des inducteurs sont disposés dans le four.
L'utilisation d'inducteurs est généralement plus coûteuse que l'utilisation d'éléments radiants, en particulier en termes de consommation d'énergie. Ainsi, dans le cas où des éléments radiants sont disposés dans le four, il est à noter que le laminoir (tel qu'un skin-pass) en sortie de l'unité de déca¬ page permet en particulier de modifier (amplifier) la rugosité de surface de la bande laminée, à savoir que la rugosité de surface change le coefficient d'émissivité de la bande, c'est-à-dire qu'une bande à l'état de surface peu rugueux renvoie plus facilement des radiations de chaleur émise par des transmetteurs de chaleur radiants, alors qu'à contrario si la surface est rugueuse, la bande absorbera mieux la cha¬ leur irradiée. De ce fait, le laminoir en amont du four per- met ainsi d'optimiser voire raccourcir le cycle thermique souhaité pour l'invention.

Claims

Revendications
Installation de décapage et de revêtement métallique d'une bande métallique en défilement continu, comprenant successivement selon le défilement au moins une unité de décapage
(2), un four (4), une unité de revêtement mé¬ tallique (5) , et pour laquelle la bande métallique en¬ trante dans l'unité de décapage est par défaut un pro¬ duit laminé à chaud,
caractérisé en ce que
- un laminoir à allongement/réduction limitée
d'épaisseur de bande dit skin-pass est disposé entre l'unité de décapage et le four ;
- le four impose à la bande un cycle thermique permet¬ tant de maîtriser une restauration de structure de bande et impose en sortie de four une mise à température de bande requise en entrée d'unité de revêtement métal¬ lique .
Installation selon revendication 1, pour lequel le four comprend successivement au moins un des moyens de chauf¬ fage parmi des inducteurs ou autres moyens de réchauf¬ fage, des tubes radiants ou autres moyens de maintien de température, au moins une zone supplémentaire de moyens de réchauffage rapide et/ou de refroidissement rapide.
3. Installation selon revendication 1, pour lequel le four est mis sous atmosphère non oxydante.
Installation selon revendication 1, pour lequel la bande métallique entrante dans l'unité de décapage est un pro¬ duit laminé à chaud, présentant une épaisseur minimale de quelques dixièmes de millimètres.
5. Installation selon revendication 1, pour lequel le skin- pass présente un facteur de réduction d'épaisseur de 0,1% à au moins 30%.
Installation selon revendication 1, pour lequel le type de skin-pass installé peut être monocage voire com¬ prendre deux cages juxtaposées.
Installation selon revendication 1, pour lequel le skin pass présente des cylindres de travail à rugosité défi¬ nie adaptée au degré de rugosité souhaité sur la bande après opérations des cylindres.
Installation selon revendication 1, pour lequel la sortie du skin-pass est couplée à une unité de nettoyage (31) de la bande comprenant au moins un des moyens de nettoyage parmi un dégraissage, un brossage, un arro¬ sage, un essorage, un séchage.
Installation selon revendication 1, pour lequel une sec tion du four comprend des moyens de chauffage de la bande assurant un maintien de température de bande sous une température seuil de recristallisation au moins par tielle de la bande, idéalement sous un palier de tempé¬ rature entre 300°C et 700°C pendant moins de deux mi¬ nutes .
Installation selon revendication 1, pour lequel une section du four comprend au moins des moyens de chauffage de la bande assurant un contrôle de température de bande au-dessus d'une température minimale de recristallisa¬ tion au moins partielle de la bande, idéalement au- dessus de 500 °C pendant généralement moins de deux mi¬ nutes, le laminoir présentant un taux de réduction élevé supérieur à 5%, voire jusqu'à au moins 40%
Installation selon revendication 1, pour lequel une section du four comprend au moins des moyens de chauffage de la bande assurant un contrôle de température de bande au-dessus d'une température minimale de recristallisa¬ tion au moins partielle de la bande et/ou jusqu'à un grossissement de grains, idéalement au-dessus de 500°C pendant généralement moins de deux minutes, le laminoir présentant un taux de réduction élevé supérieur à 5%, voire jusqu'à au moins 40%
Installation selon revendication 1, pour lequel le four élève la température de sortie de bande requise en en¬ trée dans l'unité de revêtement métallique par trempé à chaud autour de 500°C, puis la fait redescendre au- dessous de cette valeur, idéalement vers 465°C pour un bain liquide de galvanisation, cette température pouvant varier sensiblement suivant le type d'alliage utilisé, ou vers une température ambiante pour un bain électroly- tique .
Installation selon revendication 1, pour lequel la bande métallique en amont de l'unité de décapage est un pro¬ duit laminé à froid remplaçant le produit laminé à chaud, auquel cas la bande n'est pas décapée dans l'unité de décapage, telle que déviée de l'unité de dé¬ capage vers le skin-pass, et le four prévoit des moyens de chauffage et de refroidissement supplémentaires pour assurer un recuit de bande.
Procédé de décapage et de revêtement métallique d'une bande métallique en défilement continu, comprenant suc¬ cessivement selon le défilement au moins une étape de décapage (2), une étape de traitement thermique en con- trôle de température de bande (4), une étape de revête¬ ment métallique (5), et pour laquelle la bande métallique en amont de l'étape de décapage est par défaut un pro¬ duit laminé à chaud,
caractérisé en ce que :
- une étape de réduction limitée d'épaisseur, de modifi¬ cation de rugosité et planéité de bande est activable entre l'étape de décapage et l' étape de contrôle de température de bande;
- en cas d'étape activée de réduction, de modification de rugosité et planéité de bande, l' étape de contrôle de température de bande impose à la bande un cycle ther¬ mique permettant de maîtriser une restauration de struc¬ ture de bande et impose à la bande une mise sous tempé¬ rature de sortie de bande requise en entrée dans l'unité de revêtement métallique.
Procédé selon revendication 14 pour lequel l'étape du cycle thermique est étendue au sens qu'au moins une re¬ cristallisation partielle de bande, voire un grossisse¬ ment de grains, est atteinte.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113463001B (zh) * 2021-07-01 2023-08-01 深圳市展鑫威科技有限公司 一种可适用于不同厚度钢带的金属镀覆装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07126747A (ja) * 1993-11-05 1995-05-16 Sumitomo Metal Ind Ltd 溶融亜鉛めっき性に優れたＳｉ含有鋼板の製造方法
JPH08144036A (ja) * 1994-11-21 1996-06-04 Sumitomo Metal Ind Ltd 熱延鋼板を原板とした溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法
WO2000003816A1 (fr) * 1998-07-17 2000-01-27 Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha Equipement et procede destines au placage en continu d'une feuille d'acier
JP2010196146A (ja) * 2009-02-27 2010-09-09 Nippon Steel Corp 加工性に優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法
US8163348B2 (en) * 2005-03-18 2012-04-24 Sms Siemag Aktiengesellschaft Controlled thickness reduction for hot-dip coated, hot-rolled steel strip and installation used in this process

