FR2919876A1 - Ligne combinee de recuit et de galvanisation et procede de transformation d'une ligne de recuit continu en une telle ligne combinee - Google Patents

Abstract

L'invention a pour objet une ligne combinée de recuit et de galvanisation d'une bande métallique (1) comportant successivement une installation de recuit (2) avec une section (22) de recuit, une section (23) de refroidissement rapide, une section (26) de survieillissement et une seconde section (25) de refroidissement lent, et une installation de galvanisation (4) se terminant par un bain de trempe.Selon l'invention, l'installation de galvanisation (4) est incorporée à l'intérieur de l'installation de recuit (2), entre la section de survieillissement (26), et la seconde section de refroidissement (25) et à la sortie de la section de survieillissement (26), la bande est dirigée par des moyens de guidage sélectif (80), soit vers l'installation de galvanisation (4) puis, directement vers le dispositif (3) de sortie de la ligne, soit, directement vers la seconde section de refroidissement (25) et le dispositif (3) de sortie de ligne.L'invention couvre également un procédé, particulièrement simple et économique de transformation d'une ligne de recuit continu existante et une ligne combinée de recuit et/ou de galvanisation.

Description

L'invention a pour objet une ligne combinée de recuit et de galvanisation

d'une bande métallique et couvre également un procédé de transformation d'une ligne existante de recuit en une telle ligne combinée.

Le laminage à froid d'une bande d'acier provoque un durcissement, par écrouissage, du métal qui entraîne une fragilité rendant plus difficile et pouvant même interdire la mise en oeuvre ultérieure des bandes laminées. Afin de restaurer la ductilité d'une bande laminée, on pratique habituellement un traitement thermique dit de recuit de recristallisation . Un tel traitement peut être réalisé de façon statique dans des fours cloches (patch annealing) sur la bande enroulée en bobine. Cependant, depuis un certain temps, pour éviter le déroulement et l'enroulement des bobines et leur transport d'une installation à la suivante, on a proposé de réaliser le traitement de ces bandes en défilement continu sur des lignes spécialisées. La figure 1 montre schématiquement, à titre d'exemple, la disposition habituelle d'une telle ligne de recuit en continu qui comporte successivement, dans le sens de défilement de la bande : - Un dispositif d'entrée 1 comportant une ou deux dérouleuses de bande 11, une cisaille 12, par exemple à guillotine, une soudeuse de raboutage 13 permettant de raccorder la queue d'une bande issue d'une première dérouleuse à la tête de la bande suivante issue de la seconde dérouleuse afin d'assurer un fonctionnement continu de la ligne, et un accumulateur de bande 14 permettant, lorsque le déroulement est stoppé en amont, pour réaliser la soudure de raboutage, de délivrer à sa sortie, une certaine longueur de bande préalablement accumulée afin de poursuivre le défilement en continu de celle-ci dans les appareillages placés en aval. - Une installation de recuit 2 comportant une section de préchauffage 21, une section 22 de chauffage et de maintien à la température de recuit pendant le temps nécessaire, une section de refroidissement rapide 23, une section de survieillissement 24 et une seconde section 25 de refroidissement lent. - Un dispositif de sortie 3 comportant un accumulateur de bande 31, éventuellement un laminoir de skin-pass 32, une cisaille 33 et une ou deux enrouleuses 34 travaillant alternativement. L'ensemble de l'installation de recuit forme un four généralement placé sous une atmosphère contrôlée dans une enceinte fermée, et dans lequel la bande circule en suivant un trajet en zig-zag défini par une pluralité de rouleaux déflecteurs et qui assure successivement le chauffage de la bande dans la section 21, son maintien à la température de recuit dans la section 22, un premier refroidissement dans la section 23, suffisamment rapide pour éviter l'oxydation, un complément de traitement de survieillissement, en anglais overaging dans la section 24, qui comporte habituellement plusieurs unités successives et un refroidissement lent dans la section 25 qui se termine, habituellement, par la trempe de la bande dans un bain liquide de refroidissement final jusqu'à la température ambiante. Par ailleurs, afin d'améliorer la résistance à la corrosion des tôles métalliques utilisées en particulier, dans certaines applications comme le bâtiment, l'automobile ou l'électroménager, il est courant de déposer à la surface de ces tôles une couche de revêtement en zinc ou en un alliage à base de zinc. Pour cela, habituellement, on fait passer la bande sur un rouleau immergé dans un bain de métal liquide. Il faut donc que la bande, avant son entrée dans le bain, soit portée à la température voulue. Dans la mesure où, habituellement, la bande a subi un traitement de recuit, on peut réaliser des lignes continues de recuit et de galvanisation du type représenté schématiquement sur la figure 2, comprenant successivement, dans le sens le défilement du produit : - un dispositif d'entrée 1 du type décrit précédemment, comprenant une dérouleuse 1 1 , une cisaille 12, une soudeuse de raboutage 13 et un accumulateur 14, - une installation de recuit 2, - une installation de galvanisation 4 comprenant un bain de métal liquide 41, un dispositif d'essorage 42, un circuit de sortie avec par exemple, un four d'alliation 43 et un équipement de refroidissement 44 et un bac de tempe 45, - un dispositif 3 de sortie de la ligne comportant par exemple un laminoir skin-pass 32, une section de passivation 35, un accumulateur de sortie 31, une cisaille 33 et une ou deux enrouleuses 34 travaillant alternativement. Dans une telle ligne de galvanisation en continu, l'installation de recuit 2 assure successivement les fonctions de recuit métallurgique et de mise à la température correcte de la bande avant son entrée dans le bain métallique 41. Elle comporte donc une section de préchauffage 21, une section 22 de maintien à la température de recuit, une section de refroidissement rapide 23 et une section 26 de mise à la température de galvanisation dans laquelle peut aussi s'effectuer une activation de la surface à galvaniser par migrations chimiques superficielles. D'une façon générale, de telles lignes de traitement continu constituent un équipement lourd ayant un coût très élevé et qui exige, pour être rentable, une production importante. Une modification des paramètres de réglage en fonction de la nuance du métal à traiter et des qualités à obtenir entraîne en effet, un arrêt de la ligne avec une perte de productivité et la production de rebuts. Les lignes complètes de recuit du type représenté sur la figure 1 sont donc prévues, normalement, pour des nuances d'acier justifiant un tonnage important et sont munies de tous les équipements nécessaires pour s'adapter à une nouvelle nuance après modification des paramètres de réglage, notamment des températures et les durées des traitements thermiques.

