BE838134A - Procede et dispositif pour enrober de metal des tubes metalliques et des elements analogues - Google Patents

Description

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et des éléments analogues.

  
Dans le domaine de la galvanisation de tubes d'acier par application de zinc fondu, une des difficultés que l'on rencontre est qu'il faut entourer le tube de la matière de galvanisation sans le couder pour le faire passer dans une auge ou un. récipient analogue comme cela se pratique couramment lorsqu'on galvanise des longueurs continus de fil métallique ou de feuillard.

  
On sait que dans la galvanisation de fils métalliques ou de feuillards, on n'éprouve aucune difficulté lorsqu'on peut couder le fil ou le feuillard en le faisant passer sur des rouleaux de guidage afin de le plonger dans le bain de galvanisation et qu'on peut alors le guider le long du bain et l'extraire de ce dernier, à l'autre extrémité en le faisant à nouveau passer autour de rouleaux de guidage convenablement positionnés. Lorsqu'il est nécessaire de galvaniser des tubes ou des tiges

  
de plus grand diamètre ou encore des éléments que l'on ne peut pas couder et qui ont une longueur telle qu'on ne peut pas les immerger dans le bain, le procédé auquel on recourt pour effectuer la galvanisation consiste à faire passer les produits à travers une auge qui comporte des extrémités fermées et des cotés et dans laquelle le liquide de galvanisation est pompé. L'auge comporte des ouvertures dans ses extrémités de telle sorte que le tube puisse y pénétrer à une extrémité et en

  
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galvanisation par les ouvertures.

  
Des procédés du type décrit sont utilisés, en particulier, dans la fabrication continue de tubes qui sont alors galvanisés et coupés à longueur. Les tubes sont fabriqués à partir d'un feuillard plat passant entre des guides façonneurs et cintré sous une forme tubulaire. Le joint est alors soudé

  
pour produire un tube continu, un dispositif étant utilisé pour couper le métal saillant au niveau de la soudure. Le tube est alors habituellement chauffé par induction dans une atmosphère

  
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laquelle l'auge est placée au-dessus du niveau du zinc fondu contenu dans la cuve. On maintient également cette section habituellement dans une atmosphère inerte en fermant la partie supérieure de la cuve et de l'auge. A sa sortie de l'auge, l'excès de zinc est éliminé du tube au moyen d'une filière et d'une racle à lame d'air ou d'un dispositif analogue entourant

  
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sort de cette zone en direction d'une cisaille volante qui coupe le tube galvanisé à longueur.

  
La présente invention concerne d'une manière générale

  
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manière générale "élément à galvaniser", doit passer sans interruption à travers une zone d'enrobage de métal tout en restant en ligne pendant la galvanisation.

  
L'utilisation d'une auge qui comporte des extrémités et des cotés et des ouvertures scellées que l'élément à galvaniser doit traverser, soulève certaines objections. Une difficulté réside dans l'obtention du calibre optimum des ouvertures par rapport à l'élément à galvaniser pour assurer que, en particulier à l'extrémité de sortie, l'enrobage de matière de galvanisation qui a été appliqué sur l'élément ne soit perturbé ou défavorable-

  
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Un autre problème existe du fait qu'il est nécessaire de fournir suffisamment de zinc à l'auge pour que le niveau

  
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une circulation suffisante en refoulant l'excédent de zinc dans l'auge pour assurer le maintien du niveau et l'obtention d'un gradient de température correct sur toutes les parties de l'auge

  
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Ces difficultés ainsi que d'autres encore sont évitées par la présente invention qui est de préférence appliquée à la galvanisation de tubes ou d'éléments analogues d'une nature rigide telle qu'ils doivent traverser le bain de galvanisation sans que leur alignement linéaire en soit perturbé, mais il est clair que l'invention ne doit-pas nécessairement être limitée à la galvanisation d'un tube obtenu en conformant et en soudant un feuillard qui, après la galvanisation, est coupé en tronçons.

