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Installation de revêtement au trempé à chaud et en continu d'une bande
métallique
et procédé associé
L'invention concerne une installation de revêtement au trempé en continu d'une
bande métallique.
La demande de brevet WO 02/38823 décrit une installation de revêtement
comprenant une gaine de défilement de la bande métallique sous atmosphère
protectrice
et dont l'extrémité inférieure est immergée dans le bain de métal liquide pour
déterminer
avec la surface du bain et à l'intérieur de la gaine, un joint de métal
liquide. La gaine
délimite, à son extrémité inférieure, au moins deux compartiments de
déversement de
métal liquide, dans lesquels du métal liquide du bain se déverse à partir du
joint liquide
afin de nettoyer le joint liquide des impuretés susceptibles de créer des
défauts dans le
revêtement de la bande. La gaine comprend une partie supérieure fixe et une
partie
inférieure mobile reliées entre elles par un soufflet. Pour le réglage de la
position de la
partie mobile par rapport à la bande et de l'horizontalité de la partie
mobile, la partie
inférieure est déplaçable par rapport à la partie supérieure par
l'intermédiaire de deux
vérins. La nature du déplacement de la partie mobile, rotation et/ou
translation, ainsi que
son amplitude, sont contrôlées par l'ajustement des courses relatives des
tiges des deux
vérins.
Une telle installation ne donne pas entière satisfaction. En effet, le
mécanisme
d'ajustement est compliqué à utiliser et ne permet pas un positionnement très
précis de la
partie inférieure par rapport à la partie supérieure. Par ailleurs, la liaison
de la partie
inférieure à la partie supérieure par l'intermédiaire du soufflet modifie le
comportement en
déformations thermiques de la partie supérieure.
La demande de brevet KR 10-1533212 décrit une installation de revêtement
comprenant une gaine de défilement d'une bande métallique dont l'extrémité
inférieure
est immergée dans le bain de métal liquide pour déterminer avec la surface du
bain et à
l'intérieur de la gaine, un joint de métal liquide. La gaine comprend, à son
extrémité
inférieure, un caisson de déversement délimitant deux compartiments de
déversement de
métal liquide, dans lesquels du métal liquide du bain se déverse à partir du
joint liquide.
La gaine est mobile en rotation par rapport à la bande métallique autour d'un
axe de
rotation par l'intermédiaire d'un arbre d'articulation Al formé au voisinage
d'une extrémité
supérieure de la gaine. La gaine est par ailleurs reliée à un châssis de
l'installation par
l'intermédiaire d'un dispositif de transfert 10 comprenant un arbre
d'articulation A11. Les
arbres d'articulation A1 et A11 sont déplaçables en translation horizontale
par
l'intermédiaire de dispositifs de transfert 10 respectifs.
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D'après KR 10-1533212, le déplacement en translation horizontale des arbres
d'articulation Al et Ail vers l'avant permettrait, en un mouvement unique de
la gaine, de
positionner la bande au centre du caisson de déversement dans une
configuration dans
laquelle la surface supérieure du caisson de déversement est parallèle à la
surface du bain
de métal fondu.
Une telle installation ne donne pas entière satisfaction. En effet, du fait de
la localisation
de l'axe de rotation unique Al au voisinage de l'extrémité supérieure de la
gaine, des
débattements relativement importants sont nécessaires pour régler la position
du caisson de
déversement, ce qui est n'est pas souhaitable compte tenu de l'encombrement de
la zone
entourant la gaine.
Un but de l'invention est de fournir une installation de revêtement au trempé
permettant
de réaliser un positionnement de la gaine par rapport à la bande et un
équilibrage des débits
de manière plus flexible et précise, tout en limitant l'amplitude de
débattement nécessaire.
A cet effet, selon un aspect, l'invention concerne une installation de
revêtement au
trempé en continu d'une bande métallique comprenant :
- une cuve destinée à contenir un bain de métal liquide,
- un rouleau de fond disposé dans la cuve et destiné à être immergé dans le
bain de
métal liquide,
- une gaine de défilement de la bande métallique dont l'extrémité inférieure
est destinée
à être immergée dans le bain de métal liquide pour déterminer, avec la surface
dudit bain et
à l'intérieur de cette gaine, un joint de métal liquide,
la gaine comprenant une partie supérieure et une partie inférieure, ladite
partie
inférieure portant un caisson de déversement délimitant au moins deux
compartiments de
déversement de métal liquide, chaque compartiment de déversement étant
délimité
intérieurement par une paroi intérieure, la paroi intérieure comprenant une
arête supérieure,
l'arête supérieure de chaque paroi intérieure étant disposée en-dessous de la
surface de joint
liquide pour réaliser un écoulement depuis ladite surface dans chacun desdits
compartiments
de déversement,
la gaine munie du caisson de déversement étant mobile en rotation par rapport
à la
bande métallique autour d'un premier axe de rotation ; et
le caisson de déversement étant mobile en rotation par rapport à la partie
supérieure
de la gaine autour d'un deuxième axe de rotation, le deuxième axe de rotation
étant
sensiblement parallèle au premier axe de rotation.
Selon des caractéristiques particulières de l'installation de revêtement
- l'articulation permettant la rotation du caisson de déversement par rapport
à la partie
supérieure de la gaine est une liaison pivot ;
Date Reçue/Date Received 2023-03-20
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- la distance entre le deuxième axe de rotation A2 et chacune des arêtes
supérieures des parois intérieures est inférieure ou égale à 2500 mm ;
- le deuxième axe de rotation est sensiblement parallèle au premier axe de
rotation ;
- l'installation comprend en outre une pompe configurée pour extraire le métal
liquide hors des compartiments de déversement, au moins une tubulure
d'aspiration,
reliant chaque compartiment de déversement à ladite pompe et une tubulure de
refoulement, destinée à refouler le métal liquide issu des compartiments de
déversement
dans le bain de métal liquide, la pompe et les tubulures d'aspiration et de
refoulement
étant montées fixes par rapport au caisson de déversement ;
- l'installation comprend en outre un premier actionneur configuré pour
déplacer la
gaine en rotation autour du premier axe de rotation par rapport à la bande, et
un
deuxième actionneur, configuré pour déplacer le caisson de déversement en
rotation par
rapport à la partie supérieure de la gaine autour du deuxième axe de rotation
;
- l'installation comprend en outre un capteur d'inclinaison, configuré pour
mesurer
l'angle d'inclinaison du caisson de déversement par rapport à l'horizontale.
- l'installation comprend en outre des moyens de commande du deuxième
actionneur en fonction de l'angle d'inclinaison mesuré par le capteur
d'inclinaison ;
- l'installation comprend en outre un outil de visualisation de la position
des parois
intérieures des compartiments de déversement par rapport à la bande ;
- l'installation comprend en outre des moyens de visualisation du niveau de
métal
liquide dans les compartiments de déversement, les moyens de visualisation
comprenant
un réservoir disposé à l'extérieur de la gaine et relié à la base de chacun
des
compartiments de déversement par au moins une tuyauterie de raccordement,
ledit
réservoir étant monté fixe par rapport au caisson de déversement ;
- l'installation comprend en outre des moyens de réglage de l'horizontalité
des
arêtes supérieures des parois intérieures des caissons de déversement ;
- le caisson de déversement est fixe par rapport à la partie inférieure de
la gaine et
la partie inférieure de la gaine est montée mobile en rotation autour du
deuxième axe de
rotation sur la partie supérieure de la gaine ;
- les parois extérieures du caisson de déversement sont formées par des parois
latérales de la partie inférieure de la gaine ;
- le deuxième axe de rotation est situé en-dehors du bain de métal liquide
;
- l'articulation permettant la rotation du caisson de déversement par
rapport à la
partie supérieure de la gaine est une liaison pivot, ladite liaison pivot
comprenant un bras
d'articulation supérieur solidaire de la partie supérieure de la gaine et un
bras
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d'articulation inférieur solidaire de la partie inférieure de la gaine,
lesdits bras d'articulation
supérieur et inférieur étant reliés à rotation par l'intermédiaire d'un
tronçon d'arbre ;
- le caisson de déversement est monté rotatif sur la partie inférieure de la
gaine ;
- le caisson de déversement est inséré dans la gaine à une extrémité
inférieure de
celle-ci ;
- l'un parmi la partie inférieure de la gaine et le caisson de déversement
comprend
des paliers de guidage en rotation et l'autre parmi la partie inférieure de la
gaine et le
caisson de déversement comprend des tourillons, chaque tourillon étant reçu
dans un
palier de guidage respectif de sorte à assurer le guidage en rotation du
caisson de
déversement autour du deuxième axe de rotation ;
- le deuxième axe de rotation est immergé dans le bain de métal liquide ;
- l'installation comprend en outre un joint d'étanchéité disposé entre le
caisson de
déversement et la partie inférieure de la gaine afin d'empêcher la pénétration
de métal
liquide entre le caisson de déversement et la gaine ;
- le deuxième axe de rotation est disposé en-dessous des arêtes supérieures
des
compartiments de déversement lorsque le caisson de déversement est horizontal
;
- le compartiment de déversement arrière, situé du côté de la face de la
bande
métallique placée à l'opposé du rouleau de fond, est délimité extérieurement
par une
paroi extérieure, ladite paroi extérieure formant, en configuration
d'utilisation de
l'installation de revêtement, un angle strictement supérieur à zéro avec le
plan de
passage de la bande ;
- la paroi extérieure du compartiment de déversement arrière est verticale
en
configuration d'utilisation de l'installation de revêtement.
