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Publication number: BE548066A
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Description


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   La présente   invention   est relative à des tubes de rem- playage pour les exploitations minières souterraines ou pour d'autres applications dans lesquelles on transporte par voie pneumatique ou hydraulique une matière en vrac.      



   Comme les tubes de remblayage et éléments analogues sont soumis   à une   usure considérable par le produit transporté   @   qui   glis@@ le   long de la parci du tube, il est d'usage en géné-   rol de   tremper la paroi du   tube   qui est exposée à l'usure. On 

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 a obtenu des résultats particulièrement bons avec des tubes de remblayage exécutés en une matière à deux couches, où la couche intérieure se compose d'un acier prenant la trempe, et dont la couche extérieure, qui est assemblée par soudure avec la   cou-   che intérieure, est en un acier qui ne prend pas la trempe. 



  L'avantage des tubes de remblayage de ce genre réside dans le fait qu'on peut porter à une dureté très grande le   côté     inté-   rieur exposé à l'usure, de sorte que les tubes de ce genre ont une durée relativement longue. 



   L'utilisation d'une matière à deux couches pour la fa- ' brication des tubes de remblayage demande toutefois la mise en oeuvre d'une quantité non négligeable de matières et de moyens de fabrication. Pour certaines applications, où il n'importe pas d'obtenir une résistance très élevée à l'usure, il est par conséquent souhaitable de disposer d'un tube de remblayage exécuté en une matière en une seule couche et relati- vement peu coûteuse. Les essais n'ont pas manqué de fabriquer . tubes en acier trempés à une seule couche.

   On a observé à ce pro- pos qu'il n'est pas judicieux de tremper dans toute son épais- seur le tube d'acier à une seule couche, parce que, dans le cas, le corps du tube devient trop peu résistant aux sollicitations relativement élevées par chocs et par coups, auxquelles le tube de remblayage est exposé, comme le montre l'expérience, dans les exploitations minières souterraines. C'est pourquoi on s'est contenté de réduire la dureté de la paroi du tube par un revenu effectué après coup, opération qui fournit un corps tubulaire présentant dans sa section au voisinage de la paroi intérieure une zone martensitique d'une résistance d'environ 180 à 200 kg/mm2, cette zone se continuant vers l'extérieur par une structure de transition sorbitique ou une zone de troostite, ayant une ré- sistance de 120 à 140 kg/mm2.

   On a observé. toutefois que même 

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 les tubes de ce genre ne résistent pas suffisamment aux   solli-   citations par chocs ou par coups qui se produisent, bien que leur paroi se comporte   d'une   manière assez favorable à l'égard de l'usure par le produit; transporté. 



   Or. a proposé ensuite de tremper le corps tubulaire exécuté en un acier à une seule couche prenant la trempe, de telle sorte qu'il se forme des sections continues d'acier trem- pé et d'acier non trempé qui sont réparties dans le tube dans le sens de se,longueur et de son pourtour. Lorsque les sections non trempées sont alors petites par rapport aux sections trempées, on obtient un tube qui possède une résistance à l'usure qui est suffisante pour de nombreuses applications. Toutefois, la résistance des tubes de ce genre à l'égard des chocs et coups laisse également encore à désirer.

   La réalisation, de tels tubes trempés par zones ou par champs est aussi assez difficile.,   Jusqu'à   présent, il fallait, dans les tubes de ce genre, faire revenir la matière plus ou moins après la trempe, pour obtenir un corps tubulaire suffisamment insensible aux chocs et coups, ce qui, naturellement, abaissait de nouveau la résistance à l'usure. 



   L'invention est basée en, revanche sur le principe qui   aonsiste   à réaliser à partir d'une matière en une seule couche formée d'un acier prenant 11 trempe un tube de remblayage qui présente sur le c8té intérieur et dans toute son étendue une couche martensitique trempée, tandis que du côté extérieur du tube ce dernier présente une couche continue, tenace et perli- tique. 



   Le procédé de fabrication des tubes de ce genre, qui      fait l'objet de la. présente invention, comprend les mesures suivantes. 



   On fait passer le corps tubulaire non trempé, suivant 

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 un mouvement continu, tout   d'abord   le   l@@@     j'un   dispositif de   chauffage   agissant de   préférence   de   l'@xtérieur,   par exemple d'un brûleur à gaz et air de forme   ann@laire,   dans la. région duquel le corps tubulaire se trouve porté à une température située peu au-dessous de la température   d     rempe   de la ma- tière.