  
Le procédé conforme à l'invention consiste à faire s'écouler le métal en fusion (par exemple la matière de galvanisation) par-dessus l'élément à galvaniser, à partir d'un ré-

  
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la forme d'un tube pour diriger la circulation autour de l'élément à galvaniser de la manière la plus efficace possible.

  
Le tube pare-éclaboussures est raccordé à un réservoir pour recevoir la matière de galvanisation fondue à partir de fentes ou d'ouvertures prévues dans le réservoir. L'espace entre le pare-éclaboussures et l'élément à galvaniser peut être relativement étroit car la réserve du liquide de galvanisation est constamment reconstituée à partir du réservoir.

  
Le métal fondu chaud qui peut être du zinc, ou du zinc avec un additif comme de l'aluminium, s'écoule à partir du réservoir dans lequel il est maintenu à la température correcte par un dispositif de chauffage et dans lequel il est refoulé à partir d'une cuve en des quantités réglées. Le métal fondu s'écoule à partir du fond du réservoir par-dessus l'élément à galvaniser à mesure qu'il se déplace en ligne droite

  
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de l'élément à galvaniser, on utilise le pare-éclaboussures

  
pour assurer que l'élément soit complètement enrobé par le liquide de galvanisation. Comme les dimensions de l'intervalle entre le pare-éclaboussures et l'élément à galvaniser est relative-ment petit, on peut induire un écoulement longitudinal

  
dans l'agent de galvanisation, la direction de cet écoulement étant régie en conformant spécialement le pare-éelaboussures

  
ou en l'inclinant. 

  
Les ouvertures dans le réservoir par lesquelles l'agent de galvanisation s'écoule sur l'élément à galvaniser peuvent occuper des positions diverses et peuvent être de formes différentes.

  
Pour assurer l'obtention d'un enrobage de l'épaisseur voulue, on introduit le tube enrobé de métal fondu dans une filière de calibrage et on l'expose ensuite à l'action d'une racle à lame d'air. Ceci s'effectue à l'extérieur de l'habillage qui couvre le réservoir et le pare-éclaboussures tubulaire.

  
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description de certaines formes d'exécution préférées donnée ci-après, à titre d'exemple, avec référence au dessin annexé dans lequel :

  
la Fig. 1 est une vue en coupe verticale de cOté schématique d'une installation à galvaniser des tubes conforme à l'invention;

  
la Fig. 2 est une vue en coupe du réservoir, du tube et du pare-éclaboussures tubulaire suivant la ligne

  
2-2 de la Fig. 1, et

  
la Fig. 3 représente une variante de l'invention,

  
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une cuve 1 contient le liquide de galvanisation fondu 2 qui est refoulé par un dispositif de pompage avantageux

  
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Le réservoir comprend des parois 5 aux cCtés et aux extrémités d'un fond 6 qui contient une série d'ouvertures 7 par lesquelles de la matière fondue pompée dans le réservoir s'écoule sur le tube 8 qui, dans le cas présent, forme l'élément 

  
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rieure et à ses cotés,par un pare-éclaboussures tubulaire 10

  
qui comporte des ouvertures espacées à sa partie supérieure de  sorte que le liquide provenant du réservoir peut s'écouler dans 

  
le pare-éclaboussures pour les ouvertures 8 et est ensuite 

  
guidé autour du tube par le pare-éclaboussures 10. 

  
Il est à noter que l'extrémité droite du pareéclaboussures est dépourvue d'obstacle de sorte que le réglage ' 

  
du liquide peut être effectué par le calibre et le positionne- 

  
ment des ouvertures 7 et par la proximité du pare-éclaboussures  du tube 8 en cours de traitement. 

  
La Fig. 1 montre que le niveau du métal d'enrobage 

  
fondu doit être aussi proche que possible du dessous du pare-  éclaboussures afin de maintenir le pare-éclaboussures chaud pour  empêcher tout refroidissement et toute solidification du métal  fondu en contact avec le pare-éclaboussures. Sous,ce rapport,  des échangeurs de chaleur constitués par les chicanes 9 s'éten- 

  
dent à partir du pare-éclaboussures dans la masse de métal fon- 

  
du contenue dans la cuve. 