Cependant, l'évolution du marché, en particulier pour l'industrie automobile, conduit à une plus grande variété des nuances d'acier et de leur métallurgie ainsi qu'à une plus forte demande en bandes galvanisées. De plus, les tonnages demandés dans chaque qualité sont 35 relativement faibles et nécessitent des changements rapides des paramètres de réglage, parfois sans arrêt du défilement, la queue d'une bobine en fin de déroulement pouvant être soudée à la tête d'une bobine suivante, de qualité différente et demandant d'autres traitements.

Il en résulte qu'un certain nombre d'installations de recuit en ligne continue, prévues pour des tonnages importants, ne deviennent plus rentables en raison de l'évolution du marché et de la diminution des tonnages demandés. En revanche, la demande en tôle galvanisée augmente et il est donc intéressant de réaliser des lignes continues permettant de répondre de façon souple à la demande. On est donc amené à réaliser de nouvelles lignes combinées permettant de réaliser en continu soit un traitement de recuit seul, soit un recuit suivi d'une galvanisation. Le document EP-A-0254633, par exemple, décrit une telle ligne combinée comportant successivement, entre une dérouleuse et une enrouleuse, un four de recuit de type horizontal, une section de régulation des températures et une installation de galvanisation de type classique. Il est également prévu une installation de revêtement par enduction. Selon l'invention, pour permettre un passage d'un traitement à l'autre, sans augmenter la complexité et le coût d'une telle installation, le débit de métal traité doit être au plus de 7 tonnes/heure, à une vitesse de passage au plus égale à 12 mètres par minute. Les capacités de production d'une telle installation, conçue il y a une vingtaine d'années, auraient, donc été très limitées. On a aussi proposé, dans le document WO-002/22894, de placer une installation de galvanisation en aval d'une installation de recuit, entre la section de refroidissement sous atmosphère contrôlée et un bac de refroidissement final jusqu'à la température ambiante. L'installation de galvanisation s'ajoute donc à l'installation de recuit et augmente l'encombrement de l'ensemble. L'invention a pour objet de résoudre de tels problèmes grâce à un arrangement particulier des différents équipements nécessaires, d'une part au recuit et d'autre part à la galvanisation, permettant de réaliser une ligne combinée capable d'effectuer, soit un recuit seul, soit un recuit suivi de galvanisation, sans augmenter exagérément l'encombrement en longueur de la ligne. En outre, cet arrangement particulier des équipements permet, selon l'invention, de transformer assez simplement une installation existante de recuit continu pour y ajouter des moyens de galvanisation sans modification excessive de l'installation existante et en restant dans l'emprise au sol de celle-ci. Ainsi, l'invention permet de poursuivre une exploitation rentable de certaines installations existantes de recuit continu qui ne sont plus adaptées aux exigences du marché, en les transformant en une ligne combinée capable de traiter une très grande variété de produits. L'invention concerne donc une ligne combinée de recuit et de galvanisation d'une bande métallique comportant des moyens de commande du défilement de la bande en ligne continue, entre un dispositif d'entrée et un dispositif de sortie de la ligne, successivement dans une installation de recuit et une installation de galvanisation, l'installation de recuit comportant une section de chauffage et de maintien de la bande à une température de recuit, une première section de refroidissement rapide après recuit, une section de survieillissement et une seconde section de refroidissement jusqu'à la température ambiante, et l'installation de galvanisation comportant une section d'entrée de la bande dans un bain métallique de galvanisation, une section de sortie du bain métallique de la bande recouverte, sur ses deux faces, d'une couche de revêtement, une section de refroidissement du revêtement et un bain liquide de refroidissement final. Conformément à l'invention, l'installation de galvanisation est incorporée à l'intérieur de l'installation de recuit, entre la section de survieillissement et la seconde section de refroidissement et, à la sortie de la section de survieillissement, la bande est dirigée par des moyens de guidage sélectif, soit vers l'installation de galvanisation puis, à la sortie du bain de refroidissement final, directement vers le dispositif de sortie de la ligne, soit, directement vers la seconde section de refroidissement puis le dispositif de sortie de la ligne. Dans un mode de réalisation préférentiel, la section de survieillissement et la seconde section de refroidissement de l'installation de recuit sont placées chacune dans une enceinte étanche remplie d'un gaz protecteur et la section d'entrée dans le bain métallique de galvanisation est placée dans un conduit étanche ayant une entrée branchée sur la sortie de la section de survieillissement et deux sorties, respectivement une première sortie plongeant dans le bain métallique et une seconde sortie sur laquelle vient se brancher de façon amovible une goulotte de liaison étanche avec la seconde section de refroidissement et l'installation de recuit, ladite seconde sortie étant munie de moyens amovibles de fermeture étanche. Selon une autre caractéristique préférentielle, la ligne combinée selon l'invention comporte une pluralité de rouleaux déflecteurs définissant deux trajets de la bande à la sortie de la section de survieillissement, respectivement un premier trajet de galvanisation comportant une section d'entrée dans le bain métallique passant par la première sortie du conduit étanche, une section de sortie du bain métallique, une section de refroidissement du revêtement avant l'entrée dans le bain de refroidissement final et une section de sortie dudit bain de refroidissement passant au-dessus ou en dessous de l'enceinte dans laquelle est placée la seconde section de refroidissement, de façon à se raccorder directement au dispositif de sortie de la ligne, et un second trajet de recuit seul, passant dans la goulotte de liaison amovible entre la seconde sortie du conduit étanche et l'enceinte de la seconde section de refroidissement. De façon particulièrement avantageuse, la ligne combinée comporte deux bains liquides de refroidissement final de la bande, respectivement un premier bain placé à la sortie de l'installation de galvanisation, et un second bain placé à la sortie de la seconde section de refroidissement, la bande étant dirigée vers le dispositif de sortie de la ligne après un refroidissement final effectué, soit dans le premier bain après galvanisation, soit dans le second bain après un traitement de recuit seul, sans galvanisation. De préférence, le premier bain de refroidissement est placé au-dessus du bain métallique et décalé vers le côté d'entrée de celui-ci afin de réduire l'encombrement de l'installation de galvanisation. Pour permettre l'incorporation de l'installation de galvanisation à l'intérieur de l'installation de recuit sans augmenter la longueur de la ligne, la section de survieillissement présente une longueur réduite par rapport à la longueur habituellement nécessaire dans une ligne de recuit continu et la vitesse de défilement de la bande est adaptée à cette longueur réduite afin d'obtenir le temps de traitement nécessaire. L'invention couvre également un procédé de transformation en une ligne combinée de recuit et de galvanisation, d'une ligne existante de recuit continu d'une bande métallique comportant successivement, dans un sens de défilement du produit, un dispositif d'entrée dans la ligne, une section de préchauffage, une section de recuit, une première section de refroidissement rapide après recuit, une section de survieillissement, une section de refroidissement lent sous atmosphère protectrice et un dispositif de sortie de la ligne. Selon l'invention, une partie de la section de survieillissement est supprimée en laissant en place les autres sections et une installation de galvanisation est disposée à l'intérieur de la ligne de recuit, dans l'espace ainsi libéré entre la partie restante de la section de survieillissement et la seconde section de refroidissement lent, et reliée aux moyens de commande du défilement de façon à réaliser une ligne combinée de recuit et de galvanisation sans augmentation de la longueur globale de la ligne de recuit. Selon une autre caractéristique de l'invention, la vitesse de défilement de la bande entre le dispositif d'entrée et le dispositif de sortie de la ligne est adaptée, soit au processus de recuit seul, soit au processus de galvanisation.

