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' La présente invention est relative à un procédé et à une 'installation permettant de suivre et de commander le degré de chauffage d'une bande métallique; elle concerne plus parti- culièrement la commande de la fusion d'un revêtement en étain sur une bande d'acier traversant une ligne continue d'étamage électro- lytique. Après que le revêtement d'étain a été appliqué sur la bande, celle-ci est souvent chauffée pour fondre l'étain et pro- voquer son écoulement. Ceci est fait en vue d'améliorer les pro- priétés du fer-blanc. On provoque leplus souvent le chauffage de la bande en la faisant traverser par un courant d'intensité élevée au moment où elle passe dans une zone de fusion.
Une in- stallation de commande de la,puissance délivrée à une zone de : d'livr (-,e
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fusion est décrite dans les brevets américains n 2.432.801 et n 2.419.214 déposés les 28 juin 1943 et 6 août 1943 respective- ment. Le chauffage de la bande pour faire fondre l'étain provo- que la fusion de ce métal et de l'acier sur leur face commune, ce qui a pour effet de créer une couche d'alliage étain-fer entre l'acier et l'étain.
Le revêtement d'étain est mince et la couche d'alliage étain-fer créée par ce procédé est souvent d'une épais- seur telle qu'elle affecte défavorablement la soudure du fer-blanc lorsqu'on a donné à ce dernier par exemple la forme de récipients
On a trouvé que des couches minces d'alliage tain-fer donnant satisfaction peuvent être maintenues sur les produits étamés élec- trolytiquement quand l'énergie de fusion du revêtement, ou degré de chauffage, est réglée à une valeur seulement légèrement supé- rieure à celle nécessaire pour donner un fer-blanc ayant un éclat brillant et un fini uni. Antérieurement à l'invention on main- tenait un degré de chauffage, pour fondre le revêtement d'étain, tel qu'il produise un éclat brillant du fer-blanc sans qu'il y ait surchauffage apparent.
Pour assurer que la température de l'étain soit suffisante pour obtenir le résultat recherché il était de pratique courante de porter la bande et l'étain à une température supérieure à 260 C. Il a été mis en évidence que cettf façqn de procéder avait pour résultat de donner un produit d'as- pect satisfaisant mais comportant une couche d'alliage étain-fer d'une épaisseur dépassant largement l'épaisseur convenant pour le. opérations de soudure. Avec les installations en usage antérieure ment à l'invention il n'y avait aucune indication du degré de chauffage de la bande en mouvement et par suite l'opérateur ne pouvait pas déterminer facilement la température de celle-ci.
On a trouvé également que le degré de chauffage peut être utilisé comme un moyen indiquant l'épaisseur approximative de la couche d'alliage 'étain-fer.
L'invention a donc pour obj,ets, d'une part une installa- tion permettant de suivre et de commander le degré de chauffage
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d'une bande métallique en mouvement,notamment dans le cas d'une bande étamée électrolytiquement où le chauffage a pour but de fondre l'étain et de le faire couler sur la bande, d'autre part un procédé permettant de fabriquer un fer-blanc électrolytique ayant une couche d'alliage fer-étain mince.
Ces objets., et.d'autres caractéristiques de l'invention, apparaitront plus clairement dans la description suivante et sur le dessin qui l'accompagne., représentante à titre d'exemple, un mode de réalisation de l'invention.
La figure unique est une vue schématique d'une partie d'une ligne continue d'étamage électrolytique et d'un dispositif indicateur et de commande affecté, sur cette ligne, à la zone de fusion du revêtement.
