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Perfgectionnements aux procédés de laminage des tôles à formée par
La présente invention a trait aux procédés de laminage des métaux, en particulier du fer et de l'acier, en vue de la production des tôles de largeur et longueur importantes et d'épaisseur relativement faible.
Dans la production des tôles métalliques par le procédé en continu, on réalise de grandes économies mais pour tirer tout l'avantage possible de cette fabrication économique, la production doit se faire sur une très grande éohelle en raison des frais de l'installation utilisée. Aussi, les procèdes de production en continu ne sont-ils mis en application; avec tous leurs avantages cC:>
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que lorsqu'on fait passer par les séries de laminoirs utilisés de grandes quantités de pièces de grandeur uniforme.
Le procédé qui fait l'objet de l'invention est appli- cable à la production de produits variés et à l'utilisation d'une plaque brute qui peut être considérablement plus grande et également plus mince que les barres à tôles utilisées dans les laminoirs ordinaires.
Ce procède a notamment pour but de finir des plaques brutes en les aliénant à l'épaisseur désirée sans nouveau chauffage, Il vise encore à supprimer le laminage dégros- sisseur utilisé dans les procédés ordinaires de production de tales,
Il est facilementpossible, en utilisant un train universel à deux hauteurs, ou un puissant train réversible. à deux hauteurs, de produire des 'pièces épaisses, de largeur considérable, de métal plat sans restriction quant à la longueur.
Cette matière, lorsqu'elle est préparée pour la fabrication de tuyaux, peut être'produite aujourd'hui sans grande difficulté en largeur allant' jusqu'à environ 150 S'il fallait produire de la matière plus'large ou plus inince dans ces laminoirs, il faudrait prévoir une ins- tallation beaucoup plus puissante et'plus coûteuse et, de plus, il faudrait exercer un réglage très.minutieux de la passe active agissant sur les pièces des jeux finisseurs du laminoir.
Ceci est dû grandement au fait que de grandes pièces de matière-plate exercent'une grande force expansive qui tend à séparer les cylindres d'un laminoir et'exercent ainsi sur eux une force élastique considéralbe,à moins qu'ils soient extrêmement forts, et de plus au fait que lorsque le métal a une faible épaisseur il ne peut-pas
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couler latéralement dans les passes du laminoir et ne peut pas en outre être contenu sur les bords au moyen de guides mécaniques.
Or sans un réglage très soigné des passes actives des cylindres, de la matière large et mince tend en conséquence à s'allonger le logn d'une zone (le façon différente à son allongement le long d'une autre zone et elle s'incline ou se déplace suivant une courbe et passe dans les collets des cylindres du laminoir.
Suivant le procédé de l'invention, or. utilise avec une grande économie un produit brut qui est fabriqué dans des laminoirs, tel que les laminoirs à grandes pièces de métal plat pour tuyaux ou les laminoirs à t8les, dans lesquels on ne rencontre pas les difficultés signalées en dernier lieu, l'installation n'est relativement pas coûteuse et le soin apporté au cours du laminage ne présente pas une si grande importance. Jusqu'à présent, la matière utilisée pour laminer des tôles a été appelée "blooms" ou "largets".
Les blooms à tôle sont trop étroits pour servir dans le procédé de l'invention, mais s'ilss sont suffisamment dé- grossis pour former un paquet convenable de matière, un semblable paquet peut être fini ou appliquant ce procédé sans nouveau chauffage.
Ordinairement, le produit utilise dans le procédé de l'invention est la matière à tôle laminée à peu de frais, quï est coupée en pièces de longueur qui correspond à la largeur du produit final, les pièces étant laminées jusqu'à un épaisseur qui donne la longueur désirée au produit final quand il est réduit à l'épaisseur nécessaire. On peut aussi laminer les sections ou pièces de tôles dans le sens ée la longueur du précédent laminage ou encore utiliser une plaque brute produite selon une épaisseur ud dans les
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laminoirs modernes travaillant en continu,
qui peuvent fournir cette matière avec une grande économiqe
Il y a lieu de remarquer que pour disposer d'un procédé économique de production de tôles, il est nécessaire -d'avoir une installation de laminage qui finisse le- produit brut avec une rapidité suffisante pour .justifier l'emploi d'un four continu en vue de fournir la matière à l'état chauffé convenable pour le laminage et qui dispense du nouveau chauffage intermédiaire du produit pendant le finissage.
