CA2718465A1

CA2718465A1 - Procede et dispositif de soufflage de gaz sur une bande en defilement

Info

Publication number: CA2718465A1
Application number: CA2718465A
Authority: CA
Inventors: Jerome Muller; Akli Elias; Thierry Petesch; Ivan Santi; Paul Durighello; Karen Beaujard
Original assignee: ArcelorMittal France SA
Current assignee: ArcelorMittal France SA
Priority date: 2008-03-14
Filing date: 2008-10-21
Publication date: 2009-09-17
Anticipated expiration: 2028-10-21
Also published as: US20140047729A1; HRP20110233T1; SI2100673T1; PT2100673E; US20110018178A1; PL2100673T3; US8591675B2; EP2100673B1; JP2011516723A; CA2718465C; AU2008352731B2; UA99000C2; EP2100673A1; KR20140008473A; AU2008352731A1; DK2100673T3; BRPI0821280B1; US9222700B2; WO2009112654A1; EA201001485A1

Abstract

La présente invention concerne un procédé d'action sur la température d'une bande (4) en défilement par soufflage de gaz ou d'un mélange eau/gaz selon lequel on projette sur chaque face de la bande une pluralité de jets de gaz ou d'un mélange eau/gaz s'étendant en direction de la surface de la bande et disposés de telle sorte que les impacts (24, 34) des jets de gaz ou d'un mélange eau/gaz sur chaque surface de la bande sont répartis aux nuds d'un réseau bi-dimensionnel. Les impacts (24) des jets sur une face (A) ne sont pas en regard des impacts (34) des jets sur l'autre face (B), et les jets de gaz ou d'un mélange eau/gaz sont issus de buses tubulaires (23, 33) alimentées par au moins un caisson de répartition (21, 31 ) et s'étendant à distance du caisson de répartition de façon à laisser libre un espace de circulation du gaz ou du mélange eau/gaz en retour parallèlement au sens longitudinal de la bande et perpendiculairement au sens longitudinal de la bande.

Description

Procédé et dispositif de soufflage de gaz sur une bande en défilement.
La présente invention est relative au soufflage de gaz ou d'un mélange eau/gaz sur une bande en défilement afin d'agir sur sa température pour la refroi-dir ou pour la réchauffer.
En sortie de certaines installations de traitement de bandes métalliques en défilement, on dispose les chambres de refroidissement dans lesquelles les ban-des défilent verticalement entre deux modules de soufflage de gaz destinés à
re-froidir la bande, le gaz pouvant être soit de l'air soit un gaz neutre, soit un mélange de gaz neutre.
Les modules de soufflage sont constitués, en général, de caissons de ré-partition alimentés en gaz sous pression, comportant chacun une face munie d'ouvertures constituant des buses, disposés en regard l'un de l'autre de part et d'autre d'une zone de soufflage traversée par la bande en défilement.
Les ouvertures peuvent être soit des fentes s'étendant sur toute la largeur de la bande, soit des ouvertures ponctuelles disposées en réseau bidimensionnel pour répartir les jets de gaz sur une surface s'étendant sur la largeur et sur une certaine longueur de la zone de défilement de la bande. Afin d'équilibrer les effets des jets générés par chacun des modules de soufflage disposés en regard l'un de l'autre, les modules sont adaptés pour que les jets d'un module soient en regard des jets de l'autre module.
On constate que le soufflage de gaz engendre des vibrations de la bande en défilement se traduisant par des déformations en torsion et des déplacements latéraux de la bande d'un module de soufflage à l'autre module de soufflage qui lui fait face. Les déformations en torsion se font par torsion de la bande autour d'un axe généralement parallèle à la direction de défilement de la bande. Les déplace-ments latéraux se font par déplacement de la bande dans une direction perpendi-culaire au plan médian de la zone de défilement de la bande, généralement paral-lèle à la surface de la bande. Ces vibrations sont d'autant plus importantes que l'intensité du soufflage est élevée. Il en résulte que l'intensité du soufflage, donc du refroidissement, doit être limitée pour éviter des vibrations trop importantes pouvant conduire à des détériorations des bandes.
Afin de remédier à cet inconvénient, on a proposé de raccourcir les cais-sons de soufflage de façon à disposer une pluralité de caissons séparés par des

2 moyens de maintien de la bande tels que des rouleaux ou des moyens de stabili-sation aéraulique. Mais ces dispositifs présentent l'inconvénient soit d'imposer un contact de la bande avec des rouleaux stabilisateurs, ce qui est inadapté à
certai-nes applications tel que le refroidissement en sortie de galvanisation à
chaud, soit d'imposer des refroidissements particuliers dans les zones de stabilisation aérau-liques qui sont mal contrôlées.
On a également proposé de stabiliser la bande en agissant sur la traction de la bande, et notamment en augmentant celle-ci. Mais, cette technique présente l'inconvénient d'engendrer des contraintes importantes dans la bande qui peuvent avoir un effet défavorable sur ses propriétés.
On a également tenté de réduire les vibrations de la bande en agissant sur les vitesses de soufflage ou les distances entre les têtes des buses et la bande ou le débit de soufflage. Mais, tous ces moyens entraînent une diminution de l'efficacité du refroidissement et donc des performances de l'installation.
On a enfin proposé des dispositifs dans lesquels une pluralité de buses sont alimentés par des caissons de répartition, les buses étant des tubes s'étendant en direction de la surface de la bande à refroidir, les tubes étant incli-nés perpendiculairement par rapport à la surface de la bande, l'inclinaison des tubes étant d'autant plus importante qu'ils sont éloignés de la ligne médiane de la zone de passage d'une bande. Dans ce dispositif, les buses sont disposées selon des réseaux bidimensionnels de telle sorte que les points d'impacts des jets de gaz sur chaque face de la bande sont en regard les uns des autres. Ce dispositif présente l'inconvénient notamment d'engendrer des vibrations de la bande qui obligent à limiter la pression de soufflage, donc, l'efficacité du refroidissement.
Le but de la présente invention est de remédier à ces inconvénients en pro-posant un moyen d'agir sur la température d'une bande en défilement par souf-flage d'un gaz qui, lors du passage dans la zone de refroidissement ou de ré-chauffage, engendre des vibrations de la bande dans le passage de la zone de refroidissement ou de réchauffage limitées, même pour des pressions de souf-flage importantes.
A cet effet, l'invention concerne un procédé d'action sur la température d'une bande en défilement par soufflage de gaz selon lequel on projette sur cha-que face de la bande une pluralité de jets de gaz s'étendant en direction de la sur-

