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2 ~; ~i J 1
:.~ L'invention concerne une installation de
revêtement électrolytique d~une bande métallique et en
particulier une installation d'électrozinga~e d'une
bande d~acier.
: 5 L-invention concerne également un procédé de
revêtement mi~ en oeuvre dans cette installation, en
particulier pour réaliser l'électrozingage d'une bande
- d'acier
On conna}t des procédés et des dispositifs
pour réaliser le revetement électrolytique d'une bande
d'acier en continu, cette bande étant mise en circula-
tion de manière à traverser une ou de préférence plu.
sieurs cellules électrolytiques succes~ive~ dans les-
quellas le métal de revetement est d~poeé sur le4 deux
~aces de la bande simulkanément ou Aur l~une de~ deux
aces seulement.
En particulier, de tels procédés ont été ap-
pliqués pour déposer un métal tel que le zinc ou un
alliage métallique à base de zinc renfermant du nickel
-~ 20 ou du fer sur l'une ou sur les deux faces d'une bande en
acier.
`. Les exigences de la clientèle, en ce qui
concerne la qualité des toles ou feuillards revetu~ et
la diversité des produits tant en ce qui concerne leurs
"': 25 caractéristiques dimensionnelles que leurs compositions
ont conduit les producteurs de toles revetues et en
particulier les producteurs de tales zin~uées à recher-
cher des procédés et des installations garanti~sant une
~rande qualité des produits et présentant une grande
souples~e d'utilisation.
En particulier, les installations et procédés
utilisés dan~ l'avenir devront permettre de produire des
' toles comportant un revetement monoface ou un revetement
'. double face de très grande qualité con3titué soit par
~ 35 du zinc pur, soit par un alliage de zinc contenant du
f
. ~
,., '
f `
'
'' ' ~ ' ,' ,'~
'
'~ :
`
2 ~ S3 ~
nickel ou du fer. Ces toles doivent présenter de très
bonne~ tolérance~ dimensionnelles. des rive~ de très
bonne qualité et le revêtement doit présenter une épais-
seur parfaitement définie et parfaitement régulière dans
toutes les parties de la tôle produite En outre, ce
revêtement ne doit pas présenter de marques longitudina-
les susceptibles d'altérer 1~2lspect et la ~ualité du
produit.
Enfin, il est souhaitable d'obtenir des carac-
téristiques mécaniques améliorées pour les tôles revê-
tues et en particulier de pouvoir garantir une llmite
élastique de la tôle à un niveau requis. .
Dans certains cas particuliers~ il peut être
néces~aire également de produire des tôl.e~ revêtues par
des allia~e~ de natures différentes sur ch~oune de leure
faces .
Les procédé~ et installations connu~ aotuelle-
ment ne permettent pas de répondre à l~ensemble des
exigences formulées par la clientèle.
Les procédés et dispositifs connus ~ui sont
extr~mement variés utilisent des electrodes fixes por-
tées à un potentiel anodique par rapport à la bande qui
constitue une cathode mobile circulant~ sur une partie
de son parcours, au voisinage de la ~urface active des
anodes. Les anode~ et la bande à revêtir sont donc
reliée~ électriquement aux bornes correspondantes d'une
souroe de courant électri~ue continu susceptible de
~aire passer un courant d'électrolyse de trè~ forte
intensité a travers une couche de liquide électrolytique
intercalée entre les anodes et la surface de la bande à
revêtir, ce liquide étant généralement mis en circula-
tion~ de manière à améliorer son contact avec les surfa-
ces actives et à assurer son renouvellement~
Le li~uide électrolytique est contenu dans une
cuve à l'intérieur de laquelle la bande est amenée
,
' ' . ' , : ' ' ~
,? t~ ~Y { ~
circuler à proximité des surfaces actives des anodes qui
sont entièrement plongées dans le liquide électrolyti-
que.
Les différents procédés et di~positifs connus
se différencient les uns des autres principalement par
la forme et la position des anodes, par les moyens de
guidage de la bande à l'intérieur de la cuve remplie de
liguide électrolytique, par les moyens d'alimentation de
la bande en courant cathodique. par l'utilisation d'ano-
des solubles ou, au contraire, d'anode~ insolubles etpar la nature de l'électrolyte utilisée
Dans le cas où l'on utilise des anodes 801u.
ble~, le métal de revêtement est transporté dans l'élec-
trolyte par le courant d'électrolyse entre l'anode et la
I.5 bande portée à un potentiel cathodi~ue alors que dans le
cas d'anodes insolubles, le métal de revêtemenk provient
du bain électrolytigue lui-meme qui doit être regénére
en continu.
Certaines installations de revêtement compor-
tent des anodes ayant des surfaces active~ planes entrelesguelles passe la tôle à revêtir. Ces anodes peuvent
être disposées soit verticalement soit horizontalement
et les cellules d~électrolyse correspondantes sont dési-
~nées comme cellules verticales ou cellules horizonta-
~5 le~.
Dans la plupart des cas, le revêkement esteffectué sur les deux faces de la bande simultanément.
On connaît un autre type d'lnatallation ~om-
portant des anodes solubles en forme de portions d'an-
neaux. Les cellules d'électrolyse dési~nées comme cel-
lules radiales sont constituées chacune par une cuve
contenant un liquide électrolytique dans lequel sont
plongées les anodes délimitant une surface intérieure
active en forme de portion de cylindre en vis-à-vis de
laquelle on déplace une face de la bande à revêtir, la
. .