  
Une bobine d'induction de préchauffage 11 entoure le 

  
tube 8 à son entrée dans la zone de galvanisation, ce système 

  
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à une température choisie pour assurer une galvanisation cor-  recte.

  
Comme la galvanisation est de préférence effectuée  dans une atmosphère inerte, un habillage 12 enferme l'espace  situé au-dessus de la cuve 1, comprenant le réservoir et la  zone de galvanisation. Pour égaliser l'enrobage, pour racler  les globules en vue d'obtenir un enrobage ayant entre autres  l'épaisseur voulue, on fait passer le tube 8 à tra- 

  
 <EMI ID=16.1>  par exemple une matière céramique, disposée à l'extérieur de l'habillage 12.

  
On élimine du tube 8 tout excès supplémentaire de liquide de galvanisation, dépassant, l'épaisseur voulue, par l'un quelconque des moyens de calibrage connus, mais,dans les dessins, une racle à lame d'air 18 est disposée en aval de la filière 15 pour appliquer une couronne d'air éliminant tout excès de matière de galvanisation qui reflue dans la cuve et solidifiant simultanément le reste de la matière. Des guides peuvent être utilisés pour le tube.

  
Des éléments chauffants 17 entourent le réservoir pour maintenir le liquide de galvanisation fondu à la température requise.

  
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façon considérable, mais le principe de base est maintenu et selon ce principe l'élément tubulaire ou autre ne passe pas à travers uns auge contenant le métal d'enrobage fondu et, à l'encontre des réalisations connues, ne doit plus être maintenu en dessous du niveau de liquide y contenu.'

  
Le réservoir sert simplement de moyen d'alimentation pour le métal fondu s'écoulant par les ouvertures ou les fentes du réservoir vers le bas sur l'élément à galvaniser qui passe en dessous du réservoir, et le métal fondu ruisselle

  
donc sur l'élément en vue d'effectuer la galvanisation. Sous

  
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sures s'étend à l'extérieur de l'habillage 12 mais se termine en amont de la filière 15. Par conséquent, du métal d'enrobage fondu recueilli sur le tube 8 et l'enrobant ruisselle en cascade à partir de l'extrémité gauche du pare-éclaboussures et tombe dans l'alimentation ou la réserve principale. Le métal recueilli

  
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ment à galvaniser 8 de l'extrémité ouverte du pare-éclaboussures tabulaire 10.

  
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de l'habillage et est espaces d'un dispositif d'étanchéité par  lequel l'élément enrobé sort. Le dispositif d'étanchéité est 

  
fixé à la paroi d'about interne de 1" habillage. L'épaisseur de  l'enrobage est principalement fonction de la distance séparant  le dispositif d'étanchéité intérieur de l'extrémité adjacente 

  
du pare-éclaboussures, plus l'espace radial séparant le pare-

  
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mine l'épaisseur de métal capté et entraîné longitudinalement

  
par l'élément à galvaniser, la distance séparant le dispositif d'étanchéité de l'extrémité adjacente du pare-éclaboussures pouvant être considérée comme un intervalle da temps pendant le- 

  
quel le métal fondu passe du liquidas au solidus. Pour un

  
alliage donné et un gradient de température donné, le temps  mis pour atteindre l'état solide est d'autant plus long que  la distance de séparation est plus grande et la quantité  de métal fondu raclé par la filière est par conséquent moindre  lorsque l'élément enrobé sort de l'habillage. Cet agencement, 

  
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que, en particulier, à des éléments tubulaires de diamètre re- j lativement grand pour lesquels un enrobage de forte épaisseur  est facilement réglé en modifiant les dimensions utilisées. 

  
Le présent mémoire s'applique, en particulier, à  des éléments tubulaires de petit diamètre et, dans ce cas, la

  
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billage, est de calibrer préalablement le métal fondu sur 

  
le tube ou élément à galvaniser en un enrobage lisse épais et égal à mesure que le métal fondu s'approche de son état plastique. La couronne d'air ou racle 18 disposée en aval, détermine l'épaisseur finale de l'enrobage par la quantité de métal enlevée qui peut être modifiée par la pression d'air et par sa température et sa proximité de la filière de raclage

  
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l'enrobage. La filière peut être chauffés peur retarder l'état solidus.

