LU83353A1 - PROCESS FOR MANUFACTURING IMPROVED QUALITY GALVANIZED SHEET - Google Patents
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Description
XX
i ti t
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« CENTRE DE RECHERCHES METALLURGIQUES -CENTRUM V00R RESEARCH IN DE METALLURGIE,“METALLURGICAL RESEARCH CENTER -CENTRUM V00R RESEARCH IN DE METALLURGIE,
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Procédé de fabrication de tôles galvanisées de qualité améliorée.Process for manufacturing improved quality galvanized sheets.
La présente invention se rapporte à un procédé de fabrication de tôles galvanisées de qualité améliorée.The present invention relates to a process for manufacturing galvanized sheets of improved quality.
* Celui-ci est particulièrement applicable à la production de tôles * galvanisées sur une ou sur les deux faces qui doivent présenter de bonnes propriétés d'emboutissage et/ou de résistance mécanique.* This is particularly applicable to the production of galvanized sheets * on one or both sides which must have good drawing and / or mechanical strength properties.
Il est connu de l'homme de l'art que l'obtention de tôles présentant de bonnes propriétés d'emboutissage est liée au fait que la tôle subit un cycle thermique comportant (après maintien dans'le domaine de la recristallisation) un refroidissement rapide suivi d'un traitement de survieillissement.It is known to those skilled in the art that obtaining sheets having good drawing properties is linked to the fact that the sheet undergoes a thermal cycle comprising (after maintenance in the recrystallization field) rapid cooling followed by overaging treatment.
D'autre part, les tôles à haute résistance 2 du type "dual phase" sont obtenues en soumettant la tôle à un chauffage jusque dans le domaine intercritique, suivi d'un refroi-i dissement rapide. Suivant la composition de l'acier et l'intensi té de la trempe, un revenu peut être nécessaire après la trempe.On the other hand, high resistance sheets 2 of the "dual phase" type are obtained by subjecting the sheet to heating up to the intercritical range, followed by rapid cooling. Depending on the composition of the steel and the intensity of quenching, tempering may be necessary after quenching.
En modulant les valeurs des températures de réchauffage et de revenu, ainsi que la composition de l'acier, on peut également produire des tôles à haute limite élastique.By modulating the values of the heating and tempering temperatures, as well as the composition of the steel, it is also possible to produce sheets with high elastic limit.
Les techniques précitées ont eu pour conséquence le développement de diverses technologies de refroidissement rapide, à savoir : - soufflage de gaz d'atmosphère refroidi dans un échangeur gaz-eau (jet cooling); - projection d'eau; - projection d'un brouillard d'eau; - immersion dans l'eau bouillante.The abovementioned techniques have resulted in the development of various rapid cooling technologies, namely: - blowing of cooled atmosphere gas in a gas-water exchanger (jet cooling); - water spray; - projection of a water mist; - immersion in boiling water.
L'évolution de la technique et surtout le souhait d'obtenir des tôles galvanisées présentant de bonnes propriétés d'emboutissage et/ou de résistance a eu pour effet que l'on essaye de réaliser les cycles theim iques précités en les intégrant dans une ligne de galvanisation en continu.The evolution of the technique and especially the desire to obtain galvanized sheets with good stamping and / or resistance properties has had the effect that we are trying to achieve the above-mentioned theoretical cycles by integrating them into a line continuous galvanizing.
> » C'est ainsi qu'il est connu que le haut * coefficient d'échange calorifique du zinc fondu permet d'exécuter un traitement thermique de la tôle, au cours de l'opération de galvanisation à chaud.> »This is how it is known that the high * heat exchange coefficient of molten zinc makes it possible to carry out heat treatment of the sheet, during the hot-dip galvanizing operation.
Dans le même contexte, on a aussi proposé de profiter du passage de la tôle dans la cuve de galvanisation à chaud pour réaliser un refroidissement rapide de la dite tôle en la faisant passer au travers d'une couche ce sel fondu surnageant sur le bain de zinc .In the same context, it has also been proposed to take advantage of the passage of the sheet in the hot-dip galvanizing tank to achieve rapid cooling of the said sheet by passing it through a layer this molten salt supernatant on the bath of zinc.
• I• I
3 f ί ί ί3 f ί ί ί
Il découle donc de ce qui précède que l'on peut réaliser dans une ligne de galvanisation à chaud en continu les cycles thermiques optima susceptibles de conférer à la tôle les propriétés d'emboutissage et/ou de résistance désirées.It therefore follows from the above that it is possible to carry out in a continuous hot-dip galvanizing line the optimum thermal cycles capable of giving the sheet the desired stamping and / or resistance properties.