':
~: ,
' ~
largeur de l'intervalle compri~ entre la face interne
des anodes et la surface à revêtir étant sensiblement
constante. ~n tambour monté rotatif autour d'un axe
horizontal et ~ensiblement coaxial à la surface inté-
rieure des anodes est disposé à l'intérieur de la cuve,de manière à être partiellement immergé dans le li~uide
électrolytique. Ce tambour assure le déplacement de la
bande à l'intérieur de la cellule électrolytique. Le
courant d'électrolyse traverse l'espace de forme annu-
laire et de lar~eur constante compris entre la surfaceintérieure des anodes et la surface de la bande à revê-
tir, dans la direction radiale du tambour qui définit la
surface d'enroulement cylindrique de la bande.
Ce procedé présente des avantages dans la
mesure où l'espace comprle entre les ~Leotrode~ dans
lequel on met en circulatlon l~électrolyte ~eut être
maintenu à une valeur sen~blement constante et prati-
quement indépendante de la planéité et de l'état de
tension de la bande ~ui se trouve pla~uée contre le
tambour~
De plus, ce type d'in~tallation à cellules
radiales est particulièrement bien adapté à la réalisa-
tion d'un revêtement sur une seule face de la bande ou à
la réalisation de revetements de natures différentes sur
chacune des faces de la bande.
En e~fet, il est possible d'a3surer un contact
parfaitement étanche entre la face de la bande opposée ~
sa face à revetir et la surface latérale du tambour, au
moins dans les parties d'extrémité latérale de la bande.
Dans ce but, le tambour est revêtu, au moins dans ses
- parties d'extrémité, d'une couche de matériau souPle
tel qu'un élastomère Le3 parties latérales de la bande
voisines de ses deux rive~ sont mises en contact avec
le~ parties du tambour revêtues de matière souple et
étanche, avec une pression de contact suffisante pour
:
2 ~
assurer une parfaite étanchéité. On évite ainsi toute
infiltration de liquide électrolytique entre le tambour
et la bande métallique.
De manière à alimenter la bande en courant
électrique et à la maintenir à un potentiel cathodigue
par rapport aux anodes solubles qui sont reliées à la
borne positive d~une source de courant continu, il est
nécessaire d'as3urer la mise en contact de la bande avec
un élément conducteur électrique qui est lui-même relié
électriquement à la borne négative de la source de
courant continu d'électrolyse.
La mise en contact électrique de la bande avec
la borne né~ative de la source de courant est générale-
ment effectuee par l'intermédiaire du tambour de dépla-
cement de la bande immer~é dans la cuve de la celluled'électrolyse. Pour cela, le tambour comporte sur sa
~ur~ace latérale une virole en un allia~e métallique.
placée dans une po~ition centrale sur le tambour entre
ses parties d'extrémité revêtues par le matériau souple
du type élastomère qui est un isolant électrique.
Afin d'assurer un contact étanche entre la
bande et la surface du tambour dans ses parties d'extré-
mité, le~ couches latérales d'élastomère sont lé~rement
saillantes par rapport à la virole centrale assurant le
~5 contact électrique de la bande. Il est donc necessaire.
pour mettre la bande en contact électrique avec la
virole centrale du tambour, d'exercer une pression
suffisante ~ur les parties d'extrémite latérales en
éla~tomère pour les comprimer de manière que la surface
de la bande soit en contact avec la virole conductrice
sur toute la surface de cette virole.
On doit donc exercer sur la bande, de part et
d'autre du tambour, de~ efforts de traction de sen~
opposés dont l'amplitude peut être importante. Ces
efforts 80nt exercés par l'intermédiaire de rouleaux de
, ~,
'
~ ~ ~, r~ y ~
guidage et de tension situés au-dessus du niveau de
liquide dans la cuve de la cellule d'électrolyse réali-
sant une certaine déflection de la bande de part et
d'autre du tambour. Ces roulea~ maintiennent également
la bande sur le tambour, suivant un arc d~enroulement
déterminé.
La traction exercée sur la bande de part et
d'autre du tambour engendre des contraintes mécaniques
importantes dans la ma~e de la tôle si bien que les
caractéristiques mécaniques de cette tôle se trouvent
parfois détériorées.
En outre, la répartition du champ électrique
suivant la largeur de la virole conductrice n'est pas
parfaitement uniforme et en particulier, certaines
anomalie~ apparaissent au voisinaKe de~ bords de la
virole où le champ électrigue au~mente de manière sen~i-
ble.
Danc le caP, de cellule~ d'électrolyse à di~po-
sition verticale des anodes, il est connu d'amener le
courant électrique à la bande par l'intermédiaire de
rouleaux déflecteurs disposés au-dessu3 du niveau du
liquide dans la cuve de la cellule Cependant, de telleæ
installations, outre les inconvénients liés à la dispo-
sition verticale des anodes et de la bande dans sa
partie sur laquelle est effectué le revêtement, ~ont
très peu économi~ue~ ~ur le plan de la consommation de
courant électr.t~ue~ Cette forte consommation de courant
électrique esk due pour partie au fait que le courant
est amené à la bande par les rouleaux déflecteurs dans
une zone sensiblement éloignée des anodes.
On connaît également une in~tallation compor-
tant des cellules de type radial dans la~uelle le cou-
rant électrique est amené à la bande par l'intermédiaire
de rouleaux disposés de part et d'autre du tambour, ces
rouleaux d'amenée de courant associés à des rouleaux
::
, . - : ; .
.. . ~ . . .. ~
..: .
