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"Procédé et dispositif pour le traitement thermique de cou- ronnes de tubes de cuivre ou autres métaux non ferreux"
L'invention concerne un procédé et un dispositif pour le traitement thermique de couronnes de tubes de cuivre ou autres métaux non ferreux, spécialement de couronnes de grand diamètre, en atmosphère gazeuse contrôlée ou non, ou sous at- mosphère de vapeur, dans un tour de recuit à chambra ou tunnel.
Le recuit de telles couronnes de tubes dans des tours de ce genre n'est pas intéressant parce qu'un grand volume de ces fours reste inutilisé, tandis qu'il est aussi difficile d'assu- rer un traitement thermique homogène des tubes.
L'invention a pour but de permettre une utilisation ra- tionnelle des tours dudit genre, tout en assurant un traitement thermique rapide et homogène des tubes.
A cet effet l'invention prévoit de réaliser le traitement thermique de façon continue en déroulant et redressant le
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tube de la couronne, en le faisant ensuite passer par un four de traitement thermique, eh le refroidissant à sa sortie du four et en le rebobinant ensuite sous forme de couronne.
Selon une autre particularité de l'invention, le four est incliné en descendant suivant le sens d'avancement du tube déroulé, de façon que le gaz de protection ou la vapeur se trouvant dans le four monte naturellement vers l'entrée du tube dans le four, de sorte que ce tube reste dans l'atmosphère protectrice tout au long de son trajet dans le four.
Selon encore une autre particularité de l'invention, le four de traitement thermique se prolonge par un tuyau incliné par lequel passe le tube traité et qui plonge dans un bain d'eau ou autre liquide de refroidissement, lequel forme ainsi un joint liquide d'étanchéité à la sortie du tours Cette disposition empêche la pénétration d'eau ou autre liquide dans le four, tout en assurant que la vapeur développée au contact du tube chaud remonte dans le four et y forme une atmosphère protectrice.
Le four peut être conçu pour le traitement simultané de plusieurs tubes provenant du déroulement de couronnes dis- tinctes, ces tubes citant alors conduits parallèlement entre.. eux à travers le four.. '
D'autres particularités et avantages de l'invention res- sorti@r@ont de la description de deux exemples d'exécution, qui sera donnée ci-après en regard du dessin schématique annexé, dans lequel :
La figure 1 esi; une vue en coupe longitudinale d'une in- stallation selon l'invention,
Les figures 2 et 3 sont des vues en coupe suivant les lignes II : II et III- III, respectivement, de la figure 1, et
Les figures 4 et 5 sont des vues, similaires aux figurée 2 et 3. d'une autre forme d'exécution.
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Les figures 1-3 illustrent plus spécialement le trai- tement d'un seul tube 1 qui est initialement enroulé sous forme d'une couronne qui est placée sur une débobineuse 2, A la sortie de celle-ci, le tube déroulé passe d'abord dans un re- dresseur usuel 3, formé de deux séries de rouleaux* Puis le tube passe par un four 4 où il subit le traitement thermique., et il est ensuite conduit par un bain de refroidissement 5 pour' être finalement remis en forme de couronne sur la bobineuse 6, Le traitement thermique sera normalement un recuit sous atmos- phère contrôlée ou non, par exemple une atmosphère de vapeur.
Le four 4 sera habituellement constitué d'un garnissage réfractaire enfermé dans une enveloppe métallique Il est muni d'un certain nombre de brûleurs 7 alimentés par du com- bustible gazeux ou liquide, repartis sur la périphérie, par exemple disposas sur la voûter et les parois latérales du four, comme illustré, et éventuellement aussi dans la sole de celui-ci, On réalise ainsi un chauffage,rapide et homogène du tube 1 à réchauffer. Les gaz brûlés circulent en sens contraire du tube et sont évacues par le départ de fumées @.
