Installation de refroidissement d'une barre ou d'un fil métallique

Abstract

 Installation de refroidissement d'une barre ou d'un fil métallique caractérisé en ce qu'elle comporte un tube (1) dans lequel circule le fil ou la barre à re­froidir et qui présente une première série de trous (7) répartis sur le longueur dudit tube (1), une deuxième série de trous (9) répartis sur la longueur du tube étant disposée essentiellement en face de la première série de trous, ladite première série de trous (7) étant destinée à l'alimentation en fluide de refroidissement et ladite deuxième série de trous (9) étant destinée à l'évacuation du fluide de refroidissement.

Description

[0001] La présente invention est relative à une installa­tion de refroidissement d'une barre ou d'un fil métal­lique, disposée à la sortie d'une installation de lami­nage ou de tréfilage ou à la suite d'un traitement thermique.

[0002] Les installations de refroidissement connues ont en commun le fait de faire circuler l'eau autour du pro­duit, parallèlement à celui-ci. Ils diffèrent l'un de l'autre par la façon d'amener le fluide de refroidisse­ment, à savoir de l'eau ou un mélange eau/air, éven­tuellement sous pression dans un tube où circule égale­ment le produit à refroidir. On peut aussi citer l'ali­mentation radiale centrale, le tube de refroidissement pouvant être noyé dans un liquide de refroidissement, par exemple de l'eau ou être agencé dans une chemise à liquide de refroidissement, l'évacuation étant toujours essentiellement axiale.

[0003] Toutefois, la circulation de l'eau autour du pro­duit à refroidir limite la section de passage de l'eau à la différence entre la section du tube et celle du produit. Pour obtenir un débit d'eau suffisant - à moins d'utiliser des pressions d'eau extrêmement élevées - on doit donc garder un rapport diamètre tube/diamètre pro­duit élevé. Dans le cas de produits peu rigides circu­lant à grande vitesse, il y a un risque élevé pour que le produit flambe sous l'effet de forces de freinage exercée par l'eau.

[0004] D'autre part, l'eau circulant parallèlement au pro­duit se réchauffe à son contact et les échanges devien­nent de moins en moins bon au fur et à mesure que l'on progresse vers l'extrémité du tube.

[0005] Dans le cas des systèmes eau-air, l'expérience a montré que la diminution de la force de freinage par unité de longueur de la ligne d'eau est plus que com­ pensée par l'augmentation de longueur rendue nécessaire par la détérioration du coefficient d'échange thermique entre le produit et le mélange eau/air par rapport à l'eau seule.

[0006] La présente invention vise à fournir une installa­tion de refroidissement d'une barre ou d'un fil métal­lique, destinée à être agencée à la sortie d'une instal­lation de laminage ou de tréfilage ou à la suite d'une installation de traitement thermique, qui ne présente pas les inconvénients des installations de refroidisse­ment connues.

[0007] Selon la présente invention, l'installation de re­froidissement comporte un tube dans lequel circule le fil ou la barre à refroidir et qui présente une première série de trous répartis sur la longueur dudit tube, une deuxième série de trous répartis sur la longueur du tube étant disposée essentiellement en face de la pre­mière série de trous, ladite première série de trous étant destinée à l'alimentation en fluide de refroidis­sement et ladite deuxième série de trous étant destinée à l'évacuation du fluide de refroidissement.

[0008] En vue d'utiliser au maximum la poussée exercée sur la barre ou le fil par le laminoir disposé en amont par example, tout en évitant le flambage de ladite barre ou dudit fil, le fluide de refroidissement est avantageusement alimenté par le bas, c'est-à-dire au travers de la première série de trous agencée à la par­tie inférieure dudit tube.

[0009] On constate que l'échange thermique est sensible­ment amélioré et que, par conséquent, la longueur de la ligne d'eau est sensiblement réduite.

[0010] Grâce à l'agencement de l'installation conforme à la présente invention, la section du tube de refroidis­sement est notablement réduite pour un type de produit à refroidir donné, face à l'état de la technique. En effet, on fait avantageusement appel à un tube de refroidissement dont le diamètre intérieur est au plus égal à 1,5 x le diamètre du fil à refroidir.

[0011] Selon une forme d'exécution préférée, les trous d'une série de trous sont disposés en face des trous de l'autre série.

[0012] En variante, on peut toutefois prévoir un certain décalage des trous de la première série par rapport à ceux de la deuxième série.

[0013] Selon une forme d'exécution, les trous sont répar­tis sur une génératrice de la surface du tube. On peut toutefois également prévoir une répartition selon une courbe adéquate.

[0014] On peut également prévoir que le nombre de trous de la deuxième série est moins élevé ou plus élevé que le nombre de trous de la première série.

