FR2568497A1 - Dispositif pour le decalaminage de bandes. - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE LA METALLURGIE. LE DISPOSITIF DE DECALAMINAGE FAISANT L'OBJET DE L'INVENTION EST CARACTERISE EN CE QUE LA PAROI INFERIEURE DE L'ENCEINTE1 CONTENANT LA POUDRE ABRASIVE FERROMAGNETIQUE EST DISPOSEE SOUS UN CERTAIN ANGLE PAR RAPPORT AU PLAN HORIZONTAL, EN PENTE VERS L'OUVERTURE DE DECHARGEMENT DE LA POUDRE, LES LIGNES AXIALES LONGITUDINALES DES FENTES2, 3 POUR LA PASSAGE DE LA BANDE A TRAITER4 ETANT SITUEES DANS UN PLAN VERTICAL COMMUN ET LE MECANISME8 DE SERRAGE DE LA POUDRE ETANT REALISE SOUS LA FORME D'AU MOINS DEUX PALETTES11 MONTEES SYMETRIQUEMENT PAR RAPPORT AU PLAN VERTICAL DANS LEQUEL SONT SITUEES LESDITES LIGNES AXIALES LONGITUDINALES DES FENTES2, 3 ET EQUIPEES DE MOYENS12 POUR LEUR DEPLACEMENT SYNCHRONE L'UNE VERS L'AUTRE. L'INVENTION S'APPLIQUE AU DECALAMINAGE DES BANDES LARGES LAMINEES A CHAUD, EN ACIERS DOUX, DURS, ALLIES, INOXYDABLES, A OUTILS ET EN ACIERS D'AUTRES NUANCES SPECIALES.

Description

La présente invention concerne la production de tôles par laminage et a notamment pour objet un dispositif pour le décalaminage de bandes.

L'invention peut être appliquée avec une efficacité maximale au décalaminage des bandes larges laminées à chaud, en aciersdoux, durs, alliés, inoxydables, à outils et en aciers d'autres nuances spéciales, car le dispositif permet de varier dans une plage étendue la largeur de la bande à traiter et l'effort de serrage de la poudre abrasive contre la surface de la bande.

L'invention peut aussi être appliquée au décapage mécanique des bandes en vue de les débarasser des revêtements : peintures, laqueslrouille, etc., ainsi qu'au décapage mécanique de laminés longs.

Pour décalaminer les bandes, on applique largement à l'heure actuelle des méthodes chimiques, mécaniques (dont les méthodes hydrauliques) et autres, ou diverses combinaisons de ces méthodes.

Toutefois, la grande diversité des moyens de décalaminage des bandes témoigne du fait que, à l'heure actuelle, il n'existe pas de procédés et de moyens de décalaminage de bandes, qui assureraient un traitement uniforme de la bande sur toute sa surface et une grande longévité des moyens de décalaminage.

Ainsi, par exemple, on emploie pour le décalaminage de bandes une installation combinant des moyens de traitement mécanique et chimique et comprenant une cuve de décapage chimique, dans laquelle se dissout la calamine, ainsi qu'un équipement d'élimination mécanique des composés insolubles de la calamine (cf., par exemple, brevet japonaislcl. 12A 11, 12A 12 n0 50-25893, 1970).

Ladite installation occupe une grande aire de production, par exemple une zone d'une longueur dépassant 100 et même 200 mètres, et fortement saturéeen équipements.

En outre, le décalaminage chimique exige une grande consommation de solution de décapage dégageant des vapeurs nocives, ce qui entraîne des infractions aux normes d'écologie industrielle ; de plus, la régéné- ration des solutions de décapage requiert des frais importants.

Le décapage chimique des bandes en aciers durs, alliés, ioxydables et d'autres nuances spéciales se déroule très lentement, aussi la vitesse de défilement de la bande à travers les cuves de décapage doit-elle etre abaissée, d'où le bas rendement des cuves.