L'invention concerne également un procédé de revêtement au trempé en continu
d'une bande métallique au moyen d'une installation de revêtement telle que
précitée,
comprenant :
- une étape de positionnement du caisson de déversement par rapport à la
bande
métallique, comprenant le déplacement en rotation de la gaine et du caisson de
déversement autour du premier axe de rotation de sorte à positionner la bande
d'acier par
rapport aux arêtes supérieures des compartiments de déversement ; puis
- une étape de rééquilibrage, comprenant le déplacement en rotation du
caisson de
déversement autour du deuxième axe de rotation par rapport à la partie
supérieure de la
gaine de sorte à rendre le caisson de déversement horizontal.
Selon des caractéristiques particulières du procédé :
- le procédé comprend en outre une étape de réglage de l'horizontalité des
arêtes
supérieures des parois intérieures des compartiments de déversement ;
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- au cours du procédé de revêtement, on dépose sur la bande métallique un
revêtement comprenant du zinc et de l'aluminium, notamment un revêtement
Aluminium
Zinc, comprenant par exemple 55% en poids d'aluminium, 43,5% en poids de zinc
et
1,5% en poids de silicium ;
5 - au cours du procédé de revêtement, on dépose sur la bande métallique un
revêtement à base de zinc et comprenant de l'aluminium ;
- au cours du procédé de revêtement, on dépose sur la bande métallique un
revêtement comprenant entre 0,1 à 0,3% d'aluminium ;
- au cours du procédé de revêtement, on dépose sur la bande métallique un
.. revêtement comprenant 5% d'aluminium, le reste étant du zinc ;
- au cours du procédé de revêtement, on dépose sur la bande métallique un
revêtement à base de zinc et comprenant du magnésium et éventuellement
l'aluminium,
et comprenant de préférence de 0,1 à 20% en poids d'aluminium et de 0,1 à 10%
en
poids de magnésium ;
- au cours du procédé de revêtement, on dépose sur la bande métallique un
revêtement à base d'aluminium et comprenant du silicium et du fer, en
particulier un
revêtement présentant la composition suivante :
8 /0 5 Si 511%
2% 5 Fe 5 4%,
le reste étant de l'aluminium et d'éventuelles impuretés.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre,
donnée
uniquement à titre d'exemple, et faite en se référant aux dessins annexés, sur
lesquels :
- la figure 1 est une vue schématique générale d'une installation de
revêtement
selon un premier mode de réalisation ;
- la figure 2 est une vue de dessus selon le plan II-II de la figure 1 ;
- la figure 3 est une vue schématique de l'installation de revêtement de la
figure 1,
illustrant certains aspects de manière plus détaillée ;
- la figure 4 est une vue agrandie d'un détail de la figure 3;
- la figure 5 est une vue schématique d'une partie d'une installation de
revêtement
selon un deuxième mode de réalisation ; et
- la figure 6 est une vue schématique selon III d'une partie de
l'installation de
revêtement de la figure 5.
Dans ce qui suit, la description sera faite pour une installation de
galvanisation en
continu d'une bande métallique 1. Mais l'invention s'applique à tout procédé
de
.. revêtement par trempé en continu dans lequel apparaît une pollution de
surface et pour
lequel il faut garder un joint liquide propre.
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En particulier, on pourra avantageusement la mettre en oeuvre pour le dépôt de
revêtements comprenant du zinc et de l'aluminium, notamment de revêtements à
base
d'aluminium et comprenant du zinc, appelés revêtements Aluminium-Zinc,
comprenant
par exemple 55% en poids d'aluminium, 43,5% en poids de zinc et 1,5% en poids
de
silicium, comme l'Aluzinc vendu par ArcelorMittal ou encore de revêtements à
base de
zinc et comprenant de l'aluminium, et notamment à base de zinc comprenant 0,1
à 0,3%
d'aluminium, appelés revêtements GI ou de revêtement comprenant 5%
d'aluminium, le
reste étant du zinc et d'éventuelles impuretés.
L'installation peut également être utilisée pour le dépôt de revêtements à
base de
zinc et comprenant du magnésium, appelés revêtements Zinc-Magnésium ou Zn-Mg.
Avantageusement, de tels revêtements comprennent en outre de l'aluminium, et
sont
alors appelés revêtements Zinc-Aluminium-Magnésium ou Zn-Al-Mg.
Avantageusement,
l'installation de galvanisation 1 est prévue pour le dépôt de revêtements Zn-
Al-Mg
comprenant de 0,1 à 20% en poids d'aluminium et de 0,1 à 10% en poids de
magnésium.
L'installation 1 peut également être utilisée pour le dépôt de revêtements à
base
d'aluminium et comprenant du silicium, en particulier pour le dépôt de
revêtements
présentant la composition suivante :
8 /0 5. Si 511%
2% 5 Fe 5 4%,
le reste étant de l'aluminium et d'éventuelles impuretés.
La bande métallique 1 est en particulier une bande réalisée en acier.
Cependant,
elle pourrait être réalisée dans d'autres matériaux métalliques.
Tout d'abord, à la sortie du train de laminage à froid, la bande métallique 1
passe
dans un four de recuit, non représenté, en vue de la recristalliser après
l'écrouissage
important lié au laminage à froid, et de préparer son état chimique de surface
afin de
favoriser les réactions chimiques nécessaires à l'opération de galvanisation.
Dans ce four,
la bande métallique 1 est portée à une température comprise par exemple entre
650 et
900 C.
A la sortie du four de recuit, la bande métallique 1 passe dans une
installation de
galvanisation représentée à la figure 1 et désignée par la référence générale
10.
Cette installation 10 comporte une cuve 11 contenant un bain de métal liquide
12.
La composition du bain de métal liquide 12 dépend de la composition du
revêtement
que l'on souhaite déposer sur la bande 1. Outre du zinc, du magnésium et/ou de
l'aluminium dans des proportions adaptées en fonction du revêtement à déposer,
le bain
12 peut également contenir jusqu'à 0,3% en poids d'éléments optionnels
additionnels tels
que Si, Sb, Pb, Ti, Ca, Mn, Sn, La, Ce, Cr, Ni ou Bi. Ces différents éléments
additionnels
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peuvent notamment permettre d'améliorer la ductilité ou l'adhésion du
revêtement
métallique sur la bande 1. L'homme du métier, qui connaît leurs effets sur les
caractéristiques du revêtement métallique, saura les employer en fonction du
but
complémentaire recherché. Le bain 12 peut enfin contenir des éléments
résiduels
provenant des lingots d'alimentation, ou résultant du passage de la bande 1
dans le bain
12, source d'impuretés inévitables dans le revêtement métallique.
La température du bain de métal liquide 12 est généralement comprise entre 400
et
700 C.
A la sortie du four de recuit, la bande métallique 1 est refroidie à une
température
voisine de celle du bain de métal liquide 12 à l'aide d'échangeurs et est
ensuite immergée
dans le bain 12.
Ainsi que représenté à la figure 1, l'installation de revêtement 10 comporte
une
gaine 13 à l'intérieur de laquelle défile la bande métallique 1 sous
atmosphère protectrice
vis-à-vis du métal dans lequel elle est réalisée.
En cours d'utilisation de l'installation 10, la bande métallique 1 défile à
travers la
gaine 13 selon un plan de passage prédéfini.
Cette gaine 13 aussi appelée "descente de cloche" ou "trompe" présente, dans
l'exemple de réalisation représenté sur les figures, une section transversale
rectangulaire.
La gaine 13 est immergée, au niveau de sa partie inférieure, dans le bain 12
de
façon à déterminer avec la surface dudit bain 12 et à l'intérieur de cette
gaine 13, un joint
liquide 14. Ainsi, la bande 1, à l'immersion dans le bain 12 liquide, traverse
la surface du
joint liquide 14 dans la gaine 13.
La bande métallique 1 est défléchie par un rouleau 15 couramment appelé
rouleau
de fond et disposé dans le bain 12.
Le plan de passage prédéfini de la bande métallique 1 à travers la gaine 13
est en
particulier déterminé par la géométrie du rouleau de fond 15 et d'un rouleau
supérieur
(non représenté), localisé en amont de la gaine 13, ainsi que par les
positions relatives de
ces deux rouleaux.