Selon une autre caractéristique avantageuse, l'installation de galvanisation remplace une partie seulement de la section de survieillissement et la vitesse de défilement de la bande est réglée, en cas de besoin, de façon à effectuer un traitement de survieillissement dans la partie restante de la section correspondante. Selon une autre caractéristique préférentielle, la température dans la section de recuit est maintenue au niveau souhaité pour le recuit, compte tenu de la nature de la bande et de la vitesse de défilement et, entre la sortie de la section de survieillissement et l'entrée dans le bain de galvanisation, l'installation comporte des moyens combinés de chauffage et de refroidissement, pour le réglage de la température de la bande à un niveau adapté au processus de galvanisation. Dans un mode de réalisation préférentiel, l'installation de galvanisation comporte des moyens de commande du défilement de la bande entre un bain métallique de galvanisation et un bain de trempe, le long d'un trajet continu de défilement passant sur une pluralité de rouleaux déflecteurs et comportant au moins quatre parties, respectivement une première partie de liaison entre la section de refroidissement rapide et l'entrée dans le bain métallique, une seconde partie de sortie du bain métallique avec contrôle de l'épaisseur du revêtement, une troisième partie de refroidissement du revêtement avant d'entrer dans le bain de trempe et une quatrième partie de sortie du bain de trempe, se raccordant directement à la section de sortie de la ligne de recuit, sans passer par la section de refroidissement lent. Par ailleurs, pour adapter l'encombrement global de l'installation de galvanisation à la longueur de l'espace libéré dans la ligne de recuit, le bain de trempe est placé au-dessus du bain métallique et décalé vers le côté d'entrée de la ligne, de telle sorte que, dans la troisième partie de refroidissement, la bande revient vers l'arrière et, dans la quatrième partie de sortie du bain de trempe, passe au-dessus du bain métallique puis au dessus ou au dessous de la section de refroidissement lent afin de se raccorder directement au dispositif de sortie de la ligne.

D'autres caractéristiques avantageuses de l'invention apparaîtront dans la description qui va suivre de certains modes de réalisation particuliers, donnés à titre de simples exemples en se référant aux dessins annexés.

