BR112016009381B1 - Forno de revestimento por metal fundido, método e sistema para fabricar um produto revestido por metal fundido - Google Patents

Forno de revestimento por metal fundido, método e sistema para fabricar um produto revestido por metal fundido Download PDF

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Atsushi Yamada
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Abstract

forno de galvanização de metal fundido, método e sistema para fabricação de produto galvanizado e tubo de aço por galvanoplastia obtido pelo método para fabricação do mesmo. [problema]: fornecer: um forno de galvanização de metal fundido que pode aumentar a qualidade da galvanização e eficiência de trabalho; um sistema para fabricação e método para fabricar um produto em metal fundido; e um tubo em aço galvanizado obtido por meios do método para fabricação. [solução]: o sistema para fabricar tem ao menos uma unidade de implementação de galvanização que realiza a galvanização de metal fundido de um objeto de processamento de galvanização e, ao menos, uma unidade de implementação de galvanização tendo um banho de galvanização e um dispositivo de aquecimento para aquecer o banho de galvanização, em que no dispositivo de galvanização, uma matriz de aberturas de preenchimento de combustível e uma matriz de aberturas de preenchimento de ar são formadas que são voltadas em uma forma para descarregar ar e combustível em uma região de combustão em comum ao longo de uma câmara de combustão, o tamanho do corte transversal da abertura efetiva de ao menos a maioria das aberturas de ao menos uma das matrizes de abertura pode ser ajustado por meios de um mecanismo de ajuste para ajustar a extensão de uma matriz de abertura de preenchimento de meio e quando o tamanho de ambas as matrizes de abertura podem ser ajustadas, o ajuste individual das matrizes é possível.

Description

ANTECEDENTES Campo Técnico
[001] A presente invenção refere-se a um forno de revestimento por metal fundido, especialmente referente a um forno de revestimento por metal fundido que é capaz de reduzir a variação na temperatura de metal fundido em um banho de revestimento e reduzir a quantidade de gás consumido. Ainda, a presente invenção se refere a um sistema e um método para fabricação de um produto revestido por metal capaz de melhorar a eficiência de trabalho e qualidade do revestimento por meio da incorporação do forno de revestimento por metal fundido.
Técnica Relacionada
[002] Um forno de revestimento por metal fundido é usado para imersão de um tratamento de revestimento do objeto em metal fundido armazenado em um banho de revestimento para aplicar um tratamento de revestimento ao mesmo. Por exemplo, um banho de revestimento em zinco fundido de uma estrutura de parede dupla constituiu em uma parede interna e uma parede externa tem sido conhecido, no qual a parede interna é aquecida por um incinerador instalado na parede externa em intervalos, mantendo o zinco armazenado no banho de revestimento dentro da parede interna em um estado fundido (consulte o Documento de Patente 1).
[003] Entretanto, em tal banho de revestimento em zinco fundido, ou em um forno de revestimento 200 que é fornecido com incineradores 210 ilustrados na Figura 12 em dois locais de uma parede externa resistente a aquecimento 204, partes dessa, com a qual o fogo injetado das portas de fogo do incinerador entram em contato diretamente, localmente se tornam mais altas na temperatura e a temperatura em uma posição intermediária entre os incineradores adjacentes fica mais baixa, assim causando variação na temperatura do zinco fundido no banho de revestimento. Isso causa um problema que uma quantidade de deposição de zinco se torna menos em partes de baixa temperatura, consequentemente, um filme de revestimento uniforme não é formado. Além disso, esse método de aquecimento por banho de revestimento tem problemas que a temperatura no forno fica mais alta, a vida do banho de revestimento fica mais curta e que os cursos se tornam mais altos devido a um número elevado de instrumentos de combustão sendo necessários em um número maior.
[004] Além disso, um forno de revestimento de zinco derretido que aquece um banho de revestimento desse por gás de combustão que circula em uma direção em uma câmara de combustão do forno de revestimento de zinco fundido no qual os incineradores de alta velocidade são fornecidos em uma parte da extremidade de uma parte curta da parede desse e uma parte que está posicionada diagonalmente ao mesmo e na posição intermediária entre as duas partes longa da parede desse, é revelado (consulte o Documento de Patente 2).
[005] Nesse forno de revestimento de zinco fundido, conforme o gás de combustão jorrado dos incineradores de alta velocidade circula em uma direção na câmara de combustão para gerar o aquecimento de transferência do calor de convecção, a variação na temperatura no banho de revestimento pode ser suprimida a alguma extensão para tornar a temperatura no forno menor do que a do forno de revestimento convencional. Entretanto, como seu método de aquecimento é que o gás de combustão é transformado em chama e jorrado na câmara de combustão das portas de chama para aquecer o zinco fundido, o próprio gás jorrado precisa ser alto na temperatura. Assim, o progresso de corrosão no forno não pode ser suprimido. Além disso, uma grande quantidade de gás é necessária para colocar o forno em um estado de alta temperatura.
[Documento de Patente 1]
[006] Pedido aberto do modelo de utilidade japonês N°. S56-28064
[Documento de Patente 2]
[007] Pedido de patente aberto japonês N°. 2005-264314
SUMÁRIO
[008] Conforme descrito acima, o forno de revestimento por metal fundido convencional tem problemas como corrosão por oxidação de uma parede externa do recipiente visto que o metal fundido no banho de revestimento se torna localmente mais alto na temperatura que aplica carga pesada no recipiente (banho de revestimento) no qual o metal derrete e a liga e impureza ocorrem em uma parte de contato com o metal fundido em uma parede interna do recipiente e um revestimento uniforme é difícil de ser aplicada e a quantidade de consumo de gás é grande visto que a variação ocorre na temperatura do metal fundido, e similar. De modo similar, quando um sistema de revestimento é constituído com base em um forno de revestimento por metal fundido convencional, surge problemas da eficiência reduzida do trabalho e a ocorrência da variação na qualidade de revestimento resultante dos problemas acima. A presente invenção é destinada para solucionar esses problemas.
[009] Os inventores da presente invenção observaram que, por meio do uso de um método de aquecimento de uma nova tecnologia, que não tem sido aplicada em um forno de revestimento por metal fundido, ao forno de revestimento por metal fundido, o metal pode ser fundido sem colocar o próprio gás jorrado em alta temperatura como na forma convencional e a distribuição de do metal fundido pode ser uniforme e, assim, a quantidade do consumo de gás pode ser suprida. Ainda, os inventores da presente invenção observaram que, pela incorporação correta do forno de metal fundido em um sistema para fabricação de um produto revestido por metal, a eficiência do trabalho do sistema e a qualidade de revestimento podem ser melhorados, levando à perfeição da presente invenção.
[0010] A saber, o forno de revestimento por metal fundido da presente invenção tem um banho de revestimento, uma parede interna disposta fora do banho de revestimento, uma parede externa resistente a aquecimento em um formato substancialmente retangular feito em uma parte curta da parede e uma parte longa da parede, e uma câmara de aquecimento envolvida pela parede interna e pela parede externa resistente a aquecimento, um dispositivo de aquecimento disposto em pelo menos um local da parede externa resistente a aquecimento, no qual o dispositivo de aquecimento é o combustor 10 tendo uma câmara de combustão 12 que se estende regularmente sobre um eixo central 14 e do qual pelo menos parte da parte que se estende axialmente 26, 64, 66 é formada com um arranjo 22 de orifícios de carregamento de combustível 28.1 e um arranjo 24 de orifícios de carregamento de ar 28.2 voltadas ao combustível e ar de descarga em uma zona de combustão comum ao longo da câmara de combustão 12 com os tamanhos dos orifícios de carregamento de combustível 28.1 colocadas em uma relação apropriada aos orifícios de carregamento de ar 28.2 para atingir uma reação de combustão efetiva, um bocal de descarga do meio queimado progressivamente comprimido 16 para acelerar a velocidade de descarga do meio queimado e um combustível de combustão e disposição de alimentação de ar 20, 18 que abre respectivamente ao arranjo do orifício de carregamento de combustível 22 e ao arranjo do orifício de carregamento de ar 24 cada uma sendo conectável a um fornecimento do meio relevante, se combustível ou ar, enquanto a câmara de combustão 12 é exposta aos meios de ignição 34 para acender uma mistura explosiva uma vez que o combustor está em uso; caracterizado pelo fato de que o tamanho do orifício transversal efetivo de pelo menos a maioria dos orifícios 28 de pelo menos um dos arranjos do orifício 22, 24 é de forma controlável ajustável por meios de um mecanismo de ajuste 30, 44, 46, 48, 58, 68, 70, 76 para ajustar a extensão do arranjo do orifício de carregamento do meio apropriado 22, 24 embora permita o ajuste independente dos arranjos no caso dos tamanhos de ambos os arranjos do orifício sendo ajustáveis.
[0011] Além disso, o sistema da presente invenção para fabricação de um produto revestido por metal tem pelo menos uma parte de realização de revestimento (unidade de realização do revestimento) que realiza revestimento por metal fundido em um objeto a ser revestido, no qual pelo menos uma da parte de realização de revestimento inclui um banho de revestimento e um dispositivo de aquecimento para aquecer o banho de revestimento; e o dispositivo de aquecimento é o combustor 10 tendo uma câmara de combustão 12 que se estende regularmente sobre um eixo central 14 e do qual pelo menos parte da parte que se estende axialmente 26, 64, 66 é formada com um arranjo 22 de orifícios de carregamento de combustível 28.1 e um arranjo 24 de orifícios de carregamento de ar 28.2 voltadas ao combustível e ar de descarga em uma zona de combustão comum ao longo da câmara de combustão 12 com os tamanhos dos orifícios de carregamento de combustível 28.1 colocados em uma relação apropriada aos dos orifícios de carregamento de ar 28.2 para atingir uma reação de combustão efetiva, um bocal de descarga do meio queimado progressivamente comprimido 16 para acelerar a velocidade de descarga do meio queimado, e um combustível de combustão e disposição de alimentação de ar 20, 18 que abre respectivamente dento do arranjo do orifício de carregamento de combustível 22 e do arranjo do orifício de carregamento de ar 24 cada um sendo conectável a um fornecimento do meio relevante, se combustível ou ar, enquanto a câmara de combustão 12 é exposta aos meios de ignição 34 para acender uma mistura explosiva uma vez que o combustor está em uso; caracterizado pelo fato de que o tamanho do orifício transversal efetivo de pelo menos a maioria dos orifícios 28 de pelo menos um dos arranjos do orifício 22, 24 é de forma controlável ajustável por meios de um mecanismo de ajuste 30, 44, 46, 48, 58, 68, 70, 76 para ajustar a extensão do arranjo do orifício de carregamento do meio apropriado 22, 24 embora permita o ajuste independente dos arranjos no caso dos tamanhos de ambos os arranjos do orifício sendo ajustáveis.
[0012] Aqui, o presente sistema da presente invenção para fabricação de um produto revestido por metal pode ser o sistema tendo o forno de revestimento por metal fundido tendo um banho de revestimento, uma parede interna disposta fora do banho de revestimento, uma parede externa resistente a aquecimento em um formato substancialmente retangular feito de uma parte curta da parede e uma parte longa da parede, e uma câmara de aquecimento envolvida pela parede interna e pela parede externa resistente a aquecimento, um dispositivo de aquecimento disposto em pelo menos um local da parede externa resistente a aquecimento, no qual o dispositivo de aquecimento é o combustor 10 tendo uma câmara de combustão 12 que se estende regularmente sobre um eixo central 14 e do qual pelo menos parte da parte que se estende axialmente 26, 64, 66 é formada com um arranjo 22 de orifícios de carregamento de combustível 28.1 e um arranjo 24 de orifícios de carregamento de ar 28.2 voltadas ao combustível e ar de descarga em uma zona de combustão comum ao longo da câmara de combustão 12 com os tamanhos dos orifícios de carregamento de combustível 28.1 colocados em uma relação apropriada aos dos orifícios de carregamento de ar 28.2 para atingir uma reação de combustão efetiva, um bocal de descarga do meio queimado progressivamente comprimido 16 para acelerar a velocidade de descarga do meio queimado e um combustível de combustão e disposição de alimentação de ar 20, 18 que abre respectivamente dento do arranjo do orifício de carregamento de combustível 22 e do arranjo do orifício de carregamento de ar 24 cada um sendo conectável a um fornecimento do meio relevante, se combustível ou ar, enquanto a câmara de combustão 12 é exposta aos meios de ignição 34 para acender uma mistura explosiva uma vez que o combustor está em uso; caracterizado pelo fato de que o tamanho do orifício transversal efetivo de pelo menos a maioria dos orifícios 28 de pelo menos um dos arranjos do orifício 22, 24 é de forma controlável ajustável por meios de um mecanismo de ajuste 30, 44, 46, 48, 58, 68, 70, 76 para ajustar a extensão do arranjo do orifício de carregamento do meio apropriado 22, 24 embora permita o ajuste independente dos arranjos no caso dos tamanhos de ambos os arranjos do orifício sendo ajustáveis.
[0013] Aqui, os orifícios individuais 28 dos arranjos 22, 24 do dispositivo de aquecimento podem ser posicionados e destinados para resultar nos eixos centrais 40 de pelo menos a maioria dos orifícios de carregamento de ar 28.2 que cruza os eixos centrais 38 dos orifícios de carregamento de combustível correspondentes 28.1 ao longo do centro longitudinal 14, 42 da câmara de combustão 12 que corresponde ao seu eixo central 14.
[0014] Os arranjos do orifício de carregamento do meio 22,24 do dispositivo de aquecimento podem ter cada um um número igual de orifícios 28.
[0015] Os orifícios 28 dos arranjos 22,24 do dispositivo de aquecimento podem ser espaçados de forma regular.
[0016] Os orifícios 28 dos arranjos 22, 24 do dispositivo de aquecimento podem ser espaçados em fileiras e colunas.
[0017] Todos os eixos centrais 38,40 dos orifícios 28 do dispositivo de aquecimento podem ser inclinados no mesmo ângulo com relação ao centro longitudinal 14, 42 da câmara de combustão 12 na direção de descarga do dispositivo de aquecimento.