3 face de la bande, et disposés de telle sorte que les impacts des jets de gaz sur chaque face de la bande sont répartis aux noeuds d'un réseau bidimensionnel.
Les impacts des jets sur une face ne sont pas en regard des impacts des jets sur l'autre face, et les jets de gaz sont issus de buses tubulaires alimentées par au moins un caisson de répartition et dont les têtes s'étendent à distance du caisson de répartition de façon à laisser libre un espace de circulation du gaz en retour parallèlement au sens longitudinal de la bande et perpendiculairement au sens longitudinal de la bande.
Les jets de gaz peuvent être perpendiculaires à la surface de la bande.
L'axe d'au moins un jet de gaz peut former un angle avec la perpendiculaire à la surface de la bande.
De préférence, les réseaux bidimensionnels de répartition des impacts de jets sur chacune des faces de la bande sont périodiques, de même type et de même pas.
Les réseaux sont par exemple du type hexagonal.
Plus préférentiellement, les impacts des jets sur une même face de la bande sont répartis aux noeuds du réseau bidimensionnel pour former une maille polygonale complexe dont le nombre de côtés est compris entre 3 et 20, de pério-dicité égale à 1 pas dans le sens travers de la bande et comprise entre 3 et 10 pas dans le sens longitudinal de la bande, de telle sorte que les traces des impacts des jets de soufflage adjacentes soient jointives sur une face de la bande dans le sens travers de ladite bande. On notera que le caractère jointif des traces des im-pacts de jets de soufflage adjacentes signifie que les traces peuvent aussi se che-vaucher.
De préférence, le réseau correspondant à une face et le réseau correspon-dant à l'autre face sont décalés l'un par rapport à l'autre et le décalage est compris entre 1/4 de pas et 3/4 de pas.
Le gaz peut être un gaz de refroidissement, un mélange gaz/eau, ou en-core un gaz chaud, notamment un gaz de combustion d'un brûleur.
Avantageusement, la longueur des buses est comprise entre 20 et 200mm.
L'invention concerne également un dispositif comprenant au moins deux modules de soufflage disposés en regard l'un de l'autre de part et d'autre d'une zone de défilement d'une bande, chaque module de soufflage étant constitué

4 PCT/FR2008/051895 d'une pluralité de buses tubulaires s'étendant depuis au moins un caisson de ré-partition, en direction de la zone de défilement d'une bande, les buses étant dis-posées de telles sorte que les impacts des jets sur chaque face d'une bande sont répartis aux noeuds d'un réseau bidimensionnel, et les modules de soufflage sont adaptés pour que les impacts de jets sur une face ne soient pas en regard des impacts de jets sur l'autre face.
De préférence, les réseaux bidimensionnels, selon lesquels les impacts de jets sont répartis, sont des réseaux périodiques de même type et de même pas.
Les réseaux peuvent être de type hexagonal.
Plus préférentiellement, les impacts des jets sur une même face de la bande sont répartis aux noeuds du réseau bidimensionnel pour former une maille polygonale complexe dont le nombre de côtés est compris entre 3 et 20, de pério-dicité égale à 1 pas dans le sens travers de la bande et comprise entre 3 et 10 pas dans le sens longitudinal de la bande, de telle sorte que les traces des impacts des jets de soufflage adjacentes soient jointives sur une face de la bande dans le sens travers de ladite bande.
De préférence, les modules de soufflage sont adaptés pour que le réseau correspondant à une face et le réseau correspondant à l'autre face soient décalés l'un par rapport à l'autre, le décalage étant compris entre 1/4 de pas et 3/4 de pas.
Les axes de soufflage des buses peuvent être perpendiculaires au plan de défilement d'une bande.
L'axe de soufflage d'au moins une buse peut former un angle avec la per-pendiculaire au plan de défilement d'une bande.
Les orifices de soufflage des buses peuvent avoir une section ronde, poly-gonale, oblongue ou en forme de fente.
Les modules de soufflage sont du type avec reprise de gaz ou sans reprise de gaz.
De préférence, chaque module de soufflage est constitué d'un caisson de répartition sur lequel les buses de soufflage sont implantées.
L'invention s'applique notamment aux installations de traitement en continu de bandes métalliques minces telles que les bandes en acier ou en aluminium.
Ces traitements sont par exemple des recuits continus, des traitements de revê-tement au trempé tels que la galvanisation ou l'étamage. Elle permet d'obtenir des intensités d'échanges thermiques avec la bande élevées sans engendrer des vi-brations inacceptables de la bande.
L'invention va maintenant être décrite de façon plus précise mais non limita-tive en regard des figures annexées dans lesquelles :