La figure 1 montre schématiquement la disposition classique d'une ligne continue de recuit, suivie d'une section de finissage. La figure 2 montre schématiquement la disposition connue d'une ligne continue de galvanisation après recuit. La figure 3 est un diagramme représentant deux exemples de 10 cycles thermiques de recuit continu. La figure 4 montre un cycle typique de recuit dans une ligne de galvanisation en continu. La figure 5 montre schématiquement la disposition, selon l'invention, d'une ligne combinée de recuit et de galvanisation. 15 La figure 6 montre schématiquement, à échelle agrandie, la disposition selon l'invention d'une installation de galvanisation. La figure 7 et la figure 8 sont deux diagrammes indiquant, à titre d'exemple deux cycles complets de recuit dans une ligne combinée selon l'invention. 20 La figure 9 montre schématiquement la disposition, selon l'invention, d'une installation de galvanisation à l'intérieur d'une ligne de recuit continu. La figure 10 montre de façon synthétique, les fonctions propres au recuit continu et à la galvanisation ainsi que celles 25 communes aux deux traitements. Comme indiqué plus haut, la figure 1 représente, schématiquement, la disposition classique d'une ligne de recuit continu comprenant, entre un dispositif d'entrée 1 et un dispositif de sortie 3, un four 2 dans lequel la bande circule en suivant un 30 trajet en zig-zag, entre deux séries de rouleaux déflecteurs, respectivement supérieur et inférieur, et constitué de sections successives assurant respectivement le chauffage de la bande M dans la section 21, son maintien à la température de recuit dans la section 22, un refroidissement rapide dans la section 23, un 35 complément de traitement dit de survieillissement ou over aging dans la section 24 comportant plusieurs unités successives et un refroidissement lent jusqu'à une température modérée, dans la section 25. La figure 3 est un diagramme montrant deux exemples de cycles de recuit continu représentés, respectivement, par la courbe 5 pour un four à flamme directe et par la courbe 5' pour un chauffage sans flamme directe, par exemple par réverbération. Le chauffage n'a pas d'impact métallurgique particulier jusque vers 600 C et l'allure de la montée en température (51, 51') peut être plus ou moins rapide en fonction de la technologie de chauffage utilisée. Au-delà de 600 C et jusqu'à la température maximale, le chauffage est poursuivi à vitesse plus réduite (52, 52') afin d'améliorer le contrôle de la température. La température de recuit (53, 53') dépend de la qualité métallurgique visée. Elle est généralement comprise entre 650 et 700 C pour du fer blanc et 700 à 850 C pour une bande mince destinée à la galvanisation. Le temps de maintien (53, 53') généralement voisin de 15 à 30 secondes, permet de stabiliser la structure recuite.

Cette phase de maintien (53, 53') est suivie d'un refroidissement contrôlé (54, 54') à une vitesse lente, généralement inférieure à 10 C/s jusqu'à une température de 600 à 700 C environ, afin d'assurer la précipitation des carbures Fe3C. On réalise alors, dans la section 23 du four, un refroidissement jusqu'à une température de 350 à 450 C environ, qui est conduit rapidement (55, 55'), la vitesse de refroidissement étant supérieure à 100 C/s et pouvant atteindre 200 C/s afin de maintenir le carbone en solution. Le traitement se poursuit ensuite, dans la section 24, par un maintien en température pendant un temps de une à plusieurs minutes (56, 56'), afin de produire la précipitation du carbone interstitiel dans une phase dite de survieillissement ou over aging . Le cycle se termine par un refroidissement (57, 57)' jusqu'à 35 une température modérée, par exemple environ 60 C, éventuellement jusqu'à la température ambiante. La figure 4 est un diagramme montrant un cycle typique de recuit dans une ligne de galvanisation du type représenté sur la figure 2. La courbe 5a qui montre l'évolution de la température en fonction du temps est analogue aux courbes 5, 5' décrites précédemment et comporte donc les mêmes parties (51a, 52a) de montée en température, (53a) de maintien à la température de recuit, (54a) de refroidissement contrôlé à vitesse lente, puis (55a) de refroidissement rapide.

Comme indiqué plus haut, la ligne de galvanisation du type représenté sur la figure 2 comporte également une section 26 de régulation thermique permettant d'effectuer, tout d'abord un survieillissement (56a) puis, par un refroidissement (57a) ou, éventuellement un chauffage, d'amener la bande à la température (58a) souhaitable pour l'entrée dans le bain métallique de galvanisation. Le cycle thermique 5a dans la ligne de galvanisation est donc analogue au cycle 5 dans une ligne de recuit du type représenté sur la figure 1, les différences venant essentiellement de la vitesse de défilement imposée par le processus de galvanisation qui ne doit pas dépasser, normalement, 200 m/mn afin de pouvoir contrôler l'épaisseur du revêtement déposé à la sortie du bain métallique alors que les vitesses habituelles des lignes de recuit continu pour tôles minces sont de l'ordre de 300 à 500 m/mn.

De telles vitesses sont nécessaires pour obtenir la productivité souhaitée dans une ligne de recuit continu classique qui doit être capable de traiter des aciers de différents types pour lesquels le traitement thermique, en particulier de survieillissement, peut être plus ou moins complexe et nécessite l'utilisation de plusieurs unités de traitement successives. L'invention repose sur l'idée que, même pour réaliser des traitements de recuit classiques et relativement complexes, il devrait être possible de réduire la longueur de la section de survieillissement, par rapport à la longueur habituelle et que la suppression de certaines chambres de survieillissement permettrait de dégager un espace dans lequel une installation de galvanisation pourrait être incorporée, sans augmentation de l'encombrement global de la ligne de recuit, afin de réaliser une ligne combinée permettant d'effectuer, soit un traitement de recuit seul, soit un traitement de galvanisation précédé d'un recuit. Par exemple, si l'on supprime le tiers des passes dans la section de survieillissement d'un four de recuit continu pour tôles minces dont les équipements sont dimensionnés, pour un format de produit donné, afin de permettre une vitesse de l'ordre de 300 m/mn, il suffit de réduire la vitesse de défilement à 200 m/mn pour réaliser le même traitement sur une section réduite d'un tiers, en conservant le même temps de maintien en température. Or, cette vitesse de 200 m/mn est voisine de la vitesse de défilement imposée habituellement pour le processus de galvanisation et convient donc à une ligne combinée. On réalise ainsi une installation du type représenté schématiquement sur la figure 5 comportant, comme dans le cas de la figure 2, un dispositif d'entrée 1, un four de recuit 2, une installation de galvanisation 4 et un dispositif de sortie 3, mais dans laquelle la section 26 de mise à la température de galvanisation correspond à une partie seulement 24' de la section de survieillissement 24 du four de recuit 2 représenté sur la figure 1. L'installation de galvanisation 4' est donc incorporée à l'intérieur de la ligne de recuit puisqu'elle est placée entre la section réduite de survieillissement 26 et la section 25 de refroidissement lent sous atmosphère contrôlée. De plus, la sortie de la section de survieillissement débouche dans un dispositif 80 de guidage sélectif permettant de diriger la bande M, soit directement vers la section de refroidissement lent 25, pour un traitement de recuit seul, soit vers l'entrée Ti de l'installation de galvanisation 4. Dans ce cas, à la sortie du bain de refroidissement final 45, la bande est dirigée directement vers le dispositif 3 de sortie de la ligne, en court-circuitant la section de refroidissement 25.

