FR2832940A1

FR2832940A1 - METHOD OF DRYING COATING OF METAL STRIPS BY INDUCTION HEATING

Info

Publication number: FR2832940A1
Application number: FR0115649A
Authority: FR
Inventors: Didier Delaunay
Original assignee: Stein Heurtey SA
Current assignee: Fives Stein SA
Priority date: 2001-12-04
Filing date: 2001-12-04
Publication date: 2003-06-06

Abstract

Procédé de revêtement d'une bande métallique en déplacement continu selon lequel la bande, après avoir reçu son revêtement, est chauffée par induction électromagnétique dans un four tunnel pour évaporer les solvants et assurer la cuisson du revêtement, les solvants étant extraits en continu de l'enceinte du four, ce procédé étant caractérisé en ce que l'on maintient les parois (6, 6') du ou des inducteurs (3, 3') en regard de la bande (2), c'est-à-dire le tunnel de passage de la bande dans le système de chauffage par induction, à une température choisie de façon à maintenir lesdites parois au-dessus de la température des solvants, indépendamment de la température ambiante à l'intérieur du four.Process for coating a continuously moving metal strip according to which the strip, after having received its coating, is heated by electromagnetic induction in a tunnel oven to evaporate the solvents and ensure the curing of the coating, the solvents being continuously extracted from the 'enclosure of the furnace, this method being characterized in that the walls (6, 6') of the inductor (s) (3, 3 ') are kept facing the strip (2), that is to say the tunnel for passing the strip through the induction heating system, at a temperature chosen so as to maintain said walls above the temperature of the solvents, independently of the ambient temperature inside the oven.

Description

La présente invention concerne des perfectionnements apportés au séchage de revêtements protecteurs ou décoratifs sur des bandes métalliques se déplaçant de façon continue et qui sont chauffées par induction. L'invention vise plus particulièrement un procédé de séchage pouvant être mis en oeuvre sur des lignes de traitement de bandes d'acier utilisant un système de chauffage de la bande par induction, telles que les lignes de revêtement et en particulier les lignes d'application de revêtements non métalliques. The present invention relates to improvements made to the drying of protective or decorative coatings on continuously moving metal strips which are heated by induction. The invention relates more particularly to a drying method which can be implemented on lines for treating steel strips using an induction heating system for the strip, such as coating lines and in particular application lines. non-metallic coatings.

Le problème technique que se propose de résoudre la présente invention est celui de la limitation de la condensation des solvants contenus dans le matériau de revêtement et dans les inducteurs. The technical problem which the present invention proposes to solve is that of limiting the condensation of the solvents contained in the coating material and in the inductors.

On sait qu'à l'heure actuelle, les lignes de revêtement non métallique sur une bande d'acier comprennent notamment une section de préparation de la surface de la bande, suivie d'une section d'application du revêtement, sous la forme d'un film liquide généralement déposé par enduction à l'aide de rouleaux, puis finalement une section de séchage du film de revêtement. Dans ces installations connues, le séchage est effectué en portant le film et son support à la température désirée. Durant ce séchage les solvants organiques ou aqueux contenus dans le matériau de revêtement sont éliminés par évaporation et extraits par un ventilateur. En cas de nécessité, les solvants ainsi extraits sont incinérés, ce qui est le cas notamment des produits organiques. It is known that at present, non-metallic coating lines on a steel strip include in particular a section for preparing the surface of the strip, followed by a section for applying the coating, in the form of a liquid film generally deposited by coating using rollers, then finally a drying section of the coating film. In these known installations, the drying is carried out by bringing the film and its support to the desired temperature. During this drying, the organic or aqueous solvents contained in the coating material are removed by evaporation and extracted by a fan. If necessary, the solvents thus extracted are incinerated, which is particularly the case for organic products.