[0015] Le fluide de refroidissement est avantageusement de l'eau, mais on peut également prévoir un mélange eau/air et/ou tout autre fluide ou mélange déposé sur le produit.

[0016] Un avantage de la présente invention réside dans le fait que le produit à refroidir est en contact en conti­nu avec de l'eau froide, les échanges sont donc les meilleurs possibles en tout point et la ligne d'eau est la plus courte possible. Même en utilisant une alimen­tation en eau à basse pression, l'installation conforme à la présente invention permet un guidage très serré du produit à refroidir dans le tube, évitant ainsi le risque de flambage tout en profitant au maximum de la poussée qu'il subit.

[0017] En outre, les examens de structure du produit re­froidi montrent que le refroidissement est homogène sur toute la circonférence.

[0018] L'invention est décrite plus en détail, en référen­ce aux dessins annexés des lesquels :

- la figure 1 est une représentation en coupe longitu­dinale partielle de l'installation conforme à la présent invention; et

- la figure 2 est une vue en coupe transversale de ladite installation.

[0019] Dans les figures, on a représenté un tube de re­froidissement 1 conforme à la présent invention. Ledit tube 1 est ouvert aux deux extrémités 3 et 5 et est destiné au passage d'un fil ou d'une barre métal­lique à refroidir (non représenté).

[0020] Ledit tube est muni d'une première série de trous 7 répartis sur toute sa longueur, et d'une deuxième série de trous 9 également répartis sur toute la lon­gueur du tube 1.

[0021] Comme représenté, les trous 9 sont disposés en face des trous 7 et ladite première série de trous comporte un nombre de trous sensiblement égal à celui de ladite deuxième série (9).

[0022] Avantageusement, une nourrice d'alimentation 11 est agencée à la partie inférieure du tube 1, en vue d'une alimentation uniformément répartie du fluide de refroidissement, de l'eau en l'occurence, sur toute la longueur du tube 1 au travers des trous 7 de ladite première série.

[0023] Le tube 1 équipé d'une nourrice d'alimentation peut encore être logé dans un réservoir adéquat 13 destiné à récupérer le fluide évacué par les trous 9 de ladite deuxième série. Il est bien évident que le fluide ainsi recueilli peut être recyclé de manière adéquate.

[0024] Il est bien entendu que la présente invention ne se limite pas à la forme d'exécution préférée donnée à titre d'exemple, mais qu'elle s'étend au cadre défini par les revendications annexées. Ainsi par exemple, on peut utiliser à titre de fluide de refroidissement, un mélange d'eau et d'air et/ou tout autre fluide ou mélange déposé sur le produit traversant l'installation.

Revendications

1. Installation de refroidissement d'une barre ou d'un fil métallique caractérisée en ce qu'elle comporte un tube (1) dans lequel circule le fil ou la barre à refroidir et qui présente une première série de trous (7) répartis sur la longueur dudit tube (1), une deuxiè­me série de trous (9) répartis sur la longueur du tube étant disposée essentiellement en face de la première série de trous, ladite première série de trous (7) étant destinée à l'alimentation en fluide de refroidissement et ladite deuxième série de trous (9) étant destinée à l'évacuation du fluide de refroidissement.

2. Installation selon la revendication 1 caractéri­sée en ce que ladite première série de trous (7) desti­née à l'alimentation du fluide de refroidissement est agencée à la partie inférieure dudit tube (1).

3. Installation selon la revendication 1 ou 2 carac­térisée en ce que les trous de la première série (7) sont disposés sensiblement en face des trous de la deuxième série (9).

4. Installation selon la revendication 1 ou 2 carac­térisée en ce que les trous de la première série (7) sont décalés par rapport aux trous de la deuxième série (9).

5. Installation selon l'une quelconque des revendi­cations précédentes caractérisée en ce que les trous sont répartis sur une génératrice de la surface du tube (1).

6. Installation selon l'une quelconque des revendi­cations 1 à 4 caractérisée en ce que les trous sont répartis selon une courbe sur la surface du tube (1).

7. Installation selon l'une quelconque des revendi­cations précédentes caractérisée en ce que le nombre de trous de la première série (7) est égal, supérieur ou inférieur à celui de la deuxième série (9).

8. Installation selon l'une quelconque des revendi­cations précédentes caractérisée en ce que le fluide de refroidissement est de l'eau ou un mélange eau/air.

9. Installation selon l'une quelconque des revendi­cations précédentes caractérisée en ce que la partie inférieure du tube (1) est équipée d'une nourrice d'alimentation (11).

10. Installation selon l'une quelconque des revendi­cations précédentes caractérisée en ce que le tube (1) équipé d'une nourrice d'alimentation (11) est logé dans un réservoir de récupération (13).

Dessins