   Lorsqu'on a obtenu dans la section du corps tubulaire une égalisation de la température, on fait passer le tube sur un dispositif de chauffage placé dans sa cavité, par exemple le long d'un brûleur également à gaz et air, dans la région duquel le tube se trouve porté à partir de l'intérieur à la température de trempe sous l'action d'une forte chute de tem-   péra.ture,   tandis que le tube est soumis en même temps à l'ex- térieur à un refroidissement tel, par exemple par soufflage d'air, que la couche extérieure du tube reste au-dessous de la température de trempe.

   Immédiatement à la suite de ce chauffage du tube jusqu'à la température de trempe, ce tube parvient dans la région d'un dispositif de refroidissement à action intense, placé dans la cavité du tube, par exemple d'un dispositif d'arrosage à l'eau, au moyen duquel la matière se trouve refroidie.brusquement et trempée. 



   Dans l'objet de la présente invention, on'fait agir de préférence, pendant qu'on porte le tube par chauffage à la température de trempe, des dispositifs de refroidissement agis- sant assez fortement à l'extérieur dans des secteurs limités du pourtour du tube, par exemple à l'action de petits disposi- tifs d'arrosage à l'eau, dans la région desquels les couches extérieures du ccrps tubulaire sont maintenues à une tempéra- ture un peu inférieure à celles qui sont réalisées dans la ré- gion des réfrigérants à air, à savoir à des températures infé- rieures à la température de trempe. 



   Le tube de remblayage ou la pièce analogue   fabriqué   

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 selon le procédé qui fait   l'objet   de la   présente   invention est   remarquable     par   une résistance élevée à   l'usure   et en même temps par une résistance élevée aux   contrainte@   par   choc::

     et par coups, Du fait que   c'est   l'ensemble du corps tubulaire qui est porté a.u préalable, avant le chauffage jusqu'à la température de trem- pe par l'intérieur, à une température légèrement inférieure à la. température de trempe, on   parvient   à augmenter   considérable-   ment   l'épaisseur   de la couche intérieure portée à la température de trempe, même lorsqu'on refroidit le tube en même temps par l'extérieur de telle sorte que la couche extérieure   reste     en--   dessous de la température de   trompe.   



   La couche trempée à une profondeur relativement   grande   sur la face intérieure des   'cubes,   et qu'on obtient de cette ma- nière, confère au tube une longue durée en ce qui concerne l'u- sure par le produit transporté. 



   A l'extérieur, le .corps tubulaire est protégé d'une manière avantageuse contre les chocs et les coups, en particulier contre l'effet d'entaille, par la couche tenace perlitique qui s'étend sur tout le pourtour du tube. 



   On obtient en même temps par les dispositifs addition- nels de refroidissement ou petits jets d'arrosage agissant plus fortement, qui exercent leur action de l'extérieur pendant le ré- chauffage jusqu'à des températures de trempe sur la. pièce tubu- laire,   la   formation, dans le corps tubulaire, de bandes ou 
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 nervures s petlitio ue s , c'est-à-dire tenaces, qui accroissent se   résistance   à l'égard des contraintes par chocs ou par coups, de façon telle que le tube selon l'invention   présente   a cet   égard   presque les mêmes propriétés avantageuses   que   le   tube   de remblayage deux couches précité.

   Le fait que,   cens   le   région   
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 du di<:po±:1.tii  de refroidissement plus puissent qui agit de l'ex- térieur, la couche martensitique ne s'étend T.-; -;;.-.5, ,,,,,()'r'n::" J.":'0r\t 

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 que dans les secteurs situés dans les intervalles, est sans influence pratique sur la résistance à l'usure des tubes, parce que les couches plus dures sont en mesure à un certain degré de protéger contre l'usure également des couches plus tendres situées dans les intervalles. Il en est ainsi, en particulier., -lorsque le dispositif de refroidissement à action plus intense agit non pas sur une ligne de la surface extérieure du tube qui est parallèle à l'axe longitudinal du tube, mais sur une ligne en hélice tournant autour du tube ou bien une ligne on- dulée ou en zig-zag sur le tube.

