LU83278A1 - Procede pour le traitement des toles metalliques - Google Patents

Description

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Revendication de la priorité de trois demandée de brevet déposées en Belgique le 8 avHl 1980 sous le No 882,688, le 18 avril 1980 sous le No 882,878 et le 14 août 1980 sous le No 884,810 -ΙΟ 2033E/8104.

CENTRE DE RECHERCHES METALLURGIQUES -CENTRUM VOOR RESEARCH IN DE METALLURGIE,

Association sans but lucratif -Vereniging zonder winstoogmerk à BRUXELLES, (Belgique) .

Procédé peur le traitement des tôles métalliques.

La présente invention se rapporte à un procédé pour le traitement des tôles métalliques, et spécialement des tôles d' acier bobinées à la sortie du laminoir à chaud. La description ci-après est axée sur les tôles en acier, mais c'est là 5 uniquement à titre d'exemple non limitatif.

On sait qu*après leur sortie du laminoir à chaud, à une température de l'ordre de 600°C, les tôles en acier sont -le plus souvent soumises à un traitement comportant l’une ou l'autre 10 phase de décapage, traitement thermique, recouvrement etc..., destinée à les amener au stade final désiré.

Etant donné les natures continues et différentes de ces divers traitements, il n'est guère possible de les appliquer 15 aux tôles dans une séquence unique comportant à la fois la fin du laminage et les dits traitements, ce qui a conduit les utilisateurs à stocker les tôles sortant du laminoir, après ^ les avoir mises préalablement sous forme de bobines.

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Une telle opération comportait en elle-même plusieurs inconvénients, notamment la durée de ce stockage et l’oxydation des rives des tôles ainsi bobinées.

5 D'autres aspects de cette mise sous bobine à la sortie du laminoir sont résumés ci-dessous.

Pour certains traitements ultérieurs des tôles, celles-ci doivent être amenées à une température de l'ordre de 50°C 10 et pour ce faire, on les laisse entreposées en bobines à un refroidissement à l'air libre, dont la durée peut atteindre 6 à 8 jours, ce qui constitue, comme déjà dit, un .inconvé-* nient du point de vue de cette durée et de celui de l'oxyda tion des rives.

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Ces inconvénients sont encore accentués lorsqu'on envisage de soumettre les tôles d'acier à un recuit continu. Dans ce cas en effet, on termine le laminage à une température plus élevée, de l’ordre de 750°C, ce qui accroît l'oxydation des 20 rives et la durée du refroidissement des bobines, avec comme conséquence, un certain ralentissement dans les lignes de décapage.

Pour remédier à ces inconvénients, un certain nombre de re-25 mèdes ont déjà été proposés. Parmi ceux-ci, on peut citer : - le refroidissement des bobines au moyen d'air forcé,· ce qui réduit la durée du stockage, conditionnant le refroidissement à environ 3 jours, mais n'apporte aucune amélioration à l’oxydation des rives, 30 - l'immersion des bobines dans une piscine, dès que la vitesse de refroidissement peut être augmentée sans nuire à la qualité des tôles (en fait, il suffit d’attendre quel-^ques minutes après le bobinage) .

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Cette méthode, qui permet une réduction importante (jusqu'à environ 1/2 jour) de la durée totale du refroidissement, présente un autre inconvénient non moins important,à savoir les investissements considérables nécessités par les installations 5 et les équipements requis pour effectuer les manipulations correspondant à cette immersion.

La présente invention a pour objet un procédé particulier permettant de réduire les inconvénients renseignés ci-dessus, 10 dans une notable proportion.

Le procédé, objet de la présente invention, est essentiellement caractérisé en ce que, à la sortie du laminoir à chaud, après bobinage et dès que la vitesse de refroidissement peut 15 être augmentée sans nuire aux propriétés de la tôle, c'est-à-dire plusieurs minutes après la mise en bobine, on soumet les bobines l'une après l'autre (c'est-à-dire au défilé) à l'action d'un agent refroidissant fluide, projeté sur leurs deux bases, après quoi les bobines sont exposées à l'air libre,

20 jusqu’à ce que leur température soit de l'ordre de 200°C

(temps inférieur à 2 jours) et en ce qu1,ensuite, les bobines de tôles sont déroulées et les tôles soumises en continu, à un refroidissement (temps inférieur le plus souvent à 1 seconde) dans un bain aqueux ou par projection d'un agent refroidissant, 25 jusqu'à ce que leur température soit inférieure à 70°c et de préférence inférieure à 50°C. Après cette séquence, les tôles peuvent sans inconvénient, être soumisis à l'opération de décapage, le bain aqueux servant au refroidissement en dernière phase du procédé ci-dessus peut égalenært servir simultané-30 ment à l'opération de décapage.

