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La présente invention concerne un procédé continu d'immer- sion à chaud et entièrement automatique pour galvaniser des articles en fer. Bien que l'invention soit applicable à la galva- nisation de tôles et autres articles non manufacturés, ou à des articles partiellement ou entièrement manufacturés, elle s'adapte, en particulier, à la galvanisation de réservoirs, cylindres etc. , partiellement finis, dans lesquels une ou les deux extrémités du corps du réservoir ou cylindre sont encore ouvertes.
La galvanisation est connue depuis longtemps et s'emploie sur une grande échelle pour la protection d'articles en fer de types
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divers. Les procédés utilisés jusqu'à présent ont toutefois été relativement primitifs. Les revêtements n'étaient pas uniformes et les épaisseurs très variables. Les procédés de décapage et le traitement des pièces, dans le bain de galvanisation, étaient exécutés au hasard et n'étaient pas soumis à un contrôle rigou- reux; beaucoup de matière était perdueet les revêtements obtenus. étainideméidocre qualité..
Les procédés nécessitaient également l'emploi d'une main- dteuvre considérable pour effectuer les travaux désagréables et dangereux nécessaires pour la manipulation des articles traités dans et autour des réservoirs à acide et du bain de galvanisa- tion, occasionnant le giclage d'acides corrosifs et du zinc chaud et des explosions dans et sous la surface du fondant et du zinc, dans le bain de galvanisation, par suite du surchauffa- ge ou de l'évaporation instantanée de l'humidité apportée dans le fondant et le zinc en fusion.
La présente invention a pour but un procédé pour galvani- ser en continu, entièrement automatique, et éliminant les ris- ques rencontrés précédemment dans la manipulation des articles, et ayant pour résultat la réalisation de revêtements meilleurs et d'épaisseur plus uniforme.
Dans le procédé de galvanisation selon l'invention, les pièces ou articles à galvaniser sont suspendus à un transporteur se déplaçant continuellement à une vitesse constante prédétermi- née et sont successivement immergés et portés à travers un bain de décapage à l'acide, un réservoir de lavage à l'eau, un bain de lavage au fondant, et la chaudière de galvanisation.
La vitesse à laquelle les articles sont transportés, par le trans- porteur à mouvement continu, le temps qu'ils peuvent rester dans chaque réservoir de traitement., la concentration de l'acide dans le réservoir de décapage et sa température) et la vitesse à laquelle les articles sont retirés du réservoir de galvanisation
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sont contrôlés et comparés avec exactitud
L'invention est décrite ci-après, avec l'aide des dessins annexés, en application à la galvanisation des parties montées de réservoirs, c'est-à-dire de corps de réservoirs, tels que corps de réservoirs à eau chaude, dans une extrémité desquels est fixé un capot ou fermeture ayant des ouvertures auxquelles des tubes sont à raccorder par la suite, mais dont l'extrémité op- posée est encore ouverte.
Il est toutefois bien entendu que la description détaillée qui va suivre est donnée à titre d'exemple non limitatif de l'invention, si ce n'est dans les limites fixées dans les revendications.
Dans les dessins: la figure 1 est une vue schématique illustrant la manière selon d'exécuter le procédé/la présente invention; la figure 2 est une vue transversale représentant la ma- nière dont les parties montées du réservoir sont introduites dans transportées à travers et retirées du réservoir de galvanisation; la figure 3 est une vue en plan du réservoir de galvani- sation et la figure 4 est une coupe transversale par la chambre d'arrosage à grande vitesse.
En admettant que les articles à galvaniser soient des parties montées de réservoir 1 en fer noir, c'est-à-dire des corps de réservoir ayant un capot ou une fermeture soudée dans une extrémité seulement de chaque réservoir et l'extrémité opposée de chaque corps de réservoir étant ouverte, ces articles sont sus- pendus à une chaine 2 qui est entraînée, de toute manière appro- priée, par exemple par un moteur 3 à vitesse variable, sur une voie $.
Les parties montées de réservoir dont question ci-dessous seront appelées "réservoirs".
Des transporteurs 5 sont fixés à ladite chaîne, à des
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intervalles espacés, et présentent des oeillets 6 dans lesquels peuvent s'introduire les bouts supérieurs de crochets 2. suppor- tant les articles. Les bouts inférieurs des crochets passent par des ouvertures, dans les capots ou fermetures, en sorte que les .réservoirs so ient suspendus à la chaîne laquelle est animée d'un mouvement continu, dans une position verticale avec les bouts ouverts tournés vers le bas. Si les articles à transpor- ter par les crochets n'ont pas d'ouvertures dans lesquelles les crochets peuvent être insérés, on peut souder à ceux-ci des anses métalliques pour recevoir les crochets.
