Conception et construction du revêtement d'un four de galvanisation à chaud en continu pour l'acier en bande
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Le procédé de galvanisation à chaud se divise en deux catégories : la galvanisation en ligne et la galvanisation hors ligne, selon les méthodes de prétraitement. Le four de recuit continu pour galvanisation à chaud de bandes d'acier est un équipement de recuit qui chauffe les tôles galvanisées à chaud lors du processus de galvanisation en ligne. Selon les différents procédés de production, les fours de recuit continu pour galvanisation à chaud de bandes d'acier se divisent en deux types : verticaux et horizontaux. Le four horizontal est similaire au four de recuit continu à passage direct classique et se compose de trois parties principales : un four de préchauffage, un four de réduction et une section de refroidissement. Le four vertical, également appelé four à tour, est composé d'une section de chauffage, d'une section de maintien et d'une section de refroidissement.
Structure de revêtement des fours de recuit continu pour acier en bande
fours à structure de tour
(1) La section de chauffage (four de préchauffage) utilise du gaz de pétrole liquéfié comme combustible. Des brûleurs à gaz sont disposés sur toute la hauteur de la paroi du four. La bande d'acier est chauffée à contre-courant des gaz du four, créant ainsi une atmosphère faiblement oxydante. La section de chauffage (four de préchauffage) a une structure en forme de fer à cheval. Sa partie supérieure et la zone à haute température où sont disposés les gicleurs sont soumises à des températures élevées et à un fort courant d'air. C'est pourquoi le revêtement de la paroi du four est réalisé avec des matériaux réfractaires légers, tels que les briques légères à haute teneur en aluminium CCEFIRE, des briques d'isolation thermique et des panneaux de silicate de calcium. La zone à basse température de la section de chauffage (four de préchauffage) (zone d'entrée de la bande d'acier) est caractérisée par une température basse et un faible courant d'air. De ce fait, les modules en fibres céramiques CCEWOOL sont souvent utilisés comme matériau de revêtement.
Les dimensions du revêtement mural de chaque partie sont les suivantes :
A. La partie supérieure de la section de chauffage (four de préchauffage).
Les briques réfractaires légères à haute teneur en aluminium CCEFIRE ont été choisies comme revêtement pour la partie supérieure du four.
B. Zone haute température de la section de chauffage (four de préchauffage) (zone de soutirage)
Le revêtement de la zone à haute température est toujours composé des couches de matériaux suivantes :
Briques légères à haute teneur en aluminium CCEFIRE (surface chaude du revêtement mural)
Briques isolantes CCEFIRE
Panneaux en silicate de calcium CCEWOOL (surface froide du revêtement mural)
La zone à basse température utilise des modules en fibres céramiques CCEWOOL (une densité volumique de 200 kg/m3) contenant du zirconium pour le revêtement.
(2) Dans la section de maintien en température (four de réduction), le chauffage par tubes radiants à gaz est assuré par des tubes disposés sur toute la hauteur du four. La bande est chauffée entre deux rangées de tubes radiants. Le four est alimenté en gaz réducteur. Une surpression est maintenue en permanence. La résistance thermique et l'isolation thermique de la fibre céramique CCEWOOL étant fortement réduites sous surpression et en atmosphère réductrice, il est impératif de garantir une bonne résistance au feu et une isolation thermique optimale du revêtement du four, tout en minimisant son poids. De plus, le revêtement doit être rigoureusement contrôlé afin d'éviter les coulures de scories et de garantir une surface lisse et propre sur la tôle galvanisée d'origine. La température maximale dans la section de réduction ne dépassant pas 950 °C, les parois du four de maintien en température (four de réduction) sont constituées d'une isolation haute température composée de couches de fibre céramique CCEWOOL ou de coton prises en sandwich entre deux plaques d'acier réfractaire. Autrement dit, la couche de fibre céramique CCEWOOL ou de coton est insérée entre les deux plaques d'acier. La couche intermédiaire en fibres céramiques est composée des produits en fibres céramiques suivants.
La couche de tôle d'acier résistante à la chaleur sur la surface chaude utilise des couvertures en fibres de zirconium CCEWOOL.
La couche intermédiaire utilise des couvertures en fibres céramiques haute pureté CCEWOOL.
La couche adjacente à la plaque d'acier à surface froide utilise du coton en fibre céramique ordinaire CCEWOOL.
