LU83475A1 - Perfectionnements aux installations de traitement thermique en continu de toles d'acier - Google Patents

Description

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

Association sans but lucratif -Vereniging zonder winstoogmerk à BRUXELLES, (Belgique) et COCKERILL - SAMBRE Société Anonyme à SERAING, (Belgique).

Perfectionnements aux installations de traitement thermique en continu de tôles d'acier.

La présente invention est relative à des perfectionnements % aux installations de traitement thermique en continu de tôles d'acier. Ces installations sont notamment destinées à produire des tôles pour emboutissage ou des tôles en acier de résistance présentant un excellent état de surface et une grande homogénéité de propriétés sur toute leur largeur et longueur.

De telles qualités sont spécialement requises pour les tôles à haute limite élastique utilisées dans l'industrie automo-

Abile.

I Quand on veut obtenir de bonnes propriétés de ductilité, d'em boutissage et d'allongement avec des tôles en acier laminées à froid, on les soumet généralement à un recuit de recristallisation en bobine dans un four à cloche.

Toutefois, un tel traitement s'avère coûteux par sa longue durée et partant sa faible productivité; en outre,les résultats physiques obtenus et même la chimie de surface présentent une assez agrande dispersion.

Pour remédier à ces inconvénients, divers procédés de traitement continu ont été proposés et notamment il a déjà été préconisé de remplacer le recuit conventionnel en four à cloche, par un traitement thermique continu consistant essentiellement à porter la tôle à une température supérieure à la température de recristallisation de l’acier et ensuite, à la refroidir rapidement par un procédé connu en soi, tel que soufflage de gaz d'atmosphère (jet cooling), projection d'eau ou de brouillard, immersion dans un bain aqueux.

La présente invention a pour objet des perfectionnements aux installations de traitement continu de tôles par chauffage au-delà de la température de recristallisation et refroidissement rapide.

Ces perfectionnements sont fondés sur la constatation inattendue que la planéité de la tôle dépend de la construction du ou des rouleaux de déflexion situés dans la dite zone de refroidissement rapide.

Lorsque ce ou ces rouleaux sont pleins, la tôle entre en contact avec lui uniquement le long des rives. Ce défaut de contact complet résulte probablement du cambrage préalable de la tôle lors de son passage sur les rouleaux situés en amont. Les rives de la tôle en contact avec ce rouleau se refroidissent / rapidement à une température inférieure à la température du

A

- 3 - centre de la bande# alors que les zones de la tôle qui ne sont pas en contact avec le rouleau restent à température élevée.

Il en résulte des défauts tels que vermiculures et des vagues en rive.

Le phénomène est particulièrement marqué lorsque le rouleau est soumis directement ou indirectement à l'agent de refroidissement et que la température de sa surface extérieure se stabilise à une valeur nettement inférieure à celle de la bande à cet endroit.

v C'est le cas en particulier lorsqu'on immerge la tôle dans un bain aqueux maintenu à une température supérieure à 75°C, et de préférence porté à ébullition. Ce procédé# qui a fait l’objet notamment du brevet belge n° 837.458# est utilisable par exemple pour produire des tôles pour emboutissage# des tôles à haute limite élastique et des tôles à haute charge de rupture et allongement élevé.

La présente invention a plus précisément pour objet des perfectionnements permettant de réduire notablement et même d'éliminer ces défauts.

Les perfectionnements, objets de la présente invention, dans les installations de traitement thermique en continu de tôles d'acier# installations comprenant au moins une section de refroidissement rapide dans laquelle la tôle entre en contact avec au moins un rouleau de déflexion# caractérisés en ce que la surface cylindrique de ce ou ces rouleaux présente une élasticité et un faible coefficient de transfert calorifique suffisants pour que la tôle entre en contact sur toute sa largeur avec la dite surface, sans subir un effet de trempe dû à un tel contact.

Dans le cas du refroidissement en eau chaude, on sait le rôle t joué par le film de vapeur ou "couche de caléfaction", qui / se forme à la surface de la tôle au début de la phase d'im-

Imersion dans le bain.

Au cours de leurs travaux pour la mise en oeuvre de ce procédé, les demandeurs ont vérifié l'effet de la disparition de cette couche de caléfaction, au moment où naît l'ébullition. Cette disparition a lieu lorsque la surface de la tôle immergée est . à une température de transition comprise généralement entre 250 et 350°C; en fait, dans le bain, on observe nettement l'existence à la surface de la tôle, d'un "front de transition" marquant la frontière entre la zone de caléfaction et la zone d'ébullition nucléée.