~' .............. , "' ' '.
d'appui étant placés à une di~tance relativement faible
au-dessu~ du niveau du liquide dans la cuve de la cellu-
le d'électrolyse et des extrémités des anode~. Cepen-
dant, les rouleaux d~amenée de courant cathodi~ue à la
bande ~ont de très aible d:Lamatre et viennent en
contact avec la bande ~uivant une zone pratiquement
lim.itée à une génératrice du rouleau d'amenée du cou-
rant. Il n'est donc pos~ible de faire passer dans la
bande qu'un courant d'intensité relativement faible, ce
~ui limite les possibilité~ de l'installation ~uant à sa
productivité et à la réali~ation de couches de revete-
ment épaisses.
Ve plu~, la cellule d'électrolYse, bien que de
type rad.ial, utilise des anode~ insolubles ~ui n~cessi-
tent une ré~énération continue de l'electrol~te pendantle prooessus de revêtement
Dan~ le ea~ d'une oellule d'éleotroly~e de
type radial à anode~ solubles, on a propose d'utiliser
un tambour revêtu de matériau isolant tel qu'un élasto-
mère ~ur toute sa surface latérale et d'amener le cou-
rant à la bande venant en contact étanche avec le tam-
bour, par l'intermédiaire des deux rouleaux de guida~e
disposés au-dessus clu niveau du li~uide électrolytique
dans la cellule assurant la mi~e en tension de la bande
et le maintien de l'arc d'enroulement de cette bande sur
le tambour.
Dan~ cette di~position, la bande est pincée,
avant son entrée dane le bain de li~uide électrolyti~ue
et ~ sa ~ortie, entre le rouleau de ~uidage correspon-
dant et le tambour.
: Le~ rouleaux de guidage et de tension assurant
l'amenée du courant électri~ue à la bande sont d'un
diamètre faible par rapport au diamètre du tambour et
doi~ent exercer une traction relativement importante sur
la bande pour assurer un contact étanche de la bande
: '
'
;, :
. ' ' ;, ' ~ .
~, . .
"'
avec le tambour et un passa~e du courant électrique desrouleaux de guidage à la bande sans fermation d'arc.
En outre, la bande métalIique parvient aux
:rouleaux de guida~e de la cellule d'électrolyse et
quitte cette cellule d'électrolyse dans une direction
sensiblement horizontale, ce qui n'est pas favorable
dans le cas où plusieurs cellules sont disposées les
unes à la suite des autres pour constituer une installa-
tion de revêtement par dépôt de couches succe~ives sur
la bande.
Parmi les électrolytes les plus couramment
utilisés dans le cas des revêtements métallique~ et en
particulier dans le cas de l'électro3in8a8e~ fi~urent
le~ bains de chlorure et les bain3 de su:lfate qui pré-
sentenk dea propriéte~ électri~ueA et chimi~ues essen-
tiellement dif~erente 9 .
Le~ electrolyte~ chlorurec présentent une
résistivite electrique beaucoup plus aible que les
électrolytès sulfates~ ce qui se traduit généralement
par une consommation moindre de courant lors~uJils sont
utilisés dans une installation de revêtement Par élec-
trolyse, En revanche, les chlorures ~ont ~énéralement
plu8 corrosifs et entra~nent une usure plu5 rapide des
structures des cellule3 venant en contact avec l'élec-
trolyte.
Ju~qu'ici on n'a jamais combin~ les avantage~de l'utlllsation d'un électrolyte ~ ba3e de chlorure
ceux d'une installation à cellules radiales dans la-
quelle la bande à revêtir est alimentée en courant
:30 électrique par des cylindres situés à l'extérieur du
bain d'électrolyte,
Le but de l'invention est donc de proposer une
: installation de revetement électrolytique d'une bande
métallique et en particulier une installation d'électro-
zingage d~une bande d'acier comportant au moins une
., - ., . . .:
:
"' ' ' ' '"" ,"
:: :
rr) i~J '3:
cellule constituée par une cuve contenant du liquide
électrolytique~ un tambour tournant à axe horizontal
entièrement revêtu sur sa surface latérale cylindriquc-
externe d'un matériau isolant electri~ue et partielle-
ment immergé dan~ le liquide électrolytique, un ensembled'anodes solubles en métal de revetement~ en forme de
portions d'anneaux disposées en vis-à-vis de la surface
;~ cylindri~ue externe du tambour dans sa partie immer~ée
avec laquelle la bande métalli~ue à revetir est mainte-
nue en contact, des moyens d'alimentation des anodes en
courant électri~ue, des moyens dJinjection de liquide
électrolytique entre les anodes et la bande métallique
en contact avec le tambour, à contre-oourant par rapport
au sens de circulation de la bande et des ensembles à
rouleaux conduoteurY electrique9 en contact aveo la
bande dan~ une ~one située au--dessu~ du niveau superieur
du liquide éleotrolyticlue dans la ouve reliés électri-
quement à des moyens assurant une circulation du courant
électrique dans la bande métallique et une mise à un
potentiel cathodique de cette bande par rapport aux
anodes solubles, cette installation permettant d J éviter
d'exercer des efforts de traction de forte amplikude sur
la bande au niveau des cellules d'électrolyse ainsi que
la formation de traces longitudinales sur cette bande
dues à la présenoe d'une virole oonductrioe sur la
. surfaoe externe du tambour.
~ ans oe but. le~ ensemble~ à rouleaux conduc-
teurs électriques sont constitués, pour chacune des
,~ cellules, par deux rouleaux déflecteurs conducteurs de
l'électricité sur lesquels passe la bande à revetir,
montés rotatifs chacun autour d'un axe parallèle à l'axe
du tambour, de part et d-autre du tambour et di~pQsés au
moins partiellement en-dessous du niveau supérieur du
tambour, à proximité de sa surface externe et deux
~` 35 rouleaux d'appui associés à chacun des rouleaux déflec-
:
.