Cependant, si l'on souhaite ne pas augmenter la longueur globale de la ligne de recuit, la place dégagée par la suppression d'une partie de la section de survieillissement doit présenter une longueur relativement faible, inférieure à l'emprise normale d'une installation classique de galvanisation.

Il est donc intéressant de réaliser une installation de galvanisation particulièrement compacte. Pour cela, l'une des idées de l'invention consiste à modifier l'architecture habituelle des lignes continues de galvanisation en organisant de façon nouvelle le déroulement de la bande à la sortie du bain de zinc, de la façon représentée schématiquement sur la figure 5 et plus en détail sur la figure 6. A la sortie de la section de survieillissement 26, la bande a été portée à la température souhaitable pour la galvanisation, de la façon indiquée sur le diagramme de la figure 4. La bande sortant de la section 26 passe sur un rouleau déflecteur Dl qui la dirige vers le bain métallique de galvanisation 41 ménagé dans une cuve et dans lequel est immergé un rouleau déflecteur D2. La bande M suit donc un trajet descendant Ti entre le rouleau de sortie Dl et le rouleau immergé D2 sur lequel elle prend appui par sa face supérieure A. La bande M ressort alors du bain 41 suivant un trajet ascendant T2 jusqu'à un rouleau supérieur D3, en passant devant un dispositif d'essorage 42 de type connu permettant de contrôler l'épaisseur du revêtement.

Toutes ces dispositions sont classiques et correspondent à celles représentées schématiquement sur la figure 2. Dans l'invention, cependant, la bande M prend appui sur le rouleau supérieur D3 par la même face A passant sur le rouleau immergé D2 et, de ce fait, au lieu d'être dirigée vers l'extérieur du bac contenant le bain métallique 41, la bande M revient en arrière vers le côté d'entrée dans le bac, c'est-à-dire le côté gauche sur les figures 5 et 6. Dans le cas de la figure 5, la bande repasse sur un rouleau supérieur D'3 et redescend, par un trajet descendant T3, jusqu'à un rouleau déflecteur D4 immergé dans le bain de trempe 45. La bande ressort alors de ce bain 45 suivant un trajet montant T4 jusqu'à une paire de rouleaux déflecteurs supérieurs D5, D'5 écartés l'un de l'autre, de façon à passer au-dessus de l'ensemble de l'installation de galvanisation 41 et de la section de refroidissement lent 25, puis redescend, par un trajet descendant T5, jusqu'à un rouleau inférieur D6 afin d'être dirigée vers l'accumulateur 31 du dispositif de sortie 3. Il résulte de cet arrangement du trajet de la bande que le bain de trempe 45 peut être placé au-dessus de la cuve contenant le bain métallique de galvanisation 41. Ainsi, l'emprise au sol de l'installation de galvanisation 4 est diminuée par rapport à la disposition classique de la figure 2 puisqu'elle couvre sensiblement la même longueur que le bain de galvanisation 41. Certes, cette disposition nécessite la construction, au-dessus du bain métallique 41, d'un plancher pour supporter la cuve detrempe 45 mais cette augmentation de hauteur de l'installation ne constitue pas un véritable inconvénient, en particulier pour la transformation d'une installation existante. En revanche, le retour vers l'arrière de la bande à partir du rouleau supérieur D3 permet d'incorporer l'ensemble de l'installation de galvanisation dans l'espace de longueur réduite existant, entre la partie restante de la section de survieillissement 26 et la section de refroidissement lent 25. De façon connue, il est possible de réaliser un traitement thermique dit d'alliation qui assure la diffusion du fer provenant de la bande vers le revêtement de zinc afin de créer un véritable alliage fer/zinc. A cet effet, il est possible de placer un four d'alliation 43 au-dessus du dispositif d'essorage 42. Ce four d'alliation peut être suivi de cellules de refroidissement 44a, 44b qui peuvent être placées non seulement sur le trajet ascendant T2, en amont du rouleau supérieur D3, mais également sur le trajet descendant T3, avant l'entrée dans le bain de trempe 45. Pour réaliser un refroidissement suffisant de la bande avant la trempe, sans augmenter exagérément la hauteur de l'installation, il est également possible de réaliser l'arrangement représenté schématiquement sur la figure 6 dans lequel, après son passage sur le rouleau supérieur D3, la bande redescend jusqu'à un rouleau inférieur D6, puis remonte jusqu'à un rouleau supérieur D'6 afin de redescendre dans le bac de trempe 45 en passant sur le rouleau immergé D4. Une telle disposition est également particulièrement compacte puisque, à chaque changement de direction, la bande passe sur un seul rouleau en revenant, comme précédemment, vers l'arrière.

