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Description


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  PERFECTIONNEMENTS APPORTES AU LAMINAGE A FROID DE L'ACIER ET
AUX LUBRIFIANTS. UTILISES POUR CE LAMINAGE 
La présente invention a pour objet -un composé et un procédé de laminage à froid de   l'acier.   Plus spécialement, l'invention est relati- ve à un laminage à froid de ce genre à l'aide   d'une   huile de laminage a- méliorée appliquée à la bande ou à la tôle d'acier dont on veut réduire l'épaisseur. Dans ce procédé, la bande ou les tôles d'acier produites par le procédé classique de laminage à chaud., voient, ensuite, leur épaisseur réduite par laminage à froid pour l'obtention   d'un   matériau mince, sus- ceptible d'un grand nombre d'applications bien connues. Dans le procédé de laminage à froid, l'huile de laminage   communément   utilisée est l'huile de palme.

   A des températures ordinaires   (21,11 C   à   26,67 C),  l'huile de palme est un produit semi-solide ou une pâte tendre. On peut obtenir une bonne réussite en remplagant l'huile de palme par des huiles grasses hy- drogénées partiellement, au point de   dernier     approximativement   la compa- cité de l'huile de palme. 



   Essentiellement,, l'invention consiste à laminer à froid de l'acier avec de l'huile de baleine appliquée comme huile de laminage sur la surface de l'acier dont l'épaisseur est à réduire. L'invention a également pour objet un produit contenant de 1-'huile de baleine en sus- pension dans l'eau sous forme de gouttelettes, mais sans qu'il y ait émusion, la teneur en eau étant supérieure à celle de l'huile de baleine. 



   Les substituants de l'huile de palme tels   qu'ils   sont connus à la date des présentes, ont des propriétés physiques et chimiques ana- logues à celles de l'huile de palme. Les spécialistes du laminage à   froide   ayant connaissance des installations dispendieuses nécessaires à l'essai des huiles de laminage à froid ont évité des années durant l'essai de   l'huile   de baleine. Ils   l'ont   évité en raison de l'absence dans l'huile de baleine des caractéristiques considérées ci-dessus comme nécessaires à une huile de laminage à froid. L'huile de baleine est liquide aux tem-   pératures   ordinaires, tandis que l'huile de palme est une pâte.

   Il est 

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 recommandé d'utiliser dans le laminage à froid la fraction particulière préférée d'huile de baleine dans le but, en fait, d'enlever même la pro- portion relativement faible de matière qui se sépare à l'état solide, sous forme de nuage, aux températures supérieures   à.     7,22 C.   



   Il est bien entendu que la proportion d'acides non saturés dans l'huile de laminage   à   froid doit être très faible, de façon à cor- respondre à un indice d'iode d'environ 50 pour l'huile de palme ou pour les huiles grasses hydrogénées proposées comme   substituants;

     l'huile de baleine a un indice d'iode d'environ   70  à 90, et dans la fraction pré- férée 78 à 82,quantité même supérieure à ce que l'on avait trouvécomme ne donnant pas satisfaction dans l'huile de palme ou ses substituants 
En outre, la teneur en acide libre de l'huile de laminage, conformément à la technique en usage, doit être suffisamment élevée pour que l'acidité libre augmente le mordant sur la bande ou sur la tôle d'a- cier, et l'adhérence de l'huile sous les pressions extrêmes qui exis- tent aux moments du passage de la bande ou de la tôle d'acier entre les cylindres de laminage. Cet effet produit par une huile d'une teneur en acide libre relativement élevée est cité dans la technique comme un effet d'étirage obligeant le laminoir à réduire l'épaisseur de la bande ou de la tôle d'acier en cours de laminage.

   En opposition avec l'acidité libre élevée de l'huile de palme, habituellement d'environ 7 à   16 %   ou à peu près, la demanderesse a constaté que l'huile de baleine oscille autour de 2 % ou moins d'acidité et donne les meilleurs résultats de 0 à 1 %. 



