BE1009321A6 - Dispositif de revetement d'une bande d'acier galvanisee. - Google Patents

Abstract

Dispositif de revêtement d'une bande d'acier galvanisée, constitué de deux cuves d'évaporation sous vide chauffées par induction et dont les orifices de sortie des vapeurs se présentent chacun sous la forme d'une fente de petite largeur située à courte distance d'une face du substrat à revêtir; les deux cuves sont disposées de part et d'autre de la bande d'acier en défilement et les deux fentes servant à la sortie des vapeurs sont disposées l'une en face de l'autre, de façon à être séparées par la bande en défilement. Les deux cuves sont de préférence disposées face à face dans un tronçon vertical de la ligne de galvanisation et en ce que les sorties de vapeur se font suivant une trajectoire sensiblement horizontale.

Description

   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  Dispositif de revêtement d'une bande d'acier galvanisée. 



  La présente invention concerne un dispositif pour fabriquer des bandes d'acier revêtues possédant une excellente résistance à la corrosion et à l'oxydation, ainsi que des bonnes emboutissabilité et soudabilité. 



  Le dispositif suivant l'invention est particulièrement indiqué pour la fabrication de masse de produits relativement peu coûteux, particulièrement en vue de leur utilisation dans la construction, l'industrie automobile et les applications domestiques. 



  Dans la description qui suit de l'invention, on traitera plus particulièrement de l'utilisation du dispositif pour la fabrication en continu de bandes d'acier galvanisées, mais il ne s'agit là que d'un exemple d'application, sans aucun caractère restrictif. 



  On connaît depuis longtemps l'effet bénéfique du zinc pour la protection des bandes d'acier contre la corrosion, notamment la corrosion atmosphérique. Il existe de nombreux procédés pour déposer en continu un revêtement de zinc sur une bande défilant à travers un bain de zinc fondu ; les revêtements obtenus de la sorte assurent en général une protection satisfaisante. 



  La durée de la protection offerte par un revêtement de zinc dépend largement de l'épaisseur de ce revêtement. Il est possible d'accroître la durée de protection,   c'est-à-dire   en fait la résistance à la corrosion de la bande revêtue, en augmentant l'épaisseur du revêtement. Outre diverses difficultés techniques, cette solution entraîne une sérieuse augmentation du prix de la bande revêtue. 



  On connaît également la technique dite   de"galvannealing",   qui consiste en une diffusion à chaud du fer de la bande dans la couche de zinc, en vue d'améliorer la résistance à la corrosion. La composition de la couche d'alliage fer-zinc ainsi obtenue conditionne diverses autres propriétés de la bande revêtue, en particulier son aptitude à l'emboutissage, au soudage et à la peinture. Cette technique ne s'avère intéressante que 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 pour des revêtements de zinc de faible épaisseur, c'est-à-dire inférieure à 10 Am environ ; au-delà de cette valeur il se produit un poudrage excessif à l'emboutissage. 



  Enfin, il est connu également de déposer un revêtement métallique complémentaire sur une bande d'acier revêtue d'une couche de zinc, en particulier un revêtement d'aluminium, pour augmenter la résistance à la corrosion du produit revêtu. 



  La présente invention se situe dans le cadre de la technique d'un dépôt complémentaire par évaporation sous vide, telle que décrite dans la demande de brevet belge ne 09400086 du 25 janvier 1994, sur une bande galvanisée, le terme galvanisée englobant aussi les bandes ayant subi un traitement de galvannealing. Le procédé en question permet de déposer un revêtement complémentaire ayant une épaisseur contrôlée. 



  Le revêtement métallique complémentaire déposé sur la bande par évaporation sous vide est par exemple constitué d'aluminium et son épaisseur est inférieure à 5   gm,   et de préférence à 2   Am.   



  Il est à noter que la phase de revêtement complémentaire par évaporation sous vide peut s'insérer dans une ligne de fabrication de bandes revêtues en continu par immersion ; dans ce cas le coût d'investissement, soit de la transformation qui ne concerne qu'un tronçon particulier de la ligne, soit de la station de traitement à la sortie du bain d'immersion, est relativement limité. 



  En vue de réaliser ce revêtement complémentaire, on a déjà proposé un dispositif particulier d'évaporation sous vide comprenant un four de chauffage à induction. La technique d'évaporation sous vide à l'aide d'un creuset chauffé par induction est en effet la solution technique qui a été retenue pour tenir compte des impératifs de base pour la fabrication des produits.

   Pour travailler dans des conditions économiques et donner des résultats techniques intéressants, il est en effet important d'avoir une vitesse élevée d'évaporation, allant jusqu'à 5 à 8 grammes par seconde et par mètre de largeur de la bande à revêtir, et. il convient d'avoir un dispositif à haute efficacité de dépôt, avec un minimum de 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 95 % pour diminuer le coût en métal évaporé et les arrêts pour nettoyage de l'installation ; d'autre part il est impératif, étant donné qu'il s'agit de fabrication de masse, d'avoir des équipements périphériques, tels que les sas, les pompes, etc., d'un coût peu élevé, en même temps que l'on s'efforce de réduire les coûts de mise en oeuvre et par exemple la force motrice nécessaire à la création du vide dans l'installation de revêtement ;

   pour ce faire, il faut réaliser le dépôt sous vide aussi peu poussé que possible. 