Toutefois, il est aussi connu que selon la méthode de refroidissement choisie, les problèmes techniques changent.However, it is also known that depending on the cooling method chosen, the technical problems change.
! ï Dans le cas du "jet coolina", le refrôiâis- ? sement est fort lent et exige une durée ce survieillissement très î longue.! ï In the case of the "jet coolina", the refrôiâis-? This is very slow and requires a very long aging period.
; La méthode des jets d'eau exige que l'or.; The water jet method requires gold.
4 réchauffe la tôle avant galvanisation et a pour effet la dété- | rioration de la surface de la tcle oui doit subir une Dréoai srior.4 heats the sheet before galvanizing and has the effect of dete | improvement of the surface of the cylinder yes must undergo a Dréoai srior.
supplémentaire avant d'être galvanisée à chaud.additional before being hot dip galvanized.
Les refroidissements par projection do brouillard d'eau ou par immersion dans l'eau bouillante permettent l'interruption du refroidissement et par conséquent évitent le réchauffage, mais nécessitent la réduction de l'oxyde formé avant galvanisation.Cooling by spraying with water mist or by immersion in boiling water allows cooling to be interrupted and therefore prevents reheating, but requires the reduction of the oxide formed before galvanizing.
En ce qui concerne l’utilisation d'un tain de sel fondu surnageant sur le bain de zinc pour opérer le refroidissement de la tôle, on observe une stabilité chimioue orénaire du sel à l'état foncu et une certaine difficulté à assurer es compatibilité avec l'opération de galvanisation à chaud.Regarding the use of a tin of molten salt supernatant on the zinc bath to cool the sheet, there is a chemical stability of the salt in the dark state and a certain difficulty in ensuring compatibility with the hot-dip galvanizing operation.
Enfin, à propos de la méthode ce refrôidis- sement utilisant le bain de galvanisation lui-même, un probiere 4 majeur à résoudre est 1'évacuation de la chaleur apportée par la tôle dans le bain de zinc fondu et ce si possible aux moindres frais ou du moins en la réutilisant au maximum.Finally, concerning the cooling method using the galvanizing bath itself, a major problem to solve is the evacuation of the heat provided by the sheet in the molten zinc bath and this if possible at the lowest cost. or at least by reusing it as much as possible.
Le procédé, objet de l'invention, utilisant le bain de galvanisation afin d'opérer le refroidissement de la tôle, solutionne de manière originale l'évacuation des calories apportées par la tôle dans le bain et permet d'accomplir les cycles thermiques nécessaires pour conférer à la dite tôle de bonnes propriétés d'emboutissage et/ou de haute limite élastique.The process, object of the invention, using the galvanizing bath in order to operate the cooling of the sheet, solves in an original way the evacuation of the calories brought by the sheet in the bath and makes it possible to accomplish the thermal cycles necessary for give said sheet good drawing properties and / or high yield strength.
La description qui suit est essentiellement axée sur la galvanisation a chaud de tôles d'acier, toutefois le f * principe du procédé de l'invention pourrait être transposé avec ! de légères modifications au revêtement à chaud utilisant d'autres I métaux par exemple étain, cuivre, aluminium ou des alliages zinc- aluminium,«,., et ce sans trop de peine.The description which follows is essentially centered on hot galvanizing of steel sheets, however the principle of the process of the invention could be transposed with! slight modifications to the hot coating using other metals, for example tin, copper, aluminum or zinc-aluminum alloys, ",., and this without much trouble.
| Le procédé,objet de la présente invention, consistant à galvaniser à chaud une tôle au moyen d'un bain de zinc ou alliage à base de zinc fondu, est essentiellement caractérisé en ce que la dite tôle subit un cycle thermique comportant au moins un refroidissement rapide obtenu en la mettant en contact avec le bain de zinc ou alliage de zinc fondu et en ce que le dit bain est maintenu à température adéquate par l'utilisation d'un dispositif échangeur de chaleur approprié.| The process, object of the present invention, consisting of hot-dip galvanizing a sheet by means of a zinc bath or alloy based on molten zinc, is essentially characterized in that said sheet undergoes a thermal cycle comprising at least cooling rapid obtained by bringing it into contact with the zinc bath or molten zinc alloy and in that the said bath is maintained at an adequate temperature by the use of an appropriate heat exchanger device.
η * Suivant une première modalité de réalisation " du procédé de l'invention, le dispositif échangeur de chaleur u-; tilise comme fluide secondaire de la vapeur d'eau, pouvant être humide à l'entrée de l'échangeur et surchauffée à la sortie.η * According to a first embodiment of the process of the invention, the heat exchanger device uses water vapor as a secondary fluid, which can be wet at the inlet of the exchanger and superheated at exit.