Comme la surface du matériau dont sont fabriqués les réservoirs est recouverte de graisse et de souillures résultant de la manipulation du matériau ou de son contact avec l'atmosphè- re, de même que des bavures et de la rouille, il est souvent sou- haitable de soumettre d'abord les réservoirs à un levage ou à un nettoyage. On peut le faire avec une solution d'un composé alcalin ou acide, un dissolvant approprié, ou n'importe quel dé- tergent qui enlèvera toute graisse ou souillure superficielle du réservoir. A cet effet, les réservoirs sont d'abord soumis à un lavage ou nettoyage, par exemple par immersion et transport dans un bain alcalin chaud 8 qui, si nécessaire, peut être convenablement agité, en sorte qu'il se produise un lavage appro- fondi des réservoirs et l'enlèvement de la graisse de ceux-ci.
Si l'état des surfaces des réservoirs est tel qu'un nettoyage ne s'impose pas, on peut omettre le bain alcalin ou autre opéra- tion de nettoyage.
Après avoir été convenablement nettoyés, les réservoirs sont passés par un réservoir de rinçage à l'eau 9. dans lequel tout reste d'alcali ou d'autre agent de nettoyage adhérent aux réservoirs est enlevé avant introduction des réservoirs dans le bain de décapage; on évite ainsi toute contamination du bain de dé- capage ou épuisement du contenu acide de celui-ci par neutrali-
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sation, par tout alcali utilisé lors du nettoyage et adhèrent encore aux corps de réservoirs.
Du bain d'eau 9 les réservoirs passent dans et par un
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bain de décapage lg d'acide sl1;Prrique ou hYdroch1oriqLlE:: convena- blement inhibé par tout inhibiteur commercial qui empêchera l'aci- de d'attaquer indûment et de former une. surface rugueuse sur les réservoirs. Bien'que la figure 1 montre les réservoirs comme ne faisant qu'un seul passage dans le bain de décapage, il est bien entendu que, dans l'opération commerciale, la disposition peut être telle que les réservoirs soient amenés à traverser deux fois ou plus toute la longueur du bain de décapage ---------- afin de les tenir dans le bain de décapage pendant une durée appro. priée, ou pour éviter la nécessité d'utiliser un réservoir de décapage inutilement long.
Après avoir quitté le bain de décapage, les réservoirs sont soumis à un lavage à l'eau pour enlever de leurs surfaces, avant traitement ultérieur, toute trace du bain de décapage y adhérente, ou tous sels formés sur les surfaces, par suite du traitement décapant. Ce lavage peut se faire en passant les ré- servoirs dans un bain de rinçage à l'eau, en les soumettant nté- rieurement et extérieurement à des jets ou giclages d'eau à gran- de vitesse, ou une combinaison de ces traitements.
Généralement, en soumettant les réservoirs à des jets ou giclage d'eau à grande vitesse, comme dans 11, on obtiendra un enlèvement parfait, des surfaces des réservoirs, de la solution de décapage adhérente et de tous sels qui peuvent s'être formés ce sur ces surfaces par suite de l'opération de décapage;/procédé de lavage des réservoirs avant traitement ultérieur est préféré.
Les réservoirs ayant été lavés à fond par les jets d'eau à grande vitesse pour enlever l'acide ou le sulfate adhérent à leurs surfaces, soiit ensuite immergés dans et transportés à tra- vers un bain de fondant 13, qui peut être de l'acide hydrochlori- que à température et concentration appropriées, ou une solution
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de chlorued'ammoniun de zinc..Les réservoirs sont ensuite abais- sés verticalement, à travers une couche de fondant 14. flottant sur la surface d'un,corpg; de zinc en fusion 15 à l'entrée du réservoirou chaudièrede galvanisation 16 et complètement immer- gés dans:le zinc en fusion.
Ensuite les réservoirs sont amenés à se déplacer longitudinalement.dans le réservoir de galvanisa- tion eté émerger,par le coté de décharge de celui-ci.
Du'-'bain de galvanisation,,les réservoirs passent' par une chambre de refroidissement 11, ,après quoi ils peuvent être enlevés des crochets de suspension 2. Les réservoirs, galvanisés intérieurement et extérieurement, peuvent alors être examinés; on peut fixer les capots dans leurs extrémités ouvertes et on peut les essayer de toute manière appropriée, bien que les ca- pots ou fermetures soient fixées, de préférence,dans les extré- mités ouvertes des réservoirs par soudure par résistance,comme exposé dans le brevet de Albert J. Lampert,N 2 444 833, intro- duit le 17 mars 1944.
Il est bien entendu que la figure 1 est simplement sché- matique pour autant qu'il soit question de la disposition des divers réservoirs dans lesquels sont traités les articles à gal- vaniser; en pratique, les divers réservoirs de traitement seront disposés de façon à utiliser, au mieux, l'espace disponible et de façon que l'emplacement où. les réservoirs sont déplacés, en venant du transporteur, soit situé relativement près de l'empla- cement où les réservoirs sont fixés à celui-ci.