Le rouleau de fond 15 et le rouleau supérieur forment ainsi des moyens de mise
en
défilement de la bande métallique le long du plan de passage prédéterminé.
A la sortie de ce bain 12, la bande 1 revêtue passe dans des moyens d'essorage
16
qui sont par exemple constitués par des buses 16a de projection de gaz, tel
que de
l'azote ou de l'air et qui sont dirigées vers chaque face de la bande 1 pour
réguler
l'épaisseur du revêtement de métal liquide.
Comme cela est représenté sur les figures 1, 3 et 5, la gaine 13 porte, à son
extrémité inférieure, un caisson de déversement 49 délimitant deux
compartiments 25, 29
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de déversement du métal liquide. Les compartiments 25, 29 sont localisés
latéralement à
l'intérieur de la gaine 13.
Plus particulièrement, le caisson de déversement 49 comprend un compartiment
avant 25 de déversement du métal liquide, situé en regard de la face de la
bande 1 située
du côté du rouleau de fond 15. Ce compartiment avant 25 est délimité
intérieurement par
une paroi intérieure 20 dirigée vers la surface du joint liquide 14, et
extérieurement par
une paroi extérieure 22. La paroi extérieure 22 s'étend en regard de la face
de la bande 1
située du côté du rouleau de fond 15. Elle est formée par une paroi extérieure
du caisson
de déversement 49.
L'arête supérieure 21 de la paroi intérieure 20 est positionnée au-dessous de
la
surface du joint liquide 14 et le compartiment 25 est muni de moyens de
maintien du
niveau de métal liquide dans ledit compartiment 25 à un niveau au-dessous de
la surface
du joint liquide 14 pour réaliser un écoulement naturel de métal liquide de
cette surface
dudit joint 14 vers ce compartiment 25.
De même, le caisson de déversement 49 comprend un compartiment arrière 29 de
déversement du métal liquide, situé en regard de la face de la bande 1 placée
à l'opposé
du rouleau de fond 15. Ce compartiment arrière 29 est délimité intérieurement
par une
paroi intérieure 26 dirigée vers la surface du joint liquide 14 et
extérieurement par une
paroi extérieure 28. La paroi extérieure 26 s'étend en regard de la face de la
bande 1
située à l'opposé du rouleau de fond 15. Elle est formée par une paroi
extérieure du
caisson de déversement 49.
L'arête supérieure 27 de la paroi intérieure 26 est positionnée au-dessous de
la
surface du joint liquide 14 et le compartiment 29 est muni de moyens de
maintien du
niveau de métal liquide dans ledit compartiment 29 à un niveau au-dessous de
la surface
du joint liquide 14 pour réaliser un écoulement naturel de métal liquide de
cette surface
dudit joint liquide 14 vers ce compartiment 29.
Comme cela est visible sur la figure 2, les parois extérieures 22, 28 sont
reliées
entre elles par des parois latérales 64 s'étendant en regard des tranches de
la bande 1.
Dans l'ensemble de la description qui va suivre, ces deux compartiments 25, 29
communiquent l'un avec l'autre pour constituer un compartiment périphérique
unique. Il
est bien sûr tout à fait possible de les dissocier au moyen de parois
latérales mais aussi
d'ajouter des compartiments latéraux en regard des tranches de la bande 1 à
revêtir.
Avantageusement, la hauteur de chute du métal liquide dans les compartiments
25
et 29, c'est-à-dire la distance selon une direction verticale entre les arêtes
supérieures 21,
27 et le niveau de métal liquide dans les compartiments 25, 29, est déterminée
pour
empêcher la remontée des particules d'oxyde de métal et de composés
intermétalliques à
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contre-courant de l'écoulement du métal liquide. Cette hauteur de chute peut
être
supérieure ou égale à 40 mm, voire supérieure ou égale à 50 mm et de
préférence
supérieure ou égale à 100 mm.
Comme illustré sur la figure 1, les moyens de maintien du niveau de métal
liquide
dans les compartiments de déversement 25 et 29 comprennent au moins une pompe
30
raccordée du côté aspiration audit compartiment 25 et 29 par une tubulure
d'aspiration,
respectivement 31 et 33. La pompe 30 est munie du côté du refoulement d'une
tubulure
de refoulement 32, configurée pour refouler le métal liquide prélevé par la
pompe 30 dans
le volume du bain 12.
Par ailleurs, l'installation 10 comporte des moyens de détection du niveau de
métal
liquide dans les compartiments de déversement 25, 29.
Avantageusement, ces moyens de détection sont formés par un réservoir 35
disposé à l'extérieur de la gaine 13 et des compartiments 25, 29, et relié à
la base de
chacun des compartiments 25 et 29 par une tuyauterie de raccordement,
respectivement
36 et 37. Dans un autre mode de réalisation, on pourra utiliser une tuyauterie
de
raccordement unique.
Comme représenté à la figure 1, le point de raccordement de la pompe 30 sur
les
compartiments de déversement 25 et 29 est situé au-dessus du point de
raccordement du
réservoir 35 sur lesdits compartiments 25 et 29.
L'ajout du réservoir externe 35 permet de reporter le niveau des compartiments
de
déversement 25 et 29 à l'extérieur de la gaine 13 dans un environnement
propice de
façon à détecter facilement ce niveau. A cet effet, le réservoir 35 peut être
équipé d'un
détecteur de niveau de métal liquide, comme par exemple un contacteur
alimentant un
voyant, un radar ou un faisceau laser.
En variante, tout autre moyen permettant de détecter le niveau de métal
liquide dans
les compartiments de déversement 25, 29 peut être utilisé.
La détection en continu du niveau de métal liquide dans les compartiments de
déversement 25 et 29 permet d'ajuster ce niveau de manière à le maintenir au-
dessous
de la surface de joint liquide 14, en respectant avantageusement la hauteur de
chute
décrite ci-dessus.
Avantageusement, la pompe 30 est réglée à un débit constant prédéterminé et
l'ajustement du niveau de métal liquide est réalisé en introduisant des
lingots métalliques
dans la cuve 11 lorsque le niveau de métal liquide détecté est inférieur à un
niveau
prédéterminé. Il est également possible d'utiliser une pompe à débit variable
qui permet,
en combinaison avec les moyens de détection du niveau de métal liquide dans
les
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compartiments de déversement 25, 29, un ajustement plus rapide des conditions
de
galvanisation.
Comme on peut le voir en figure 4, la gaine 13 comprend une partie supérieure
45 et
une partie inférieure 57 immergée au moins partiellement dans le bain de métal
liquide
5 12.
Dans l'exemple représenté, la partie supérieure 45 comprend deux parois
latérales
51, 53 sensiblement parallèles entre elles, et sensiblement parallèles au plan
de passage
de la bande 1.
Le caisson de déversement 49 est porté par la partie inférieure 57 de la gaine
13.
10 Plus particulièrement, comme cela est représenté sur la figure 4, le
caisson de
déversement 49 est inséré dans l'extrémité inférieure de la partie inférieure
57 en
s'étendant en partie à l'intérieur de la gaine 13. Il fait saillie
inférieurement au-delà de
l'extrémité inférieure de la gaine 13.
Avantageusement, l'installation 10 comprend un joint d'étanchéité 60 agencé
entre
l'extrémité inférieure de la gaine 13 et le caisson de déversement 49 de sorte
à éviter la
pénétration de métal liquide du bain 12 entre ces deux éléments. A titre
d'exemple, le joint
d'étanchéité 60 est formé par un soufflet solidarisé au caisson de déversement
49 par
l'une de ses extrémités, et en particulier par son extrémité inférieure, et à
la gaine 13 par
l'autre de ses extrémités, en particulier par son extrémité supérieure. Un tel
soufflet est
par exemple réalisé en acier. Un tel soufflet permet de réaliser l'étanchéité
entre le
caisson de déversement 49 et la gaine 13 tout en autorisant une rotation
relative entre
ces deux pièces.
Comme cela est représenté sur la figure 3, la gaine 13 et le caisson de
déversement
49 sont mobiles en rotation conjointement autour d'un premier axe de rotation
Al. Le
caisson de déversement 49 et la gaine 13 sont solidaires en rotation autour du
premier
axe de rotation Al. Le premier axe de rotation Al est sensiblement horizontal.
La rotation de la gaine 13 et du caisson de déversement 49 autour du premier
axe
de rotation Al résulte en une modification de la distance entre les arêtes
supérieures 21,
27 des compartiments de déversement 25, 29 et la bande métallique 1, et permet
ainsi un
positionnement de la bande 1 par rapport à ces arêtes 21, 27.
Le caisson de déversement 49 est en outre mobile en rotation par rapport à la
partie
supérieure 45 de la gaine 13 autour d'un deuxième axe de rotation A2.
Le deuxième axe de rotation A2 est sensiblement horizontal.
Plus particulièrement, comme cela est représenté sur la figure 2, le deuxième
axe
de rotation A2 est orienté de sorte à traverser les parois de la gaine 13.