   La viscosité et le poids spécifique sont tous deux beaucoup plus bas dans l'huile de baleine que dans l'huile de palme ou des huiles grasses du type glycéride considérées comme des huiles de laminage don- nant satisfaction. La courbe de viscosité de l'huile de baleine est to- talement différente de celle de l'huile de palme ou des huiles grasses admises comme   hailes   pour le laminage à froid. 



   De plus, on a considéré l'huile de baleine comme non satis- faisante parce qu'elle est en cire, c'est-à-dire essentiellement un ester d'alcool supérieur   monohydraté   avec un acide gras élevé, ceci la   différen-   ciant des esters de glycérides des acides gras jusqu'ici utilisés.   On   a tenu   jusqu'ici   les cires pour inemployables comme huiles de   laminage.-   L'huile de baleine contient les alcools suivants sous forme d'esters : près de 50 % d'alcool   cétylique,   environ 10 à 12% d'un alcool non sa-   turé C H (OH), également 10 à 12 % d'un alcool octadécylique C18H37 (OH) , environ 25 % d'alcool non saturé C10H35(OH) et le restant constitué en grande partie par C20H39(OH) non satura.   



   Les acides combinés avec ces alcools et avec la glycérine de la fraction de tête de l'huile de baleine sont composés   d'un.   mélan- ge d'acides caprique, laurique, myristique, palmitique, stéarique, do-   décénoique,   tétradécénoique   hexadécénoique,   ainsi que des composés   C18H36 x O2,C20H40 YO2 et C22H44 202 L'huile est constituée par environ 25% de glycérides et '/5 70' . et' esters des cires ,    
Enfin,on a considéré les huiles présentant une odeur   se+   blable à celle du poisson, comme ne donnant pas satisfaction en raison du développement attendu d'odeurs extrêmement nauséabondes, aux tempé- ratures élevées. 



   Malgré les raisons pour lesquelles on peut s'attendre à ce   que 1'huile de baleine ne donne pas un travail satisfaisant, on a finalement réalisé des essais avec l'huile de baleine pour le laminage à   froid de   l'acier'.   L'installation n'a pas été détériorée, comme on le   re-   doutait. Au contraire, on a découvert de nombreux avantages à l'utili- sation de l'huile de baleine, à la fois sur l'huila standard de la- minage, et sur les autres graisses proposées jusque 1à en remplacement   de luile de palme. 



  Quelques-uns de ces avantages sont les suivants :    
1) il faut moins d'huile par tonne d'acier laminé à une 

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 épaisseur déterminée, quand l'huile utilisée est de l'huile de baleine; 
2) Quand on applique l'huile de baleine sur l'enroulement de la bande d'acier après décapage et avant laminage à froid, elle ne tour- ne pas au vert ; quand on utilisait l'huile de palme   dans   de semblables conditions, elle verdissait par suite de la. formation de savons de fer à partir des acides gras de   l'huile;     3)   la retenue d'huile et d'eau dans les   enroulements   termi- naux de la bande d'acier qui sont à des températures élevées, ne produit pas la décomposition de l'huile de baleine en acides gras;

   
4) quand on lamine avec de l'huile de baleine, la bande ou la tôle d'acier, elle est moins sujette que d'habitude à la corrosion après achèvement du laminage à froid; l'acier offre une surface plus lisse et plus brillante que quand il était laminé avec l'huile de palme normale ou des substituants; 
5) pendant le dur traitement à haute température et sous la pression de 140.600 kgs par cm2 auquel elle est soumise pendant le lami- nage à froid, l'huile de baleine offre une tendance moindre à se décom- poser. A la   température   de laminage, l'odeur est satisfaisante. Elle est, en fait, meilleure que celle de l'huile de palme qui dégage une oduer ca- ractéristique d'acroléine. De plus, il y a moins de fumée produite, et moins d'odeur dégagée que quand on utilise d'autres huiles de   laminage.   



   6) l'huile de baleine est moins sujette à l'oxydation pen- dant le laminage à froid et 1''emmagasinage qui le suit; elle assure une meilleure pénétration de la bande ou de la tôle d'acier; 
7) quand on applique sur de l'acier, constitué, par exemple, par une bande devant être laminée à froid, la suspension d'huile de baleine dans l'eau, l'huile, bien qu'elle soit plus légère que l'eau, se sépare et plus spécialement mouille la bande et y adhère. 



