Procédé de revêtement à chaud.
La présente invention a trait à un procédé de revêtement à chaud d'un matériau de forme quelconque, mais se présentant de préférence sous forme de tube ou de tôle en acier.
Le procédé, objet de la présente description, est d'application dans tous les cas où l'on emploie un bain métallique fondu pour former un revêtement sur un produit tel que défini ci-haut, et ce, aussi bien dans le cadre du revêtement à chaud à façon, qu'au cours de processus continus.
Toutefois, dans le but de montrer plus c lairement l'intérêt de l'invention dont il est question, notre description sera axée sur le revêtement par trompé de tôles ou de tubes d'acier dans des bains de zinc et d'alliages Zn-Al, et cela uniquement à titre d'exemple et sans que cela soit restrictif à ce type d'application.
Les processus usuels de revêtement par trempé tels que la galvanisation au trempé d'un laminé, par exemple une tôle ou un tube en acier, se déroulent ordinairement en deux phases, à savoir :
- une phase, dite de préparation, qui consiste à débarrasser la surface de la tôle ou du tube de tout ce qui pourrait nuire à l'obtention d'un produit galvanisé satisfaisant, par exemple graisse, cambouis, poussières, etc..., ce qui se fait généralement par une opération de dégraissage suivie d'un rinçage, d'un décapage, d'un nouveau rinçage et d'un fluxage (sec ou humide) .
Dans la majorité des processus continue, dans le cas des tôles, cette opération est réalisée en faisant passer le produit considéré dans une enceinte où règne une atmosphère gazeuse, essentiellement réductrice.
- une phase qui consiste à tremper le matériau ainsi préparé dans un bain de zinc liquide à une température le plus souvent comprise entre 400[deg.]C et 460[deg.]C, pendant une durée appropriée.
Les opérations dont il est question ci-dessus et ayant trait au dégraissage, décapage et fluxage, ont été surtout élaborées pour des installations de revêtement à chaud au trempé dans lesquelles le bain métallique liquide est composé de zinc pratiquement pur, à l'exception des impuretés habituelles.
Ces dernières années, on a assisté au développement de revêtements au trempé, composés d'alliages Zn-Al et au-. tres..., qui ont connu un succès certain dû au fait qu'ils présentent un certain nombre d'avantages non négligeables au point de vue de la résistance à la corrosion, par rapport au revête\ ment au trempé dans le zinc ou d'autres métaux non alliés.
Dans le cas d'une préparation de surface utilisée dans la galvanisation à façon conventionnelle, ou la galvanisation de tubes ou de tôles dans des bains de galvanisation traditionnels et caractérisée par un dégraissage, un décapage et un fluxage, des problèmes majeurs apparaissent au niveau de défauts
(manques,...) dans le revêtement de galvanisation, et ce de par
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Ceux-ci sont dus principalement à une réaction entre les agents fluxants et les éléments d'addition au bain métallique de revê-
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La mise en oeuvre de revêtements à base d'alliages de Zn, Al et autres, a nécessité la conception de nouvelles lignes de traitements sous atmosphères fort élaborées ou du moins, la transformation coûteuse de lignes existantes, de manière à obtenir une préparation de surface adaptée aux nouveaux alliages
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alliages nécessitent une préparation de surface plus poussée que dans le cas d'une galvanisation classique et notamment en imposant une contrainte plus sévère, par exemple dans le cas de points de rosée plus bas.
Un type de solution préconisé par plusieurs sociétés dont la NIPPON KOKAN K.K., et ce dans le cadre du revêtement Zn-Al, consiste à faire paser la tôle fluxée dans un premier bain de Zn, puis dans un bain de plomb, puis seulement dans un bain liquide de Zn-Al, de manière à former un revêtement en alliage de Zn-Al désiré.
Les installations construites pour lamise en oeuvre de ces solutions comprennent généralement une cuve séparée en deux parties par une cloison transversale, pourvue dans sa partie inférieure, de moyens pour permettre le passage d'un côté à l'autre de la cloison, du matériau à traiter. C'est ainsi qu'il est normal de trouver au fond de la cuve, sur toute sa section de base, un bain de plomb de hauteur supérieure aux moyens de passages
<EMI ID=4.1> cloison, surnageant sur le bain de plomb, un bain de zinc presque pur et un bain d'alliage Zn environ 10 % Al. La tale à traiter pénètre d'un côté de la cloison transversale, passe successivement dans le bain de zinc non allié qui flotte sur le plomb puis dans le bain de plomb et, après passage de l'autre côté de la cloison, ressort à travers. le bain d'alliage Zn-Al, qui donne la couche de revêtement désirée.