  Ces conditions de vitesse élevée d'évaporation, qui dépendent de la température que l'on peut atteindre et de la puissance de chauffage, se retrouvent particulièrement dans les chauffages à induction. 



  On a aussi déjà proposé d'utiliser une cuve d'évaporation sous vide chauffée par induction et dont l'orifice de sortie des vapeurs se présente sous la forme d'une fente de petite largeur, située à courte distance du substrat à revêtir. Un tel évaporateur rencontre la condition impérieuse de haute efficacité grâce à la faible distance entre la sortie des vapeurs métalliques et le substrat à recouvrir, ce qui limite les pertes de métal par évaporation autour de l'appareil ; grâce à cette disposition il n'est pas nécessaire que l'installation se trouve sous vide poussé et en conséquence les accessoires, tels que les sas d'étanchéité, les pompes pour assurer le vide, etc, peuvent être de construction plus simple et moins coûteuse. 



  Une telle cuve d'évaporation permet le revêtement d'une face de la tôle d'acier en défilement ; dans un mode de réalisation d'une ligne de galvanisation, on a dès lors proposé d'utiliser deux cuves assurant le revêtement successivement des deux faces de la bande. Etant donné leur situation chacune dans un tronçon horizontal de défilement du produit à revêtir et en raison de la boucle nécessaire au retournement de la bande, les deux cuves ainsi installées nécessitent une longueur de ligne et un nombre de rouleaux déflecteurs qui ne sont pas négligeables. 



  La présente invention a pour objet un dispositif de revêtement des deux faces d'une bande d'acier galvanisée qui ne présente pas cet inconvénient. 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 



  Le dispositif conforme à l'invention, constitué de deux cuves d'évaporation sous vide chauffées par induction et dont les orifices de sortie des vapeurs se présentent chacun sous la forme d'une fente de petite largeur située à courte distance d'une face du substrat, est caractérisé en ce que les deux cuves sont disposées de part et d'autre de la bande d'acier en défilement et en ce que les deux fentes servant à la sortie des vapeurs sont disposées l'une en face de l'autre, de façon à être séparées par la bande en défilement. 



  Dans une réalisation avantageuse du dispositif de l'invention, les deux cuves sont disposées face à face dans un tronçon vertical de la ligne de galvanisation et les sorties de vapeurs se font suivant une trajectoire sensiblement horizontale. 



  L'invention sera à présent décrite en détail en faisant référence aux dessins annexés qui illustrent des exemples de réalisation. La figure 1 montre-dans ses principes-le double dispositif d'évaporation sous vide proprement dit ; la figure 2 montre un tronçon de ligne industrielle de galvanisation équipé d'un dispositif de revêtement des deux faces d'une bande d'acier galvanisé, conforme à l'invention. 



  Ces figures sont des représentations schématiques en coupe axiale sans échelle particulière, dans lesquelles on n'a reproduit que les éléments nécessaires à la compréhension de l'invention. Des éléments identiques ou analogues sont toujours désignés par les mêmes repères numériques. 



  La figure 1 montre les deux creusets d'évaporation (1) et (1') pourvus de dispositifs de chauffage par induction (2) et (2') ; les bains de métal (3) et (3') sont portés à très haute température et évaporés en direction des fentes de sortie (4) et (4') qui se sont face et qui sont situées de part et d'autre et à très courte distance de la bande d'acier (5) en défilement ; cette bande d'acier est guidée par des rouleaux non représentés sur la figure. Les creusets sont isolés thermiquement à l'aide de garnitures réfractaires (6) (6'). 

 <Desc/Clms Page number 5> 

 La figure 2 montre un tronçon de la ligne de galvanisation équipé d'un dispositif d'évaporation sous vide pour le revêtement des deux faces de la bande d'acier. Les creusets (1) et (1') sont disposés dans une partie verticale du trajet de la bande (5).

   La bande (5) en cours de revêtement est guidée par des paires de rouleaux respectivement d'entrée (7) et de sortie (8), ainsi que de paires de rouleaux pinceurs (9,10, 11,12) maintenant la bande sur la trajectoire à proximité des fentes de sortie des vapeurs de métal de revêtement. Les paires de rouleaux (7) et (8) disposés à l'entrée respectivement à la sortie de l'enceinte constituent des sas d'étanchéité isolant l'enceinte entourant l'appareil d'évaporation proprement dit de l'atmosphère gazeuse du reste de la ligne, par exemple constituée de HNx ; la partie centrale (13) de l'enceinte en question est reliée aux pompes à vide (non représentées) ; comme il a été dit plus haut, ce vide n'est pas très poussé et l'atmosphère résiduelle est constituée d'hydrogène que l'on introduit dans cette section de l'enceinte.

Claims (2)

1. REVENDICATIONS 1. Dispositif de revêtement d'une bande d'acier galvanisée, constitué de deux cuves d'évaporation sous vide chauffées par induction et dont les orifices de sortie des vapeurs se présentent chacun sous la forme d'une fente de petite largeur située à courte distance d'une face du substrat à revêtir, caractérisé en ce que les deux cuves sont disposées de part et d'autre de la bande d'acier en défilement et en ce que les deux fentes servant à la sortie des vapeurs sont disposées l'une en face de l'autre, de façon à être séparées par la bande en défilement.
2. 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les deux cuves sont disposées face à face dans un tronçon vertical de la ligne de galvanisation et en ce que les sorties de vapeur se font suivant une trajectoire sensiblement horizontale.