BE890079A - Dispositif de refroidissement pour fil machine - Google Patents

Description

  Dispositif de refroidissement pour fil machine.

  
La présente invention est relative à un dispositif de refroidissement pour fil machine étalé en spires non coaxiales sur

  
un convoyeur, ce dispositif pouvant être utilisé indifféremment dans tout traitement thermique, particulièrement à la

  
sortie du laminoir, comprenant une ou plusieurs phases de

  
refroidissement.

  
Le refroidissement du fil machine étalé en spires non coaxiales sur un convoyeur est bien connu et peut être réalisé de

  
plusieurs manières différentes.

  
Par exemple, un tel refroidissement peut être produit par

  
 <EMI ID=1.1> 

  
tion dans tous les cas, à cause d'une intensité de refroidissement relativement limitée et d'une homogénéité de refroidissement insuffisante. 

  
 <EMI ID=2.1> 

  
homogénéité et d'une intensité de refroidissement plus importante que celle du soufflage d'air. Toutefois, cette modalité

  
 <EMI ID=3.1> 

  
la différence de niveau nécessaire pour effectuer l'immersion des spires dans l'eau bouillante (dénivellation, déflexion,

  
 <EMI ID=4.1> 

  
température revêt de l'importance. C'est en particulier pour cette raison que la température de l'eau reste maintenue à l'ébullition.

  
Le demandeur a eu l'idée originale de mettre au point un dispositif susceptible de convenir dans tous les cas où un refroidissement de fil machine étalé en spires non coaxiales sur un convoyeur doit être pratiqué, quel que soit le type ou la phase de traitement dans lequel cette opération doit s'insérer. Un tel dispositif constitue précisément l'objet de la présente invention.

  
Si le traitement comprend plusieurs opérations de refroidissement rapide, plusieurs dispositifs conformes à l'invention peuvent être utilisés aux différents stades correspondant à ces opérations.

  
Cette invention est basée sur l'utilisation d'un convoyeur sensiblement horizontal sur lequel est étalé le fil en spires non coaxialea, avec recouvrement des spires au moyen d'un déplacement vertical de bas en haut, imposé à un milieu aqueux et en fin de traitement avec émersion des spires au moyen d'un déplacement vertical de haut en bas imposé à ce milieu aqueux. Elle permet de satisfaire les exigences auxquelles une opération de refroidissement mise en oeuvre dans un traitement thermique de fil machine devrait répondre :  <EMI ID=5.1> 
- facilité d'installation sans modifient ion des trains existants,
- rapidité de commutation du refroidissement milieu aqueux-air.

  
Le dispositif faisant l'objet de la présente invention, dispositif destiné au refroidissement du fil machine étalé en spires non coaxiales sur un convoyeur, est essentiellement

  
 <EMI ID=6.1> 

  
fil situées sur un convoyeur sensiblement horizontal, et des moyens aptes à abaisser le niveau de ce même milieu pour as-

  
 <EMI ID=7.1> 

  
Il est bien entendu que par milieu aqueux, il faut comprendre un milieu constitué soit d'eau uniquement, soit d'eau contenant en solution et/ou en suspension, des éléments tensioactifs, des inhibiteurs de corrosion, des matières qui renforcent le pouvoir décapant ou la capacité de transfert calorifique, des sels minéraux ou organiques, etc...

  
Suivant une première modalité de l'invention, les moyens aptes à élever et à abaisser le niveau du milieu aqueux permettent une circulation rapide de ce milieu et une commutation pratiquement instantanée du refroidissement sous milieu aqueux

  
au refroidissement à l'air.

  
Suivant une deuxième modalité de l'invention, le dispositif comprend des moyens pour régler la température du milieu aqueux en fonction du traitement à réaliser.

  
Suivant une troisième modalité de l'invention, le dispositif comprend des moyens pour filtrer le milieu aqueux utilisé (élimination des boues) . 

  
Suivant une autre modalité de l'invention, le milieu aqueux contenu dans le dispositif est de volume faible.

  
Suivant une modalité particulier "mont avantageuse de l'invention, le dispositif comprend :
- une cuve munie d'orifices d'entrée et de sortie du convoyeur sensiblement horizontal sur lequel repose le fil à refroidir,
- un compartiment de préférence central dit de recouvrement situé en dessous du niveau des orifices d'entrée et de sortie du convoyeur, avec des moyens d'alimentation en milieu aqueux de refroidissement,
- des moyens de récupération du milieu aqueux de recouvrement du fil, situés à la périphérie du compartiment central de recouvrement et de préférence aux extrémités amont 3t aval du dit compartiment,
- un circuit fermé d'alimentation en milieu aqueux comprenant le compartiment de recouvrement, les moyens de récupéra- <EMI ID=8.1> 

  
 <EMI ID=9.1> 
- des clapets de retenue du milieu aqueux situés au-dessus du niveau des dits orifices d'entrée et de sortie du convoyeur, clapets dont les extrémités supérieures sont fixées à une articulation et dont les extrémités inférieures reposent librement sur le fil en mouvement.

