FR2682687A1 - PROCESS FOR THE ONLINE GALVANIZATION OF METALLURGICAL OBJECTS. - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne un procédé pour la galvanisation en ligne d'objets métallurgiques (1) discontinus, tels que des tubes, des cornières, des profilés, des tôles ou analogues, sortant d'une ligne de coulée continue (2) verticale ou horizontale, caractérisé en ce que lesdits objets (1) sont galvanisés dès que leur température, en sortie de ladite ligne de coulée continue (2), atteint la température d'un bain de revêtement d'un métal ou d'un alliage métallique fondu, contenu dans une enceinte de galvanisation (3) étanche pourvue d'orifices d'entrée (5) et de sortie (6) alignés sur l'axe de défilement desdits objets (1).The present invention relates to a process for in-line galvanizing of discontinuous metallurgical objects (1), such as tubes, angles, profiles, sheets or the like, emerging from a continuous casting line (2) vertical or horizontal. , characterized in that said objects (1) are galvanized as soon as their temperature, at the outlet of said continuous casting line (2), reaches the temperature of a coating bath of a molten metal or metal alloy, contained in a sealed galvanizing enclosure (3) provided with inlet (5) and outlet (6) openings aligned with the travel axis of said objects (1).
Description
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PROCEDE POUR LA GALVANISATION EN LIGNE D'OBJETS PROCESS FOR THE ONLINE GALVANIZATION OF OBJECTS
METALLURGIQUES DISCONTINUSDISCONTINUOUS METALLURGICS
La présente invention concerne un procédé pour la galvanisation en ligne d'objets métallurgiques discontinus, tels que des profilés, des tubes et analogues, sortant d'une ligne de coulée continue, The present invention relates to a method for in-line galvanizing of discontinuous metallurgical objects, such as profiles, tubes and the like, leaving a continuous casting line,
verticale ou horizontale.vertical or horizontal.
On sait que le traitement des produits métallurgiques obtenus, dans le domaine de la sidérurgie, par les techniques de coulée continue horizontale ou verticale, doivent être le plus souvent retraités en surface par galvanisation au zinc, à l'aluminium ou à partir d'autres alliages protecteurs Or, on ne connaît pas d'installation sidérurgique o la ligne de galvanisation soit installée en sortie de la ligne de coulée continue De ce fait, les produits sidérurgiques sortant d'une ligne de coulée continue sont tout d'abord refroidis, avant d'être plus tard réchauffés pour être galvanisés à chaud dans des installations autonomes, par exemple par trempage dans un bain d'un alliage métallique liquide en fusion contenu dans une enceinte, ou, suivant It is known that the treatment of metallurgical products obtained, in the steel industry, by horizontal or vertical continuous casting techniques, must most often be reprocessed on the surface by galvanizing with zinc, aluminum or from other protective alloys However, no steel plant is known where the galvanizing line is installed at the outlet of the continuous casting line. As a result, the steel products leaving a continuous casting line are first cooled, before to be later reheated to be hot-dip galvanized in autonomous installations, for example by soaking in a bath a molten liquid metal alloy contained in an enclosure, or, according to
la technique notamment décrite dans le brevet FR- the technique notably described in the patent FR-
2 323 772, par galvanisation en ligne Dans ce dernier cas, bien adapté au traitement de cornières et de profilés, les produits métallurgiques passent au travers d'un bain d'un alliage métallique fondu, contenu dans une enceinte pourvue de deux orifices alignés d'entrée et de sortie, le niveau dudit bain étant maintenu à un niveau vertical supérieur à celui desdits orifices, si bien que les produits à revêtir sont complètement immergés 2 323 772, by in-line galvanization In the latter case, well suited to the treatment of angles and profiles, the metallurgical products pass through a bath of a molten metal alloy, contained in an enclosure provided with two orifices aligned d inlet and outlet, the level of said bath being maintained at a vertical level higher than that of said orifices, so that the products to be coated are completely submerged
lorsqu'ils traversent ladite enceinte. when they cross said enclosure.
