EP0769333A1 - Procédé d'élaboration, sur une ligne, en continu, d'une bande de tole laminée d'acier inoxydable présentant un état de surface améliorée - Google Patents
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- EP0769333A1 EP0769333A1 EP96402086A EP96402086A EP0769333A1 EP 0769333 A1 EP0769333 A1 EP 0769333A1 EP 96402086 A EP96402086 A EP 96402086A EP 96402086 A EP96402086 A EP 96402086A EP 0769333 A1 EP0769333 A1 EP 0769333A1
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Definitions
- the invention relates to a process for the production, on a continuous line, of a strip of laminated stainless steel sheet having an improved surface finish.
- the disadvantage of this process is due in particular to the large number of tools on which the strip of hot-worked sheet must be moved, with the consequence of maintenance treatment costs, of personnel, numerous intermediate handling operations with risks of damage to the sheet metal strip, loss of metal by dropping, treatment times generally greater than a week, or even two weeks or more, due to the expectations in front of each tool, expectations requiring stocks, storage areas, and corresponding storage costs.
- the object of the invention is to produce, continuously, a strip of stainless steel sheet having on the surface a characteristic determined in roughness and in uniformity of appearance, sheet strip obtained on a single industrial line, the process production ensuring a consequent reduction in the number of passes in the cold rolling operation, and making it possible to economically produce the whole operations necessary to obtain a sheet metal strip having a defined surface quality.
- FIG. 1 presents a diagram showing the principle, in a cold rolling operation, of the evolution of the surface condition of a strip of sheet metal, from the roughness point of view, as a function of the number of passes and the reduction rate of the cold rolling.
- FIG. 2 shows a curve of the rolling forces as a function of the reduction rate of cold rolling for two qualities of the rolling oil used.
- Figure 3 is a diagram of the rolling line according to the invention.
- Figure 4 is another diagram of the rolling line according to the invention.
- the invention relates to a process for the production, on-line, continuously, of a strip of laminated stainless steel sheet having an improved surface condition 2B characterized by a roughness Ra of less than 0.25 micrometer, or even less than 0 , 15 micrometer in the long direction and in the cross direction, the process not generating a change of apparent color, aureole or trace of oxide.
- a strip of sheet metal produced hot is subjected, first of all, to leveling under tension.
- the leveling under tension has the function of causing, by the traction which generates a residual elongation of 1 to 5% of the sheet metal strip, flaking of the oxide layer of said strip.
- the leveling associated with the traction ensures, at this stage of the process, an improvement in the flatness of the sheet metal strip, an improvement which influences the following operations such as shot blasting.
- the sheet metal strip is subjected to a pickling, which ensures an improved surface finish of the sheet metal strip, compared to a conventional method of producing a sheet metal strip, as described above, in the prior art.
- curves A and B present a diagram showing the principle, in a cold rolling operation, of the evolution of the surface state of a strip of sheet metal, from the roughness point of view, as a function of the number of passes and reduction rate.
- the evolution of the surface condition in the conventional process is referenced by curve A, that of the invention is referenced by curve B.
- the conventional method in which the strip of sheet metal has undergone, before cold rolling, annealing followed by shot blasting and pickling, makes it possible to obtain a sheet strip having a roughness Rt of 25 to 40 micrometers and a Ra from 2.5 to 4 micrometers.
- the strip before cold rolling has a roughness Rt of 10 to 20 micrometers and a Ra of 1 to 2 micrometers.
- the strip is also completely free of oxide.
- the sheet strip is subjected to abrasion, for example abrasive brushing, brushing being carried out before, after, or during the primary pickling operation.
- abrasion for example abrasive brushing, brushing being carried out before, after, or during the primary pickling operation.
- the sheet metal strip may be subjected to a peening operation which facilitates the detachment of the scale without unduly disturbing it. the surface of the sheet.
- the strip of sheet metal produced hot and not annealed has high mechanical characteristics which, associated with mild blasting conditions, allow blasting without harmful disturbance of the surface of the sheet strip.
- the leveling operations under tension and associated stripping are intended to provide the surface of the sheet metal strip with a roughness state such that it makes it possible to reduce the number of passes in a substantial manner.
- cold rolling operation This is shown by curve B in FIG. 1.
- the reduction in the number of passes in cold rolling imposes rolling conditions which ensure a reduction in the roughness of the sheet strip.