Suivant une deuxième modalité de réalisation du procédé de la présente invention, une section de survieillisse-• ment est prévue en aval de l'opération çalvanisation-refroidisse- \ i * i i; 5 I : ment rapide.According to a second embodiment of the method of the present invention, an overaging section is provided downstream from the galvanizing-cooling operation; 5 I: fast.
Selon une autre mise en oeuvre du procédé de l'invention, un dispositif de refroidissement supplémentaire est intercalé entre l'opération de galvanisation-refroidissement rapide et la section de survieillissement précitée.According to another implementation of the method of the invention, an additional cooling device is interposed between the rapid galvanizing-cooling operation and the above-mentioned overaging section.
Cette disposition permet de refroidir rapidement les aciers "dual phase" après l'opération trempe-galvanisation suite au passage de la tôle dans la cuve de galvanisation.This arrangement makes it possible to rapidly cool "dual phase" steels after the quenching-galvanizing operation following the passage of the sheet through the galvanizing tank.
I Suivant une mise en oeuvre préférentielle i | du procédé, objet de la présente invention, la tôle passe succes- ! sivement par les sections énumérées ci-après sur le diagramme Ιοί gique (figure 1) gui peuvent être complétées par d'autre traite-I According to a preferred implementation i | of the process, object of the present invention, the sheet passes successfully! The sections listed below on the ΙοΙ gic diagram (Figure 1) which can be supplemented by other treatments
I ments accessoires et consistant essentiellement en une section IAccessory items consisting essentially of a section I
(NOF) de préparation de la surface de la tôle et de préchauffaçe I» de cette dernière; une section 2 (RTF) où l'on opère le chauffage ! final de la tôle; une section 3 (SF) de maintien à température ! déterminée; une section 4 (QGP) de refroidissement rapide et gal vanisation; à laquelle est annexée une section 5 (HES) de régulation de l'évacuation de la chaleur transmise par la tôle au tain de zinc ou alliage de zinc et aussi pour moduler la température de celui-ci; une section 6 (SEC C) de refroidissement secondaire * pour abaisser la température de la tôle à sa sortie du bain de zinc ou alliage de zinc jusqu'à la température de survieillissement dans le cas des aciers doux ou jusqu'à une température inférieure ou égale à 250°C dans le cas des aciers"dual phase"; une section 7 (OAS) de survieillissement; et enfin une section £ (FINC) de refroidissement final par des moyens conventionnels pour abaisser la température de la tôle de la température de survieillissement jusqu'à la température finale de sortie de la tôle sous forme galvanisée et possédant les propriétés d'embou-• tissage et/ou de limite élastique désirées.(NOF) for the preparation of the surface of the sheet and for preheating of the latter; a section 2 (RTF) where we operate the heating! sheet metal end; a temperature maintenance section 3 (SF)! determined; a section 4 (QGP) for rapid cooling and gal vanization; to which is annexed a section 5 (HES) for regulating the evacuation of the heat transmitted by the sheet to zinc tin or zinc alloy and also for modulating the temperature thereof; a section 6 (SEC C) of secondary cooling * to lower the temperature of the sheet at its exit from the zinc or zinc alloy bath to the aging temperature in the case of mild steels or to a lower temperature or equal to 250 ° C in the case of "dual phase" steels; an overaging section 7 (OAS); and finally a section £ (FINC) of final cooling by conventional means for lowering the temperature of the sheet from the aging temperature to the final temperature of exit from the sheet in galvanized form and having the sealing properties. weaving and / or elastic limit desired.
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Suivant encore une autre réalisation préférentielle du procédé de l'invention, le préchauffage dans la section 1 (NOF) est effectué par un four à flamme nue.According to yet another preferred embodiment of the process of the invention, the preheating in section 1 (NOF) is carried out by an open flame oven.
Suivant une sixième modalité de réalisation du procédé de l'invention, la préparation de la surface de la tôle ainsi que le préchauffage de celle-ci sont effectuées dans deux installations distinctes comportant l'une un dégraissage électrolytique et l'autre un four à tubes radiants.According to a sixth embodiment of the process of the invention, the preparation of the surface of the sheet as well as the preheating of the latter are carried out in two separate installations, one comprising an electrolytic degreasing and the other a tube oven. radiant.
Dans une autre modalité d'application du procédé de l'invention, le chauffage final de la section 2 (RTF) est effectué dans un four à tubes radiants, éventuellement élec trique.In another mode of application of the method of the invention, the final heating of section 2 (RTF) is carried out in an oven with radiant tubes, possibly electric.
