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Physical
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10 m
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de 4 m
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30 m/s
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40 m/s
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de 4 metres
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0,8 mm
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40 m
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de 50 cm
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de 1,5 mm
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de 25 mm
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100 mm
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40 kg/h
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2 cm
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20 cm
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10 m /h
(1)
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Generic
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METAL
(13)
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Molecule
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water
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quide
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Gene Or Protein
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ETRE
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Apte
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Trem
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Est-a
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Refractaire
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Cmo
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Disease
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Depression
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Substituent
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oxy
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Publication
_________________________________________________________________
Number FR2519891A1
Family ID 29230327
Probable Assignee Pont A Mousson
Publication Year 1983
Title
_________________________________________________________________
FR Title PROCEDE ET DISPOSITIF DE TREMPE RAPIDE SUR BANDE D'UN METAL
OU D'UN ALLIAGE METALLIQUE LIQUIDE
Abstract
_________________________________________________________________
L'INVENTION CONCERNE L'HYPERTREMPE D'UN METAL OU D'UN ALLIAGE
METALLIQUE PAR PROJECTION DE CE METAL OU DE CET ALLIAGE A L'ETAT
LIQUIDE SUR UNE BANDE MOBILE 1 DEFILANT A GRANDE VITESSE.
CE PROCEDE EST CARACTERISE EN CE QUE L'ON REFROIDIT LADITE BANDE 1 PAR
PROJECTION SUR CELLE-CI D'UN LIQUIDE PULVERISE, NOTAMMENT DE L'water,
ET QUE L'ON UTILISE LE DEBIT DE LIQUIDE PULVERISE COMME MOYEN DE
REGLAGE DE LA TEMPERATURE DE LA BANDE 1.
LA TEMPERATURE DE LA BANDE 1 PEUT AVANTAGEUSEMENT ETRE MAINTENUE
AU-DESSUS DE LA TEMPERATURE DU LIQUIDE PULVERISE.
Description
_________________________________________________________________
Procede et dis Dositif de trem De rapide sur bande d'un metal ou d'un
alliage metallique liquide.
La presente invention concerne la technique de trempe rapide ou
hypertrempe, sur bande, selon laquelle un jet liqui- de du produit a
hypertremper -metal ou alliage est projete sur une bande mobile,
generalement metallique, defilant a grande vitesse, au contact de
laquelle ce jet est soumis a un refroidissement tres brutal (10 O
C/s), et amene a l'etat de ruban mince.
Pour que l'operation puisse se derouler en continu, il convient
d'assurer constamment l'elimination de la chaleur cedee and la bande
mobile par le produit a traiter Sans pre- caution speciale, en effet,
cet apport de chaleur provoque un rapide echauffement de la bande, au
detriment de la qualite du produit obtenu, et entraine tres rapidement
l'arret de la production, par collage du ruban sur la bande.
Divers procedes ont deja ete proposes pour effectuer le
refroidissement de la bande, et notamment des procedes utilisant des
fluides froids injectes sur la bande, en par- ticulier au moyen de
caissons a coussins gazeux a effet Coanda, tels que decrit par la
demande de brevet francais deposee le 18 Juillet 1980, sous le no 80
15918 Ces procedes necessitent cependant des dispositifs de grand
encombrement, des que les debits de produits a hypertremper deviennent
importants.
Pour eviter cet inconvenient, la presente invention fait appel a la
projection de liquide pulverise en fines goutte- lettes sur la bande
mobile, ce liquide etant avantageusement de leau.
L'invention a par consequent pour premier objet, dans un procede
d'hypertrempe d'un metal ou d'un alliage metallique par projection sur
une bande mobile defilant a grande vitesse d'un jet du produit a
hypertremper a l'etat liquide, le perfectionnement consistant en ce
que ladite bande est refroi- die par projection sur celle-ci d'un
liquide pulverise et, notamment, d'water. 2- Cette technique, bien
connue dans d'autres domaines, exige, dans le cas considere,
l'observation d'un certain nombre de precautions.
En effet, les essais effectues par les inventeurs on montre que, si la
surface de la bande mobile qui se presente sous le jet liquide chaud
porte des traces d'water, celle-ci se vaporise au contact du jet,
donnant lieu a un phenomene de calefaction, qui perturbe le contact
entre produit et bande et, par consequent, la formation du ruban
hypertrempe Or on a constate aussi que, si la surface de la bande a
ete mouillee, lors de la pulverisation visant a son refroidisse- ment,
il est tres difficile de la secher avant qu'elle ne se presente a
nouveau sous le jet liquide chaud, c'est-a-dire en un temps tres court
(par exemple de l'ordre du dixieme de seconde pour une bande de 4 m de
longueur entrainee a une vitesse d'environ 30 m/s) De plus, cette meme
surface doit evidemment etre maintenue protegee au maximum contre
l'oxy- dation pour conserver ses qualites dans le processus d'hyper-
trempe. Selon l'invention, on effectue donc la pulverisation doeau sur
la face de la bande opposee a celle sur laquelle on reali- se le
contact avec le produit a traiter.