[0018] O mecanismo de ajuste 30, 44, 46, 48, 58, 68, 70, 76 do dispositivo de aquecimento pode incluir meios de revestimento 30, 44, 58, 68, 70 para pelo menos um arranjo do orifício de carregamento do meio ajustável 22, 24 formada com um arranjo do orifício dos meios de revestimento 32, 72, 74 que combina essa do arranjo do orifício de carregamento do meio 22, 24 coagindo de forma ajustável em resposta ao deslocamento paralelo relativo dos meios de revestimento e do arranjo de carregamento do meio que apresenta paredes 26, 64, 66 da câmara de combustão 12, como confortavelmente situadas uma contra a outra, entre as condições de pelo menos o registro do orifício extensivo e o registro do orifício limitado assim para ajustar o fluxo de meio relevante dentro da câmara de combustão durante o uso do combustor.
[0019] A câmara de combustão 12 do dispositivo de aquecimento pode ser constituída para fazer com que os arranjos do orifício de carregamento do meio 22, 24 virem entre si.
[0020] A câmara de combustão 12 do dispositivo de aquecimento pode ser formada de forma anular sobre uma câmara de carregamento de meio que se estende centralmente (α) pelo qual o eixo central 14 se estende resultando em seu centro longitudinal 42 que se estende centralmente de forma anular dentro da câmara de combustão 12 fazendo com que os arranjos do orifício de carregamento do meio 22, 24 se estendam ao longo das paredes circunferenciais viradas 26.1, 26.2 que define as paredes internas e externas longitudinais da câmara de carregamento do meio (α) com a extremidade interna da câmara sendo apropriadamente isolada.
[0021] O tamanho do orifício de pelo menos um arranjo de carregamento do meio 22, 24 do dispositivo de aquecimento pode ser ajustável em resposta aos meios de revestimento 30, como na forma de um corpo de revestimento cilindricamente formado 30, 44, 58, sendo montado para ser de forma deslizável deslocado ao longo do superfície da parede de definição da câmara de combustão relevante 26 remoto da câmara de combustão, se dentro da câmara de carregamento do meio (α) ou ao longo da parte externa da parede que engloba uma câmara de combustão longitudinalmente externa 26.2.
[0022] O corpo de revestimento 44, 58 do dispositivo de aquecimento pode ser montado para ser de forma controlável deslocado na direção do eixo central 14 do dispositivo de aquecimento.
[0023] Ambos os arranjos do orifício de carregamento do meio 22, 24 do dispositivo de aquecimento podem ser ajustáveis através dos corpos de revestimento formados cilindricamente do orifício (44, 58).
[0024] Uma disposição do combustível de combustão e alimentação de ar 18, 20 do dispositivo de aquecimento pode estar na forma de câmaras de carregamento apropriadamente renováveis, uma se estendendo dentro da parede longitudinal interna 26.1 e a outra ao longo da parede externa 26.2 da câmara de combustão.
[0025] A câmara de carregamento de combustível 20 do dispositivo de aquecimento pode ser situada dentro da câmara de combustão 12 e da câmara de carregamento de ar 18 do dispositivo de aquecimento ao longo de sua parte externa.
[0026] A câmara de combustão 12 do dispositivo de aquecimento, como apropriadamente isolada em sua extremidade interna, pode se estender ao longo do eixo central 14 como definindo seu centro longitudinal 42, o mecanismo de ajuste 30, 44, 68, 70, 76 quando na forma de meios de revestimento que coage de forma ajustável com pelo menos um arranjo do orifício de carregamento do meio 22, 24 ao ajustar ser tamanho do orifício, sendo de forma deslizável montado na superfície externa da parede longitudinal apropriada 26, 64, 66 da câmara de combustão 12.
[0027] Uma disposição do combustível de combustão e alimentação de ar 18, 20 do dispositivo de aquecimento pode estar na forma de câmaras de carregamento apropriadamente renováveis que se estendem junto às paredes laterais 64, 66 da câmara de combustão.
[0028] A câmara de combustão 12 do dispositivo de aquecimento é formada com paredes laterais planares das quais pelo menos algumas podem ser formadas com orifícios de carregamento do meio (28).
[0029] Os meios de revestimento 30, 68, 70 do dispositivo de aquecimento podem estar na forma de pelo menos uma placa de revestimento do orifício 68, 70 montada para ser deslocada entre os batentes na direção do eixo central 14 da câmara de combustão.
[0030] A câmara de combustão 12 do dispositivo de aquecimento pode ser de formada forma retangular.
[0031] Duas paredes laterais viradas 68, 70 da câmara de combustão do dispositivo de aquecimento podem ser formadas com orifícios de carregamento do meio 28, uma com o ar e o outra com os orifícios de carregamento de combustível.
[0032] Ambos os arranjos do orifício de carregamento de combustível e ar 24, 22 do dispositivo de aquecimento podem ser ajustáveis apropriadamente através das placas de revestimento do orifício 68, 70.
[0033] Além disso, o produto revestido por metal fundido pode ser um tubo de aço revestido por metal.
[0034] Além disso, o sistema pode ser o sistema que fabrica um tubo de aço, do qual as superfícies interna e externa ou qualquer uma voltam-se o mesmo é submetido à revestimento por metal fundido, de uma lâmina de aço em uma linha de fabricação contínua, o sistema compreendendo: uma parte de execução de revestimento da superfície interna que realiza revestimento por metal fundido por meio de derramamento do metal fundido ao lado superior da lâmina de aço correspondente à superfície interna do tubo de aço; um tubo de aço que forma parte para obter um tubo de aço contínuo pela formação a frio contínua da lâmina de aço submetida à revestimento da superfície interna em um formato tubular e soldagem de junções de uma parte da junta da superfície da extremidade longitudinal da lâmina de aço formada no tubo de aço; e uma parte de realização de revestimento da superfície externa que realiza revestimento por metal fundido por imersão da superfície externa do tubo de aço ao metal fundido, no qual a parte de execução de revestimento da superfície interna e/ou a parte de realização de revestimento da superfície externa incluem o banho de revestimento e o dispositivo de aquecimento para aquecer o banho de revestimento.
[0035] Além disso, o sistema pode ser o sistema que fabrica um tubo de aço, do qual pelo menos uma superfície interna dessa é submetido à revestimento por metal fundido, de uma lâmina de aço em uma linha de fabricação contínua, o sistema compreendendo: uma parte de execução de revestimento da superfície interna que realiza revestimento por metal fundido por meio de derramamento metal fundido ao lado superior da lâmina de aço correspondente à superfície interna do tubo de aço; e uma parte formadora do tubo de aço para obter um tubo de aço contínuo pela formação a frio contínua da lâmina de aço submetida à revestimento da superfície interna em um formato tubular e soldagem de junções de uma parte da junta da superfície da extremidade longitudinal da lâmina de aço formada no tubo de aço, no qual a parte de execução de revestimento da superfície interna inclui: uma parte de derramamento que derrama o metal fundido no lado superior da lâmina de aço, uma parte de fornecimento de metal fundido que pode fornecer metal fundido à parte de derramamento, e uma parte de limpeza da superfície interna que remove o metal fundido derramado pela parte de derramamento, na qual a parte de derramamento tem um meio móvel que é móvel em paralelo a uma direção onde a lâmina de aço avança; uma distância relativa entre uma posição de derramamento de metal fundido inicial e uma position da parte de limpeza da superfície interna é ajustável; e a parte de execução de revestimento da superfície interna inclui o banho de revestimento e o dispositivo de aquecimento para aquecer o banho de revestimento.
[0036] Adicionalmente, o sistema pode ser o sistema que fabrica um tubo de aço, do qual pelo menos uma superfície externa desse é submetida à revestimento por metal fundido, de uma lâmina de aço em uma linha de fabricação contínua, o sistema compreendendo: uma parte formadora do tubo de aço para obter um tubo de aço contínuo pela formação a frio contínua da lâmina de aço em um formato tubular e soldagem de junções de uma parte da junta da superfície da extremidade longitudinal da lâmina de aço formada no tubo de aço; e uma parte de realização de revestimento da superfície externa que realiza revestimento por metal fundido pela imersão da superfície externa do tubo de aço ao metal fundido, no qual a parte de realização de revestimento da superfície externa inclui: uma parte de imersão que permite que o metal fundido passe pelo tubo de aço para realizar um tratamento de revestimento por metal fundido nele, a parte de fornecimento de metal fundido que pode fornecer metal fundido à parte de imersão, e uma parte de limpeza da superfície externa que remove metal excedente do tubo de aço contínuo imerso no metal fundido pela parte de imersão, na qual a parte de imersão tem um meio móvel que é móvel em paralelo a uma direção onde a lâmina de aço avança; uma distância relativa entre uma posição inicial de imersão do metal fundido e uma posição da parte de limpeza da superfície externa é ajustável; e a parte de realização de revestimento da superfície externa inclui o banho de revestimento e o dispositivo de aquecimento para aquecer o banho de revestimento.
[0037] Além disso, o sistema pode ser o sistema que fabrica um tubo de aço, do qual as superfícies interna e externa desse são submetidos à revestimento por metal fundido, de uma lâmina de aço em uma linha de fabricação contínua, o sistema compreendendo: uma parte de execução de revestimento da superfície interna que realiza revestimento por metal fundido por meio de derramamento metal fundido ao lado superior da lâmina de aço correspondente à superfície interna do tubo de aço; uma parte formadora do tubo de aço para obter um tubo de aço contínuo pela formação a frio contínua da lâmina de aço submetido à revestimento da superfície interna em um formato tubular e soldagem de junções de uma parte da junta da superfície da extremidade longitudinal da lâmina de aço formada no tubo de aço; e uma parte de realização de revestimento da superfície externa que realiza revestimento por metal fundido por meio da imersão da superfície externa do tubo de aço em metal fundido, no qual a parte de execução de revestimento da superfície interna e/ou a parte de realização de revestimento da superfície externa incluem o banho de revestimento e o dispositivo de aquecimento para aquecer o banho de revestimento; no qual a parte de execução de revestimento da superfície interna inclui: uma parte de derramamento que derrama metal fundido no lado superior da lâmina de aço, uma parte de fornecimento de metal fundido que pode fornecer metal fundido à parte de derramamento, e uma parte de limpeza da superfície interna que remove o metal fundido derramado pela parte de derramamento, no qual a parte de derramamento tem um meio móvel que é móvel em paralelo a uma direção onde a lâmina de aço avança, uma distância relativa entre uma posição de derramamento de metal fundido inicial e uma posição da parte de limpeza da superfície interna é ajustável, e a parte de realização de revestimento da superfície externa inclui: uma parte de imersão que tem espaço para permitir que o tubo de aço contínuo passe e permita que a superfície externa do tubo de aço contínuo seja imersa em metal fundido quando o metal fundido for introduzido ao espaço, uma parte de fornecimento de metal fundido que pode fornecer o metal fundido à parte de imersão, e uma parte de limpeza da superfície externa que remove metal excedente do tubo de aço contínuo imerso ao metal fundido pela parte de imersão, na qual a parte de imersão tem um meio móvel que é móvel em paralelo a uma direção onde a lâmina de aço avança, uma distância relativa entre uma posição inicial de imersão do metal fundido e uma posição da parte de limpeza da superfície externa é ajustável, e a parte de execução de revestimento da superfície interna e/ou a parte de realização de revestimento da superfície externa incluem o banho de revestimento e o dispositivo de aquecimento para aquecer o banho de revestimento.
[0038] Uma posição da parte de limpeza da superfície interna e/ou da parte de limpeza da superfície externa pode ser móvel.
[0039] Uma posição da parte de limpeza da superfície interna e/ou da parte de limpeza da superfície externa pode ser fixa.
[0040] A parte de realização de revestimento da superfície externa pode incluir uma pluralidade de partes de imersão continuamente dispostas em uma direção onde o tubo de aço contínuo avança e a parte de fornecimento de metal fundido é, no fornecimento, capaz de mudar o número de parte(s) de imersão onde o metal fundido deve ser fornecido.
[0041] A parte de limpeza da superfície externa pode ser instalada imediatamente após cada uma da pluralidade de partes de imersão, e que pode determinar que qualquer(is) parte(s) de limpeza da pluralidade de partes de limpeza é para ser operada.
[0042] A parte de limpeza da superfície externa instalada entre as partes de imersão pode ser uma parte de limpeza do tipo móvel e circular aberta que inclui uma parte anular ao redor do tubo de aço contínuo e uma pluralidade de furos de ejeção de gás formada dentro da parte anular e na qual a parte anular é aberta em anel e móvel a uma posição distante do tubo de aço contínuo.
[0043] Além disso, a presente invenção pode ser um método para fabricação de um tubo de aço revestido utilizando qualquer um dos sistemas.
[0044] Aqui, a variação na temperatura no banho de revestimento do forno de revestimento por metal fundido não pode ser maior que 20 graus.
[0045] Além disso, a presente invenção pode ser um tubo de aço obtido por qualquer um dos métodos para fabricação de um tubo de aço revestido, no qual a espessura de uma camada de revestimento de 4 μm ou menor.