  
Dans le cas connu de l'utilisation d'une auge comportant des ouvertures de sortie et d'entrée comme dans le brevet

  
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de maintenir le niveau du métal fondu bien au-dessus du tube

  
et la fluidité du métal fondu à l'ouverture de sortie de l'auge, limite fortement la quantité de métal fondu présente sur le tube et autour de celui-ci lorsqu'il sort de la section d'enrobage ou de galvanisation et ainsi l'épaisseur de l'enrobage que l'on peut atteindre est essentiellement limitée.

  
Ce problème d'une épaisseur limitée de l'enrobage a été résolu dans la demande de brevet mentionnée plus haut en éliminant les ouvertures d'entrée et de sortie, ce qui augmente la latitude de conception du réservoir et des pare-éclaboussures de manière à fournir une distance longitudinale

  
(et, par conséquent, un temps pour permettre au métal - fondu

  
de s'approcher de l'état plastique) entre la section d'enrobage ou de galvanisation et le dispositif d'étanchéité racleur, comme mentionné plus haut. On peut également prévoir une sortie entièrement ouverte du pare-éclaboussures de manière à ne pas arrêter ou limiter la quantité de métal en fusion présente sur le tube ou élément à galvaniser, ce qui caractérise une possibilité d'application à des tubes de grand diamètre, par exemple

  
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Le présent mémoire a trait à un perfectionnement supplémentaire pouvant, en particulier, être appliqué à des tubes de

  
 <EMI ID=28.1>  .1  <EMI ID=29.1> 

  
servant à maintenir l'atmosphère inerte.

  
2. En éliminant le dispositif d'étanchéité combiné avec le racleur, il est possible de régler le racleur préliminaire 15 et la couronne à lame d'air 18 dans le sens longitudinal et autour de la périphérie du tube ou élément tubulaire, et de régler et de modifier avec précision l'épaisseur

  
de l'enrobage. La position idéale du racleur préliminaire et de la couronne à lame d'air varie pour des éléments de diamètres différents ainsi que pour diverses vitesses de production d'éléments du même diamètre.

  
On peut donc éliminer la fonction d'étanchéité du dispositif d'étanchéité et de raclage combiné décrit dans le brevet mentionné plus haut en utilisant un pare-éclaboussures tubulaire qui traverse la paroi d'about de l'habillage supérieur, dépassant de plusieurs cm de cette paroi, et qui est scellé au point de sortie,à la paroi d'about, par. un dispositif d'étanchéité mécanique ou par une soudure, comme indiqué

  
au dessin. L'écoulement continu du métal fondu à partir du réservoir à travers le pare-éclaboussures tubulaire empêche l'atmosphère inerte de s'échapper à travers le pare-éclaboussures tubulaire.

  
La limitation de diamètre de 15,2 cm (ou proche de cette valeur) existe parce que les aisances pratiques requises entre le pare-éclaboussures tubulaire et le tube ou élément

  
à galvaniser augmentent avec le diamètre. Tout diamètre supérieur à 15,2 cm exige un si grand volume de métal fondu qui s'écoule à travers le réservoir et le pare-éclaboussures en vue de maintenir la continuité de l'étanchéité, que le procédé décrit dans le brevet mentionné plus haut serait plus souhaitable. 

  
Au lieu de prolonger le pare-éclaboussures à travers l'habillage, son extrémité pourrait être adaptée de manière étanche à l'intérieur de l'habillage. Un élément en forme d'entonnoir 20, Fig. 3, peut être fixé à la surface externe de l'habillage pour protéger cet habillage du métal de galvanisation. 