Ceci est réalisé dans le procédé de l'invention par l'emploi d'un laminoir à trois étages par lequel on fait passer les pièces dans un sens et clans' l'autre, oes pièces étant tout d'abord laminéesdans une direction, puis ensuite dans l'autre. On utilise, de préférence, une table bascu- lante qui est placée d'un coté du laminoir pour recueillir les pièces quand elles sont laminées et.les élever à la hauteur de la passe de retour et on chauffe la matière de départ dans un four continu du coté d'entrée du laminoir.
,Il ne serait pas pratique dansun laminoir à trois étages, tel que ceux employés jusqu'à présent pour le laminage de tôles, de finir les plus faibles épaisseurs par le procédé de l'invention, bien que des laminoirs à trois étages des proportions usuelles puissent être utili- séts pour les plus grosses épaisseurs.
La raison en est que lorsque les pièces arrivent au laminoir à trois étages dans le procédé de l'invention, elles sont larges et très rapidement réduites pour devenir tout-à-fait minces, qu'il en résulte un refroidissement de rapidité correspondante et que les réductions maxima par passe réclament des propor-
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tions plus rigoureuses combinées avec un cylindre médian beaucoup plus petit que ceux ordinairement utilisés dans leslaminoirs à trois étages.
Les proportions des laminoirs utilisés dans le présent procédé sont plus proches des laminobres modernes continus qui, cependant, sont des laminoirs à quatre étages. Dans ce procéder on prévoit un laminoir à trois étapes avec un cylindre contral de petit diamètre et des cylindres d'adossement de beaucoup plus grand diamétre, ce qui constitue un laminoir qui est non seulement tout-à-fait rigide quant à sa résistance à l'action élastique,
niais permet à chaque passe une plus grande réduction des pièces qu'il n'est possible avec des cylindres de grand diamètre attaquant la pièce.
Il est en outre recommandable, dans le procédé de l'invention, d'utiliser de très lourds bâtis dans lesquels les cylindres sont montés et (le prévoir des dispositifs contre l'élasticité dans les support des cylindres, de façon que do fortes réductions puissent être imprimées.
En outre, on préfère maintenir les cylindres du laminoir froids à l'aide de jets d'eau.
On n'a jamais proposé de laminer des paquets ou un certain nombre de pièces plates dans un laminoir à trois étages pour cette raison qu'aucun laminoir n'a été conçu dansce but et que le procéda nécessite l'emploi de matière plate large, ce qui la distingue des barres étroites pour la réduction en vue d'obtenir des tôles sans nouveau chauffage.
Dans le procédé de l'invention, on réduit le métal plat en nombres de pièces multiples dans un laminoir à trois étages et il 01. effectue de grandes économies ,le ce fait.
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En ce qui concerne la construction du laminoir à trois étages, le procède de l'invention est, de préférnece, mis en oeuvre dans un laminoir à bâtis fermés, ayant un cylindre médian d'une longueur de 1,m 20à 2,m 25, et une épaisseur de la partie de travail de 38 cm., ainsi que des cylindres d'adossèrent de même longueur, mais ayant 76 cm. d'épaisseur. Dans ce laminQir, le cylindreinférieur est entraîne et le cylindre médian ou petit cylindre est fou.
L'invention 'est d'ailleurs pas limitée à l'emploi d'un laminoir de cette grandeur, mais il est très désirable que . l'épaisseur des cylindres soit proportionnée à la longuere dans un laminoir de la longueur utilisée conformément à l'invention.
Le dessin annexé représente schématiquement une dis- position do laminoir convenable utilisée dans l'application' du procédé de l'invention.
Fig.l est un plan schématique du laminoir.
Fig.2 est une coupe verticale dû'laminoir à trois étages.
Le four 1, qui est de préférence un four continu, distribue des pièces d'épaisseur unique à la table 2. Le laminoir comporte le petit-cylindre central 3 et les-, cylindres extérieurs 4, 4 de grandes dimensions comparati- vement au cylindre 3. La table 5 est', montée de façon à basculer sur les tourillons 6. Un jet d'eau 7 est également prévu.
Dans la mise en oeuvre/du présent procédé, les pièces, qui peuvent êtredes plaques ou barres brutes de grandes largeurs, épaisseur et longueur, sont amenées au laminoir à trois étages à partir d'un four continu.On fait p.asser les pièces par le laminoir entre la cylindre médian et le
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cylindre inférieur et on les fait ensuite repasser dans s l'autre sens entre le cylindre médian et le cylindre supérieur, jusqu'à ce qu'elles soient réduites à une longueur convenable pour correspondre l'une à l'autre, après quoi les deux pièces sont accouplées et le laminage est poursuivi de la même manière.