Lorsqu'on effectue le séchage de la bande revêtue à l'aide d'un chauffage par induction, il se produit une recondensation des produits évaporés (solvants organiques ou eau) sur les parois froides du tunnel de chauffage au travers duquel passe la bande entre les inducteurs. Une telle recondensation est bien entendu néfaste car les solvants ainsi recondensés, en retombant sur la bande, laissent des traces qui sont incompatibles avec l'aspect final souhaité. Afin d'éviter cet inconvénient, la titulaire de la présente demande a proposé (FR-P-2 734 501) un procédé et un dispositif consistant à injecter dans le four un gaz à une température supérieure au point de rosée et à rendre le four étanche aux gaz et isolé thermiquement afin de conserver des parois internes chaudes, au-dessus de ce point de rosée. When drying the coated strip using induction heating, there is a recondensation of the evaporated products (organic solvents or water) on the cold walls of the heating tunnel through which the strip passes between inductors. Such recondensation is of course harmful since the solvents thus recondensed, by falling on the strip, leave traces which are incompatible with the desired final appearance. In order to avoid this drawback, the owner of the present application has proposed (FR-P-2 734 501) a method and a device consisting in injecting into the oven a gas at a temperature above the dew point and in making the oven gas tight and thermally insulated to keep internal walls warm, above this dew point.

L'inconvénient de cette solution antérieure réside dans le fait que l'apport d'un gaz chaud (généralement de l'air) assurant le balayage du four ne permet pas toujours de porter la température des parois de ce dernier à la valeur souhaitée (supérieure au point de rosée des solvants) en particulier aux extrémités du tunnel de chauffage, ceci étant dû au fait qu'il n'est pas possible d'empêcher l'introduction d'air parasite frais provenant de l'extérieur du four. The disadvantage of this prior solution lies in the fact that the supply of a hot gas (generally air) ensuring the sweeping of the oven does not always make it possible to bring the temperature of the walls of the latter to the desired value ( above the dew point of the solvents) in particular at the ends of the heating tunnel, this being due to the fact that it is not possible to prevent the introduction of fresh parasitic air coming from outside the oven.

Par ailleurs, cette technique d'injection de gaz chauds nécessite tout un ensemble de gaines, vannes et récupérateur thermique, ce qui peut être pénalisant à installer et qui est d'un prix de revient et d'entretien coûteux. En outre, malgré l'isolation des gaines de soutirage des buées et des solvants, ceux-ci parviennent encore à se recondenser sur les points les plus froids de l'installation. Furthermore, this hot gas injection technique requires a whole set of ducts, valves and heat recovery unit, which can be penalizing to install and which is costly and costly to maintain. In addition, despite the insulation of the mist extraction ducts and the solvents, these still manage to recondense on the coldest points of the installation.

L'invention se propose en conséquence d'apporter une solution permettant de pallier les inconvénients rappelés ci-dessus des installations selon l'état antérieur de la technique, cette solution pouvant être mise en oeuvre en substitution ou en complément à l'injection d'un gaz chaud conformément à la technique selon FR-P-2 734 501 cité cidessus. The invention therefore proposes to provide a solution which overcomes the drawbacks mentioned above of the installations according to the prior art, this solution being able to be used as a substitution or in addition to the injection of hot gas in accordance with the technique according to FR-P-2 734 501 cited above.

L'invention vise un procédé de revêtement d'une bande métallique en déplacement continu selon lequel la bande, après avoir reçu son revêtement, est chauffée par induction électromagnétique dans un four tunnel pour évaporer les solvants et assurer la cuisson du revêtement, les solvants étant extraits en continu de l'enceinte du four, ce procédé étant caractérisé en ce que l'on maintient les parois du ou des inducteurs en regard de la bande, c'est-à-dire le tunnel de passage de la bande dans le système de chauffage par induction, à une température choisie de façon à maintenir lesdites parois au-dessus de la température des solvants, indépendamment de la température ambiante à l'intérieur du four. The invention relates to a method of coating a continuously moving metal strip in which the strip, after having received its coating, is heated by electromagnetic induction in a tunnel oven to evaporate the solvents and ensure the baking of the coating, the solvents being continuously extracted from the oven enclosure, this process being characterized in that the walls of the inductor or inductors are kept opposite the strip, that is to say the strip passage tunnel in the system heating by induction, at a temperature chosen so as to keep said walls above the temperature of the solvents, independently of the ambient temperature inside the oven.