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li
En particulier, la distance dl, d2 entre le deuxième axe de rotation A2 et
chacune
des arêtes 21, 27 des compartiments de déversement 25, 29 est inférieure ou
égale à
2500 mm. Cette distance est avantageusement comprise entre 0 mm et 400 mm.
Dans ce mode de réalisation, le deuxième axe de rotation A2 est localisé en
-
dessous des arêtes supérieures 21, 27.
Le premier et le deuxième axe de rotation Ai, A2 sont parallèles entre eux.
La rotation du caisson de déversement 49 autour du second axe de rotation A2
permet de régler l'horizontalité du caisson de déversement 49 indépendamment
du
mouvement de rotation éventuellement effectué autour du premier axe de
rotation Al par
l'ensemble constitué de la gaine 13 et du caisson de déversement 49.
La localisation particulière du deuxième axe de rotation A2 permet d'effectuer
ce
réglage moyennant des débattements particulièrement faibles, et en particulier
de l'ordre
de quelques degrés.
On considère que le caisson de déversement 49 est horizontal lorsque les
arêtes
supérieures 21, 27 sont localisées dans un même plan horizontal défini avec
une
tolérance de plus ou moins 5 mm. En d'autres termes, une différence d'altitude
maximale
de 10 mm est tolérée entre les deux arêtes supérieures 21 et 27.
En option, la gaine 13 est également déplaçable en translation le long de son
axe
longitudinal de sorte à ajuster sa hauteur d'immersion dans le bain de métal
liquide 12, en
utilisant, par exemple un système de soufflet. Un tel mécanisme d'ajustement
est connu
et ne sera pas détaillé dans le cadre de cette demande de brevet.
L'installation 10 comprend également un mécanisme d'ajustement de
l'horizontalité
des arêtes supérieures 21, 27. Plus particulièrement, le mécanisme
d'ajustement de
l'horizontalité des arêtes supérieures 21, 27 est configuré pour ajuster
l'horizontalité du
deuxième axe de rotation A2.
Plus particulièrement, le caisson de déversement 49 est articulé sur la gaine
13 par
l'intermédiaire d'une liaison pivot autorisant la rotation du caisson de
déversement 49 par
rapport à la gaine 13 autour du deuxième axe de rotation A2. Une telle liaison
pivot
comprend un pivot, par exemple sous la forme d'un arbre, tronçon d'arbre ou
tourillon
reçu dans un palier, le pivot s'étendant selon le deuxième axe de rotation A2.
Le pivot est
formé sur la gaine 13.
Comme cela est illustré sur les figures 1 à 4, le caisson de déversement 49
forme
une pièce distincte de la gaine 13. Il est monté rotatif sur la partie
inférieure 57 de la gaine
13. Comme on peut le voir en figure 2, le caisson de déversement 49 est monté
rotatif sur
la partie inférieure 57 de la gaine 13 par l'intermédiaire de tourillons 67,
reçus à rotation
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dans des paliers de guidage en rotation 61. Les tourillons 67 définissent
l'axe de rotation
A2.
Dans l'exemple représenté, les tourillons 67 sont formés sur le caisson de
déversement 49 et les paliers 61 sont formés sur la gaine 13. Plus
particulièrement, les
.. paliers de guidage en rotation 61 sont formés dans la partie inférieure 57
de la gaine 13,
en étant disposés sur deux faces 63 opposées de la gaine 13. Ils sont
sensiblement
coaxiaux avec l'axe A2. Chaque palier de guidage 61 reçoit un tourillon 67
respectif formé
sur le caisson de déversement 49.
En variante, les tourillons 67 sont formés sur la gaine 13, et plus
particulièrement
.. dans sa partie inférieure 57, et les paliers de guidage 61 sont formés sur
le caisson de
déversement 49.
Dans l'installation 10 selon le premier mode de réalisation, le deuxième axe
de
rotation A2 est immergé dans le bain de métal liquide 12. Plus
particulièrement, le
deuxième axe de rotation A2 passe entre les deux compartiments de déversement
25, 29,
en étant disposé au-dessous des arêtes supérieures 21, 27 des compartiments de
déversement 25, 29. Un tel positionnement du deuxième axe de rotation A2 est
avantageux, car il résulte en un rayon de rotation des arêtes supérieures 21,
27 autour du
deuxième axe de rotation relativement faible, ce qui facilite le réglage
précis de
l'horizontalité du caisson de déversement 49.
Comme on peut le voir en figure 3, l'installation 10 comprend un premier
actionneur
41, configuré pour déplacer la gaine 13 en rotation autour du premier axe de
rotation Al
par rapport à la bande 1.
Dans l'exemple représenté, le premier actionneur 41 se présente sous la forme
d'un
vérin d'actionnement. Ce vérin d'actionnement est disposé entre un bâti fixe
40 de
l'installation 10 et la gaine 13, plus particulièrement la partie supérieure
45 de la gaine 13.
Comme cela est illustré sur les figures 3 et 4, le premier actionneur 41 agit
sur la gaine 13
au niveau de l'extrémité inférieure de la partie 45.
A titre d'exemple, le premier actionneur 41 est formé par un vérin à vis.
Cependant,
en alternative, le premier actionneur 41 est de tout autre type adapté, et
comprend par
exemple un vérin hydraulique ou pneumatique.
Comme on peut le voir en figure 4, l'installation 10 comprend avantageusement
en
outre un outil de visualisation 42 de la distance relative entre chacune des
arêtes
supérieures 21, 27 des compartiments de déversement 25, 29 et la bande
métallique 1.
Plus particulièrement, l'outil de visualisation 42 comprend une caméra agencée
dans la
.. gaine 13 de sorte à permettre la visualisation simultanée des arêtes
supérieures 21, 27 et
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de la tranche de la bande 1. Cet outil de visualisation 42 a été représenté
seulement
schématiquement sur la figure 4.
Selon un mode de réalisation, l'installation 10 comprend des moyens de
commande
(non représentés), configurés pour commander le premier actionneur 41 à partir
des
positions relatives des arêtes supérieures 21, 27 et de la bande 1 déterminées
au moyen
de l'outil de visualisation 42.
L'installation 10 comprend en outre un deuxième actionneur 71, configuré pour
déplacer le caisson de déversement 49 en rotation autour du deuxième axe de
rotation A2
par rapport à la gaine 13.
Dans le mode de réalisation représenté sur les figures 3 et 4, le deuxième
actionneur 71 se présente sous la forme d'un vérin d'actionnement, et
notamment d'un
vérin à vis. Cependant, en alternative, le deuxième actionneur 71 est de tout
autre type
adapté, et comprend par exemple un vérin hydraulique.
Avantageusement, l'installation 10 comprend en outre un capteur de mesure 72
configuré pour mesurer l'angle d'inclinaison du caisson de déversement 49 par
rapport à
l'horizontale. Ce capteur de mesure 72 a été représenté seulement
schématiquement sur
la figure 4.
En option, l'installation 10 comprend également des moyens de commande (non
représentés) du deuxième actionneur 71, configurés pour commander le deuxième
actionneur 71 en fonction de l'angle d'inclinaison mesuré par le capteur de
mesure 72.
Plus particulièrement, ces moyens de commande sont configurés pour commander
la
rotation du caisson de déversement 49 par rapport à la gaine 13 autour du
deuxième axe
de rotation A2 jusqu'à ce que le caisson de déversement 49 soit orienté
horizontalement,
c'est-à-dire jusqu'à ce que les arêtes supérieures 21, 27 soient localisées
dans un même
plan horizontal.
Comme cela est illustré sur les figures 3 et 4, l'installation 10 comprend un
châssis
de support 75 du caisson de déversement 49, ainsi que de la pompe 30 et des
conduits
associés à la pompe 30.
Le châssis de support 75 est solidaire en rotation de la gaine 13 autour du
premier
axe de rotation Al. Il est en outre solidaire en rotation du caisson de
déversement 49
autour du deuxième axe de rotation A2.
La pompe 30 est montée fixe sur ce châssis de support 75. Comme cela a été
expliqué précédemment, la pompe 30 est reliée aux compartiments de déversement
25,
29 par l'intermédiaire de tubulures d'aspiration 31 et 33. Ces tubulures
d'aspiration 31, 33
sont des conduits rigides, montés fixes sur le caisson de déversement 49 et
sur la pompe
30. La tubulure de refoulement 32 est également formée par un conduit rigide
monté fixe
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sur la pompe 30. Les tubulures d'aspiration 31, 33 et la tubulure de
refoulement 32 sont
solidaires en rotation du caisson de déversement 49 et de la pompe 30.
Lorsque l'installation 10 comprend un réservoir 35 de visualisation du niveau
de
métal liquide dans les compartiments de déversement 25, 29 tel que défini
précédemment, ce dernier est avantageusement monté fixe par rapport au châssis
de
support. Ainsi, le réservoir 35 de visualisation est solidaire en rotation du
châssis de
support. On notera que, pour des raisons de simplification des figures 3 et 4,
le réservoir
de visualisation 35 a été omis sur cette figure.