Au lieu de partir de plaques brutes .au de 'barres minces produites dans un laminoir continu ou par un procédé continu, on peut partir de plaques brutes de toute manière désirée.
De plus, en se reportant au produit des laminoirs modernes à procédé continu dans lesquelsla passe active est exactementréglée et où une grande et forte installation est prévue, on peut commencer l'application du présent procédé avec des paires de pièces qui n'ont pas été soumises à un traitement, sauf un traitement thermique, après avoir quitté le laminoir continu, si elles sont s'épaisseur suffi- samment mince pour permettre cela,
La raison pour laquelle ceci peut être fait est que les pièces laminées suivant ce procédé ont uneforme très définie qui leur estdonnée et que la forme des paires fournies aux laminoirs à trois étages, comme suivant ce procède peut être facilement dé- terminée.
De plus, le présentprocédé peut être mus en marche avec une paire ou paquet qui a été composé de pièces passées par un laminoir dégrossisseur à deux étages du type usuel, pourvu qu'on prenne soin dans ce laminoir dégrossisseur de produire des pièces pouvant être accouplées et possédant un contour défini.
Dans le présent ' procédé, une fois que les pièces ou
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paquets individuels ont été mis en marche dans le laminoir à trois étages, aucun nouveau chauffage n'est donné aux pièces, et elles sont laminées en avant et en arrière jusqu'à ce qu'elles aient été suffisamment réduites.
Dans la production de plus fines épaisseurs, trois plaques brutes peuvent être mises en marche à travers le laminoir ou le dispositif d'entraînement ou la pince maintenant et fais ant passer l'une des plaques pendant les ;
premières pas- ses, puis accouplant ensuite les trois plaques et finis- sant les pièces cornue un paquet de trois, Dans un mode de réalisation typique du procédé, les pièces individuelles venant dtun laminoir à pièoes de. métal de 2mm, 5 d'épaisseur sont amenées une fois par le cylindre et ramenées une fois par 19 dispositif d'entrai- nement après quoi le cylindre les accouple et trois iioii- velles passes sont faites avec la paire, en donnant un produit de 1mm, 55 ou calibre 16. On constate que des tables basculantes et entraînantes commandées mécaniquement sont avantageuses du fait qu'elles assurent tout le bénéfice découlant du procédé.
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Suivant un autre mode de réalisation pratique, des pièces venant des laminoirs continus modernes, ayant une épaisseur de 2,mm 125, peuvent être laminées en trois à cinq passes, suivant le nombre d'éléments du paquet, sans passage individuel introductif des éléments .par le laminoir, jusqu'à une épaisseur de Omm 87 à Omm77.
De même, des barres à t8les peuvent être passées par un laminoir dégrossisseur et réduites à l'épaisseur convenable, soit 3mm, 5, pour former une'paire et cette paire peut ensuite être passée dans le laminoir à trois étages sans nouveau chauffage pour lui donner l'épaisseur
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finie de 1,mm25 ou calibre 18.
Ce ne sont là bien entendu que des exemples de ce qui peut être fait suivant le présent procède, car des paquets ou pièces plus épais ou plus minces que ceux indiqués dans s l'un quelconque de ces exemples peuvent être utilises pour commencer le travail, et on peut proluire des épaisseurs ou calibres plus minces ou plus épais.
Les limitations de l'épaisseur finale dépendent de la nécessité du nouveau chauf- :Cage si.les pièces deviennent trop froide de l'épaisseur , de la matière de départ et lu nombre de pièces contenues dans le paquet,.deux pièces étant le meilleur nombre selon les expériences qui ont été faites,
Il y a lieu d'ailleurs de pou ser que c'est une caractéristique nécessaire du présent procédé de finir le calibre final sous forme d'une paire, ou d'un multiple, sans doublage, ce qui estnouveau en soi dans la pratique , du laminage des tôles, sauf pour certains procédés continus de laminage de tôles auxquelsea s'est référé.
Si on avait l'intention de doubler, la perte de ternsobligerait à un nouveau chauffage, ce qui causerait une nouvelle perte de temps et une grande dépense.
En utilisant un laminoir à trois étages de grande rigidité et à forte réduction, en l'employant pour réduire la matière de départ par des ppsses en une épaisseur unique, ou bien en utilisant lui laminoir dégrossisseur pour former une paire qui est elle-même rapide et économique, puis en finissant en deux épaisseurs dans le laminoir à trois étages, l'invention permet de prendre le produit venant d'un four continu, travaillantsur une base économique et de réduire beaucoup les frais de production de métal en tôle par rapport au laminage au laminoir à main. En fait, pour
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tout autre chose qu'une très grande production,
es résultats de l'application du présent procédé sont plus économiques que tout procédé de laminage de tôles actuelle- meut connu, comprenant la production au laminoir continu et le procède continu, le laminage en tandem.