- the total reduction in thickness of the sheet metal strip is optimized so as not to exceed a rolling force of 800 tonnes per meter width exerted on the rolls of the rolling mills. Beyond this limit, a thick and rough transfer layer is formed on the working rolls, which prints the strip of laminated sheet metal to give it a high roughness corresponding to a Ra of around 1 micrometer.
- the diameter of the rolling mill rolls is less than 180 millimeters and preferably less than 150 millimeters to allow high reductions in strip thickness with rolling forces less than 800 tonnes per meter width.
- Such cylinders provide an improvement in roughness during cold rolling.
- the cylinders of the last cage must be polished to have a very low roughness and preferably less than 0.1 micrometer.
- paraffinic laminating oils containing one or more friction reducing additives the additives being preferably one or more several esters whose total concentration in the oil is greater than or equal to 10%.
- the rolling oils used make it possible to achieve the above reduction rates in an even smaller number of passes, two passes for example, without increasing the rolling forces.
- the use of a paraffinic oil containing at least 10% of ester allows, with identical rolling effort, a reduction in thickness of the sheet metal strip of 35% compared to, the reduction of 25% obtained with a conventional oil containing only 1% ester.
- FIG. 2 shows two curves a and b corresponding to the rolling forces authorized as a function of different rolling reduction rates for two concentrations of ester of a rolling oil.
- the strip is subjected to brushing which may be abrasive, brushing being carried out before, after or during the chemical pickling operation.
- the strip of hot-rolled sheet metal planed under tension can be, before pickling and or brushing, subjected to a peening, facilitating the detachment of the scale.
- the sheet metal strip produced by the process according to the invention has a surface quality corresponding to a roughness Ra of less than 0.25 micrometers, which can reach a roughness Ra of less than 0.15 micrometers.
- the invention also relates, as shown in FIG. 3, to an industrial line 1 for implementing the process, an industrial line 1 which includes, in an associated manner, a leveler 2 under traction, and a primary pickling station 3, ensuring a stop of the online pickling operation simultaneously with the stopping of the cold rolling device.
- the treatment of the working rolls of the rolling mill must give said rolls sufficient wear resistance to maintain the quality of their surface during the rolling of at least one strip. wound up to 30 tonnes.
- the cylinders used are made of high-speed steel supercharged with vanadium or even sintered, and must be changed practically with each rolled coil. There follows a need to stop the line regularly, each time the working rolls are changed.
- the use of a pickling bath upstream of the cold rolling device poses the problem of frequent stops of the rolling mill and of controlling the time of passage of the strip in the pickling bath. Indeed, the different stops of the sheet metal strip on a single line requires management of the strip reserve by means of strip accumulators placed between the different stations and devices.
- the primary pickling station 3 is followed by a cold rolling device 4.
- the pickling station 3 comprises a tank of an acid bath provided with a device for removing the strip of sheet metal in immersion .
- the pickling station 3 is of the spray type.
- the spray pickling station authorizes an instant pickling stop by stopping the spraying simultaneously with the stopping of the rolling mill.
- the primary pickling station 3 may be an electrolytic pickling station comprising a tank, for example of neutral salt, the station being stopped by stopping the electrical supply to the electrolytic tank.
- the pickling station 3 provided with a pickling stop means, makes it possible to reduce the volume or to eliminate the strip accumulator 13 generally placed between the pickling station 3 and the cold rolling device 4.
- Line 1 comprises, after the non-reversible cold rolling device 4 comprising at most three cages 5, an annealing device 6 for the work hardened sheet strip, a final pickling station 7, and a cold rolling device of the type "skin pass" 8.
- Line 1 can also include, placed after the leveler under tension 2, as shown in FIG. 4, a blasting station 9 and or a brushing means 10 which can be abrasive, helping to refine the quality of the surface of the sheet metal strip before cold rolling to obtain an improved surface finish of the sheet metal strip after said cold rolling reduced in number of passes.
- a blasting station 9 and or a brushing means 10 which can be abrasive, helping to refine the quality of the surface of the sheet metal strip before cold rolling to obtain an improved surface finish of the sheet metal strip after said cold rolling reduced in number of passes.
- the line can also comprise, after the cold rolling device of the "skin pass" type, a leveler 11 associated with a shear 12.
- a second shear 12 can be placed after the leveler under tension 2.
- a strip of hot-rolled austenitic steel sheet having a thickness of 2 mm is subjected to leveling under tension producing a residual elongation of 3.5%.
- the sheet metal strip is then pickled in two acid baths H 2 SO 4 . At this stage of the process, the sheet metal strip has a roughness of less than 1.5 micrometers.
