LU82022A1 - Procede et dispositif de refroidissement pour le traitement des metaux - Google Patents
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Description
' »V fi
0 2 Q ^RANE>-DUCHË DE LUXEMBOURG
Brevet N°...............................................
du .......2.X.....décembre.....197 ) Monsieur le Ministre ....... ÆaS] de l’Économie Nationale et des Classes Moyennes
Titre delivre : ........................................
Service de la Propriété Industrielle 5¾¾ LUXEMBOURG
Demande de Brevet d’invention I. Requête
La société dite: HEORTEY METALLURGIE, 15, rue Galvani, (1) 75ol7 PARIS, France, représentée par Monsieur Jacques de Muyser agissant en qualité de mandataire .................................................(2) dépose ce vlngt-et-un décembre 19oo soixante-dix-neuf (3) , IC . .....................................................................................................................................................................................................
a_______________________heures, au Ministère de l’Économie Nationale et des Classes Moyennes, à Luxembourg : „ . 1. la présente requête pour l’obtention d’un brevet d’invention concernant : "Procédé et dispositif de refroidissement pour le traitement (4> des métaux"._________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ * * déclare, en assumant la responsabilité de cette déclaration, que l’(es) inventeur(s) est (sont) : .....................................................................................................................................................................................................................................................................................(5) 2. la délégation de pouvoir, datée de ..PARIS................................................ je l.9....M66ibr6.. .1.9..79, 3. la description en langue........?.?.®.P.Ç.®.X,®.®.....................................de l’invention en deux exemplaires ; 4...........1.................. planches de dessin, en deux exemplaires ; 5. la quittance des taxes versées au Bureau de l’Enregistrement à Luxembourg, le 21 décembre 1979...........................................................
revendique pour la susdite demande de brevet la priorité d’une (des) demande© de ... Brevet .. ... France (6) ................................................................................................deposee(s) en (7).....................................................................................................................................
le 22 décembre 1978......(No. 78 36 o99)_______________________________________________________________________________________________________________________m au nom de ΐ?... d^C>sante................................................................................................................................................................................................(9) _ élit domicile pour lui (elle) et, si désigné, pour son mandataire, à Luxembourg .....................................
35, bd: Royal" (10) sollicite la délivrance d’un brevet d’invention pour l’objet décrit et représenté dans les annexes (Susmentionnée^, — avec ajournement de cette délivrance à .. ...........LL.................... .......mois.
% mjndat^lre | j. j Π. Procès-verbal de Dépôt
La susdite demande de brevet d’invention a été déposée au Ministère de l’Économie Nationale et des Classes Moyennes, Service de la Propriété Industrielle à Luxembourg, en date du: 21 décembre 1979 .........··. Pr. le Ministre à...........15......... heures / de l’Économie Nationale et des Classes Moyennes, ff «ftfe v\\ fi \\ ίΓη ( j v. _Ig.........£ y ,_ // /_
Jj- b'o
REVENDICATION DE LA PRIORITE
de !a demande de bre\tet / M En FRANCE
Du 22 décembre 1978 Mémoire Descriptif déposé à l'appui d’une demande de
BREVET D’INVENTION
» * au
Luxembourg au nom de : heurtey métallurgie pour: "Procédé et dispositif de refroidissement pour le traitement des métaux".
* ! r** -1- ή· - ; 1 La présente invention concerne un procédé et un dispositif de ref roidissement pour le traitement en continu des métaux, notamment de pièces métalliques ou de bandes traitées, notamment de tôles.
I \ Dans de nombreux procédés de traitement des métaux, on utilise, après ’ i f 5 un cycle de chauffage approprié, un refroidissement dont la vitesse est déterminante pour la structure métallurgique finale du produit. Ce refroidissement doit être réglable en fonction des dimensions des pièces ou des bandes traitées, ainsi que de la production horaire de l'installation, afin d'obtenir une pente de refroidissement constante.
10 On a proposé diverses techniques en vue de répondre à ces exigences.
Parmi ces techniques connues on peut citer: le soufflage de l'air, le soufflage d'une suspension de liquide pulvérisée dans de l’air, l'aspersion par jet d'un ; liquide, etc. ..
, ^ ; Chacune de ces techniques présente des défauts : .15 - le soufflage de l'air seul, même en grande quantité , est inapte à assu- I i rer les coefficients d'échanges élevés; - les procédés selon lesquels on effectue un soufflage d'une suspension i de liquide pulvérisée dans de l'air, bien que souples et efficaces, du point de vue des échanges thermiques réalisés, exigent généralement d'importantes pres- 20. sions de gaz support et ils ne sont donc pas économiques; - les systèmes d'aspersion par jet d'un liquide sont très efficaces sur · i le plan du refroidissement mais iis ne peuvent pas fonctionner dans une large! gamme de coefficients d'échanges.
Le procédé selon l'invention se propose d’assurer les caractéristiques 25 de refroidissement recherchées, à savoir coefficients d'échanges élevés et réglage dans une gamme importante de ces coefficients.