Selon la présente invention, la température des parois du ou des inducteurs est maintenue à environ 200 C ou au-delà. According to the present invention, the temperature of the walls of the inductor or inductors is maintained at around 200 ° C. or above.

Selon l'invention, les moyens maintenant la température des parois des inducteurs à la valeur souhaitée, c'est-à-dire les moyens de conditionnement thermique de ces parois, peuvent être propres à chaque inducteur du système de chauffage ou communs à un ensemble de plusieurs inducteurs. Ces moyens peuvent être un système de chauffage par rayonnement, par exemple à l'aide de résistances électriques positionnées à proximité des parois à chauffer, un système de chauffage par convection, notamment par recirculation d'air chaud, un système de chauffage par électromagnétisme utilisant directement le champ électromagnétique de l'inducteur luimême, ou un système de chauffage par conduction. According to the invention, the means maintaining the temperature of the walls of the inductors at the desired value, that is to say the means of thermal conditioning of these walls, can be specific to each inductor of the heating system or common to an assembly of several inductors. These means can be a radiation heating system, for example using electrical resistors positioned near the walls to be heated, a convection heating system, in particular by recirculation of hot air, an electromagnetic heating system using directly the electromagnetic field of the inductor itself, or a conduction heating system.

Sur la figure unique du dessin annexé, on a représenté, de façon schématique, un four selon l'invention, en coupe axiale longitudinale. In the single figure of the accompanying drawing, there is shown schematically an oven according to the invention, in longitudinal axial section.

Ce four se présente sous la forme d'un four tunnel désigné dans son ensemble par la référence l, au travers duquel passe la bande métallique 2 sur laquelle est déposé This oven is in the form of a tunnel oven designated as a whole by the reference l, through which passes the metal strip 2 on which is deposited.

le revêtement, cette bande se déplaçant de façon continue. Dans cet exemple de réalisation non limitatif, le four comporte deux inducteurs 3 et 3'. On a représenté de façon schématique en 4 la gaine d'injection d'un gaz qui assure l'extraction des solvants par l'intermédiaire de la gaine d'aspiration 5 de l'atmosphère du four chargée en solvants. the covering, this strip moving continuously. In this nonlimiting exemplary embodiment, the oven comprises two inductors 3 and 3 '. There is shown schematically at 4 the gas injection sheath which ensures the extraction of the solvents by means of the suction sheath 5 from the atmosphere of the oven loaded with solvents.

Ainsi qu'on l'a mentionné ci-dessus, les parois telles que 6,6'des inducteurs 3, 3', faisant face à la bande 2 sont munies de moyens de conditionnement thermique (non représentés sur le dessin) qui permettent de maintenir lesdites parois à une température supérieure à la température de condensation des solvants, indépendamment de la température ambiante à l'intérieur du four tunnel 1. On a mentionné ci-dessus quelques exemples de réalisation de ces moyens de conditionnement. As mentioned above, the walls such as 6,6 ′ of the inductors 3, 3 ′, facing the strip 2 are provided with thermal conditioning means (not shown in the drawing) which make it possible to maintaining said walls at a temperature higher than the condensation temperature of the solvents, independently of the ambient temperature inside the tunnel oven 1. A few examples of embodiment of these conditioning means have been mentioned above.