  
Les clapets mentionnés ci-dessus sont avantageusement équilibrés par des contrepoids, de manière à présenter une résistance aussi faible que possible au déplacement des spires sur lesquelles leurs extrémités inférieures reposent.

  
Suivant encore uns autre modalité de l'invention, les seuils des zones d'entrée et de sortie de la cuve pour le passage des spires font situés dans un plan sensiblement horizontal. 

  
De plus, les moyens d'alimentation en milieu aqueux du compartiment de recouvrement sont disposés, suivant l'invention, pour assurer une alimentation forcée du dit compartiment par le bas. Une telle alimentation peut être centrale ou non, unique ou multiple.

  
Egalement suivant l'invention, la cuve peut être munie, à sa partie supérieure entre les zones d'entrée et de sortie des spires de fil, d'un grillage ou d'une plaque perforée.

  
Encore suivant l'invention, le dispositif comprend des moyens pour modifier la longueur de la zone de recouvrement des spires par le milieu aqueux, ces moyens consistant avantageusement en orifi.ces obturables pratiqués de préférence dans le grillage ou la plaque perforée dont est munie la partie supéxieure de la cuve.

  
Le dispositif suivant l'invention peut comprendre un système de conditionnement de la température du milieu aqueux avec possibilité de collecte, évacuation et/ou condensation de

  
la vapeur formée.

  
 <EMI ID=10.1> 

  
zone de recouvrement des spires par le milieu aqueux, le dispositif peut également comprendre des moyens pour mettre les dites spires sous atmosphère protectrice, par exemple sous azote.

  
La présente invention a également pour objet une installation pour la mise en oeuvre du dispositif décrit ci-dessus,

  
 <EMI ID=11.1> 

  
ce dispositif que de poêlez de refroidissement. Dane le cas de l'existence de plusieurs dispooitifa dans une installation, la dernière cuve peut être avantageusement remplie d'un milieu aqueux contenant principalement des matières de décapage.

  
Le dispositif décrit ci-dessus présente les avantages suivants : <EMI ID=12.1>  différence de niveau nécessaire pour effectuer l'immersion des spires dans les installations actuelles : ce résultat

  
 <EMI ID=13.1> 

  
plan sensiblement horizontal,
- rend facile son application dans les installations existantes, ce résultat est égal**- t obtenu notamment par l'horizontalité du plan des zones d'entrée et de sortie de la cuve pour le passage des spires,
- rend possible le passage rapide du refroidissement en milieu aqueux à celui à l'air, grâce à la commutation pratiquement instantanée du déplacement du milieu aqueux de bas en haut à celui de haut en bas,
- disponible dans tous les cas où un refroidissement de fil machine étalé en spires non coaxiales sur un convoyeur horizontal doit être pratiqué, quel que soit le type ou la ou les phases de traitement dans lequel cette opération

  
est située,
- rend l'application du refroidissement d'une grande souplesse, avec pour conséquence la possibilité d'utiliser des lignes plus courtes,
- permet de réguler avec précision et efficacement la température du milieu aqueux. Ce résultat est obtenu surtout grâce au volume faible du milieu aqueux utilisé.
- rend possible l'application de nouveaux traitements et notamment de cycles dits "courts" concernant cas aciers doux, des aciers pour électrodes do soudure, pendant les phases de préchauffage ou de refroidissement final.

  
On peut aussi améliorer la qualité d'aciers de précontrainte avec formation de perlite ou fabriquer des qualités nouvelles : aciers pour la frappe à froid avec formation de ferrite-martensite, aciers pour la précontrain-

  
 <EMI ID=14.1> 

  
structure composite, par exemple résultant d'une trempe martensitique suivie d'un autorevenu.

  
De cette façon, on dispose -l'un dispositif compact qui trouve toujours aisément place en dessous des lignes de traitement et qui assure les conditions d'homogénéité, d'intensité ré-

  
 <EMI ID=15.1> 

  
tous les traitements thermiques de fil machine.

  
Les figures 1 et 2 ci-jointes représentent, à titre d'exemple non limitatif, un mode de construction d'un dispositif conforme à l'invention.

  
Suivant la figure 1, le dispositif comprend une cuve 1 disposée sur la trajectoire de déplacement du fil 2 étalé en spires non coaxiale" sur les taques perforées 3; le fil se déplace dans le sens de la flèche 4.

  
Cette cuve 1 comprend un compartiment central 5 de recouvrement entouré de compartiments 6 et 7 d'évacuation (ou récupération) du milieu aqueux en direction de la pompe 8.

  
 <EMI ID=16.1> 

  
toire du fil comportent des zones d'entrée 12 et de sortie 13 des spires dans le dispositif.