On connaît des installations qui sont équipées de moyens de décapage mécaniques : par abrasion hydraulique, par fraisage à l'aide d'outils à aiguilles, par poudre abrasive-, etc. (cf., par exemple, brevet japonais cl. 12A 11, 12C 211.4, 12C 221.4, n0 53-47053, 1973 ; demande de brevet R.F.A. cl. B21C 43/04, B08B 1/04, n0 2 556 221, 1978 ; demande-de brevet français cl. B 21B 45/ou, n 2 438 507, 1980 ; demande de brevet japonais cl. 12A 11, 12C 211.4, n0 54-9974, 1974 ; brevet
U.S.A. cl. 134-7, n0 3 775 180 , 1973).

Toutefois, toutes ces installations sont caractérisées par la présence d'éléments à usure rapide, ce qui abaisse leur fiabilité. En outre, l'exploitation de ces installations requiert leur isolation fiable vis-à- vis de l'environnement, afin d'éviter les infractions aux normes d'écologie industrielle en ce qui concerne l'empoussiérage. De plus, quand ces installations fonctionnent, de fortes charges dynamiques sont appliquées-aux surfaces à décalaminer, ce qui provoque l'écrouissage du produit à décalaminer, entraînant des écarts des caractéristiques de résistance du métal de la bande par rapport à celles prescrites.

D'autre part, on connaît un dispositif pour le décalaminage de produits laminés longs,décrit dans le certificat d'auteur URSS cl. B21C 43/00, n0 887 048, 1978.

Ce dispositif comprend une enceinte de travail en matériau amagnétique, remplie de poudre abrasive ferromagnétique, avec, pour le passage du produit à traiter, des fentes ménagées en vis-à-vis dans les parois de l'enceinte, et des couvertures pour le chargement et le déchargement de la poudre, des électroaimants et un mécanisme de serrage et de déplacement de la poudre, se présentant sous la forme d'un piston dont la tige est reliée à un mécanisme pour son déplacement.

Ce dispositif se caractérise par une qualité insatisfaisante du décalaminage, résultant de l'impossibilité de créer une pression uniformément répartie suivant toute la largeur de la bande ; par une basse fiabilité résultant du déplacement de la poudre à travers l'enceinte à l'aide d'un piston, car la pression élevée de la poudre sur les parois de la chambre fait apparaître des forces de frottement qui s'opposent au déplacement de la poudre; ainsi que de la difficulté d'assurer, entre le piston du mécanisme de serrage et de déplacement de la poudre et les parois de l'enceinte, une étanchéité excluant les pénétrations de poudre.

On s'est donc proposé de créer un dispositif pour le décalaminage de bandes, dans lequel la conception de l'enceinte serait telle qu'elle assurerait un déplacement libre de la poudre abrasive par gravité, et dans lequel le mécanisme de serrage de la poudre abrasive assurerait le serrage uniforme, à effort constant, de la poudre sur toute la largeur de la bande, et son immobilité dans la zone de serrage, ce qui élèverait la qualité du décalaminage et la fiabilité du dispositif.

La solution consiste en un dispositif pour le décalaminage de bandes, comprenant un enceinte remplie de poudre abrasive ferromagnétique et comportant, pour le passage de la bande à traiter, des fentes ménagées en visà-vis dans les parois de l'enceinte, ainsi que des ouvertures pour le chargement et le déchargement de la poudre, des électroaimants pour l'action d'un champ magnétique sur la poudre abrasive ferromagnétique, et un mécanisme de serrage de la poudre, logé dans ladite enceinte, dispositif dans lequel, d'après l'invention, la paroi inférieure de l'enceinte est disposée sous un certain angle par rapport au plan horizontal, en pente vers l'ouverture de déchargement de la poudre, les lignes axiales longitudinales des fentes de l'enceinte pour le passage de la bande à traiter étant situées dans un plan vertical commun, et le mécanisme de serrage de la poudre étant réalisé sous forme d'au moins deux palettes montées symétriquement par rapport au plan vertical dans lequel sont situées lesdites lignes axiales longitudinales des fentes, et équipées de moyens pour leur déplacement synchrone l'une vers l'autre, la dimension de la projection de l'arête de chacune des palettes sur la bande n'étant pas inférieure à la largeur de la bande à traiter.