Cette disposition permet également de répartir des moyens de refroidissement 44, 44' non seulement le long du trajet ascendant T2 mais également le long du trajet descendant T3 de façon à réaliser un refroidissement suffisant du revêtement. Il est à noter que, grâce à cette disposition, la face A' de la bande opposée à la face A passant sur le rouleau immergé D2, ne vient au contact du rouleau inférieur D6 qu'après le trajet ascendant T2 et le trajet descendant T3 et, ainsi, ne risque pas d'être détériorée avant le durcissement du revêtement. Une telle disposition est particulièrement intéressante dans les applications où une face externe de la tôle, dite face exposée , doit avoir une excellente qualité de surface, par exemple pour la carrosserie automobile. Comme le montre la figure 6, les cellules de refroidissement et, le cas échéant, le four d'alliation 43, peuvent avantageusement être implantés en quinconce sur le brin ascendant T2 et le bras descendant T3 qui, dans le cas de la figure 6, ne sont séparés que par un seul rouleau déflecteur D3, ce qui diminue encore l'emprise au sol de l'ensemble. De plus, une telle disposition permet de répartir les cellules de refroidissement 44a, 44b sur une plus grande longueur de bande et d'avoir ainsi un soufflage moins violent, ce qui diminue les risques de vibration de la bande pouvant avoir un impact sur la qualité du revêtement, en particulier la régulation de son épaisseur.

Comme indiqué plus haut, même si sa longueur est réduite par rapport à la disposition habituelle des fours de recuit représentés sur la figure 1, la section 26 de sortie du four 2 permet, en réglant la vitesse de défilement à un niveau modéré, par exemple de 200 m/mn, d'effectuer un traitement de survieillissement adapté à la nature du métal, puis d'assurer la mise en température adéquate de la bande avant son entrée dans le bain de zinc 41. Il est à noter, en particulier, que l'évolution actuelle du marché conduit à réaliser des aciers pour lesquels le survieillissement, après recuit, s'effectue à une température relativement basse. La figure 7, par exemple, montre un cycle complet de recuit pour un acier de type TRIP qui nécessite, après recuit, un maintien isotherme dans la zone de transformation Bainitique, c'est-à-dire vers 290 C. Dans ce cas, la section 26 de sortie du four doit remonter la température de la bande jusqu'à un niveau compatible avec la température du bain de zinc, par exemple 470 C. La figure 8, en revanche, correspond au cas d'un acier courant nécessitant un survieillissement, par exemple à 560 C. Dans ce cas, la température doit être abaissée jusqu'à la température du bain de zinc. La section 26 de régulation en température sera donc équipée de moyens de chauffage, de préférence par induction et de refroidissement, de préférence par jet de gaz neutre. Il est à noter, d'autre part, que l'installation de galvanisation 4 placée, selon l'invention, entre la section 26 de sortie du four 2 et la section 25 de refroidissement lent, est munie, à sa sortie, d'un bain de trempe 45 à la sortie duquel la bande se trouve à une température proche de l'ambiante. De ce fait, il n'est pas nécessaire de faire passer la bande dans la section de refroidissement lent 25, le bain de trempe 45 étant relié directement à l'accumulateur de sortie 31. On a ainsi réalisé une ligne combinée permettant d'assurer, 35 selon les cas, les fonctions de ligne de recuit continu dans le four 2 et la section de refroidissement final 25 et de ligne continue de galvanisation dans le four 2 et l'installation de galvanisation 4 qui se termine par le bain de trempe 45. La figure 9 montre schématiquement la disposition d'une 5 installation permettant de passer facilement d'un mode de fonctionnement à l'autre. Le recuit devant s'effectuer dans une atmosphère contrôlée, l'ensemble du four de recuit 2, avec la section de survieillissement 26, est placé dans une enceinte fermée 8 munie à sa base d'un 10 conduit 80 qui forme un embranchement avec deux sorties, respectivement une première sortie 81 qui plonge à l'intérieur du bain métallique 41 afin d'assurer l'étanchéité, et une seconde sortie 82 qui peut être fermée de façon amovible par une porte 83. D'autre part, la section de refroidissement lent 25, également 15 placée sous atmosphère contrôlée, est disposée dans une enceinte étanche 8' dont l'entrée 81' peut être reliée avec la seconde sortie 82 du conduit 80, par une goulotte de liaison 84 qui peut être déplacée, par exemple par pivotement, entre la position représentée sur la figure 9 pour laquelle la goulotte 84 être 20 branchée de façon étanche sur la seconde sortie 82 du conduit 80 et une position écartée permettant le passage de la bande M suivant le trajet T2, à la sortie du bain métallique 41. Cette goulotte mobile 84 forme donc un tunnel de by-pass permettant, lorsqu'elle est mise en place et la porte 83 ouverte, 25 d'assurer le passage de la bande M entre le rouleau déflecteur Dl placé à la sortie du four et la section de refroidissement 25, en assurant l'étanchéité entre les deux enceintes fermées 8 et 8' dans lesquelles est ménagée une atmosphère neutre, par exemple un mélange d'azote et d'hydrogène. 30 La figure 10 est un schéma de principe du fonctionnement d'une telle ligne combinée. Pour effectuer une galvanisation après recuit, la bande M passe successivement dans les différentes sections du four de recuit 2 et, après mise à température dans la section de sortie 26, 35 passe par la première sortie 81 du conduit 80 pour déboucher dans le bain de zinc 41. Comme le montre la figure 9, à la sortie du bain de trempe 45, la bande M guidée par les rouleaux déflecteurs D5, D'5, D7, passe au-dessous ou, éventuellement, au-dessus de la section de refroidissement lent 25 pour être dirigée directement vers le dispositif 3 de sortie de la ligne. Pour effectuer un recuit seul, la goulotte de liaison 84 est mise en place et la porte 83 est ouverte. A partir du rouleau déflecteur Dl, la bande M passe dans la goulotte de liaison 84, puis dans la section de refroidissement lent 25 qui, de préférence, se termine par un bac de trempe 27, puis elle est dirigée, par les rouleaux entraîneurs D8, vers le dispositif 3 de sortie de la ligne. L'installation est munie, d'autre part, de moyens non représentés sur la figure 9, permettant de couper la bande, soit en un point 85, à l'entrée dans la goulotte de liaison 84, soit en un point 86, à la sortie de la zone de refroidissement 25, en amont des rouleaux entraîneurs D8. A l'arrêt d'une campagne de recuit continu, la bande est coupée en ces deux points 85 et 86, le tunnel mobile 84 est relevé verticalement et maintenu contre la paroi avant de l'enceinte 8' contenant la section de refroidissement 25. Une portion de bande reste donc engagée dans le tunnel 84 et la section 25. Elle servira de bande de tirage pour remettre la ligne en configuration de recuit lors d'une autre campagne. De la même façon, à l'arrêt d'une campagne de galvanisation, la bande est coupée en deux points, respectivement 87 à la sortie du bain de zinc 41 et 88 après la sortie du bain de trempe 45. Les brins pendants de la bande sont fixés aux éléments de charpente portant l'installation de galvanisation 4'. Une portion de bande reste donc engagée dans cette zone et servira de bande de tirage pour remettre la ligne en configuration de galvanisation, lors d'une autre campagne. Pour passer d'une configuration à l'autre, il suffit donc de souder ou d'agrafer la portion concernée de bande de tirage au bout de la nouvelle bande, au niveau du rouleau déflecteur Dl, dans le conduit 80 de sortie de la zone de survieillissement 26, puis de faire avancer cette bande de tirage jusqu'à la cisaille 33, à la sortie de la ligne, pour l'éliminer. L'invention permet ainsi de réaliser, soit un recuit seul, soit une galvanisation après recuit, dans une ligne combinée du type représenté sur la figure 5, dont l'encombrement global, en longueur, est du même ordre que celui d'une ligne de recuit continu classique, dans la mesure où l'installation de galvanisation, en particulier si elle est réalisée de la façon particulièrement compacte décrite précédemment, peut être incorporée à l'intérieur de la ligne de recuit, entre la section de survieillissement et la section de refroidissement lent. De ce fait, l'invention trouvera une application particulièrement intéressante pour la transformation de lignes de recuit continu existantes dont la rentabilité n'est plus assurée en raison de la variété des qualités de tôles demandées et de la baisse de tonnage qui en résulte. En effet, du fait que les tonnages demandés sont plus faibles, Il sera possible de réduire la vitesse de défilement et de supprimer certaines unités de la section de survieillissement, la partie restante de cette section étant suffisante pour réaliser les traitements thermiques nécessaires pour la plupart des qualités d'acier demandés actuellement, l'espace ainsi dégagé permettant de loger une installation de galvanisation de type compact telle que décrite précédemment.