L'utilisation du refroidissement par eau du laminoir à trois étages de l'invention présente 'de l'importance à de nombreux points de vue. Naturellement, le laminoir doit comporter le cylindre médian à petit diamètre, ce qui permet d'obtenir de grandes réductions dans chaque passe'sans pression excessive, et la rigidité du laminoir empêche une grande action élastique des cylindres, Cependant, malgré cela, la présence sur les cylindres d'une pellicule d'eau qui les maintient froids, rend le présent procédé beaucoup plus économique.
La forme des cylindres est plus facile à déterminer ,,,Parce qu'il n'y a pas ou qu'il n'y a que peu de variation due à leur chauffage différentiel. En raison du fait que les pores du métal des cylindres sont maintenus bouchés à cause de la basse température de ce métal pendant le laminage, la surface des cylindres n'est pas sujette à se marquer ou déformer et l'écoulement d'eau sur les cylindres tend à enlever toutes les petites particules de sable pendant le court temps mort séparant les passes.
Il est putique d'utiliser une température initiale plus élevée des pièces avec le laminoir à trois' étages refroid i à l'eau, parce qu'avec des cylindres refroidis à l'eau effectuant les réductions désirées par passe avec ,un minimum de pression appliquée, la tendance des pièces d'un paquet à adhérer les unes aux autres' ou à coller ou attacher en raison du soudage' partiel dès, surfaces .-est
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grandement écartée, Ce dernier résultat semble être dû au fait que la prise et l'adhérence sontles résultatsde l'action de la, pression etde la température combinées,
la prise se faisant lorsque ces deux facteurs sont élevés et l'adhérence lorsque ces deux facteurs sont bas, et qu'avec le laminoir à trois étagesrefroidi à l'eau comportant un cylindre de travail de petit diamètre la combinaison de la pression et de la température m'a pas pour résultat de faire prendre ou adhérer les pièces ,
L'avantage de l'exactitude de production du procédé de l'invention est évident du fait qu'on peut finir un paquet au laminoir à trois étages etensuite le chauffer de nouveau et le laminer en forme doublée ou ré-assemblée ,sur un laminoir chaud à main à deux étages, sans difficulté.
Il n'existait pas jusqu'à présent t de procédé par lesquels des paquets de largeur importante pouvaient être laminés par des passes répétés sur 'un laminoir et ensuite être rehauffés, doublés ou assemblés à une plus grande épaisseur,.puis finis avec succès dans un autre laminoir sur une base commerciale selon des épaisseurs ou calibres légers.Ceci est possible avec le présent procédé parce que le laminoir à trois étages refroidi à l'eau, fonctionnant comme il le fait, produit;
des pa@uete d'un contour très exact et que le lamineur finisseur peut procéder à un réglage convenable pour son laminoir finisseur, afin de tenir comptedes passes initiales des paquets qui lui sont fournis et "régler" le paquet de façon qu'il puisse être laminé corme il faut.
Comparativement au procédé ordinaire de finissage de tôles en paires et paquets, la différence du présent
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procédé est bien visible. En effet, au contraire du procédé dans lequel le laminoir à trois étages a été utilisé dans le laminage de plaques, en utilisant une table d'entraînement basculante et en réduisant aussi bien dans la passe de retour que dans la passe d'aller, la construction du laminoir en ce qui concerne la rigidité,
la grosseur comparative des cylindres intérieur et extérieurs et le manque d'élasticité dans le laminoir pendant la passe active permet d'utiliser des plaques brutes de grandes dimensions et de'laminer en série ou tout d'abord en simple puis ensuite en série jusqu'à l'épaisseur ou calibre fini sans réchauffer la matière.
De plus, étant donné qu'on réduit,, tout'd'abord en.simple et ensuite en paires ou paquets, on. produit une matière d'épaisseur beaucoup plus fine que celle qui étail aupa- ravant produite dans le laminage d'aller et retour dans les laminoirs à plaques à trois étages dans lesquels une épaisseur unique était invarablement produite; En fait, on commence la mise en oeuvre du procédé' avecde .la matière qui est comparable quant à l'épaisseur à environ la plus fine épaisseur qui fût finie commercialement jusqu'à présent dans les laminoirs à plaques à trois étages.
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