La réalisation des fentes pour le passage de la bande à traiter de telle façon que leurs lignes axiales longitudinales soient situées dans un même plan vertical assure le défilement vertical de la bande à traiter, ce qui simplifie notablement le dispositif, car la bande ne crée pas d'obstacles sur le parcours de la poudre circulant à travers l'enceinte de travail. En outre, la disposition verticale de la bande permet son mouvement de bas en haut, ce qui entrave l'entraînement de la poudre hors de l'enceinte par la bande en mouvement, vu que le vecteur de la force de pesanteur de la poudre est dirigée à contresens du vecteur de défilement de la bande.

La réalisation du mécanisme de serrage de la poudre sous la forme d'au moins deux palettes montées symétriquement par rapport au plan vertical dans lequel sont situées les lignes axiales longitudinales des fentes pour le passage de la bande à traiter et équipées de moyens pour leur déplacement synchrone l'une vers l'autre, assure la création, sur chacune des deux surfaces de la bande, d'une pression identique uniformément répartie suivant sa largeur. Il en résulte l'enlèvement d'une couche de calamine d'épaisseur uniforme des deux côtés de la bande, sur toute sa surface.

La réalisation des palettes de telle façon que la dimension de la projection de l'arête de chacune d'elles sur la bande ne soit pas inférieure à la largeur de la bande à traiter assure le décalaminage uniforme non seulement dans la partie médiane de la bande, mais aussi au voisinage de ses rives
La disposition de la paroi inférieure de l'enceinte sous un certain angle par rapport au plan horizontal, avec pente vers l'ouverture de déchargement de la poudre, assure la circulation de la poudre le long de l'enceinte par gravité, ce qui simplifie notablement la conception du dispositif, accroît sa fiabilité et accélère le renouvellement de la poudre dans l'enceinte.

Il est avantageux que les moyens de déplacement des palettes comprennent au moins deux arbres, chacun desquels est lié à un actionneur pour sa rotation autour son propre axe longitudinal, lesdits arbres étant montés symétriquement par rapport au plan vertical dans lequel sont situées les lignes axiales longitudinales des fentes pour le passade de la bande à traiter, et parallèlement à ce plan.

De tels moyens de déplacement des palettes sont les plus simples et les plus fiables, permettant de donner aux palettes une position assurant une pression uniforme de la poudre sur les deux côtés de la bande, sur toute sa surface.

Il est recommandé que la surface active, orientée vers la bande à traiter, de chaque palette soit réalisée concave.

Ceci permet de supprimer l'entraînement de la poudre hors de la zone de décalaminage et, de la sorte, de créer une plus grande densité de la poudre dans la zone de contact des palettes avec la surface de la bande à traiter, grâce au coin naturel formé entre les surfaces inclinées des palettes# et la bande.

Il est avantageux que les palettes soient rigidement solidaires des arbres.

Le montage rigide des palettes sur les arbres permet de simplifier la construction du dispositif et peut être largement appliqué quand l'adhérence de la calamine aux bandes laminées à chaud est faible, car une telle construction est plus économique.

Suivant une variante de réalisation, chaque palette peut être articulée d'un côté sur l'arbre, son autre côté libre étant soumis à l'action d'un ressort.

Un tel montage des palettes accroît la fiabilité du dispositif, car, en cas où leurs bords se rapprocheraient au point de se toucher, leur pression sur la bande serait déterminé par l'effort de compression des ressorts, excluant ainsi le coinçage de la bande et prévenant sa rupture ou la casse des palettes.

Cette variante du dispositif est justifiée quand l'adhérence de la calamine à la bande est forte.

L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant plusieurs modes de réalisation de l'invention, et dans lesquels
- la figure 1 représente schématiquement, en coupe longitudinale, un dispositif pour le décalaminage de bandes conforme à l'invention, dans lequel les palettes sont fixées rigidement aux arbres
- la figure 2 est une vue en coupe suivant Il-Il de la figure i, à plus grande échelle
- la figure 3 représente une variante de réalisation du dispositif conforme à l'invention
- la figure 4 représente une vue en coupe suivant IV
IV de la figure 3, à plus grande échelle
- la figure 5 représente une vue en coupe longitudinale, à plus grande échelle d'un dispositif pour le décalaminage de bandes conforme à l'invention, dans lequel les palettes sont articulées sur les arbres (à plus grande échelle).