5 - la figure 1 est une vue schématique en perspective d'une bande en défi-lement dans un module de refroidissement par soufflage d'un gaz ;
- la figure 2 est une vue de la répartition des impacts de jets de gaz sur les zones de soufflage d'une première face et de la deuxième face d'une bande ;
- la figure 3 montre la superposition des répartitions des impacts de jets de refroidissement sur les deux faces d'une même bande ;
- la figure 4 est une représentation schématique de la mesure du déplace-ment latéral d'une bande dans un dispositif de refroidissement ;
- la figure 5 représente l'évolution du déplacement latéral de la bande dans un dispositif de refroidissement par soufflage d'une part dans le cas où les jets de soufflage d'une face et d'une autre face sont décalés l'un par rapport à
l'autre, et d'autre part dans le cas où les jets des deux faces sont en regard l'un de l'autre ;
- la figure 6 est une représentation de la torsion moyenne d'une bande en défilement dans un dispositif de refroidissement par soufflage en fonction de la pression de soufflage, d'une part dans le cas où les jets de soufflage des deux faces sont décalés les uns par rapport aux autres, et d'autre part dans le cas où
les jets de soufflage des deux faces sont en regard les uns des autres ;
- la figure 7 représente l'évolution du déplacement latéral de la bande dans un dispositif de refroidissement par soufflage d'une part dans le cas où la bande est refroidie par un dispositif de soufflage conforme à l'invention, et d'autre part dans le cas où la bande est refroidie par un dispositif de soufflage au travers de fentes conforme à l'art antérieur ;
- la figure 8 est la représentation schématique de la sortie d'une installation de revêtement au trempé comportant un dispositif de refroidissement.
- la figure 9 représente l'évolution du déplacement latéral de la bande re-froidie dans un dispositif de refroidissement par soufflage dans l'installation de revêtement au trempé de la figure 8, mesurée au niveau du module d'essorage, d'une part dans le cas où les jets de soufflage d'une face et d'une autre face sont

6 décalés l'un par rapport à l'autre, et d'autre part dans le cas où les jets de souf-flage des deux faces sont en regard l'un de l'autre ;
- la figure 10 représente l'évolution du déplacement latéral de la bande re-froidie dans un dispositif de refroidissement par soufflage dans l'installation de revêtement au trempé de la figure 8, mesuré au niveau du module de refroidisse-ment, d'une part dans le cas où les jets de soufflage d'une face et d'une autre face sont décalés l'un par rapport à l'autre, et d'autre part dans le cas où les jets de soufflage des deux faces sont en regard l'un de l'autre ;
- la figure 11 présente l'évolution dans du coefficient d'échange thermique en fonction de la puissance de soufflage des modules de soufflage, dans un dis-positif de refroidissement par soufflage de la figure 8, d'une part selon l'invention où les jets de soufflage d'une face et d'une autre face sont décalés l'un par rapport à l'autre, et d'autre part dans un dispositif de refroidissement conforme à
l'art anté-rieur où les jets de soufflage des deux faces sont en regard l'un de l'autre ;
- la figure 12 représente une répartition des impacts des jets de gaz sur une face d'une bande en défilement assurant un soufflage uniforme sur la surface de la bande.
L'installation de refroidissement par soufflage d'un gaz repéré générale-ment par 1 à la figure 1 est constituée de deux modules de soufflage 2 et 3 dispo-sés de part et d'autre d'une bande en défilement 4. Chaque module de soufflage est constitué d'un caisson de répartition 21 d'une part et 31 d'autre part, tous les deux alimentés en gaz sous pression.
Chacun des caissons de répartition est de forme généralement parallélépi-pédique avec une face 22 pour l'un et 32 pour l'autre, de forme généralement rec-tangulaire, disposées en regard l'une de l'autre et sur lesquels sont implantés une pluralité de buses de soufflage cylindriques 23 d'une part et 33 de l'autre.
Ces bu-ses cylindriques sont des tubes d'une longueur de l'ordre de 100 mm et pouvant être comprise entre 20 mm et 200 mm, de préférence entre 50 et 150 mm, et ayant un diamètre intérieur par exemple de 9,5 mm mais pouvant être compris entre 4 mm et 60 mm. Ces tubes sont répartis sur les faces 22 et 32 des caissons de répartition de façon à ce que les impacts des jets de soufflage sur une face de la bande soient répartis selon un réseau bidimensionnel qui, de préférence, est un réseau périodique dont la maille peut être carrée ou losange de façon à
constituer

7 une répartition du type hexagonal. La distance entre deux tubes adjacents est par exemple de 50 mm, et peut être comprise entre 40 mm et 100 mm. Le nombre de buses par face d'un caisson de répartition d'un module de refroidissement, peut atteindre quelques centaines. La distance entre la tête des buses et la bande peut être comprise entre 50 et 250 mm. Afin d'obtenir une telle répartition des impacts des jets sur la bande, lorsque les buses génèrent des jets parallèles entre eux, la répartition des buses sur chaque caisson est faite selon un réseau bidimensionnel identique au réseau bidimensionnel de répartition des impacts de jets sur la bande. Mais, lorsque les jets ne sont pas tous parallèles entre eux, la répartition des buses sur un caisson est différente de la répartition des impacts des jets sur la surface de la bande.
Dans le mode de réalisation, représenté à la figure 2, les tubes sont répartis pour que les impacts 24 des jets émis par le module de soufflage 2 sur la face A
de la bande soient répartis aux noeuds d'un réseau bidimensionnel qui, dans l'exemple représenté, est un réseau périodique du type hexagonal, dont le pas p est indiqué. Les buses de soufflage du deuxième module de soufflage 3, sont ré-parties sur le caisson de répartition 31 de façon à ce que les impacts 34 des jets de gaz sur la face B de la bande soient également répartis aux noeuds d'un ré-seau bidimensionnel périodique de type également hexagonal, et de maille éga-lement égale à p. Les deux réseaux bidimensionnels correspondant d'une part à
la face A et d'autre part à la face B sont décalés l'un par rapport à l'autre de telle sorte que les impacts 34 des jets de gaz de la face B ne sont pas en regard des impacts 24 des jets de gaz sur la face A, de sorte que ces impacts sont en quin-conce.
Le décalage est adapté pour que les impacts des jets sur une face soient en regard des espaces laissés libres entre les impacts des jets sur l'autre face.
De ce fait, comme cela est représenté à la figure 3, dans laquelle les im-pacts des jets sur la face A et les jets sur la face B sont représentés de façon su-perposée, on obtient une répartition dense de l'ensemble des points d'impact des jets de soufflage sur les deux faces.
Une telle répartition des points d'impact des jets de soufflage sur chacune des faces de la bande a l'avantage de mieux répartir les contacts des jets de souf-flage avec les surfaces de la bande, et donc d'assurer un refroidissement plus