Parmi les avantages apportés par la présente invention, on peut citer notamment les suivants :
Obtention d'une température de paroi d'inducteur souhaitée lorsque le gaz chaud injecté conformément aux disposition de la technique antérieure mentionnée ci-dessus, ne permet pas d'y arriver. Un tel inconvénient peut survenir en particulier aux extrémités du tunnel de chauffage 1 en raison de l'aspiration d'air frais parasite, notamment dans les cas suivants : - dégagement important de solvants dû à une épaisseur élevée du revêtement : dans ce cas l'invention permet de sécher et cuire des revêtements épais ; - augmentation du débit d'extraction des solvants due à l'augmentation de la charge de solvants à extraire (par exemple augmentation de la vitesse de ligne, de la largeur de bande ou de l'épaisseur du film déposé), alors que le système de récupération thermique (échangeur thermique de l'incinérateur des solvants) n'est pas encore en régime établi ; - diminution de la consigne de la pression dans le circuit, par exemple pour éviter de refouler les solvants aux extrémités du tunnel et en particulier en partie basse vers les cabines de peinture ; - ouverture plus grande des volets de passage de bande à l'entrée ou à la sortie du four tunnel, l'invention permettant alors de traiter les bandes ayant une mauvaise planéité et/ou une grande largeur. Among the advantages provided by the present invention, the following may be mentioned in particular:
Obtaining a desired inductor wall temperature when the hot gas injected in accordance with the provisions of the prior art mentioned above does not allow this to be achieved. Such a drawback can occur in particular at the ends of the heating tunnel 1 due to the intake of parasitic fresh air, in particular in the following cases: - significant release of solvents due to a high thickness of the coating: in this case the invention allows thick coatings to be dried and baked; - increase in the solvent extraction rate due to the increase in the load of solvents to be extracted (for example increase in line speed, bandwidth or thickness of the film deposited), while the system heat recovery (heat exchanger of the solvent incinerator) is not yet in steady state; reduction of the pressure setpoint in the circuit, for example to avoid discharging the solvents at the ends of the tunnel and in particular in the lower part towards the paint booths; - Greater opening of the tape passage flaps at the entrance or at the exit of the tunnel oven, the invention then making it possible to treat the strips having a bad flatness and / or a large width.

Il demeure bien entendu que la présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation décrits et représentés ci-dessus, mais qu'elle en englobe toutes les variantes. It remains to be understood that the present invention is not limited to the exemplary embodiments described and shown above, but that it encompasses all variants thereof.

Claims

1-Process for coating a continuously moving metal strip according to which the strip, after having received its coating, is heated by electromagnetic induction in a tunnel oven to evaporate the solvents and ensure the baking of the coating, the solvents being continuously extracted of the oven enclosure, this process being characterized in that the walls (6,6 ') of the inductor (s) (3,3') are kept opposite the strip (2), that is to say -to say the strip passage tunnel in the induction heating system, at a temperature chosen so as to maintain said walls above the temperature of the solvents, independently of the ambient temperature inside the oven.

2-A method according to claim 1, characterized in that the temperature of the walls of the inductor or inductors is maintained at about 200 C at least.

3-A method according to claim 1, characterized in that the means maintaining the temperature of the walls of the inductors to the desired value, that is to say the thermal conditioning means of these walls, are specific to each inductor.

4-A method according to claim 1, characterized in that the means maintaining the temperature of the walls of the inductors to the desired value are common to a set of several inductors.

5-Method according to one of claims 3 or 4, characterized in that the means maintaining the temperature of the walls of the inductors to the desired value are produced in the form of a radiant heating system, in particular electrical resistors positioned at near the walls to be heated.

6-A method according to one of claims 3 or 4, characterized in that the means maintaining the temperature of the walls of the inductors to the desired value are produced in the form of a convection heating system, in particular by recirculation of air hot.

7-A method according to one of claims 3 or 4, characterized in that the means maintaining the temperature of the walls of the inductors to the desired value are produced in the form of an electromagnetic heating system, in particular by directly using the field electromagnetic of the inductor itself.

8-A method according to one of claims 3 or 4, characterized in that the means maintaining the temperature of the walls of the inductors to the desired value are made in the form or a heating system by conduction.