Comme représent é schématiquement dans la figure 1 et comme l'indique plus clairement la figure 2, par rapport à la cuve de galvanisation, la voie 4 comprend des parties inclinées vers le haut et vers le bas respectivement sur les extrémités d'entrée et de sortie de chaque bain dans lequel les réservoirs sont immergés pour le traitement, de façon qu'au fur et mesure que la chaîne transporteuse s'approche des bains respectifs, elle prenne
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graduellement une course inclinée vers le bas et amène, graduelle- ment, les réservoirs suspendus à être immergés dans et transpor- tés dans le bain de traitement, et graduellement retirés du bain de traitement, tout cela pendant que les réservoirs sont maintenus dans une position verticale et avec leur extrémité ouverte, diri- gée vers le bas.
Un facteur important pour obtenir,sur les réservoirs, un revêtement de zinc uniformément déposé et de haute qualité, est l'état de la surface présentée à la cuve de galvanisation pour l'action galvanique, les conditions dans lesquelles a lieu le décapage de;; réservoirs, c'est-à-dire -- la durée de l'immer- sion des réservoirs dans la solution de décapage, la concentra- tion de l'acide dans celle-ci et la température du bain de décapage doivent être contrôlées avec précision.
Le laps de . temps pendant lequel les réservoirs doivent être soumis au traitement de décapage dépend de la condition du métal dont ils sont fabriqués, principalement la quantité d'oxyde et de rouille qui doit être enlevée, la température du bain décapant et la concentration de l'acide dans le bain décapant, la température du bain décapant étant le facteur prédominant.
Comme le temps d'immersion des réservoirs dans le bain de décapage 10 est fonction de la vitesse linéaire à laquelle la chaîne transporteuse se déplace et, que celle-ci, comme il appa- raitra plus loin, est déterminée par la nature de l'article à gal- vaniser, le contrôle de l'action de décapage s'obtient essentiel- lement en réglant la concentration de l'acide et la température à laquelle il est chauffé.
Si le décapage s'effectue dans un bain d'acide sulfurique, lequel est préféré, le bain de décapage doit être originalement équivalent à environ 3 % à 10 % de concentration, en volume, d'acide sulfurique 66 Bé., convenablement inhiba pour prévenir que l'acide attaque le métal des réservoirs. Dans la plupart des cas, une concentration de départ équivalente à une solution de 6 %
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diacide sulfurique chauffé à une température d'environ 150 F peut suffire-.. Une petite quantité de sulfate de fer se forme pen- dant l'opération du décapage, par suite de la réaction de l'acide sulfurique avec lester des réservoirs, avec, comme résultat, un épuisement graduel de l'acide sulfurique dans le bain.
Pour maintenir substantiellement constant le taux de décapage, on peut faire, de temps en temps, des ajoutes d'acide sulfurique, aussi longtemps que cela s'avère économique. Lorsque la concentration de sulfate de fer, dans le bain de décapage, atteint un point qui rend de nouvelles ajoutes d'acide non-écono- miques, la température à laquelle le bain d'acide est chauffé peut être graduellement augmentée-à mesure que l'acide dans le bain s'épuise, jusqu'à'obtenir une température d'environ 1800 lorsque la concentration d'acide dans le bain a diminué jusqu'en- viron 1 % en volume. Le bain est alors renouvelé.
Les susdites température et concentrations d'acide, pour le bain de décapage, sont basées sur le fait que les ré- servoirs sont fabriqués en un métal contenant une quantité moyenne d'oxyde et de rouille et que l'on utilise de l'acide hy- drochlorique, dans le bain de fondant. Si l'on n'emploie pas d'aci- de hydrochlorique dans le fondant ou si le métal des réservoirs contient plus qu'une quantité moyenne d'oxyde, la concentration de l'acide peut être initialement augmentée.
Alors que la température à laquelle le bain de décapage est normalement chauffé sera augmentée graduellement et unifor- mément à mesure que l'acide du bain s'épuise, il est bien enten- du que, si à une phase quelconque de l'opération, le métal des réservoirs qui passent, porte une quantité plus forte ou moindre d'oxyde que la quantité normale, la température à laquelle l'aci- de est chauffé peut être augmentée ou diminuée de façon que, dans tous les cas, les réservoirs émergeant du bain de décapage auront été décapés correctement, suivant la mesure exacte, pour pré- parer convenablement leurs surfaces pour la phase de galvanisation
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Toutefois, la température du bain de décapage ne peut pas être élevée de façon sensible au-dessus d'environ 1800 F,
car au-dessus de cette température approximative il faut trop d'in- hibiteur pour empêcher l'acide d'attaquer lp métal, et les réser- voirs, en émergeant du bain de décapage, sont tellement chauds que le bain de décapage porté par les surfaces des réservoirs s'éva- porera avant que les réservoirs n'atteignent le réservoir suivant pour le rinçage à l'eau et laissera un dépôt de sulfate difficile à enlever, par rinçage à l'eau.
La longueur du trajet par course pour les réservoirs dans le bain de décapage est en corrélation telle, avec la. vitesse linéaire à laquelle la chaîne transporteuse se déplace que 'les réservoirs sont soumis à l'action du bain de décapage pendant une période d'environ 14 à 66 minutes.
