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Procedé et installation pour enduire en continu une
bande metalllque
La présente invention est relative à un procédé ~t
une installation pour enduire en continu une bande
mé~alliqu~ d'une couche de rev~tement, par exemple
un rev~tement ~ base de zinc.
Il existe un proo~dé pour e~dulre une bande d'acier
d'une couche de revêtement selon lequel le re~tement
est ~mené ~ur la bande a 1'aide d'un cylindre enduo-
teur plong~n~ dans le baln de rev8t~ment. Ce cylindre
enducteur se trou~e en contact a~ec la face de la
bande a r v~tir et est animé d'un mouvement de rotatlon
dans le sens de dé~ilement de la ba~de. Dans certaines
installations mettant ~e procédé en oeuvre 9 le cylindre
enducteur est essoré par un autre cylindre 9 de plus
peti-t diamètre~ depo~é en amont du point de contact
de la bande avec le cylindre enducteur et dans d'autres~
le cylindre enducteur est imm~rgé dan~ le bain de
rev~tement de molns de la moitié de sa surface latérale.
D'autres lnstallatlons encore ~ont usage d'un contre-
rouleau dispo~ contre la face de la bande,oppos~e à&elle qui reçoit la couche ds rev~tement. Quelle que
~oit l'installation ut1lis~e~ le proc~d ~ cyllndre
e~ducteur ne per~et ~u~qu'à présent de n'apporter
que relat~em~nt peu de mati~re de re~teme~t sur la
bande ~t ds limiter ainsi la gamme des ~pai~eur~ de
rev8tement pou~ant ~tre obtenues.
Le déposant a constat~ qu~ cette limitat~on d'epaisseur
rssulte de ce que la couche de matiere de re~8tement
amen~e par le cylindre enducteur sur la bande ~e
trouYe e~ f~it es~qor~e par le cylindre enducteur
lui-m~me du fait de sa rotation dans le sens de
q~
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défilement de la bande. De plus, outre la limltatiox~
de l ' épaisseur de la couche erlduite, le cyli~dre
end~cteur risque fort de marque~ la coucAe et, ce
fais~t, de détériorer la regularite de la couche
5 lors de chanKements de largeur~ de b~deO En r~alité,
su~vant ce procedé cor~u, l'eîfet du cyli~dr~
e~ducteur est doubleO d 'une part ll reporte la matière
d~ rev~tement sur la bande et d'autre part, en m~me
temps il essore la couche de rev~tement el; en limlte
10 l ' ~p~ eur.
Le problème re~coxltr~ a~ec 1~ procéde con~u est do~c que
1 ' épais~eur de la couche de rev8tement re~te li3~itée ,.
15 L'in~ention vise ~ ~iter cette limltatlon e~ propo~a~t
lm procédé d'eilduction d~ e bande m~tallique qui
permet d ' obtenir une couche de re~tement d ' épaisseur
relati~eme~t plus importante que celle des couches
reali~ables ju~qu'a pr~sentD
Ce ré~ultat e~t obte~u g~ce ~ un proc~dé d ' enductlon
d ' une ba~de m~tall~ gue selorl leguel la ba:~de est
déplac~e darls une atmosph~re non oxydante au-dessus
et ~ u~e ~aible di~ta~c~ de la sur~ace du bain de
25 rev~teme~t et ~n ~o~tact avec un d~spositif enducteur
~me~ t ~ u~e ~itesse préd~terminee, u~ oouche épaisse
de mat~ere d~ re~temerlt en sens inverse du sens de
d~lement de la baIld~ pai~seur de la couche de
r~r8~emen~ ~n~ra~:~ée par la baIlde ~tant régl~e er~ a~ral du
30 disposit~ ~ e~ducteur ~ 1 ' aide d 'u~ lame d 'un gaz non
oxydant s ' étalarlt sur toute la larg~ur de la bande .
Pour mettre ce procéd~ en oeuvre, l'invention a également
pour ob~et ~e in~tallation comprenant u~e enceinte etan;
3~ che contena~t le bain du rev~tement surmonté par une phase
gazeuse 9 des moyens pour deplacer la bande au~dessus et
à tme faible distance de la surface du bain de rev8-
tement et un cylindre enducteur partiellement immerge
dans le bain de rev~tement, et dans laquelle le
cylindre e~ducteur e~t entra~ne en ro tation en ~ens
inverse du sens de d~llement de la bande de manière
à tran~ferer sur la sur~ace in~érieure de la bande
une couche épaisse de la matl~re de rev8tement.
L ' installation comprend en outre 9 disposée en aYal
~u cylindre enducteur ? des moyens pour produire une
lame de gaz non oxydan-t dirigée pour ~'étaler sur toute
la largeur de la bande a~in de régler ~ une valeur
prédete~minée l'épaisseur e la couche de rev8tement,
Avantageusemen$, la surface du cyl~ndre enducteur
peut pr~senter une ou plusieurs rainures, ceci dans
le but de favoriser l'entra~nement régulier de la
matière de rev8 tement et so~ dépBt ~nlforme sur la
ba~de métallique,
2û L 'inveIltion est e~posee en detail dan~ ce qui suit
avec ré~rence aux de3sins ci-annexés sur lesquels:
- la ~.gure 1 montre en coupa une partie d 'une bande
- ~n acier fabr~quée selon 1 ' invention;
- la figure 2 est une coupe verticale schématl~ue de
l~installation selon l'lnve~tion.
