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~ a présente invention est relative a une
installation pour le dépôt en continu d'un revêtement sur
une bande, ce dépôt étant fait par passage de la bande
dans un bain de la matière de revêtement chauffée au-delà
de son point de fusion. ~'invention s'applique en
particulier au revêtement d'une tôle d'acier par une
couche de métal tel que du zinc.
On connaît depuis longtemps des procédés dans
lesquels une bande mince de métal est entraînée en continu
d'abord dans des postes de préparation de surface et de
prechauffage, puis, grâce à des rouleaux immergés, passe
dans un bain de matière de revêtement fondu, du zinc par
exemple, après quoi elle sort du bain en suivant un trajet
vertical ascendant. Elle entraîne à sa sortie du bain une
couche de matière de revêtement liquide dont l'épaisseur
dépend, notamment, de la vitesse de déroulement, de la
température du bain et de l'état de surface de la bande.
Cette couche liquide se solidifie lorsque la bande se
refroidit alors qu'elle est au-dessus du bain.
Pour obtenir une couche de revêtement d'épaisseur
uniforme, sans impuretés et à cristallisation régulière,
il convient de contrôler avec précision tous les facteurs
qui interviennent dans l'opération.
Dans la technique la plus ancienne, on utilisait
des rouleaux pour égaliser l'épaisseur de la couche de
revêtement alors qu'elle était encore liquide. ~e brevet
FR 1.563.457 a décrit une méthode plus efficace qui
consiste à envoyer sur cette couche de matière de
revêtement liquide un jet de gaz, de préférence de l'air
dans le cas d'un revêtement de plomb et de la vapeur d'eau
sèche dans le cas de zinc, ce jet de gaz étant fourni par
une buse en forme de fente dont la forme, la position et
l'orientation sont définies avec précision, de même que la
pression de gaz, afin de fournir un jet en forme de lame
qui enlève la fraction externe de l'épaisseur de liquide
.
~Z~(~5~6
_ 2
et la fait retomber vers le bain, entraînant avec elle les
crasses et oxydes qui pourraient provenir de la surface du
bain.
Dans la pratique actuelle, le gaz utilisé le plus
fréquemment pour cette opération d'essorage est l'air.
Par ailleurs, pour obtenir une couche de
revêtement à cristallisation fine et régulière, on connait
un procédé, dit de "fleurage minimisé" dans lequèl on
projette sur la bande un gaz chargé de germes de
cristallisation.
Usuellement ce gaz est de ]'air comprime dans
lequel on a introduit de fines particules solides de
zinc. Pour éviter ~ue celles de ces particules qui ne se
fixent pas sur la bande aillent se répandre dans
l'atelier, une bouche d'aspiration est placée à proximité
immédiate de la buse de soufflage et l'air aspiré est
recyclé après filtration.
~ a combinaison du refroidissement accéléré sous
l'effet du jet de gaz et de la présence d'un grand nombre
de germes conduit à une cristallisation fine et régulière.
Ces mé~hodes donnent dans l'ensemble des
résultats satisfaisants; toutefois, les exigences des
utilisateurs sont toujours dans le sens d'une sévérité
croissante, et il a été constaté que la constance du
produit fini n'est pas tout à fait parfaite en ce qui
concerne la présence d'oxydes en surface et la
cristallisation de la matière de revêtement, notamment en
ce qui concerne les tôles minces à faible épaisseur de
revêtement.
Il était connu (GB-A-777.353) de préserver le
revêtement de l'oxydation au moment de sa sortie du bain
en faisant traverser à la bande une enceinte dont les
parois plo~gent dans le bain et qui présente à sa partie
supérieure une ouverture étroite par où sort la bande. Un
~2~)S~
gas inerte séjourne dans cette enceinte, qui contient des
rouleaux destinés à égaliser l'épaisseur du revêtement.
On a proposé (FR-A-2.501.724) pour améliorer
encore la qualité, d'utiliser un gaz inerte de haute
pureté, par exemple de l'azote à très basse teneur en
oxygène. Un tel gaz est coûteux, et on a prévu de le
recycler, mais, malgré les précautions prises: circuits
aussi étanches que possible, refroidissement, filtration,
on arrive difficilement à un taux de recyclage supérieur à
50~.
D'autre part, malgré ces précautions prises au
moment de la sortie de la bande hors du bain et de
l'essorage, on n'arrive pas toujours à un contrôle
satisfaisant de la cristallisation, notamment pour des
épaisseurs faibles d'acier de la tôle et pour des
revêtements minces. Il semble que dans ce cas la faible
inertie thermique de la bande a pour conséquence
l'apparition de problemes particuliers.
La présente invention a donc pour but principal
de permettre un meilleur contrôle de la cristallisation de
la matière de revêtement, spécialement pour des épaisseurs
faibles d'acier et de faibles poids unitaires de
revêtement.
Un autre but de l'invention est d'obtenir le
résultat qu'on vient d'énoncer pour un prix de revient peu
élevé, et avec une installation simple.