   Quand on ajoute une quantité d'eau de refroidissement supplé- mentaire, comme c'est le cas dans   l'un   au moins des procédés les plus   lar-   gement utilisés de laminage à froid de l'acier, l'eau additionnelle de refroidissement que l'on verse sur l'acier ne débarrasse pas, par lavage, la bande d'acier de l'huile de baleine.

   Si, par contre, on applique 1'hui- le de baleine sous forme   d'émulsion,   comme   c' est   le cas quand un agent actif de surface est mélangé à l'eau et à l'huile de baleine, alors le mouillage préféré de l'acier par l'huile de baleine est réduit dans une mesure telle que l'huile ne peut pas se séparer de l'eau et que la tota- lité de l'émulsion est enlevée par l'eau de refroidissement; 
8) de plus, on peut récupérer l'huile de baleine pour une nou- velle utilisation, tandis que l'huile de palme se mouille par les savons métalliques et voit son acidité augmenter pendant son utilisation, de tel- le sorte que l'huile de palme qui a été utilisée n'est pas satisfaisante pour un nouvel emploi, mais doit être destinée à d'autres fins.

   Quand l'huile de baleine a été utilisée avec l'eau, la suspension dans l'eau se sépare facilement en laissant reposer, car elle n'est pas une émulsion. 



  Un procédé simple de clarification ramène indéfiniment l'huile de baleine aux conditions de réemploi, de telle sorte que la seule perte importante est l'huile entraînée sur   l'acier.   



   Bien que l'exposé du mécanisme exact du perfectionnement appor- té par l'huile de baleine dans le procédé de laminage à froid ne semble pas indispensable à l'exposé complet de l'invention, on considère que l'effet 'd'amélioration est dû en partie   à   la   meilleure   pénétration de l'huile de baleine dans les irrégularités que présente la surface de la tôle à laminer. 



   Des quantités appréciables d'huile sont retenues à l'intérieur de ces cavités; on considère le fait que l'huile donne satisfaction malgré sa faible viscosité comme dû à cette retenue dans les cavités. D'autre part, l'huile de palme, normalement utilisée, reste au niveau des entrées 

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 d'un certain nombre des plus petites de ces cavités. On considère;, encore, que 1'huile de baleine dans les conditions du laminage, forme   une   pelli- cule de résistance élevée, et, par conséquent, convient mieux comme huile de laminage malgré sa fluidité normalement élevée, en comparaison de la consistance pâteuse de l'huile de palme ou des huiles grasses hydrogénées ou partiellement hydrogénées. On sélectionne;, comme huile de baleine u- tilisable, toute qualité raisonnablement exempte de produits nuisibles. 



   Par opposition aux enseignements de la technique qui veut qu'on utilise des graisses de consistance quelque peu équivalente à cel- le du   beurre,   on préfère éliminer tous les ingrédients insolubles   à   la température ordinaire ou   à   une température quelque peu inférieure. On opère cette séparation par refroidissement de l'huile de baleine à une température inférieure à la température ambiante, par exemple à 7,22 C, on élimine ensuite le produit solide qui se présente sous la forme d'un nuage, par n'importe quel procédé industriel d'usage courant. Si l'huile de baleine présente une acidité voisine de celle de l'huile de palme, on ramène cette acidité   à   un degré moindre.

   De préférence, on ramène l'a- cidité à 2 % ou moins par tout procédé normalement admis, tel qu'une épu- ration alcaline. On ne se limite pas, toutefois, à une huile préférée, dont la teneur en acide gras libre est au maximum   de 2 %,   car, dans des cas particuliers ou dans certains laminoirs, un acide gras libre, en plus grande   proortion.,   n'est pas préjudiciable. De plus, la couleur et l'odeur du produit peuvent être et sont de préférence améliorées en mé- langeant l'huile avant usage avec un charbon activé décolorant; on sépare, ensuite, le charbon par filtration. 