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1011982B (zh) * 1985-07-10 1991-03-13 日本钢管株式会社 具有明火加热炉的带钢连续处理作业线
JP2799275B2 (ja) * 1993-02-26 1998-09-17 株式会社日立製作所 メッキ設備及びその運転方法
JPH08325689A (ja) * 1995-05-30 1996-12-10 Nippon Steel Corp 潤滑性、化成処理性に優れた溶融亜鉛系めっき熱延鋼板の製造設備
FR2850398B1 (fr) 2003-01-28 2005-02-25 Usinor Procede de fabrication de toles d'acier lamine a chaud et a froid a tres haute resistance et tole obtenue
JP4804996B2 (ja) * 2006-04-07 2011-11-02 新日本製鐵株式会社 加工性、パウダリング性、摺動性の良好な合金化溶融亜鉛メッキ鋼板の製造方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07126747A (ja) * 1993-11-05 1995-05-16 Sumitomo Metal Ind Ltd 溶融亜鉛めっき性に優れたＳｉ含有鋼板の製造方法
JPH08144036A (ja) * 1994-11-21 1996-06-04 Sumitomo Metal Ind Ltd 熱延鋼板を原板とした溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法
WO2000003816A1 (fr) * 1998-07-17 2000-01-27 Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha Equipement et procede destines au placage en continu d'une feuille d'acier
US8163348B2 (en) * 2005-03-18 2012-04-24 Sms Siemag Aktiengesellschaft Controlled thickness reduction for hot-dip coated, hot-rolled steel strip and installation used in this process
JP2010196146A (ja) * 2009-02-27 2010-09-09 Nippon Steel Corp 加工性に優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法

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