8 homogène que lorsque les jets sont en regard les uns des autres. Par voie de conséquence, le coefficient d'échange thermique entre la bande et le gaz est amé-lioré. Cette répartition des jets a également l'avantage de diminuer les contraintes exercées sur la surface de la bande. En outre, cette répartition des jets réduit sen-siblement les vibrations de la bande et par conséquent le débattement latéral et la torsion de la bande.
Les inventeurs ont constaté que pour obtenir une réduction sensible des vi-brations de la bande, la répartition des points d'impact sur la surface de la bande n'a pas nécessairement besoin d'être selon un réseau bidimensionnel du type hexagonal, ni que le décalage entre les deux réseaux soit égal à un demi pas.
En effet, l'essentiel est d'une part que le gaz en retour, c'est-à-dire le gaz qui a été soufflé contre la bande et qui doit se dégager, puisse s'échapper en cir-culant entre les buses aussi bien perpendiculairement que parallèlement au sens de défilement de la bande, et d'autre part que les points d'impact ne soient pas en regard les uns des autres, le décalage entre les deux réseaux pouvant être com-pris, par exemple, entre un quart de pas et trois quart de pas. Ce décalage peut se faire soit dans le sens de défilement de la bande, soit dans le sens perpendiculaire au défilement de la bande.
Les inventeurs ont également constaté que les buses de soufflage de gaz peuvent avoir des sections de formes diverses. Ce peut être par exemple des ori-fices de soufflage de section circulaire ou de section polygonale, par exemple tels que des carrés ou des triangles, ou encore des formes oblongues, ou même en forme de fentes de faible longueur.
En revanche, il est important que le soufflage se fasse par l'intermédiaire de buses de type tubulaire dont la tête s'étend à une distance suffisamment impor-tante des faces latérales des caissons de répartition de façon à permettre une évacuation du gaz en retour, par circulation à la fois parallèlement au sens de défi-lement de la bande et perpendiculairement au sens de défilement de la bande.
En effet, c'est la combinaison de la bonne répartition de l'évacuation des gaz et de la répartition des points d'impact des jets de gaz sur la surface de la bande qui per-met d'obtenir une bonne stabilité de la bande.
A titre d'exemple, on a comparé le comportement vibratoire d'une bande en défilement entre deux modules de soufflage de forme rectangulaire d'une longueur

9 de 2200 mm, munis de tubes cylindriques d'une longueur de 100 mm et de diamè-tre de 9,5 mm disposés selon un réseau du type hexagonal avec un pas de 50 mm, les deux modules de soufflage étant disposés l'un en face de l'autre de telle sorte que la distance entre la tête des buses et la bande soit de 67 mm. On a dis-posé entre ces deux modules de soufflage, une bande d'acier de 950 mm de large, de 0,25 mm d'épaisseur, soumise à une tension constante. On a fait varier la pression d'alimentation des caissons de répartition entre 0 et 10 kPa au-dessus de la pression atmosphérique, et on a mesuré le déplacement latéral de la bande à l'aide de trois lasers disposés dans le sens de la largueur de la bande comme représenté à la figure 4, avec un laser 40A disposé dans l'axe de la bande qui mesure la distance da, un laser 40G disposé sur le côté gauche de la bande qui mesure la distance dg à une distance D de 50 mm environ du bord de la bande, et d'autre part un troisième laser 40D disposé sur le côté droit de la bande à
une dis-tance D d'environ 50 mm du bord de la bande, et qui mesure la distance dd.
Les distances da, dg, dd sont les distances à une ligne parallèle au plan mé-dian de la zone de défilement de la bande.
A l'aide de ces mesures, on peut déterminer le déplacement moyen de la bande égal à 1/3 (dg + da + dd), et la torsion qui est égale Idg - ddl (valeur abso-lue de l'écart entre les déplacements latéraux).
Pour mesurer ces deux grandeurs, on fait des enregistrements pendant le soufflage. Pour le déplacement latéral, on détermine la distance moyenne pic à
pic des déplacements latéraux. Pour la torsion, on détermine l'amplitude moyenne de la torsion.
Sur les figures 5 et 6, on a représenté d'une part les déplacements latéraux, et d'autre part les torsions moyennes, pour les modules de refroidissement selon l'invention dont les jets de gaz sont décalés les uns par rapport aux autres (les jets de gaz d'une face sont décalés par rapport aux jets de gaz de l'autre face), et d'autre part pour des modules de refroidissement de soufflage identiques aux mo-dules précédents, mais pour lesquels les jets de soufflage d'une face sont en re-gard des jets de soufflage de la face opposée.
Comme on peut le constater sur la figure 5, la courbe 50 qui est relative à
des modules de soufflage conformes à l'invention, montre une évolution lente des amplitudes de déplacement pic à pic de la bande qui passe d'environ 15 mm pour une surpression de soufflage de 1 kPa, à environ 30 mm pour une surpression de soufflage de 10 kPa. Sur cette figure également, la courbe 51 qui représente l'évolution de l'amplitude de déplacement pic à pic pour des modules de soufflage dont les jets de soufflage d'une face sont en face des jets de soufflage sur l'autre 5 face, montre que l'amplitude de déplacement de la bande pour une surpression de soufflage de l'ordre de 1 kPa est toujours de 15 mm mais que cette amplitude augmente d'une façon plus importante que dans le cas précédent, et atteint envi-ron 55 mm pour une pression de soufflage de 9 kPa puis dépasse 100 mm pour une pression de soufflage de 10 kPa.

