BE823248A - Procede et installation pour le traitement du fil machine en acier doux - Google Patents

Description

  Procédé et installation pour le traitement du fil machine

  
en acier doux.

  
La présente invention a pour objet un procédé

  
et une installation pour la fabrication, et plus particulièremenu pour'le traitement du fil machine, applicables spéciale-

  
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partir d'un acier dont la teneur en carbone est inférieure à

  
0,4 %.

  
On sait que-la qualité du fil machine résulte

  
de l'ensemble de diverses conditions que présente le fil, parmi lesquelles on citera à titre d'exemple, les dimensions et

  
 <EMI ID=2.1>  utilisé et notamment l'absence d'inclusions éventuelles, les propriétés mécaniques du fil, notamment sa tréf Habilité, dues à la microstructure de l'acier, l'homogénéité transversale et en long de cette microstructure et enfin l'aspect de surface

  
du fil et notamment l'état d&#65533;oxydation éventuel du produit.

  
Parmi ces conditions, qui régissent la qualité finale d'un fil machine, la nature de la calamine, la microstructure du fil et l'homogénéité de cette microstructure dépendent, pour une composition donnée, presque exclusivement du traitement subi par le fil dans les dernières cages du laminoir et de l'allure de refroidissement du fil à la sortie du laminoir; le contrôle de cette allure de refroidissement est précisément le. problème auquel le procédé de l'invention apporte une amélioration intéressante.

  
On sait que le fil machine, destiné au tréfilage, subit généralement trois traitements, à savoir le décapage, destiné à enlever la couche d'oxyde recouvrant le fil, par exemple après laminage, le patentage, destiné à conférer au fil machine une structure propre au tréfilage et l'enduisage enfin (de chaux, de borax ou de phosphate) qui est une préparation de surface améliorant l'accrochage du lubrifiant utilisé pour le tréfilage.

  
Ces opérations généralement effectuées en tréfilerie sont coûteuses surtout lorsqu'elles portent sur de faibles tonnages de fils, ce qui explique l'intérêt de la réalisation de ces opérations à la sortie du laminoir lui-même. Cet intérêt est particulièrement grand en ce qui concerne le patentage, spécialement lorsqu'il s'agit de fil machine ayant un diamètre égal au minimum réalisable au laminoir, soit entre

  
5 mm et 5,5 mm; pour certaines fabrications, ces fils doivent en effet subir en réalité,deux patentages, l'un au diamètre de livraison, l'autre avant la mise à dimensions finales. 

  
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opération de patentage, on a déjà proposé divers procédés de refroidissement contrôlé, par exemple la projection d'un réfrigérant liquide ou le soufflage d'un agent gazeux sur le fil généralement disposé en spires non serrées. Les plus intéressants des procédés de ce genre actuellement connus, et d'ailleurs généralement réservés au fil machine en acier dur c'est-àdire en acier dont la teneur en carbone est comprise entre 0,4 % et 0,85 %, ne permettent toutefois de supprimer que le prépatentage signalé ci-dessus; ces procédés diminuent l'épaisseur de la couche de calamine formée sur le fil sans cependant éliminer le décapage en tréfilerie; enfin, s'ils assurent une homogénéité en long du fil acceptable, celle-ci est encore inférieure à celle que permet d'obtenir le patentage, notamment au plomb.

  
A côté de ces procédés, dont plusieurs fonctionnent au stade industriel, il a été proposé d'utiliser la technique du lit fluidisé, qui a permis d'obtenir des résultats satisfaisants en ce qui concerne la structure du produit. A son passif, cette technique du fil fluidisé compte cependant divers inconvénients parmi lesquéls on peut citer le coût élevé des frais d'installations et des frais d'entretien en raison de la circulation de matières relativement abrasives, ainsi que la complexité de la technologie. Par ailleurs, l'homogénéité de température dans le lit fluidisé constitue un problème difficile à résoudre; or, cette homogénéisation est capitale, car elle conditionne l'homogénéité recherchée des propriétés du fil.

  
Dans un autre mode de traitement du fil machine, et notamment dans un procédé déjà revendiqué ailleurs par la demanderesse, le fil machine, soumis dès sa sortie du'laminoir

  
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duit dans un bain aqueux'porté à sa température d'ébullition, sinon à une température proche; de préférence le bain contient en suspension et/ou en solution des matières telles que des sels (chlorure de calcium ou silicate de soude ou tétraborate <EMI ID=5.1>  de sodium par exemple), des substances tensio-actives ou des matières qui renforcent le pouvoir décapant du bain ou permettent un décapage électrolytique.