Le dispositif pour le décalaminage de bandes comprend une enceinte 1 (figure 1) qui est remplie de poudre abrasive ferromagnétique (non-- représentée), par exemple de grenaille du type à éclats ou en fragments, et comporte des fentes 2 et 3 pour le passage de la bande à traiter 4, ménagées l'une en face de l'autre dans la paroi supérieure et la paroi inférieure, respectivement de l'enceinte 1, ainsi que des ouvertures 5 et 6 (figure 2) respectivement pour le chargement et le déchargement de la poudre, des électroaimants 7 (figure 1) pour la création d'un champ magnétique agissant sur la poudre abrasive ferromagnétique, et un mécanisme 8 de serrage de la poudre, placé dans l'enceinte 1.La paroi inférieure de l'enceinte 1 (figure 2) est disposée sous un certain angle par rapport au plan horizontal et descend en pente vers l'ouverture 6 de déchargement de la poudre.

Les électroaimants 7 (figure 1), pour plus de clarté, sont représentés à l'intérieur de l'enceinte 1, quoique, pour que la maintenance soit plus commode, ils sont isolés de la poudre abrasive ferromagnétique.

Chacun des électroaimants 7 comprend un noyau 9 sous la forme d'une barre et une bobine d'excitation 10. Les noyaux 9 sont disposés de part et d'autre de la bande 4, perpendiculairement à son plan. Les bobines 10 sont branchées sur la source d'alimentation (non représentée) de façon à obtenir des pôles de noms contraires de ceux des bouts des noyaux 9 qui sont orientés vers la bande 4.

Le mécanisme 8 de serrage de la poudre est réalisé sous la forme d'au moins deux palettes 11 équipées de moyens 12 pour leur déplacement synchrone l'une vers l'autre. Ces moyens comprennent par exemple deux arbres 13, chacun desquels est relié à deux actionneurs 14 (figure 2) pour sa rotation autour de son propre axe longitudinal. Les actionneurs 14 sont reliés respectivement aux bouts opposés de l'arbre 13, et tous les actionneurs sont reliés hydrauliquement entre eux. Les deux arbres 13 sont montés symétriqument par rapport au plan vertical dans lequel se trouvent les lignes axiales longitudinales des fentes 2, 3, et les axes longitudinaux de ces arbres sont disposés parallèlement à ce plan. La dimension de la projection de l'arête de chaque palette 11 sur la bande 4 n'est pas inférieure à la largeur de la bande 4 à traiter.

La surface active, orientée vers la bande à traiter 4, de chaque palette 11 est réalisée concave.

Les électroaimants 7 sont montés du côté des surfaces inactives des palettes 11. Le montage des électroaimants 7 du côté des surfaces inactives des palettes il permet, lorsque les électroaimants 7 sont excités,d'augmen- ter la densité et la viscosité de la masse de poudre près de la surface de la bande 4, grâce au fait que les particules de poudre ferromagnétique deviennent des microaimants et s'attirent mutuellement, ce qui entrave l'écoulement de la poudre. Il s'ensuit que lorsque les palettes 11 tournent et compriment la poudre se trouvant dans la zone d'action du champ magnétique, cette poudre ne s'écoule pas de dessous les palettes 11. Cela assure la constance de la pression de la poudre sur la bande 4 et, en définitive, un décalaminage de meilleure qualité de la bande 4.

Pour prévenir le déversement de la poudre abrasive hors de l'enceinte 4, la fente 3 est obturée par un champ magnétique engendré par des électroaimants 15 dont les bobines sont branchées sur la source d'alimentation de façon à obtenir des pôles de noms contraires aux bouts de leurs noyaux.