En outre, de preference, afin d'eviter de mouiller la face de la bande
sur laquelle s'effectue l'hypertrempe, on dispose, en regard de
celle-ci et au moins au niveau de la zone o est realisee la
pulverisation, un caisson pour coussin gazeux a effet Coanda.
De preference, encore, on dispose en aval des moyens de pulverisation,
dans le sens du defilement de la bande, des moyens d'evacuation de
l'water exedentaire tels que raclettes, brosses et oules d'aspiration,
le caisson pour coussin a effet Coanda se prolongeant avantageusement
au moins jusqu'a la zone o sont disposes ces moyens.
Il est d'ailleurs possible de regler le debit du ou des pulverisateurs
de telle maniere que la temperature de la bande ne soit pas abaissee
audessous de la temperature -3- d'ebullition du liquide pulverise
(1000 C dans le cas de l'water), et donc que la bande ne soit pas
"mouillee", les raclettes et brosses servant alors essentiellement
pendant la phase de reglage, puis jouant seulement un role de
securite.
Enfin, pour l'elimination des dernieres traces du liquide de
refroidissement, on a egalement utilise avec succes une boite a vide,
disposee en aval des autres moyens d'evacuation (racletteset brosses)
et du coussin a effet Coanda sur lequel ceux-ci prennent appui Cette
boite a vide comporte deux fentes de section tres voisine de celle de
la bande permettant le passage de celle-ci avec une rentree d'air tres
faible.
En outre, avantageusement, l'ensemble de l'installation de
refroidissement est dispose a l'interieur d'une enceinte sous legere
depression, evitant les projections de liquide de refroidissement et
les emissions de vapeur vers la zone de coulee L'invention fournit
ainsi un dispositif permettant un reglage tres fin de la temperature
de la bande, qui s'avere etre un parametre particulierement critique
de l'hypertrempe, une temperature optimale de bande apparaissant pour
chaque produit a fabriquer, tous autres parametres etant maintenus
inchanges. Le dessin schematique annexe illustre une forme de
realisation d'un dispositif d'hypertrempe conforme a l'in- vention.
Ce dispositif comprend une bande 1 en acier entrainee a grande vitesse
(environ 40 m/s) sur deux poulies 2, 2 ', dont l'une est motrice, de
preference la poulie aval 2 ', dans le sens d'avancement du brin
superieur la de la bande, afin de maintenir celui-ci parfaitement
tendu Le ruban hypertrempe 3 est forme sur la face superieure du brin
superieur la de la bande 1, par projection d'un produit a
hypertremper, a partir d'un creuset 4 en un produit refractaire tel
que de la silice comportant un orifice d'ejection 5.
Au voisinage de la zone d'impact dudit produit et, dans le cas du
dessin, en regard de la face de la bande opposee 4 - audit impact, est
dispose un premier caisson a effet Coanda 6 assurant notamiment le
maintien en position de la bande Ce caisson presente, contre la bande,
une surface plane percee de trous alignes selon l'axe de la bande et
regulierement espaces. Le dispositif de refroidissement par
pulverisation d'water propose par l'invention est dispose, dans la
version repre- sentee par le dessin, au niveau du brin inferieur lb de
la bande.
Ce dispositif comporte, place en regard de la face infe- rieure de ce
brin, un second caisson ll a effet Coanda, de geometrie analogue a
celle du caisson 6 Les orifices des deux caissons sont alimentes en
air comprime.
Un pulverisateur 12 d'water est dispose en regard de la face
superieure du brin inferieur lb de la bande, au-dessus du caisson 11
et au voisinage de son extremite "amont" (par rapport au mouvement de
la bande).
Il comporte deux buses concentriques, l'une, centrale, pour l'amenee
du liquide a pulveriser, et l'autre, annulaire, pour l'air comprime.
En aval du pulverisateur 12 sont disposees deux raclettes 13 en
caoutchouc dur, presentant une surface plane contre la bande.
A la place de ces raclettes 13 ou en plus, de preference en aval, une
brosse cylindrique rotative 14, tournant dans le sens de la fleche f,
complete l'essorage de la bande.
L'ensemble de ces organes est avantageusement dispose sous une hotte
15 avec aspiration, dont la jupe vient se raccorder sur le plateau du
caisson.
Il est avantageux, en outre, de disposer en aval des raclettes 13, de
part et d'autre de la bande, des caissons 16 sous depression,
comportant des fentes ou oules disposees a proximite immediate des
rives de la bande, de maniere a aspirer l'water evacuee vers les bords
de la bande par les raclettes 13.
A titre d'exemple, on decrit ci-apres un dispositif de ce type dans
lequel la bande 1 a une longueur de 4 metres et - une section de 13 X
0,8 mm Cette bande est entrainee par la poulie 2 ' a une vitesse
d'environ 40 m/so La surface plane du caisson 6 tournee vers la bande
1 a une longueur de 50 cm et une largeur de 10 cmo Elle est percee de
trous d'un diametre de 1,5 mm, alignes selon l'axe de la bande, avec
un espacement de 25 mm Ces trous sont alimentes en air sous pression
avec un debit d'environ 10 m 3/h normaux.
Le caisson 11 a une geometrie identique a celle du cais- son 6 et est
alimente en air dans les memes conditions.