Il est à noter, par ailleurs, qu'un certain nombre des équipements utilisés dans la partie supprimée de la section de survieillissement, en particulier les cellules de refroidissement par jet de gaz et les organes annexes pourront être utilisés dans l'installation de galvanisation.

L'invention présente encore d'autres avantages et ne se limite pas aux détails des modes de réalisation qui ont été décrits à titre de simples exemples. Par exemple, après un refroidissement suffisant par les cellules 44a, 44b placées sur le trajet de la bande à la sortie du bain de galvanisation 41, la bande pourrait passer au-dessus de la section de refroidissement 25 pour descendre directement dans le bain de trempe 27 placé à la sortie de celle-ci. Cependant, l'utilisation, selon le mode de réalisation préférentiel de la figure 9, de deux bacs de trempe séparés, respectivement 45 à la sortie de l'installation de galvanisation 4 et 27 à la sortie de la zone de refroidissement 25, permet d'éviter la pollution par les poussières de zinc du bac de refroidissement 27 dans lequel passent les bandes recuites non revêtues, en cas de fonctionnement en recuit seul.

Claims (4)

REVENDICATIONS

1. Ligne combinée de recuit et de galvanisation d'une bande métallique (1) comportant des moyens de commande du défilement de la bande en ligne continue, entre un dispositif (1) d'entrée et un dispositif (3) de sortie de la ligne, successivement dans une installation de recuit (2) et une installation de galvanisation (4), l'installation de recuit (2) comportant une section (21) de chauffage, une section (22) de maintien de la bande (M) à une température de recuit, une première section (23) de refroidissement rapide après recuit, une section (24) de survieillissement et une seconde section (25) de refroidissement lent, et l'installation de galvanisation (4) comportant une section (Ti) d'entrée de la bande dans un bain métallique (41) de galvanisation, une section (T2) de sortie du bain métallique de la bande recouverte, sur ses deux faces, d'un revêtement, une section (T3) de refroidissement du revêtement et un bain liquide (45) de refroidissement final, caractérisée par le fait que l'installation de galvanisation (4) est incorporée à l'intérieur de l'installation de recuit, entre la section de survieillissement (24, 26),et la seconde section de refroidissement (25) et que, à la sortie de la section de survieillissement (24, 26), la bande est dirigée par des moyens de guidage sélectif (80), soit vers l'installation de galvanisation (4) puis, à la sortie du bain de refroidissement final (45), directement vers le dispositif (3) de sortie de la ligne, soit, directement vers la seconde section de refroidissement (25) et le dispositif (3) de sortie de la ligne.

2. Ligne combinée selon la revendication 1, caractérisée par le fait que la section de survieillissement (26) la seconde section (25) de refroidissement de l'installation de recuit (2) sont placées chacune dans une enceinte étanche (8, 8') remplie d'un gaz protecteur et que la section d'entrée dans le bain métallique (41) de galvanisation est placée dans un conduit étanche (80) formant un embranchement avec une entrée branchée sur la sortie de l'enceinte (6) de la section de survieillissement (26) et deuxsorties, respectivement une première sortie (81) plongeant dans le bain métallique (41) et une seconde sortie (82) sur laquelle vient se brancher de façon amovible une goulotte (84) de liaison étanche avec l'enceinte (81) de la seconde section de refroidissement (25) de l'installation de recuit, ladite seconde sortie (82) étant munie de moyens amovibles (83) de fermeture étanche.