Le système 12 de déplacement des palettes 11 peut utiliser d'autres moyens (non représentés), par exemple des vérins hydrauliques montés dans l'alignement l'un de l'autre, les palettes étant-soit montées rigidement, soit articulées sur les tiges desdites vérins, ou encore une timonerie, etc.

Pour accroître le rendement, le dispositif peut comporter encore une enceinte 16 (figure 3) remplie de poudre abrasive, réalisée de la même manière que l'enceinte 1 décrite plus haut, et ayant une fente 17 dont l'axe longitudinal est situé dans le même plan vertical que les axes longitudinaux des fentes 2 et 3. Dansl'enceinte 16 est placé un mécanisme 8 de serrage de la poudre, analogue à celui décrit plus haut. Pour prévenir le déversement de la poudre abrasive de l'enceinte 16, la fente 2 est obturée par un champ magnétique engendré par des électroaimants 15. La présence de cette seconde enceinte 16 permet d'assurer le décalaminage continu de la bande 4. Lors du remplacement ou du brassage de la poudre dans l'une des enceintes, la bande 4 est décalaminée dans l'autre.Il est possible de disposer les enceintes à une certaine distance l'une de l'autre, mais dans la même ligne de traitement d'une bande continue (cas non représenté).

Les palettes 11 (figures 1, 3) sont montées sur les arbres 13 rigidement. Toutefois, un tel montage n'est préférable qu'en cas de traitement de bandes 4 sur lesquelles l'adhérence de la calamine au métal les constituant est faible. Ce montage rigide est alors économiquement justifié, car il est le plus simple et le plus fiable.

Si l'adhérence de la calamine ou d'un autre revêtement au matériau de la bande 4 est forte, il faut une plus grande pression de la poudre sur la bande 4 à traiter. Afin d'assurer la fiabilité du dispositif, il est avantageux, dans ce cas, d'articuler les palettes 11 (figure 5) aux arbres 13 et de faire agir sur chacun de leurs côtés libres respectifs un ressort. Dans ce cas, les arbres 13 sont pourvus d'oeillets 18, auxquels les palettes 11 sont articulées d'un côté par des axes 19 respectifs.

L'autre côté des palettes 11 s'appuie sur un amortisseur élastique 20 constitué par une articulation 21, un appui 22, un axe 23 et un ressort 24. Les arbres 13 (figures 1 à 5) sont montés de façon qu'ils puissent tourner autour de leur propre axe longitudinal, par exemple de 30 à 400 . Quand les arbres tournent d'un tel angle, les palettes 11 assurent un serrage suffisant de la poudre chargée dans l'enceinte 1. Par contre, quand l'angle de rotation des arbres 13 est plus petit, les palettes 11 n'assurent pas un serrage de la poudre, et quand il est plus grand, le fonctionnement des actionneurs 14 devient plus compliqué.

L'angle d'inclinaison de la paroi inférieure de l'enceinte 1 par rapport au plan horizontal est choisi en fonction des propriétés des poudres abrasives employées et de manière à assurer le mouvement de la poudre le long de l'enceinte 1 par gravité. En cas d'utilisation de plusieurs enceintes, la paroi inférieure de chaque enceinte est disposée sous un certain angle par rapport au plan horizontal et descend en pente vers les ouvertures de déchargement de la poudre. Dans la majorité des cas, un angle d'inclinaison de la paroi inférieure de l'enceinte de 30 à 400 est suffisant. En effet, quand l'angle d'inclinaison de la paroi inférieure de l'enceinte est plus grand, l'encombrement du dispositif en hauteur devient excessif.

Le dispositif fonctionne de la façon suivante.