Le but du pracéd~ et de l'~nYtallation decrits ici
est de recouvrir en contl~u une ~ace 3 d'une bande
métallique 1~ par exempl~ une bande d'acier, d'une
couche de re~8tement 4, par exemple un rev8tement
à base de zinc (figure 1).
Se référant à la figure 2, ltinstallation comporte
u~e e~ceinte étanche 10 formée par ~ne cuv~ 11
conte~ant ~n bain de re~8tement 20, par exemple
2~
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un bain de zi~c ~ondu, et lme eloche 12 do~t les
parois laterales verticales sont immergées parti~lle-
meIlt da~s le bain de ~inc. La cloche 12 co}~prend une
goulotte d'entree oblique 13 ~quipée ~1 'un sas d'étan-
chéité 14g ai~si qu'urle goulotte de sortie verticale
15 pour~rue d 'un sas d ' étanchéité 16
La ba~de 1 contlnue e3t amen~e hor~ zontaleme2lt
l ' entrée de la goulotte d ' e~tr~e 13 où elle e~t
10 i~ chie par un cyli~dre de renvoi 17. La bande 1
e~t d~placée a plat darl~ la goulotte à ' entrée ~
traverse le sas 14 et pén~tr~ 30US la cloche 12
sui~ant 1 ' lr~clinai~on de la goulotte 1~ . Sous la
cloche 12, la ba~de 1 pas~e sur detrx: cylindres de
ren~oi 18 et 19 tou~nant librement autour de leurs
axe~ A et B horizontaux parallèles. Entre les
cylindres de renvoi 18 et 19, la bande 1 se dépl~ce
horlzontalement, puis, après son passage sur le
c~lindre de re~roi 19 9 la bande 1 se deplace verti
20 cal~ment dans le pla~ mediall de la goulotte de
sort1 e 15 pour traYerser enfi~ sas de ~ortie 16 .
50us la cloche 12 et da~ les goul.ottes 13 et 15
règne une at~o~phère gaze1lse ~eutre ou ré~uctrlc~
composee par exemple par de 1'azote. Pendant tout
25 so~ tra~et à l'interieur de l'enceinte 10, la bande 1
se trou~re con~ta~e~t dans la pha~e gazeuse non
o~yda~l;e .
Les ax~s de rotation des cyli~dres de renYoi 18 et 19
30 sont situés à une hautsur telle qu~ pe~dant la partie
horizoQale de so~ trajet entre le5 deux cyli:ndres
précités" la bande 1 se déplace au dessus et ~ faible
~. C~ Z 8 ~ ~
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diqtance d de la sur~ace 21 du baln de z1nc 20, par
exemple entre 20 et 300 m~, comme il sera expliqué
ci-apr~s.
En de~sous de la b~de9 d~ns l'ence~nte et entr~
les positlons des cylindres de ren~ol 18 et 19~ est
monté un cylindre enducteur 22 ayant son axe de
rotation C horizo~tal et parallèle aux axes des
cylindre~ de re~voi 18 et 190 L'~xe C du cylindre 22
est situ~ en de~ous de la sur~'ace 21 du bain de zi~c
en ~orte que le cyli~dre 22 ~erge partiellement
de la surface 21 du baln pour venir rouler contre la
surface inf~rleure de la ba~de 1. La rotation du
cyli~dre ~nducteur 22 est c~mmandée de l'exterieur
d~ l'enceinte 10 pour aYoir le s~ns lnYerse du sens
de d~filement de la bande ~ comme indiqué par la
flèche m~rquée E. Le cylindre enducteur 22 prélève
une couche épaisse et eontinue de zlnc liquide hors
du bai~ et transporte cette couche ~ers l~ haut
~usqu'à son ~ontact avec la ~urface iD~rieure de la
bande 1. Il en résulte que la ba~de 1 entra~ne sur
sa ~ace ~n~rieure une couche contin~e et epaisse
de 7inc liqu~ de sur toute sa largeur. La surface du
cylindre e~ducteur 22 peut avantageusemerlt prése~ter
u~e ou plu~ieurs rai~res en sort~ de ~a~oriser un
e~tra~n~m~t r~guller B.e la mati~re de re~tement
st son dép8t ~ni~orme sur la ba~de m~tall~que~
La qua~tit~ de zinc e~trainée par le cylindre enducteur 229
et parta~t la qu~ntité de zinc reportée sur la ba~de 1,
est conditionnée par la vitesse de rotatlon de
l'e~ducteur 22. Cette vitesse doit ~tre telle que
6 ~-
la vitesse linéa~re du cylindre enducteur ~e soit
pas trop ~aible car ~inon la quæn~ite de zinc
e~traln~e serait trop ~aible, et si la vitesse
lîn~aire etait trop elevée, il y aurait risque de
pro~ections centrlfuges. U~e vltes~e li~éaire typique
est située dans la gamme allant de 10 à 100 m/mi~.
environ. Il a ~té constaté expérimentaleme~t que
llutilisatlon d'un cyllndre endu~teur tournant en
se~s ln~erse du sens de d~ilement de la ba~de ~ u~e
1o vitesse comprise dans la ~amme proposée permet de
reporter sur une bande d'ac~er une quantité de zinc
relat~v ment importante, comparable à la qua~tité
apporte~ par u~ proc~dé de galvani~ation double face
cla~ique ~environ 500g/m2~.
