LU85936A1 - Procede pour ameliorer la rectitude d'une palplanche - Google Patents

Description

« C 2309/8406.

• CENTRE DE RECHERCHES METALLURGIQUES -CENTRUM V00R RESEARCH IN DE METALLURGIE,

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

Procédé pour améliorer la rectitude d'une palplanche.

La présente invention concerne un procédé pour améliorer la rectitude d'une palplanche.

Les palplanches sont des profilés de forme particulière, généralement composés d'une âme plane et de deux ailes inclinées sur l'âme et terminées par des griffes permettant leur assemblage. A leur sortie du laminoir, elles sont transférées sur un refroidissoir où elle subissent un refroidissement dans 1' „ air calme.

Dans la pratique courante, on constate cependant que les pal-planches ne restent pas droites au cours de ce refroidissement; elles se déforment dans leur plan de symétrie et prennent une flèche dont le sens et l'amplitude varient au cours du temps.

- 2 - * On a également observé que les déformations les plus marquées se manifestent dans les produits les plus lourds.

Ces déformations se déroulent en plusieurs phases, qui entraînent divers inconvénients.

Dans une première phase, les extrémités de la palplanche se rélèvent de 25 à 30 cm après la fin du laminage et avant la mise à longueur par sciage à chaud. Il faut attendre pendant une durée de l'ordre de 3 minutes que la palplanche redevienne droite et puisse être sciée. Il en résulte donc un retard à la mise à longueur et par conséquent une diminution de la production.

Après le sciage, c'est alors la partie centrale de la palplanche qui se soulève, laissant celle-ci appuyée uniquement sur ses deux extrémités. Cette position peut contrarier notablement l'avancement des palplanches sur le refroidissoir.

Au cours d'une troisième phase qui se produit en fin de refroidissement, les extrémités de la palplanche se relèvent à nouveau d'environ 20 à 30 cm. Cette dernière déformation cause également des problèmes d’avancement sur le refroidissoir, rend parfois impossible le passage de la palplanche dans la dresseuse à galets et impose alors un dressage à la presse, lent et onéreux.

La présente invention a pour objet un procédé permettant de re-. médier à ces inconvénients en supprimant la cause des déforma tions observées.

Elle est basée sur une constatation faite par le demandeur au cours de recherches consacrées à ce phénomène. Lors de ces recherches, il est apparu que la déformation subsistant à la fin du refroidissement usuel dans l'air dépendait principalement ί r - 3 - de la valeur de la différence de température entre l'Sme et les ailes de la palplanche au début du refroidissement, c'est-à-dire à la sortie du laminoir. Les mesures effectuées à cette occasion ont montré que cette différence de température était habituellement de l'ordre de 50°C à 100°C.

Le procédé pour améliorer la rectitude d'une palplanche qui fait l'objet de la présente invention, dans lequel on expose la dite palplanche à un refroidissement dans l'air calme après la dernière passe de laminage, est essentiellement caractérisé en ce que l'on mesure la différence de température entre l'âme et les ailes de la dite palplanche en amont de la dernière passe de laminage, et en ce que l'on soumet l'âme de la palplanche à au moins une opération de refroidissement forcé avant le dit refroidissement dans l'air calme.

Suivant une première variante du procédé de l'invention, on effectue toutes les dites opérations de refroidissement forcé en amont de la dernière passe de laminage et on les conduit de telle façon que la palplanche présente une“température sensiblement uniforme sur toute sa section à la sortie de la dernière passe de laminage.

Selon une autre variante particulière du procédé de l'invention, on effectue également toutes les dites opérations de refroidissement forcé en amont de la dernière passe de laminage, mais on les conduit de façon à laisser subsister, à la sortie de la dernière passe de laminage, une différence de température de 20°C à 50°C entre l'âme et les ailes de la palplanche.

Suivant encore une autre variante intéressante du procédé de l’invention, on effectue au moins une première opération de refroidissement forcé en amont de la dernière passe de laminage, on conduit cette première opération, de façon à laisser subsister une différence de température de 20°C à 50°C entre < - 4 - l'âme et les ailes de la palplanche à la sortie de la dite dernière passe, on effectue au moins une seconde opération de refroidissement forcé en aval de la dernière passe de laminage et on conduit cette seconde opération de telle façon que la palplanche présente une température sensiblement uniforme sur toute sa section au moment où débute le dit refroidissement dans l'air calme.

Cette variante présente divers avantages concernant notamment la souplesse d'exécution et l'efficacité du refroidissement.

