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Dispositif de refroidissement d'une bande métallique en mouvement.
Domaine technique.
La présente invention concerne un dispositif pour le refroidissement d'une bande métallique en mouvement dans un plan horizontal, en particulier d'une bande se déplaçant à grande vitesse sur un train de rouleaux. Un tel dispositif est en principe installé à la sortie d'un train de laminage à chaud. Son utilisation n'est cependant pas limitée à cette seule application.
Etat de la technique On connaît déjà un dispositif pour le refroidissement de tôles d'acier de forte épaisseur, qui comporte des rampes de refroidissement supérieures et inférieures disposées le long du trajet parcouru par la tôle forte. Ces rampes sont destinées à former un matelas d'eau sur chaque face de la tôle, de façon à assurer un refroidissement uniforme et homogène de celle-ci. Des chasses d'eau d'extrémité, comportant des gicleurs qui produisent des jets d'eau sous pression, empêchent l'eau de refroidissement de s'écouler longitudinalement hors du dispositif. Une telle installation est connue notamment par le document BE-A-900 784 (C 2319).
Ce dispositif connu permet d'opérer un refroidissement satisfaisant dans le cas des tôles de forte épaisseur, qui se déplacent à faible vitesse dans le dispositif de refroidissement.
Dans le cas du refroidissement d'une bande en mouvement, on a cependant constaté que l'eau de refroidissement, fournie par les rampes de refroidissement supérieures, était entraînée par la bande et avait tendance à former un coin liquide sur la face supérieure de la bande.
Il est apparu que ce phénomène se marquait d'autant plus que la vitesse de déplacement de la bande était élevée, c'est-à-dire en particulier dans le cas des bandes minces.
Dans ces dispositifs de refroidissement, l'eau doit s'évacuer uniquement par les côtés du produit à refroidir, à savoir la bande en mouvement. Du fait que l'eau est entraînée par la bande, son évacuation latérale est fortement réduite et l'eau s'accumule à proximité de la sortie du dispositif de refroidissement.
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L'épaisseur de la nappe d'eau n'est donc pas uniforme. sur la longueur de la bande.
De plus l'épaisseur de la nappe d'eau étant plus grande à proximité de la sortie du dispositif de refroidissement, le brassage de l'eau par les jets émanant des gicleurs des rampes de refroidissement est moins intense dans cette zone. L'épaisseur croissante de la nappe d'eau, dans le sens de déplacement de la bande, a dès lors pour effet de ralentir le refroidissement de la bande et de réduire progressivement la puissance
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spécifique de refroidissement de l'installation.
Présentation de l'invention La présente invention a pour objet de proposer un dispositif de refroidissement du type mentionné dans l'introduction, qui permet, par des moyens simples et peu coûteux, d'éviter les inconvénients précités et d'améliorer la régularité du refroidissement d'une bande métallique en mouvement.
Conformément à la présente invention, un dispositif pour le refroidissement d'une bande métallique en mouvement dans un plan horizontal, qui comporte des rampes de refroidissement supérieures disposées le long du trajet parcouru par ladite bande, ainsi que des moyens de retenue de l'eau disposés respectivement à l'entrée et à la sortie du dispositif de refroidissement, est caractérisé en ce qu'il comporte au moins une chasse d'eau supplémentaire disposée au-dessus du trajet parcouru par ladite bande, entre lesdits moyens de retenue disposés respectivement à l'entrée et à la sortie du dispositif de refroidissement.
Suivant une forme de réalisation particulière, ladite chasse d'eau supplémentaire est disposée entre deux rampes de refroidissement supérieures successives.
Suivant une forme de réalisation préférée, il est prévu plusieurs chasses d'eau supplémentaires, disposées à intervalles déterminés, de préférence réguliers, entre les rampes de refroidissement supérieures. A titre d'exemple, une telle chasse d'eau supplémentaire peut être installée toutes les deux ou trois rampes.
Dans les dispositifs de refroidissement considérés ici, les rampes de refroidissement sont généralement constituées d'un caisson de distribution, muni de gicleurs dirigés vers le produit à refroidir ; le caisson est en général disposé transversalement par
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rapport à la direction de déplacement de la bande. Les chasses d'eau supplémentaires, installées conformément à la présente invention, comportent des moyens, tels que des gicleurs, orientés de façon à diriger des jets d'eau sous pression vers la face supérieure de la bande ; ces jets d'eau sont de préférence inclinés, dans le sens contraire au sens de déplacement de la bande, d'un angle compris entre 10 et 300 par rapport à une direction perpendiculaire au plan de la bande.
Ces gicleurs peuvent être montés sur un tube, disposé transversalement par rapport à la direction de déplacement de la bande et raccordé à une source d'eau sous pression.
Les gicleurs sont en nombre suffisant et répartis de façon appropriée pour assurer l'effet recherché de chasse d'eau sur la face supérieure de la bande.