Dans le but de neutraliser vu atténuer l1influence
d'une mauvaise plan~ité de la sur~ace de la b~nde
sur la ré~ularit~ de l'e~ductiG~, on peut aYantageu-
sement placer le cyli~dre enducteur 22 e~ ~orte
d'imprlmer à la bande) au polnt de tangence avec le
cylindre enducteur~ une lég~re d~flexion sur une
hauteur qui peut par exemple attei~dre quelque 50 ~m,
typiqueme~t 5 à 25 m~.
On re~iendra à pré~ent sur le deær~ d'émergence du
cyl~ndre enducteur 22 du b~in ds ælnc. 0~ a dit plus
hau~ que le point de tangence de l'enducte~r 22 a~ec
la bande 1 e~t ~itué à une dista~ce de l'ordre de
20 à 300 mm au-dessus de la ~urface 21 du bain 20.
3o Si la hauteur d'émergence e~t trop ~aible, les mouYe-
ment~ du zi~c liquide risquent d'amen2r le ~inc liquide
toucher les cylindres de re~voi 18 et 19. Par contre,
si la hauteur d'emergence est trop grande, la quantité
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de zinc entraSnée par le cylindre enducteur 22 ~ers
son poi~t de t~ngence avec la bande risque d' ~ tre
trop ~aible.
L'épaisseur de la couche de zlnc liquide portée par
la bande 1 en mou~eme~t est réglée et uniformisée
dans la cloche 12 par une lame d'un gaz no~
oxydant, par exemple un jet d'azote, proJetée sur
toute la largeur de la bande 1 pendant son trajet
Yertical en aval du cylindre de ren~oi 19. La lame
de gaz e~ question est produite par exemple par une
fente 23 présentée par une rampe horizontale 24
alimente~ en gaz approprié. La rampe est d~sposée
par exemple un peu au~dessus du plan des axes de
rotation des cylindres de re~voi 18 et 19, au début
de la parti.e verticale du trajet de la band~ 1. La
pression d'in~ection, l'orientation et l'emplacement
de la lame susdite sont avantageusement réglables.
A partlr du niveau de la lame 23, la ba~de 1 enduite
sur ~e ~ace d'une couche de revi~tement uniforme
pa~se dan~ la goulotte de sortie 15. Dans celle-ci,
la couche d.e rev8tement e~t re~roidie uni~ormément
pour ~tre solidiflée avant la so:rtie de la bande 1.
Le refroidissement du re~tement est produit par des
~ets d'un gaz non ogydant, ea l'occurrence l'azote,
lesquels JetS sont projetés sur la face nue de la
bande 2 et sur la couche de reY8tement 4. Les jets
d'azste proviennent d'injecteur~ 25 équipant des
ramp~s à gaz 26 disposées de part et d'autre de la
bande 1. Apra~ refroldissement et sclidl~ication
de la couche de revetement .4, la bande 1 tra~erse
le sas de sortie 16 et sort de l'ence$nte 10.
Il est év~dent que l'invention n'est pas exclusivement
limitée ~ la ~orme de réalisation représentee et que
~ 8 --
des modiflcatlons peuvent ~tre apportées dans la ~orme,
la disposition et la constitution de certains des
éléments intervenant d~ns sa realisation.
Les résultats exp~rimentaux ont montré que l'invention
permet d'obtenir un rev~tement aya~t une épaisseur
appréciable avec une régularité et une q~alité excelle~tes.
Expérimentalement, sur une bande d'acier de 0,75mm
d ' épaisseur et de 1000 mm de large défila~t à une
10 vitesse de 25 mètres par minute7 on a obtenu aveG le
procédé et l'installation déorlts plus haut~ des
couches de revêtemerlt de ~inc adhérarlt ayant des
épaisseurs de l'ordre de 5 à 15 microns (quantité
de zirlc de 35 à 105 g/m~) suiva~t la pression du
15 jet de gaz non cu{y~ant ( azote à une pre~sion de
1 à 10 kPa) da~s les conditlon~ de fonctior~ement
suivantes:
vitesse de rotat~on du
cylindre enducteur Z5 tours /minute
distance e~tre la bande et la
surface du bain de zinc 140 mm
diamètre du cylindre
enducteur 520 mm
dé~lexion de la bande au
point de tangence avec le
cylindre enducteur 10 mm
pr~sion relative du gaz
sous la cls:che 4:) Pa
Concentration en oxrgène
sous la cloche 45 ppm
Avec coupure du jet d ' azote, la quantité de zinc
dans la couche de rev~teme~t a ~rarié jusqu' à
25 cluelgue 650 glm2,