La partie supérieure et les parois de la section de trempage (four de réduction) présentent la même structure que précédemment. Le four est alimenté par un gaz réducteur composé de 75 % de H₂ et de 25 % de N₂ afin de réaliser le recuit de recristallisation de la bande d'acier et la réduction de l'oxyde de fer en surface.
(3) Section de refroidissement : Les tubes radiants refroidis par air refroidissent la bande de la température du four (700-800°C) de la section de trempage (four de réduction) à la température de galvanisation du pot de zinc (460-520°C), et la section de refroidissement maintient le gaz du four réducteur.
Le revêtement de la section de refroidissement adopte une structure en tuiles de couvertures en fibres céramiques haute pureté CCEWOOL.
(4) Sections de liaison de la section de chauffage (four de préchauffage), de la section de trempage (four de réduction) et de la section de refroidissement, etc.
Ce qui précède montre que le processus de recuit des bandes d'acier laminées à froid avant galvanisation à chaud comprend plusieurs étapes : chauffage, maintien et refroidissement. Chaque étape est réalisée dans des chambres de four indépendantes et de structure différente, appelées respectivement four de préchauffage, four de réduction et chambre de refroidissement. L'ensemble constitue l'unité de recuit continu (ou four de recuit). Pendant le recuit, les bandes d'acier traversent en continu ces chambres à une vitesse linéaire maximale de 240 m/min. Afin de prévenir l'oxydation des bandes, des sections de liaison assurent la connexion entre les chambres, évitant ainsi l'oxydation au niveau des joints et garantissant l'étanchéité et le maintien de la chaleur.
Les sections de liaison entre chaque pièce indépendante sont revêtues de matériaux en fibres céramiques. Les matériaux et structures spécifiques sont les suivants :
Le revêtement est composé de produits en fibres céramiques CCEWOOL et d'une structure entièrement en fibres de modules en fibres céramiques. Autrement dit, la surface chaude du revêtement est constituée de modules en fibres céramiques CCEWOOL contenant du zirconium et de panneaux en fibres céramiques CCEWOOL ordinaires (surface froide).
four à structure horizontale
En fonction des exigences technologiques spécifiques à chaque partie du four horizontal, celui-ci peut être divisé en cinq sections : une section de préchauffage (section PH), une section de chauffage sans oxydation (section NOF), une section de maintien (section de réduction par chauffage par tubes radiants ; section RTF), une section de refroidissement rapide (section JFC) et une section de contrôle (section TDS). Les structures de revêtement spécifiques sont les suivantes :
(1) La section de préchauffage :
La voûte et les parois du four sont revêtues d'un matériau composite constitué de modules et de couvertures en fibres céramiques CCEWOOL. Le revêtement basse température est composé d'une couche de couvertures en fibres CCEWOOL 1260 compressées à 25 mm, tandis que la surface chaude est constituée de blocs pliés de fibres CCEWOOL contenant du zirconium. Le revêtement des zones haute température est constitué d'une couche de couverture en fibres CCEWOOL 1260, et la surface chaude est composée de modules en fibres céramiques.
Le fond du four est revêtu d'un empilement de briques d'argile légère et de modules de fibres céramiques ; les parties à basse température sont constituées d'une structure composite de briques d'argile légère et de modules de fibres céramiques contenant du zirconium, tandis que les parties à haute température sont constituées d'une structure composite de briques d'argile légère et de modules de fibres céramiques.
(2) Section de chauffage sans oxydation :
La partie supérieure du four adopte une structure composite de modules en fibres céramiques et de couvertures en fibres céramiques, et le revêtement arrière adopte 1260 couvertures en fibres céramiques.
Les parties communes des parois du four : une structure de revêtement de four composite de briques légères à haute teneur en alumine CCEFIRE + briques d'isolation thermique légères CCEFIRE (densité volumique 0,8 kg/m3) + couvertures en fibres céramiques CCEWOOL 1260 + panneaux en silicate de calcium CCEWOOL.
Les brûleurs des parois du four adoptent une structure de revêtement de four composite de briques légères à haute teneur en alumine CCEFIRE + briques d'isolation thermique légères CCEFIRE (densité volumique 0,8 kg/m3) + couvertures en fibres céramiques CCEWOOL 1260 + panneaux en silicate de calcium CCEWOOL.
(3) Section de trempage :
La partie supérieure du four adopte une structure de revêtement composite en panneaux de fibres céramiques CCEWOOL.
Date de publication : 10 mai 2021