,
,' ' .
,
.
2 v ~
teurs assurant le maintien de la bande contre le rouleau
défleeteur ~ur une partie substantielle de sa periphérie
et ~iuequ'à une zone proche de la partie de la surface
externe du tambour immergee dans le liquide électrolyti-
que.
L'invention est également relative à un procé-
dé de revetement électrolytique mettant en oeuvre une
installation suivant l'invention et utilisant une solu-
tion de chlorure comme liquide électrolytique.
Afin de bien faire comprendre l'invenkion, on
va maintenant décrire, à titre d'exemple non limitatif,
en se référant aux figure~ jointe~ en annexe, un mode de
réalisation d'une installation suivant l~invention et
~on utilisation pour la production de tôle~ revêtue~
d'au moins une couche de zinc ou d'un allia~e de zino.
La fi~ure 1 est une vue ~chématique en éléva-
tion d'une cellule d'une in~tallation d~lectrozlnBa~e
~uivant l'invention.
La figure 2 esk une vue en élévation et en
coupe partielle de la partie d'entrée d'u~e installation
d'électrozingage suivant l'invention montrant deux cel-
lules d'électrolyse succesæive~.
La figure 3 e~t une vue agrandie d'une partie
de la figure 2 montrant en particulier un rouleau dé-
flecteur et conducteur as~ocié à deux cellules succes-
sives de l'in~tallation repré~entée sur la fi~ure 2.
La figure 4 est une vue de côt~ en élévation
suivant 4 de la figure 3.
La figure 5 est une vue de côté en élévation
suivant 5 de la figure 3.
Sur la figure 1, on a représenté, de manière
schématique, une cellule d'électrolyse d'une installa-
tion d~électrozingage ~uivant l'invention.
La cellule comporte une cuve 1 dont on a
représenté uniquement une partie de la paroi latérale.
'. '
.' :.: ' ~ ' :
La cuve 1 renferme un liquide é]ectrolYti~ue Z du type
ohlorure renfermant des ions Cl- dans le~uel sont plon-
~; gées des anodes solubles 3 en ZirLC OU autre métal.
Les anodes 3 ont la forme de portions d'an-
neaux circulaires constituant un arc d'une amplitudeangulaire un peu inférieure à 90.
Les anodes 3 sont disposées deux à deux l'une
à la suite de l'autre, avec un léger espacement, de
manière à présenter une surface intérieure active ayant
un arc d'enveloppement un peu inférieur à 180. Dans
une direction axiale horizontale, les anodes 3 consti-
tuent une surface active continue de forme cylindriquq
dont la largeur est au moins é~ale à la largeur de la
bande à revêtir.
Les anodes ~olubles 3 reposent ~ur deux élé~
monts ~upporte 5 en matériau bon conducteur de l'~loc-
trlcité qui sont reliés à la borne positive d'une souroe
de courant continu 6, de manière à mettre les éléments 5
conducteurs et les anodes solubles 3 en contact élec-
-trique avec ces éléments, à un potentiel anodique et à
faire passer le courant d'électrolyse à travers les
anodes soluble3 3.
Un tambour 8 dont le diamètre est lé~èrement
inférieur au diamètre de la surface cylindrigue active
des anocles 3 est monté rotatif sur la cellule 1, par
l'intermédi~ire d'un axe hori~ontal 9. Le tambour 8 e~t
disposé de manière gue le niveau 10 du liguide electro-
lytique 2 dans la cuve 1 se trouve légèrement en-dessou~
du plan diamétral du tambour 8.
La surface latérale du tambour 8 est entière-
, ment revêtue d'un matériau isolant qui peut être consti-
tué de préférence par un élastomère. La bande à revêtir
16, par exemple une bande de tole ou de feuillard en
acier~ est mise en contact avec la surface latérale
isolante du tambour 8 dont la rotation dan~ le sens de
.
.
.
~,
L~ 5 ~ ~
la flèche 13 permet le déplacement de la bande à l'inté-
rieur du bain d'électrolyte 2. en face de la surface
active des anodes 3.
Une première ramp~ 14 d'injection de liquide
5 électrolytique est placée au voi~ina~e de l'extrémité de
sortie des portions d~anodes 3 et comporte un ensemble
d'injecteurs 14' permettant d'injecter du liquide élec-
trolytique dans l~espace ménagé entre la portion d~anode
3 et la surface extérieure du tambour 8 sur laguelle
passe la bande à revêtir 16.
Une seconde rampe d'injection 15 e~t placée à
la partie inférieure du tambour, dans la zone située,
entre le~ parties d'extrémité inférieures des portionæ
d'anodes 3. La rampe 15 est une rampe double comportant
de~ injecteurs 15' au niveau de chacune de~ portions
d'anodes 3 diri~3 en ~en~ inver~e ~our chacune de~
partie~ de la rampe double 15.
D~ns le ca~ où le tambour tourne dan~ le sens
de la flèche 13, ce qui corre~pond au sens de défilement
lZ de la bande, les injecteurs 15' reliés à la rampe 15
située à gauche ~ur la figure 1 sont mis en fonctionne-
,~ ment~ De cette fa,con, le liquide électrolyti~ue circule
; à contre-courant par rapport au sens de circulation de
la bande, dans tout l'espace annulaire situé entre les
anodes 3 et le tambour.
Le niveau 10 du liquide électrolyti~ue dans la
cuve 1 de la cellule d'électroly~e corre~ond à un
niveau de débordement de ce liquide dans un espace 17
(flèche 18~ dans lequel le liquide électrolytique est
récupéré pour être réinjecté par les rampe~ 14 et 15~
Le parcours de la bande 16, de part et d'autre
du tambour 8 est défini par des rouleaux déflecteurs 20
et 20' assurant également la mise en contact de la bande
16 avec la surface du tambour 8, avec une certaine pre~-
sion d'appui.