Dans l'exemple représenté sur les figures 3 et 4, le châssis de support 75 est
relié à
la gaine 13 par l'intermédiaire du vérin 71 d'entraînement en rotation du
caisson de
déversement 49. Comme cela est illustré plus particulièrement sur la figure 4,
dans ce
mode de réalisation particulier, le corps 77 du vérin d'entraînement 71 est
monté pivotant
par rapport à la gaine 13 autour d'un axe de rotation A3 parallèle à l'axe de
rotation A2, et
la tige 79 du vérin d'entraînement 71 est reliée au châssis de support 75 en
étant mobile à
rotation par rapport au châssis de support 75 autour d'un axe de rotation A4
parallèle à
l'axe de rotation A2. Ainsi, la variation de la longueur du vérin 71 engendre
le pivotement
du châssis de support 75 et du caisson de déversement 49 autour de l'axe de
rotation A2.
La forme des compartiments de déversement 25 et 29 sera maintenant expliquée
plus en détail en regard de la figure 4.
Dans l'installation 10 illustrée sur les figures 1 à 4, la paroi extérieure 28
du
compartiment de déversement arrière 29 forme, dans une configuration
d'utilisation de
l'installation de revêtement 10, un angle a strictement supérieur à 00 avec le
plan de
passage de la bande 1, et par exemple supérieur ou égal à 150, et
avantageusement
supérieur ou égal à 25 , voire supérieure ou égal à 30 . En effet, on a
observé que plus
l'angle augmente, plus l'efficacité augmente également.
On entend par configuration d'utilisation la configuration de l'installation
de
revêtement 10 lorsque la bande métallique 1 défile à travers l'installation 10
afin d'être
revêtue en passant dans le bain de métal liquide 12. En particulier, dans la
configuration
d'utilisation, les deux arêtes supérieures 21, 27 des deux compartiments de
déversement
25, 29 sont situées dans un même plan horizontal.
Les inventeurs de la présente invention ont constaté qu'une telle
configuration de la
paroi extérieure 28 est particulièrement avantageuse. En particulier, elle
permet d'obtenir,
du côté de la face de la bande métallique 1 en regard du compartiment de
déversement
29, un revêtement présentant une très faible densité de défauts, tout en
limitant
l'encombrement de l'installation de revêtement 10.
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En effet, ils ont constaté que lorsque la paroi extérieure 28 du compartiment
de
déversement arrière 29 est orientée parallèlement à la bande métallique 1, une
partie du
métal liquide se déversant en cascade dans le compartiment de déversement 29 à
partir
de la surface de joint de métal liquide 14 tombe sur la paroi extérieure 28 du
5 compartiment de déversement 29, puis est projetée sur la face de la bande
1 en regard
du compartiment de déversement 29, créant ainsi des défauts d'aspect sur cette
face de
la bande 1. Ce phénomène d'éclaboussures résulte du fait que la paroi
extérieure 28
s'étend approximativement perpendiculairement à la direction de chute d'au
moins une
partie de ladite cascade de métal liquide.
10 Au
contraire, l'orientation de la paroi extérieure 28 telle que décrite ci-dessus
permet de réduire de telles projections, et aboutit donc à une meilleure
qualité d'aspect de
la face concernée de la bande 1. En effet, dans ce cas, la paroi extérieure 28
s'étend
davantage tangentiellement à la direction générale d'écoulement de la cascade
de métal
liquide.
15
Comme cela est illustré sur les figures 1 à 4, la paroi extérieure 28 du
compartiment
de déversement arrière 29 est orientée de sorte à s'écarter du plan de passage
de la
bande 1 depuis son extrémité supérieure en direction du fond du compartiment
de
déversement arrière 29.
L'angle a entre la paroi extérieure 28 et le plan de passage de la bande 1 est
strictement supérieur à 0 et peut être inférieur, supérieur ou égal à ao, où
Co est l'angle
entre le plan de passage de la bande 1 et la verticale, sachant que le risque
d'éclaboussures est d'autant plus faible que l'angle a est élevé.
A titre d'exemple, la paroi extérieure 28 forme avec le plan de passage de la
bande
1 un angle a compris entre Co - 100 et ao + 50 , et plus particulièrement
compris entre ao
.. et ao + 45 .
Toutes choses étant égales par ailleurs, le risque d'éclaboussures est minimal
lorsque la paroi extérieure 28 forme avec la bande 1 un angle a strictement
supérieur à
l'angle aodu plan de passage de la bande 1 avec la verticale.
De préférence, la bande 1 forme avec la verticale un angle ao compris entre 25
et
50 . A titre d'exemple, la bande 1 forme avec la verticale un angle ao environ
égal à 30 .
Avantageusement, la paroi intérieure 26 du compartiment de déversement 29 est
inclinée, à partir de son arête supérieure 27 en direction du fond du
compartiment 29, à
l'écart d'un plan vertical médian P entre les deux arêtes 21, 27. En d'autres
termes, la
paroi intérieure 26 du compartiment de déversement 29 est inclinée de sorte à
s'écarter
d'un plan vertical passant par l'arête supérieure 27 depuis son arête
supérieure 27 en
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direction du fond du compartiment 29. Elle forme avec la verticale un angle El
strictement
supérieur à zéro, comme cela est représenté plus particulièrement sur la
figure 4.
En effet, les inventeurs de la présente invention ont constaté qu'une telle
inclinaison
permettait de guider l'écoulement du métal liquide dans le compartiment de
déversement
29 globalement le long de la paroi intérieure 26 et de réduire ainsi les
risques de
projections sur la bande 1.
Une inclinaison selon un angle El supérieur ou égal à 15 est particulièrement
avantageuse pour réduire les risques de projections. A titre d'exemple,
l'angle El est
supérieur ou égal à 20 , et plus particulièrement supérieur ou égal à 25 .
Au contraire, lorsque la paroi intérieure 26 est inclinée à l'opposé de
l'inclinaison
représentée sur les figures de la présente demande de brevet, c'est-à-dire en
s'approchant dudit plan vertical médian P en direction du fond du compartiment
29 ou
lorsque la paroi intérieure 26 est verticale, une partie du métal liquide se
déversant dans
le compartiment 29 risque de tomber sensiblement verticalement directement
dans le bain
de métal liquide contenu dans le compartiment de déversement 29, ce qui
augmente les
risques de projections de métal liquide sur la bande 1.
La paroi extérieure 22 du compartiment de déversement avant 25 est orientée
sensiblement parallèlement au plan de passage de la bande 1. Dans le cas du
compartiment de déversement 25, qui est situé du côté de la face de la bande 1
placée en
regard du rouleau de fond 15, cette orientation permet d'éviter les
projections sur la bande
1, la paroi extérieure 22 s'étendant sensiblement tangentiellement à la
direction générale
d'écoulement de la cascade de métal liquide se déversant dans le compartiment
25.
Avantageusement, la paroi intérieure 20 du compartiment de déversement 25 est
inclinée, à partir de son arête supérieure 21 et en direction du fond du
compartiment 25, à
l'écart du plan vertical médian P défini précédemment comme cela est
représenté plus
particulièrement sur la figure 4. En d'autres termes, la paroi intérieure 26
du compartiment
de déversement 25 est inclinée de sorte à s'écarter d'un plan vertical passant
par l'arête
supérieure 21 depuis son arête supérieure 21 en direction du fond du
compartiment 25.
Elle forme avec la verticale un angle E2 strictement supérieur à zéro,
Une telle inclinaison permet de guider l'écoulement du métal liquide dans le
compartiment de déversement 25 globalement le long de la paroi intérieure 20
et de
réduire ainsi les risques de projections sur la bande 1. Une inclinaison selon
un angle a
supérieur ou égal à 15 est particulièrement avantageuse pour réduire les
risques de
projections.
De préférence, l'angle a est strictement supérieur à l'angle ao formé entre le
plan de
passage de la bande 1 et la verticale afin d'éviter que la bande 1 ne frotte
la paroi
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intérieure 20 lors de son défilement à travers l'installation 10. Par exemple,
l'angle E2 est
supérieur d'au moins 3 à l'angle ao. A titre d'exemple, lorsque la bande 1
forme un angle
ao d'environ 30 avec la verticale, l'angle E2 est avantageusement environ
égal à 35 . Un
tel angle permet également d'assurer un bon guidage du métal liquide le long
de la paroi
intérieure 20.
Selon un mode de réalisation, les angles El et E2 sont identiques. Ils sont
par
exemple environ égaux à 35 .
Les parois intérieures 20, 26 et extérieure 28 des compartiments de
déversement
25, 29 sont généralement sensiblement planes. Les valeurs d'inclinaison
mentionnées ci
dessus sont définies par rapport au plan moyen des parois concernées.
