Présentation
EnglishAuteur(s)
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Jean-Claude CALMON : Ingénieur des Arts et Métiers - Ancien Sous-Directeur à la Direction Technique de Sollac chargé des Usines à Froid
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Jean CENAC : Ingénieur Civil des Mines - Ancien Directeur d’Usinor, usine de Montataire
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Lire l’articleINTRODUCTION
Les épaisseurs minimales réalisées industriellement par les trains à bandes continus à chaud sont de l’ordre de 1,2 mm. Pour obtenir des épaisseurs plus faibles, l’opération de laminage à froid est actuellement indispensable. Elle permet d’atteindre sur train continu, dans de bonnes conditions de lubrification, l’épaisseur de 0,18 mm. Outre la possibilité de réalisation d’épaisseurs plus faibles, le laminage à froid présente, par rapport au laminage à chaud, d’autres avantages : excellent aspect de surface, amélioration des tolérances dimensionnelles et des propriétés métallurgiques (en particulier dans le domaine de l’emboutissage).
Le cycle des opérations de l’usine à froid s’applique aux bobines laminées à chaud et comporte quatre étapes principales :
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le décapage qui prépare la bande à l’opération suivante en enlevant l’oxyde formé à sa surface au cours du laminage à chaud et du refroidissement ultérieur ;
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le laminage dont le rôle est de réduire l’épaisseur de la bande à la valeur désirée ;
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le recuit destiné à régénérer la structure cristalline du métal ;
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le skin-passage qui permet d’effacer le palier de limite élastique qui subsiste après recuit (sauf sur les aciers décarburés), d’imprimer la rugosité recherchée et d’améliorer la planéité.
Les autres opérations de l’usine à froid de tôle non revêtue concernent le dégraissage avant recuit de la bande laminée avec une huile à haut indice de saponification ainsi que le parachèvement des produits : inspection de surface, coupe de feuilles à longueur, refendage de bobines, conditionnement, etc.
Dans ce qui suit, nous traiterons uniquement des opérations de décapage et de laminage sur installations continues.
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Présentation
1. Historique du décapage et du laminage
1.1 Évolution technologique des installations de décapage
L’emploi de l’acide sulfurique pour décaper feuille à feuille les tôles oxydées ne débuta que vers 1806 ; en 1850, les tôles laminées à chaud au paquet étaient décapées par trempé acide dans des bacs en plomb pendant une heure, à 40 oC, avec agitation. Ce procédé fut ensuite amélioré par utilisation de carrousels à paniers plongeurs [1].
L’avènement aux États-Unis, en 1923, du premier train continu à chaud pour larges bandes produisant de la tôle en bobines provoqua le développement des lignes horizontales de décapage sulfurique continu, afin de s’adapter à l’accroissement très important de production de ce nouveau type de laminoir. Le processus de décapage continu consiste essentiellement à briser mécaniquement la couche de calamine et à faire passer la bande dans des bains d’acide étendu puis à rincer, sécher et le plus souvent huiler (figure 1). En 1940, la production d’une ligne de décapage était de 20 000 t/mois d’exploitation continue et sa vitesse maximale de 135 m/min. Pendant le quart de siècle suivant, l’accroissement continu de la capacité des lignes de décapage sulfurique fut obtenu non par des changements majeurs, mais par :
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la réduction des temps morts (pour changements de bobine à l’entrée et à la sortie de ligne) avec l’accroissement corrélatif du poids des bobines laminées à chaud (de 3 à 30 t), et donc de leur longueur ;
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l’accroissement de la vitesse de décapage, jusqu’à 250 m/min grâce à un décalaminage mécanique renforcé (écrouissage par cage duo au lieu de flexions alternées).
En 1964, la première ligne à acide chlorhydrique apparaît aux États‐Unis. Bien que plus cher, HCI va se substituer progressivement à H2SO4 car la vitesse de décapage chimique avec cet acide est de 50 % plus élevée et la qualité de surface décapée meilleure. Les vitesses de croisière des lignes chlorhydriques des années 70 atteignent 300 m/min sans cage duo. De 120 000 t/mois de capacité, ces lignes sont dotées de 2 dérouleuses et de 2 bobineuses pour minimiser les temps morts, et d’accumulateurs de bande d’entrée...
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Historique du décapage et du laminage
BIBLIOGRAPHIE
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(1) - * - + historique de la question
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(2) - * - □ description d’appareillages ou d’installations
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(3) - * - △ comporte des résultats pratiques ou industriels
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(4) - * - ✶ étude théorique de la question
-
(5) - * - ○ étude technologique de la question
-
(6) - * - ▪ comporte des résultats d’essais de laboratoire
-
(7) - PRAT (E.), LEMAIRE (B.) - Les lignes de décapage des aciers doux. Historique, aspects industriels. - p. 55-70, 2 tabl. 36 fig. Le décapage des produits...
ANNEXES
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1 Thèse
- 2 Revues
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3 Réglementation
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4 Organismes
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5 Constructeurs
- 5.1 Ingenierie sidérurgique
- 5.2 Constructeurs mécaniciens ensembliers
- 5.3 Constructeurs électriciens
- 5.4 Soudeuses
- 5.5 Planeuses décalamineuses sous traction
- 5.6 Génie chimique de décapage
- 5.7 Régénération d’acide
- 5.8 Rouleaux centreurs de bande
- 5.9 Huilage électrostatique
- 5.10 Jauges d’épaisseur à rayonnement
- 5.11 Capteurs de force (pressducteurs)
- 5.12 Capteurs de température de bande (sans contact)
- 5.13 Capteurs de vitesse de bande (sans contact)
- 5.14 Capteurs de planéité de bande
- 5.15 Gravage des cylindres 5.15.1 EDT
- 5.16 Revêtements de rouleaux 5.16.1 Céramique-métal...
5.15.2 Lasertex
5.15.3 EBT
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