10 Ces courbes montrent qu'avec le dispositif selon l'invention, il est possible de faire passer la bande entre les deux modules de soufflage écartés d'une dis-tance telle que la distance entre la tête des buses et la bande est de 67 mm, avec des pressions de soufflage pouvant atteindre 10 kPa, alors qu'avec des modules de soufflage dans lesquels les jets de soufflage sur une face sont en regard des jets de soufflage sur l'autre face, il n'est possible d'utiliser ces dispositifs que pour des surpressions de soufflage sensiblement inférieures à 9 kPa.
De la même façon, la courbe 52 de la figure 6, qui représente l'évolution du vrillage ou de la torsion en fonction de la pression de soufflage montre qu'avec les dispositifs selon l'invention, le vrillage reste inférieur à 4 mm même pour des sur-pressions de soufflage allant jusqu'à 10 kPa. En revanche, avec des caissons dont les jets ne sont pas décalés par rapport aux autres, le vrillage peut atteindre 24 mm pour des surpressions de soufflage de 9 kPa.
Afin de comparer le comportement de la bande lorsqu'elle est refroidie à
l'aide des modules de soufflage conformes à l'invention et des modules de souf-flage conformes à l'art antérieur dans lesquels les caissons de répartition soufflent de l'air au travers des fentes s'étendant latéralement, on a mesuré
l'amplitude de déplacement de la bande en fonction de la surpression de soufflage, pour des dis-tances entre les têtes des buses de soufflage et la surface de la bande de 67 mm, 85 mm et 100 mm, d'une part avec les modules de soufflage conformes à
l'invention, d'autre part avec des modules de soufflage conformes à l'art antérieur.
Ces résultats sont représentés à la figure 7 dans laquelle les courbes 54, 55, 56 relatives à la bande refroidie par un dispositif de soufflage conforme à
l'invention pour des distances respectivement de 67 mm, 85 mm et 100 mm, sont

11 quasiment superposées et montrent que pour des surpressions de soufflage pou-vant atteindre 10 kPa, les amplitudes de déplacement restent inférieures à 30 mm.
Les courbes 57, 58, 59 relatives à la bande refroidie à l'aide des dispositifs conformes à l'art antérieur qui soufflent le gaz à travers des fentes s'étendant sur la largeur de la bande, correspondent à des distances entre les buses de souf-flage et la bande respectivement de 67 mm, 85 mm et 100 mm. Ces courbes mon-trent que pour des pressions de soufflage atteignant 4 kPa, le déplacement de la bande dépasse 100 mm et peut atteindre 150 mm.
On a également caractérisé le comportement vibratoire d'une bande en dé-filement dans l'installation industrielle de revêtement au trempé dans un bain de métal liquide repérée généralement par 200 à la figure 8, comprenant à la sortie du bain 201 un module d'essorage 202, et en aval du module d'essorage un mo-dule de refroidissement repéré généralement par 203. Ce module de refroidisse-ment comprend quatre modules de soufflage 203A, 203B, 203C et 203D, de forme rectangulaire d'une longueur d'environ 6500 mm et d'une largeur de 1600 mm.
Chaque module de soufflage est muni de buses cylindriques d'une longueur de 100 mm et de diamètre de 9,5 mm disposées selon un réseau du type hexagonal, avec un pas de 60 mm. Les quatre modules de soufflage sont disposés de façon à
former deux blocs 204 et 205 de deux modules 203A, 203B et 203C, 203D res-pectivement, disposés en regard l'un de l'autre de part et d'autre d'une zone de défilement d'une bande 206. La distance entre la tête des buses et la bande est de 100 mm. En outre, pour effectuer les essais décrits ci-dessous, on a d'une part disposé un premier moyen de mesure des déplacements latéraux de la bande 207 entre les deux blocs 204 et 205 de modules de soufflage, à environ 13 mètres en aval du module d'essorage, et d'autre part disposé un deuxième moyen de me-sure des déplacements latéraux de la bande 208 en sortie du module d'essorage 202. Les deux moyens de mesure sont du type de celui qui est représenté à la figure 4. Cependant, alors que le premier moyen de mesure 207 disposé au ni-veau des modules de soufflage comporte de lasers, le deuxième moyen de me-sure 208 disposé en sortie du module d'essorage comporte des capteurs inductifs.
Pour faire les essais, on a fait défiler une bande d'acier de 0,27 mm d'épaisseur, qui, en sortie du bain, présentait une température élevée, de l'ordre de 400CC, et qui devait présenter une température i nférieure à 250`C à la sortie du