- the sheet metal strip is then subjected to cold rolling in three passes on a ZHi type cold rolling train.
- the sheet metal strip is cold rolled at a reduction rate of 50%.
- the sheet metal strip is then annealed and pickled. After these short cold rolling, annealing and pickling operations, it has a roughness Ra of less than 0.25 micrometer.
- the sheet metal strip is subjected to a one-pass cold rolling operation of the "skin pass" type producing an elongation of 0.8%.
- the sheet metal strip then has a roughness Ra of less than 0.1 micrometer.
- a strip of titanium-stabilized ferritic steel sheet, hot-rolled and having a thickness of 3 mm is subjected to leveling under tension producing a residual elongation of 4%.
- the sheet metal strip is then pickled in an acid bath H 2 SO 4 and then in an acid bath HNO 3 .
- the sheet metal strip has a roughness Ra of less than 2 micrometers.
- the sheet metal strip is then subjected to a cold rolling in two passes at a reduction rate of 50% on rolling mills of the ZHi type, then annealed and pickled. After these short cold rolling, annealing and pickling operations, it has a roughness Ra of less than 0.25 micrometer.
- the sheet metal strip is then subjected to a cold rolling operation in a pass of the "skin pass" type producing a band extension of 0.8%.
- the sheet metal strip then has a roughness of less than 0.15 micrometers.
- the strip of stainless steel sheet is pickled with an aqueous pickling solution consisting of hydrochloric acid, ferric and ferrous pickling ions in solution, and, in order to maintain a constant pickling power of the solution aqueous hydrochloric acid to maintain the concentration of Fe 3+ ions, by reoxidation of the Fe 2+ ions generated during pickling, the REDOX potential being maintained at a value between 0 and 800 mV, potential measured between a platinum electrode and an Ag / agCl reference electrode placed in the solution.
- an aqueous pickling solution consisting of hydrochloric acid, ferric and ferrous pickling ions in solution
- the pickling operations before rolling, in a continuous line ensure optimum quality of the surface condition of the strip.
- the effectiveness of pickling can allow, depending on the quality of the sheet metal strip, the elimination of mechanical treatments of the leveling type under tension, shot blasting, brushing, significantly reducing the industrial line of production of sheet metal strip d 'steel.
- the reduction in the number of passes in cold rolling allows the establishment of a continuous line comprising a reduced cold rolling device generating an economy on investment, for obtaining a quality sheet, and also, a significant saving on the maintenance costs of the line and the personnel.
- the continuous line thus generates a very significant reduction in the duration of the treatment, therefore in stocks of semi-finished products and a elimination of intermediate handling generating defects and loss of metal.
Abstract
Description
- L'invention concerne un procédé d'élaboration, sur une ligne, en continu, d'une bande de tôle laminée d'acier inoxydable présentant un état de surface amélioré.
- Il est connu différents procédés d'élaboration d'une bande de tôle d'acier inoxydable à partir d'une bande de tôle élaborée à chaud, procédés ayant pour but l'obtention d'un tôle comportant un état de surface amélioré caractérisé, par exemple, par une rugosité Ra inférieure 0,25 micromètre.
- Il est connu un procédé d'élaboration d'une bande de tôle d'acier inoxydable comprenant des opérations de recuit de la bande de tôle laminée à chaud, et de décapage de ladite bande, ces opérations étant effectuées sur une première ligne. Sur une seconde ligne, la bande de tôle décapée est soumise à une opération de laminage à froid sur un laminoir réversible, l'opération de laminage étant effectuée en cinq passes, et de manière générale, en sept passes ou plus, sous un taux de réduction pouvant varier de 50 à 80%. La bande de tôle ainsi laminée à froid est ensuite déplacée sur une ligne pour subir un recuit suivi d'un décapage. Enfin, la bande de tôle décapée est soumise à une opération de laminage à froid de type "skin pass" qui peut être suivi d'une opération de planage et de cisaillage.
- L'inconvénient de ce procédé est dû notamment au grand nombre d'outils sur lesquels la bande de tôle élaborée à chaud doit être déplacée, avec pour conséquences des coûts de traitement d'entretien, de personnel, des manutentions intermédiaires nombreuses avec risques d'endommagement de la bande de tôle, des pertes de métal par chutage, des durées de traitement généralement supérieures à une semaine, voire deux semaines ou plus, dues aux attentes devant chacun des outils, attentes nécessitant des stocks, des surfaces de stockages, et des coûts de stockage correspondants.