; Suivant une huitième modalité d'application du procédé de la présenté invention, le traitement de survieil-; lissement opéré dans la section 7 (OAS), est effectué à une tem pérature d'environ 400°C avec une durée minimum de 45 à 60 secondes et éventuellement par un dispositif multi-passes.; According to an eighth mode of application of the method of the present invention, the survival treatment; The smoothing operation carried out in section 7 (OAS) is carried out at a temperature of around 400 ° C. with a minimum duration of 45 to 60 seconds and possibly by a multi-pass device.
Suivant une modalité préférentielle de réalisation de la section 7 (OAS) telle que décrite dans la modalité précédente, on recouvre les rouleaux de la section 7 (OAS) » d'un revêtement comportant au moins une couche superficielle formée au moyen d'un ou plusieurs constituants des quatre groupes ci-après, pris isolément ou en combinaison : 1. groupe des oxydes, comportant les· oxydes de Mg, Ca, Sr,According to a preferred embodiment of section 7 (OAS) as described in the previous method, the rollers of section 7 (OAS) are covered with a coating comprising at least one surface layer formed by means of one or several constituents of the four groups below, taken individually or in combination: 1. group of oxides, comprising · oxides of Mg, Ca, Sr,
Ba, Ti, Zr, Cr, W, Fe, Co, Ni, Zn, Ce, B, Al, Si, Ge, Sr.,Ba, Ti, Zr, Cr, W, Fe, Co, Ni, Zn, Ce, B, Al, Si, Ge, Sr.,
Pb; 2. groupe des silicates, comportant les silicates de Li, Na, K, Mg, Ca, Sr, Ba, Zr, V, Cr, Mn, Fe, Ce, Ni, B, Al, Sn, i Pb; 3. groupe des zirconates, comportant les zirconates de Mg,Pb; 2. group of silicates, comprising the silicates of Li, Na, K, Mg, Ca, Sr, Ba, Zr, V, Cr, Mn, Fe, Ce, Ni, B, Al, Sn, i Pb; 3. group of zirconates, comprising Mg zirconates,
Ca, Sr, Ba; V f 7 4. groupe dit "mixte", comportant les serpentines, les amphiboles, les carbures de silicium; et qui présente une rugosité appropriée de manière à éliminer le fleurage et/ou une détérioration du revêtement de zinc ou d'alli-! âge de zinc lors de son contact avec les rouleaux de la section 7 (OAS) de survieillissement.Ca, Sr, Ba; T f 7 4. so-called "mixed" group, comprising serpentines, amphiboles, silicon carbides; and which has an appropriate roughness so as to eliminate flowering and / or deterioration of the zinc or alloy coating! zinc age when in contact with the section 7 (OAS) overaging rollers.
Suivant une modalité préférentielle de réalisation de la section 5 (HRS) du procédé de la présente invention, celle-ci peut comporter, simultanément ou non, les différents ’ éléments décrits sur le diagramme logique (Fig. 2)/ à savoir : un échangeur de chaleur (9) zinc ou alliage de zinc - vapeur d'eau, un râchauffeur (10) du liquide caloporteur, ce qui permet, par inversion du flux dans l'échangeur (9)/ de maintenir le zinc ou l'alliage de zinc à température adéquate même lors des arrêts de la ligne de galvanisation, l'appoint de calories pouvant être fourni par des résistances alimentées par un alternateur (11) ou par le biais d'un autre échangeur d'appoint (12); le dit fluide caloporteur est partiellement vaporisé dans un échangeur (13) économiseur-vaporisateur en utilisant la chaleur sensible des fumées des sections (1) (NOF) et (2) (RTF), ces fumées étant a 600°C environ après les récupérations conventionnelles d'énergie telles que le préchauffage de la tôle et de l'air de combustion des fours utilisés dans l'installation mettant en oeuvre le procédé y • de l'invention; un dispositif de régulation (17) de la température du zinc ou alliage de zinc liquide commandé de préférence par l'ordinateur de commande de la ligne (22) qui agit principalement sur le débit du fluide caloporteur en modifiant par exemple la vitesse de la pompe d'alimentation (14) par action sur un moteur à vitesse variable (15); ces organes de mesure du débit et de la température du zinc ou alliage ce zinc (16); un dispositif condenseur (18) de récupération; et enfin une turbine (19) couplée à un alternateur (20) permettant la production c'énergie électrique pouvant être utilisée dans le réchauffeur (10) d'arrêt . de ligne ou ailleurs (21).According to a preferred embodiment of section 5 (HRS) of the process of the present invention, this may include, simultaneously or not, the different elements described on the logic diagram (Fig. 2) / namely: an exchanger heat (9) zinc or zinc alloy - water vapor, a reheater (10) of the heat transfer liquid, which allows, by reversing the flow in the exchanger (9) / to maintain the zinc or the alloy zinc at an adequate