[0046] De acordo com o presente forno de revestimento por metal fundido, não é um sistema de aquecimento cuja chama é emitida em um espaço entre um recipiente de ferro e um banho de metal fundido para aquecer por condução por calor como no incinerador convencional, a saber, o sistema de aquecimento empregado é que as moléculas geradas por combustão ou similar são injetadas para aplicar a energia cinética e as moléculas que armazenam a energia cinética colidem e vibram para converter a energia cinética em energia térmica para aquecimento. Assim, a velocidade de transferência do sistema de aquecimento é mais alta que da condução por calor e a temperatura controlada se torna fácil de ser controlada em uma faixa ampla. Adicionalmente, como o metal fundido pode ser aquecido uniformemente, uma qualidade de revestimento uniforme pode ser percebida. Além disso, como o aquecimento pela chama direta do incinerador não é realizado, a impureza é rigidamente formada dentro do banho de revestimento e ferrugem dificilmente ocorre. Ainda, também em um sistema de revestimento no qual o forno de revestimento por metal fundido (por exemplo, um banho de revestimento como uma parte de armazenamento de metal fundido e um dispositivo de aquecimento para aquecer o banho de revestimento) é incorporado, a capacidade de produção pode ser melhorada e a qualidade mais altas dos produtos revestido por metal podem ser obtidas devido ao efeito acima.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
[0047] As Figuras 1A a 1C são vistas esquemáticas que ilustram uma modalidade de um forno de revestimento por metal fundido da presente invenção, a Figura 1A é uma vista plana desse, a Figura 1B é uma vista transversal da parte frontal (visto do lado frontal em direção ao lado traseiro) ao longo da linha de corte I(b) a I(b) na Figura 1A, e a Figura 1C é uma vista transversal do lado direito ao longo da linha de corte I(c) a I(c) na Figura 1A;
[0048] A Figura 2 é uma vista em perspectiva esquemática que ilustra uma modalidade do dispositivo de aquecimento (combustor) aplicado ao forno de revestimento por metal fundido da presente invenção;
[0049] A Figura 3 é um corte transversal que ilustra o combustor da Figura 2 na elevação da extremidade na direção da seta B na Figura 2;
[0050] A Figura 4 é uma vista lateral que ilustra o combustor da Figura 2 na elevação lateral dividida ao longo da seção linha A-A na Figura 2;
[0051] A Figura 5 é um corte transversal esquematicamente que ilustra a outra modalidade do combustor na elevação lateral dividida;
[0052] A Figura 6 é um corte transversal esquematicamente que ilustra o combustor da Figura 5 na vista traseira;
[0053] A Figura 7 mostra uma carga de meio típico e arranjo do orifício dos meios de revestimento formada através das paredes de uma câmara de combustão do combustor e o mecanismo de ajuste usado para ajustar o carregamento do meio de combustão à câmara de combustão;
[0054] A Figura 8 é uma vista plana esquemática que ilustra o forno de revestimento por metal fundido usado em um exemplo;
[0055] A Figura 9 é uma vista plana esquemática que ilustra o forno de revestimento por metal fundido usado em um exemplo comparativo;
[0056] As Figuras 10A e 10B são gráficos que ilustram resultados de medição de distribuição de temperatura, a Figura 10A é um gráfico que ilustra um resultado de medição do exemplo, e a Figura 10B é um gráfico que ilustra um resultado de medição do exemplo comparativo;
[0057] A Figura 11 inclui as Fotos 1 a 4 que mostram um corte transversal de um produto revestido em zinco; e
[0058] As Figuras 12A a 12C são vistas esquemáticas que ilustram um forno de revestimento por metal fundido convencional, a Figura 12A é uma vista plana desse, a Figura 12B é uma vista transversal da parte frontal ao longo da linha de corte II(b) a II(b) na Figura 12A, e a Figura 12C é uma vista transversal do lado direito ao longo da linha de corte II(c) a II(c) na Figura 12A.
[0059] A Figura 13 é um diagrama esquemático de configuração que ilustra um sistema de fabricação do tubo de aço do revestimento por metal fundido de acordo com a modalidade.
[0060] A Figura 14 é um diagrama esquemático de configuração que ilustra um dispositivo de revestimento por metal fundido da superfície interna de acordo com a modalidade.
[0061] A Figura 15 é um diagrama esquemático de configuração que ilustra uma parte de derramamento do dispositivo de revestimento por metal fundido da superfície interna de acordo com a modalidade.
[0062] A Figura 16 é um diagrama esquemático de configuração que ilustra uma parte móvel do dispositivo de revestimento por metal fundido da superfície interna de acordo com a modalidade.
[0063] A Figura 17 é um diagrama esquemático de configuração que ilustra um dispositivo de revestimento por metal fundido da superfície externa de acordo com a modalidade.
[0064] A Figura 18 é um diagrama que ilustra um formato de um tubo de aço e uma parte de imersão do dispositivo de revestimento por metal fundido da superfície externa.
[0065] A Figura 19 é um diagrama que ilustra uma configuração esquemática de uma parte de limpeza do tipo circular aberto móvel.
[0066] A Figura 20 é um diagrama que ilustra uma relação entre uma velocidade de revestimento e um comprimento de imersão em metal fundido.
DESCRIÇÃO DETALHADA
[0067] A presente invenção será especificamente descrita a seguir. Observe que a presente invenção não está limitada a essas modalidades. Um forno de revestimento por metal fundido de acordo com a presente invenção será descrito em detalhes e então, um sistema de revestimento (sistema para fabricação de um produto revestido por metal) no qual o forno de revestimento por metal fundido está incorporado será descrito em detalhes.
[0068] O forno de revestimento por metal fundido da presente invenção tem pelo menos um banho de revestimento por metal fundido envolvido por uma parede interna, uma parede externa resistente a aquecimento, uma câmara de aquecimento envolvida pela parede interna e pela parede externa resistente a aquecimento e uma fonte de calor (dispositivo de aquecimento).
[0069] A Figura 1A é uma vista plana que ilustra um esboço de uma modalidade do forno de revestimento por metal fundido da presente invenção. Dentro de um forno de revestimento por metal fundido 100, um banho de revestimento 101 para armazenar metal fundido está instalado e uma parede externa resistente a aquecimento 103 em um formato substancialmente retangular composto por uma parte curta da parede e uma parte longa da parede é fornecida fora da mesma. Observe que ente as superfícies da parede do banho de revestimento 101, uma superfície da parede da circunferência externa do banho de revestimento é definida como uma parede interna 102. O espaço entre a parede externa resistente a aquecimento 103 e a parede interna 102 é uma câmara de aquecimento 104 para aquecer o banho de revestimento 101. Ainda, próximo a uma extremidade da parte curta da parede da parede externa resistente a aquecimento 103, um dispositivo de aquecimento 10 está disposto para fornecimento de energia térmica à câmara de aquecimento 104. Observe que, aqui, uma porta de exaustão 105 para esgotar uma parte do gás circulado na câmara de aquecimento 104 é fornecida próximo ao centro da parte curta da parede. Além disso, embora não ilustrado, um membro da tampa é fixamente constituído na parte superior do forno de revestimento por metal fundido 100. Esse membro da tampa é um membro que isola um sistema dentro do metal forno de revestimento 100 de um sistema fora do metal forno de revestimento 100 ao aquecer o forno para tornar a comunicação fluida da parte interna à externa do metal forno de revestimento 100 impossível. Adicionalmente, a fim de tornar a comunicação fluida entre a câmara de aquecimento 104 e a parte interna do banho de revestimento 101 impossível, é constituída para cobrir o forno de revestimento por metal fundido 100 (a parede externa resistente a aquecimento 103 e o banho de revestimento 101). (A saber, é constituído de modo que o gás ou similar removido do dispositivo de aquecimento 10 possa circular dentro da câmara de aquecimento 104 sem introduzir ao banho de revestimento 101).
[0070] Embora um recipiente de ferro ou similar seja usado como um banho de revestimento, seu material ou similar não precisa ser particularmente limitado. O material de um banho de revestimento é preferivelmente selecionado corretamente de acordo com a relação aos tipos de metal fundido oferecido à revestimento ou similar. Observe que os tipos de metal fundido oferecidos à revestimento também podem ser selecionados corretamente.
[0071] O dispositivo de aquecimento (combustor) 10 usado para a presente invenção será descrito a seguir. O dispositivo de aquecimento 10 é de preferência um combustor de orifício variável na forma de uma unidade do combustor.
[0072] O combustor 10 compreende uma câmara de combustão 12 que se estende regularmente sobre um eixo central 14 e termina em uma descarga de meio queimado progressivamente restrito na forma de um bocal de descarga 16 enquanto o carregamento da câmara 12 ocupa lugar do combustível de combustão e disposição de alimentação de ar na forma de uma câmara de carregamento de ar 18 e uma câmara de carregamento de combustível 20 através dos arranjos do orifício do meio de combustão na forma de um arranjo do orifício de carregamento de combustível 22 e um arranjo do orifício de carregamento de ar 24 formada nas paredes longitudinais viradas 26 da câmara e de quais arranjos 22, 24 os tamanhos dos orifícios transversais 28 são ajustáveis por meios de um mecanismo de ajuste incluindo os meios de revestimento do orifício montados de forma deslocável 30 sendo formados com os arranjos do orifício dos meios de revestimento 32 no número e tamanho correspondente aos do arranjo do orifício do meio relevante 22, 24 que eles coagem de forma ajustável. Como o tamanho dos orifícios de carregamento do meio 28 são mecanicamente ajustáveis através dos meios de revestimento 30 o fornecimento a montante do meio não é crítico permitindo o uso da unidade 10 através de uma faixa de pressões de fornecimento de meio. A câmara 12 é exposta aos meios de ignição na forma de uma vela de ignição 34 encaixada através de sua parede real 36. O bocal 16 pode convergir tipicamente em um ângulo de 21 graus.
[0073] Os orifícios individuais 28.1 do arranjo do orifício de carregamento de combustível 22 e os orifícios 28.2 do arranjo do orifício de carregamento de ar 24 são posicionados e inclinados no mesmo ângulo de avanço na direção do bocal 16 ao efeito dos eixos centrais 38 dos orifícios de carregamento de combustível 28.1 cruzando os eixos centrais 40 dos orifícios de carregamento de ar 28.2 correspondentes ao longo do centro longitudinal 42 da câmara de combustão 12. Os orifícios dos arranjos do orifício 32 também seguem a direção dos orifícios 28.1 e 28.2 resultando no carregamento ocorrendo ao longo dos eixos 38 e 40 relevantes como também passando ao longo dos orifícios dos arranjos do orifício 32 uma vez que a unidade 10 está em uso. Os orifícios 28 são adequadamente dispostos de forma regular em fileiras e colunas, conforme mostrado na Figura 7 para um arranjo que se estende planamente e entre espaçada para promover uma pressão uniforme dentro da câmara de combustão 12 uma vez que em uso garantindo, assim, uma transformação isentrópica estável por toda a câmara 12. O layout do orifício também promove uma reação de combustão mais eficiente devido ao espaçamento do orifício longitudinal sendo selecionado para resultar em zonas de sobreposição de combustão que se estendem sobre o centro longitudinal 14 da câmara de combustão 12.
[0074] Os orifícios 28.1 do arranjo do orifício de carregamento de combustível 22 e seus arranjos de orifícios dos meios de revestimento registradas de forma ajustável 32 são convencionalmente menores que os orifícios 28.2 do arranjo do orifício de carregamento de ar 24 e seus arranjos de orifícios dos meios de revestimento registradas de forma ajustável 32 devido ao volume de ar necessário em uma reação de combustão sendo maior do que a do combustível, se gás, vapor ou líquido.
[0075] Com referência às Figuras 2 a 4 e em uma modalidade, a câmara de combustão 12 é formada de forma anular enquanto a câmara de carregamento de combustível 20 se estende dentro dela. A câmara de carregamento de ar 18 engloba angularmente a câmara de combustão 12.
[0076] Os meios de revestimento do orifício 30 estão, no caso do lado de carregamento de combustível, na forma de um corpo de revestimento cilindricamente formado do orifício 44 encaixado ao longo da zona interna formada adjacente à parede interna 26.1 da câmara de combustão 12. O corpo 44 é de forma deslizável deslocável na direção do eixo central 14 através de um eixo roscado 46 via um eixo roscado encaixado que passa uma forma de rosca ao longo de uma roda de ajuste manualmente giratória 48. O deslocamento linear do corpo 44 tem o efeito de ajuste dos tamanhos dos orifícios de carregamento de combustível 28.1 nos orifícios formados do cilindro de ajuste do lado do combustível 50 a uma extensão maior ou menor que registra com os orifícios de carregamento de combustível 28.1. A roda 48 é encaixada com uma rosca de travamento 52 pela qual é travada contra a rotação, assim, travando os orifícios 28.1 e 50 em uma relação fixa. O combustível é carregado para a câmara de carregamento de combustível 20 através de um canal de fornecimento 54 e aberturas de entrada circunferencialmente espaçadas 56 abrindo na câmara 20.
[0077] No lado de carregamento de ar os meios de revestimento do orifício 30 estão na forma de um corpo cilíndrico fora da câmara de combustão 58 formados situados adjacentes à parede externa 26.2 da câmara de combustão com os orifícios em forma de cilindro de ajuste lateral do ar 60. O corpo 58 é linearmente deslocável na direção do eixo 14 empurrando ou puxando por meios de uma ferramenta independente. A câmara de carregamento de ar 18 é fornecida através de um fornecimento de alimentação de ar 59.
[0078] O corpo cilíndrico 44 encaixado com seu eixo 46 que executa ao longo da roda 48 e do corpo cilíndrico 58 como apropriadamente ajustável formam o mecanismo de ajuste do orifício nessa modalidade da invenção.
[0079] A unidade 10 é convencionalmente encaixada com vedações apropriadas para limitar o meio de carregamento de perda ao ambiente. A unidade 10 dessa modalidade é naturalmente fechada dentro de um invólucro 62.
[0080] Em outra modalidade e com referência às Figuras 5 e 6, a câmara de combustão 12 está na forma de uma zona retangular disposta para se estender sobre o eixo central 14 da unidade 10 que também forma o centro da câmara 12. As paredes laterais opostas 64 e 66 são respectivamente formadas com o arranjo do orifício de carregamento de combustível 22 e o arranjo do orifício de carregamento de ar 24.
[0081] Os meios de revestimento do orifício 30 estão na forma de placas do orifício de forma deslizável montadas 68 e 70 respectivamente sendo formadas com o arranjo do orifício de ajuste do lado de carregamento de ar 72 e o arranjo do orifício de ajuste do lado de carregamento de combustível 74 que formam os arranjos do orifício dos meios de revestimento 32. As placas 68, 70 são montadas para serem linearmente deslocadas na direção do eixo 14 em forma de alavancas 76. As placas 68 e 70 com suas alavancas 76 formam o mecanismo de ajuste dessa modalidade.