Si l'on utilise de l'acide hydrochlorique dans le bain de décapage, la concentration originale du bain doit être, de préférence, équivalente à environ 6 % à 15% d'acide 20 Bé., en volume. Dans ce cas, le bain d'acide ne doit pas être chauf- fé mais l'action de décapage est accélérée à une température augmentée. Toutefois, lorsque l'on utilise de l'acide hydrochlori- que, il est préférable d'avoir un décapage froid et lent.
Bien que l'acide hydrochlorique soit plus coûteux que l'acide sulfurique, il dissout plus rapidement tous composés de cuivre, d'arsénic et de cadmium présents, ainsi que tout oxyde ad- hérent, il produit moins d'adsorption d'hydrogène, n'est pas in- hibé par les sels de fer, et est moins enclin à sur-décaper des pièces, ce qui réduit la quantité d'inhibiteur nécessaire pour empêcher un décapage excessif des réservoirs.
Quelle que soit la nature du bain de décapage, il sera de préférence soumis à une agitation vigoureuse par l'introduction d'air comprimé de manière à assurer un frottement continuel des surfaces intérieures et extérieures des réservoirs, de façon à enlever toute accumulation gazeuse qui pourrait intervenir dans
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le contact convenable de l'acide avec les surfaces du réservoir.
Le :Il 'vage à l'eau, des réservoirs décapés, avant leur' passage au bain de fbndant doit être fait à fond et doit immédia- tement suivre le décapage-,, de façon que tout acide, ou solutions de sel de fer résultant de l'action de décapage, et adhérentes à la surface des réservoirs, seront enlevées par lavage et toute solution de sel de fer sera empêchée de sécher sur ceux-ci, sauf quoi ces sels seraient difficiles à écarter. L'eau à la température ambiante est ordinairement adéquate pour faire un tel lavage et on ne doit utiliser de l'eau chaude que si des sels de fer se trouvent séchés sur les surfaces des réservoirs.
Lorsqu'il est souhaitable de laver à l'eau chaude, on emploiera de l'eau chauffée à 100 F environ et les réservoirs doivent ensuite être passés immédiatement par un bain d'eau froide pour qu'aucun séchage sur les surfaces des réservoirs chauds ne puisse se produire.
Le lavage à l'eau des réservoirs décapés s'effectue en passant ces réservoirs par la chambre de giclage 11 à vitesse élevée où ils sont soumis aux jets d'eau à grande vitesse. L'n- térieur des réservoirs est lavé à fond pour qu'il ne reste adhé- rer aucune solution de décapage ou aucune solution de sels de fer, grâce aux jets d'eau projetés de tubulures 12 dirigées vers le haut, à grande vitesse, tandis que le dessus et les côtés des réservoirs sont lavés à fond par de semblables jets d'eau pro- jetés contre ceux-ci par une série de tubulures 12' placées de chaque cote du trajet des réservoirs à travers la chambre, comme clairement représenté dans la figure 4
L'eau amenée aux tubulures 12 et 12' peut être de l'eau fraiche, ou bien l'eau peut repasser dans un puisard et être remise en circulation.
Dans ce dernier cas, de l'eau fraîche, de préférence, est constamment introduite dans le fond du puisard et en déborde au sommet, de façon qu'on dispose toujours d'une masse relativement propre d'eau pour laver les réservoirs.
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Il est particulièrement important de soumettre les réser- voirs à une opération de nettoyage pouus pression, comme décrit précédemment, si les réservoirs reçoivent ultérieurement un lava- ge au fondant dans une solution de chlorure d'ammonium de zinc qui ne réagira pas et enlèvera tous sulfates restant encore sur la surface des réservoirs.
Un tel nettoyage sous pression élimine également tout l'hydrogène qui pourrait être retenu à la surface des réservoirs.
Après que les réservoirs ont été décapés et la solution de décapage éliminée, ils sont ensuite préparés pour le revêtement de zinc par un rinçage au chlorure ou lavage au fondant. Ceci s'effectue dans le réservoir 13 qui peut contenir une solution d'acide hydrochlorique' ou une solution de chlorure d'ammonium de zinc, si-ce dernier est employé dans le fondant.
Si l'on utilise de l'acide hydrochlorique comme lavage au fondant, il réagira et enlèvera tout oxyde et toute rouille qui n'auraient pas été enlevés pendant le décapage des réservoirs, et réacidifiera tous sels restant sous forme de pellicule séchée sur les surfaces du réservoir. Il réagira aussi avec le métal des réservoirs pour former du chlorure de fer restant sur les réservoirs après avoir.quitté le bain de fondant. Dans une cer- taine mesure ceci est souhaitable étant donné que, comme il est décrit plus en détails ci-après, le contenu en chlore du bain fondant, agit pour régénérer le manteau de fondant de chlorure , d'ammonium de zinc à l'entrée de la cuve de galvanisation.