REVENDICATIONS

  
1.- Procédé pour appliquer en continu un enrobage de

  
métal fondu sur un tube métallique ou un autre élément à enrober qui traverse le métal d'enrobage en ligne droite,dans un

  
habillage, caractérisé en ce qu'on chauffe le métal dans une

  
cuve pour obtenir une masse de métal liquide, on pompe le métal

  
fondu dans un réservoir disposé au-dessus de la cuve, on permet

  
à un courant réglé de métal fondu de s'écouler vers le bas à

  
partir du réservoir, on fait passer l'élément à enrober à travers l'habillage en dessous du réservoir pour permettre au métal

  
fondu de s'écouler sur cet élément et de l'enrober, on dispose

  
un pare-éclaboussures près de l'élément à enrober,à l'intérieur

  
de l'habillage ,af in de régir l'écoulement du métal en fusion

  
autour de l'élément, et on fait passer l'élément enrobé à travers une filière de calibrage se trouvant à l'extérieur de l'habillage.

Claims (1)

1. 2.- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé

   en ce que le pare-éclaboussures est tubulaire et entoure l'élé- <EMI ID=30.1>

   ouverture communiquant avec le réservoir pour permettre au métal fondu de s'écouler autour de l'élément.

   3.- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé

   en ce qu'une racle à lame d'air est disposée en aval de la

   filière et en ce que cette racle et la filière peuvent être

   réglées chacune pour modifier leur écartement réciproque ainsi

   que de l'extrémité de l'habillage d'où sort l'élément enrobé.

   <EMI ID=31.1>

   en ce qu'une racle à lame d'air est disposée en aval de la

   filière et en ce que cette racle et la filière peuvent être

   chacune réglées pour modifier leur écartement réciproque ainsi

   que de l'extrémité de l'habillage d'où sort l'élément enrobé.

   -i <EMI ID=32.1>

   en ce que l'extrémité du pare-éclaboussure d'où sort l'élément enrobé est scellée par le métal fondu recueilli sur l'élément.

   6.- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'extrémité du pare -éclaboussures d'où sort Isolément enrobé est scellée par le métal fondu recueilli

   sur l'élément enrobé.

   7.- Procédé pour galvaniser en continu un tube d'acier

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   habillage, caractérisé en ce qu'on introduit l'agent de galvanisation fondu dans un réservoir situé dans l'habillage, on enrobe l'élément en permettant à un courant d'agent de galvanisation

   de s'écouler vers le bas à partir du réservoir à travers une ouverture prévue dans ce réservoir et dans un pare-éclaboussures situé en dessous du réservoir et à travers lequel l'élément à enrober passe, et on fait passer l'élément enrobé.à travers une filière disposée à l'extérieur de l'habillage.

   8.- Procédé suivant la revendication 7, caractérisé

   en ce que le métal recueilli sur l'élément enrobé, lorsqu'il sort de l'habillage et qu'il est amené à la filière, assure l'étanchéité de la zone comprise entre l'élément enrobé et le pare-éclaboussures.

   9.- Procédé suivant la revendication 8, caractérisé

   en ce qu'une racle à lame d'air en aval de la filière racle l'excédent de métal non solidifié de l'élément enrobé.

   10.- Procédé suivant la revendication 9, caractérisé

   en ce que la racle à lame d'air et la filière peuvent chacune être réglables dans le sens longitudinal de l'élisant enrobé.

   11.- Appareil servant à enrober en continu un élément tubulaire de métal fondu, caractérisé en ce qu'il comprend un habilita contenant un réservoir pour le métal fondu, un dispositif de chauffage pour maintenir le métal fondu dans

   le réservoir, un pare-éclaboussures en dessous du réservoir et

   à travers lequel l'élément doit être entraîné, un dispositif pour permettre au métal fondu de s'écouler à partir du réservoir sur l'élément à enrober qui se déplace dans le pare-éclaboussures, une ouverture dans l'habillage par laquelle l'élément enrobé sort, une filière circulaire à l'extérieur de l'habillage pour façonner le métal en fusion sur l'élément et un dispositif en aval de la filière pour éliminer l'excédent de métal après passage dans la filière.

   12.- Appareil suivant la revendication 11, caractérisé en ce que le pare-éclaboussures traverse l'habillage et

   se termine en amont de la filière.

   13.- Appareil suivant la revendication 12, caractérisé en ce que la filière et le dernier dispositif peuvent chacun être réglés dans le sens longitudinal de l'élément à enrober.