Sur le dessin, la référence 2 désigne la zone où est réalisé le revêtement sur une ligne d'étamage électrolytique que traverse une bande d'acier S. Après cette zone la bande S passe sur des cylindres 4, 6, 8, 10 et 12. Les cylindres 6 et 10 sont conducteurs et ils reçoivent un courant alternatif provenant d'un transformateur 14. Le courant passe donc dans la portion de ban- ,de métallique comprise entre ces deux cylindres et il provoque le chauffage de cette portion et la fusion du revêtement d'étain, ce qui améliore le revêtement. La puissance délivrée à la zone de fusion, c'est-à-dire à la zone comprise entre les cylindres 6 et 10, est réglée par une inductance saturable 16. L'énergie est fournie:au primaire du transformateur 14 par les conducteurs d'alimentation Ll et L2.
La réactance de l'inductance saturable 16 est commandée par un enroulement 18 alimenté par un générateur 20 ayant un inducteur 20F. L'alimentation de cet inducteur 20F est assurée par la source L3-L4. Un rhéostat 22 commande l'alimenta- . tion de l'inducteur 20F. Ce rhéostat peut être actionné à la main mais il est de préférence commandé par un moteur réversible 24.
On voit donc que la puissance délivrée à la zone de 'fusion peut
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être réglée par action sur le rhéostat 22. Un convertisseur d'énergie thermique 26 possède un enroulement 26F branché sur un transformateur d'intensité 28 disposé sur le conducteur reliant letransformateur 14 au cylindre 6 et un deuxième enroulement 26F1 branché sur les deux conducteurs reliés respectivement aux cylin- dres 6 et 10; ces deux enroulement sont montés d'une façon clas- sique. Le convertisseur 26 peut être muni d'une échelle 30 gra- duée en unités de puissance totale délivrée aux cylindres 6 et 10. Un wattmètre peut- jouer le rôle du convertisseur 26.
Un po- tentiomètre d'auto-équilibrage ou diviseur de tension 32 est combiné au convertisseur thermique 26 et comporte un index ou doigt de contact 34 qui se déplace avec un index 36 associé à. la graduation 30. Les index 34 et 36 sont mis en mouvement par le moteur 37 du potentiomètre d'auto-équilibrage 32. Un moteur réversible 38 est relié .électriquement aux index 34 et 36 par le conducteur 39. Un deuxième potentiomètre 40 est monté en série avec le potentiomètre 32 et avec une batterie 42, le contact 44 de ce potentiomètre '40 étant branché sur la résistance du poten- tiomètre 32. Le moteur 38 fait partie d'un potentiomètre d'auto- équilibrage 46 comportant une résistance 48 et un index, ou con- tac 50, relié mécaniquement au moteur 38.
L'index 50 est combiné à une échelle 52 graduée en-unités de chaleur par unité de poids d'acier chauffé. Le moteur 38 comporte un inducteur 38F alimenté par la source L5-L6. Un potentiomètre 54 muni d'un contact 56 est monté en série avec la'résistance 48. Un générateur tachymé- trique 58 est accouplé mécaniquement au cylindre 6, de sorte qu'il est entraîné à une vitesse proportionnelle à la vitesse de la bande métallique. Ce générateur 58 est monté en série avec le potentiomètre 54 par l'intermédiaire des conducteurs 60 et 62.
Le conducteur 62 est également branché sur une extrémité de la résistance du potentiomètre 32. Quand on désire avoir une commande automatique de la puissance débitée sur les cylindres 6 et 10 un
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circuit est disposé pour la commande du moteur 24. Ce circuit comprend des inducteurs 24F et 24F1 et une batterie 64. L'enroule.- ment inducteur 24F est relié à un contact fixe 66 et l'enroulement inducteur 24Fl à un contact fixe 68. Un contact 70, monté sur l'index 50, se déplace avec ce dernier.
Le.fonctionnement et l'étalonnage de l'installation se présentent de la façon suivante. Le degré de chauffage en watt- 'Wh heures par kilogramme d'acier est égal à : W x T x s x K où Wh représente l'énergie délivrée à la zone de fusion exprimée en watt-heures, W est la largeur de la bande en millimètres, T est l'épaisseur totale de la bande en millimètres, S est la vitesse de la bande en mètres par minute, et K une constante égale à 0,468.