- L'invention à pour but l'élaboration, en continu, d'une bande de tôle d'acier inoxydable présentant en surface une caractéristique déterminée en rugosité et en homogénéité d'aspect, bande de tôle obtenue sur une seule ligne industrielle, le procédé d'élaboration assurant une réduction conséquente du nombre de passes dans l'opération de laminage à froid, et permettant de réaliser économiquement l'ensemble des opérations nécessaires à l'obtention d'une bande de tôle présentant une qualité de surface définie.
- L'invention à pour objet un procédé d'élaboration sur une ligne, en continu, d'une bande de tôle laminée d'acier inoxydable présentant un état de surface amélioré qui se caractérise en ce que la tôle élaborée à chaud est soumise principalement à,
- un planage sous traction produisant un allongement résiduel de 1 à 5%, pour fissurer la couche d'oxyde et planer la tôle,
- un décapage primaire assurant le retrait de la calamine,
- un laminage à froid en au plus trois passes de laminage,
- un recuit final,
- un décapage final,
- un laminage à froid de type "skin pass".
- Les autres caractéristiques de l'invention sont:
- la bande de tôle est, en outre, soumise à une abrasion pouvant être effectuée avant, et ou après, et ou pendant l'opération de décapage primaire,
- l'abrasion est réalisée avec au moins une brosse,
- la bande de tôle est, après le planage sous traction, soumise à un grenaillage pour décalaminage,
- pour une bande de tôle d'acier ferritique, le laminage à froid de la bande est effectué sous un taux de réduction inférieur à 60%,
- pour une bande de tôle d'acier austénitique, le laminage à froid de la bande est effectué sous un taux de réduction inférieur à 50%,
- la bande de tôle est soumise à un recuit final effectué sous atmosphère oxydante à une température comprise entre 800 et 1200°C,
- la bande de tôle, après laminage à froid et recuit final, est soumise à un laminage à froid de type "skin pass", le laminage à froid produisant un allongement de la bande compris entre 0,5 et 2%,
- la bande de tôle est, en outre, après décapage final et laminage de type "skin pass", soumise à un planage,
- la bande de tôle est en outre, soumise à une opération de cisaillage pour découpe des rives,
- L'invention concerne également une ligne industrielle d'élaboration d'une bande de tôle d'acier inoxydable pour la mise en oeuvre du procédé caractérisée en ce qu'elle comprend successivement,
- une planeuse sous traction,
- une station de décapage primaire,
- un dispositif de laminage à froid en continu, non réversible,
- un dispositif de recuit final,
- un dispositif de décapage final,
- un dispositif de laminage à froid de type "skin pass".
- Les autres caractéristiques de la ligne sont:
- la ligne comprend en outre une station de grenaillage,
- la station de décapage primaire comprend un moyen assurant un arrêt, en ligne, du décapage de la bande de tôle,
- la station de décapage comprend un bac d'un bain acide muni d'un dispositif de retrait de la bande de tôle en immersion,
- la station de décapage est du type à aspersion,
- la station de décapage est électrolytique,
- la cuve de la station de décapage électrolytique contient un électrolyte choisi parmi, un sel neutre, de l'acide phosphorique,
- la ligne comprend en outre un moyen d'abrasion pouvant être placé avant, et ou après la station de décapage, et ou dans la station de décapage primaire.
- le moyen d'abrasion est une brosse .
- le dispositif de laminage à froid est composé d'au plus trois cages de type multicylindres, les cylindres de travail ayant un diamètre inférieur à 180 mm et de préférence inférieur à 150 mm,
- la ligne comprend en outre au moins une station de planage associée au dispositif de laminage à froid de type "skin pass",
- la ligne comprend en outre au moins un dispositif de cisaillage des rives de bande.
- La description qui suit et les figures annexées, le tout donné à titre d'exemple non limitatif fera bien comprendre l'invention.
- La figure 1 présente un schéma de principe matérialisant, dans une opération de laminage à froid, l'évolution de état de surface d'une bande de tôle, du point de vue rugosité, en fonction du nombre de passes et du taux de réduction du laminage à froid.
- La figure 2 présente une courbe des forces de laminage en fonction du taux de réduction de laminage à froid pour deux qualités de l'huile de laminage utilisée.
- La figure 3 est un schéma de la ligne de laminage selon l'invention.
- La figure 4 est un autre schéma de la ligne de laminage selon l'invention.