La concentration de l'acide hydrochlorique dans le bain de fondant doit être entre environ 2 % et 7 % en volume, bien qu'une concentration d'environ 6 % soit préférée. Le bain de fondant d'acide hydrochlorique peut être à température ambiante ou peut être chauffé entre environ 90 et 1050 F, de façon que les réservoirs, en quittant le¯ bain de fondant, soient suffisam- ment chauffés pour que la solution adhérente de chlorure de fer sèche sur les réservoirs, avant que ceux-ci passent par le fon-
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dant sur le zinc en fusion à 1'entrée de la cuve de galvanisa- tion. n n'est pas nécessaire que les réservoirs, restent dans le bain de fondaitpendant une duré supérieure à 10 minutes.
Toutefois, dans certains cas, ils peuvent rester dans le bain de fondant pendant une période plus courte ou plus longue, par exem- ple entre 8 et 20 minutes environ.
Si l'on utilise du chlorure d'ammonjum dans le fondât, une solution de celui-ci peut être employée dans le bain de fondant et, dans ce cas, elle doit y être présente pour environ deux livres par galon de solution aqueuse, bien que, dans certains cas, on peut en utiliser une quantité soit plus petite soit plus gran- de.
La solution doit avoir un pu entre 4,28 environ et un Baumé d'environ 12 . Ces conditions peuvent être maintenues par ajoute périodique, au bain de fondant de chlorure d'ammonium de zinc.
La température doit être maintenue entre environ 150 et 1750 F et, de préférence, entre environ 60 et 1700 F. Le chauf- fage du bain de fondant peut être assuré à l'aide de tuyaux à vapeur ou autrement et le bain doit être convenablement agité de manière qu'il se produise un contact intime entre la solution de fondant et les réservoirs, pentant que ceux-ci passent dans le bain. Le chlorure d'ammonium de zinc sert à prévenir l'oxydation de la surface des réservoirs, avant leur entrée dans le zinc fondu, par formation d'un film protecteur sur le métal de base qui sèche sur place. Ce film servira également, dans une certaine mesure, à régénérer un fondant de chlorure d'ammonium de zinc.
11 importa peu que le bain de fondant consiste en une so- lution d'acide hydrocldorique ou en une solution de chlorure d'ammonium de zine; les réservoirs doivent pouvoir sécher à fond après avoir quitté le bain de fondant et avant immersion dans le zinc en fusion, dans le réservoir de galvanisation.
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Si nécessaire, les réservoirs peunv être soumis à une opération de séchage, par exemple en les faisan' passer par une chambre de réchauffage ou par une flambe de gaz Il importe peu que le bain de fondant soit une solutin diacide hydrochlorqieu ou une solution de chlorure d'ammonium de zinc : les réservoirs en émergeront en portant sur leurs surfaces une solution de chlo- rure qui peut sécher avant que les réservoirs atteignent la cuve de galvanisation de façon qu'aucune humidité n'est introduite dans le zinc en fusion.
Lorsqu'on emploie de l'acide hydrochlorique dans le bain de fondant, sa réaction avec le métal des réservoirs ou l'oxyde de fer, sur leurs surfaces, produit, comme résultat, une augmen- tation graduelle de la teneur en fer du bain de fondant. Bien que l'action de décapage de l'acide hydrochlorique soit accélérée à mesure qu'augmente la teneur en fer dissous, les effets nuisi- bles constatés dans la.,cuve, à savoir la présence de chlorure de fer et de perchlorure de fer dans le zinc en fusion, accompagnes de la formation accélérée de scories, compensent amplement la per- te résultant de l'abandon du bain de fondant d'acide hydrochlori- que après que la concentration de fer y est devenue trop forte.
L'obtention d'une surface de galvanisation correcte sur des articles dépend de certains facteurs tels que le décapage, c'est-à-ùire, si les surfaces étaient propres ou non ou rendues rugueuses par sur-décapage; elle dépend du produit lui-même, c'est-à-dire de sa composition chimique, de sa structure physi- que de ses dimensions, forme, épaisseur et poids ; sa surface était dense ou poreuse, rugueuse ou lisse ; la pureté du zinc, sa température et sa fluidité; de la durée pendant laquelle l'article est immergé dans le zinc en fusion fondu et delà vitesse à laquelle il est retiré du zinc en fusion, ce dernier point étant très important.
Lorsqu'on laisse des articles en fer 'immergés dans le zinc en fusion pendant un temps suffisamment long pour les amener
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à la température de galvanisation, le zinc c'allein avec le fer des articles pour former des couches de surface d'alliages conte- nant, graduellement, de moins en moins de fer vers les surfaces et finalement les revêtements de .zinc extérieurs. L'épaisseur des couches d'alliages de fer-zinc dépendra principalement de la tempé. rature du zinc et de la durée pendant laquelle les articles y sont immergés. L'épaisseur relative des revêtements extérieurs de zinc n'est'pas nécessairement une indication de la quantité du revêtement.
Bien que la résistance à la corrosion d'un revêtement de zinc relativement épais soit plus grande que celle d'un revêtement mince, la flexibilité d'un revêtement épais est bien moindre que celle d'un revêtement relativement mince et, après un certain temps, il peut se crevasser et s'écailler.