On a ainsi imaginé, suivant la présente invention, de proposer un nouveau procédé pour la galvanisation en ligne d'objets métallurgiques discontinus, tels que des tubes, des cornières, des profilés, des tôles ou analogues, sortant d'une ligne de coulée continue verticale ou horizontale, caractérisé en ce que lesdits objets sont galvanisés dès que leur température, en sortie de ladite ligne de coulée continue, atteint la température d'un bain de revêtement d'un métal ou d'un alliage métallique fondu, contenu dans une enceinte de galvanisation étanche pourvue d'orifices d'entrée et de sortie alignés sur l'axe de défilement desdits objets. On comprend qu'il est ainsi particulièrement avantageux de pouvoir utiliser la chaleur résiduelle du forgeage de l'acier par les techniques de coulée continue pour éviter d'avoir à réchauffer les produits métallurgiques formés avant de les recouvrir, par galvanisation à chaud, d'un revêtement protecteur contre la corrosion L'économie d'énergie ainsi réalisée est importante D'un autre côté, un tel procédé évite les problèmes liés aux risques de transformation structurelles de l'acier lors du réchauffage normalement nécessaire à la galvanisation: retrempe, dépassement du point de Curie, etc Suivant une première variante préférentielle de l'invention, l'enceinte de galvanisation comporte, au moins à son extrémité placée du côté de la sortie des objets métallurgiques traités, une vanne électromagnétique constituée par un enroulement inducteur polyphasé susceptible d'entourer un induit creux fixe, agencé pour être traversé par les objets métallurgiques sortant de la ligne de coulée continue, ledit enroulement inducteur pouvant être déplacé longitudinalement par rapport audit induit creux de manière à ce que: d'une part, lorsqu'aucun objet métallurgique ne pénètre dans l'enceinte de galvanisation, ledit enroulement inducteur entoure ledit induit de sorte à interdire toute fuite du métal ou de l'alliage métallique de revêtement hors de ladite enceinte, d'autre part, lorsqu'un objet métallurgique sort de ladite ligne de coulée continue et pénètre dans l'enceinte de galvanisation, ledit enroulement inducteur entoure uniquement ledit objet qui, tout en subissant alors, par le jeu des forces magnétomotrices agissant à sa surface, un effet d'essuyage du revêtement déposé à sa 3 - surface à l'intérieur de ladite enceinte, interdise toute fuite du métal ou de l'alliage métallique de revêtement It has thus been imagined, according to the present invention, to propose a new process for the online galvanization of discontinuous metallurgical objects, such as tubes, angles, profiles, sheets or the like, leaving a continuous casting line. vertical or horizontal, characterized in that said objects are galvanized as soon as their temperature, at the outlet of said continuous casting line, reaches the temperature of a coating bath of a molten metal or metallic alloy, contained in a sealed galvanizing enclosure provided with inlet and outlet holes aligned with the axis of travel of said objects. We understand that it is thus particularly advantageous to be able to use the residual heat from the forging of steel by continuous casting techniques to avoid having to reheat the metallurgical products formed before covering them, by hot galvanizing, with a protective coating against corrosion The energy saving thus achieved is significant On the other hand, such a process avoids the problems linked to the risks of structural transformation of the steel during the reheating normally necessary for galvanizing: tempering, overtaking of the Curie point, etc. According to a first preferred variant of the invention, the galvanizing enclosure comprises, at least at its end placed on the outlet side of the metallurgical objects treated, an electromagnetic valve constituted by a polyphase inductive winding capable of '' surround a fixed hollow armature, arranged to be crossed by metallurgical objects ics leaving the continuous casting line, said inductor winding being able to be displaced longitudinally relative to said hollow armature so that: on the one hand, when no metallurgical object enters the galvanizing enclosure, said inductor winding surrounds said armature so as to prevent any leakage of the metal or of the metallic coating alloy from said enclosure, on the other hand, when a metallurgical object leaves said continuous casting line and enters the galvanizing enclosure, said inductive winding surrounds only said object which, while then undergoing, by the play of magnetomotive forces acting on its surface, a wiping effect of the coating deposited at its 3 - surface inside said enclosure, prevents any leakage of the metal or coating metal alloy
hors de ladite enceinte.outside of said enclosure.
Dans une seconde variante, tout à fait équivalente à cette première variante, l'induit creux est mobile et l'enroulement inducteur de la vanne électromagnétique, placée au moins en sortie de lrenceinte de galvanisation, est fixe, leurs déplacements relatifs étant identiques à ceux décrits plus haut, avec les mêmes résultats sur In a second variant, entirely equivalent to this first variant, the hollow armature is movable and the inductor winding of the electromagnetic valve, placed at least at the outlet of the galvanized enclosure, is fixed, their relative displacements being identical to those described above, with the same results on
l'étanchéité de ladite enceinte.the tightness of said enclosure.
Dans l'application d'un tel dispositif au cas de la coulée continue verticale, on comprend que l'enceinte de galvanisation puisse être disposée verticalement; sous l'effet de la gravité, le métal ou l'alliage métallique fondu du bain de revêtement peut, en effet, ne fuir que vers le bas, et il suffit donc d'aménager une seule vanne électromagnétique d'étanchéité à la sortie de cette enceinte. D'un autre côté, dans l'application du même dispositif au cas de la coulée continue horizontale, l'enceinte de galvanisation comportera normalement une vanne électromagnétique à chacune de ses extrémités, au moins la vanne de sortie comportant un induit creux, fixe ou mobile selon la variante d'exécution choisie; en effet, une enceinte disposée à l'horizontale peut fuir par ses deux extrémités, même s'il est vrai, par ailleurs, que le défilement des objets métallurgiques à traiter au travers de cette enceinte favorise, du fait des forces d'entraînement agissant sur le bain de galvanisation, son In the application of such a device in the case of vertical continuous casting, it is understood that the galvanizing enclosure can be arranged vertically; under the effect of gravity, the metal or the molten metal alloy of the coating bath may, in fact, only leak downwards, and it is therefore sufficient to arrange a single electromagnetic sealing valve at the outlet of this enclosure. On the other hand, in the application of the same device in the case of horizontal continuous casting, the galvanizing enclosure will normally comprise an electromagnetic valve at each of its ends, at least the outlet valve comprising a hollow armature, fixed or mobile according to the variant of execution chosen; indeed, an enclosure arranged horizontally can leak through its two ends, even if it is true, moreover, that the movement of metallurgical objects to be treated through this enclosure promotes, due to the driving forces acting on the galvanizing bath, its
étanchéité à l'entrée.sealing at the entrance.