[0082] Enquanto não mostrada, a unidade 10 das Figuras 5 e 6 da modalidade é também naturalmente fechada em um invólucro.
[0083] Como a unidade 10 opera em altas temperaturas, ela é convencionalmente fabricada de material resistente a aquecimento incluindo ligas de aço inoxidável resistentes ao calor ou similar.
[0084] Enquanto o combustor na forma de uma unidade 10, é facilmente fabricado para diretamente substituir as unidades convencionais por retromontagem. Conforme mostrado na Figura 2, é simplesmente aparafusável ao forno de revestimento 100 através das aberturas 78 em um flange frontal 80.
[0085] Uma vez operativamente instalada e queimando em resposta à carga inicial sendo acesa pela vela de ignição 34 o efeito de aquecimento da unidade 10 é ajustável por simplesmente ajustar o arranjo apropriado do orifício dos meios de revestimento 32, se em forma de roda 48 ou a placa apropriada 70 para o carregamento do lado do combustível ou o corpo cilíndrico 58 ou a placa 68 para o carregamento do lado do ar.
[0086] Devido à aceleração do fluxo de gases queimados através do bocal 16 a perda de calor da reação de combustão na localização de aplicação de calor é reduzida permitindo obter uma temperatura desejada em uma temperatura de combustão inferior. A parede lateral formou orifícios e sua via para disposição tem o efeito de concentrar a reação de combustão em direção ao centro da câmara de combustão, melhorando assim a eficiência da reação enquanto o carregamento do meio apropriado é facilmente controlado pela alteração das áreas transversais dos orifícios de carregamento do meio assim também acomodando facilmente uma mudança da pressão de fornecimento do meio de combustão.
[0087] É uma vantagem da unidade do combustor 10 como especificamente descrito que o carregamento do meio à câmara de combustão é facilmente controlável enquanto a configuração dos orifícios de carregamento e ajuste promove a eficiência de queima do meio carregado. Outra vantagem é encontrada na aceleração de gases queimados através do bocal para limitar uma perda de calor entre o combustor e seu alvo de aquecimento.
[0088] O gás de combustão e o ar levado nessa unidade do dispositivo de aquecimento 10 são queimados em um sistema de controle em estágios e em cada estágio, o índice de mistura teórico na unidade do dispositivo de aquecimento 10 é precisamente mantido, assim permitindo a combustão completa do gás de combustão, atingindo assim a combustão de baixa temperatura. Certamente, as moléculas do gás de combustão removidas da unidade do dispositivo de aquecimento 10 podem suprir a baixa energia térmica enquanto se tornam fluxo de molécula de gás de alta velocidade com alta energia cinética.
[0089] Embora um caso de uma única fonte de calor (dispositivo de aquecimento) seja ilustrado na Figura 1, mais do que duas fontes de calor podem ser instaladas de acordo com a necessidade. Observe que a presente invenção emprega um método de aquecimento de uma nova tecnologia na qual as moléculas de gás de combustão jorradas do dispositivo de aquecimento são baixas na temperatura, mas altas na velocidade contendo alta energia cinética. Assim, a convecção em uma direção na câmara de aquecimento pode se tornar possível por apenas um único dispositivo de aquecimento. Ainda, como o banho de revestimento por metal fundido é aquecido pela energia térmica convertida pelas moléculas que armazenam energia cinética colidindo com a parede interna ou similar da câmara de aquecimento que é um objeto para ser aquecido e vibrar, a temperatura de não apenas o banho de revestimento, mas dentro do forno de revestimento por metal fundido pode ser uniforme.
[0090] Como o dispositivo de aquecimento que emprega tal método de aquecimento, a saber, o dispositivo de aquecimento que emprega o sistema de aquecimento no qual as moléculas são injetadas utilizando combustão de substâncias e energia cinética é convertido em energia térmica por moléculas que armazenam a energia cinética colidindo e vibrando para aquecer, por exemplo, TKEnergizer (marca registrada) feito pela Tkenergizer Global Limited pode ser monitorado.
[0091] O forno de revestimento por metal fundido da presente invenção usa o dispositivo de aquecimento do sistema de aquecimento descrito acima como fonte de calor (dispositivo de aquecimento). A saber, esse forno de revestimento por metal fundido usa o dispositivo de aquecimento no qual as moléculas (por exemplo, moléculas de CO2, moléculas de H2O) geradas pela combustão do combustível (por exemplo, carbonato de gás hidrogênio) são injetadas na câmara de aquecimento entre a parede interna e a parede externa resistente a aquecimento, e as moléculas que armazenam energia cinética colidem e vibram para serem convertidas em energia térmica. Como o aquecimento de tal dispositivo de aquecimento utiliza vibração de molécula, sua velocidade de transferência é mais rápida do que a condução por calor. Por exemplo, a velocidade de transferência no caso da presente invenção na qual as moléculas são descarregadas continuamente em alta velocidade colidem com um objeto a ser aquecido e a energia cinética da molécula é convertida em vibração para ser transferida ao interior e convertida em energia térmica fica aproximadamente três vezes tão rápida quanto à velocidade de transferência de um incinerador de gás regular ou similar que faz o calor penetrar no interior de um objeto a ser aquecido de sua superfície por condução por calor.
[0092] Adicionalmente, na presente invenção, a conversão em energia térmica é realizada; assim o controle de temperatura geralmente de acordo com uma temperatura controlada necessária é permitido. Quando um espaço vedado (forno) é preenchido com moléculas que armazenam energia cinética, a energia de vibração de colisão inicial é convertida em energia térmica e temperatura no forno se torna rapidamente uniforme incluindo um objeto a ser aquecido (por exemplo, banho). Ainda, como a energia de vibração de colisão é sucessivamente adicionada, a temperatura no forno aumenta rapidamente até uma temperatura definida ser capaz de realizar o aquecimento uniforme no forno. Certamente, um forno de revestimento incluindo tal dispositivo de aquecimento pode suprimir a ocorrência de impureza, atingir uma vida útil prolongada de um recipiente (banho de revestimento) e suprimir a variação na temperatura de metal fundido em um banho de revestimento para realizar revestimento uniforme e melhorar a qualidade de revestimento.
[0093] No dispositivo de aquecimento pelo sistema de aquecimento da presente invenção, conforme o combustível é queimado completamente dentro do dispositivo de aquecimento e injetado como energia cinética de molécula, a temperatura da porta de descarga do dispositivo pode ser consideravelmente menor que de um incinerador de gás regular ou similar, por exemplo, pode ser menor que o nível de temperatura no forno. Adicionalmente, em um incinerador de alta velocidade usado como um meio de aquecimento do forno de revestimento convencional, o combustível é queimado não dentro, mas fora do incinerador e injetado como chama da porta de descarga do incinerador. A saber, um sistema de aquecimento desse é completamente diferente do da presente invenção no qual o combustível é completamente queimado dentro do dispositivo. Além disso, pelo incinerador convencional de alta velocidade, a temperatura fica como da chama, consequentemente a temperatura que fica extremamente alta comparada à temperatura do dispositivo de aquecimento da presente invenção. Essa diferença de temperatura na porta de descarga influencia significantemente a perda de gás de combustão e a eficiência do calor pode ser dramaticamente melhorada pelo método de aquecimento da presente invenção. Mais especificamente, de acordo com o sistema de aquecimento da presente invenção, as próprias moléculas que preenchem a câmara de aquecimento são baixas na temperatura bem como são convertidas para aquecer pela primeira vez ao colidir com um objeto a ser aquecido (por exemplo, banho de revestimento); assim, a temperatura da atmosfera da câmara de aquecimento não é elevada mais do que o necessário. Certamente, se torna possível restringir a perda de gás de combustão (energia de calor esgotada como gás de alta temperatura) na porta de exaustão em comparação ao caso de utilizar um incinerador regular, assim permitindo que a quantidade de consumo de gás reduza.
[0094] Adicionalmente, de acordo com a presente invenção, a penetração do aquecimento uniforme e rápido em todo o objeto a ser aquecido (banho de revestimento) pode ser realizada, consequentemente, o tempo de tratamento por calor pode ser dramaticamente encurtado e o tempo de processo para um trabalho de aquecimento também pode ser encurtado. Assim, com a melhoria dramática na eficiência do calor, o forno de revestimento por metal fundido da presente invenção pode reduzir a quantidade de consumo de gás em aproximadamente 40% a 80% em comparação ao forno de revestimento por metal fundido incluindo um dispositivo de aquecimento como o incinerador de gás convencional, consequentemente, a capacidade de produção pode ser dramaticamente melhorada.
[0095] Além disso, de acordo com a presente invenção, a temperatura não precisa ser aquecida acima no forno e as operações regulares na temperatura do mesmo nível que a temperatura no forno são possíveis, assim permitindo a variação na temperatura do metal fundido a ser suprimido através do aquecimento uniforme em todo o banho de revestimento (recipiente) e a penetração de calor uniforme em uma parte profunda (na presente invenção, a variação na temperatura do banho de revestimento não pode ser maior que 20 graus). Certamente, ainda a qualidade de usinagem pode ser melhorada sem a ocorrência de distorção dos produtos processados e rachadura da superfície. Ainda, na presente invenção, a variação na temperatura no banho de revestimento é conforme mostrada no seguinte Exemplo. Especificamente, quando o ponto de referência da temperatura da temperatura do metal fundido no centro substancialmente do banho é fornecido e a temperatura no ponto de referência da temperatura (temperatura controlada) é controlada na temperatura substancialmente constante, a variação na temperatura no banho de revestimento significa a diferença entre a temperatura máxima e a temperatura mínima da temperatura dos metais fundidos medida em vários locais (pontos de medição da variação de temperatura) no banho. A temperatura controlada é pelo menos mais alta que uma temperatura de fusão de um material metálico para revestimento e é preferivelmente aplicado de forma geral em um método de revestimento por metal, por exemplo, a temperatura não menor que a temperatura de fusão do material metálico para revestimento mais 20 graus, mais não uma temperatura excessiva (por exemplo, uma temperatura dentro dos parâmetros de 440 a 460 graus para revestimento de zinco fundido). Além disso, vários locais (pontos de medição da variação de temperatura) significam, por exemplo, cada local das seções nas quais o banho dividido igualmente (pelo menos em cinco partes iguais) na direção longitudinal (preferivelmente as partes centrais de cada uma das seções igualmente divididas). Ainda, em relação à medição da temperatura do metal fundido, um valor medido de temperatura sucessivamente variável, em um momento quando o metal é derretido por tempo fixo (por exemplo, de 10 a 30 minutos), deve ser referido. Além disso, a presente invenção usa o gás de carbonato hidrogenado, por exemplo, como combustível de energia e queima o mesmo completamente enquanto mantém a estabilidade de ar e gás, e é capaz de controlar não para ser uma alta temperatura, de modo que a ocorrência de CO e NOx ou similar possa ser suprimida para permitir que uma carga ambiental seja reduzida.
[0096] O forno de revestimento por metal fundido de acordo com a presente invenção pode ser incorporado corretamente em um sistema para fabricação de um produto revestido por metal publicamente conhecido tendo uma parte de realização de revestimento (unidade) que realiza revestimento em um objeto revestido. Quando o forno de revestimento por metal fundido de acordo com a presente invenção está incorporado em um sistema para fabricação de um produto revestido por metal publicamente conhecido, apenas um banho de revestimento como uma parte de armazenamento de metal fundido e um dispositivo de aquecimento como uma fonte de calor pode ser incorporado conforme necessário.
[0097] A seguir, um sistema para fabricação de um tubo de aço revestido por metal será descrito como um exemplo adequado do sistema para fabricação de um produto revestido por metal no qual o forno de revestimento por metal fundido de acordo com a presente invenção está incorporado.
[0098] O sistema de um tubo de aço revestido por metal no qual o forno de revestimento por metal fundido de acordo com a presente invenção está incorporado não é particularmente limitado e o forno de revestimento por metal fundido pode ser corretamente incorporado em uma instalação (unidade de realização do revestimento) que realiza revestimento em um tubo de aço (placa de aço) em qualquer forma. Mais especificamente, o forno de revestimento por metal fundido (por exemplo, um banho de revestimento e um dispositivo de aquecimento para aquecer o banho de revestimento) de acordo com a presente invenção pode ser incorporado na parte de realização de revestimento de um sistema de um tubo de aço revestido por metal publicamente conhecido como uma instalação (parte de fundição metálica) para fundir o metal para revestimento ou uma instalação (parte de armazenamento de metal fundido) para armazenar o metal fundido. Por exemplo, em um sistema de tubo de aço revestido por metal que realiza revestimento por meio da imersão um tubo de aço em metal fundido, o forno de revestimento por metal fundido (por exemplo, um banho de revestimento e um dispositivo de aquecimento para aquecer o banho de revestimento) de acordo com a presente invenção pode ser empregado como uma alternativa à instalação de imersão. Ainda, em um sistema do tubo de aço revestido por metal (por exemplo, um sistema do tubo de aço revestido por metal mostrado em JP H5-148607 A ou similar) que realiza revestimento por meio de derramamento de uma solução de revestimento por metal fundido em um tubo de aço, o forno de revestimento por metal fundido (por exemplo, um banho de revestimento e um dispositivo de aquecimento para aquecer o banho de revestimento) de acordo com a presente invenção pode ser empregado como uma alternativa ao banho de revestimento por metal fundido (parte de armazenamento de metal fundido).
[0099] Em um sistema para fabricação de um tubo de aço revestido por metal, por meio da incorporação do forno de revestimento por metal fundido (forno de metal fundido) de acordo com a presente invenção, o seguinte efeito referente ao efeito do forno de revestimento por metal fundido previamente mencionado pode ser obtido.
[00100] Um dispositivo de aquecimento 10 na presente modalidade pode derreter eficientemente por um método de aquecimento (método de aquecimento capaz de converter a energia cinética gerada pela combustão e mantida pelas moléculas de gás de combustão em energia térmica por colisão e vibração) que é diferente de um método convencional e pode ser também substituído por um dispositivo de aquecimento existente e assim, a produtividade do tubo de aço revestido por metal pode ser melhorada sem precisar de grandes notificações e investimento no equipamento existente tendo uma configuração similar do forno de revestimento por metal fundido.