.,
:', ~., '
:, . ' '' " ' ' '. ' ':' ~ ' '
'~
. , ,
5~ f; s~
13
Deu~ rouleaux d'appui 21a et 21b as~urent lemaintien de la bande 16 sur le rouleau déflecteur 20,
suivant un certain arc d'enroulement. ~e meme, deux
rouleaux d~appui 21'a et 21-b assurent le maintien de la
bande 16 sur le rouleau déflecteur 20', à la sortie de
la cellule d'électrolyse.
Selon l'une des caractéristiques de l'inven-
tion, les rouleaux déflecteurs 20 et 20J sont reliés
chacun à la borne négative de l'une des sources de
courant continu 6, afin de porter la bande à un poten-
tiel cathodique et à faire passer le courant d'électro-
lyse dans la bande lB, les rouleaux 20 et 20' étan~
constitués entièrement par un matériau conducteur.
Un rouleau essoreur 22 disposé sur le traJet
de la bande 16 à la sortie de la cellule d'électrolyse
permet d'éviter l'entraînement d'électrolyte par la
bande 16 à sa sortie du bain d'électrolyte 2.
Sur les figures 2 à 5, on voit une installa-
tion de revêtement électrolytique suivant l'invention
qui peut être utilisée pour revetir une bande d'acier
par une couche de zinc ou d'alliage de zinc sur l'une de
ses faces ou sur ses deux faces.
Cette installation comporte des cellules
d'électrolyse successives dont la structure générale est
identique a la structure qui a été décrite et qui est
représentée ~ur la fi~ure 1. Les éléments correspondant~
sur la fi~ure 1 et sur les figures 2 à 5 portent les
mêmes repères.
Sur la figure 2, on a representé la partie
d'entrée de l'installation comprenant les deux premières
cellules d'électrolyse, dans le sens de circulation de
la bande symbolisé par la flèche 24.
Les cuves la et lb des deux cellules d'élec-
trolyse succes~ives 25a et 25b reposent sur une struc-
'
.
s~ ~j h ~7 ,fi '.~`
14
ture commune 26 constituant le support de l'installationde revêtement de la bande.
Les cuves la et lb de deux cellules succes-
sives comportent des paroi~ d'extrémité 27 verticales
dont le niveau supérieur détermine le niveau de déborde-
ment du liguide électrolytique 2 dans un espace 17 déli-
mité par une paroi 28 fixée sur la surface extérieure de
la ~aroi 27.
Une conduite 29 de récupération de liquide
électrolytique est disposée à la partie inférieure de
chacun des espaces 17 délimités par une paroi 28,
Le liquide électrolytigue récupéré par les
conduites 29 peut être renvoyé par des pompes aux rampes
d'injection 14 et 15 qui fonctionnent de la manière gui
a été decrlte ci-de~aus.
Il e0t ~ remar~uer que deux rampe~ 14 sont as-
sociée~ ~ chacune des cellules d'électrolyse 25 et dis-
posées de part et d'autre du tambour 8 de manière ~ue
les injecteurs 14' soient diri8és vers l~intérieur des
partie~ d'extrémité correspondantes des anodes 3. D~au-
tre part, la rampe d'in~ection 15 est une rampe double
comportant des injecteurs 15' dirigés dans des direc-
tions différentes et susceptibles d'iniecter du liquide
électrolytique dans l'espace existant entre la bande 16
et la surface active de la portion d'anode correspondan-
te, dan~ des directions différentes~
Cette dlsposition des rampes d'injection 14 et
15 permet d'utlli~er l'installation aussi bien dans le
sens de circulation de la bande representé par la flèche
24 que dans le sen3 opposé.
Quel que soit le sens de circulation de la
bande 16, on pourra assurer la mise en circulation d'un
courant d'électrolyte en sens inverse du sens de circu-
lation de la bande en utilisant lJune ou l'autre des
rampes d'injection disposées de part et d~autre du
.
. . ~ . . .
- ~. . ..
.
tambour et la rampe 15 dont les injecteurs 15~ sont
dirigés dans le sens correspondant ~an~ le cas où
l'installation fonctionne de maniere que la bande circu-
le dans le sens inverse de la flèche 24, l'extrémité de
l'installation représentée sur la fi~ure 3 correspond à
son extrémité de sortie et le tambour 8 entra1nant la
bande 16 est mis en rotation dans le sens de la flèche
13'.
De part et d'autre de chacune des cellu~e~
10 électrolyti~ues 25, les rouleaux deflecteurs 20 et 20'
de la bande sont montés rotatifs autour d'un axe hori-
zontal parallèle à l'axe 9 du tambour 8, sur un support
: 30 solidaire de la. structure de support 26 de l'in~tal-
lakion.
Le~ rouleaux déflecteur~ 20, 20' sont de
pré~érence motorisé~. de manière ~ faciliter la circula-
tion de la bande 16 et à eviter un gli~ement de cette
bande sur le rouleau déflecteur.
: Les rouleaux déflecteurs 20 et 20~, générale-
ment constitués par de l'acier, sont reliés electri~ue-
ment, comme il a été expli~ué en regard de la figure 1,
: à la borne négative d'une source de courant continu de
; forte pui~sance susceptible de fournir une très forte
: intensite sous une tension déterminée par les conditions
optimale~ de mise en oeuvre de l'electrolyse réalisee a
l~intérieur de la cellule.