Dès lors, ils ont pu constater que, lorsque la température de sortie de la tôle du bain est supérieure à la température de transition de la phase de caléfaction à la phase d'ébullition nucléée, la planéité de la tôle dépend de la construction du rouleau de renvoi situé dans le fond de la cuve.

Suivant une modalité constructive de l'invention, la surface cylindrique portante du rouleau de déflexion situé dans la section de refroidissement est constituée par une série de rouleaux de petits diamètres montés sur deux flasques latérales et disposés de manière telle que les génératrices extérieures et portantes de ces rouleaux se situent sur une trajectoire continue dont le rayon de courbure est constant ou de préférence varie à chaque endroit, l'angle de déflexion de la tôle entre deux de ces rouleaux successifs étant infé-. rieur à 20°.

Suivant une deuxième modalité de l'invention, le rayon de courbure de la trajectoire continue est supérieur à 200 mm.

Suivant une autre modalité de l'invention, les flasques latérales sont fixes et les rouleaux tournent librement sur leurs axes sans l'intervention d'un moteur. Cette modalité est avan- « - 5 - tageuse pour les lignes de traitement à faibles vitesses de défilement de la tôle.

Dans le cas de lignes de traitement à grande vitesse de défilement, d'autres solutions peuvent être envisagées et notamment : • - un mouvement épicycloïdal destiné à permettre la diminution de la vitesse de rotation des petits rouleaux, - les petits rouleaux doivent être entraînés de manière synchrone, afin d'éviter .la présence de marques sur la tôle, - des cylindres de renfort (dits "back-up") sont nécessaires, © vu la grande largeur de la tôle.

Avantageusement suivant l'invention, la surface cylindrique portante des petits rouleaux est munie d'un revêtement de préférence isolant thermiquement.

Suivant une variante de l'invention, la surface cylindrique du rouleau au moins est constituée d'un treillis éventuelle- r “ “ -- “ ——

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Claims (9)

1. Perfectionnements aux installations de traitement thermique en continu de tôles d'acier comprenant au moins une section de refroidissement rapide dans laquelle la tôle entre en contact avec au moins un rouleau de déflexion, caractérisés en ce que la surface cylindrique de ce ou ces rouleaux présente une élasticité et un faible coefficient de transfert calorifique suffisants pour que la tôle entre en contact sur toute sa largeur avec la dite surface, sans subir un effet de * trempe dû à un tel contact.

2. Perfectionnements suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la section de refroidissement rapide comprend un bain aqueux maintenu à une température supérieure à 75°C et de préférence porté à ébullition et en ce que le rouleau de déflexion concerné est le rouleau de renvoi situé dans le fond de la cuve.

3. Perfectionnements suivant l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérisés en ce que la surface cylindrique portante du rouleau de déflexion situé dans la section de refroidissement est constituée par une série de rouleaux de petits diamètres montés sur deux flasques latérales et disposés de manière telle que les génératrices extérieures et portantes de ces rouleaux se situent sur une trajectoire continue dont le rayon de courbure est constant ou de préférence varie à chaque endroit, l'angle de déflexion de la tôle entre deux petits rouleaux successifs étant inférieur à 20°. 1 Perfectionnements suivant la revendication 3, caractérisés en ce que le rayon de courbure de la trajectoire continue est ieur à 200 mm. - 7 -

5. Perfectionnements suivant la revendication 4, caractérisés en ce que les flasques latérales sont fixes et les rouleaux tournent librement sur leurs axes sans l'intervention d'un moteur.

6. Perfectionnements suivant l'une ou l'autre des revendications * 1 et 2, caractérisés en ce que l'ensemble flasques - petits rouleaux est animé d'un mouvement épicycloîdal.

7. Perfectionnements suivant la revendication 6, caractérisés en ce que les petits rouleaux sont entraînés de manière synchrone.

8. Perfectionnements suivant l’une ou l'autre des revendications 6 et 7, caractérisés en ce que les petits rouleaux sont associés à des cylindres de renfort (dits "back up").

9. Perfectionnements suivant l'une ou l'autre des revendica- ! i tions 1 à 8/ caractérisés en ce que la surface cylindrique portante des petits rouleaux est munie d'un revêtement de | préférence isolant thermiquement.

10. Perfectionnements suivant l'une ou l’autre des revendications 1 et 2, caractérisés en ce que la surface cylindrique du rouleau au moins est constituée d'un treillis de préférence recouvert d'une couche isolante. / —