Recuit discontinu monobase et multi-bases

Bienvenue sur le site French

Nous avons détecté que vous préférez peut-être le site Global. Veuillez utiliser le menu déroulant ci-dessus pour modifier votre sélection si nécessaire.

Go to Global

Le recuit est un processus dans lequel des métaux, du verre et d’autres matières sont traités pour les rendre moins cassants et plus facilement façonnables. Dans l’industrie sidérurgique, l’acier est chauffé et le profil contrôlé selon des durées et des températures définies en fonction des propriétés nécessaires pour améliorer la ductilité et éliminer les déformations entraînant des défaillances dans le service.

Recuit discontinu monobase

Contrairement au recuit continu, où la bande d’acier est déroulée, traitée et ré-enroulée en l’espace d’environ 15 minutes, le recuit discontinu chauffe les bobines intactes dans de petits fours pendant environ 3 jours.

Quatre ou cinq bobines sont généralement empilées sur des bases fixes, qui sont ensuite couvertes par une enveloppe avant la descente de fours mobiles. La Figure 1 représente un four type de recuit au gaz monopile. Les bobines pèsent entre 10 et 20 tonnes.

L’espace entre l’enveloppe interne et le four est chauffé par la combustion du gaz/air et de l’atmosphère HNX, la circulation à l’intérieur de l’enveloppe est assurée par une turbine pour transférer la chaleur aux bobines. Les brûleurs sont disposés de façon tangentielle autour de la circonférence du four. Des connecteurs à fixation rapide sont disposés sur le four pour le couplage au conduit de gaz principal, au moteur d’entraînement de la vanne de régulation et aux thermocouples. (Figure 1 Four de recuit monopile)

Pour accélérer le refroidissement après la trempe, l’atmosphère HNX du four est refroidie par un échangeur de chaleur.

Régulation de l’atmosphère

Pour empêcher l’oxydation de la bande, l’atmosphère autour de la bande à l’intérieur des fours est un mélange contrôlé de H2 et N2 (ammoniac NH3 craqué fournissant 5% de H2 et 95% de N2) bien que l’hydrogène seul soit parfois utilisé en raison de sa meilleure conductivité. Les fours eux-mêmes sont étanches aux gaz et chacun d’eux est maintenu à une pression légèrement positive.

Profils thermiques et contrôle du recuit

Avec une base de recuit monobase, seulement deux boucles de commande sont requises avec toutes les informations de base pertinentes rendues disponibles au système de supervision.

Les vannes de gaz et d’air sont reliées mécaniquement pour fonctionner ensemble et conserver le rapport correct sur tout le déplacement. Le lien fonctionne avec un moteur électrique et le module de commande comprend un algorithme de commande non borné pour positionner la vanne de gaz. Deux sorties numériques commandent les bobines de moteur ouvertes et fermées. Les valeurs sont entrées dans le module de commande pour le temps de déplacement de bout en bout et le temps minimum d’impulsion pour le moteur. L’entrée de l’algorithme d’ouverture/fermeture est la sortie 3 points de la boucle de régulation du gaz, en cascade à partir du régulateur de température principal.

La valeur de consigne du régulateur de température est un profil représentant le cycle de revenu (traitement). Les valeurs des paramètres qui définissent le cycle sont téléchargées dans le régulateur par l’opérateur, qui détermine le revenu. Ces valeurs comprennent :

Numéro de revenu
Vitesse de montée
Température de trempage
Durée de trempage
Correction de l’atmosphère HNX
Température de la bande

Une fois le profil téléchargé dans l’instrument, le régulateur suit automatiquement le profil de température. Au début, la boucle de commande agit sur la température de l’atmosphère HNX, mais la montée est figée si la différence de température entre l’atmosphère HNX et l’acier (thermocouple du bas) dépasse une valeur prédéterminée. La montée de température continue jusqu’à ce que l’atmosphère HNX atteigne la température humide de l’acier plus la correction due à la tempérauture de l’atmosphère HNX alors la boucle de commande agit sur la température de l’acier. Quand la température humide de l’acier est atteinte, un minuteur de trempage est amorcé et la vanne de gaz est fermée au bout du temps imparti. L’acier refroidit naturellement jusqu’à obtention de la température de refroidissement accéléré (en principe 550°C) et le ventilateur de refroidissement est alors démarré par impulsion pour accélérer le refroidissement. A environ 100°C, le ventilateur de refroidissement par impulsion est arrêté et le four peut être enlevé.

Pendant le cycle, le régulateur renvoie les informations suivantes :

Numéro de revenu
Vitesse de montée
Cycle commencé
Trempage commencé
Contrôle de l’acier
Trempage terminé
Gaz utilisé
Température de sécurité de l’atmosphère HNX (Température max.)
Température de sécurité de l’eau de refroidissement (Température max.)
Ventilateur de base alimenté

L’approche Eurotherm du recuit discontinu monobase offre les avantages suivants :

Exploitation sûre du gaz d’enrichissement
Contrôle strict de la température empêchant les dépassements
Utilisation optimale du gaz atmosphérique
Nombre de recettes illimité minimisant les erreurs de l’opérateur et permettant l’entrée de qualités de matériau personnalisées
Rapports de lot personnalisés et efficaces fournissant des données de production utiles
Capacité d’extension effective pour des bases de recuit supplémentaires

Recuit discontinu multi-bases

Tous les recuiseurs à pile ne sont pas monobase. La Figure 2 présente un four de recuit multi-bases. Ce type de four particulier convient au recuit à température élevée (plus de 1000°C) de l’acier « électrique » utilisé dans les transformateurs et les applications spécialisées de ce type. L’hydrogène est utilisé comme gaz atmosphérique et le chauffage électrique est utilisé pour les fours.

Les fours sont disposés en huit batteries, chaque batterie comprenant quatre bases de four et chaque base comprenant quatre piles de deux bobines chacune.

Pour chaque batterie de quatre bases, deux alimentations électriques sont disponibles, de sorte que seulement deux bases peuvent être chauffées à la fois. Par conséquent, deux bases sont normalement chauffées, une en cours de refroidissement et une en cours de chargement ou de déchargement. (Figure 2 Four de recuit multiple)

Les fours, qui sont mobiles pour être utilisés sur n’importe quelle base, comprennent quatre zones de réchauffement ainsi qu’une cinquième dans le plancher de la base. Pour chaque alimentation électrique, les cinq zones de chauffage sont régulées en mode marche/arrêt ou proportionnellement au temps. Un module de commande de l’alimentation sélectionne et enregistre les entrées analogiques provenant des bases appropriées en fonction de l’alimentation utilisée, et établit la moyenne des mesures de température des deux bases pour la régulation.

Le module de commande offre également les fonctions suivantes :

La température moyenne des zones est calculée et utilisée si l’un des thermocouples de zone tombe en panne
Un signal d’autorisation d’hydrogène est généré quand toutes les zones dépassent 610°C
Les entrées numériques des alimentations sont contrôlées (seulement une base doit être sélectionnée pour chaque alimentation, et seulement une alimentation doit être commutée à une base)

Un module de commande supplémentaire assure le contrôle d’état des éléments chauffants des zones. Le débit courant réel par chaque phase de chaque élément de zone est comparé à la demande. Si le courant indique un circuit ouvert (haute résistance) quand il est allumé ou un courant élevé (contact soudé) quand il est éteint, une alarme d’anomalie est générée. Tous les courants sont ajoutés pour fournir une puissance totale instantanée.