Par conséquent, un revêtement relativement mince n'en- traîne pas seulement l'emploi de moins de zinc, étant dès lors moins coûteux, mais il donne plus de satisfaction. En fait, il faut qu'il y ait une couche supérieure de zinc pur sur le côté extérieur d'une couche d'alliage fer-zinc d'épaisseur mini- mum.
Dans toutes les opérations de galvanisation, il se pro- duit une formation de scories dans la cuve de galvanisation.
Les scories sont un composé de zinc et de fer, de l'ordre de 96 % de zinc et 4 % de fer. Elles représentent une perte directe dans l'opération de galvanisation. Leur formation est le ré- sultat de l'introduction, par différentes voies de fer dans le zinc en fusion, par exemple des composés insolubles restant à la surface des pièces, par suite de galvanisation non conforme, de rinçage non approprié, du transport de chlorures de fei dans le bain de galvanisation par le bain de fondant, du fer entrant dans le bain par les parois de la cuve et du fer entrant dans le bain par la pièce même.
Les scories sont fréquemment cause de la formation de
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revêtements de zinc imparfaits. Contenant environ 4 % de fer, elles ont une gravité spécifique légèrement plus élevée que le zinc en fusion et elles tendent à se précipiter sur le fond du corps de celui-ci. Toutefois, comme la gravité spécifique des scories n'est pas beaucoup plus élevée que celle du zinc en fusion, ces scories sont aisément agitées et maintenues,par agitation, suspendues dans le zinc fondu. Il --, en résulte sou- vent, dans les procédés de galvanisation actuels, que de petites particules de scories adhèrent à la surface des articles sou- mis à la galvanisation et forment, ainsi, des impuretés dans le revêtement de protection.
Si l'on applique le présent procédé de galvanisation, on évite,pratiquement complètement les impu- retés dans le revêtement de zinc protecteur appliqué aue le ré- servoir.
Les traitements dont question plus haut font en sorte que les surfaces des réservoirs sont nettoyées à fond de tout oxyde, rouille ou souillure et les mettent généralement en condition optimum pour recevoir la couche de zinc.
Du bain de fondant 13 la chaîne transporteuse amène les réservoirs, convenablement préparés pour la galvanisation, à la cuve ou chaudière de galvanisation 16. A mesure que les réser- voirs approchent de la cuve 16 la chaîne transporteuse à laquel- le ils sont suspendus suit la partie 18, inclinée vers le bas, de la voie )+ de façon que les réservoirs soient abaissés gra- duellement, dans une direction verticale et le fond ouvert entre le premier en contact avec le fondant ou couche 14 qui flotte sur le zinc en fusion à l'entrée de la cuve ou chaudière de galvani- sation. Les réservoirs passent inférieurement par le fondant jusqu'à ce qu'ils soient complètement immergés dans le zinc en fusion.
A mesure que les réservoirs descendent, le fond ouvert le premier, au travers de la couche de fondant, le fondant flot- tant sur cette partie du zinc en fusion, à l'intérieur des li-
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mites des parois du réservoir, sera enferme à l'intérieur des réservoirs; mais quand les réservoirs s'otruclisent complète- ment dans la masse de zinc en fusion, ce fondant enfermé débor- dera des réservoirs, par les ouvr tures prévues dans les ex- trémités supérieures fermées de ceux-ci. L'angle d'inclinai- son de la partie 18 de la voie et, dès lors, la vitesse à la- quelle les réservoirs sont immergés dans le zinc en fusion, sont sans effet, aussi longtemps que la vitesse d'introduction n'est pas telle qu'elle cause une agitation appréciable du zinc fondu dans la cuve ou chaudière de galvanisation.
La couche de fondant 14 est, de préférence, formée de chlorure d'ammonium ou de chlorure d'ammonium de zinc ou en un mélange des deux. L'un et/ou l'autre, en contact avec le zinc en fusion, libérera graduellement le chlore. Le chlore lui-même ou chlorure d'hydrogène résultant de la réaction du chlorure, ou tous les deux attaqueront les surfaces des ré- servoirs lorsqu'ils sont plongés dans la masse de fondant et pro- voqueront,ainsi, l'action de nettoyage finale sur les surfaces des réservoirs, à l'instant où ceux-ci passent dans le zinc en fusion. Le chlore du chlorure de fer ou autre chlorure porté par le réservoir quittant le bain de fondant servira, du moins en partie, à régénérer le manteau de fondant.
Le manteau de fon- dant 14 est limité, à l'entrée de la chaudière de galvanisation, par une paire de barrages 19 se prolongeant intérieurement, de- puis les bords opposés de la chaudière jusqu'à un point adja- cent à l'axe longitudinal de la chaudière, en-dessous du trajet de la chaîne transporteuse au-dessus du zinc en fusion. Les bouts adjacents des barrages sont mutuellement espacés d'une distance seulement suffisante pour permettre aux tiges des cro- chets 7, supportant les réservoirs 1, de passer librement entre lesdits barrages.