Suivant l'invention, la projection d'cr tel agent sur les faces des bobines refroidit ces faces et ?ar conséquent, réduit la vitesse d’oxydation des rives. Comœs agent refroidissant, 35 on peut choisir par exemple de l'air :hoid ou de l'eau pul-» vérisée, avec ou sans apport passivant. mais on donne la ^ préférence à un brouillard d'eau.

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Avantageusement, l'action de cet agent refroidissant est combinée à celle d'un autre élément projeté séparément ou avec l'agent refroidissant et qui agit surl'oxyde couvrant les bases pour former avec lui un complexe qui a l'effet inattendu 5 d'obstruer les interstices entre spires jointives et ainsi d' empêcher le passage de l'air et la progression de l'oxydation superficielle pendant la période de stockage ultérieure.

A titre d'exemple non limitatif, comme éléments à utiliser, 10 on peut citer les phosphates et borates ayant un point de fusion de l'ordre de 550°C à 600°C, et pouvant facilement être enlevés de la tôle dans la ligne de décapage.

Suivant une variante avantageuse du procédé de l'invention, 15 on peut éviter certains inconvénients qui peuvent apparaître lors du déroulement des bobines de tôle.

On a en effet constaté que lors du déroulement des tôles à la température de l'ordre de 200°C, le passage rapide de 1' 20 état circulaire à l'état très sensiblement plan conduisait à l'apparition de défauts de surface, connus sous le nom de "marques de déformation plastique". Ce défaut provient du fait que localement la tension dans la bande dépasse la limite élastique; il affecte la surface de la dite bande et 25 peut subsister après laminage à froid. Toutes autres conditions égales, il est d'autant plus marqué que la température est élevée.

Suivant cette variante, on remédie à cet inconvénient, en 30 agissant astucieusement, au moment opportun, simultanément sur le rayon de courbure et sur la température de la tôle à dérouler. On fait usage de moyens propres à assurer le déroulement de la tôle en augmentant progressivement le rayon de courbure de la tôle depuis la valeur qu'il a au moment où 35 la dite tôle se sépare de la couche immédiatement sous-jacente / de la bobine, jusqu'au moment où, la tôle redressée et quasi - 5 - plane, cette valeur du rayon de courbure est devenue très grande (théoriquement infinie si la tôle est devenue réellement plane). De cette façon, la déformation de la tôle ne se réalise que très progressivement et ne dépasse pas la li-5 mite élastique de l'acier constituant cette tôle.

Suivant une variante avantageuse du procédé de l'invention, une partie au moins, et de préférence la majeure partie ou la totalité de la face extérieure (extrados) de la portion de 10 tôle en cours de déformation (de l’état circulaire à l'état plan), est soumise à l'action d'un agent refroidissant pouvant être gazeux ou liquide, ou les deux (par exemple brouillard), ~ mis en contact, par exemple par projection, avec cette face, de façon à ce qu'au moins en sa zone superficielle, la dite 15 portion de tôle soit’ ramenée à une température, avantageusement de l'ordre de grandeur de l’ambiance. Cette action refroidissante affecte de préférence la totalité de la largeur de la tôle, mais pas nécessairement en une bande unique et/ou complète, transversale ou quasi transversale; elle peut avan-20 tageusement en partie commencer à l'endroit où la tôle se sépare de la bobine ou même un peu avant. Cette projection peut être normale ou non à l'extrados.

Parmi les moyens qui concourent à assurer progressivement le 25 passage de la tôle de l'état circulaire à l'état plan (ou > quasi plan), on utilise de préférence une projection de fluide refroidissant (par exemple un brouillard d'eau ou de l'eau sous pression) dans l'espace libre créé progressivement entre le bobine proprement dite et la portion de tôle qui s'en 30 sépare progressivement, notamment sous l'effet d'une traction appropriée exercée sur cette portion (aplanie), dans le sens longitudinal convenable, ce qui permet de refroidir simultanément l'intrados de cette portion et une partie non encore déroulée de la spire extérieure immédiatement suivante de la 35 ^bobine.

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Un tel refroidissement contribue à accroître en ces endroits la valeur de la limite élastique de l'acier constituant la tôle, réduisant encore tout risque de déformation plastique.

5 Avantageusement, cette dernière projection (entre le dit intrados et la bobine) est effectuée sous pression, très sensiblement dans le sens opposé à celui du déplacement de la partie aplanie de la tôle, de façon à créer un effet de coin entre bobine et portion de tôle en cours de déroulement, coin 10 liquide sous pression favorisant à la fois l'accroissement du rayon de courbure de la tôle pendant le dit déroulement, ainsi que le refroidissement souhaité des deux faces susnommées (grâce au débit important du fluide de refroidissement) .