D'autres caractéristiques et avantages de la Other features and benefits of the
présente invention ressortiront mieux de la description present invention will emerge more clearly from the description
qui va suivre de deux installations pour la galvanisation en ligne aménagée à la sortie d'une ligne de coulée continue, respectivement verticale et horizontale, ces installations étant données à titre d'exemples non limitatifs en référence aux dessins annexés sur lesquels: les figures 1 à 3 sont des vues en coupe 4 - longitudinale d'une installation de galvanisation en ligne disposée en sortie d'une ligne de coulée continue verticale de tubes ou de profilés en acier, montrant les étapes successives du fonctionnement de l'installation selon qu'un tube ou analogue pénètre dans l'enceinte de galvanisation (figure 1), traverse cette enceinte (figure 2), puis en ressort (figure 3), les figures 4 à 6 sont des vues en coupe longitudinale d'une installation de galvanisation en ligne disposée en sortie d'une ligne de coulée continue horizontale, montrant les étapes successives du fonctionnement de l'installation selon qu'un tube ou analogue pénètre dans l'enceinte de galvanisation (figure 4), traverse cette enceinte (figure 5), puis en which will follow from two installations for in-line galvanizing arranged at the outlet of a continuous casting line, respectively vertical and horizontal, these installations being given by way of nonlimiting examples with reference to the appended drawings in which: FIGS. 1 to 3 are sectional views 4 - longitudinal of an in-line galvanizing installation arranged at the outlet of a vertical continuous casting line of steel tubes or profiles, showing the successive stages of the operation of the installation depending on whether a tube or the like enters the galvanizing enclosure (FIG. 1), passes through this enclosure (FIG. 2), then leaves it (FIG. 3), FIGS. 4 to 6 are views in longitudinal section of a galvanizing installation in line disposed at the outlet of a horizontal continuous casting line, showing the successive stages of the operation of the installation according to whether a tube or the like enters the galv enclosure anization (Figure 4), crosses this enclosure (Figure 5), then
ressort (figure 6).spring (figure 6).
La variante représentée sur les figures 1 à 3 concerne l'application du procédé conforme à l'invention à la galvanisation en ligne d'objets métallurgiques 1 sortant d'une ligne de coulée continue 2 verticale, qui est représentée en traits mixtes sur les figures Selon le procédé conforme à l'invention, une enceinte de galvanisation 3 verticale est disposée dans le prolongement de la sortie desdits objets 1, de manière à les galvaniser, par exemple au zinc, immédiatement après leur forgeage; à cet effet, l'enceinte 3 comprend: un corps tubulaire 4 vertical ayant un orifice d'entrée 5 et un orifice de sortie 6 alignés pour permettre le passage, à travers l'enceinte 3, des objets 1 à recouvrir, par exemple un fil continu, une tige, une barre, un profilé, une cornière ou encore un tube, en fer ou en acier; un enroulement inducteur polyphasé 7 entourant le corps tubulaire 4 au niveau de son orifice de sortie 6, cet enroulement 7 étant connecté électriquement à une source de courant polyphasé 8 d'intensité réglable, de manière à créer un champ glissant orienté du bas vers le haut du corps tubulaire 4; lorsqu'un métal ou un alliage métallique fondu est introduit dans l'enceinte 3, ce - dernier est ainsi repoussé vers l'intérieur du corps tubulaire 4, sous l'effet de forces magnétohydrodynamiques The variant shown in Figures 1 to 3 relates to the application of the method according to the invention to the in-line galvanization of metallurgical objects 1 leaving a continuous casting line 2 vertical, which is shown in phantom in the figures According to the method according to the invention, a vertical galvanizing enclosure 3 is arranged in the extension of the outlet of said objects 1, so as to galvanize them, for example with zinc, immediately after their forging; for this purpose, the enclosure 3 comprises: a vertical tubular body 4 having an inlet orifice 5 and an outlet orifice 6 aligned to allow the passage, through the enclosure 3, of the objects 1 to be covered, for example a continuous wire, rod, bar, profile, angle iron or even tube, of iron or steel; a polyphase inductor winding 7 surrounding the tubular body 4 at its outlet 6, this winding 7 being electrically connected to a polyphase current source 8 of adjustable intensity, so as to create a sliding field oriented from the bottom up of the tubular body 4; when a molten metal or metal alloy is introduced into the enclosure 3, the latter is thus pushed back towards the inside of the tubular body 4, under the effect of magnetohydrodynamic forces
s'opposant à son écoulement hors de ladite enceinte 3. opposing its flow out of said enclosure 3.