Cette méthode est essentiellement appliquée dans
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ment pour lesquels les températures d'utilisation sont proches de celles de bains de galvanisation traditionnels, car les températures de fusion des matériaux constituant les deux bains de part et d'autre de la cloison sont presque identiques. Toutefois, l'utilisation de ce type de procédé, dans le cas d'alliages de Zn à haute teneur.en Al, notamment dans le cas d'alliages ayant un point de fusion supérieur à celui des bains de galvanisation
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Le procédé, objet de la présente invention, permet d'éviter le défaut susmentionné, et ce, en agissant au niveau des moyens de chauffage de la cuve contenant le bain de revêtement du produit traité .
Le procédé de revêtement à chaud, objet de la présente invention, est essentiellement caractérisé en ce que
le produit à traiter est immergé dans au moins deux bains métal- ligues dont les températures sont différentes.
Une première variante du procédé de l'invention consiste à utiliser en tant que bains métalliques des bains de métal fondus.
Une deuxième variante dans la réalisation du procédé de l'invention, consiste à utiliser en tant que bains métalliques d'une part, un bain composé d'un métal presque pur ou faiblement allié, puis dans un stade ultérieur, un bain com-
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métaux.
Une troisième variante de réalisation du procédé de l'invention consiste à utiliser un bain de plomb, suivi dans un stade ultérieur, par un bain d'alliage de zinc avec un ou plusieurs métaux.
Un quatrième mode de mise en oeuvre du procédé sur lequel porte l'invention, consiste à utiliser un bain métallique de Zn, suivi dans un stade ultérieur, par un bain d'alliage de zinc avec un ou plusieurs métaux.
Une cinquième variante dans la mise en oeuvre du procédé de l'invention, consiste à utiliser un dispositif conçu de telle sorte que le produit à traiter pénètre dans une première zone définie de celui-ci, dans laquelle il passe au travers d'un bain métallique fondu qui est à une température déterminée, et puis est amené par des moyens adéquats à traverser dans un stade ultérieur de sa progression une autre zone définie dans le dispositif en question, dans laquelle il est mis en contact avec un bain métallique fondu qui est à une température différente de celle du bain métallique précité.
Une sixième variante du procédé de la présente invention consiste à faire passer le produit à traiter, au travers de trois bains métalliques, contenus dans un même dispositif pourvu de moyens adéquats, ces bains étant composés respectivement dans l'ordre de progression du produit à traiter, de zinc, de plomb et d'un alliage de zinc et d'aluminium.
Une septième variante du procédé de l'invention considérée consiste à faire passer le produit à traiter, au travers de deux bains métalliques contenus dans un même dispositif pourvu de moyens adéquats, ces bains étant composés respectivement dans l'ordre de progression du produit à traiter, de zinc et d'un alliage de zinc et d'aluminium.
Une huitième variante du procédé de La présenta invention consiste à régler les températures d'utilisation des
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REVENDICATIONS
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de forme quelconque, mais se présentant de préférence sous forme de tube ou de tôle en acier, caractérisé en ce que le produit à traiter est immergé dans au moins deux bains métalliques dont
les températures sont différentes.
Hot coating process.
The present invention relates to a method for hot coating a material of any shape, but preferably in the form of a tube or steel sheet.
The process which is the subject of the present description is applicable in all cases where a molten metal bath is used to form a coating on a product as defined above, and this, as well within the framework of the coating hot to order, only during continuous processes.
However, with the aim of showing more clearly the interest of the invention in question, our description will focus on the trump coating of steel sheets or tubes in baths of zinc and Zn- alloys. Al, and this only by way of example and without this being restrictive to this type of application.
The usual dip coating processes such as dip galvanizing of a laminate, for example a steel sheet or tube, usually take place in two phases, namely:
- a so-called preparation phase, which consists in ridding the surface of the sheet or tube of anything that could be detrimental to obtaining a satisfactory galvanized product, for example grease, sludge, dust, etc., which is generally done by a degreasing operation followed by rinsing, pickling, rinsing again and fluxing (dry or wet).
In the majority of continuous processes, in the case of sheets, this operation is carried out by passing the product under consideration into an enclosure in which there is a gaseous, essentially reducing, atmosphere.