Venant de l'extrémité d'entrée de la chaudière de galva- nisation, les réservoirs passent, graduellement, en-dessous d'une
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section de la chaudière qui est recouverte d'une masse 20 plus lourde et plis épaisse que la couche de fondant 14 Cette couche plus lourde et plus épaisse peut être généralement semblable à la masse de fondant 14 mais plus lourde et plus épaissepar l'ajoute d'une matière inerte, ou bien elle peut être consti- tuée par une autre matière inerte par rapport au zinc en fusion.
La couche 20,plus lourde et plus épaisse, est maintenue entre les barrages 19 et une paire de barrages semblables 21, espacés de ceux-ci, dans la direction dans laquelle les réservoirs se déplacent au travers du zinc en fusion. Les barrages 19 et 21 s'étendent jusqu'en-dessous de la surface du zinc en fusion, mais pas d'une distance suffisante pour obstruer le libre pas- sage des réservoirs, en-dessous desdits barrages.
La masse de fondant 20,plus lourde et plus épaisse, ou toute autre matière adéquate maintenue à la surface du zinc en fusion, entre les barrages 19 et 21 empêche les tiges des crochets auxquels sont suspendus les réservoirs d'entraîner toute quantité appréciable du fondant 14, plus fluide, dans le passage existant entre les extrémités adjacentes des barrages
19; comme ladite masse est aussi relativement lourde, elle n'est pas aisément entraînée par les tiges des crochets au travers du passage entre les bouts adjacents des barrages 21.
Par conséquent, l'extrémité de sortie de la cuve ou chaudière de galvanisation est maintenue relativement exempte de fondant lequel y serait autrement entraîné par les tiges des crochets de suspension des réservoirs à galvaniser.
Dans le présent procédé, on emploie du zinc de grande pureté maintenu dans la cuve ou chaudière de galvanisation à une température de 830 F à 8700 F environ. Le zinc atteindra sa fluidité maximum et d'efficacité optimum à environ 850 F. Dès lors, une température d'environ 850 à 840 F est préférée. A des températures sensiblement inférieures à 830 C F, le zinc devient tellement visqueux que la quantité de zinc adhérent aux
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réservoirs est trop grande.
A des températures sensiblement inférieures à 8500 F, les couches d'alliages fer-zinc sur les surfaces des réservoirs, en-dessous du revêtement de zinc deviennent trop épaisses. Si on le désire, on peut ajouter, au zinc en fusion, jusque 0.1 % d'aluminium environ, en vue d'en augmenter la fluidité et per- mettre ainsi que la galvanisation puisse avoir lieu à une tem- pérature légèrement inférieure.
La température du zinc, dans la cuve ou chaudière de galvanisation, peut être maintenue en chauffant cette dernière à l'électricité ou au pétrole, au gaz ou à l'aide de foyers à charbons, disposés ordinairement à l'intérieur des parois de la garniture réfractaire de la chaudière.
La chaîne transporteuse se déplace à une vitesse linéaire constante, prédéterminée, d'environ 6 à 13 pieds par minute.
A de telles vitesses les réservoirs seront transportés à travers le zinc en fusion, sans agitation appréciable de celui-ci lequel, à son tour, fera tomber les scories du fond de la cuve ou chaudière de galvanisation. Il en résulte que les revête- ments de zinc obtenus sont continus et exempts d'imperfections telles qu'il s'en présenterait si des particules de scories entraient en contact et adhéraient aux surfaces des réservoirs pendant leur passage au travers de la masse de zinc en fusion.
Les réservoirs ne doivent pas seulement être transportés au travers du zinc en fusion à une vitesse suffisamment faible pour ne pas l'agiter, de façon appréciable et faire tomber les scories du fond, mais il faut s'assurer que les réservoirs restent immergés dans le zinc en fusion pendant une durée suffi- sante pour les amener à la température de galvanisation et pour laisser la liaison superficielle du zinc et fer se poursuivre, afin d'obtenir les caractéristiques désirées.
Cette durée variera suivant l'épaisseur et la nature des articles. Pour la galvanisation de réservoirs par une cou-
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che d'un métal d'environ 12 "gauge, la vitesse de déplacement des réservoirs, à travers le zinc er. fusion, est telle qu'ils sont amenés à rester immergés dans le zinc en fusion pendant une durée d'environ 1 3/4 à 3 minutes et, de préférence, d'en viron 2 à 2 minutes. Ceci suffit pour former un alliage de fer et zinc et un revêtement de zinc de qualité supérieure, de l'épaisseur désirée, sur les surfaces des réservoirs.
La sortie de la cuve ou chaudière de galvanisation doit être gardéeexempte d'oxyde de zinc, se formant sur la sur- face du zinc en fusion, en sorte que des particules de celui-ci n'adhèrent pas aux surfaces des réservoirs lorsqu'ils sont soulevés, hors du zinc en fusion. Ceci peut se faire par dé- crassage ou par un moyen analogue.