3. Ligne combinée selon la revendication 2, caractérisée par le fait qu'elle comporte une pluralité de rouleaux déflecteurs définissant deux trajets de la bande à la sortie de la section de survieillissement (16), respectivement un premier trajet de galvanisation comportant une section d'entrée (Ti) dans le bain métallique passant par la première sortie (81) du conduit étanche (80), une section (T2) de sortie du bain métallique (41), une section (T3) de refroidissement du revêtement avant entrée dans le bain de refroidissement final (45) et une section (T4, T5) de sortie dudit bain de refroidissement (45), passant au-dessus ou en dessous de l'enceinte (8') dans laquelle est placée la seconde section de refroidissement (25), de façon à se raccorder directement au dispositif (3) de sortie de la ligne, et un second trajet de recuit seul, passant dans la goulotte (84) de liaison amovible entre la seconde sortie (82) du conduit étanche (80) et l'enceinte (81) de la seconde section de refroidissement (25). refroidissement final de la bande, respectivement un premier bain (45) placé à la sortie de l'installation de galvanisation (4), et un second bain (27) placé à la sortie de la seconde section de refroidissement (25), la bande (M) étant dirigée vers le dispositif (3) de sortie de la ligne après un refroidissement final effectué, soit dans le premier bain (45) après galvanisation, soit dans le second bain (27) après un traitement de recuit seul, sans galvanisation. 5. Ligne combinée selon l'une des revendications 35 précédentes, caractérisée par le fait que le bain de refroidissement

4. Ligne combinée selon l'une des revendications 1, 2, 3, caractérisée par le fait qu'elle comporte deux bains liquides definal (45) de l'installation de galvanisation (4), est placé au-dessus du bain métallique (41) et décalé vers le côté d'entrée de celui-ci afin de réduire l'encombrement de l'installation de galvanisation (4). 6. Ligne combinée selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la section de survieillissement (26) présente une longueur réduite par rapport à la longueur habituellement nécessaire dans une ligne de recuit continu et que la vitesse de défilement de la bande est adaptée à cette longueur réduite afin d'obtenir le temps de traitement thermique nécessaire. 7. Procédé de transformation d'une ligne continue de recuit d'une bande métallique en une ligne combinée de recuit et de galvanisation, ladite ligne de recuit (2) comportant des moyens de commande de défilement en continu de la bande, successivement, dans un dispositif d'entrée (1), une section de préchauffage (21), une section (22) de recuit avec maintien de la température au niveau souhaité en fonction de la nature de la bande, une première section (23) de refroidissement rapide après recuit, une section (24) de survieillissement, une seconde section (25) de refroidissement lent sous atmosphère protectrice et un dispositif de sortie (3), caractérisé par le fait qu'une partie de la section de survieillissement (24) est supprimée en laissant en place les autres sections et qu'une installation de galvanisation (4) est disposée à l'intérieur de la ligne de recuit (2), dans l'espace ainsi libéré entre la partie restante (26) de la section de survieillissement (4) et la seconde section (25) de refroidissement lent, et reliée aux moyens de commande du défilement de façon à réaliser une ligne combinée de recuit et de galvanisation sans augmentation de la longueur globale de la ligne de recuit (2). 8. Procédé selon la revendication 7 de transformation d'une ligne de recuit en une ligne combinée de recuit et de galvanisation, caractérisé par le fait que la vitesse de défilement de la bande entre le dispositif d'entrée (1) et le dispositif (3) de sortie de la bande est adaptée au processus de galvanisation.9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé par le fait que l'installation de galvanisation (4) remplace une partie seulement (26) de la section de survieillissement (24) et que la vitesse de défilement de la bande (M) est réglée, en cas de besoin, de façon à effectuer un traitement de survieillissement dans la partie restante (26) de la section correspondante (24). 10. Procédé selon la revendication 7, caractérisé par le fait que la température dans la section de recuit est maintenue au niveau souhaité pour le recuit, compte tenu de la nature de la bande et de la vitesse de défilement et que, entre la sortie de la section de refroidissement rapide (21) et l'entrée dans le bain de galvanisation (41), la partie restante (26) de la section de survieillissement (24) comporte des moyens combinés de chauffage et de refroidissement pour le réglage de la température de la bande à un niveau adapté au processus de galvanisation. 11. Procédé selon l'une des revendications 7 à 10 de transformation d'une ligne de recuit continu (1, 2, 3) en une ligne combinée de recuit et de galvanisation, caractérisé par le fait que l'installation de galvanisation (4) comporte des moyens de commande du défilement de la bande entre un bain métallique (41) de galvanisation et un bain de trempe (45) , le long d'un trajet continu de défilement défini par une pluralité de rouleaux déflecteurs (Dl D6) et comportant au moins quatre parties, respectivement une première partie (Ti) de liaison entre la section de refroidissement rapide (23) et l'entrée dans le bain métallique (41), une seconde partie (T2) de sortie du bain métallique (41) avec contrôle de l'épaisseur du revêtement, une troisième partie (T3) de refroidissement du revêtement avant entrée dans le bain de trempe (45) et une quatrième partie (T4, T5) de sortie du bain de trempe (45) , se raccordant directement à la section de sortie de la ligne de recuit, sans passer par la section de refroidissement lent (25). 12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé par le fait que, pour adapter l'encombrement global de l'installation de 35 galvanisation (4) à la longueur de l'espace libéré dans la ligne derecuit (2), le bain de trempe (45) est placé au-dessus du bain métallique (41) et décalé vers le côté d'entrée de la ligne, de telle sorte que, dans la troisième partie (T3) de refroidissement, la bande (M) revient vers l'arrière et, dans la quatrième partie (T4) de sortie du bain de trempe (45), passe au-dessus ou en dessous du bain métallique (41) puis de la section de refroidissement (25) lent, afin de se raccorder directement au dispositif (3) de sortie de la ligne.