   Une telle forme de ligne peut s'obtenir lorsque, en plus du mouvement dans le sens de son axe longitudinal, le tube ou bien le dispositif de refroidisse- ment qui agit de l'extérieur exécute un mouvement de rotation régulier ou un mouvement rotatoire oscillant commande autour de l'axe longitudinal du tube. 



   Le tube selon la présente invention s'exécute avec avantage avec une épaisseur de paroi de 8mm. On obtient par le procédé qui fait l'objet de la présente invention une   profon-   deur de durcissement sur le côté intérieur du tube qui est d'en- viron 4 à 5 mm, tandis que le tube présente à l'extérieur un.e couche perlitique   d'envi 1 , :,  1 à 2 mm qui s'étend sur 3 à 4 mm environ dans la région de:: tances ou nervures précipitées res- tant tenaces, 
On trempe la couche   martensitique   intérieure du tube jusqu'à obtention d'environ 180 à 200 kg/mm2. La texture de transition sorbitique ou de troostite qui y fait suite présente une résistance de 120 à 140   kg/mm ,   tandis que la pellicule extérieure a partout une résistance de 50 à 60 kg/mm2. 



   Le dispositif qui- est nécessaire pour la mise en oeu- vre du procédé est simple et d'un fonctionnement sûr. Il se compose essentiellement d'un dispositif fournissant le mouvement 

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 vertical et le mouvement de rotation additionnel éventuel du tube à'tremper, d'un brûleur annulaire qui provoque le réchauffage préalable du tube, d'un brûleur intérieur avec lequel on réchauf- fe le tube jusqu'à la température de trempe, d'un dispositif de refroidissement situé à peu près à la hauteur de ce dernier brûleur et qui entoure le tube à l'extérieur, et d'un dispositif d'arrosage situé à l'intérieur du tube, à l'arrière du brûleur dans le sens du mouvement.

   Le dispositif extérieur de refroidis- sement se compose de tubes à fentes en forme de secteurs, par exemple de quatre tubes de ce genre à travers lesquels on souf- fle de l'air de refroidissement en une quantité réglable en di- rection du pourtour du tube, etde petits dispositifs d'arrosa- ge placés dans les intervalles entre ces tubes et qui provoquent la formation, dans le corps du tute, des bandes perlitiques qui restent dures. 



   REVENDICATIONS 

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Claims

1) Procédé de fabrication de tubes de remblayage ou analogues à partir d'une t8le d'acier à une seule couche pre- nant la trempe, qui est trempée à coeur sur toute la longueur et le pourtour de la paroi, le tube non trempé étant guidé le long d'un dispositif de chauffage disposé dans sa cavité et le long d'un dispositif de refroidissement, ledit procédé étant caractérisé en ce qu'on fait d'abord passer le tube suivant un mouvement continu devant un brûleur qui porte le corps du tube à une température située peu au-dessous de la température de trempe, et après égalisation de la température, à l'intérieur de la section du tube le long d'un brûleur qui porte le tube par l'intérieur à la température de trempe, tandis qu'on main- tient le tube, en même temps qu'on le fait chauffer par l'in- térieur, à une température, dans la couche extérieure,

qui est <Desc/Clms Page number 8> inférieure à la Température de trempe a'. moyen d'un refroidis- servent par l'extérieur, et que finalement on refroidit le tube brusquement ou on le trempe par l'intérieur à l'aide d'un dis- positif d'arrosage d'eau ou d'une maniére analogue.

2) Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'on assure le refroidissement, par l'extérieur, dans certains secteurs du pourtour, durant le chauffage jusqu'à la température de trempe, par exemple à l'aide de petits disposi- tifs d'arrosage par de l'eau, de telle sorte que, dans la sec- tion du tube, il se forme des bandes de structure perlitique qui s'étendent sur toute la longueur du tube, dont l'épaisseur est supérieure à celle de la couche extérieure perlitique des autres parties du tube.

3) Procédé selon les revendications 1 et 2, caracté- risé par le fait que le tube ou le dispositif de refroidissement agissant par l'extérieur exécute, en dehors du mouvement d ns le sens de la longueur du tube, un mouvement de rotation uni- forme ou oscillant autour de l'axe longitudinal du tube, de telle sorte que les bandes perlitiques d'épaisseur accrue s'é- tendent dans le tube suivant une ligne en hélice ou ondulée ou suivant une courbe en zig-zag.