  
Ce procédé de traitement en bain aqueux chaud peut être mis en oeuvre aussi bien en conservant les spires sous forme non serrées, par exemple étalées sur un transporteur, durant toute la durée de leur passage dans le bain,qu'en formant des bobines compactes, en resserrant les spires au fond de la cuve de traitement.

  
Le traitement du fil machine par refroidissement brusque et immersion dans de tels bains permet d'obtenir d' excellents résultats grâce au caractère homogène de l'application de l'agent refroidissant contenu dans la cuve et aux qualités intrinsèques de cet agent; on peut, en choisissant judicieusement la nature, la composition et la température du bain, déterminer les conditions optimales pour contrôler le refroidissement du fil en vue de conférer à ce fil la qualité recher-

  
 <EMI ID=6.1> 

  
Tel qu'il est appliqué actuellement, ce procédé de traitement par immersion du fil machine présente cependant encore quelques inconvénients, notamment dans son application au cas du fil en acier doux.

  
Dans le cas de l'acier doux en effet, le fait de refroidir rapidement le fil provoque une augmentation de la limite élastique et de la charge de rupture, ce qui est gênant surtout lorsque le fil est destiné au tréfilage fin ou $ la frappe à froid.

  
La présente invention a pour objet une-mise en oeuvre perfectionnée du procédé de traitement du fil machine par immersion dans un bain aqueux chaud, ainsi que l'installation requise pour cette mise en oeuvre, permettant de supprimer ces inconvénients. 

  
Le procédé pour le traitement de fil machine, objet de la présente invention, est essentiellement caractérisé en ce que, dès sa sortie du laminoir, on soumet le fil machine à une phase de refroidissement brusque à l'eau et/ou

  
à l'air, en ce que l'on introduit le fil machine sous forme

  
de spires non serrées dans une cuve contenant un bain aqueux porté à une température proche de sa température d'ébullition, et de préférence égale à celle-ci, bain tenant en solution et/ou en suspension des matières telles que des sels ou des substances tensio-actives, en ce que l'on règle les conditions d'immersion et de séjour du fil dans le bain pour assurer la transformation allotropique de l'acier, et en ce que, dès que le fil est retiré du bain de traitement, on le soumet à un réchauffage jusqu'à une température comprise entre 250[deg.]C et 400[deg.]C.

  
De façon inattendue, la combinaison du refroidissement rapide et du réchauffage qui le suit assure une précipitation complète et très aisée du carbone et de l'azote, sous forme de carbures et de nitrures.

  
Suivant une modalité préférentielle du procédé suivant l'invention, on réalise la phase de réchauffage du fil en faisant séjourner le dit fil dans une enceinte de température appropriée.

  
Le procédé de l'invention peut être appliqué au fil quelle que soit la forme sous laquelle il se présente, déposé en spires non serrées sur un transporteur ou rassemblé en bobines compactes d'axe vertical ou non.

  
Suivant l'invention, on contrôle avantageusement les conditions opératoires de la phase de réchauffage.du fil en réglant la vitesse de circulation du convoyeur dans l'enceinte de réchauffage et/ou la longueur de cette enceinte et/ou la température et/ou le gradient de chauffage dans la dite enceinte.

  
La durée de séjour du fil dans l'enceinte de réchauffage est déterminée en fonction notamment de la composi-

  
 <EMI ID=7.1>  invention, elle est généralement comprise entre 1 et 5 minutes, une partie de ce temps pouvant d'ailleurs être consacrée au

  
 <EMI ID=8.1> 

  
être réchauffé.

  
La présente invention a encore pour objet une installation pour la mise en oeuvre du procédé qui vient d'être décrit.

  
L'installation pour le traitement du fil machina, objet de la présente invention, est caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens pour le refroidissement brusque du fil machine au défilé, dès sa sortie du laminoir, des moyens pour le traitement du fil immergé en spires non serrées dans un bain aqueux, porté à une température proche et de préférence égale à sa température d'ébullition, bain tenant en solution et/ou en suspension des matières telles que des sels ou des matières tensio-actives, des moyens pour retirer le fil machine de la cuve de traitement en bain et des moyens pour assurer le réchauffage du fil jusqu'à une température comprise entre 250[deg.]C et 400[deg.]C.