- A phase which consists in dipping the material thus prepared in a bath of liquid zinc at a temperature usually between 400 [deg.] C and 460 [deg.] C, for an appropriate duration.
The operations referred to above and relating to degreasing, pickling and fluxing, were especially developed for hot-dip coating installations in which the liquid metal bath is composed of practically pure zinc, with the exception of usual impurities.
In recent years, we have witnessed the development of dip coatings, composed of Zn-Al and au- alloys. very ..., which have had definite success due to the fact that they have a certain number of non-negligible advantages from the point of view of corrosion resistance, compared with the coating dipped in zinc or d other unalloyed metals.
In the case of a surface preparation used in conventional galvanizing, or the galvanizing of tubes or sheets in traditional galvanizing baths and characterized by degreasing, pickling and fluxing, major problems appear at the level of defaults
(gaps, ...) in the galvanizing coating, and this by
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These are mainly due to a reaction between the fluxing agents and the additive elements to the metallic coating bath.
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The implementation of coatings based on alloys of Zn, Al and others, required the design of new lines of treatment under very sophisticated atmospheres or at least, the expensive transformation of existing lines, so as to obtain a surface preparation suitable for new alloys
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Alloys require more extensive surface preparation than in the case of conventional galvanizing and in particular by imposing a more severe stress, for example in the case of lower dew points.
One type of solution recommended by several companies including NIPPON KOKAN KK, and this as part of the Zn-Al coating, consists in passing the fluxed sheet in a first Zn bath, then in a lead bath, then only in a liquid Zn-Al bath, so as to form a coating of the desired Zn-Al alloy.
The installations constructed for the implementation of these solutions generally comprise a tank separated into two parts by a transverse partition, provided in its lower part, with means to allow the passage from one side to the other of the partition, of the material to be treat. It is thus normal to find at the bottom of the tank, over its entire base section, a lead bath of height greater than the means of passage
<EMI ID = 4.1> partition, supernatant on the lead bath, a bath of almost pure zinc and a bath of Zn alloy approximately 10% Al. The sheet to be treated penetrates on one side of the transverse partition, passes successively into the bath of unalloyed zinc which floats on lead then in the bath of lead and, after passage on the other side of the partition, comes out through. the Zn-Al alloy bath, which gives the desired coating layer.
This method is mainly applied in
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ment for which the temperatures of use are close to those of traditional galvanizing baths, because the melting temperatures of the materials constituting the two baths on either side of the partition are almost identical. However, the use of this type of process, in the case of Zn alloys with a high Al content, in particular in the case of alloys having a melting point higher than that of galvanizing baths.
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The process which is the subject of the present invention makes it possible to avoid the aforementioned defect, and this, by acting at the level of the heating means of the tank containing the coating bath of the treated product.
The hot coating process, object of the present invention, is essentially characterized in that
the product to be treated is immersed in at least two metal baths with different temperatures.
A first variant of the process of the invention consists in using as metal baths molten metal baths.
A second variant in carrying out the process of the invention consists in using, as metal baths on the one hand, a bath composed of an almost pure or weakly alloyed metal, then in a later stage, a bath
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metals.
A third alternative embodiment of the process of the invention consists in using a lead bath, followed in a later stage, by a zinc alloy bath with one or more metals.
A fourth embodiment of the process to which the invention relates, consists in using a metal bath of Zn, followed in a later stage, by a bath of zinc alloy with one or more metals.
A fifth variant in implementing the method of the invention consists in using a device designed so that the product to be treated enters a first defined zone thereof, in which it passes through a bath. molten metal which is at a determined temperature, and then is brought by suitable means to pass in a later stage of its progression another zone defined in the device in question, in which it is brought into contact with a molten metal bath which is at a temperature different from that of the aforementioned metal bath.
A sixth variant of the process of the present invention consists in passing the product to be treated, through three metal baths, contained in the same device provided with adequate means, these baths being composed respectively in the order of progression of the product to be treated. , zinc, lead and an alloy of zinc and aluminum.
A seventh variant of the process of the invention considered consists in passing the product to be treated through two metal baths contained in the same device provided with adequate means, these baths being composed respectively in the order of progression of the product to be treated , zinc and an alloy of zinc and aluminum.
An eighth variant of the process of the present invention consists in regulating the temperatures of use of the
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CLAIMS
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of any shape, but preferably in the form of a tube or steel sheet, characterized in that the product to be treated is immersed in at least two metal baths,
the temperatures are different.