12 module de refroidissement. On a fait défiler la bande à vitesse constante et on a fait varier la pression de soufflage. En outre, on a fait des essais d'une part avec des caissons de soufflage conformes à l'invention, c'est-à-dire dont les buses sont disposées de telle sorte que les impacts des jets sur une face de la bande ne soient pas en regard des impacts des jets sur l'autre face de la bande, d'autre part avec des caissons selon l'art antérieur, c'est-à-dire tels que les impacts des jets sur une face soient en regard des impacts des jets sur l'autre face.
Une première série de mesures du déplacement de la bande a été réalisée à l'aide du premier moyen de mesure 207 disposé entre les deux blocs de modu-les de soufflage. A cet effet, on a fait varier la pression d'alimentation des modules de soufflage et mesuré le déplacement de la bande à l'aide de trois lasers dispo-sés dans le sens de la largeur de la bande en défilement.
Une seconde série de mesures du déplacement de la bande a également été réalisée en amont du module de refroidissement dans le sens de défilement de la bande et en aval du module d'essorage, à une distance de quelques centi-mètres de ce dernier. Cette seconde série de mesures a été réalisée à l'aide du deuxième moyen de mesure 208.
Pour obtenir ces deux séries de mesures, on réalise des enregistrements pendant le soufflage, dans des conditions de production identiques pour les essais relatifs à l'art antérieur et à l'invention. Pour mesurer le déplacement latéral de la bande, on a déterminé l'amplitude moyenne pic à pic des déplacements latéraux de la bande.
Sur la figure 9, on a représenté les résultats de la première série de mesu-res, c'est à dire les déplacements latéraux de la bande (distance pic à pic) en fonction de la puissance de soufflage, effectuée au niveau du module de souf-flage.
La courbe 91 qui est relative à un module de refroidissement 203 conforme à l'invention, montre une quasi constance des amplitudes de déplacement pic à
pic de la bande. Les amplitudes de déplacement oscillent autour de 2 à 3 mm pour une surpression de soufflage variant de 0,7 kPa à 4 kPa.
La courbe 92 représente l'évolution des amplitudes de déplacement pic à
pic pour un module de refroidissement conforme à l'art antérieur. Cette courbe montre que les amplitudes de déplacement de la bande pour une surpression de

13 soufflage variant de 1,5 kPa à 2,7 kPa augmentent de manière exponentielle.
Ces déformations limitent les capacités de refroidissement du dispositif et par voie de conséquence la productivité du procédé de fabrication. En effet, Il a été
constaté
que les déformations engendraient une dégradation de la qualité du produit lors-qu'elles sont trop importantes, ce qui conduit à limiter la pressions de soufflage à
au plus 2,5 kPa environ.
Lorsque les déformations de la bande au niveau des modules de soufflage sont trop importantes, on constate également une dégradation du produit au ni-veau du module d'essorage, en amont du module de refroidissement. En effet les vibrations se propagent le long de la bande depuis les modules de soufflage jus-qu'au module d'essorage, et peuvent provoquer des défauts de qualité du produit.
La seconde série de mesures effectuées au niveau du module d'essorage, permet d'évaluer la répercussion au niveau du module d'essorage des vibrations de bande engendrées au niveau des modules de soufflage.
Sur la figure 10, on a représenté les résultats de la seconde série de mesu-res. La courbe 102 représente les amplitudes de déplacement pic à pic dans le cas du dispositif conforme à l'art antérieur. Pour une pression de soufflage variant de 1,2 à 3,0 kPa, les amplitudes de déplacement au niveau du module d'essorage augmentent de manière exponentielle en passant d'environ 2,5 mm à environ 9 mm, allant jusqu'à provoquer la détérioration du produit. Cet effet des fortes pres-sions de soufflage sur l'amplitude des déformations de la bande, nécessite de limi-ter la puissance de soufflage sensiblement en dessous de 2,8 kPa.
Sur cette même figure, la courbe 101, relative au dispositif de refroidisse-ment conforme à l'invention, reste sensiblement horizontale, en dessous de 1,8 mm, pour une pression de soufflage variant de 0,5 kPa à 3,5 kPa.
Ces résultats montrent qu'avec des modules de soufflage conforme à
l'invention, les amplitudes des déplacement latéraux de la bande sont considéra-blement réduits, cette réduction pouvant aller jusqu'à les diviser par un facteur pouvant dépasser 5.
En outre, les inventeurs ont remarqué la disparition de la mise en torsion de la bande dans le cas du dispositif conforme à l'invention, tant au niveau du module de refroidissement qu'au niveau du module d'essorage, et ce qu'elle que soit la puissance des jets de refroidissement.

14 Par ailleurs, on a représenté sur la figure 11, l'évolution du coefficient d'échange thermique en fonction de la pression de soufflage des modules de souf-flage, afin de comparer les performances de refroidissement des dispositifs de refroidissement conforme à l'invention à celles des dispositifs de refroidissement conforme à l'art antérieur. Sur cette figure, la courbe 111 correspond à
l'invention et la courbe 112 à l'art antérieur. Les deux courbes sont croissantes et montrent que la puissance de refroidissement augmente lorsque la pression de soufflage augmente. Cependant, la courbe relative à l'art antérieur s'arrête pour une pres-sion de soufflage de 2,0 kPa car, au-delà, les vibrations engendrent une détériora-tion du produit. Ainsi, la puissance maximale de refroidissement est de 160 W/m2.CC. En revanche la courbe relative à l'invention se prolonge pour des pres-sions de soufflage allant jusqu'à 3.5 kPa ce qui permet d'atteindre une puissance de refroidissement de 200 W/m2.CC. L'invention permet donc d'augmenter très sensiblement le pouvoir d'extraction de la chaleur de la bande en défilement.
Ces résultats montrent qu'en utilisant un dispositif selon l'invention, il est possible de refroidir la bande avec des pressions de soufflage relativement impor-tantes tout en ayant des vibrations de la bande très limitées.
Le lecteur comprendra que les valeurs numériques indiquées ci-dessus pour les domaines d'utilisation du module de refroidissement correspondent aux conditions d'essai particulières et notamment à l'épaisseur, à la largeur et à
la vi-tesse de défilement de la bande.
Dans l'exemple qui vient d'être décrit, les jets de soufflage sont dirigés per-pendiculairement à la surface de la bande, mais il peut être avantageux d'incliner toute ou partie des jets de soufflage par rapport à la perpendiculaire à la bande.
En particulier, il peut être intéressant d'orienter les jets de gaz situés sur les bords de la bande vers l'extérieur de la bande. Il peut également être intéressant d'orienter toute ou partie des jets dans le sens de défilement de la bande ou, au contraire, à l'opposé du sens de défilement de la bande, de manière à forcer l'évacuation du gaz soufflé ou du mélange gaz/eau après impact sur la bande et ainsi favoriser les échanges thermiques.
On notera également que le gaz de soufflage, qui est un gaz pur ou un mé-lange de gaz, peut être de l'air ou un mélange constitué d'azote et d'hydrogène ou tout autre mélange de gaz. Ce gaz peut être à une température inférieure à la température de la bande. Le soufflage est alors utilisé pour refroidir la bande.
C'est le cas, par exemple, en sortie de galvanisation à chaud ou en sortie d'un traitement de recuit d'une bande.
Mais, le gaz soufflé peut être un gaz chaud, et en particulier peut être un 5 gaz de combustion de brûleur, et peut être destiné à réaliser un préchauffage d'une bande avant de la faire pénétrer dans une installation de traitement thermi-que.
Les buses peuvent être toutes disposées sur un seul et même caisson de répartition, de forme généralement plate, ou bien être réparties sur une pluralité de 10 caissons de répartition, ces caissons de répartition pouvant être par exemple des tubes s'étendant sur la largeur de la bande.
Lorsque les caissons de répartition sont des tubes, ils peuvent également être orientés parallèlement au sens de défilement de la bande.
Il est donc possible avec l'invention de réduire très sensiblement les vibra-