Les angles a, El et E2 sont définis dans la configuration d'utilisation de
l'installation
de revêtement.
Comme cela est illustré sur les figures 1, 3 et 4, les parois intérieures 20
et 26 sont
de préférence effilées au niveau de leurs arêtes supérieures 21, 27 pour
faciliter un
écoulement le long de la paroi 20, 26 et éviter d'éclabousser la bande 1.
A titre d'exemple, les arêtes supérieures 21 et 27 des parois intérieures 20
et 26 des
compartiments de déversement 25 et 29 comportent, dans le sens longitudinal,
une
succession de creux et de saillies en forme d'arc de cercle.
Dans le mode de réalisation illustré sur les figures 1 à 4, dans lequel la
partie
inférieure 57 de la gaine 13 s'étend partiellement en regard du caisson de
déversement
49, la paroi latérale 58 de la partie inférieure 57 de la gaine 13 est, à
titre d'exemple,
parallèle à la paroi extérieure 28 du compartiment de déversement arrière 29
dans sa
partie située en regard de ladite paroi extérieure 28. Ainsi, cette paroi
latérale 58 forme un
angle avec la paroi latérale 51 de la partie supérieure 45, qui s'étend
sensiblement
parallèlement au plan de passage de la bande métallique 1. Une telle
configuration
permet de limiter l'encombrement de la gaine 13.
Avantageusement, la paroi extérieure 22 du compartiment de déversement 25 et
la
paroi latérale 59 de la partie inférieure 57 de la gaine 13 située en regard
de cette paroi
extérieure 22 sont parallèles. Une telle configuration contribue également à
limiter
l'encombrement de la gaine 13. Plus particulièrement, dans l'exemple
représenté sur les
figures 1 à 4, la paroi extérieure 22 du compartiment de déversement avant 25
s'étend
sensiblement parallèlement au plan de passage de la bande 1. La paroi latérale
59 de la
partie inférieure 57 s'étend dans le prolongement de la paroi latérale 53 de
la partie
supérieure 45 et s'étend sensiblement parallèlement au plan de passage de la
bande 1.
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Les parois extérieures 22, 28 des compartiments de déversement 25, 29
s'étendent
latéralement intérieurement par rapport aux parois latérales 58, 59 de la
partie inférieure
57.
L'installation 10 selon l'invention permet d'obtenir des bandes métalliques 1
revêtues présentant une densité de défauts considérablement réduite sur
chacune de
leurs faces, et la qualité d'aspect ainsi obtenue de ce revêtement convient
aux critères
exigés par des clients désirant des pièces dont les surfaces sont sans défauts
d'aspect.
En effet, grâce à la présence des deux compartiments de déversement 25, 29 de
part et d'autre de la bande 1 et au système de maintien d'un niveau adéquat de
métal
liquide dans ces compartiments 25, 29, la surface de joint liquide 14 est
nettoyée en
permanence et de chaque côté de la bande 1 des oxydes de zinc et des mattes
susceptibles d'y surnager et qui pourraient créer des défauts d'aspect dans le
revêtement.
Par ailleurs, le caractère pivotant dans son ensemble de la gaine 13 et du
caisson
de déversement 49 autour du premier axe de rotation Al et le montage à
pivotement du
caisson de déversement 49 sur la gaine 13 autour du deuxième axe de rotation
A2
permettent de minimiser les défauts d'aspect du revêtement sur les deux faces
de la
bande 1 indépendamment de la position ou des caractéristiques du rouleau de
fond 15, et
en particulier en cas de changement des caractéristiques ou de la position de
ce rouleau
15.
En effet, la ligne de passage de la bande 1 à travers la gaine 13 est
déterminée par
la position du rouleau de fond 15 dans le bain de métal liquide 12, ainsi que
par le
diamètre du rouleau de fond 15. Ainsi, chaque changement du rouleau de fond 15
est
susceptible de modifier la ligne de passage de la bande 1 dans la gaine 13, et
donc de
décentrer les compartiments de déversement 25, 29 par rapport à la bande 1. De
la
même manière, l'usure du rouleau de fond 15 au cours du fonctionnement de
l'installation
1, qui résulte en une réduction de son diamètre, se traduit également par une
modification
de la ligne de passage de la bande 1 dans la gaine 13, et donc par un
décentrage des
compartiments de déversement 25, 29 par rapport à la bande 1.
Or, il est important que la ligne de passage de la bande 1 se trouve
sensiblement
centrée entre les deux compartiments de déversement 25, 29. En effet, à
défaut, la bande
1 risque de toucher les parois intérieures 20, 26 de ces compartiments 25, 29
lors de son
défilement à travers la gaine 13.
Le pivotement de la gaine 13 et du compartiment de déversement 49 autour du
premier axe de rotation Al permet de recentrer les compartiments de
déversement 25, 29
par rapport à la bande 1 en cas de modification des caractéristiques ou de la
position du
rouleau de fond 15.
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Cependant, les inventeurs de la présente invention ont constaté qu'un tel
centrage
par rotation autour de l'axe de rotation Al présentait l'inconvénient de
modifier l'altimétrie
des arêtes supérieures 21, 27. En d'autres termes, la rotation de la gaine 13
autour de
l'axe de rotation Al engendre une rotation des arêtes supérieures 21, 27 des
compartiments 25, 29 autour de l'axe de rotation Ai, et l'une de ces arêtes
21, 27 se
retrouve alors à une altitude supérieure à l'autre. Or, une telle différence
d'altitude doit
être contrôlée, car une différence d'altitude non contrôlée risque de résulter
en un
déséquilibrage des débits de déversement dans les compartiments 25, 29 depuis
la
surface de joint liquide 14. A débit de pompe 30 constant, un tel déséquilibre
des débits
risque de conduire à un débordement de l'un des compartiments 25, 29, les
maties et
oxydes stockés dans ce compartiment 25, 29 se retrouvant alors au contact de
la bande
1, et risquant ainsi de nuire à la qualité du revêtement.
L'installation 10 telle que décrite ci-dessus permet de remédier à cet
inconvénient
grâce à la possibilité d'un pivotement du caisson de déversement 49 par
rapport à la
gaine 13 autour du deuxième axe de rotation A2, un tel pivotement permettant
de rétablir
l'horizontalité du caisson de déversement 49 et résultant ainsi en un
rééquilibrage des
débits de déversement dans chacun des compartiments 25, 29.
De plus, le fait de prévoir que la gaine 13 et le caisson de déversement 49
soient
réalisés en deux pièces distinctes, la gaine 13 et le caisson de déversement
étant
solidaires en rotation autour du premier axe de rotation Al en vue de réaliser
le centrage
de la bande 1, et le caisson de déversement 49 étant monté à rotation autour
de l'axe de
rotation A2 par rapport à la gaine 13 par l'intermédiaire d'un palier
définissant précisément
la position de l'axe de rotation A2 par rapport à la gaine 13, permet de
réaliser très
précisément et de manière indépendante, d'une part le centrage du caisson de
déversement 49 par rapport à la bande métallique 1 et d'autre part
l'équilibrage des débits
entre les deux compartiments de déversement 25, 29.
En particulier, le mécanisme décrit en regard du premier mode de réalisation
est
bien plus simple et permet de réaliser le positionnement de la gaine 13 par
rapport à la
bande 1 et l'équilibrage des débits de manière bien plus précise et flexible
que les
structures décrites dans les demandes de brevet antérieures WO 02/38823 et KR
10-
1533212.
Des expériences réalisées par les inventeurs ont montré que de faibles
débattements angulaires autour du premier et du deuxième axe de rotation Al,
A2, en
particulier de l'ordre de quelques degrés, sont suffisants pour obtenir un
réglage
satisfaisant de l'installation de revêtement 10.
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Le faible débattement angulaire en rotation autour du premier axe de rotation
Al est
avantageux dans la mesure où l'installation de revêtement 10 est généralement
localisée
dans un environnement encombré, n'autorisant pas de débattements angulaires
importants de la gaine 13 dans son ensemble.
5 Par
ailleurs, le débattement angulaire faible nécessaire pour la rotation du
caisson
de déversement 49 permet d'autoriser le rééquilibrage, tout en maintenant une
bonne
étanchéité entre le caisson de déversement 49 et la gaine 13, en prévoyant
simplement
entre le caisson de déversement 49 et la gaine 13 un joint d'étanchéité 60
suffisamment
déformable pour autoriser le débattement angulaire du caisson de déversement
49.
10 Au
contraire, dans les installations décrites dans WO 02/38823 et dans KR 10-
1533212, qui ne comprennent pas d'axe de rotation distinct du caisson de
déversement
49 par rapport à une partie supérieure de la gaine 13, des débattements bien
plus
importants seront nécessaires pour obtenir le réglage désiré.