Le procédé selon l'invention est caractérisé en ce qu'il consiste à introduire un jet liquide conique, suivant un emplacement soigneusement choisi, ! dans un jet gazeux à basse pression projeté à forte vitesse sur les produits 30 j à refroidir, l'injection étant réalisée de façon que les particules du liquide ‘ ; ‘ soient répandues dans tout le volume du jet gazeux en formant dans celui-ci j i un brouillard projeté sur les produits à refroidir.
’ i ! ; | Selon une caractéristique de cette invention, la pression de gaz, notam- , | < : 1 ment de l'air, est inférieure à 0,15 bar, ce qui présente l'avantage de pouvoir * 35 j j obtenir le jet gazeux en utilisant un ventilateur centrifuge.
-2- i Dans le procède selon, cette invention, le jet liquide conique, formé par les gouttelettes ayant un diamètre de l'ordre de 0, 8 à 2 mm, injecté dans le jet gazeux, est pris en charge par celui-ci et sous l'effet du frottement est j j brisé en gouttelettes beaucoup plus fines de l'ordre de 0, 05 à 0, 2 mm de dia- 5 : | mètre. Comme indiqué ci-dessus, la géométrie de l'injection est choisie de j telle façon que les particules du liquide, répandues dans le jet gazeux, for- ! : ment un brouillard à l'intérieur de celui-ci. Ce brouillard, projeté sur les produits à refroidir, met en contact les fines particules de liquide avec les ; surfaces très chaudes du produit à refroidir, dont la température peut atteindre 10 1100°C. L'évaporation qui en résulte absorbe la chaleur et se traduit par des échanges thermiques très intenses.
Selon l'invention, on utilise des débits gazeux importants et des débits de liquide relativement faibles. De préférence, le gaz est chargé en liquide dans une proportion généralement égale ou inférieure à 0, 25 kg de liquide par ; î ' 3 15 ‘ 1 Nm de gaz. Dans ces limites, et en modifiant le débit du liquide, on obtient des coefficients d'échanges thermiques qui varient dans un rapport de 1 à 10. Grâce aux faibles teneurs en liquide et en choisissant bien les débits de gaz, il est possible d'assurer une évaporation totale des gouttes. ; !
Selon l'invention, la variation d'intensité de refroidissement est obtenue 20 par modifications du débit du liquide ou du débit de gaz ou des deux simultanément.
L'invention vise également un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé précisé ci-dessus. Ce dispositif, qui peut être inséré dans une zone de refroidissement d'une installation de traitement en continu de produits métal! 25 lirgiques, comprend, de part et d'autre des faces du produit à refroidir circulant en continu, des rangées soit de tubes, soit de caissons de soufflage du gaz, comportant des ajutages déchargeant le gaz sous forme de jets coniques chaque ajutage étant muni d'un injecteur de liquide, l'injection du liquide dans 1 le jet gazeux étant choisie de manière à obtenir un fractionnement optimal des i ; '30, j gouttelettes issues du jet liquide.
i j Selon l'invention, la hauteur d'un injecteur par rapport à l'ajutage au- i ; dessus duquel il est placé est égale au diamètre contracté de cet ajutage.
! i ; ( | ; Selon une autre caractéristique de cette invention, les ajutages de souf- l i i ! I flage sont disposés en rangées perpendiculaires au sens de déplacement du * ! » • ; 35 produit à refroidir et les ajutages des différentes rangées sont décalés les uns j par rapport aux autres.
. .- , -3- . ’ ; Selon l'invention, le dit gaz est de l'air et le liquide est de l'eau.
! ! D'autres caractéristiques et avantages de cette invention ressortiront de la description faite ci-après en référence au dessin annexé qui en illustre i ; un exemple de réalisation non limitatif. Sur le dessin : j 5 ï : la figure 1 représente schématiquement en perspective un dispositif j selon l'invention appliqué au refroidissement des tôles défilant en continu, et la figure 2 représente schématiquement un exemple de positionnement d'un injecteur par rapport à son ajutage.
: En se référant à la figure 1, on y voit que la tôle 1, défilant dans le 10 sens indiqué par la flèche traverse la section de refroidissement constituée par un certain nombre de rangées de tubes, tels que 2a, ou de caissons tels que 2b, dans lesquels est soufflé un gaz, notamment de l'air, à basse pression, en utilisant par exemple un ventilateur centrifuge (non représenté). Bien en- ; ! · tendu le système de refroidissement constitué par des tubes ou des caissons ; : ί1! ! ^ 15 : ! représente deux variantes qui ne peuvent exister simultanément sur une seule installation. Ces caissons ou ces tubes sont disposés de part et d'autre de la tôle 1. Les tubes 2a et les caissons 2b sont pourvus d'une pluralité I d'ajutages 3 au travers desquels le gaz est déchargé sous forme de jets coni-; i , i ques. Ainsi qu'on peut le voir sur le dessin, chaque ajutage 3 est pourvu d'un 20: injecteur 4 à pulvérisation mécanique de liquide, l'alimentation de ces injec-j teurs s’effectuant au travers de collecteurs 5.