Suivant la présente invention, le corps tubulaire 4 de l'enceinte 3 peut être déplacé concentriquement par rapport à un induit creux 9 vertical, d'un matériau à forte perméabilité magnétique; cet induit 9 est destiné à concentrer les lignes du champ magnétique glissant qui est généré par l'enroulement inducteur 7 lorsque ce dernier est traversé par son courant polyphasé Lorsque cet induit 9 est ainsi introduit coaxialement au milieu de l'orifice de sortie 6 du corps tubulaire 4 (Cf figure 1), l'efficacité du champ magnétique s'avère considérablement améliorée et, dans cette situation, la vanne électromagnétique ainsi constituée par la combinaison de l'induit 9 et de l'enroulement inducteur 7 est susceptible d'arrêter complètement l'écoulement gravitaire du métal ou de l'alliage métallique fondu se trouvant dans l'enceinte 3 A l'inverse, cette efficacité diminue lorsque l'on déplace le corps tubulaire 4, et donc l'enceinte 3, de manière à ce que l'orifice de sortie 6 n'entoure plus l'induit 9; dans cette situation, si rien n'est fait, le métal ou l'alliage fondu peut fuir hors de According to the present invention, the tubular body 4 of the enclosure 3 can be moved concentrically with respect to a vertical hollow armature 9, of a material with high magnetic permeability; this armature 9 is intended to concentrate the lines of the sliding magnetic field which is generated by the inductor winding 7 when the latter passes through its polyphase current When this armature 9 is thus introduced coaxially in the middle of the outlet orifice 6 of the body tubular 4 (Cf figure 1), the efficiency of the magnetic field is considerably improved and, in this situation, the electromagnetic valve thus constituted by the combination of the armature 9 and the inductor winding 7 is likely to stop completely the gravity flow of the molten metal or metallic alloy being in the enclosure 3 Conversely, this efficiency decreases when the tubular body 4, and therefore the enclosure 3, is moved, so that that the outlet 6 no longer surrounds the armature 9; in this situation, if nothing is done, the molten metal or alloy can leak out of
l'enceinte 3.enclosure 3.
Ces deux situations correspondent aux deux phases du procédé de galvanisation, soit, respectivement, à l'absence ou à la présence d'un objet métallurgique 1 à These two situations correspond to the two phases of the galvanizing process, namely, respectively, to the absence or the presence of a metallurgical object 1 to
recouvrir au travers du corps tubulaire 4 de l'enceinte 3. cover through the tubular body 4 of the enclosure 3.
Le cycle de galvanisation d'un objet 1 est alors le suivant: lorsqu'un objet 1 sort de la ligne de coulée continue 2, un système de détection non représenté sur les figures provoque le déclenchement d'un dispositif de déplacement du corps tubulaire 4 et de l'enroulement inducteur 7 vers le bas, relativement à l'induit creux 9 que l'on a choisi de laisser fixe, ce déplacement s'opérant jusqu'à ce que ledit corps tubulaire 4 soit complètement dégagé dudit induit 9 (Cf figure 2); 6 - l'objet 1 traverse donc tout d'abord l'induit creux 9, dont on comprend bien le rôle, puis arrive avec une température encore élevée au niveau de l'orifice d'entrée 5 du corps tubulaire 4 contenant le métal ou l'alliage métallique de revêtement; en pénétrant dans l'enceinte 3, et conformément aux enseignements du brevet FR-2 323 772, l'objet 1 se recouvre immédiatement d'une couche de métal protecteur; l'extrémité inférieure de l'objet 1 chemine ainsi coaxialement au milieu du corps tubulaire 4, sur une longueur imposée par les conditions physiques de galvanisation (épaisseur du revêtement, vitesse de défilement), jusqu'à atteindre l'orifice de sortie 6 o l'enroulement inducteur 7 agit à l'encontre des forces de pesanteur, pour retenir dans l'enceinte 3 le métal ou l'alliage métallique fondu Cet effet de confinement du bain de galvanisation dans l'enceinte 3, qui avait été fortement diminué en raison du retrait de l'induit 9, est alors à nouveau considérablement augmenté du fait de la présence de l'objet métallurgique en acier ou en fer se trouvant au milieu de l'enroulement inducteur 7 En outre, les processus magnétohydrodynamiques mis en jeu contribuent à "l'essuyage" de l'objet 1, c'est-à-dire à la régulation de l'épaisseur du revêtement déposé; à cet égard, les moyens de contrôle de l'intensité du courant fourni par la source de courant polyphasé 8 procure le moyen de réaliser cet "essuyage" d'une manière parfaitement contrôlée; enfin, légèrement avant que l'extrémité supérieure de l'objet 1 n'émerge de l'orifice de sortie 6 du corps tubulaire 4, et selon la vitesse verticale de l'objet 1 et la longueur de l'enceinte 3, on agit sur les moyens de déplacement vertical de ladite enceinte 3 pour remonter le corps tubulaire 4 autour de l'induit fixe 9, de manière à ce qu'au moment o ledit objet 1 sort complètement hors de l'enceinte 3, ledit induit 9 soit revenu au milieu de l'enroulement