La brosse rotative 14 a un diametre egal a 100 mm.
Ce dispositif a notamment ete utilise pour fabriquer un ruban d'un
alliage vitreux de formule: Fe 75,6 Cll P 8 Cr 5 Sio,4 dans les
conditions suivantes: debit de l'alliage: 40 kg/h, temperature de
l'alliage S environ 1 200 C, distance du nez du pulverisateur 12 a la
bande 1 2 cm, debits d'alimentation du pulverisateur 12 t water S
environ 30 1/h, air comprime: environ 10 m 3/h normaux, raclettes 13 z
premiere raclette a environ 20 cm du pulverisateur 12, alimentation
des caissons 6 et 11 X 10 m /h normaux d'air comprime pour chaque
caisson, temperature de la bande (mesuree par pyrometrie infra- rouge)
S de preference comprise entre 60 et 80 C.
Dans de telles conditions, avec une mise en regime tres rapide et tres
stable, il a ete possible d'obtenir un ruban d'alliage Fe 76 Cll P 8
Cr 5 Si 4 amorphe ou a tres faible C 56 i 0,4 taux de cristallisation,
c'est-adire tres correctement hypertrempe. 6-
Claims
_________________________________________________________________
REVENDICATIONS
1. Procede d'hypertrempe d'un metal ou d'un alliage me-tallique par
projection de ce metal ou de cet alliage a l'etat liquide sur une
bande mobile (1) defilant a grande vitesse, ce procede etant
caracterise en ce que l'on refroidit ladite bande(1) par projection
sur celle-ci d'un liquide pulverise, notam-ment de l'water, et que
l'on utilise le debit de liquide pulve-rise comme moyen de reglage de
la temperature de la bande (1).2. Procede selon la revendication 1,
caracterise en ce que ledit liquide pulverise est projete sur la face
de la bande (1) opposee a celle sur laquelle est projete le metalou
l'alliage metallique a l'etat liquide.3. Procede selon l'une des
revendications 1 et 2, carac-terise en ce que, au niveau de la zone o
est effectuee la projection de liquide pulverise et en regard de la
face de la bande (1) sur laquelle est effectuee l'hypertrempe du metal
ou de l'alliage metallique a l'etat liquide, est dispose uncaisson
(11) apte a produire un coussin gazeux a effet Coanda.4. Procede selon
l'une des revendications 1 a 3, carac-terise en ce que le debit des
moyens de pulverisation (12) du liquide est regle de facon telle que
la temperature de la bande (1) ne soit pas abaissee au-dessous de la
temperatured'ebullition de ce liquide.5. Procede selon l'une des
revendications 1 a 3, carac-terise en ce que, en vue d'obtenir un
ruban hypertrempe a partir d'un alliage de formule approchee Fe 6 C P
Cr Si,6 il 8 5 0,4 ' la temperature de la bande sur laquelle est
projete ledit alliage est maintenue entre 60 et 800 C. 6. Dispositif
d'hypertrempe d'un metal ou d'un alliage metallique comprenant une
bande (1), entratnee a grande vitesse, et des moyens (4, 5) de
projection en directionde cette bande (1) dudit metal ou dudit alliage
a l'etat li-quide, ce dispositif etant caracterise en ce qu'il
comporte des moyens (12) de projection d'un liquide pulverise,
notammentd'water, en direction de la bande (1).7. Dispositif selon la
revendication 6, caracterise 7- en ce que lesdits moyens (12) de
projection d'un liquide pulverise sont diriges vers la face de la
bande (1) opposee a celle sur laquelle est projete le metal ou
l'alliage al'etat liquide.8 Dispositif selon la revendication 7,
caracterise en ce qu'il comprend, au niveau de la zone o est effectuee
la pulverisation de liquide et en regard de la face de la bande (1)
sur laquelle est effectuee l'hypertrempe du metal ou de l'alliage
metallique a l'etat liquide, un caisson (11)apte a produire un coussin
gazeux a effet Coanda.9. Dispositif selon l'une des revendications 6 a
8,caracterise en ce qu'il comprend, en aval desdits moyens (12)de
pulverisation de liquide, des moyens (13, 14, 16) d'eva-cuation du
liquide pulverise excedentaire.10 Dispositif selon les revendications
8 et 9 encombinaison, caracterise en ce que ledit caisson (11) apte a
produire un coussin gazeux a effet Coanda, s'etend au moins jusqu'a la
zone desdits moyens (13, 14, 16) d'evacuation duliquide
excedentaire.11 Dispositif selon la revendication 10:, caracterise en
ce que lesdits moyens (13, 14, 16) d'evacuation du liquide
excedentaire sont disposes sous une hotte d'aspiration (15), dont la
jupe est raccordee au plateau dudit caisson (11) aptea produire un
coussin gazeux a effet Coanda.12 Dispositif selon l'une des
revendications 9 a 11,caracterise en cequ'il comprend, en aval desdits
moyens (13, 14, 16) d'evacuation du liquide excedentaire, une boite a
vide comprenant deux fentes de section tres voisine de labande (1)
pour le passage de celle-ci.
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