temperature even when the galvanizing line is stopped, the additional heat can be supplied by resistors supplied by an alternator (11) or by means of another additional exchanger (12); said heat transfer fluid is partially vaporized in an economizer-vaporizer exchanger (13) using the sensible heat of the fumes from sections (1) (NOF) and (2) (RTF), these fumes being at approximately 600 ° C. after recoveries conventional energy sources such as the preheating of the sheet metal and the combustion air of the ovens used in the installation implementing the method y • of the invention; a device for regulating the temperature of the zinc or liquid zinc alloy (17) preferably controlled by the line control computer (22) which acts mainly on the flow of the heat-transfer fluid by modifying for example the speed of the pump supply (14) by action on a variable speed motor (15); these bodies for measuring the flow rate and the temperature of the zinc or zinc alloy (16); a condenser recovery device (18); and finally a turbine (19) coupled to an alternator (20) allowing the production of electrical energy which can be used in the stop heater (10). line or elsewhere (21).
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Il convient de signaler que le procédé de l'invention présente un certain nombre d'avantages qui sont : - une diminution de la longueur de la ligne de galvanisation, et par conséquent des frais d'investissements, ce par l'élimination du dispositif de refroidissement conventionnel avant gal- * . vanisation et aussi un raccourcissement de la section de survieillissement consécutif à la trempe rapide dans le bain de zinc fondu, - une décroissance de l'énergie consommée par tonne d'acier de par l'élimination des ventilateurs de soufflage des dispositifs de refroidissement conventionnels, la diminution du nombre de rouleaux motorisés et la récupération d'une partie de l'énergie contenue dans la tôle, - la possibilité de traiter des aciers à haute limite élastique et des aciers "dual phase" dans des conditions économiques a savoir avec de faibles teneurs en éléments d'alliage, - l'obtention d'une tôle galvanisée exempte de fleurage.It should be noted that the method of the invention has a number of advantages which are: - a reduction in the length of the galvanizing line, and consequently in investment costs, by eliminating the device conventional cooling before gal- *. vanization and also a shortening of the aging section following rapid quenching in the molten zinc bath, - a decrease in the energy consumed per tonne of steel by the elimination of blowing fans from conventional cooling devices, the reduction in the number of motorized rollers and the recovery of part of the energy contained in the sheet, - the possibility of treating steels with high elastic limit and "dual phase" steels under economic conditions, namely with low contents of alloying elements, - obtaining a galvanized sheet free from flowering.
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Claims (8)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| LU83353A LU83353A1 (en) | 1981-05-11 | 1981-05-11 | PROCESS FOR MANUFACTURING IMPROVED QUALITY GALVANIZED SHEET |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| LU83353 | 1981-05-11 | ||
| LU83353A LU83353A1 (en) | 1981-05-11 | 1981-05-11 | PROCESS FOR MANUFACTURING IMPROVED QUALITY GALVANIZED SHEET |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| LU83353A1 true LU83353A1 (en) | 1983-03-24 |
Family
ID=19729650
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| LU83353A LU83353A1 (en) | 1981-05-11 | 1981-05-11 | PROCESS FOR MANUFACTURING IMPROVED QUALITY GALVANIZED SHEET |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| LU (1) | LU83353A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0126696A1 (en) * | 1983-05-24 | 1984-11-28 | UNION SIDERURGIQUE DU NORD ET DE L'EST DE LA FRANCE par abréviation "USINOR" | Method for continuously producing an overaged steel strip coated with zinc or an aluminium-zinc alloy |
-
1981
- 1981-05-11 LU LU83353A patent/LU83353A1/en unknown
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0126696A1 (en) * | 1983-05-24 | 1984-11-28 | UNION SIDERURGIQUE DU NORD ET DE L'EST DE LA FRANCE par abréviation "USINOR" | Method for continuously producing an overaged steel strip coated with zinc or an aluminium-zinc alloy |
| FR2546534A1 (en) * | 1983-05-24 | 1984-11-30 | Usinor | PROCESS AND INSTALLATION FOR CONTINUOUS MANUFACTURING OF A SURFACE STEEL STRIP CARRYING A COATING OF ZN, AL OR ALLOY ZN-AL |
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