  
Au-dessus du niveau des laques sur la trajectoire du fil sont

  
 <EMI ID=17.1> 

  
mités supérieures fixées à une articulation 11 et dont leurs  <EMI ID=18.1> 

  
 <EMI ID=19.1> 

  
pompe 8 est située en dessous de la cuve 1 qu'elle ali-

  
 <EMI ID=20.1> 

  
 <EMI ID=21.1> 

  
 <EMI ID=22.1> 

  
 <EMI ID=23.1> 

  
tire de déplacement des spires de fil entre les zones d'en-

  
 <EMI ID=24.1> 

  
lui comprennent les sections suivantes :

  
La section 17 dite d'injection, par où la milieu aqueux

  
 <EMI ID=25.1> 

  
La section 18 dite de recouvrement où le milieu aqueux re:ouvre les spires. La longueur de cette section peut être codifiée par la présence d'orifices obturables pratiqués

  
 <EMI ID=26.1> 

  
proches de la section d'injection, on raccourcit la longueur

  
 <EMI ID=27.1> 

  
La section 19 dite d'évacuation où le milieu aqueux quitte Les taques 3 au moyen des orifices 20 pour s'écouler par Les compartiments 6 et 7. Les orifices d'évacuation 20 sont mrtout utilisés quand les orifices obturables de la sec:ion 18 sont fermés, les taques 3 de cette section faisant fonction de support plein pour les spires sans évacuation

  
 <EMI ID=28.1> 

  
dispositif comporte également des guides latéraux 21

  
 <EMI ID=29.1> 

  
: les taques 3 entre les zones d'entrée 12 et de sortie 13. 

  
Revendications de brevet.

  
 <EMI ID=30.1> 

  
tement thermique de fil machine étalé en spires non coaxia-

  
 <EMI ID=31.1> 

  
couvrir les spires de fil situées sur un convoyeur sensiblement horizontal et des moyens aptes à abaisser le niveau de ce même milieu pour assurer l'émersion des spires de fil.

Claims (1)

1. 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens aptes à élever et :% abaisser le niveau du milieu aqueux permettent une circulation rapide de ce milieu <EMI ID=32.1>

   ment scus milieu aqueux au refroidissement à l'air.

   <EMI ID=33.1>

   et 2, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour régler la température du milieu aqueux en fonction du traitement à réaliser.

   4. Dispositif suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour filtrer le milieu aqueux.

   5. Dispositif vivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le milieu aqueux contenu est de volume faible.

   6. Dispositif suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comprend :

   - une cuve munie d'orifices d'entrée et de sortie du convoyeur sensiblement horizontal sur lequel repose le fil <EMI ID=34.1> - un compartiment de préférence central dit de recouvrement situé en dessous du niveau des orifices d'entrée et de sortie du convoyeur, avec des Moyens d'alimentation en miLieu aqueux de refroidissement,

   les moyens de récupération du milieu aqueux de recouvrement

   <EMI ID=35.1>

   recouvrement et de préférence aux extrémités amont et aval lu dit compartiment,

   <EMI ID=36.1>

   .e compartiment de recouvrement, les moyens de récupération t une pompe destinée à assurer une circulation rapide du es clapets de retenue du milieu aqueux, situés au-dessus

   u niveau des dits orifices d'entrée et de sortie du conoyeur, clapets dont les extrémités supérieures sont fixées une articulation et dont les extrémités inférieures re-

   <EMI ID=37.1>

   seuils des zones d'entrée et de sortie de la cuve pour pacage des spires sont situés dans un plan sensiblement :ontal.

   <EMI ID=38.1>

   <EMI ID=39.1>

   x du compartiment de recouvrement sont disposés pour asune alimentation forcée du dit compartiment par le bas.

   <EMI ID=40.1>

   9'un grillage ou d'une plaque perforée.

   Lapositif suivant l'une ou l'autre des revendications 6 caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour modifier igueur de la zone de recouvrement des spires par le miaqueux, ces moyens consistant avantageusement en orifices

   <EMI ID=41.1> <EMI ID=42.1>

   à 10, caractérisé en ce qu'il comprend un système de conditionnement de la température du milieu aqueux avec possibilité de collecte, d'évacuation et/ou condensation de la vapeur formée.

   12. Dispositif suivant l'une ou l'autre des revendications 6

   <EMI ID=43.1>

   les dites spires sous atmopshère protectrice, par exemple sous azote.

   13. Installation pour la mise en oeuvre du dispositif suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 12, caractérinée en

   <EMI ID=44.1>

   de poste&#65533; de refroidissement.

   14. Installation suivant la revendication 13, caractérisée en

   <EMI ID=45.1>

   refroidissement, la dernière cuve est remplie d'un milieu aqueux contenant principalement des matières de décapage.