- L'invention concerne un procédé d'élaboration, en ligne, en continu, d'une bande de tôle laminée d'acier inoxydable présentant un état de surface amélioré 2B caractérisé par une rugosité Ra inférieure à 0,25 micromètre, voire inférieure à 0,15 micromètre dans le sens long et dans le sens travers, le procédé ne générant pas de changement de teinte apparent, d'auréole ni de trace d'oxyde.
- Selon le procédé de l'invention, une bande de tôle élaborée à chaud est soumise, en premier lieu, à un planage sous traction. Le planage sous traction à pour fonction de provoquer, par la traction qui génère un allongement résiduel de 1 à 5% de la bande de tôle, un écaillage de la couche d'oxyde de ladite bande. Le planage associée à la traction assure, à ce stade du procédé, une amélioration de la planéité de la bande de tôle, amélioration qui influe sur les opérations qui suivent telles que le grenaillage. Après l'opération de planage sous traction, la bande de tôle est soumise à un décapage, qui assure, un état de surface amélioré de la bande de tôle, comparativement à une méthode classique d'élaboration d'une bande de tôle, comme décrit ci dessus, dans l'art antérieur.
- Sur la figure 1, les courbes A et B présentent un schéma de principe matérialisant, dans une opération de laminage à froid, l'évolution de état de surface d'une bande de tôle, du point de vue rugosité, en fonction du nombre de passes et du taux de réduction. L'évolution de l'état de surface dans le procédé classique est référencé par la courbe A, celle de l'invention est référencé par la courbe B.
- Comme représenté sur les courbes A et B de la figure 1, la variation de la rugosité d'une bande de tôle est décroissante en fonction d'une part, du taux de réduction de la bande lors du laminage à froid et d'autre part, du nombre de passes dans le laminage à froid. Le nombre de passe est matérialisé sur les courbes A et B de la figure 1 par un chiffre contenu dans un cercle.
- Le procédé classique, dans lequel la bande de tôle a subit, avant laminage à froid, un recuit suivi d'un grenaillage et d'un décapage, permet d'obtenir une bande de tôle ayant une rugosité Rt de 25 à 40 micromètres et un Ra de 2,5 à 4 micromètres. Dans le procédé selon l'invention, la bande avant laminage à froid a une rugosité Rt de 10 à 20 micromètres et un Ra de 1 à 2 micromètres. La bande est de plus totalement exempte d'oxyde.
- De manière préférentielle, et dans le but de parfaire l'état de surface de la bande de tôle planée sous traction, la bande de tôle est soumise à une abrasion par exemple un brossage abrasif, le brossage étant effectué avant, après, ou pendant l'opération de décapage primaire.
- Egalement pour parfaire l'état de surface de la bande de tôle avant l'opération de laminage à froid et décapage, la bande de tôle peut être soumise à une opération de grenaillage qui facilite le décollement de la calamine sans pour autant perturber de manière excessive la surface de la tôle. En effet la bande de tôle élaborée à chaud et non recuite, possède des caractéristiques mécaniques élevées qui, associées à des conditions de grenaillage douces, permettent un grenaillage sans perturbation nuisible de la surface de la bande de tôle.
- Alors qu'il était reconnu que l'état de surface d'une bande de tôle était, en particulier, amélioré par le fait que la bande de tôle est soumise à un grand nombre de passes dans l'opération de laminage à froid, la demanderesse a remarqué que la qualité de l'état de surface de la bande de tôle, du point de vue rugosité, est dû, pour une grande part, à la qualité de l'état de surface de la bande de tôle avant l'opération de laminage à froid. Le laminage à froid malgré un grand nombre de passe n'efface que très progressivement la rugosité apparue lors du traitement de la bande de tôle avant le laminage à froid.
- Selon l'invention, les opérations de planage sous traction et de décapage associées ont pour but d'assurer à la surface de la bande de tôle un état de rugosité tel qu'il permette de réduire de manière conséquente le nombre de passes dans l'opération de laminage à froid. Ceci est matérialisé par la courbe B de la figure 1. Selon l'invention, la réduction du nombre de passes dans le laminage à froid impose des conditions de laminage qui assure une réduction de la rugosité de la bande de tôle.
- La réduction totale en épaisseur de la bande de tôle est optimisée pour ne pas dépasser une force de laminage de 800 tonnes par mètre largeur exercée sur les cylindres des laminoirs. Au delà de cette limite, il y a formation d'une couche de transfert épaisse et rugueuse sur les cylindres de travail, qui imprime la bande de tôle laminée pour lui conférer une rugosité élevée correspondant à un Ra d'environ 1 micromètre.