inducteur 7 et procure à nouveau une étanchéité totale à la partie basse de ladite 7- The galvanizing cycle of an object 1 is then as follows: when an object 1 leaves the continuous casting line 2, a detection system not shown in the figures causes the triggering of a device for moving the tubular body 4 and from the inductor winding 7 downwards, relative to the hollow armature 9 which we have chosen to leave fixed, this displacement taking place until said tubular body 4 is completely disengaged from said armature 9 (Cf Figure 2); 6 - the object 1 therefore firstly crosses the hollow armature 9, the role of which is well understood, then arrives with a still high temperature at the inlet orifice 5 of the tubular body 4 containing the metal or the coating metal alloy; by entering the enclosure 3, and in accordance with the teachings of patent FR-2 323 772, the object 1 is immediately covered with a layer of protective metal; the lower end of the object 1 thus travels coaxially in the middle of the tubular body 4, over a length imposed by the physical galvanizing conditions (thickness of the coating, speed of travel), until reaching the outlet orifice 6 o the inductor winding 7 acts against the forces of gravity, to retain in the enclosure 3 the metal or the molten metal alloy This confining effect of the galvanizing bath in the enclosure 3, which had been greatly reduced in due to the withdrawal of the armature 9, is then again considerably increased due to the presence of the metallurgical object of steel or iron being in the middle of the inductor winding 7 In addition, the magnetohydrodynamic processes involved contribute "wiping" the object 1, that is to say regulating the thickness of the coating deposited; in this regard, the means for controlling the intensity of the current supplied by the polyphase current source 8 provides the means for carrying out this "wiping" in a perfectly controlled manner; finally, slightly before the upper end of the object 1 emerges from the outlet orifice 6 of the tubular body 4, and depending on the vertical speed of the object 1 and the length of the enclosure 3, action is taken on the means of vertical displacement of said enclosure 3 to raise the tubular body 4 around the fixed armature 9, so that when said object 1 comes completely out of enclosure 3, said armature 9 has returned in the middle of the inductor winding 7 and again provides total sealing at the bottom of said 7-
enceinte 3 (Cf figure 3).enclosure 3 (see figure 3).
Ce cycle est répété dès la détection d'un autre This cycle is repeated upon detection of another
objet 1 en sortie de la ligne de coulée continue 2. object 1 at the outlet of the continuous casting line 2.
On observera que, dans les phases du procédé décrites plus haut, il n'est bien sûr pas nécessaire de dégager complètement l'induit creux 9 de l'intérieur du corps tubulaire 4; en particulier, il est tout à fait possible de prévoir que seule l'enroulement inducteur 7 se déplace dans un mouvement de va-et-vient autour du corps tubulaire 4 qui, dans cette hypothèse, est maintenu fixe par rapport à l'induit creux 9 Dans ce dernier cas, l'induit 9 est pris d'une longueur n'allant pas complètement jusqu'à la sortie de l'enceinte 3, ce qui permet au métal ou à l'alliage métallique fondu contenu dans le corps tubulaire 4 de suivre la progression ou la régression verticale de l'enroulement inducteur 7 le long dudit corps tubulaire 4; dans ces conditions: lorsque l'enroulement inducteur 7 est en position basse, le champ magnétique glissant agit sur le produit métallurgique 1 seulement pour l'essuyer et interdire toute fuite hors de l'enceinte 3 (situation de galvanisation comparable à celle de la figure 2), lorsque l'enroulement inducteur 7 est en position haute, le champ magnétique glissant agit sur l'induit It will be observed that, in the phases of the method described above, it is of course not necessary to completely disengage the hollow armature 9 from the interior of the tubular body 4; in particular, it is entirely possible to provide that only the inductor winding 7 moves in a back-and-forth movement around the tubular body 4 which, in this case, is kept fixed relative to the hollow armature 9 In the latter case, the armature 9 is taken of a length not going completely up to the exit of the enclosure 3, which allows the metal or the molten metal alloy contained in the tubular body 4 to follow the progression or the vertical regression of the inductor winding 7 along said tubular body 4; under these conditions: when the inductor winding 7 is in the low position, the sliding magnetic field acts on the metallurgical product 1 only to wipe it and prevent any leakage outside the enclosure 3 (galvanizing situation comparable to that of the figure 2), when the inductor winding 7 is in the high position, the sliding magnetic field acts on the armature
creux 9 (situation comparable aux figures 1 et 3). hollow 9 (situation comparable to FIGS. 1 and 3).