On sait en effet que, dans les cages de finition, les palplan-ches suivent un trajet en zig-zag pour passer d'une cannelure à la suivante. La première opération de refroidissement forcé de l'âme peut dès lors être effectuée à la sortie de n'importe quelle cannelure de finition en amont de la dernière. En particulier, on peut simplifier l'installation en pratiquant les deux opérations de refroidissement forcé d’un seul côté de la cage finisseuse, de préférence à la sortie de la dernière et de l'antépénultième passe de laminage.

La seconde opération de refroidissement forcé permet également de tenir compte d'un éventuel refroidissement inégal de l'âme et des ailes de la palplanche au cours des passes de finition et d'obtenir avec plus de précision une température uniforme dans toute la section de la palplanche avant le refroidissement final dans l'air calme.

Toujours selon l'invention, on peut effectuer les dites opérations de refroidissement forcé par projection d'un agent réfrigérant, de préférence sous la forme d'un brouillard d'eau.

Egalement selon l'invention, on peut pratiquer les dites opérations de refroidissement forcé en formant à la surface de l'âme à refroidir une couche continue d'agent réfrigérant, de préférence d'eau, en écoulement laminaire.

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Selon l'invention également, il est apparu avantageux d'appliquer le dit agent réfrigérant sur une seule face de l'âme de la palplanche, de préférence sur la face située dans la concavité du profil.

A titre purement illustratif, on décrit ci-dessous une installation permettant la mise en oeuvre de deux variantes exposées ci-dessus, du procédé de l'invention, en se référant aux figures annexées dans lesquelles : - la figure 1 représente la trajectoire d'une palplanche au cours du laminage de finition, avec indication des dispositifs de refroidissement forcé selon 1'invention; - la. figure 2 montre la position de la palplanche pendant le refroidissement forcé.

Comme l'indique la figure 1, la cage finisseuse 1 comporte plusieurs cannelures dont seules les trois dernières sont représentées en 2, 3 et 4. La palplanche suit une trajectoire en zig-zag, suivant la flèche, successivement à travers les cannelures 2, 3 et 4, puis elle est mise à longueur à la scie à chaud 5 avant d'être envoyée vers le refroidissoir (non représenté) . La figure la montre une installation comportant un seul dispositif de refroidissement forcé, situé en amont de la dernière passe 4, par exemple en 6 ou en 7, respectivement à la sortie de l'antépénultième 2 ou de l'avant-dernière 3 passe de laminage. Cette figure la correspond à la première variante du procédé de l'invention. - ·

Pour la mise en oeuvre d’une autre variante, on utilise la disposition illustrée par la figure 1b . Deux dispositifs de refroidissement forcé sont situés en 6 et en 8, respectivement à la sortie de l'antépénultième 2 et de la dernière 4 passe de laminage. Comme cela est illustré en trait interrompu, le - 6 - premier dispositif de refroidissement pourrait également être installé en 7, c'est-à-dire à la sortie de 1'avant-dernière passe de laminage. La disposition en 6 - 8 est cependant préférée pour des raisons de commodité d'installation.

La figure 2 montre qu'au cours de sa trajectoire, et en particulier dans les dispositifs de refroidissement forcé, la pal-planche 9 repose sur l'extrémité des ailes et présente une concavité tournée vers le bas. Dans cette position, l'âme 10 de la palplanche passe au-dessus du dispositif de refroidissement 11 et sa face inférieure reçoit l'agent réfrigérant appliqué par celui-ci.

L'exemple qui suit permet de montrer l'intérêt du procédé de l'invention par rapport à la technique usuelle de refroidissement des palplanches dans l'air calme.

On a laminé en trois passes de finition quatre séries de pal-planches en acier contenant 0,17 % de carbone et 1,2 % de manganèse et se trouvant initialement à une température identique.

Après laminage par la méthode classique, c'est-à-dire sans refroidissement forcé, une première série de palplanches, dite série de référence, présentait une température d'âme de 9l0°C et une température d'ailes de 840°C.

Les trois autres séries de palplanches ont été soumises respectivement à une des variantes du procédé de l’invention, à savoir : - série a : refroidissement forcé de l'âme à la sortie de la première passe, de façon à ramener sa température de 9l0°C à 840°C à la sortie du laminoir; - série b : refroidissement forcé de l'âme à la sortie de la première passe, de façon à ramener sa température de £lOcC à 870°C à la sortie du laminoir; - 7 - * * — série c : refroidissement identique à la série b, mais con- piété par un second refroidissement forcé de l'âme à la sortie de la dernière passe, de 870°C à 840°C.

