Bande à chaud

Le laminage de la bande à chaud commence par une brame, qui est inspectée et, si nécessaire, nettoyée en surface, soit manuellement, soit par des machines à scarifier équipées de torches oxyacétyléniques. Les brames sont ensuite poussées, ou promenées sur leur côté large, dans des fours à gaz dont la dimension de la sole est d’environ 13 mètres sur 30 mètres. Dans un four à poussoir, les brames glissent sur des patins refroidis à l’eau et, chaque fois qu’une nouvelle brame est chargée, une brame chauffée tombe par une porte de décharge sur une table à rouleaux. Dans les fours à longerons mobiles, plusieurs longerons mobiles soulèvent les pièces de la sole, les font avancer et les reposent en une série de mouvements rectangulaires. Ces fours ont l’avantage de ne pas produire de bandes froides et de marques de dérapage sur les brames. La température de préchauffage, comme pour les brames et les plaques, est d’environ 1 250° C.

Une brame chauffée passe d’abord dans un briseur de calamine, qui est un laminoir à deux hauteurs avec des rouleaux verticaux qui détache la calamine du four et l’enlève avec des jets d’eau à haute pression. La brame passe ensuite dans des cages de dégrossissage à quatre hauteurs, généralement quatre cages disposées en tandem, qui la laminent jusqu’à une épaisseur d’environ 30 millimètres. Les cages sont espacées d’environ 30 à 70 mètres, de sorte que la brame ne se trouve que dans un seul intervalle de laminage à la fois. Après le dégrossissage, elle est acheminée vers une longue table à rouleaux (environ 140 mètres) située devant le train de finition pour être refroidie, lorsque cela est nécessaire pour des raisons métallurgiques. Lorsque la brame entre dans le train de finition (à environ 20 mètres par minute), une cisaille coupe la tête et la queue, et des jets de vapeur à haute pression éliminent la calamine secondaire formée pendant le laminage. Six ou sept cages de finition à quatre hauteurs laminent ensuite la bande jusqu’à son épaisseur finale de 1,5 à 10 millimètres.

Les cages de finition sont disposées en tandem, distantes de seulement cinq à six mètres et étroitement couplées, de sorte que la bande se trouve dans tous les rouleaux en même temps. Pour le contrôle du processus, un ordinateur reçoit des informations continues de capteurs en ligne, mesurant des paramètres tels que l’épaisseur, la température, la tension, la largeur, la vitesse et la forme de la bande, ainsi que la pression, le couple et la charge électrique des rouleaux. La réduction est élevée dans les premières cages (par exemple, 45 %) et faible dans la dernière cage (par exemple, 10 %) pour assurer une bonne surface et une bonne planéité de la bande, qui quitte la dernière cage de finition à une vitesse de 600 à 1 200 mètres par minute et à une température de 820 à 950 °C (1 510 à 1 750 °F). La bande est refroidie à l’eau sur une table de sortie de 150 mètres de long et enroulée à grande vitesse entre 520° et 720° C (970° et 1 325° F). Les laminoirs ont au moins deux bobineuses pour assurer une disponibilité de 100 %.

Tout l’équipement d’un laminoir à bandes à chaud est disposé en ligne droite d’environ 600 mètres du four à la bobineuse, la brame ou la bande ne passant qu’une fois dans chaque cage. La puissance totale installée des seuls moteurs lourds du laminoir peut dépasser 125 000 chevaux-vapeur.

Le contrôle des températures de laminage et de bobinage est essentiel pour des raisons métallurgiques, car il influence grandement les propriétés physiques des bandes laminées à chaud et à froid. En outre, un certain nombre de systèmes sont utilisés pour améliorer le contrôle dimensionnel de la bande. Afin de guider la bande à travers les rouleaux plats d’un laminoir tandem, elle est rendue plus épaisse au centre (d’environ 0,1 millimètre) que sur les bords. Cette couronne, ainsi que l’ensemble du profil de la bande, est souvent contrôlée par le cintrage des rouleaux, réalisé par des cylindres hydrauliques et des roulements extra-longs de chaque côté du col du rouleau allongé. Un autre système, qui améliore l’usure et la durée de vie des cylindres de travail, est le déplacement des cylindres, c’est-à-dire un ajustement latéral des cylindres le long de leurs axes. Normalement, le programme de laminage d’un laminoir à bandes à chaud est influencé par l’usure des cylindres. Comme l’usure la plus importante des cylindres se produit sur les bords les plus froids de la bande, il est courant de laminer d’abord les bandes larges et ensuite les bandes étroites. Le décalage des cylindres permet ce qu’on appelle un laminage sans horaire, c’est-à-dire qu’une bande de n’importe quelle largeur peut être laminée à tout moment. Il est également utilisé pour contrôler le profil de la bande.

De nombreux laminoirs à bandes à chaud hautement mécanisés ont une capacité de trois à cinq millions de tonnes par an, et jusqu’à 60 % de l’acier brut produit dans les pays industriels est laminé sur ces laminoirs. Il existe toutefois des laminoirs à bandes à chaud conçus pour une production plus modeste. Par exemple, un laminoir à bandes à chaud semi-continu n’a qu’un seul ébaucheur réversible devant le train de finition. Un autre système de laminage va encore plus loin et utilise un dégrossisseur inverseur à quatre hauteurs et un train finisseur inverseur à quatre hauteurs, avec des boîtes de bobinage à chaud à l’avant et à l’arrière du train finisseur. (Les enrouleurs à chaud fonctionnent dans un four pour maintenir la bande chaude). Il existe également des laminoirs à bandes à chaud de type planétaire, qui comportent une cage d’environ 20 petits cylindres autour de chacun des deux cylindres d’appui (voir F sur la figure). Les petits cylindres, en tournant autour du gros cylindre, effectuent une petite réduction chaque fois qu’ils passent sur la partie cunéiforme de la pièce dans l’espace entre les cylindres. Les broyeurs planétaires peuvent réduire une brame de 25 à 2,5 millimètres en un seul passage, mais à un rythme lent.