L'invention fournit donc une installation pour le
revêtement en continu de bande, comportant des moyens pour
faire passer successivement la bande à travers un bain
fondu de matière de revêtement et pour faire sortir la
bande du bain dans une direction ascendante et
sensiblement verticale: des moyens pour régulariser
l'épaisseur de mati~re de revetement liquide entraînée par
la bande à la sortie du bain; une enceinte entourant
lesdits moyens de régularisation, cette enceinte étant
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ouverte vers le bas et comportant des parois latérales qui
plongent dans le bain alors que sa paroi supérieure
comporte une fente étroite pour la sortie de la bande; des
moyens pour entretenir dans ladite enceinte une atmosphère
protectrice; et au moins une buse de soufflage de germes
disposée pour souffler sur ladite bande, au-dessus desdits
moyens de régularisation, un jet de gaz chargé de germes
de crisallisation de la matière de revêtement, cette
installation présentant la particularité que ladite buse
est placée à l'intérieur d'une enceinte, dont la bande
sort par une fente étroite, et qui est pourvue de moyens
pour entretenir une atmosphère protectrice à l'intérieur
de ladite enceinte.
Le fait de prévoir une enceinte de protection
autour de la buse de projection de germes, permet d'éviter
la formation de traces d'oxydes dans le revêtement, en
outre cette enceinte permet une température plus constante
au moment du "fleurage minimisé".
Bien entendu, pour réduire au maximum la
formation de traces d'oxydes, il est avantageux que la
bande soit également protégée du contact de l'air entre
l'enceinte d'essorage et l'enceinte de fleurage minimisé
par exemple en prévoyant que ces enceintes soient
jointives. Toutefois, suivant une modalité préférée
l'enceinte qui contient la ou les buses de soufflage de
germes ne fait qu'un avec l'enceinte qui contient des
moyens de régularisation.
Dans une installation dans laquelle la ou les
buses de soufflage sont alimentées en gaz au moins
partiellement recyclé, selon la technique courante on
prévoit avantageusement que ledit gaz recycl~ est prelevé
dans ladite enceinte dans laquelle sont plac~es ladite ou
lesdites buses de soufflage. Cette disposition permet de
limiter les remous causés par la présence d'une bouche
d'aspiration à proximité immédiate de la buse de
~(
12~(~57~;
~ 4a~
soufflage. Ces remous sont d'autant plus nuisibles à la
qualité que la bande est plus mince et plus flexible.
Comme on l'a indiqué plus haut, on connaît des
installations dans lesquelles l'enceinte entourant les
moyens d'essorage est associée à un circuit pour recycler
au moins partiellement le gaz constituant l'atmosphère
protectrice. Il pourrait être envisagé, pour simplifier,
de prévoir un
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~5_
circuit de rec.ycl~ge uniquP ~ sur~aut si 1 ' enceintP e~t com-
mune.L'eYperience a montr~ que ce~te solution n'~st pas la
plus avantageuse, et gu'il vautmieuY pré~oir que le cir-
cuit pour le recyclage de ce gaz estindéPendant du ci~uit
pour le recyclase du gaz de ssufFlage de germes, meme si
l'enceinte est commune.
En effet la ~itesse et la températ~re du
gaz.s~rtant d~ 1~ buse de soufFlag~ de germes asi~ent ~tr_
contrdL~s a~ec une grande preci~ion qui est plus difficile
abtenir avec un circuit de recyclage commun.
Avantageusement, pour economi3er le gaz,
le~ual peut 3tre de l'azote de hauta pure~a, on pro~ait que
le circuit de r~cyclage du ~az alimentant la ou les buses
de sou~fl~ge de ge-rmes cempren~ des moyens d'~puration da
ce gaz pour abaicser sa teneur er, axyg~ne.
~uivant une modalité- particuLi~rement in-
téressante~ lesditq moyens d'~puration de gaz sont dispG-
sés ~our faurnir en m~me temp~ les qermes de crist~Llisati~n
et da pré~érenc~ lesdits moyens d'~puration comportent
~es moyens pour int~duire dans le gaz de la v~peur d ' une
ma~ière ~ 13 ~ois r~du.ctrice et capable de Caurnir des ser-
mes et des mayens pour refrcidir ensuite 1~ gaz afin de ~or-
mer lesdits germes par crist~llisation.
On peut aussi prevoir, si les deux cir-
cuitc de recyclage d~ gaz sont sépares~que le CiLcUit de rscycla-
~e du gaz des mcyens de r~sularisatio~ c~mprend des moyens d'épuration
de gaz pour ab~sser s~ teneur ~n oxysène~ ces moyens peuvent ètre les
ssuls ou fonctionnent en msme temps,~ue d'autres pro~us sur l'autre cir-
~ cuit. Oans le cas où la ou Les busas de sourr 13-
ge de qermes et les moyens de régularisation sont d~ns. la
m~me- enceinte, on psut aus_i p~oir que l'installa-ion
comprend des moyens d'epura~ion degaZ, disposes dans l'en-
ceint ~ui c~ntiqnt la buse de sou~la~e de germes~ ou com
sluniqu~nt directement a~ ec elle.