A l'intérieur du four, le tube 1 est supporté et entraîné:' par des galets 9 à rotation commandée, en forme de diabolo.- Ces galets sont prévus en nombre suffisant pour assurer le sup- port et l'entraînement du tube, par exemple au nombre de deux comme dune l'exemple illustré* Les galets 9 sont par exemple établis en acier réfractaire et peuvent éventuellement être re- froidis, notamment par circulation d'eau*
Pour amener le tube dans le bain de refroidissement li- quide 5 par exemple d'eau, le four eat pourvu d'un tuyau 10 incliné, dont une extrémité est raccordée de façon étanche à la sortie du four 4 et dont l'autre extrémité est immergée dans le bain d'eau 5 qui forme ainsi joint d'étanchéité pour l'en- ceinte de traitement thermique.
Le tuyau 10 est avantageusement
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constitué par une gaine métallique à water-jecket ou chemise' d'eau.
Au contact de l'eau le tube 1 se refroidit à une ten- pérature suffisamment basse pour qu'après sa sortie du bain d'eau il ne subisse pas d'oxydation sous l'effet de l'air am- biant. Par ailleurs, la vapeur produite par le contact du tube chaud 1 avec l'eau orée une atmosphère de protection assurant l'obtention du recuit brillant d'un métal tel que le cuivre . '
Grâce à l'inclinaison du tuyau 10, la vapeur monte aisément vers le four pour se mélanger aux gaz de combustion et être évacués avec ceux-ci en 8. Pour faciliter le mouvement du flux - gazeux dans le four, celui-ci présente une inclinaison qui est avantageusement la même que celle du tuyau 10.
Lo tube 1 lui- vra donc, etre la débobineuse 2 et la rebobineuse 6, un che" minement incliné en descendant dans le sens de l'avancement du 'tube, le redresseur 3, les galets 9 et le tuyau 10 étant agencée de façon à assurer ce cheminement incliné du tube en traitement.
Le tube refroidi 1 sort du bain d'eau 5 par un orifice 11 dans la paroi du bac contenant ledit bain. En donnant à cet orifice une section plus grande que celle du tube, il peut servir de trop-pledn à l'eau du bain, qui estrenouvelée conti- nuelloment de façon à conserver une température pratiquement constante pour produira un refroidissement uniforme du tube,
On comprendra que la bobineuae 6, et la débobineuse 2 peuvent avoir un axe horizontal, comme illustré, ou autre, par ' exemple vertical.
Le dispositif selon l'invention peut aussi être adapté au. traitement de plusieurs tubes, par exemple trois tubes 1, 1', 1" camme montré on figures 4 et 5. Ces tubes sont conduits sui- vant des trajets parallèles dans un même plan, à travers la chambre du four et! le tuyau 10, le refroidissement se faisant dans un môme bain 5. Les galets 9 affectent alors la forme de
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rouleaux munis de gorges axialement espacées, en noobrt corree" pondant à celui don tubes à traiter. ., Ou comprendra que l'invention permet le traitement.ther- miquo homogène dos tubes, d'une façon continua et à grande vitesse, r
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"Method and device for the heat treatment of crowns of copper or other non-ferrous metal tubes"
The invention relates to a method and a device for the heat treatment of rings of tubes of copper or other non-ferrous metals, especially of rings of large diameter, in a controlled or uncontrolled gas atmosphere, or in a vapor atmosphere, in a lathe. chamber or tunnel annealing.
Annealing such tube crowns in such towers is unattractive because a large volume of such furnaces remains unused, while it is also difficult to ensure uniform heat treatment of the tubes.
The object of the invention is to allow a rational use of the towers of this type, while ensuring rapid and homogeneous heat treatment of the tubes.
To this end, the invention provides for carrying out the heat treatment continuously by unwinding and straightening the
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tube of the crown, by then passing it through a heat treatment furnace, cooling it on leaving the furnace and then rewinding it in the form of a crown.
According to another feature of the invention, the furnace is inclined downward in the direction of advance of the unwound tube, so that the shielding gas or the steam in the furnace naturally rises towards the inlet of the tube into the tube. oven, so that this tube remains in the protective atmosphere throughout its journey through the oven.