Bien entendu, les géométries extérieure et intérieure de l'induit creux 9 sont adaptées à la section droite des objets métallurgiques 1 à traiter ainsi qu'à celle du corps tubulaire 4 En outre, les tailles respectives de l'induit creux 9 et des objets 1 devant y transiter sont calculées pour, d'une part, éviter tout contact ou frottement entre eux, et d'autre part, faire en sorte que, du point de vue de l'enroulement inducteur 7, l'énergie à fournir pour maintenir le bain de métal ou d'alliage métallique fondu dans l'enceinte 3 soit sensiblement identique, que ce soit lorsque ledit induit 9 se trouve au milieu de l'orifice de sortie 6 du corps tubulaire 4, ou que ce soit lorsqu'un objet 1 traverse -8- Of course, the external and internal geometries of the hollow armature 9 are adapted to the cross section of the metallurgical objects 1 to be treated as well as to that of the tubular body 4 In addition, the respective sizes of the hollow armature 9 and of the objects 1 having to pass through there are calculated to, on the one hand, avoid any contact or friction between them, and on the other hand, ensure that, from the point of view of the inductive winding 7, the energy to be supplied to maintain the bath of molten metal or metal alloy in the enclosure 3 is substantially identical, whether when said armature 9 is in the middle of the outlet orifice 6 of the tubular body 4, or whether when an object 1 crosspiece -8-
ledit orifice 6.said orifice 6.
Conformément à une autre caractéristique de lrinvention, le corps tubulaire 4 est réalisé à partir d'un matériau préférentiellement non mouillable par le métal ou l'alliage métallique fondu nécessaire à la galvanisation; par exemple, le corps tubulaire 4 pourra être recouvert intérieurement d'un matériau céramique De même, il est évident pour l'homme du métier ordinaire que le corps tubulaire 4 doit être perméable au champ magnétique, au moins au niveau de son orifice de sortie 6, de manière à permettre au champ glissant généré en son centre par l'enroulement inducteur 7 puisse se propager, selon la phase de fonctionnement de l'installation, jusqu'à l'induit creux 9 ou jusqurà l'objet In accordance with another characteristic of the invention, the tubular body 4 is produced from a material preferably non-wettable by the metal or the molten metal alloy necessary for galvanization; for example, the tubular body 4 may be covered internally with a ceramic material. Similarly, it is obvious to the person skilled in the art that the tubular body 4 must be permeable to the magnetic field, at least at its outlet orifice. 6, so as to allow the sliding field generated at its center by the inductor winding 7 to propagate, depending on the operating phase of the installation, up to the hollow armature 9 or up to the object
métallurgique 1 traversant ledit orifice de sortie 6. metallurgical plant 1 passing through said outlet port 6.
On notera également qu'un classique dispositif de chauffage, par exemple par induction électromagnétique ou par effet Joule, est agencé autour du corps tubulaire 4 pour maintenir le métal ou l'alliage métallique fondu à It will also be noted that a conventional heating device, for example by electromagnetic induction or by Joule effect, is arranged around the tubular body 4 to keep the metal or the molten metal alloy at
une température supérieure à sa température de fusion. a temperature higher than its melting temperature.
Par ailleurs, selon un mode d'exécution préférentiel de la présente invention, la partie de l'installation reliant la sortie de la ligne de coulée continue 2 et l'orifice d'entrée 5 du corps tubulaire 4 de l'enceinte de galvanisation 3 est maintenue sous atmosphère contrôlée d'un gaz neutre ou légèrement réducteur L'enceinte 3 peut elle-même être préférentiellement mise sous atmosphère contrôlée, ainsi d'ailleurs que sa sortie Cette protection gazeuse permet d'éviter toute oxydation de surface des objets 1 avant qu'ils ne soient recouverts de Furthermore, according to a preferred embodiment of the present invention, the part of the installation connecting the outlet of the continuous casting line 2 and the inlet orifice 5 of the tubular body 4 of the galvanizing enclosure 3 is kept under a controlled atmosphere of a neutral or slightly reducing gas The enclosure 3 can itself be preferably placed under a controlled atmosphere, as well as its outlet This gaseous protection makes it possible to avoid any surface oxidation of objects 1 before they are not covered with
leur revêtement protecteur.their protective coating.