La mise en oeuvre d'un axe de rotation A2 distinct du caisson de déversement
49
15 par
rapport à une partie supérieure de la gaine 13 selon l'invention élargit en
outre le
domaine du réglage par rapport aux installations décrites dans WO 02/38823 et
dans KR
10-1533212. En effet, dans les installations antérieures, l'angle de réglage
possible est
limité par l'angle maximal possible de rotation de la gaine autour de l'axe de
rotation
unique en fonction de la position de la bande et des contraintes du système.
20 Un
procédé de revêtement au trempé en continu d'une bande métallique 1 au
moyen de l'installation 10 selon le premier mode de réalisation va maintenant
être
expliqué.
Ce procédé comprend le réglage de l'installation de revêtement 10, notamment
après un changement du rouleau de fond 15.
Au cours d'une étape de réglage de la position du caisson de déversement 49
par
rapport à la bande métallique 1, et plus particulièrement de centrage de ce
caisson 49 par
rapport à la bande métallique 1, la gaine 13 est déplacée en rotation autour
du premier
axe de rotation Al de sorte à centrer la bande métallique 1 par rapport aux
arêtes
supérieures 21, 27 des compartiments de déversement 25, 29.
Avantageusement, au cours de cette étape, la position relative des arêtes
supérieures 21 et 27 par rapport à la bande métallique 1 est détectée grâce à
l'outil de
visualisation 42 et le déplacement de la gaine 13 est commandé en fonction de
la position
ainsi déterminée.
Selon un mode de réalisation, le déplacement en rotation de la gaine 13 est
commandé par un opérateur agissant sur le premier actionneur 41 en fonction de
la
position respective des arêtes supérieures 21 et 27 et de la bande métallique
1
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déterminée au moyen de l'outil de visualisation 42. L'opérateur peut être une
personne
physique ou un automatisme.
En variante, le positionnement du caisson de déversement 49 par rapport à la
bande
1 est réalisé automatiquement par des moyens de commande configurés pour
commander le premier actionneur 41 à partir des positions relatives
déterminées par
l'intermédiaire de l'outil de visualisation 42.
Au cours d'une étape de rééquilibrage, consécutive à l'étape de réglage, le
caisson
de déversement 49 est entraîné en rotation par rapport à la partie supérieure
45 de la
gaine 13 autour du deuxième axe de rotation A2 de sorte à rendre le caisson de
déversement 49 horizontal.
Plus particulièrement, au cours de cette étape, le caisson de déversement 49
est
entraîné en rotation autour du deuxième axe de rotation A2 par rapport à la
partie
inférieure 57 de la gaine 13.
Selon un mode de réalisation, au cours de cette étape, les moyens de commande
commandent la rotation du caisson de déversement 49 en fonction des mesures
réalisées
par le capteur d'inclinaison 72.
En variante, cette rotation est commandée par un opérateur agissant sur le
deuxième actionneur 71 en fonction de l'inclinaison mesurée par le capteur
d'inclinaison
72 ou constatée par l'opérateur.
A l'issue de cette deuxième étape, la bande 1 est sensiblement centrée par
rapport
aux arêtes supérieures 21, 27 et ces arêtes 21, 27 sont disposées dans un même
plan
horizontal.
Eventuellement, si le positionnement n'est pas satisfaisant à l'issue de la
deuxième
étape, on réitère l'étape de centrage, et éventuellement l'étape de
rééquilibrage aussi
souvent que nécessaire, pour obtenir un positionnement satisfaisant des arêtes
supérieures 21, 27 relativement à la bande 1.
Afin de vérifier si le positionnement est satisfaisant, il est possible de
faire
fonctionner l'installation de revêtement 10 afin de vérifier, d'une part, que
la bande 1 ne
touche pas les arêtes supérieures 21, 27 lors de son défilement, et d'autre
part, que le
débit de déversement est bien équilibré entre les deux compartiments de
déversement
25, 29.
Si des défauts de centrage ou d'horizontalité sont constatés à ce stade,
l'installation
10 est arrêtée, et l'on procède à une nouvelle itération des étapes de
centrage et de
rééquilibrage.
Selon un mode de réalisation, préalablement à la première étape de centrage ci-
dessus, l'horizontalité des arêtes supérieures 21, 27 est ajustée par
l'intermédiaire du
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mécanisme d'ajustement de l'horizontalité de ces arêtes 21, 27. Plus
particulièrement, au
cours de cette étape, on agit sur l'axe de rotation A2 de sorte à ajuster son
horizontalité.
A titre d'exemple, au cours de cette étape, la surface du bain 12 de métal
liquide est
choisie comme référence d'horizontalité pour la mise en oeuvre de cet
ajustement.
Le réglage de l'horizontalité des arêtes supérieures 21, 27 est notamment mis
en
oeuvre après un remplacement du caisson de déversement 49.
En option, préalablement à la première étape de centrage ci-dessus, la gaine
13 est
déplacée en translation le long de son axe de sorte à ajuster sa hauteur
d'immersion dans
le bain 12 de métal liquide. Un tel ajustement est connu et ne sera pas
détaillé dans le
cadre de cette demande de brevet.
On notera que l'invention s'applique à tout revêtement métallique par trempé.
Une installation 100 selon un deuxième mode de réalisation sera maintenant
décrite
en référence aux figures 5 et 6. Seules les différences par rapport au premier
mode de
réalisation seront décrites. Sur les figures 5 et 6, les éléments identiques
ou analogues
portent des références numériques identiques à celles utilisées pour le
premier mode de
réalisation.
L'installation 100 selon le deuxième mode de réalisation diffère de
l'installation 10
notamment par la localisation du deuxième axe de rotation A2.
Comme cela a été expliqué précédemment, dans le premier mode de réalisation,
le
caisson de déversement 49 est porté par la partie inférieure 57 de la gaine 13
en étant
monté rotatif sur celle-ci autour du deuxième axe de rotation A2.
Dans l'installation 100 selon le deuxième mode de réalisation, et comme cela
est
représenté sur la figure 5, le caisson de déversement 49 est porté par la
partie inférieure
57 de la gaine 13 en étant fixe par rapport à celle-ci. La partie inférieure
57 de la gaine 13
est, quant à elle, montée rotative sur la partie supérieure 45 de la gaine 13
autour d'un
deuxième axe de rotation A2. Ainsi, le caisson de déversement 49 est mobile en
rotation
autour de l'axe de rotation A2 par rapport à la partie supérieure 45 de la
gaine 13.
Plus particulièrement, dans ce mode de réalisation, les parois extérieures du
caisson de déversement 49 qui forment les parois extérieures 22, 28 des
compartiments
de déversement 25, 29 sont formées par les parois latérales 58, 59 de la
partie inférieure
57 de la gaine 13. Ainsi, le caisson de déversement 49 est, dans ce mode de
réalisation,
intégré à la partie inférieure 57 de la gaine 13.
Comme cela est représenté sur les figures 5 et 6, la partie inférieure 57 de
la gaine
13 est articulée sur la partie supérieure 45 de la gaine 13 par
l'intermédiaire d'une liaison
.. pivot autorisant la rotation du caisson de déversement 49 par rapport à la
partie
supérieure 45 de la gaine 13 autour du deuxième axe de rotation A2.
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Comme cela est représenté sur la figure 5, l'axe de rotation A2 traverse les
parois
de la gaine 13.
Dans cette installation 100, le deuxième axe de rotation A2 est localisé en-
dehors du
bain de métal liquide 12. En particulier, le deuxième axe de rotation A2 est
localisé au
-
dessus des compartiments de déversement 25, 29.
En particulier, la distance dl, d2 entre le deuxième axe de rotation A2 et
chacune
des arêtes 21, 27 des compartiments de déversement 25, 29 est inférieure ou
égale à
2500 mm. Cette distance est avantageusement comprise entre 800 mm et 1400 mm.
Plus particulièrement, l'installation 100 comprend deux tronçons d'arbre 110
définissant l'axe de rotation A2.
Dans l'exemple illustré sur les figures 5 et 6, l'articulation permettant la
rotation
autour du deuxième axe de rotation A2 est formée à l'extérieur du conduit de
passage de
la bande 1 délimité par la gaine 13. En particulier, elle est formée sur la
gaine 13.
Dans cet exemple, la partie supérieure 45 de la gaine 13 est munie de deux
bras
d'articulation supérieurs 108. Chacun de ces bras d'articulation supérieurs
108 reçoit, à
son extrémité inférieure, un tronçon d'arbre 110, ledit tronçon d'arbre 110
recevant à
rotation un bras d'articulation inférieur 109 solidaire de la partie
inférieure 57 de la gaine.
Les bras d'articulation 108, 109 se présentent plus particulièrement sous la
forme de
chapes d'articulation liées à rotation par l'intermédiaire du tronçon d'arbre
110.
En variante, tout autre mécanisme d'articulation créant une liaison pivot
entre le
caisson de déversement 49 et la partie supérieure 45 de la gaine 13 autour
d'un axe de
rotation A2 est envisageable.