[00101] Ainda, conforme descrito acima, a vida de um recipiente (banho) no forno de revestimento por metal fundido pode ser prolongada e, assim, vários tipos de custo (custo das instalações e similares) podem ser reduzidos.
[00102] Além disso, o espaço da instalação relacionado ao forno de revestimento por metal fundido pode ser salvo. Mais especificamente, quando uma camada de revestimento é formada por meio da imersão de um tubo de aço (placa de aço) em metal fundido do forno de revestimento por metal fundido (dentro do banho de metal fundido), o forno (banho) precisa de um certo tamanho para impedir a temperatura do metal fundido de cair extremamente devido à passagem do tubo de aço (placa de aço) dentro do banho. Ainda quando uma camada de revestimento é formada pelo recolhimento de metal fundido do forno de revestimento por metal fundido (parte de armazenamento de metal fundido) e derramando o metal fundido, o forno (banho) precisa ter um certo tamanho para armazenar uma quantidade suficiente de metal fundido. Entretanto, como um resultado de poder atingir o rápido aquecimento pelo método de aquecimento específico, a própria instalação do forno pode ser reduzida impedindo a temperatura do metal fundido de cair extremamente e, assim, o sistema (instalações) para fabricação do tubo de aço revestido por metal como um todo pode ser reduzido no tamanho.
[00103] De acordo com o forno de metal fundido na presente invenção, conforme descrito acima, a faixa de temperatura do metal fundido pode ser finamente controlada e, assim, se os metais a serem revestidos são diferentes tipos de metais (por exemplo, quando dois metais são revestidos como em JP 2011-528569), a temperatura também pode ser facilmente controlada. Mais especificamente, se, por exemplo, as faixas ideais sobreporem a um certo grau (se a diferença dos pontos de fusão dos dois metais não são muito grandes), o metal fundido pode ser facilmente aquecido a uma temperatura na faixa sobreposta e, assim, o revestimento que utiliza os dois metais pode ser realizado. De acordo com um método convencional de aquecimento, por outro lado, quando os dois metais são aquecidos e fundidos no mesmo forno, a faixa de temperatura dentro do forno varia e, assim, quando a temperatura do forno for definida na faixa de temperatura desejável de um metal, o outro metal está fora da faixa de temperatura desejável.
[00104] Conforme descrito acima, o forno de revestimento por metal fundido de acordo com a presente invenção também pode ser incorporado em um sistema que realiza a moldagem de um tubo de aço (moldagem a frio de aço de banda em um formato tubular), soldagem e revestimento por metal fundido por uma linha contínua (linha de produção de um tubo de aço revestido por metal conforme mostrado, por exemplo, em JP H5-148607 A). Quando o forno de revestimento por metal fundido de acordo com a presente invenção é incorporado em tal sistema, o metal pode eficientemente ser derretido e, assim, quando uma grande quantidade de tubo de aço é tratada, a temperatura do metal fundido no forno (banho) pode ser impedida de cair extremamente (assim, uma situação na qual a linha é retardada para aumentar a temperatura do metal fundido em uma temperatura apropriada é menos provável de subir). Mais especificamente, em um processo de produção contínuo incluindo uma pluralidade de instalações, a instalação da capacidade de produção mais lenta pode determinar o limite da capacidade de produção (como um exemplo, a velocidade de um cortador, a capacitância de uma instalação, desempenho de aquecimento de um forno de revestimento e similar podem ser controle de taxa). Entre outros, no forno de revestimento, com um número crescente de tubos em aço (placas de aço) que passam pelo forno, a temperatura do metal fundido no forno reduz e a velocidade da linha não pode ser aumentada. Entretanto, por meio da introdução do forno de revestimento por metal fundido de acordo com a presente invenção, a eficiência do aquecimento (taxa de aumento de temperatura) é melhorada e a temperatura desse é menos provável de cair mesmo se um grande número de tubos em aço (placas de aço) passar no forno (banho) de modo que a produção (capacidade de produção) de tubos em aço revestidos de todo o sistema pode ser melhorada.
[00105] A seguir, como um sistema para fabricação de um tubo de aço revestido por metal no qual o forno de metal fundido de acordo com a presente invenção pode ser incorporado, um sistema e método específicos para fabricação de um tubo de aço em uma linha contínua serão descritos em detalhes, mas o presente exemplo não é apenas um exemplo e a presente invenção não está limitada a tal exemplo. O forno de metal fundido (especificamente, o banho de revestimento e o dispositivo de aquecimento para aquecer o banho de revestimento) usado concretamente no presente sistema de produção é conforme descrito acima e, assim, a descrição desse é aqui omitida.
[00106] Até agora, como um dos métodos representativos para realizar o revestimento por metal fundido em um tubo de aço, é conhecido um método de imersão por calor. Ainda, nos anos recentes, um método para fabricar um tubo de aço revestido em uma linha de fabricação contínua do tubo de aço foi proposto do ponto de vista de uma redução no custo. Como um dos métodos, por exemplo, o JP S52- 43454 B, descreve uma técnica para fabricar um tubo de aço revestido da superfície externa de forma que uma lâmina de aço seja continuamente formada a frio em uma forma tubular e o resultado seja soldado e seja revestido com metal fundido. Além disso, há uma necessidade de crescimento para realizar revestimento por metal da superfície interna nos últimos anos. Desta forma, JP H05-148607 A descreve um método para facilmente revestir ambas as superfícies interna e externa de um tubo de aço com metal fundido em uma linha contínua de forma que uma superfície em uma lâmina de aço correspondente à superfície interna do tubo de aço esteja sujeita a revestimento de uma linha de fabricação do tubo de aço, o resultado é formado a frio em uma forma tubular, uma superfície final longitudinal da lâmina de aço é soldada, e a superfície externa do tubo de aço está sujeita a revestimento por metal fundido.
[00107] Várias especificações são necessárias no tubo de aço que é fabricado na linha contínua. Ou seja, o diâmetro do tubo de aço e as características como resistência à corrosão do mesmo precisam ser mudados dependendo das necessidades dos consumidores. Assim, na linha contínua, um tubo de aço de acordo com uma especificação é fabricado, e então um tubo de aço de acordo com outra especificação é fabricado. Entretanto, ao mesmo tempo, há uma necessidade em ajustar um tempo de imersão do metal fundido no revestimento. No caso do revestimento por imersão em geral, apenas o tempo de imersão do metal fundido pode ser ajustado. Entretanto, no revestimento de linha contínua, a velocidade da linha precisa ser mudada a fim de ajustar o tempo de imersão, que afeta a eficiência da fabricação e assim por diante.
[00108] Ainda, na linha contínua, a linha precisa ser parada ou a velocidade da linha precisa ser reduzida quando ocorrer qualquer problema. Quando a linha é temporariamente parada e reiniciada a fim de realizar revestimento em linha contínua, visto que o revestimento é realizado após o pré-tratamento, uma parte não revestida pode ser gerada no comprimento necessário para o tempo gasto, que leva a um aumento no custo. Assim, a velocidade da linha pode ser reduzida de forma que a linha contínua não pare. Entretanto, quando a velocidade da linha é reduzida desta forma, o tempo de imersão do metal fundido é estendido no tempo para processar o tubo de aço revestido fabricado, assim causando um problema em que o revestimento é rachado ou descascado.
[00109] Os inventores da presente invenção observaram que a eficiência do trabalho e qualidade de revestimento ainda podem ser melhoradas por meio da incorporação de um forno de revestimento por metal fundido de acordo com a presente invenção em um método e um sistema para fabricação de um tubo de aço revestido por metal capaz de fazer um tempo constante de imersão do revestimento ajustando as mudanças da velocidade da linha sem parar a linha com relação ao método para fabricação de um tubo de aço em uma linha contínua capaz de ajustar facilmente o tempo de imersão como um tubo de aço de contínuo linha de produção capaz solucionar os problemas acima.
[00110] O detalhe do sistema de revestimento do tubo de aço sistema de na presente modalidade é como descrito abaixo.
[00111] De acordo com a invenção (1), é fornecido um sistema de fabricação do tubo de aço que fabrica um tubo de aço, do qual as superfícies interna e externa ou qualquer superfície do mesmo está sujeita a revestimento por metal fundido, de uma lâmina de aço em uma linha de fabricação contínua, o sistema incluindo: uma parte de execução de revestimento da superfície interna(unidade) (por exemplo, o dispositivo de revestimento por metal fundido da superfície interna A5) que realiza revestimento por metal fundido derramando metal fundido na lateral superior da lâmina de aço correspondente à superfície interna do tubo de aço; uma parte de formação do tubo de aço (por exemplo, o dispositivo de formação A7 e o dispositivo de soldagem A8) para obter um tubo de aço contínuo formando a frio continuamente a lâmina de aço sujeita a revestimento da superfície interna em uma forma tubular e soldando por pontos a parte da junta da superfície final longitudinal da lâmina de aço formada no tubo de aço; e uma parte de realização de revestimento da superfície externa (por exemplo, o dispositivo de revestimento por metal fundido da superfície externa A13) que realiza revestimento por metal fundido mergulhando a superfície externa do tubo de aço no metal fundido, na qual um comprimento de imersão em metal fundido é ajustável na parte de execução de revestimento da superfície interna e/ou na parte de realização de revestimento da superfície externa.
[00112] A invenção (2) fornece o sistema de acordo com a invenção (1), na qual a parte de execução de revestimento da superfície interna (por exemplo, o dispositivo de revestimento por metal fundido da superfície interna A5) inclui uma parte de derramamento (por exemplo, a parte de derramamento 501) que derrama um metal fundido na lateral superior da lâmina de aço, uma parte de fornecimento do metal fundido (por exemplo, a bomba de metal fundido 550) que fornece metal fundido à parte de derramamento, e uma parte de limpeza da superfície interna (por exemplo, a parte de limpeza da superfície interna 503) que remove metal fundido derretido pela parte de derramamento, e na qual a distância relativa entre a posição inicial de derramamento do metal fundido e a posição da parte de limpeza da superfície interna é ajustável.
[00113] A modalidade (3) fornece o sistema da invenção (2), na qual a parte de derramamento tem um meio móvel (por exemplo, a parte móvel 504) que é móvel em paralelo com a direção onde a lâmina de aço avança.
[00114] A modalidade (4) fornece o sistema de acordo com qualquer uma das modalidades (1) a (3), na qual a posição da parte de limpeza da superfície interna é fixa.
[00115] A modalidade (5) fornece o sistema de acordo com qualquer uma das modalidades (1) a (4), na qual a parte de realização de revestimento da superfície externa inclui uma pluralidade de partes de imersão (por exemplo, as partes de imersão 601) que têm um espaço permitindo que o tubo de aço contínuo passe por elas, permite que a superfície externa do tubo de aço contínuo seja mergulhada em metal fundido quando o metal fundido é introduzido no espaço, e são continuamente dispostos em uma direção onde o tubo de aço contínuo avança, uma parte de limpeza da superfície externa (por exemplo, a parte de limpeza 602) que remove metal extra do tubo de aço contínuo mergulhado em metal fundido pela parte de imersão, e a parte de fornecimento do metal fundido (por exemplo, a bomba de metal fundido 550) que pode fornecer metal fundido na parte de imersão, na qual a parte de fornecimento do metal fundido é, no fornecimento, capaz de mudar o número das parte(s) de imersão cujo metal fundido deve ser fornecido.
[00116] A modalidade (6) fornece o sistema de acordo com a invenção (5), no qual a parte de limpeza da superfície externa é instalada imediatamente após cada uma da pluralidade de partes de imersão, e que pode determinar que qualquer parte(s) de limpeza da pluralidade de partes de limpeza deve ser operada.
[00117] A modalidade (7) fornece o sistema de acordo com a invenção (6), no qual a parte de limpeza da superfície(s) externa(s) instalada entre as partes de imersão é(são) uma parte de limpeza do tipo móvel aberta circular (por exemplo, a parte de limpeza do tipo móvel aberta circular 602-1) que inclui uma parte anular (por exemplo, a parte anular 60201) ao redor do tubo de aço contínuo e uma pluralidade de furos injetores de gás (por exemplo, furos injetores de gás 60202) formados dentro da parte anular e na qual a parte anular é o anel aberto e móvel a uma posição distante do tubo de aço contínuo.
[00118] O sistema para fabricação de um tubo de aço revestido por metal fundido na presente modalidade é um sistema incluindo a parte de realização de revestimento como uma parte de realização de revestimento específica (parte de realização de revestimento especificada) no qual o forno de revestimento por metal fundido está incorporado. Mais especificamente, no sistema para fabricação de um tubo de aço revestido por metal fundido na presente modalidade, o forno de revestimento por metal fundido é incorporado como uma fonte de metal fundido (fonte de fornecimento de metal fundido fornecida à bomba de metal fundido 550) no dispositivo A5 de revestimento por metal fundido da superfície interna e, ainda, o forno de revestimento por metal fundido é incorporado como uma fonte de metal fundido (fonte de fornecimento de metal fundido de metal fundido fornecida à bomba de metal fundido 550) no dispositivo de revestimento por metal fundido da superfície externa A13 (o dispositivo de revestimento por metal fundido da superfície interna A5, o dispositivo de revestimento por metal fundido da superfície externa A13 e a bomba de metal fundido 550 serão descritos abaixo). Na presente modalidade, conforme descrito acima, a parte de realização de revestimento da superfície interna (unidade) e as partes de implementação da superfície externa (unidades) são ambas partes de realização de revestimento especificadas (unidades), mas a presente modalidade não é limitada a tal exemplo e as mudanças do ajuste ao sistema para fabricação de um tubo de aço revestido por metal podem ser corretamente feitos como usando a parte de realização de revestimento especificada para uma parte de realização de revestimento da superfície interna e parte de realização de revestimento da superfície externa. A seguir, o sistema para fabricação de um tubo de aço revestido por metal fundido na presente modalidade será descrito em detalhes com referência aos desenhos.