   Les propriétés de l'huile de baleine décrite utilisée pour mettre en oeuvre le procédé sont mises en relief par les données suivantes ; 
 EMI4.1 
 
<tb> Acide <SEP> gras <SEP> libre <SEP> 1 <SEP> à <SEP> 2 <SEP> % <SEP> 
<tb> 
<tb> Indice <SEP> de <SEP> saponification <SEP> 132 <SEP> à <SEP> 138
<tb> 
<tb> Insaponifiable <SEP> 32 <SEP> à <SEP> 35 <SEP> %
<tb> 
<tb> Indice <SEP> d'iode <SEP> (Wijs) <SEP> 78 <SEP> à <SEP> 82
<tb> 
 
 EMI4.2 
 Vixoosité (Saybolt) a 3l9  C 100 à 115 
 EMI4.3 
 
<tb> Poids <SEP> spécifique <SEP> à <SEP> 15,56 C <SEP> 0,882 <SEP> à <SEP> 0,884
<tb> 
<tb> Essai <SEP> de <SEP> coulée <SEP> 6,11  <SEP> C <SEP> maximum
<tb> 
 
On désigne sous le nom de "huile de baleine d'hiver naturelle 
45", l'huile qui présente les caractéristiques données ci-dessus. 



   On peut utiliser une autre huile connue sous le nom de "hui- le de   baléine   d'hiver décolorée 45" Cette autre huile a les mêmes carac- téristiques, exception faite que l'acidité libre est de 0 à 0,25 % et sa couleur plus claire que celle de l'huile naturelle. 



   On va maintenant décrire, plus en détail, le procédé de lami- nage à froid de l'acier, par utilisation du lubrifiant amélioré objet . de l'invention. 



   D'abord, on applique l'huile de baleine sans dilution sur l'a- cier, après qu'il a été décapéet avant son passage à travers les pre- miers cylindres,de laminage à froid, ou dans le laminoir à cylindres. 



   L'huile,appliquée ultérieurement sur la bande ou la tôle d'acier pen- dant le laminage et après passage à travers les premiers cylindres, est en suspension sous forme de gouttelettes dans l'eau dans   la   proportion d'une partie d'huile pour quatre à dix parties   d'eau.   Dans certains cas , la proportion d'eau peut atteindre 15 à 20 parties. Exception faite pour l'huile de laminage utilisée, le procédé et l'appareil employés sont classiques. En plus des avantages indiqués ci-dessus, on a constaté que les cylindres de marche arrière, d'une part, et la bande ou tôle d'a- cier après'laminage, d'autre part, sont plus propres que dans le cas où l'on utilise 1'huile de palme. 



   En raison de la faible quantité d'huile déposée initialement sur la bande ou sur la tôle d'acier, il suffit d'un très léger nettoyage pour éliminer l'huile restante de la tôle terminée. On a constaté 

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 pratiquement qu'on pourrait prendre directement les tôles à la sortie du laminoir à cylindres et les soumettre à un revenu sans nettoyage. Cette opération est possible pour les bandes d'étain ou les tôles d'acier qui n'ont pas été lavées après le laminage à froid et avant revenu, ce qui est contraire à la pratique habituelle de laminage. 



   On a trouvé l'huile de baleine supérieure à l'huile de palme ou à d'autres huiles grasses ou huiles substituées, dans le laminage des variétés d'acier les plus dures et on a constaté que le laminage de l'a- cier le plus résistant était plus aisé qu'avec l'huile de palme ou   d'au-   tres types d'huiles de   laminage.   On a trouvé également qu'un laminoir froid se réchauffait plus facilement et plus rapidement avec l'huile de baleine qu'avec l'huile de palme, qu'il s'agisse de types d'acier les plus durs ou de toute autre qualité d'acier. Dans le cas d'un acier souillé renfer- mant des quantités appréciables d'oxyde, on lamine aussi facilement qu'a- vec un acier propre, avec un moindre effet sur les surfaces des cylindres qu'en utilisant l'huile de palme.