  
Suivant l'invention, les moyens pour assurer le réchauffage du fil machine à sa sortie du bain de traitement comportent notamment une enceinte chauffée dans laquelle circule un convoyeur pour le transport du fil machine.

  
La figure ci-annexée représente, à titre purement exemplatif, une installation conforme à la présente invention.

  
Cette installation est constituée de trois tronçons qui sont dans l'ordre en commençant à la sortie de la dernière cage (1) du laminoir : 
- une rampe (2) de refroidissement eau-air en ligne droite,
- une tête de dépose (3) des spires et un puits (4) contenant la solution de traitement thermique;

   le puits est muni de moyens de chauffage (5) (par exemple à la vapeur), permettant de maintenir la solution à une température pro-che de l'ébullition, de moyens d'alimentation en eau (6), de moyens pour l'extraction des bobines de fil du bain, fil dont la température est à ce moment généralement comprise entre 100[deg.]C et 200[deg.]C, et de moyens (7) pour le transfert de ces bobines vers l'enceinte de réchauffage,
- une enceinte (8) en forme de tunnel, dans laquelle circulent les bobines de fil déposées sur un convoyeur (9), enceinte munie des moyens de chauffage nécessaires au traitement du fil (chauffage et maintien pendant un certain temps à une température choisie entre 250[deg.]C et 400[deg.]C). 

REVENDICATIONS

  
1. Procédé pour le traitement du fil machine er

  
acier doux, caractérisé en ce que, dès sa sortie du laminoir,

  
on soumet le fil machine à une phase de refroidissement brusqi

  
 <EMI ID=9.1> 

  
sous forme de spires non serrées dans une cuve contenant un

  
 <EMI ID=10.1> 

  
ébullition, et de préférence égale à cette température, bain

  
 <EMI ID=11.1> 

  
les conditions d'immersion et de séjour du fil dans le bain pc

  
 <EMI ID=12.1> 

  
dès que le fil est retiré du bain, on le soumet à un réchauffe

  
 <EMI ID=13.1> 

  
2. Procédé de traitement du fil machine suivant

Claims (1)

1. la revendication 1, caractérisé en ce que l'on réchauffe le fi

   retiré du bain en faisant séjourner le dit fil dans une enceir

   de température appropriée.

   3- Procédé de traitement du fil machine suivant

   la revendication 2, caractérisé en ce que l'on contrôle les ce

   ditions opératoires de la phase de réchauffage du fil en régla la vitesse du convoyeur dans l'enceinte et/ou la longueur de

   l'enceinte.

   4. Procédé de traitement du fil machine suivant

   l'une ou l'autre des revendications 2 et 3, caractérisé en ce

   que l'on contrôle les conditions de réchauffage du fil, en réglant la température et/ou le gradient de chauffage dans l'enceinte. 5. Installation pour le traitement du fil ma- chine, suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens pour le refroidissement brusque du fil machine au défilé, dès ma sortie du laminoir, des moyens pour le traitement du fil immergé en spires non serrées dans un bain aqueux, bain porté à une température proche, et de préférence égale,de sa température d'ébullition et tenant en solution et/ou en suspension des matières telles que des sels ou des substances tensio-actives, des moyens pour retirer le fil machine de la cuve de traitement en bain et des moyens pour assurer le réchauffage du fil jusqu'à une température comprise entre 250[deg.]C et 400[deg.]C.

   6. Installation suivant la revendication 5, ca- <EMI ID=14.1>

   fil machine à sa sortie du bain de traitement comportent notamment une enceinte chauffée dans laquelle circule un convoyeur pour le transport du fil machine.

   7. Installation pour le traitement du fil machine dès sa sortie du laminoir, caractérisée en ce qu'elle est constituée de trois tronçons qui sont dans l'ordre en commençant à la sortie de la dernière cage du laminoir :

   - une rampe de refroidissement eau-air en ligne droite, - une tête de dépose des spires et une cuve contenant un bain de traitement thermique, munie des moyens classiques de manutention des bobines, - une enceinte en forme de tunnel, dans laquelle circule le fil déposé sur un transporteur, l'installation étant également munie de moyens de chauffage (par exemple à la vapeur) du bain à une température proche, et de préférence égale,de sa température d'ébullition et de moyens de chauffage de l'enceinte en forme de tunnel,