Les dispositifs de refroidissement étaient identiques dans tous les cas; ils présentaient une longueur d'arrosage de 1,5 m pour une vitesse de défilement des palplanches de 1,5 m/s. Ils assuraient le refroidissement uniquement de la face inférieure de l'âme, avec un débit d'eau de 100 m3/h sous une pression de 2 bar. Le refroidissement était assuré par la technique de la couche d'eau, alimentée par des orifices de 3 mm de diamètre situés à moins de 25 mm de la surface de l'âme.

Les résultats obtenus sont rassemblés dans le tableau suivant :

Refr. T, âme T. ailes Refr. Durée t avec δΔΐ Série âme fin lam fin lam. âme |δΔΐ|<0,5 mm état froic ~ amont (°c) (°C) aval t^ (s) 12 (mm) Réf. non 910 840 non 189 — 273 — 1/55 a oui 840 840 non 68 — 132 + O,20 b oui 870 840 non 66 - 190 — O,30 c oui 870 840 oui 54 - 225 - 0,30

Ces résultats montrent que : ...

a) le temps (t^) nécessaire pour que la différence d'allonge-( 8 Al) entre l'âme et les ailes devienne inférieure à 0,5 mm est ramené d'environ 3 min. pour la série de référence à environ 1 min. pour les autres séries traitées selon l'invention? le temps d'attente avant la mise à longueur est ainsi fortement réduit; - 8 - b) l'intervalle de temps (t2 - t ) pendant lequel la différence entre ces allongements reste inférieure à 0,5 mm, passe d1 environ 85 s pour la série de référence à environ 120 s et 170 s respectivement pour les séries b et c; ces deux sé- 4 · * ries sont donc particulièrement favorables à cet égard; c) la différence d'allongement ( δΛΐ), à l'état froid, entre l'âme et les ailes est 5 à 7 fois moins importante dans les séries traitées selon l'invention que dans la série de référence. Cette amélioration est particulièrement intéressante, car cette différence d'allongement conditionne la déformation de la palplanche et l'importance du dressage ultérieur nécessaire.

Claims (7)

1. Procédé pour améliorer la rectitude d'une palplanche, dans lequel on expose la dite palplanche à un refroidissement dans l'air calme après la dernière passe de laminage, caractérisé en ce que l’on mesure la différence de température entre l'âme et les ailes de la dite palplanche en amont de la dernière passe de laminage et en ce que l'on soumet l'âme de la palplanche à au moins une opération de refroidissement forcé avant le dit refroidissement dans l'air calme.

2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'on effectue toutes les dites opérations de refroidissement forcé en amont de la dernière passe de laminage et en ce qu' on les conduit de telle façon que la palplanche présente une v température sensiblement uniforme sur toute sa section à la sortie de la dernière passe de laminage.

3. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'on effectue le dit refroidissement forcé en amont de la dernière passe de laminage et en ce qu'on le conduit de façon à laisser subsister, à la sortie de la dernière passe de laminage, une différence de température de 20°C à 50°C entre 1' -âme et les ailes de la palplanche.

4. Procédé suivant la revendication 3, caractérisé en ce que l'on effectue une seconde opération de refroidissement forcé en aval de la dernière passe de laminage, et en ce que l'.on conduit la dite seconde opération de telle façon que la palplanche présente une température sensiblement uniforme sur toute sa section au moment où débute le refroidissement dans l'air calme. * - 10 -

5. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'on effectue les dites opérations de re- -froidissement forcé en projetant sur la surface de l'âme de la palplanche un agent réfrigérant, de préférence sous la forme d'un brouillard d'eau.

6. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'on effectue les dites opérations de refroidissement forcé en formant à la surface de l'âme une couche continue d'agent réfrigérant, de préférence d'eau, en écoulement laminaire.

7. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 5 et 6, caractérisé en ce que l'on applique le dit agent réfrigérant sur une seule face de l'âme de la palplanche, de préférence sur la face située dans la concavité du profil. Dessins : Λ ? ian- *· uoiiï......y\ pBC-s es osms .......S..... Ι·ιζ~2 de descrip. .......J* pepe? de revendu. —4 er aescriptif Luxembou^. !~ Le msnoaisire ; * . Me Alain Rùksv?r.s , / . , * +*/ s*, r* < # , Jj·^. - , ' i ** L· w* *" · / / - / // y