15 tions de bande générées au niveau des caissons de répartition, de réduire très sensiblement les vibrations de bande au niveau du module d'essorage, d'augmenter sensiblement les puissances de refroidissement des caissons de ré-partition, de garantir une très bonne qualité du produit, et par voie de consé-quence d'augmenter sensiblement la productivité du procédé de fabrication.
Dans un mode de réalisation de l'invention préféré, les buses de soufflage sont disposées sur les caissons de répartition, de telle sorte que les impacts des jets de soufflage se chevauchent sur une face de la bande dans le sens travers de ladite bande.
Cette disposition dans laquelle les impacts de jets de soufflage sur une face de la bande ne sont pas en regard des impacts de jets sur l'autre face de la bande, mais dans laquelle les impacts des jets sur chacune des faces de la bande se chevauchent présente l'avantage d'éviter la formation de défauts sur la bande, appelés lignes de jets, dans le sens de défilement de la bande et parallèles les unes aux autres dans le sens travers de la bande.
En effet, lorsque les impacts des jets de gaz sont disposés de telle sorte qu'ils forment des lignes de jets, ces lignes de jets se manifestent par des traînées d'oxydation dans le cas du réchauffage d'une bande par soufflage d'un gaz chaud, comme par exemple de l'air chaud. Dans le cas du refroidissement d'une bande

16 revêtue pas trempé à chaud dans un bain de métal liquide, elles se manifestent sur la bande par une succession de lignes de revêtement d'aspect de surface dif-férent. Par exemple, dans le cas de la galvanisation d'une bande, celle-ci présente à l'issue du refroidissement dans un dispositif de refroidissement ne comprenant pas de chevauchement des jets d'impact sur une même face de la bande, par une succession de lignes d'aspect de surface brillante et de lignes d'aspect de surface matte.
Pour éviter la formation de ces lignes de jet, on peut disposer les buses de telle sorte que les impacts des jets sur une face de la bande soient réparties selon plusieurs lignes s'étendant chacune sur la largeur de la bande, chaque ligne com-portant une pluralité d'impacts de diamètre d déterminé et répartis régulièrement selon un pas p, les impacts de deux lignes successives ou de deux groupes de lignes successifs étant décalées latéralement de telles sortes que les lignes de jets résultant des différentes lignes conduisent à des lignes de jets qui recouvrent l'ensemble de la largeur de la bande.
A la figure 12, on a représenté un exemple de répartition des impacts qui assure une bonne uniformité des actions des jets sur toute la surface de la bande.
On a représenté sur cette figure, une partie du réseau formé par les im-pacts des jets sur une face d'une bande 300. Ce réseau est formé par un motif constitué de quatre lignes d'impacts qu'on peut diviser en deux groupe : un pre-mier groupe constitué de deux lignes d'impacts 301A et 301B, et un deuxième groupe de deux lignes d'impacts 304A et 304B. Chaque ligne 301A, 301B, 304A
et 304B est constituée d'impacts 302A, 302B, 305A et 305B, respectivement, ré-partis régulièrement avec un pas p. Dans chacun des groupes, la deuxième ligne 301B ou 304B, se déduit de la première ligne 301A ou 301B, respectivement, d'une part par une translation latérale d'un demi pas soit p/2, et d'autre part, par une translation longitudinale d'une longueur I. En outre, le deuxième groupe de lignes, constitué des lignes 305A et 305B, se déduit du premier groupe de lignes 301A et 301B par une translation latérale d'une distance d égale au diamètre d d'un impact. Avec cette disposition, les traces laissées par les impacts sur la bande 303A, 303B pour les impacts 302A et 302B, et 306A, 306 B pour les im-pacts 305A et 305B, forment des bandes qui sont jointives dès lors que le diamè-tre d'un impact est au moins égal au quart du pas p séparant deux impacts adja-

17 cents sur une même ligne. Lorsqu'on souhaite augmenter le nombre d'impacts, on peut étendre le réseau en reproduisant la répartition des impacts qui vient d'être décrite par translation d'une longueur égale à quatre fois la distance I
séparant deux lignes successives. On obtient ainsi un réseau périodique dont la maille est un polygone complexe.
Dans l'exemple qui vient d'être décrit, on utilise quatre lignes d'impacts pour assurer une bonne couverture de la bande par les traces des impacts.
Mais, l'homme du métier comprendra que d'autres dispositions sont possibles. Et, en particulier la bonne couverture de la surface de la bande peut être obtenue par une répartition des impacts des jets des buses de soufflage sur une même face de la bande aux noeuds d'un réseau bidimensionnel en formant une maille polygonale complexe dont le nombre de côtés est compris entre 3 et 20, de périodicité
égale à 1 pas dans le sens de la largeur de la bande et comprise entre 3 et 20 pas dans le sens longitudinal de la bande. Cette répartition doit être adaptée en tenant compte notamment de la largeur d'un impact d'un jet d'une buse de soufflage.
L'homme du métier sait faire une telle adaptation.
Avec de telles répartitions des impacts, les inventeurs ont constaté la dis-parition du défaut de lignes de jet dans le cas de modules de refroidissement conformes à l'invention.