6 ~Z~576
Ces mayens sont ainsi placés dans la par-
tie commune au~ deux circuits de recyclage s'il y -n a deu~.
De prérérence lesdits mayens d'~puration sant placos à pro-
.Yimité immédiaL2 de la fente prévue dans la paroi supérieu.e
de l'enceinte. On évi~e ainsi des rentrées d'3xysène int~m-
pesti~es par la ,ente, à contre-c~urant de la bande. En e~-
ret, la fenle ne peut assurer une etanchéité parfait2 puis-
que ses bords ne doi~ent p2S entrer en contact a~ec l-- ban-
de, dant le revêtement esL en cours de solidificatian ou
tout Juste salidiFie.
L'in~ention ~a maint2nant ~t.e ~Y~OSee plus
en détail à l'ai~e d'un exemple ncn limitat~f d~ ~alisa~-3n
pr~tique d'instal1a.ion de préparatian de .dle zlnguée, il-
lustrée par la figure annexée qui reprosents une cQuoe verti-
cale schématiqus de l'installation.
La bande a re~êtir L arrive à la gaucne dsla figure. 11e ~ra~erse d'abord un four 2, à atmosphère ~o-
ductrice cantr81ée, qui assure à la rois la pr~par~tion de
la surface, par réduction de-s oxydes, et san pr~chaurfage à
une temperature voisine de celle du bain. La band- l, quitee
par des rauleaux 3, 4, 5 descend ensuite dans le ~ain do
zinc fondu 7, puis remante à la verticale au-dessus du bain
et est en~oy~ apr~s un roule~u 6 vers un poste d'enraulage
nQn représenté. Une gaine 8 gui plange dans le bain e~ cc~-
~unique avec ~ fcur 2, entaure 12 ande sur son tr~ en_r~le faur 2 et la bain 7, de f~ç~n à emp~cher touto for~ation
d'oxyd sur le métal nettoyé et chaud avant son conta~t
av~c le zinc du bain.
A sa sortie dù bain, la bande est entou-
rée par un caisson ~ sans fand et dont Les parois la~eral2splongent dans le zinc fondu. Le toit du caisson comporte une
fente 10, très étroite pour la sortie de la bande l ~ers 12
haut.
Le caisson ~ est sans communica.ion a~ec
la gaine 8, donc a~ec le four l. Il serai~ en effet très dir-
ficile de contrdler la composition, la tempér~ture a~ les
. , 7 1Z1~5~
poussières dans le cai.sson 9 si une telle co~munication e-
xistait,
A l'intérie~!r du oaisscn sont disoo~ées deux
buses 11, en rorme de Fente allongée, destinées à maint2nir
l'épaisseur du rovatsment à l'~paiss2ur voulue, et, au-des-
sus des buses 11, d~ux autres buses 12, de ~leuragn ~inimisé.
~ es buses d'essorage 11 sont alimentées en
~zote par un circuit de recyclage qui comprend une conduite
d'extraction 13 par laquella du gaz est extrait du caisson
9, un réfrigérant à eau rro~de 14, ~ui abaisse la tempér~-
ture du gaz pour ameliorer le fonctionnem~nt de 1~ pompe 15
qui lui fait suite. Un fil~re 16 est interc~l~ entre le ro-
frigérant et la pompe. Une conduite d'alimentation 17 ~21ie
la pompe 15 au~ ~use-s d'essorage 11~ Sur cette conduite 17
vient S8 brancher une canduite la d'appaint en azote, munie
d'une vanne et reliée à une source t'azote de gr~nde pure-
te L9.
Les buses de fleurage mini~isé ~ent alimen-
tées p~r un circuit analoyue, compartant un conduit d'ex-
2~ traction 2~, un réfr~gérant 21~ une pcmpe 2~ ~t une conduited'alimentation ~3, mais sans conduits d'appoint.
an a représenté en tirets trois posi~ions
possibles du disposi~if d'épuration :
En 24, on a représente un dispositi~ d'~-
2~ puration branché sur le circuit du gaz de fleurase mini.~i-
sé, et qui est alors com~ine avec ie dispositi, d'alimen-
~ation ~n sermes de cristallisation.
En 25, on a ~sprésent~ un disposltif d'~-
puration branché sur le circuit du saz d'essorage el dans
C8 cag. il peut ~tre const~tu~ par oes moyens d'injcter
un hydrocarbure ga7eux au liquide, au une substance analo-
gue ~t une qurface chaude ~ui vient frapper 1- qa
En 76, a~ a représenté un dispositif d'é-
puration placé dans ~e caisson 9, ~ proximité de la fen.e
~5 10. Ce dispositif peut comporter un ou plusieur-~ su~faces
chaud~s, l'injection de matière r~ductrice peut ~tre placêe
un autre endroi~ des circuits.