Les ajutages 3 sont disposés dans des plans parallèles à la bande, en rangées perpendiculaires au sens de déplacement de la tôle à refroidir. Les ] ajutages de ces rangées sont décalés les uns par rapport aux autres, ainsi que 25 cela est clairement visible à la figure 1, de façon à assurer une meilleure homogénéité du refroidissement sur la largeur du produit à traiter constitué . ici par la tôle 1.
: Le brouillard obtenu, comme indiqué ci-dessus, par la projection des particules du liquide dans tout le volume du jet gazeux est projeté sur la t ' 301 ί tôle à refroidir.
! | | > j ^ On détermine la géométrie de l'injection du liquide dans le jet gazeux ! i I ! ·.. | ; de manière à obtenir un fractionnement optimal des gouttelettes issues du jet | j | liquide. En se référant à la figure 2 on voit que la position de l'injecteur 4 est ; ( ! définie par la distance h le séparant de l'ajutage 3 au-dessus duquel il est placé.
' I ’ 35! ' Cette distance h est, selon l'invention, sensiblement égale au diamètre d
iJl___________I---------------------------------------------------------------- -...........—~J
I .4— -4- : !---------------------------------- ------ d - -- ' , ; contracté de l’ajutage 3, le rapport ~ entre ce diamètre contracté et le i ! diamètre réel D de l’ajutage 3 dépendant du profil de cet ajutage.
Le diamètre contracté d est fonction de l’angle de pulvérisation de j i l’injecteur 4, cet angle étant généralement voisin de 30°.
! * j 5 ! A titre d’exemple non limitatif, les autres paramètres caractéristiques de cette installation sont les suivants r- i - Diamètre D des ajutages : 30 à 100 mm - Pression du gaz soufflé (air) : 200 à 1200 da Pa(2000 à 12000N/rr * j 5 2 I ; - Pression du liquide (eau) : 1 à 7. 10 N/m 10; - Débit du liquide (eau) par injecteur : 15 à 200 l/h.
Dans de telles limites, une installation selon l’invention permet d’obtenir des coefficients moyens d’échanges thermiques situés entre 100 et . : , 2 : : 2000 W/m . °C , ces coefficients étant réglables dans un rapport de 1 à 10 ; ! ! pour une installation donnée.
1 j*i ! > 15 I i Parmi les exemples d’application de cette invention, on peut citer : : le refroidissement des bandes ou tôles fortes ou de brames ou billettes.
Il demeure bien entendu que cette invention n’est pas limitée à l’exemple . de réalisation décrit et représenté, mais qu’elle en englobe toutes les varian-' tes.
i . ! i t , i i ! ; I .
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Claims (9)
1. Procédé de refroidissement pour le traitement en continu des métaux, ; caractérisé en ce qu'il consiste à injecter un jet liquide conique, suivant un : | i ; j emplacement soigneusement choisi, dans un jet gazeux à basse pression pro-5 ; jeté à forte vitesse sur les produits à refroidir, l'injection étant réalisée de façon que les particules de liquide soient répandues dans tout le volume du jet gazeux en formant dans celui-ci un brouillard qui est projeté sur les pro-; ; duits à refroidir,
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pression 2 10: , du gaz dans lequel est injecté le jet liquide, est inférieure à 15000 Newton/m 2 et est comprise de préférence entre 2000 et 12000 Newton/m .
3. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le gaz est chargé en liquide en une proportion égale ou inférieure à 0, 25 kg J | j de liquide pour 1 Nm de gaz. 15:
; 4) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le gaz est de l'air et le liquide injecté est de l'eau.
5. Dispositif pour la mise en oeuvre d'un procédé selon l'une quelconque i ; : des revendications 1 à 4, inséré dans une zone de refroidissement d'une instal lation de traitement en continu de produits métallurgiques, caractérisé en ce 20; ' qu'il comprend de part et d'autre des faces du produit à refroidir circulant en i I j continu, des rangées de tubes ou de caissons de soufflage de gaz, comportant » I des ajutages déchargeant le gaz sous forme de jets coniques, chaque ajutage étant muni d'un injecteur de liquide, l'injection du liquide dans le jet gazeux étant choisie de manière à obtenir un fractionnement optimal des gouttelettes 25. issues du jet liquide. j
; , 6) Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que la hauteur i · j h d'un injecteur par rapport à l'ajutage au-dessus duquel il est placé est égale »' au diamètre contracté d dudit ajutage. j
! ; 7) Dispositif selon l'une des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que J I ! i >30.; j les ajutages de soufflage sont disposés dans un plan parallèle à la bande, en 1 ; ; i i j ; 1 rangées perpendiculaires au sens de déplacement du produit à refroidir. , i i ! | j
8) Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que les ajutages i I i i j des différentes rangées sont décalés les uns par rapport aux autres. ! . . j
9) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 à 8, caractéri- 35. sé en ce que les injecteur s sont du type mécanique. i
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