15 L'utilisation de cette projection de fluide refroidissant n'exclut nullement l'utilisation simultanée ou non (temporaire ou non) de tout autre moyen (par exemple mécanique) pour amorcer ou continuer à assurer la séparation progressive et/ou le redressement (aplanissement) progressif de la spire externe de la bobine considérée.

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Claims (14)

1. Procédé pour le traitement des tôles métalliques, caractérisé en ce que, à la sortie du laminoir à chaud, après 5 bobinage et dès que la vitesse de refroidissement peut être augmentée sans nuire aux propriétés de la tôle, c'est-à-dire plusieurs minutes après la mise en bobine, on soumet les bobines l'une après l'autre (c'est-à-dire au défilé), à 1' action d'un agent refroidissant fluide, projeté sur leurs 10 deux bases, après quoi les bobines sont exposées à l'air libre, jusqu'à ce que leur température soit de l'ordre de 200°C (temps inférieur à 2 jours) et en ce qu'ensuite, les “ bobines des tôles sont déroulées et les tôles soumises en continu, à un refroidissement (temps inférieur le plus sou-15 vent à 1 seconde) , par trempage dans un bain aqueux ou par projection d'un agent refroidissant, jusqu'à ce que leur température soit inférieure à 70°C, et de préférence inférieure à 50°C.

2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que, comme agent refroidissant, on peut choisir par exemple, de l'air froid ou de l’eau pulvérisée, avec ou sans apport passiyant.

3. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce > que, comme agent refroidissant, on fait usage de brouil lard d'eau. 1 Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 30 1 à 3, caractérisé en ce que l'action de cet agent refroidissant est combinée à celle d'un autre élément, projeté séparément ou avec l'agent refroidissant et qui agit sur l'oxyde couvrant les bases, pour former avec lui un com-plexe obstruant les interstices entre spires jointives. ψ 4 - 2 - ►

5. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que, comme éléments à utiliser, on fait usage de phosphates et borates ayant un point de fusion de l’ordre de 550°C à.: 600° C et pouvant facilement être enle- 5 vés de la tôle dans la ligne de décapage.

6. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le bain aqueux servant au refroidissement en dernière phase est également utilisé comme 10 bain de décapage.

7. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'on fait usage de moyens propres à assurer le déroulement de la tôle en augmentant progres- 15 sivement le rayon de courbure de la tôle depuis la valeur qu'il a au moment où la dite tôle se sépare de la couche immédiatement sous-jacente de la bobine, jusqu'au moment où, la tôle redressée et quasi plane, cette valeur du rayon de courbure est devenue très grande (théoriquement infinie 20 si la tôle est devenue réellement plane).

8. Procédé suivant la revendication 7, caractérisé en ce qu'une partie au moins, et de préférence la majeure partie ou la totalité de la face externe (extrados) de la portion 25 de tôle en cours de déformation (de l'état circulaire à 1' état plan) est soumise à l'action d'un agent refroidissant.

9. Procédé suivant la. revendication-8, caractérisé en ce.que l'agent refroidissant est de l'eau ou du gaz ou un mélange 30 d'eau et de gaz ou un brouillard (par exemple de l'eau pulvérisée en suspension dans l'air) et est de préférence projeté contre le dit extrados.

10. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 8 ^35 et 9, caractérisé en ce que cette action refroidissante affecte la tôle sur la totalité de sa longueur. - 3 - »,

11. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 8 à 10, caractérisé en ce que la dite action refroidissante est appliquée sur l'extrados de la tôle, également déjà avant que la dite tôle se sépare de la couche sous-jacente 5 de la bobine. %

12. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 7 à 11, caractérisé en ce que comme moyen apte à assurer progressivement le passage de la tôle de l’état circulaire ; 10 à l'état plan (ou quasi plan), on projette un fluide re froidissant (par exemple un brouillard d'eau ou de l'eau sous pression) dans l'espace libre créé progressivement entre la bobine proprement dite et la portion de tôle qui s'en sépare progressivement, notamment sous l'effet d’une 15 traction appropriée, exercée sur la dite portion (aplanie), dans le sens longitudinal convenable.

13. Procédé suivant la revendication 12, caractérisé en ce que la dite projection est effectuée sous pression, très 20 sensiblement dans le sens opposé à celui du déplacement de la partie aplanie de la tôle, de façon à créer un effet de coin liquide entre la bobine et la partie de tôle en cours de déroulement.

14. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 7 à 13, caractérisé en ce que l'on fait également usage de tout autre moyen (par exemple mécanique) pour amorcer et assurer la séparation et/ou l'aplanissement progressif de la spire externe de la bobine considérée.

15. Procédés tels que décrits ci-dessus. p _ ^ 30