Enfin, il est souhaitable de refroidir énergiquement les objets 1 recouverts à leur sortie de l'enceinte de galvanisation 3; ceci permet de stopper très rapidement la croissance des couches intermétalliques se formant à l'interface entre le revêtement protecteur et le fer ou l'acier constituant des objets métallurgiques 1 Ce refroidissement est aussi nécessaire à l'achèvement de 9 - Finally, it is desirable to cool the objects 1 covered vigorously on leaving the galvanizing enclosure 3; this makes it possible to very quickly stop the growth of the intermetallic layers forming at the interface between the protective coating and the iron or steel constituting metallurgical objects 1 This cooling is also necessary for the completion of 9 -
tous les procédés de forgeage par coulée continue. all continuous casting forging processes.
On notera également que, selon le procédé mis en oeuvre selon l'invention, tout décapage chimique, ou mécanique par grenaillage, ainsi que tout fluxage éventuel, deviennent inutiles avant les opérations de galvanisation; ceci procure des avantages considérables sur la qualité du revêtement obtenu, d'une part, et, d'autre part, sur l'élimination des risques de fragilisation des objets 1 par attaque chimique due aux acides (fragilisation par l'hydrogène de l'eau de dissolution des acides de décapage normalement employés It will also be noted that, according to the process implemented according to the invention, any chemical or mechanical pickling by shot blasting, as well as any possible fluxing, become useless before the galvanizing operations; this provides considerable advantages on the quality of the coating obtained, on the one hand, and, on the other hand, on the elimination of the risks of embrittlement of the objects 1 by chemical attack due to acids (embrittlement by hydrogen of the water of dissolution of pickling acids normally used
avant toute galvanisation).before any galvanizing).
Dans une seconde variante de l'invention qui sera décrite en référence aux figures 4 à 6, on a choisi d'équiper une ligne de coulée continue 2 horizontale avec une installation de galvanisation en ligne comportant une enceinte 10 qui soit disposée horizontalement Dans ce cas de figure, l'absence d'effet gravitaire contribuant à supprimer les problèmes d'étanchéité au niveau de l'orifice d'entrée 5 du corps tubulaire 4 d'une enceinte de galvanisation verticale, telle que l'enceinte 3 (Cf figure 1 à 3) doit être compensée par l'agencement, du côté de l'orifice d'entrée 11 du corps tubulaire 12 de l'enceinte horizontale 10: soit d'une vanne électromagnétique formée par un enroulement inducteur 13 entourant un induit creux 14, d'un matériau à forte perméabilité magnétique, pour le passage des objets métallurgiques 1 à recouvrir, cet enroulement inducteur 13 étant connecté électriquement à une source de courant polyphasé d'intensité réglable, de manière à créer un champ glissant orienté vers l'intérieur dudit corps tubulaire 12. soit d'un dispositif obturant l'enceinte 10 du côté de son orifice d'entrée 11; ce second cas, s'il procure effectivement l'économie de l'enroulement inducteur 13 et de son alimentation électrique, conduit à assujettir les déplacements relatifs du corps tubulaire 12 In a second variant of the invention which will be described with reference to FIGS. 4 to 6, it has been chosen to equip a horizontal continuous casting line 2 with an in-line galvanizing installation comprising an enclosure 10 which is arranged horizontally In this case in figure, the absence of gravity effect helping to eliminate the sealing problems at the level of the inlet orifice 5 of the tubular body 4 of a vertical galvanizing enclosure, such as the enclosure 3 (cf. FIG. 1 to 3) must be compensated by the arrangement, on the side of the inlet orifice 11 of the tubular body 12 of the horizontal enclosure 10: either of an electromagnetic valve formed by an inductor winding 13 surrounding a hollow armature 14, of a material with high magnetic permeability, for the passage of metallurgical objects 1 to be covered, this inductor winding 13 being electrically connected to a polyphase current source of adjustable intensity, so creating a sliding field oriented towards the inside of said tubular body 12. either of a device closing off the enclosure 10 on the side of its inlet orifice 11; this second case, if it actually provides the economy of the inductor winding 13 and its electrical supply, leads to subject the relative displacements of the tubular body 12
et de l'induit creux 14.and the hollow armature 14.
- Par ailleurs, il est clair que, pour maintenir la bulle de métal ou d'alliage métallique fondu à l'intérieur de l'enceinte de galvanisation 10, il convient d'agencer une seconde vanne électromagnétique autour de l'orifice de sortie 15 de ladite enceinte 10, cette vanne comportant un enroulement inducteur 16 susceptible d'entourer l'induit creux 14, cet enroulement inducteur 16 étant connecté électriquement à une source de courant polyphasé 17 d'intensité réglable, de manière à créer un champ glissant - Furthermore, it is clear that, to keep the bubble of metal or molten metal alloy inside the galvanizing enclosure 10, a second electromagnetic valve should be arranged around the outlet orifice 15 of said enclosure 10, this valve comprising an inductor winding 16 capable of surrounding the hollow armature 14, this inductor winding 16 being electrically connected to a polyphase current source 17 of adjustable intensity, so as to create a sliding field
orienté vers l'intérieur dudit corps tubulaire 12. oriented towards the inside of said tubular body 12.