[00119] A Figura 13 é um diagrama esquemático de configuração que ilustra um sistema de fabricação do tubo de aço revestido por metal em metal fundido de acordo com uma modalidade. O sistema de fabricação inclui: um desbobinador A2 que fornece continuamente uma lâmina de aço alongada enrolada ao redor da bobina A1; um dispositivo de formação A7 que continuamente forma a lâmina de aço fornecida do desbobinador A2 em uma forma tubular; um dispositivo de revestimento por metal fundido da superfície interna A5 que permite que a lâmina de aço seja revestida com o metal desejado imediatamente antes da lâmina de aço ser continuamente formada em uma forma tubular; um dispositivo de soldagem A8 que forma um corpo tubular continuamente soldando uma parte da junta da superfície final longitudinal da lâmina de aço revestida formada em uma forma tubular; um dispositivo de corte A10 que continuamente corta uma parte de grânulo soldado formado na superfície externa do corpo tubular; um dispositivo de revestimento por metal fundido da superfície externa A13 que inclui várias (por exemplo, quatro) partes de imersão e forma um tubo de aço revestido permitindo que a superfície externa do corpo tubular seja continuamente galvanizado por imersão a quente; um dispositivo de dimensionamento A15 que forma um tubo de aço revestido por imersão a quente nas dimensões padrão; e um dispositivo de corte A16 que corta o tubo de aço galvanizado por imersão a quente em um comprimento predeterminado.
[00120] Se necessário, um dispositivo de granalhagem A3, um dispositivo de pré-tratamento A4 que realiza uma oxidação impedindo que o líquido de fluxo aplique a operação e uma operação se secagem e pré-aquecimento, um dispositivo de aplicação de fluxo A11 que continuamente aplica um líquido de fluxo para limpar a superfície externa do corpo tubular e impedindo a oxidação da mesma, ou um dispositivo de pré-aquecimento A12 que seca a superfície externa do corpo tubular e o pré-calor do corpo tubular pode ser fornecido. Dependendo da propriedade do metal de revestimento, a primeira calha de resfriamento (tanque) A6 que resfria a lâmina de aço após o revestimento por metal fundido ser realizado na mesma ou na segunda calha de resfriamento A14 que resfria o corpo tubular após o revestimento por metal fundido ser realizado na mesma é fornecido. A calha de resfriamento é essencialmente fornecida se o revestimento por metal for galvanização.
[00121] No presente exemplo, um método para aplicar o fluxo à superfície de uma placa de aço e então secar e pré-aquecer a placa de aço é adotado como pré-limpeza (limpeza da superfície da placa de aço) da placa de aço para ser revestido, mas a limpeza também pode ser feita por qualquer outro método publicamente conhecido. Por exemplo, o método publicamente conhecido como o método da Zendgimer (uma placa de aço é aquecida em um forno de oxidação aceso direto e após o óleo de rolamento aderindo à superfície da placa de aço ser queimado, a placa de aço é recozida por calor em uma zona de redução sob uma atmosfera de hidrogênio e a superfície da placa de aço que é levemente oxidada é reduzida e resfriada), o método do forno de não oxidação (método no qual o forno de oxidação no método da Zendgimer é substituído por um forno de não oxidação) e o método da U.S. Steel (após o óleo de laminação que adere à superfície de uma placa de aço ser removido por um dispositivo de limpeza eletrolítica alcalina, a placa de aço é ainda submetida à limpeza ácida) pode ser aplicado. Ainda, a placa de aço pode ser imersa ou limpa com água no tempo adequado.
[00122] Depois, a configuração do dispositivo de revestimento por metal fundido da superfície interna A5 que é o ponto característico da invenção será descrita. A Figura 14(a) é uma vista transversal esquemática tomada ao longo da linha X-X’ do dispositivo de revestimento por metal fundido da superfície interna A5 de acordo com uma modalidade, e a Figura 14(b) é uma vista lateral conceitual que ilustra o dispositivo de revestimento por metal fundido da superfície interna A5. O dispositivo de revestimento por metal fundido da superfície interna A5 de acordo com uma modalidade inclui: uma bomba de metal fundido 550 que fornece metal fundido em uma parte de derramamento; uma parte de derramamento 501 que derrama metal fundido fornecido da bomba de metal fundido à lâmina de aço para realizar um tratamento de revestimento na mesma; uma parte de suporte 502 que suportar a superfície traseira da lâmina de aço para impedir a alvenaria da lâmina de aço; uma parte de limpeza da superfície interna 503 (por exemplo, um dispositivo de sopro como um gás inerte ou limpador a gás) que remove o metal extra fundido da parte de derramamento; e uma parte móvel 504 (uma estrutura de base deslizante) para permitir o ajuste da relação posicional relativa entre a parte de derramamento e a parte de limpeza. A estrutura da parte móvel 504 será descrita posteriormente em detalhes. Aqui, a bomba de metal fundido 550 inclui: uma caixa do impulsor 551 que acomoda um impulsor para bombear o metal fundido; um eixo do impulsor 552 que transmite a força de acionamento rotacional do rotor da bomba ao impulsor acomodado na caixa do impulsor; um rotor da bomba 553 que serve como uma fonte de alimentação para bombear o metal fundido; e uma porta de descarga do metal fundido 554 que descarrega o metal fundido enviado da caixa do impulsor. Aqui, a estrutura detalhada da parte de derramamento 501 será descrita. Conforme ilustrado no diagrama esquemático da Figura 15, embora não seja particularmente limitado, a parte de derramamento 501 inclui, por exemplo, um recipiente 501a e vários furos de derramamento de metal fundido 501b que são formados na parte inferior da mesma. Além disso, aqui, um comprimento de imersão em metal fundido significa a distância do furo de derramamento posicionado à montante da linha à parte de limpeza 503. Aqui, a parte de limpeza 503 pode ser móvel, mas pode ser apropriadamente fixada para manter a distância da posição da parte de limpeza 503 à calha de resfriamento constante em um caso onde a calha de resfriamento é necessária particularmente no período de realizar galvanização.
[00123] Conforme descrito acima, o forno de revestimento por metal fundido 100 de acordo com a presente invenção pode ser incorporado como uma fonte de metal fundido (fonte de metal fundido de metal fundido fornecido à bomba de metal fundido 550) no dispositivo de revestimento por metal fundido da superfície interna A5.
[00124] A Figura 16 é um diagrama esquemático que ilustra a parte móvel de acordo com uma modalidade. A parte móvel 504 inclui uma estrutura de base 50401 e uma base do corpo principal da bomba 50402. Além disso, embora não seja ilustrado nos desenhos, a base do corpo principal da bomba é conectada à parte de derramamento 501, e quando sua parte move, a parte de derramamento pode ser movida e o comprimento de imersão em metal fundido pode ser ajustado. A estrutura de base inclui: um par de estruturas de base deslizante 50403; uma engrenagem 50404 que é formada para ser ajustada a uma engrenagem de pinhão que será descrita posteriormente e será instalada substancialmente em toda a superfície de uma das estruturas de base deslizante; e sensores de posicionamento A50405 que são instalados em pelo menos uma estrutura de base deslizante com substancialmente o mesmo intervalo entre eles. A base do corpo principal da bomba inclui um corpo principal da bomba 50406; uma placa de teto 50407; placas laterais 50408 que são formadas em ambas as laterais da placa de teto; um cilindro guia 50409 que é instalado nas duas placas laterais para receber o peso da bomba e facilmente mover o corpo principal da bomba; a engrenagem de pinhão 50410 que é formada para ser adequada à engrenagem para realizar uma operação de acionamento e posicionamento; e um sensor de posicionamento B50411 que é instalado em pelo menos uma das placas laterais. Ainda, na parte inferior da estrutura de base, um corpo de suporte da estrutura de base 50412 pode ser equipado. Devido a transmissão forte e confiável sem escorregar através da rede entre a engrenagem de pinhão 50410 e a engrenagem 50404 fixada na estrutura de base deslizante 50403, é configurada para ser móvel nos sensores de posicionamento A50405 que são instalados em uma distância determinada com antecedência. Entretanto, o método de movimentação não é limitado ao método descrito acima. Por exemplo, a distância de movimento pode ser ajustada sem o sensor de posicionamento usando o número de rotações da engrenagem de pinhão através de um motor elétrico e um alterador de velocidade, um motor servo ou similar.
[00125] A seguir, a configuração do dispositivo de revestimento por metal fundido da superfície externa A13 que é o ponto característico da invenção será descrita. Aqui, o dispositivo de revestimento por metal fundido da superfície externa A13 inclui várias (por exemplo, quatro) partes ilustradas na Figura 17. A Figura 17(a) é uma vista transversal esquemática tomada ao longo da linha X-X’ de uma unidade do dispositivo de revestimento por metal fundido da superfície externa A13 de acordo com uma modalidade e a Figura 17(b) é uma vista lateral conceitual que ilustra uma unidade do dispositivo de revestimento por metal fundido da superfície externa A13. O dispositivo de revestimento por metal fundido da superfície externa A13 inclui: uma bomba de metal fundido 550 que fornece metal fundido em uma parte de imersão; uma parte de imersão 601 que armazena o metal fundido fornecido da bomba de metal fundido e permite que o metal fundido passe através do tubo de aço A9 para realizar o tratamento de revestimento por metal fundido no mesmo; e uma parte de limpeza 602 (por exemplo, um dispositivo de sopro como um gás inerte ou limpador a ar) que remove o metal extra fundido fixado no tubo de aço no tempo para realizar o tratamento de revestimento pela parte de imersão. A parte de limpeza será descrita posteriormente em detalhes. Além disso, a parte de limpeza pode ainda incluir um suporte da parte de imersão 603 que suporta a parte de imersão. Além disso, visto que a configuração da bomba de metal fundido 550 é a mesma que do dispositivo de revestimento por metal fundido da superfície interna A5, a descrição da mesma não será repetida dando o mesmo numeral de referência a ela. Aqui, a Figura 17 ilustra esquematicamente a periferia do tubo de aço quando estas partes estão dispostas no dispositivo de revestimento por metal fundido da superfície externa. Aqui, no dispositivo de revestimento por metal fundido da superfície externa A13, as respectivas partes de imersão 601 são continuamente dispostas em uma direção onde o tubo de aço avança. Ainda, com relação a distância da saída à entrada entre as respectivas partes de imersão, é desejável ajustar a distância de forma que o tubo de aço seja continuamente mergulhado no metal fundido fluindo para fora da saída e da entrada das partes de imersão. A parte de limpeza 602 é fornecida a jusante de cada parte de imersão. É desejável configurar as partes de limpeza de forma que apenas as parte(s) de limpeza imediatamente após a(s) parte(s) de imersão na qual o metal fundido é fornecido é(são) abertas. Isto é porque a limpeza resfria o tubo de aço mergulhado no metal fundido e afeta a qualidade do revestimento. Aqui, as partes de limpeza 602a a 602c que são fornecidas entre as partes de imersão são partes de limpeza do tipo anel aberto móvel 602-1. A Figura 19 ilustra a configuração da parte de limpeza do tipo móvel aberta circular 602-1. A parte de limpeza do tipo móvel aberta circular 602-1 inclui: uma parte anular 60201 que envolve a periferia externa do tubo de aço; vários furos injetores de gás 60202 (não ilustrados) que são formados dentro da parte anular e sopram um gás em direção ao tubo de aço; e corpos de suporte 60203 que suportam a parte anular. Aqui, a parte anular 60201 inclui um entalhe 60204 que são metades da parte anular, e quando os corpos de suporte são abertos para estarem distantes um do outro, os corpos de suporte podem ser móveis a uma posição distante do tubo de aço. Com tal mecanismo de movimento, visto que a parte de limpeza pode ser móvel a uma posição distante da saída e da entrada das partes de imersão quando a parte de limpeza do tipo móvel aberta circular não é operada, os furos injetores de gás não são bloqueados pelo zinco fundido que flui da saída e da entrada. Desta forma, visto que há várias partes de imersão revestidas da superfície externa de acordo com a invenção, quando o número de partes de imersão no qual o metal fundido é fornecido é ajustado, a espessura da camada de liga revestida da superfície externa do tubo de aço pode ser equalizada ajustando o comprimento de imersão do metal fundido de acordo com uma mudança na velocidade da linha. Além disso, o dispositivo de revestimento por metal fundido da superfície externa A13 pode ser usado ao mesmo tempo do revestimento do mesmo tipo de metal (por exemplo, zinco fundido). No momento de outro revestimento (revestimento especial) com metal diferente, o metal diferente pode ser introduzido na(s) parte(s) de imersão. Ainda, além do dispositivo de revestimento por metal fundido da superfície externa A13, outro dispositivo de revestimento por metal fundido da superfície externa (com, por exemplo, a mesma configuração) pode ser instalado a jusante do dispositivo de revestimento por metal fundido da superfície externa A13.
[00126] Conforme descrito acima, o forno de revestimento por metal fundido 100 de acordo com a presente invenção pode ser incorporado como uma fonte de metal fundido (fonte de metal fundido de metal fundido fornecido para a bomba de metal fundido 550) no dispositivo de revestimento por metal fundido da superfície externa A13.
[00127] A seguir, o método de fabricação da invenção usando a linha de fabricação descrita acima será descrito. Primeiro, a lâmina de aço que é enrolada em uma bobina é continuamente fornecida do desbobinador A2 em direção a jusante da linha. Depois, um pré-tratamento predeterminado é realizado na lâmina de aço pelo dispositivo de granalhagem 3A ou pelo dispositivo de pré-tratamento A4, e então um tratamento de revestimento da superfície interna é realizado em uma superfície da lâmina de aço fornecida pelo dispositivo de revestimento por metal fundido da superfície interna A5. O tratamento de revestimento da superfície interna será descrito posteriormente em detalhes. Depois, após a lâmina de aço da qual uma superfície foi revestida ser resfriada pela calha de resfriamento A6, a lâmina de aço é introduzida no dispositivo de formação A7 e é formada em uma forma tubular pela formação a frio. Então, a parte da junta da superfície final longitudinal da lâmina de aço é continuamente soldada pelo dispositivo de soldagem A8, de forma que um único corpo tubular contínuo A9 seja formado.