Claims

1.- Procédé d'action sur la température d'une bande (4) en défilement par soufflage de gaz ou d'un mélange eau/gaz, selon lequel on projette sur chaque face de la bande une pluralité de jets de gaz ou d'un mélange eau/gaz s'étendant en direction de la surface de la bande et disposés de telle sorte que les impacts (24, 34) des jets de gaz ou du mélange eau/gaz sur chaque surface de la bande sont répartis aux noeuds d'un réseau bidimensionnel, caractérisé en ce que les impacts (24) des jets sur une face (A) de la bande ne sont pas en regard des im-pacts (34) des jets sur l'autre face (B) de la bande, et en ce que les jets de gaz ou du mélange eau/gaz sont issus de buses tubulaires (23, 33) alimentées par au moins un caisson de répartition (21, 31) et dont les têtes s'étendent à
distance du caisson de répartition de façon à laisser libre un espace de circulation du gaz ou du mélange eau/gaz en retour parallèlement au sens longitudinal de la bande et perpendiculairement au sens longitudinal de la bande.

2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les jets de gaz ou du mélange eau/gaz sont perpendiculaires à la surface de la bande.

3.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'axe d'au moins un jet de gaz ou du mélange eau/gaz forme un angle avec la perpendiculaire à
la surface de la bande.

4.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé
en ce que les réseaux bidimensionnels de répartition des impacts de jets sur cha-cune des faces de la bande sont périodiques, de même type et de même pas.

5.- Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que les réseaux sont du type hexagonal.

6.- Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les impacts des jets sur une même face de la bande sont répartis aux noeuds du ré-seau bidimensionnel pour former une maille polygonale complexe dont le nombre de côtés varie de 3 à 20, de périodicité égale à 1 pas dans le sens travers de la bande et comprise entre 3 et 20 pas dans le sens longitudinal de la bande, de telle sorte que deux traces adjacentes d'impacts de jets de soufflage sur une face de la bande soient jointives dans le sens travers de ladite bande.

7- Procédé selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que le réseau correspondant à une face et le réseau correspondant à l'autre face sont décalés l'un par rapport à l'autre, et en ce que le décalage est compris entre 1/4 de pas et 3/4 de pas.

8.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé
en ce que le gaz est un gaz de refroidissement.

9.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé
en ce que le gaz est un gaz chaud.

10. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, ca-ractérisé en ce que la longueur des buses est comprise entre 20 et 200mm.

11.- Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, du type comprenant au moins deux modules de souf-flage (2, 3) disposés en regard l'un de l'autre de part et d'autre d'une zone de défi-lement d'une bande (4), chaque module de soufflage (2, 3) étant constitué
d'une pluralité de buses tubulaires (23, 33) s'étendant depuis au moins un caisson de répartition (21, 31) en direction de la zone de défilement d'une bande, les buses étant disposées de telles sorte que les impacts (24, 34) des jets sur chaque face (A, B) de la bande sont répartis aux noeuds d'un réseau bidimensionnel, caractéri-sé en ce que les modules de soufflage (2, 3) sont adaptés pour que les impacts (24) de jets sur une face (A) ne soient pas en regard des impacts (34) de jets sur l'autre face (B).

12.- Dispositifs selon la revendication 11, caractérisé en ce que les réseaux bidimensionnels, selon lesquels les impacts de jets sont répartis, sont des réseaux périodiques de même type et de même pas.

13.- Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce que les réseaux sont de type hexagonal.

14 - Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que les impacts des jets sur une même face de la bande sont répartis aux noeuds du réseau bidi-mensionnel pour former une maille polygonale complexe dont le nombre de côtés varie de 3 à 20, de périodicité égale à 1 pas dans le sens travers de la bande et comprise entre 3 et 20 pas dans le sens longitudinal de la bande, de telle sorte que les traces des impacts des jets de soufflage adjacentes soient jointives sur une face de la bande dans le sens travers de ladite bande.

15.- Dispositif selon l'une des revendications 12 à 14, caractérisé en ce que les modules de soufflage (2, 3) sont adaptés pour que le réseau correspondant à

une face (A) et le réseau correspondant à l'autre face (B) sont décalés l'un par rapport à l'autre, le décalage étant compris entre 1/4 de pas et 3/4 de pas.

16.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 11 à 15, caracté-risé en ce que les axes de soufflage des buses sont perpendiculaires au plan de défilement de ladite bande (4).

17.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 11 à 15, caracté-risé en ce que l'axe de soufflage d'au moins une buse forme un angle avec la per-pendiculaire au plan de défilement de la dite bande (4).

18.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 11 à 17, caracté-risé en ce que les orifices de soufflage des buses ont une section ronde, polygo-nale, oblongue ou en forme de fente.

19.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 11 à 18, caracté-risé en ce que les modules de soufflage sont du type avec reprise de gaz ou sans reprise de gaz.

20.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 11 à 19, caracté-risé en ce que chaque module de soufflage (23) est constitué d'un caisson de ré-partition (21, 31) sur lequel les buses de soufflage (23, 33) sont implantées.