According to yet another feature of the invention, the heat treatment furnace is extended by an inclined pipe through which the treated tube passes and which is immersed in a bath of water or other cooling liquid, which thus forms a liquid seal. sealing at the outlet of the towers This arrangement prevents water or other liquid from entering the oven, while ensuring that the vapor developed in contact with the hot tube rises in the oven and forms a protective atmosphere there.
The furnace can be designed for the simultaneous processing of several tubes coming from the unwinding of separate rings, these tubes then being conducted parallel to each other through the furnace.
Other features and advantages of the invention emerge from the description of two exemplary embodiments, which will be given below with reference to the appended schematic drawing, in which:
Figure 1 esi; a longitudinal sectional view of an installation according to the invention,
Figures 2 and 3 are sectional views taken along lines II: II and III-III, respectively, of Figure 1, and
Figures 4 and 5 are views, similar to figures 2 and 3. of another embodiment.
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Figures 1-3 illustrate more specifically the processing of a single tube 1 which is initially wound in the form of a crown which is placed on an unwinder 2. On exiting the latter, the unwound tube passes through. first in a conventional straightener 3, formed of two series of rollers * Then the tube passes through an oven 4 where it undergoes the heat treatment., and it is then carried through a cooling bath 5 to be finally reshaped The heat treatment will normally be annealing in a controlled or uncontrolled atmosphere, for example a steam atmosphere.
The furnace 4 will usually consist of a refractory lining enclosed in a metal casing It is fitted with a certain number of burners 7 supplied with gaseous or liquid fuel, distributed over the periphery, for example arranged on the vault and the tops. side walls of the furnace, as illustrated, and possibly also in the bottom thereof, is thus carried out rapid and homogeneous heating of the tube 1 to be reheated. The burnt gases circulate in the opposite direction of the tube and are evacuated by the fume outlet @.
Inside the oven, the tube 1 is supported and driven: 'by rollers 9 with controlled rotation, in the form of a diabolo. These rollers are provided in sufficient number to ensure the support and drive of the tube, for example two in number like the example illustrated * The rollers 9 are for example made of refractory steel and can optionally be cooled, in particular by circulating water *
To bring the tube into the liquid cooling bath 5, for example water, the furnace is provided with an inclined pipe 10, one end of which is tightly connected to the outlet of the furnace 4 and the other end of which is immersed in the water bath 5 which thus forms a seal for the heat treatment chamber.
Pipe 10 is advantageously
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constituted by a metal sheath with water-jecket or jacket 'water.
In contact with water, the tube 1 cools to a sufficiently low temperature so that, after leaving the water bath, it does not undergo oxidation under the effect of the ambient air. Furthermore, the steam produced by the contact of the hot tube 1 with the water adorns a protective atmosphere ensuring the obtaining of bright annealing of a metal such as copper. '
Thanks to the inclination of the pipe 10, the steam easily rises towards the furnace to mix with the combustion gases and to be evacuated with the latter at 8. To facilitate the movement of the gas flow in the furnace, the latter has a inclination which is advantageously the same as that of pipe 10.
The tube 1 will therefore be the unwinder 2 and the rewinder 6, a path inclined downwards in the direction of advance of the tube, the straightener 3, the rollers 9 and the pipe 10 being arranged so to ensure this inclined path of the tube in treatment.
The cooled tube 1 leaves the water bath 5 through an orifice 11 in the wall of the tank containing said bath. By giving this orifice a section larger than that of the tube, it can serve as an overflow for the bath water, which is constantly renewed so as to maintain a practically constant temperature to produce uniform cooling of the tube,
It will be understood that the bobbineuae 6, and the unwinder 2 can have a horizontal axis, as illustrated, or other, for example vertical.
The device according to the invention can also be adapted to. treatment of several tubes, for example three tubes 1, 1 ', 1 "as shown in Figures 4 and 5. These tubes are conducted along parallel paths in the same plane, through the furnace chamber and the pipe 10 , the cooling being done in a same bath 5. The rollers 9 then affect the shape of
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rollers provided with axially spaced grooves, not corresponding to that of the tubes to be treated., Or it will be understood that the invention allows the tubes to be treated homogeneously in a continuous manner and at high speed, r