Comme il est visible sur la i'igure 2, les
rouleaux dé~lecteurs 20 et 20~ présentent un diam~tre
important, ce diamètre etant dan~ le cas de l'installa-
tion décrite, un peu supérieur au rayon du tambour 8 de
la cellule d'électrolyse.
Les rouleaux déflecteurs 20 et 20' sont d'au-
: tre part placés de manière qu~une partie au moins du
rouleau, et de pré~érence une partie substantielle, soit
située à un niveau inférieur au niveau supérieur du
~;~ r~
16
tambour 8. Cependant, les rouleaux déflecteurs 20 et 20'~ont di~posés au-dessus de l'extrémité supérieure des
- parois 27 de la cuve 1 et donc entièrement au-dessus du
niveau 10 de l'électrolyte dans la cuve 1 correspondan-
te.
Chacun des rouleaux déflecteurs 20 et 20'
successifs, à l'exception du rouleau initial 20a ~et du
rouleau placé en sortie de l'installation non visible
- sur la figure 2), constitue à la fois le rouleau d'en-
trée d'une cellule électrolytique et le rouleau de
sortie de la cellule électrolytigue précédente. Par
exemple, le rouleau 20 représenté sur la figure 3 cons,
titue le rouleau d'entrée de la cellule électrolyti~ue
25b et le rouleau de sortie de la cellule électrolytique
25a~
La bande de tôle 16 eat renvoyée sensiblement
~ 180 par les rouleaux deflecteur~ successifs 20 et
20'à l~exception du rouleau lnitial 20a gui assure un
renvoi de la bande 16 à 90.
Les rouleaux d'appui 21a et 21b placés de part
et d'autre du rouleau déflecteur 20 assurent un plaguage
de la bande 16 sur le rouleau 20 ~uivant un arc au moins
é~al à 190. On obtient ainsi une grande surface de
contact entre la bande 16 et le rouleau 20 par le fait
26 que ce rouleau présente un 8rand diamètre et un arc
d'enroulement de grande amplitude. Il est donc possible
de faire passer dans la bande une très forte inten8ité
de courant cathodigue.
En se reportant à la figure 3~ on voit un
rouleau déflecteur 20 constituant le rouleau de sortie
d'une première cellule d'électrolyse 25 et le rouleau
d'entrée de la cellule d'électrolyse suivante 25'. Le
rouleau déflectsur 20 dont le diamètre est légèrement
supérieur à la moitie du diamètre des tambours 8 et 8'
des cellules 25 et 25' est disposé sur son support 30,
, ~ ; ' . . '
. ~ .
,: . ', . , `,", : ~, .' .'
' ~ , ' , : . ': .: ,
~ ~ c~ {,~ ~ g ;! - :
17
de maniere qu'une partie substantielle du rouleau 20
soit disposée à un niveau inférieur au niveau supérieur
de~ tambours 8 et 8'. Le rouleau déflecteur 20 se trouve
intercalé entre les tambours 8 e1; 8' de manière qu'une
partie de sa surface latérale ~3e trouve à proximité de
la surface latérale du tambour 8 et gu'une autre partie
de sa surface se trouve à proxirnité de la surface exté-
rieure du tambour 8'~ L'axe de rotation du rouleau
déflecteur 20 se trouve dans un plan vertical éguidis-
: 10 tant des parois 27 d'extrémité des cellule3 succeqsives
~ 25 et 25'
: En outre, les rouleaux d'appui 21a et 2~b qui
ont été représentés sur la figure 3 en traita pleins
dans leur position de service assurent, dana cette
position, le conkact de la bande 16 avec la surfacelatérale du rouleau dé~lecteur 20, suivant deux ~éner~-
trices situées en-dessous du plan diamétral horizontal
du rouleau déflecteur 20. De cette manière, la bande 16
est maintenue en contact avec le rouleau déflecteur 20
de 8rand diamètre, sur une longueur d~arc superieure à
180 et généralement voisine de ou un peu supérieure à
190,
En outre, comme il est visible sur les figures
4 et 5, les rouleaux d'appui 21a et 21b sont en contact
. , .
avec le rouleau déf:Lecteur 20 sur toute sa longueur si
bien ~ue la ~urface de contact entre la bande 16 et le
rouleau déflecteur 20 presente une dimension très impor-
tante. Il est donc possible de faire passer un courant
électrigue de très grande intensité entre le rouleau
conducteur 20 relié à la source de courant continu et la
bande d'acier 16 en circulation
En outre, les rouleaux d'appui 21a et 21b
assurent un contact parfait de la bande avec le rouleau
déflecteur, sans gu'il soit nécessaire d'exercer une
3~ traction importante sur la bande. On diminue ~insi la
.
': '
' ~
. .
,
~ 't:~'
18
possibilité de formation d'arc entre la bande et le
rouleau En outre, la densité de courant cathodique
passant du rouleau à la bande peut être reduite dans la
mesure où la ~urface de contact est importante
D'autre part, le~ rouleaux d'appul sont dis-
posés dans un intervalle de faible largeur délimité par
les surfaces en vis-à-vis du rouleau déflecteur et du
tambour correspondant. Cette disposition voi~ine de la
zone où le rouleau déflecteur est le plus proche du
tambour permet d'assurer un contact efficace entre la
bande et le rouleau déflecteur par lequel la bande est
alimentée en courant électrique d'électrolyse, dans unq
zone proche de la partie du tambour 8 ou 8' immer~ée
~ou~ le niveau 10 du bain d'électrolyte dans le~ cellu-
les 25 ek 25'. Le couran-t électrl~ue parcourt dono une
faible lon~ueur de la bande 16 avant de ~rvenir dAns
la æone annulaire où a lieu l'électrolyse située entre
les anodes solubles 3 et le tambour 8 ou 8' correspon-
dant, cette zone comportant une partie supérieure d'en-
trée située juste en-dessous du niveau 10 du bain d'é-
lectrolyte On évite ainsi de~ pertes de courant élec-
trique, si bien que le rendement énergétique du proces-
~U9 reste très satisfaisant malgré une alimentation
cathodique de la bande à l'extérieur du bain d'électro-
lyte. Ce résultat est d'autre part obtenu san~ avoir àexercer une traction importante sur la bande, le contact
électri~ue de la bande et du rouleau déflecteur et
conducteur 20 étant assuré par le~ rouleaux d'appui.