[00128] Depois, o corpo tubular A9 é fornecido ao dispositivo de corte A10 equipado com uma lâmina tendo uma forma de acordo com a superfície externa do corpo tubular A9. Então, a parte de grânulo soldado que é formada na superfície externa do corpo tubular 9 é cortada pela lâmina do dispositivo de corte A10, de forma que a superfície externa do corpo tubular A9 se torne lisa.
[00129] Subsequentemente, o corpo tubular é enviado ao dispositivo de aplicação de fluxo A11, de forma que o líquido de fluxo para limpar a superfície externa do corpo tubular e impedir a oxidação do mesmo seja aplicado na mesma. O corpo tubular A9 é enviado ao dispositivo de pré- aquecimento A12 de forma que o calor residual seja aplicado a ele, assim secando a superfície externa.
[00130] Subsequentemente, o corpo tubular é enviado ao dispositivo de revestimento por metal fundido da superfície externa A13. O corpo tubular 9 é mergulhado na parte de imersão preenchida com metal fundido bombeado no dispositivo de revestimento por metal fundido da superfície externa A13, de forma que toda a superfície externa está sujeita a revestimento por metal fundido. O corpo tubular A9 que foi mergulhado na parte de imersão é fornecido com uma camada de revestimento tendo uma forte camada de liga, e o revestimento por metal fundido excedente é removido no dispositivo de limpeza 602, de forma que o tubo de aço revestido seja formado. Subsequentemente, é resfriado pela calha de resfriamento A14. Além disso, o tratamento de revestimento por metal fundido da superfície externa será descrito posteriormente em detalhes.
[00131] Então, o tubo de aço revestido está sujeito a laminação a frio no dispositivo de dimensionamento A15 de forma que o diâmetro externo seja formado em uma dimensão padrão. Em uma modalidade, a laminação a frio também seja necessária de forma que a camada de revestimento tenha uma espessura comparavelmente uniforme na direção circunferencial. Ou seja, mesmo quando a camada de revestimento imediatamente após formada pelo dispositivo de revestimento por metal fundido da superfície externa tem uma espessura irregular na direção circunferencial, a camada de revestimento pode ser feita para ter uma espessura comparavelmente uniforme através da laminação a frio subsequente ou semelhante. Desta forma, em uma modalidade, após a camada de revestimento ser formada pelo dispositivo de revestimento por metal fundido da superfície externa, por exemplo, é desejável realizar um processo de dimensionamento como laminação a frio e realizar um processo que permite que a camada de revestimento formada pelo tratamento de revestimento por metal fundido para ter uma espessura comparavelmente uniforme (um processo que equaliza a distribuição da espessura comparada ao caso imediatamente após a camada de metal fundido ser formada).
[00132] O tubo de aço revestido é cortado no comprimento predeterminado pelo dispositivo de corte A16, de forma que um produto do tubo de aço A17 seja obtido.
[00133] Aqui, o tratamento de revestimento da superfície interna é um processo no qual o metal extra do metal fundido derretido da parte de derramamento 501 do dispositivo de tratamento de revestimento da superfície interna fundido A5 na lâmina de aço B seja removido pela parte de limpeza 503. Aqui, na invenção, um fato é examinado no qual o tempo de imersão do metal fundido é proporcional à espessura da camada de liga formada no tempo para realizar o revestimento por metal fundido. Entretanto, o método de revestimento da superfície interna que é usado na linha contínua é realizado de acordo com o método no qual metal fundido é derretido na lâmina de aço da lateral superior da mesma. Aqui, embora "imersão"como o significado geral não seja realizada, sob a premissa de que as condições, onde o metal fundido está na lâmina de aço derramando, é "imersão", a distância entre a parte de derramamento e a parte de limpeza é ajustada como o comprimento de imersão do metal fundido. Ou seja, mesmo quando a velocidade da linha não é mudada, a espessura da camada de liga revestida pode ser ajustada ajustando o tempo de imersão do metal fundido de forma que a distância entre a parte de derramamento 501 e a parte de limpeza 503 seja mudada. Por exemplo, quando a velocidade da linha seja temporariamente reduzida, a espessura da camada de liga revestida pode ser mantida para ser uniforme ajustando a distância entre a parte de derramamento 501 e a parte de limpeza 503 como curta. Ou seja, visto que a espessura da camada de liga revestida pode ser substancialmente uniforme, um problema como rachadura ou descascamento da camada de revestimento dificilmente ocorre.
[00134] Ainda, no método de acordo com uma modalidade, a espessura da camada de revestimento pode ser facilmente ajustada apenas ajustando a pressão de ar ou gás N2 ejetado da parte de limpeza 503. Incidentalmente, geralmente, com relação à fabricação da lâmina de aço revestida, a lâmina de aço é perpendicularmente e rapidamente elevada do metal fundido descrito no caso da imersão a quente. Neste período, a quantidade de fixação do metal fundido que é elevada junto com a lâmina de aço pela viscosidade é ajustada pela limpeza a ar ou gás N2. Geralmente, neste tipo de processo, há uma necessidade em aumentar a quantidade de metal fundido elevado aumentando a velocidade na qual a lâmina de aço é elevada, ou seja, uma velocidade na qual a lâmina passa a fim de aumentar a quantidade de fixação do revestimento. Entretanto, visto que a capacidade de aquecimento para revestimento da lâmina de aço é determinada de acordo com a condição da facilidade, a velocidade da passagem da lâmina reduz no caso da lâmina de aço com espessura da parede. Certamente, a quantidade de metal fundido elevado reduz e a quantidade de fixação de revestimento não podem ser facilmente aumentadas. No revestimento da superfície interna do método de acordo com uma modalidade, a quantidade de fixação pode ser controlada pela pressão de limpeza a ar ou gás N2 independente ou a quantidade do metal fundido elevado e a espessura da lâmina de aço de forma que a lâmina de aço passa na direção horizontal em vez da direção perpendicular.
[00135] Em um método convencional no qual o aço de banda é puxado na direção vertical, o metal fundido cai naturalmente devido ao efeito de gravidade e ainda, por meio da realização da limpeza, uma camada de revestimento pode ser facilmente feita fina. No presente método no qual um objeto a ser revestido é permitido passar (por exemplo, salto da placa) na direção horizontal, tal efeito de gravidade não pode ser obtido e com uma quantidade elevada de limpeza necessária, uma camada espessa revestida é mais provável de ser formada (a camada de revestimento é mais facilmente resfriada/ajustada de uma parte imersa em metal fundido em panos) (que é, na presente método, a espessura de uma camada de revestimento pode facilmente ser ajustado na faixa de uma camada de revestimento espessa, mas os ajustes da espessura de uma camada de revestimento podem ser difíceis na faixa de uma fina camada de revestimento).
[00136] Quando um objeto a ser revestido é permitido passar (por exemplo, salto da placa) na direção horizontal como no presente método, o metal fundido na parte de limpeza pode ser impedido de ser resfriado/ajustado (metal fundido é feito para fluir mais facilmente) por meio da predefinição da temperatura do metal fundido e da espessura de revestimento pode se tornar mais fino pelo aumento da quantidade a ser limpa. Entretanto, a temperatura do metal fundido é ainda envolvida em uma reação de uma camada de liga da camada em questão e se a temperatura do metal fundido for feita desnecessariamente alta, a liga do metal continua mais rápida e se torna mais difícil de obter uma camada de revestimento uniforme de alta qualidade.
[00137] Quando um forno convencional de metal fundido é incorporado no presente método, a faixa de temperatura de metal fundido no banho de metal fundido varia muito e, assim, se uma tentativa for feita para manter a temperatura do metal fundido para causar uma reação de revestimento corretamente, é necessário reduzir a temperatura de controle a alguma extensão para impedir a temperatura do metal fundido de aumentar muito. Assim, quando o forno convencional de metal fundido é incorporado ao presente método, é difícil em alguns casos adotar um método para tornar a espessura de revestimento mais fina por meio do ajuste da temperatura.
[00138] Entretanto, quando um forno de revestimento por metal fundido de acordo com a presente invenção é incorporado ao presente método, a temperatura do metal fundido pode ser controlada precisamente em uma faixa desejável (faixa que não é excessiva) de uma faixa de temperatura mais alta do metal fundido (por exemplo, a variação da temperatura dentro do banho de revestimento pode ser controlada dentro de 20°C). Assim, por meio da incorporação do forno de revestimento por metal fundido de acordo com a presente invenção, o metal fundido pode ser feito menos provável para ser resfriado/ajustado (o metal fundido é feito para fluir mais facilmente) durante a limpeza e a quantidade de limpeza também pode ser aumentada pelo presente método de modo que uma camada de revestimento que é uniforme e feita mais fina possa ser facilmente formada.
[00139] Mais especificamente, a parte de realização de revestimento especificada na qual o forno de revestimento por metal fundido de acordo com a presente invenção é incorporado pode fazer facilmente a espessura de uma camada de revestimento 4 μm ou menos também no presente método permitindo que um objeto seja revestido para passar (por exemplo, salto da placa) na direção horizontal.
[00140] Incidentalmente, o efeito de fazer uma camada de revestimento mais fina (camada de revestimento mais fina tornando a temperatura de controle mais precisa) conforme descrito acima não é limitado ao tratamento de revestimento da superfície interna e é obtido da superfície externa tratamento de revestimento descrita abaixo e ainda obtido dos métodos no geral que permitem que um objeto seja revestido para passar (por exemplo, salto da placa) na direção horizontal como o presente método. Ainda, o efeito é obtido dos métodos (por exemplo, o método convencional de puxar na direção vertical) diferentes dos métodos que permitem que um objeto seja revestido para passar (por exemplo, salto da placa) na direção horizontal (que é, revestimento feita mais fina pode ser obtida).
[00141] A seguir, o tratamento de revestimento da superfície externa será descrito em detalhes. Mesmo no tratamento de revestimento da superfície externa, o comprimento de imersão do metal fundido é importante. A espessura da camada de liga revestida da superfície externa pode ser ajustada de forma que o metal fundido seja carregado na(s) parte(s) de imersão pelo número de parte(s) de imersão necessário para obter a espessura necessária da camada de liga revestida entre os vários dispositivos de revestimento por metal fundido da superfície externa. Ainda, devido ao ajuste da espessura da camada de liga revestida desta forma, mesmo quando a velocidade da linha muda, a espessura da camada de liga revestida da superfície externa pode ser mantida uniforme.
[00142] Além disso, a partir do ponto de vista da funcionalidade de flexão, a espessura da camada de liga é desejavelmente 4 μm ou menos, é mais desejavelmente 3 μm ou menos, e é ainda mais desejavelmente 2 μm ou menos. Quando a espessura das camadas de liga é ajustada para estar dentro desta faixa, rachadura ou descascamento do revestimento dificilmente ocorre devido a inclinação. Aqui, a fim de ajustar a espessura da camada de liga, o tempo de imersão do revestimento é desejavelmente 1 segundo ou menos, é mais desejavelmente 0,3 segundos ou menos, e é ainda mais desejavelmente 0,25 segundos ou menos.
[00143] A Figura 20 mostra a relação entre o comprimento de imersão do metal fundido e a velocidade do revestimento quando a parte de revestimento não for uma parte de realização de revestimento especificada e a parte de realização é ajustada para ser 1 μm. Aqui, a velocidade do revestimento aqui indica o comprimento do tubo de aço para ser revestido na linha contínua por minuto, e é igual à velocidade de fabricação do tubo (a velocidade da linha). Ou seja, quando a espessura da camada de liga precisa ser mantida a 1 μm, o comprimento de imersão do metal fundido pode ser ajustado para satisfazer a relação da Figura 20 dependendo da mudança na velocidade da linha.
[00144] No sistema para fabricação de um tubo de aço na presente modalidade, assim, mesmo se a velocidade da linha for mudada, a espessura da camada de liga se torna constante por meio da focagem no comprimento de imersão do metal fundido. Ainda, conforme descrito acima, a temperatura do metal fundido pode ser controlada mais precisamente por meio da seleção de uma parte de realização de revestimento especificada como a parte de realização de revestimento e assim, a parte de realização de revestimento especificada é menos submetida à variação da temperatura de metal fundido. Assim, as condições para formar uma camada de liga em uma espessura específica podem ser determinadas mais precisamente (por outro lado, é difícil obter os dados corretos quando a temperatura de metal fundido variar) em um estágio de teste preliminar no qual a relação entre o comprimento de imersão em metal fundido e a velocidade de revestimento conforme mostrado na Figura 20 é determinado. Além disso, por meio do controle da temperatura de metal fundido mais precisamente, a capacidade de reprodução das condições preliminares (relação entre o comprimento de imersão em metal fundido e a velocidade de revestimento para obter uma espessura específica da camada de liga) obtidas em um teste preliminar se torna superior (a influência da variação da temperatura de metal fundido na espessura da camada de liga é restringida de modo que a espessura alvo com base nas condições preliminares possa ser obtida mais facilmente).
[00145] Aqui, a invenção não está limitada a modalidade descrita acima. Por exemplo, em uma modalidade, embora a camada de revestimento seja formada em ambas as superfícies interna e externa usando o dispositivo de fundição, a camada de revestimento pode ser formada apenas na superfície interna ou na superfície externa usando o dispositivo de revestimento por metal fundido.
[00146] Ainda, a superfície superior da camada de revestimento da superfície externa pode ser revestida com um revestimento de proteção usando uma resina sintética. Desta forma, a oxidação impede o efeito do tubo de aço revestido poder ser mais melhorado.