Le deuxième actionneur 71 se présente sous la forme d'un vérin d'actionnement,
disposé entre la partie inférieure 57 et la partie supérieure 45 de la gaine
13, de sorte à
entraîner le caisson de déversement 49 en rotation autour du deuxième axe de
rotation
A2 par rapport à la partie supérieure 45 de la gaine 13. Le deuxième
actionneur 71 est
notamment d'un vérin à vis. Cependant, en alternative, le deuxième actionneur
71 est de
tout autre type adapté, et comprend par exemple un vérin hydraulique ou
pneumatique.
De même que dans le premier mode de réalisation, l'installation 100 comprend
en
outre un capteur de mesure configuré pour mesurer l'angle d'inclinaison du
caisson de
déversement 49 par rapport à l'horizontale et des moyens de commande du
deuxième
actionneur 71, configurés pour commander le deuxième actionneur 71 en fonction
de
l'angle d'inclinaison mesuré par le capteur de mesure 72.
Dans l'exemple représenté, l'installation 100 comprend en outre des moyens
d'étanchéification 106, disposés entre l'extrémité inférieure de la partie
supérieure 45 de
la gaine 13 et l'extrémité supérieure de la partie inférieure 57. Les moyens
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d'étanchéification 106 sont configurés pour empêcher l'entrée d'air dans la
gaine 13
depuis l'environnement. Ils comprennent par exemple un soufflet s'étendant
entre
l'extrémité inférieure de la partie supérieure 45 et l'extrémité supérieure de
la partie
inférieure 57 de la gaine 13.
Ce soufflet joue également un rôle de compensateur autorisant le mouvement
relatif
de la partie inférieure 57 par rapport à la partie supérieure 45 de la gaine
13.
L'installation 100 comprend en outre un mécanisme 120 d'ajustement de
l'horizontalité des arêtes supérieures 21, 27 des parois intérieures 20, 26
des
compartiments 25, 29.
Un exemple d'un tel mécanisme 120 est illustré plus particulièrement sur la
figure 6.
Dans cet exemple, le mécanisme 120 comprend, du côté de chacune des extrémités
des
arêtes supérieures 21, 27, au moins une vis d'ajustement 122 configurée pour
régler la
hauteur de ladite extrémité. Plus particulièrement, chaque vis d'ajustement
122 est
configurée pour agir sur une partie correspondante de la partie inférieure 57
de la gaine
13.
Dans l'exemple représenté sur la figure 6, les vis d'ajustement 122 sont
prévues au
niveau du bras d'articulation inférieur 109 du mécanisme d'articulation de la
partie
inférieure 57 sur la partie supérieure 45 de la gaine 13. Elles sont disposées
de telle sorte
que leur vissage ou dévissage résulte en un déplacement vertical de la partie
correspondante de la partie inférieure 57 par rapport au bras d'articulation
inférieur 109, et
ainsi, indirectement, en un ajustement de la hauteur des extrémités
correspondantes des
arêtes supérieures 21, 27. Dans cet exemple, le bras d'articulation inférieur
109 est
solidarisé à la partie inférieure 57 par l'intermédiaire de vis de
solidarisation 111 passant
dans des orifices oblongs du bras d'articulation inférieur 109, permettant
ainsi l'ajustement
en position de la partie inférieure 57 par rapport au bras d'articulation
inférieur 109.
Dans ce mode de réalisation, la partie inférieure 57 comprend un tronçon
supérieur
et un tronçon inférieur, fixé sur le tronçon supérieur. Le tronçon supérieur
n'est pas
destiné à être immergé dans le bain de métal liquide 12. Le tronçon inférieur
est destiné à
être immergé au moins partiellement dans le bain de métal liquide 12. Le
tronçon inférieur
est notamment rapporté sur le tronçon supérieur par soudage. Les parois
extérieures 22,
28 des compartiments 25, 29 de déversement sont formées par les parois
latérales du
tronçon inférieur de ladite partie inférieure 57.
Comme cela est représenté sur la figure 5, la pompe 30 est partiellement
immergée
dans le bain de métal liquide 12. Elle est solidaire en rotation du caisson de
déversement
49 par l'intermédiaire d'un châssis 75 fixé sur la partie inférieure 57 de la
gaine 13. Les
tubulures d'aspiration 31, 32 sont fixées rigidement entre la pompe 30 et le
caisson de
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déversement 49. Ainsi, la pompe 30 et les tubulures d'aspiration 31, 32 sont
mobiles en
rotation avec le caisson de déversement 49 autour du premier axe de rotation
Al par
rapport au bâti 40 de l'installation 100 et autour du deuxième axe de rotation
A2 par
rapport à la partie supérieure 45 de la gaine 13.
5
Dans le mode de réalisation illustré sur la figure 5, les orientations des
parois
intérieures 20, 26 et extérieures 22, 28 des compartiments 25, 29 sont
analogues à celles
décrites en regard du premier mode de réalisation, et engendrent les mêmes
avantages.
L'installation 100 selon le deuxième mode de réalisation présente la plupart
des
avantages apportés par l'installation 10 selon le premier mode de réalisation.
10 De
plus, dans ce mode de réalisation, la localisation du deuxième axe de rotation
A2
en-dehors du bain de métal liquide 12 est avantageuse, car elle évite d'avoir
à réaliser
l'étanchéité entre le caisson de déversement 49 et la descente principale 45
dans le bain
de métal liquide.
En revanche, dans ce mode de réalisation, compte tenu de la localisation du
15
deuxième axe de rotation A2, la distance entre le deuxième axe de rotation A2
et les
arêtes 21, 27 des compartiments de déversement 25, 29 est supérieure à cette
distance
dans le premier mode de réalisation, ce qui risque d'augmenter l'encombrement
global de
l'équipement 100.
Le procédé de réglage de l'installation 100 selon le deuxième mode de
réalisation
20 est
analogue au procédé de réglage de l'installation 10 selon le premier mode de
réalisation. On notera cependant qu'au cours de l'étape de rééquilibrage des
débits, plus
particulièrement, la partie inférieure 57 de la gaine 13 munie de son caisson
de
déversement 49 est entraînée en rotation autour du deuxième axe de rotation A2
par
rapport à la partie supérieure 45 de la gaine 13.
25
Avantageusement, le procédé de réglage de l'installation 100 comprend en outre
une étape d'ajustement de l'horizontalité des arêtes supérieures 21, 27 par
l'intermédiaire
du mécanisme de réglage 120. En particulier, cette étape comprend le vissage
ou le
dévissage des vis d'ajustement 122 en fonction d'un éventuel défaut
d'horizontalité des
arêtes 21, 27 observé de sorte à rétablir l'horizontalité des arêtes 21, 27.
Ce réglage est notamment mis en oeuvre en prenant la surface du bain 12 de
métal
liquide comme référence d'horizontalité.
Il est réalisé par un opérateur, qui peut être une personne physique ou un
automatisme.
Le réglage de l'horizontalité des arêtes supérieures 21, 27 est notamment mis
en
oeuvre après un remplacement de la partie inférieure 57 de la gaine 13 munie
de son
caisson de déversement 49.
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A l'issue de l'étape de réglage de l'horizontalité, chacune des arêtes
supérieures 21,
27 s'étend horizontalement.
On notera que l'invention décrite ci-dessus en regard des figures 1 à 6
présente
deux aspects, à savoir d'une part le caractère pivotant de la gaine 13 et du
caisson de
déversement 49 autour du premier axe de rotation Al et le montage à rotation
du caisson
de déversement 49 par rapport à la partie supérieure 45 de la gaine 13 autour
du
deuxième axe de rotation A2, ainsi que les caractéristiques liées au réglage
de
l'installation 10, 100 qui en découlent, et d'autre part la forme particulière
des
compartiments de déversement 25, 29.
Comme cela a été expliqué précédemment, les caractéristiques liées au premier
aspect permettent de réaliser de manière simple, flexible et précise, le
centrage de la
bande 1 dans la gaine 13 et l'équilibrage des débits de déversement dans les
deux
compartiments, résultant ainsi en une excellente qualité d'aspect du
revêtement sur
chacune de ses faces.
Par ailleurs, les caractéristiques liées au deuxième aspect, et en particulier
l'orientation de la paroi extérieure 28 du compartiment 29, permettent de
réduire les
risques d'éclaboussures de métal liquide sur la bande 1, contribuant ainsi
également à
améliorer la qualité d'aspect du revêtement sur les deux faces de la bande, et
en
particulier sur la face de la bande orientée à l'opposé du rouleau de fond 15.
Bien que décrits en combinaison en regard des figures 1 à 6, le premier aspect
peut
être mis en oeuvre indépendamment du deuxième aspect, le premier aspect, pris
seul,
contribuant déjà à une amélioration significative de la qualité du revêtement.
Mis en oeuvre conjointement, les deux aspects de la présente invention
conduisent à
une qualité d'aspect du revêtement de la bande sur chacune de ses faces encore
meilleure que lorsqu'un seul de ces aspects est mis en oeuvre.
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