Après que les réservoirs aient traversé la cuve ou chaudière de galvanisation,substantiellement sur toute sa lon- gueur les chaînes transporteuses atteignent la partie 22 in- clinée vers le haut, de la voie et prennent une course ascen- dante par laquelle les réservoirs sont retirés graduellement 'du zinc en fusion, hors de la cuve ou chaudière de galvanisation.
L'angle d'inclinaison de la partie 22 de la voie doit être mis en corrélation avec la vitesse linéaire à laquelle la chaîne transporteuse est entraînée, d'une telle manière que les réser- voirs soient retirés de la cuve ou chaudière de galvanisation à une vitesse d'environ quarante à quatre-vingt pouces par minute, c'est-à-dire, à une vitesse telle qu'il faudra environ 45 à 90 secondes pour retirer une chaudière de cuisine ou ré- servoir réchauffeur d'eau d'environ cinq pieds de longueur.
Si la vitesse de retrait est plus élevée que celle qui vient d' être indiquée, le zinc en fusion porté par les surfaces du ré- servoir, en excédent de celui qui est nécessaire pour former un revêtement adéquat sur les surfaces du réservoir n'aura pas le temps de s'écouler, le long des surfaces du réservoir, dans le zinc en fusion de la cuve ou chaudière de galvanisation
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avant de refroidir; il en résulte une application de zinc en quantité supérieure à celle qui est nécessaire pour adéquate- ment protéger les surfaces des réservoirs. En conséquence, le coût du revêtement de zinc des réservoirs s'en trouve fortement accru.
Si la vitesse de retrait n'est pas supérieure à celle indiquée, la chaleur du zinc en fusion, dans la cuve ou chau- dière de galvanisation,sera conduite vers le haut, au travers des parois du réservoir à galvaniser et les maintiendra à une température suffisamment élevée pour empêcher que du zinc en excès s'y refroidisse avant de pouvoir retourner dans la masse de zinc en fusion de la cuve ou chaudière de galvanisa- tion. Il est bien connu que le zinc tend à s'agglomérer sur le zinc. C'est pourquoi si la vitesse de retrait est plus fai- ble que celle indiquée, le revêtement de zinc sur les réser- voirs, bien que d'épaisseur uniforme, sera plus grand que le revêtement désiré et plus grand que celui adéquatement néces- saire pour protéger les surfaces des réservoirs.
Comme les extrémités inférieuresdes réservoirs sont ouvertes, on ne rencontre aucune difficulté pour faire sortir des réservoirs tout le zinc en fusion, comme c'est le cas par la galvanisation de réservoirs fermés. Les réservoirs sont simplement soulevés graduellement d'environ la partie de la mas- se de zinc en fusion que leurs parois latérales entourent, de . façon qu'il n'y ait pas de zinc en fusion s'échappant, d'ouver- ture dans les réservoirs,ce qui provoque un giclage et une agi- tation ainsi qu'une plus grande formation d'oxyde de zinc à cause du contact plus important du zinc en fusion avec l'air.
De la cuve ou chaudière de galvanisation, les réservoirs passent par la chambre de refroidissement 17 ou leur température est abaissée suffisamment pour leur permettre d'être manipulés, après quoi ils sont enlevés de la chaîne transporteuse et exami- nés intérieurement et extérieurement, ce qui peut être effectué rapidement, étant donné que le fond de chaque réservoir est
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toujours ouvert. Chaque réservoir est ensuite. achevé par appli- cation d'un capot bridé, galvanisédes deux côtes dans son extrémité ouverte de façon que la bride est à 1'extéieur et for- me un ajustage serré avec l'extrémité correspondante du ré- servoir et, finalement, on soude, par résistance, la bride du capot dans l'extrémité du réservoir, tel que décrit plus en détail dans la demande de brevet citée plus haut.
Le présent procédé continu et automatique, pour galva- niser des réservoirs et autres corps, est non seulement sub- stantiellement plus'économique que les procédés appliqués jus- qu'à présent par le fait que la plus grande partie de la main- d'oeuvre requise pour manipuler les réservoirs devient inutile et qu'on évite une application excessive de zinc de la cuve ou chaudière de galvanisation et une oxydation excessive du zinc en fusion mais, effectivement, ce nouveau procédé a pour ré- sultat la production de revêtements d'épaisseur plus uniforme, et des revêtements qui sont exempts d'impuretés causées par des particules, adhérentes, de scories ou autres substances.
Com- me les réservoirs sont soumis aux traitements préliminaires et sont finalement galvanisés avant que le fond et les capots ou fermetures s@ent insérées dans les corps des réservoirs, on ne rencontre aucune difficulté pour les faire immerer dans le zinc en fusion ou dans les bains de traitement préliminaires; il n'y a aucun danger que le fondant soit enfermé et reste dans les réservoirs ; les réservoirs sont promptement immergés dans et retirés du zinc en fusion sans causer l'agitation de celui-ci; les réservoirs, après galvanisation, peuvent être examinés intérieurement, presque aussi facilement qu'extérieurement.
REVENDICATIONS.
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