La bande à traiter 4 (figure 1) est engagée à travers les fentes 2 et 3 de l'enceinte 1. A l'aide d'un mécanisme (non représente) de chargement de la poudre, l'enceinte 1 est remplie de poudre abrasive ferromagnétique. La bande 4 étant en défilement, on met en action les actionneurs 14 (figure 2) des arbres 13. Ces arbres tournent en synchronisme l'un vers l'autre, et les palettes Il serrent la poudre se trouvant entre leurs surfaces intérieures respectives et la bande 4 en défilement, en assurant ainsi le décalaminage de la bande 4. Si les palettes 11 (figure 5) sont articulées sur les arbres 13, lors de la rotation de ceux-ci les ressorts 24 se compriment progressivement, en accumulant de l'énergie de compression.Quand la rotation des arbres 13 s'achève, les palettes 11 continuent à comprimer la poudre sous l'effet de la force de réaction des ressorts 24. Quand les bords des palettes-11 touchent la bande 4, on branche les bobines d'excitation 10 et le flux magnétique passe à travers la poudre abrasive ferromagnétique et la bande 4. Sous l'action du champ magnétique, la poudre s'aimante et perd son aptitude à l'Ecou- lement, en constituant une masse quasi solide. La poudre ainsi durcie se comprime bien dans l'espace entre les palettes il et ne s'échappe pas de celui-ci lors du défilement de la bande 4 à travers elle dans l'enceinte 1.

Le dispositif faisant l'objet de l'invention permet d'élever la qualité du décalaminage et la fiabilité du dispositif, grâce au libre mouvement de la poudre abrasive par gravité le long de l'enceinte, grâce à la conception décrite de la paroi inférieure de l'enceinte, ainsi que grâce à l'effort uniforme et constant de serrage de la poudre sur toute la largeur de la bande et à son immobilité dans la zone de décalaminage, résultant de la conception décrite du mécanisme de serrage de la poudre et de la disposition des électroaimants du côté des surfaces inactives des palettes.

L'utilisation du dispositif faisant l'objet de 1'invention permet de supprimer le processus de décapage chimique et de remplacer les dispositifs mécaniques existants de décalaminage des bandes laminées à chaud, en réduisant ainsi d'une manière notable les aires de production et les frais.

Claims (5)

REVENDICATIONS

1.- Dispositif pour le décalaminage de bandes, du type comprenant un enceinte (1) qui est remplie de poudre abrasive ferromagnétique et comporte, pour le passage de la bande à traiter (4)des fentes ménagées en vis-à-vis dans les parois de l'enceinte (1), ainsi que des ouvertures (5, 6) pour le chargement et le déchargement de la poudre, des électroaimants (7) pour la création d'un champ magnétique agissant sur la poudre abrasive ferromagnétique, et un mécanisme (8) de serrage de la poudre, logé dans l'enceinte (1), caractérisé en ce que la paroi inférieure de l'enceinte (1) contenant la poudre abrasive ferromagnétique est disposée sous un certain angle par rapport au plan horizontal, en pente vers l'ouverture (6) de déchargement de la poudre, les lignes axiales longitudinales des fentes (2, 3) pour le passage de la bande à traiter (4) étant situées dans un plan vertical commun, et le mécanisme (8) de serrage de la poudre étant réalisé sous la forme d'au moins deux palettes (11) montées symétriquement par rapport au plan vertical dans lequel sont situées lesdites lignes axiales longitudinales des fentes (2, 3), et équipées de moyens (12) pour leur déplacement synchrone l'une vers l'autre, la dimension de la projection de l'arête de chacune des palettes (11) sur la bande n'étant pas inférieure à la largeur de la bande à traiter (4).

2.- Dispositif selon la revendication 1, carac térisé en ce que les moyens (12) de déplacement des palettes (11) comportent au moins deux arbres (13), chacun desquels est relié à un actionneur (14) pour sa rotation autour de son propre axe longitudinal, lesdits arbres (13) étant montés symétriquement par rapport au plan vertical dans lequel sont situées les lignes axiales longitudinales précitées des fentes (2, 3) pour le passage de la bande à traiter (4), et parallèlement à ce plan.

3.- Dispositif suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la surface active de chaque palette (11), orientée vers la bande à traiter (4), est réalisée concave.

4.- Dispositif suivant l'une des revendications 1, 2 et 3, caractérisé en ce que les palettes (11) sont rigidement solidaires des arbres (13).

5.- Dispositif suivant l'une des revendications 1, 2 et 3, caractérisé en ce que chaque palette (11) est articulée d'un côté sur l'arbre (13), son autre côté, ou côté libre, étant soumis à l'action d'un ressort (24).