Sur les figures 3, 4 et 5~ on voit que les
rouleaux d'appui 21a et 21b sont fixés à leur~ extremi-
tés longitudinales, sur des bras de leviers 31a et 31'a,
en ce qui concerne le rouleau d'appui 21a et 31b et 31'b
en ce qui concerne le rouleau 21b, les bras de leviers
etant eux-mêmes articulés autour d'un axe horizontal sur
' . . : ~. . ~ '. ,:
'; .~, ' ~.', ' '~. '
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19
un support correspondant 32 reposant ~ur le bâti fixe 33
de l'installation. ::
L'extrémité de chacun des leviers 31a~ 31'a,
31b, 31'b opposée à l'extrémité reliée aux rouleaux
d'appui 21a ou 21b correspondants est reliée de manière
: articulée, autour d'un axe horizontal, à la tige 34 d'un
- vérin 35.
Par extraction ou rétraction des tiges .34 des
. vérins 35 associés à un rouleau d'appui 21a ou 21b, on
10 peut déplacer ce rouleau entre sa position de service,
représentée en traits pleins sur la figure 4 où le
rouleau assure la mise en appui de la bande 16 sur l~
rouleau d~flecteur 20, et une po~ition hor~ service,
repré~entée en traits interrompu~ sur 1A ~'igure 4 où le
roule~u d'appui correspond~nt est éloign~ de 1A 9Urf~Ce
latérale du rouleau déflecteur 20 et ne ~e trouve plus
en contact avec la bande de tôle 16.
Les vérins 35 d'actionnement des rouleaux
d'appui sont montés sur la partie supérieure du support
32 reposant sur le bâti 33 de l'installation~
Les paliers 36 dans lesquels sont montées les
- extrémités de l'arbre du rouleau déflecteur 20 reposent
également sur le bâti 33 de l~installation, par l'inter-
médiaire d'un support 37 sur lequel est fixé le support
3~ des rouleaux d'appui
Comme il est visible sur les figures 3 et 4,
un rouleau essoreur 22 e~t monté rotatif autour d'un axe
horizontal parallèle à l'axe du rouleau déflecteur 20 et
. du tambour 8', entre deux flas~ues d'extrémité 42 et 42'
solidaires d'un axe 43 parallèle à l'axe du rouleau
déflecteur 20 dont les extrémités sont fixées sur un
bras de levier 44 ou 44' relié de manière articulée à la
.. tige d'un vérin d~actionnement 45 ou 45' fixé, par
l'intermédiaire d'un support, sur le bâti fixe 33 de
l'installation.
. . , :
.
.
,
.
J f'.
~0
L'actionnement des vérins 45 et 45' permet de
faire tourner l'axe 43 dans un sens ou dans l'autre de
manière à déplacer le rouleau essoreur 22 entre sa
position de service représentée en trait~ pleins sur la
figure 3 dans laquelle le rouleau 22 e~t en contact avec
la bande de tole 16 et une po~ition hors service dans
laquelle le roul.eau 22 n'est plus en contact avec la
bande 16
Le rouleau essoreur comporte une âme tubulaire
métalli~ue montée rotative par l'intermédiaire de roule-
ments sur l'axe du rouleau 22 dont les extrémités sont
fixées sur le~ flasques 42 et 42' et un revêtement exté,
rieur en matériau souple venant en contact avec la bande
métalli~ue 16, dan~ la po~ition de ~ervice du roule~u
16 essoreur.
Dans cette posikion, le rouleau e~oreur vlent
en contack avec la bande lff, danc 1A partie de oette
bande entrant en contact avec le tambour 8, immédiate-
ment au-dessus du niveau 10 du bain d'électrolyte et de
l'extrémité des anodes solubles 3. De cette maniare. la
bande 16 est pincée entre le rouleau essoreur 22 et le
tambour a, si bien ~u'il est possible d'exercer une
pre~sion d'essorage relativement forte sur la tôle, par
l'intermédiaire de la surface extérieure souple du
:25 rouleau essoreur 22, ~râce aux vérins d'actionnement 45
et 45'.
En outre, la disposition d'un seul rouleau
essoreur prenant appui sur le tambour 8 dans une zone
située juste au-dessus du niveau 10 de l'électrolyte
permet d'augmenter l'efficacité de l'essorage de la
,~bande ~ sa sortie de la cellule d~électrolyse tout en
;~évitant d'allonger la longueur de la bande de tôle 16
entre le rouleau d'appui correspondant 21a et la zone
annulaire d'électroly~e.
. ,:
:
'.
.
Cette disposition du rouleau essoreur permet
d'éviter l'utilisation de rouleaux pinceurs et essoreur~
dans une partie libre de la bande située entre le rou-
leau déflecteur et le tambour.