- Le diamètre des cylindres de laminoir est inférieur à 180 millimètres et de préférence inférieur à 150 millimètres pour permettre des réductions élevées d'épaisseur de bande avec des forces de laminage inférieures à 800 tonnes par mètre largeur.
- De tels cylindres assurent une amélioration de la rugosité au cours du laminage à froid. Les cylindres de la dernière cage doivent être polis pour présenter une rugosité très faible et de préférence inférieure à 0,1 micromètre.
Pour parvenir à des réductions d'épaisseur de la bande de tôle avec des taux de réduction inférieurs à 60%, il est préférable d'utiliser des huiles de laminage paraffiniques contenant un ou des additifs réducteurs de frottement, les additifs étant de préférence un ou plusieurs esters dont la concentration totale dans l'huile est supérieure ou égale à 10%. Les huiles de laminage utilisées, permettent de réaliser les taux de réduction ci dessus en un nombre de passes encore plus réduites, deux passes par exemple, sans augmentation des forces de laminage. Par exemple, l'utilisation d'une huile paraffinique contenant au moins 10% d'ester permet, à effort de laminage identique, une réduction en épaisseur de la bande de tôle de 35% comparativement à, la réduction de 25% obtenue avec une huile classique ne contenant que 1% d'ester. - La figure 2 présente deux courbes a et b correspondant aux forces de laminage autorisées en fonction de différents taux de réduction de laminage pour deux concentrations en ester d'une huile de laminage.
- Pour parfaire l'état de surface de la bande de tôle élaborée à chaud planée sous traction, on soumet ladite bande à un brossage pouvant être abrasif, le brossage étant effectué avant, après ou pendant l'opération de décapage chimique.
- Dans le même but, la bande de tôle laminée à chaud planée sous traction, peut être, avant décapage et ou brossage, soumise à un grenaillage, facilitant le décollement de la calamine.
- La bande de tôle élaborée par le procédé selon l'invention possède une qualité de surface correspondant à une rugosité Ra inférieure à 0,25 micromètre, pouvant atteindre une rugosité Ra inférieure à 0,15 micromètre.
- L'invention concerne également comme représentée sur la figure 3, une ligne 1 industrielle pour la mise en oeuvre du procédé, ligne 1 industrielle qui comprend de manière associée, une planeuse 2 sous traction, et une station de décapage primaire 3 , assurant un arrêt de l'opération de décapage en ligne simultanément à l'arrêt du dispositif de laminage à froid.
- De plus, une réduction très importante de la durée du traitement de décapage de l'acier est imposée pour éviter une accumulation de la bande entre les différents dispositifs de la ligne. Une telle ligne d'élaboration en continu a l'avantage de réduire la manutention intermédiaire et le stock.
- Dans le domaine du laminage à froid de bandes de tôle en acier inoxydable, le traitement des cylindres de travail du laminoir doit conférer auxdits cylindres une résistance à l'usure suffisante pour maintenir la qualité de leur surface pendant le laminage d'au moins une bande bobinée de 30 tonnes. Les cylindres utilisés sont en acier rapide sur-carburés au vanadium ou encore frittés, et doivent être changés pratiquement à chaque bobine laminée. ll s'en suit une nécessité d'arrêter la ligne de manière régulière, à chaque changement des cylindres de travail. L'usage d'un bain de décapage en amont du dispositif de laminage à froid pose le problème des arrêts fréquents du laminoir et du contrôle du temps de passage de la bande dans le bain de décapage. En effet, les différents arrêts de la bande de tôle sur une seule ligne impose une gestion de réserve de bande au moyen d'accumulateurs de bande placés entre les différentes stations et dispositifs.
- Selon l'invention, la station de décapage primaire 3 est suivie d'un dispositif de laminage à froid 4. La station de décapage 3 comprend un bac d'un bain acide muni d'un dispositif de retrait de la bande de tôle en immersion.
- De préférence, et pour assurer les arrêts fréquents de la ligne, sans détérioration de la bande par une attaque chimique incontrôlée, la station de décapage 3 est du type à aspersion. La station de décapage par aspersion autorise un arrêt du décapage instantané par l'arrêt de l'aspersion simultanément à l'arrêt du laminoir.
- Dans un autre exemple de réalisation, la station de décapage 3 primaire peut être une station de décapage électrolytique comportant une cuve par exemple de sel neutre, l'arrêt de la station étant effectué par arrêt de l'alimentation électrique de la cuve électrolytique.
- La station de décapage 3, muni d'un moyen d'arrêt du décapage, permet de réduire en volume ou de supprimer l'accumulateur de bande 13 placé généralement entre la station de décapage 3 et le dispositif de laminage à froid 4.