La valeur de la constante K est obtenue en multipliant 60 par
1000 et par 7,8 x 10-6 (poids d'un mm3 d'acier). En supposant que la batterie 42 a une tension de 20 volts, que l'échelle 30 est graduée de 0 à 2000 kilowatts, que le générateur tachymétrique 58 donne 10 volts pour une vitesse de la bande de 305 mètres par mi- nute, que l'échelle '52 est graduée de 0 à 44 watt-heures par kilo- gramme, que le potentiomètre 40 est gradué de 0 à 965 mm de lar- geur de la bande, que le potentiomètre 54 est gradué de 0,16 à.
0,50 mm d'épaisseur de la bande, que la vitesse de la bande est ' de,305 mètres par minute, que la largeur de la bande est de 965mm, que l'épaisseur de la bande est de 0,33 mm et que le degré de chauffage nécessaire pour obtenir la température désirée du re- vêtement d'étain est de 44 watt-heures par kilogramme, la puis- sance totale à délivrer à la zone de fusion sera égale au pro- duit des watts-heures par kilogramme par le. poids total traver- sant la zone de fusion en une heure. Le poids total est égal à:
305 x 965 x 0,33 x 0,468 ou 45.500 kg. La puissance à délivrer
45.500 x 44 ' sera donc: - 1.000 ou 2.000 kilowatts. Le rhéostat 22 est réglé pour que cette puissance soit fournie aux cylindres con- ducteurs 6 et 10.
La différence de potentiel entre les conducteurs
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39 et 62 sera'proportionnelle à la puissance totale délivrée aux cylindres conducteurs et sera d'autre part égale à la différence de potentiel entre le conducteur 62 et le contact 50. La différen ce de potentiel entre les conducteurs 39 et 62 est modifiée en réglant le potentiomètre 40 de façon que son contact mobile soit au point correspondant à une largeur de 965 mm et la différence de potentiel entre le contact 50 et le conducteur 62 est modi- fiée en réglant le potentiomètre 54 pour une valeur correspon- dant à une épaisseur de 0,33 mm.
On a trouvé que la,température de l'étain fondu doit être maintenue entre 243 et 2540 pour ob- tenir l'aspect désiré sans amener l'épaisseur de la couche d'al- liage étain-fer à une valeur ne convenant pas pour la soudure.
On suppose, pour les besoins de l'exemple, que 44 watts par kilo- gramme de bande métallique maintiennent celle-ci entre ces deux températures à tout moment. Quand la différence de potentiel entre'';-. les conducteurs 39 et 62 est différente de celle existant entre le contact 50 et le conducteur 62, le moteur 38 agit pour déplacer le contact 50 jusqu'à ce que ces deux tensions soient égales. Le contact, ou index 50, indique alors un degré de chauffage diffé- 'Tent', et si la commande n'est pas automatique on doit manoeuvrer à la main le rhéostat 22 jusqu'à ce que le contact 50 reprenne la position voulue. Si le contact 50 se déplace vers la gauche il in. diquera un degré de chauffage inférieur à celui recherché.
Quand la commande automatique représentée sur le schéma est utilisée, celle-ci provoque la fermeture, par les contacts 70 et 66, du circuit de l'inducteur 24F, ce qui entraîne la mise en rotation du moteur 24 dans un sens tel qu'il amène le rhéostat 22 à aug- menter la puissance appliquée aux cylindres conducteurs 6 et 10 jusqu'à ce que le contact 50 revienne à sa première position. Dans le cas où le degré de chauffage est trop élevé le.contact 70 fer- me, par le contact 68, le circuit de l'inducteur 24F1, ce qui fait tourner le moteur 24 en sens contraire pour diminuer la puissance appliquée aux cylindres conducteurs 6 et 10.
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Bien entendu l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation représenté et décrit, qui n'a été donné qu'à titre d'exemple.