- 5Comme il est visible 3ur le~ fi~ures 3 et ~ 9
l'installation comporte en outre un ensemble de ponçage
43 de la surface latérale du rouleau déflecteur 20
- ~olidaire d'un axe 49 monté rotatif à ses extrémités
dans des supports 46' analogue~ aux supports 46 recevant
les parties d'extrémité de l'axe 43 de support et de
positionnement du rouleau e~soreur 22.
L'ensemble de pon~age 48 fi~e sur l'axe 49
peut être déplacé entre une po~ition active au contact
du rouleau d~lecteur correspondant et une posltion
inactive éloi~née du rou].eau ~r~ce ~ des vérins tels que
60 relie~ aux extrémités de l'axe 49 par l'lntermédiaire
de bielles articulées,
Le rouleau es~oreur 22 et l'ensemble de ponca-
ge 48 du rouleau déflecteur 20 sont placés de part et
d'autre du plan vertical de symétrie du rouleau 20.
Il est à remar~uer que les supports 46 et 46'
comportent des ouvertures permettant le montage dans ce~
supports situés de part et d'autre du plan de symétrie
du rouleau déflecteur 20 soit de l'ensemble essoreur 43,
Z542, 22, soit de l~ensemble de ponçage 48, 49.
Lorsqu'on inverse le sen~ de circulation de la
bande 16 à travers l'installation, il est nécessaire
d'effectuer une permutation de la position de l'ensemble
essoreur et de l'ensemble ponceur associés à un rouleau
déflecteur, ce qui peut être réalisé facilement et
rapidement par simple démontage et remontage des axes 43
: et 49 sur les supports 46 et 46' correspondant.
Il peut etre possible de recourir à un montage
légèrement différent et d'utiliser un seul verin pour
22
effectuer le déplacement et le positionnement de l'en-
semble essoreur el de l'ensemble ponceur.
Sur les figures 4 et 5, on a également repré-
senté les ensembles d'injection 14 disposés à l'entrée
5 et à la sortie des tambours a e t 8' re~pectivement. Ces
ensembles d'injection comportent un tres grand nombre
d'injecteurs 14' de petit diamètre débouchant dans
l'espace annulaire d'electrolyse délimité par le tambour
correspondant et la tole d'une part et la surface active
interne des anodes solubles d'autre part.
Comme il a été expliqué plu9 haut, l'un dss
ensembles 14 est mis en fonctionnement, suivant le sen~
de circulation de la bande 16 dans l'installation.
De manlère avanta~euse~ l'in~tallation Ruivant
l'inventlon pourra être mise en oeuvre en utillsant un
bain ~lectrolytlque con~t.itué par un chlorure pos~dant
une bonne conductivite électrique. On peut obtenir ainsi
un très bon rendement énergétique de l'installation,
- dans la mesure où les pertes électriques provenant de
l'alimentation de la bande en dehors du bain sont limi-
tées à une valeur relativement faible.
En outre, la mise en oeuvre de l~installation
suivant l~invention pré~ente tous les avanta~es des
procédés connus à cellules radlales, en particulier en
ce qui concerne la réalisation d'un revêtement de haute
~ualité sur une des faces de la bande. En outre. l'in0-
tallation suivant l'invention permet d'éviter le~ incon-
vénients des procédes connus à cellules radiales utili-
sant une virole conductrice enroulée sur le tambour,
c'est-à-dire la nécessité d'exercer des tractions impor-
- tantes sur la bande et la formation de traces longitudi-
~i nales correspondant à des marques de virole
L'installation suivant l'invention peut com-
porter un grand nombre de cellules, ce qui permet d'ac-
,
:,
,. . .
,
.
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~' ' ' ' '
.'J~ Z_:G
- ~3
croître la vitesse de circulation de la bande et donc la
productivité de l'in~tallation.
Cette installation peut de plu3 etre tres fa-
cilement et très rapidement adaptée à un sens de circu-
; 5 lation ou à un autre de la bande à revetir.
. L'installation et le procédé suivant l'inven-
tion peuvent être facilement adaptés à la production
: d'une t~le revêtue ~ur se~ deux face.~ par des couches
identiques ou différentes constituées par exemple par du
zinc ou de~ couches de zinc contenant du fer ou du
nickel.
Il est bien entendu que l'invention ne se
limite pas au mode de réaliaation qui a ét~ décrit.
La dimension et la dispo~ition des rouleaux
déflecteurs et des rouleaux d'appui a~3~00i~8 ~ ce~
rouleaux déflecteurs peuvent être différentes de celle~
qui ont été décrites, l'arc d'enroulement de la bande
sur les rouleaux déflecteurs pouvant avoir une valeur
variable.
Les rouleaux essoreurs situés à la sortie des
cellules d'électrolyse peuvent être réalisés d'une
manière différente de celle qui a été décrite et de
même, la circulation de l'électrolyte dans la zone
annulaire située entre le tambour et les anodes solubles
peut être reali.sée d'une manière différente de celle ~ui
a ét~ décrite.
L'in~tallakion suivant l'invention peut être
- utili~ée avec des électrolytes différents de ~olutions
de chlorure et les paramètres électriques de conduite du
procédé pourront être dçterminés de manière habituelle,
en fonction des condition~ d'exploitation de l'installa-
tion.
Enfin, l'installation et le procédé suivant
l'invention pourront être utilisés non seulement pour
l'électrozin~age de tôles d'acier mais encore dan~ le
:
,
.
2 ~ 2 ~ ~ '!3 `'
~4
: cas de la réalisation d'un revetement métallique d'une
nature quelconque sur une tole ou un feuillard d'acier
ou sur tout autre support ~étallique sous forme d'une
bande de grande lon~ueur.
'
.
,