On observera également qu'il se pose un problème d'étanchéité entre l'induit creux 14 et le produit métallurgique 1 du côté de l'orifice de sortie 15 de l'enceinte 10 En effet, sauf à déplacer l'enroulement inducteur 16 dans le même sens que le produit métallurgique 1 au fur et à mesure du passage de ce dernier au travers de l'enceinte 10 (Cf figure 5) ce qui permet au champ magnétique glissant généré par ledit enroulement 16 de venir se boucler sur ledit produit 1, et donc d'étancher l'enceinte 10 en aval -, il conviendrait: soit d'abaisser l'intensité dudit champ magnétique glissant pour éviter que le métal ou l'alliage métallique fondu soit refoulé dans l'espace annulaire laissé libre entre la paroi intérieure de l'induit creux 14 et le produit métallurgique 1, source d'une fuite de métal ou d'alliage vers l'amont de l'enceinte 10, soit de déplacer l'induit creux 14 pour obtenir, au milieu de l'enroulement inducteur 16, un champ de force moins intense qui repousse alors moins le métal ou It will also be observed that there is a sealing problem between the hollow armature 14 and the metallurgical product 1 on the side of the outlet orifice 15 of the enclosure 10 In fact, except for displacing the inductor winding 16 in the same direction as the metallurgical product 1 as the latter passes through the enclosure 10 (see FIG. 5) which allows the sliding magnetic field generated by said winding 16 to come to buckle on said product 1 , and therefore to seal the enclosure 10 downstream -, it would be advisable: either to lower the intensity of said sliding magnetic field to prevent the molten metal or metal alloy from being forced back into the annular space left free between the inner wall of the hollow armature 14 and the metallurgical product 1, source of a metal or alloy leak upstream of the enclosure 10, or to move the hollow armature 14 to obtain, in the middle of the inductor winding 16, a less intense force field than i then reject metal less or
l'alliage fondu dans ledit espace annulaire. the alloy melted in said annular space.
Dans tous les cas, le risque pour que la fuite de métal ou d'alliage vers l'amont de l'enceinte 10 soit trop important n'est pas négligeable, et, suivant une caractéristqiue complémentaire de la présente invention,35 il est ainsi prévu d'agencer en amont de l'enceinte 10, à savoir du côté de l'orifice d'entrée 11 du corps tubulaire 12, un moyen de production d'une contrepression susceptible d'agir à l'encontre du refoulement de métal ou 1 l - d'alliage métallique fondu dans l'espace annulaire de l'induit creux 14 et du produit métallurgique 1 en train d'être recouvert et essuyé Préférentiellement, ce moyen de production, non représenté sur les figures, délivre un flux d'un gaz neutre simulant un effet de gravité du métal fondu comparable à celui agissant pour interdire le refoulement du métal vers le haut dans l'enceinte de galvanisation verticale 3 de la première variante de In all cases, the risk that the leakage of metal or alloy upstream of the enclosure 10 is too great is not negligible, and, according to a characteristic complementary to the present invention, it is thus provided to arrange upstream of the enclosure 10, namely on the side of the inlet orifice 11 of the tubular body 12, a means of producing a back pressure capable of acting against the discharge of metal or 1 l - of metal alloy melted in the annular space of the hollow armature 14 and of the metallurgical product 1 being covered and wiped Preferably, this means of production, not shown in the figures, delivers a flow of a neutral gas simulating a gravitational effect of the molten metal comparable to that acting to prevent the backflow of the metal upwards into the vertical galvanizing enclosure 3 of the first variant of
l'invention (Cf figures 1 à 3).the invention (see Figures 1 to 3).
Au f ur et à mesure que le produit métallurgique 1 sort de l'enceinte de galvanisation 10, l'enroulement inducteur 16 est ramené autour de l'induit creux 14 de manière à ce que, lorsque ledit produit 1 émerge complètement de l'orifice de sortie 15, l'étanchéité de As the metallurgical product 1 leaves the galvanizing enclosure 10, the inductor winding 16 is brought back around the hollow armature 14 so that, when said product 1 emerges completely from the orifice outlet 15, the tightness of
l'enceinte 10 soit parfaitement assurée en aval. the enclosure 10 is perfectly ensured downstream.
Bien entendu, toutes les caractéristiques complémentaires de l'installation spécifiquement adaptée au cas de la coulée continue verticale peuvent être reproduites dans le cas de la coulée continue horizontale, à savoir le maintien des produits métallurgiques 1 sous atmosphère neutre ou légèrement réductrice, ainsi que leur Of course, all the additional characteristics of the installation specifically adapted to the case of vertical continuous casting can be reproduced in the case of horizontal continuous casting, namely the maintenance of metallurgical products 1 under a neutral or slightly reducing atmosphere, as well as their
refroidissement rapide après galvanisation. rapid cooling after galvanizing.
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Legal Events
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| TP | Transmission of property | ||
| ST | Notification of lapse |