- La ligne 1 comporte, après le dispositif de laminage à froid 4 non réversible comprenant au plus trois cages 5, un dispositif de recuit 6 de la bande de tôle écrouie, une station de décapage final 7, et un dispositif de laminage à froid de type "skin pass" 8.
- La ligne 1 selon l'invention peut comporter également, placée après la planeuse sous traction 2, comme présenté sur la figure 4, une station de grenaillage 9 et ou un moyen de brossage 10 pouvant être abrasif, contribuant à affiner la qualité de la surface de la bande de tôle avant laminage à froid pour obtenir un état de surface amélioré de la bande de tôle après ledit laminage à froid réduit en nombre de passes.
- La ligne peut comporter en outre, après le dispositif de laminage à froid de type "skin pass", une planeuse 11 associée à une cisaille 12. Une seconde cisaille 12 peut être placée après la planeuse sous traction 2.
- Dans un exemple de réalisation, une bande de tôle en acier austénitique laminée à chaud et présentant une épaisseur de 2 mm est soumise à un planage sous traction produisant un allongement résiduel de 3,5%.
- La bande de tôle est ensuite décapée dans deux bains acides H2SO4. A ce stade du procédé la bande de tôle présente une rugosité inférieure à 1,5 micromètre.
- La bande de tôle est ensuite soumise à un laminage à froid en trois passes sur un train de laminage à froid du type ZHi. La bande de tôle est laminée à froid sous un taux de réduction de 50%. La bande de tôle est ensuite recuite puis décapée. Elle présente, après ces courtes opérations de laminage à froid, recuit et décapage, une rugosité Ra inférieure à 0,25 micromètre. La bande de tôle est soumise à une opération, en une passe, de laminage à froid du type "skin pass" produisant un allongement de 0,8%. La bande de tôle présente alors une rugosité Ra inférieure à 0,1 micromètre.
- Dans un autre exemple de réalisation, une bande de tôle en acier ferritique stabilisé au titane, laminée à chaud et présentant une épaisseur de 3 mm est soumise à un planage sous traction produisant un allongement résiduel de 4%.
- La bande de tôle est ensuite décapée dans un bain acide H2SO4 puis dans un bain acide HNO3. A ce stade du procédé la bande de tôle présente une rugosité Ra inférieure à 2 micromètres.
- La bande de tôle est ensuite soumise à un laminage à froid en deux passes sous un taux de réduction de 50% sur laminoirs du type ZHi puis recuite et décapée. Elle présente, après ces courtes opérations de laminage à froid, recuit et décapage, une rugosité Ra inférieure à 0,25 micromètre. La bande de tôle est soumise ensuite à une opération de laminage à froid en une passe du type "skin pass" produisant un allongement de la bande de 0,8%. La bande de tôle présente alors une rugosité inférieure à 0,15 micromètre.
- Se pose, sur cette ligne, le problème du décapage et en particulier d'un décapage en un temps imposé court, pour éviter, de manière impérative, une accumulation de la bande traitée entre les différents dispositifs enchaînés à la ligne de production de la bande.
- Dans un autre exemple, la bande de tôle en acier inoxydable est décapée par une solution aqueuse de décapage constituée d'acide chlorhydrique, d'ions ferriques et ferreux de décapage en solution, et, en vue de conserver un pouvoir décapant constant de la solution aqueuse d'acide chlohydrique à maintenir la concentration en ions Fe3+, par réoxydation des ions Fe2+ générés lors du décapage, le potentiel REDOX étant maintenu à une valeur comprise entre 0 et 800 mV, potentiel mesuré entre une électrode de platine et une électrode de référence Ag/agCl placées dans la solution.
- Les opérations de décapage avant laminage, en ligne continue, assurent une qualité optimale de l'état de surface de la bande. L'efficacité du décapage peut permettre, en fonction de la qualité de la bande de tôle, la suppression des traitements mécaniques du type planage sous traction, grenaillage, brossage, réduisant de manière conséquente la ligne industrielle d'élaboration de la bande de tôle d'acier.
- Selon le procédé de l'invention, la réduction du nombre de passes dans le laminage à froid permet la mise en place d'une ligne en continu comprenant un dispositif de laminage à froid réduit générant une économie sur investissement, pour l'obtention d'une tôle de qualité, et également, une économie importante sur les coûts d'entretien de la ligne et du personnel. La ligne en continu génère ainsi une réduction très importante de la durée du traitement, donc des stocks de produits semi-ouvrés et une suppression des manutentions intermédiaires génératrices de défauts et de perte de métal.