Brève description des dessins L'objet de l'invention sera expliqué plus en détails dans la description qui suit, en faisant référence aux dessins annexés dans lesquels la Fig. 1 montre un dispositif de refroidissement appartenant à l'état de la technique ; la Fig. 2 représente un dispositif de refroidissement du type de celui de la Fig. 1, équipé de chasses d'eau supplémentaires uniformément réparties sur toute sa longueur ; et la Fig. 3 illustre un dispositif de refroidissement du type de celui de la Fig. 1, avec des chasses d'eau supplémentaires inégalement réparties sur sa longueur.
Ces figures ne constituent bien entendu que des représentations très simplifiées d'un dispositif de refroidissement d'une bande métallique par arrosage. Tous les éléments qui ne sont pas indispensables pour la compréhension de l'invention ont été omis.
Toutes les figures montrent les dispositifs de refroidissement en vue latérale. En outre, des éléments identiques ou analogues sont désignés par les mêmes repères numériques dans toutes les figures.
Modes de réalisation de l'invention.
La figure 1 montre un dispositif de refroidissement appartenant à l'état de la technique, où il est utilisé couramment pour le refroidissement des tôles fortes. Ce dispositif comprend un banc de rouleaux 1, sur lequel le produit plat à refroidir 2 se déplace dans le sens de la flèche 3. Au-dessus du banc de rouleaux 1 sont disposées des rampes de
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refroidissement 4, de type usuel. Ces rampes sont fixées à une charpente schématisée en traits interrompus ; elles sont disposées horizontalement, perpendiculairement à la direction de la flèche 3. Elles comportent des gicleurs 5, orientés verticalement en direction du produit à refroidir 2 ; ces gicleurs 5 sont montés sur des caissons de distribution 6, disposés transversalement et raccordés à une source d'eau de refroidissement non représentée.
Des chasses d'extrémité 7,8, disposées respectivement à l'entrée et à la sortie du dispositif de refroidissement, empêchent l'eau de s'écouler longitudinalement hors du dispositif.
Jusqu'à ce stade, ce dispositif de refroidissement est connu et utilisé couramment pour refroidir des tôles fortes circulant à basse vitesse, à la sortie des trains de laminoir à tôles fortes. Dans ces cas, l'eau de refroidissement fournie par les gicleurs 5 forme une nappe d'épaisseur sensiblement uniforme sur la face supérieure de la tôle forte et peut ensuite s'évacuer sans difficultés par les côtés de la tôle.
L'utilisation d'un tel dispositif pour le refroidissement de bandes, métalliques se déplaçant à grande vitesse conduit cependant à la situation défavorable illustrée dans la figure 1. L'eau fournie par les gicleurs 5 est entraînée dans une large mesure par la bande 2 en mouvement et elle s'accumule à proximité de la sortie du dispositif de refroidissement, où elle est retenue par les chasses d'extrémité 8. Il se forme ainsi sur la bande 2 une nappe d'eau 9 d'épaisseur croissante dans le sens de déplacement de la bande 2. Dans ces conditions, le brassage de l'eau dans la nappe 9 par les gicleurs 5 devient de moins en moins intense à mesure que la bande 1 se rapproche de la sortie du dispositif de refroidissement.
De plus, l'épaisseur de la nappe d'eau ralentit le refroidissement de la bande 2 et la puissance spécifique de refroidissement diminue progressivement, d'autant plus fortement et d'autant plus rapidement que la vitesse de la bande 2 est élevée.
La figure 2 représente un dispositif de refroidissement équipé de chasses d'eau supplémentaires 10, disposées entre les rampes de refroidissement 4. Dans la configuration représentée, les chasses d'eau supplémentaires sont régulièrement réparties, ici toutes
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les deux rampes, le long du trajet de la bande 2. Ces chasses 10 envoient des jets d'eau sous pression qui forment un rideau d'eau 11, incliné vers l'amont de la bande,
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d'un angle d'environ 15 par rapport à une direction perpendiculaire au plan de la bande 2.
Les rideaux d'eau 11 interrompent l'entraînement de l'eau de refroidissement, à inter- valles prédéterminés, et permettent ainsi d'assurer la formation d'une nappe d'eau d'épaisseur plus régulière.
Le nombre et la distribution de ces chasses supplémentaires 10 peuvent être adaptés en fonction de divers paramètres, notamment la vitesse, la température et l'épaisseur du produit à refroidir.
On a par exemple représenté dans la figure 3 un dispositif de refroidissement équipé de chasses d'eau supplémentaires 10, mais dans lequel ces chasses sont moins espacées dans la région de sortie du dispositif que dans sa région d'entrée. Cette disposition permet de faire varier selon les besoins la longueur de refroidissement, appelée quelquefois longueur d'arrosage. Les dernières chasses supplémentaires utilisées, telles que 12, jouent alors le rôle de chasses d'extrémité.
Il va de soi que l'objet de l'invention n'est pas limité par les exemples de réalisation décrits et illustrés ci-dessus. Diverses modifications, notamment de la répartition ou de l'orientation des chasses d'eau supplémentaires, pourraient y être apportées par un homme du métier, sans sortir du cadre des revendications qui suivent.