   Etant donné que l'huile de baleine ne contient pas d'acides gras, il y a une corrosion moindre et la vie du cy- lindre s'en trouve prolongée. 



   Dans l'opération ci-dessus;, l'application initiale de l'huile de baleine est faite après décapage et avant laminage à froid; on assure convenablement cette opération par pulvérisation ou par un moyen similaire. 



    La.   quantité d'huile ainsi employée est quelque peu supérieure à celle qui est nécessaire pour mouiller la surface de la tôle. 



     L'applicationn   suivante d'huile est faite ordinairement après le passage de la bande ou de la tête d'acier à travers le premier jeu de cylindres du laminoir. A ce stade, l'huile est appliquée avec   l'eau.   On mesure les quantités relatives d'eau et d'huile et on les envoie séparé- ment dans un réservoir d'emmagasinage. A partir du réservoir d'emmagasi- nage, une pompe de brassage refoule l'huile en suspension dans l'eau sur la surface de la bande ou de la tôle d'acier, en quantité réglée. On appli- que alors la suspension de la même façon avant chacune des paires de cy-   lindres   du laminoir,sauf si aucune application n'est nécessaire avant la première paire de cylindres, et, dans certains cas, n'est plus indispen- sable avant la première et la deuxième paire de cylindres de laminoir. 



   On a trouvé que l'huile de baleine demeure en suspension dans l'eau mieux que l'huile de palme ou d'autres huiles grasses ou substituants, et qu'on applique ainsi un mélange plus homogène à la surface de la bande ou de la tôle d'acier à laminer. On règle largement la quantité d'huile sous forme de suspension appliquée entre les différents cylindres du 1amk- noir suivant la couleur de la bande ou de la tôle d'acier sortant de cha- que jeu de cylindres, et suivant le fonctionnement général du laminoir. 



  On augemetne la proportion si le laminoir présente un échauffement exagéré, et nécessite une puissance excessive pour le laminage. On utilise habituel- lement pour l'huile de palme la proportion d'une partie d'huile pour trois à quatre parties d'eau. Par contre, avec l'huile de baleine, on peut em- ployer l'eau dans des proportions plus importantes, jusqu'à 15 à 20 par- ties pour une d'huile, ainsi qu'il a été énoncé ci-dessus. 



   Dans un semblable mélange, l'huile de baleine protège la sur- face dans une mesure appréciable, toutefois, moins bien que l'huile de baleine seule. 



   Pour plus de facilité, on a mentionné quelquefois   ici,   à la fois la bande d'acier et la tôle d'acier, sous le nom de tôle d'acier ou d'acier sous forme de   feuilles.   



   Il est entendu que la présente description n'est donnée qu'à titre indicatif et non limitatif et qu'on peut y apporter des changements ou modifications sans s'écarter de l'esprit et de la portée de l'invention.

Claims

EMI6.1 tE:TT?IGTIOI55.

1. Procédé de laminage à froid de l'acier à l'aide de cylindres presseurs, caractérisé en ce qu'on revêt l'acier passant entre les cuy- lindres de laminage d'un enduit constitué essentiellement d'huile de baleine, exempte d'agent actif de surface.

2. Procédé suivant la revendication 1, dans lequel on revêt 1' acier, passant entre les cylindres de laminage, d'un enduit d'huile de baleine et on l'y applique sous forme de gouttelettes d'huile dans l'eau, dans la proportion d'une partie d'huile pour trois à vingt parties d'eau.

3. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, dans lequel sur l'acier à laminer,on applique une couche initiale d'hui- le de baleine non diluée, la couche suivante étant une suspension d'hui- le dans l'eau, 4. Composé d'huile de baleine pour la lubrification de l'acier pendant le laminage à froid suivant la revendication 4 caractérisé en ce qu'il est constitué essentiellement par une supension non émulsion- née, d'huile de baleine sous forme de gouttes, dans l'eau.

5 . Composé d'huile de baleine suivant la revendication 4. con- tenant de l'huile de baleine dans la proportion d'une partie d'huile pour trois à vingt parties d'eau.