Claims (22)
- Procédé d'élaboration sur une ligne, en continu, d'une bande de tôle laminée d'acier inoxydable présentant un état de surface amélioré caractérisé en ce que la tôle élaborée à chaud,est soumise principalement à :- un planage sous traction produisant un allongement résiduel de 1 à 5%, pour fissurer la couche d'oxyde et planer la tôle,- un décapage primaire assurant le retrait de la calamine,- un laminage à froid en au plus trois passes de laminage,- un recuit final,- un décapage final,- un laminage à froid de type "skin pass".
- Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que la bande de tôle est, en outre, soumise à une abrasion pouvant être effectuée avant, et ou après, et ou pendant l'opération de décapage primaire.
- Procédé selon la revendication 2 caractérisé en ce que l'abrasion est réalisée avec au moins une brosse.
- Procédé selon les revendications 1 à 3 caractérisé en ce que la bande de tôle est, après le planage sous traction, soumise à un grenaillage pour décalaminage.
- Procédé selon les revendications 1 à 4 caractérisé en ce que pour une bande de tôle d'acier ferritique, le laminage à froid de la bande est effectué sous un taux de réduction inférieur ou égal à 60%.
- Procédé selon les revendications 1 à 4 caractérisé en ce que pour une bande de tôle d'acier austénitique, le laminage à froid de la bande est effectué sous un taux de réduction inférieur ou égal à 50%.
- Procédé selon les revendications 1 à 6 caractérisé en ce que la bande de tôle est soumise à un recuit final effectué sous atmosphère oxydante à une température comprise entre 800 et 1200°C.
- Procédé selon les revendications 1 à 7 caractérisé en ce que la bande de tôle, après laminage à froid et recuit final, est soumise à un laminage à froid de type "skin pass", le laminage à froid produisant un allongement de la bande compris entre 0,5 et 2%.
- Procédé selon les revendications 1 à 8 caractérisé en ce que la bande de tôle est, en outre, après décapage final et laminage de type "skin pass", soumise à un planage.
- Procédé selon les revendications 1 à 9 caractérisé en ce que la bande de tôle est en outre, soumise à une opération de cisaillage pour découpe des rives.
- Ligne industrielle d'élaboration d'une bande de tôle d'acier inoxydable pour la mise en oeuvre du procédé selon les revendications de 1 à 10 caractérisée en ce qu'elle comprend successivement :- une planeuse sous traction,- une station de décapage primaire,- un dispositif de laminage à froid en continu, non réversible,- un dispositif de recuit final,- un dispositif de décapage final,- un dispositif de laminage à froid de type "skin pass".
- Ligne selon la revendication 11 caractérisée en ce qu'elle comprend en outre une station de grenaillage.
- Ligne selon les revendications 11 et 12 caractérisée en ce que la station de décapage primaire comprend un moyen assurant un arrêt, en ligne, du décapage de la bande de tôle.
- Ligne selon les revendications 11 et 13 caractérisée en ce que la station de décapage comprend un bac d'un bain acide muni d'un dispositif de retrait de la bande de tôle en immersion.
- Ligne selon les revendications 11 et 13 caractérisée en ce que la station de décapage est du type à aspersion.
- Ligne selon les revendications 11 et 13 caractérisée en ce que la station de décapage est électrolytique.
- Ligne selon la revendication 16 caractérisée en ce que la cuve de la station de décapage électrolytique contient un électrolyte choisi parmi, un sel neutre, de l'acide phosphorique.
- Ligne selon les revendications 11 à 17 caractérisée en ce que la ligne comprend en outre un moyen d'abrasion pouvant être placé avant, et ou après la station de décapage, et ou dans la station de décapage primaire.
- Ligne selon la revendication 18 caractérisée en ce que le moyen d'abrasion est une brosse .
- Ligne selon les revendications 11 à 19 caractérisée en ce que le dispositif de laminage à froid est composé d'au plus trois cages de type multicylindres, les cylindres de travail ayant un diamètre inférieur à 180 mm et de préférence inférieur à 150 mm.
- Ligne selon les revendications 11 à 20 caractérisée en ce que la ligne comprend en outre au moins une station de planage associée au dispositif de laminage à froid de type "skin pass".
- Ligne selon les revendications 11 à 21 caractérisée en ce que la ligne comprend en outre au moins un dispositif de cisaillage des rives de bande.
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