[00147] Além disso, em uma modalidade, o revestimento realizado no tubo de aço não é particularmente limitado e, por exemplo, o zinco pode ser exemplificado. Entretanto, se necessário, outro metal pode ser aplicado. Ainda, uma modalidade foi descrita onde a lâmina de aço é usada, mas a invenção pode ser aplicada onde outras lâminas de metal são usadas. Desta forma, uma lâmina de metal, por exemplo, uma fita de cobre, uma fita de alumínio, ou semelhante é suposta, mas a invenção não está limitada.
[00148] A fim de examinar a variação na temperatura do forno de revestimento por metal fundido, o experimento a seguir foi conduzido. (Exemplo1)
[00149] Usando o forno de revestimento por metal fundido 100 incluindo o dispositivo de aquecimento 10 ilustrado na Figura 8, o zinco é fundido no banho de zinco dentro do recipiente de ferro 101, fornecida a temperatura controlada no centro do banho é 450°C e as temperaturas do zinco fundido são medidas em cinco locais (a, b, c, d e e) no banho de zinco (banho de revestimento) no momento da imersão (a temperatura controlada é controlada pelo ajuste c como o ponto de referência da temperatura). A temperatura mínima e a temperatura máxima das temperaturas medidas nos respectivos locais são desenhadas no gráfico (ilustrado na Figura 10A). Observe que o dispositivo de aquecimento 10 desse forno de revestimento é um dispositivo de aquecimento que emprega um certo sistema de aquecimento que pode fazer a energia cinética armazenada nas moléculas de gás de combustão geradas pela combustão colidir e vibrar para convertê-la em energia térmica.
(Exemplo Comparativo)
[00150] A temperatura de metal fundido é medida da mesma forma que o exemplo exceto que o forno de revestimento 200 ilustrado na Figura 9 é usado. A saber, o zinco é fundido no banho de zinco dentro do recipiente de ferro 201, a temperatura controlada fornecida é 450°C e as temperaturas do zinco fundido são medidas em cinco locais (a, b, c, d e e) no banho de zinco (banho de revestimento) no momento da imersão. A temperatura mínima e a temperatura máxima das temperaturas medidas nos respectivos locais são desenhadas no gráfico (ilustrado na Figura 10B). Observe que o dispositivo de aquecimento 210 desse forno de revestimento é um incinerador convencional.
[00151] Conforme evidente a partir dos gráficos da Figura 10A e da Figura 10B, com relação à temperatura controlada de 450°C, a diferença entre a temperatura mínima e a temperatura máxima é 16°C no exemplo da presente invenção e as variações nas temperaturas entre os cinco locais são pequenos. Por outro lado, no exemplo comparativo, a diferença entre a temperatura mínima e a temperatura máxima é 30°C e as variações nas temperaturas entre os cinco locais são observadas como grandes. A saber, em comparação ao forno de revestimento incluindo o incinerador convencional do sistema de aquecimento convencional, o forno de revestimento do exemplo que emprega o novo sistema de aquecimento da presente invenção é observado ser excelente na capacidade de controle da temperatura e alta na uniformidade da temperatura do metal fundido no banho.
[00152] Adicionalmente, os produtos revestidos em zinco têm sido feitos usando os fornos de revestimento mostrados no exemplo e no exemplo comparativo. Observe que o banho temperatura no revestimento é controlado de 450°C a 453°C (controle de temperatura no qual o centro do banho é o ponto de referência da temperatura). Ainda, a velocidade de levantamento é 200 mm/s, e o tempo de revestimento é 120 s. Os resultados são ilustrados na Tabela 1, Tabela 2 e Figura 11 (Fotos 1 a 4) mostrando que os produtos revestidos do exemplo tendem a ser menos na flutuação da quantidade de deposição do revestimento de acordo com as posições no banho e menos na variação das espessuras da camada de liga. Por exemplo, com relação à diferença da espessura média das amostras de revestimento revestidas no centro e na parte da superfície da parede do banho, 0,47 μm para os produtos revestidos do exemplo enquanto 50,95 μm para os produtos revestidos do exemplo comparativo (consulte a Tabela 1 e a Tabela 2). Observe que a Foto 1 e Foto 2 são fotografias do caso que os produtos revestidos são feitos usando o forno de revestimento incluindo o dispositivo de aquecimento que emprega o sistema de aquecimento especificado de acordo com a presente invenção. A Foto 1 é uma fotografia de um produto revestido próximo ao centro do banho e a Foto 2 é uma fotografia de um produto revestido próximo à superfície da parede do banho. A Foto 3 e a Foto 4 são fotografias do caso que o revestimento é feita usando o forno de revestimento incluindo o incinerador convencional. A Foto 3 é uma fotografia de um produto revestido próximo ao centro do banho e a Foto 4 é uma fotografia de um produto revestido obtido pelo revestimento próximo à superfície da parede do banho. Observe que a fim de eliminar a diferença da condição do experimento entre o centro e a superfície da parte da parede, uma giga que pode realizar simultaneamente nas duas amostras em locais diferentes é usada. TABELA 1 Resultado de medição: espessura do revestimento e camada de liga
Figure img0001
TABELA 2 Resultado de medição: espessura do revestimento e camada de liga (Exemplo Comparativo)
Figure img0002
[00153] A partir dos resultados acima, os seguintes foram verificados.
[00154] A saber, o forno de revestimento por metal fundido incluindo o dispositivo de aquecimento que emprega o sistema de aquecimento especificado de acordo com a presente invenção é menos na variação da temperatura no forno e excelente na capacidade de controle da temperatura. Além disso, a liga das partes de contato com zinco dentro do recipiente de ferro pode ser suprimida, assim, permitindo a ocorrência da impureza a ser suprimida. Isso leva à melhoria na qualidade de revestimento devido às impurezas reduzidas e também leva à redução no trabalho de bombeamento de impureza regular, assim realizando a melhoria na eficiência do trabalho.
[00155] Ainda, no forno de revestimento por metal fundido da presente invenção, a diferença de temperatura no forno de revestimento é pequena e menos carga é dada ao recipiente para impedir a corrosão por oxidação da parede externa do recipiente e suprimir a liga da parede interna do recipiente, assim permitindo que o custo seja reduzido devido à vida útil prolongada do recipiente.
[00156] Além disso, no forno de revestimento por metal fundido da presente invenção, a uniformidade da temperatura no forno de revestimento é alta o que leva à uniformização das reações de revestimento, assim, permitindo que a variação na qualidade de revestimento seja suprimida. Isso também é suportado pelos resultados de medição da quantidade de deposição do revestimento através da produção dos produtos revestidos.
[00157] O forno de revestimento por metal fundido da presente invenção pode produzir produtos revestidos que são excelentes na qualidade de revestimento; assim também pode ser aplicado na produção de produtos revestidos de alto nível. Ainda, como pode realizar o revestimento em temperatura mais baixa que do forno convencional de revestimento (pois a variação na temperatura de metal fundido de acordo com as posições no banho é pequena e a temperatura controlada para garantir que uma temperatura de fusão pode ser definida a mais baixa possível), há mais escolhas de objetos para serem revestidos, assim permitindo que vários objetos sejam revestidos. Ainda, a eficiência do trabalho do sistema e a qualidade de revestimento podem ser melhoradas incorporando corretamente o forno de metal fundido ao sistema para fabricação de um produto revestido por metal. Lista dos sinais de referência 10 Dispositivo de aquecimento (Combustor) 100 Forno de revestimento por metal fundido 101 Banho de revestimento 200 Forno de revestimento por metal fundido convencional 201 Banho de revestimento 202 Parede interna 203 Parede externa resistente a aquecimento 204 Câmara de aquecimento 210 Incinerador convencional A1 bobina A2 desbobinador A3 dispositivo de granalhagem A4 dispositivo de pré-tratamento A5 dispositivo de revestimento por metal fundido da superfície interna A6 primeira calha de resfriamento A7 dispositivo de formação A8 dispositivo de soldagem A9 corpo tubular A10 dispositivo de corte de grânulo A11 dispositivo de aplicação de fluxo A12 dispositivo de pré-aquecimento A13 dispositivo de revestimento por metal fundido da superfície externa A14 segunda calha de resfriamento A15 dispositivo de dimensionamento A16 dispositivo de corte

Claims (18)

1. Forno de revestimento por metal fundido (100) caracterizado pelo fato de que compreende: um banho de revestimento (101); uma parede interna (102) em uma forma retangular disposta fora do banho de revestimento e feita de porções de parede lateral e porções de parede de extremidade mais curtas que as porções de parede lateral; uma parede externa resistente a aquecimento (103) em uma forma retangular feita de porções de parede lateral e porções de parede de extremidade mais curtas que as porções de parede lateral; as porções de parede lateral e extremidade da parede interna (102) voltadas para as porções de parede lateral e extremidade, respectivamente, da parede externa resistente a aquecimento (103), formando assim uma câmara de aquecimento (104) anular em torno do banho de revestimento; e um dispositivo de aquecimento (10), o dispositivo de aquecimento (10) sendo disposto em uma porção de parede de extremidade da parede externa resistente a aquecimento (103) e configurado para queimar completamente combustível dentro do dispositivo de aquecimento (10) e situado de modo a injetar moléculas de gás de combustão geradas pela combustão no dispositivo de aquecimento na câmara de aquecimento (104) em um local deslocado lateralmente da porção de parede de extremidade da parede interna voltada para a porção de parede de extremidade da parede externa na qual o dispositivo de aquecimento está disposto, para circular dentro da câmara de aquecimento (104); e uma porta de exaustão (105) configurada para exaurir parte das moléculas de gás de combustão circulando dentro da câmara de aquecimento (104), a porta de exaustão (105) sendo disposta na porção de parede de extremidade da parede externa na qual o dispositivo de aquecimento (10) está disposto, a porta de exaustão (105) sendo situada de modo a exaurir moléculas de gás de combustão da câmara de aquecimento (104) em um local diretamente voltado para a porção de parede de extremidade da parede interna e deslocado lateralmente a partir do local no qual moléculas de gás de combustão são injetadas na câmara de aquecimento (104) pelo dispositivo de aquecimento (10), em que o dispositivo de aquecimento (10) é um combustor incluindo uma câmara de combustão (12) tendo uma parede se estendendo em torno de um eixo geométrico central, pelo menos parte da parede se estendendo axialmente é formada com um arranjo de orifícios de carregamento de combustível (28.1) e um arranjo de orifícios de carregamento de ar (28.2) voltados para uma zona de combustão comum ao longo a câmara de combustão (12) para descarregar combustível e ar na zona de combustão comum, os tamanhos dos orifícios de carregamento de combustível relativos aqueles dos orifícios de carregamento de ar sendo predeterminados para alcançar uma reação de combustão efetiva para produzir as moléculas de gás de combustão a serem injetadas na câmara de aquecimento (104), um bocal de descarga de meio de combustão contraído progressivamente é fornecido para acelerar a velocidade de descarga das moléculas de gás de combustão, e câmaras de suprimento de combustível e ar abrindo respectivamente no arranjo de orifícios de carregamento de combustível e no arranjo de orifícios de carregamento de ar são fornecidas, um dispositivo de ignição configurado para inflamar uma mistura combustível na câmara de combustão é fornecido; o combustor (10) inclui um dispositivo de ajuste configurado para ajustar um tamanho de orifício de seção transversal efetivo de pelo menos uma maioria de orifícios de pelo menos um dos arranjos de orifícios, e o dispositivo de ajuste é configurado para ajustar de maneira independente os arranjos de orifícios de carregamento de combustível (28.1) e os arranjos de orifício de carregamento de ar (28.2) para ajustar o respectivo fluxo de combustível e ar.
2. Forno de revestimento por metal fundido, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os orifícios individuais (28) dos arranjos do dispositivo de aquecimento (10) são posicionados e destinados a resultar em eixos geométricos centrais (40) de pelo menos a maioria de orifícios de carregamento de ar (28.2) cruzando eixos geométricos centrais (38) de orifícios de carregamento de combustível (28.1) correspondentes ao longo de um centro longitudinal da câmara de combustão (12) que corresponde ao eixo geométrico central (14) da câmara de combustão.
3. Forno de revestimento por metal fundido, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o arranjo de orifícios de carregamento de combustível e o arranjo de orifícios de carregamento de ar do dispositivo de aquecimento (10) têm números iguais de orifícios.
4. Forno de revestimento por metal fundido, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os orifícios do arranjo de orifícios de carregamento de combustível e do arranjo de orifícios de carregamento de ar do dispositivo de aquecimento (10) são regular-menteespaçados.
5. Forno de revestimento por metal fundido, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os orifícios do arranjo de orifícios de carregamento de combustível e do arranjo de orifícios de carregamento de ar do dispositivo de aquecimento (10) são espaçados em fileiras e colunas.
6. Forno de revestimento por metal fundido, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que os eixos geométricos centrais de todos os orifícios do dispositivo de aquecimento (10) são inclinados em um mesmo ângulo em relação ao centro longitudinal da câmara de combustão (12) em uma direção de descarga do dispositivo de aquecimento (10).
7. Método para fabricar um produto revestido por metal fundido utilizando o forno de revestimento por metal fundido (100), conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 6, em que o banho de revestimento (101) contém o metal fundido, o método caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de aquecer o banho de revestimento (101) com o dispositivo de aquecimento (10) e mergulhar um produto no banho de revestimento (101) para desse modo revestir o produto e formar o produto revestido por metal fundido.
8. Método para fabricar o produto revestido por metal fundido, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que variação em temperatura no banho de revestimento (101) do forno de revestimento por metal fundido (100) é igual a ou menor do que 20 graus.
9. Sistema para fabricar um produto revestido por metal compreendendo pelo menos uma parte para realização de revestimento que realiza revestimento por metal fundido em um objeto a ser revestido, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma das partes de realização de revestimento inclui um banho de revestimento (101), uma parede interna em uma forma retangular disposta fora do banho de revestimento (101) e feita de porções de parede lateral e porções de parede de extremidade mais curtas que as porções de parede lateral, uma parede externa resistente a aquecimento (103) em uma forma retangular feita de porções de parede lateral e porções de parede de extremidade mais curtas que as porções de parede lateral, as porções de parede lateral e de parede interna voltadas para as porções de parede lateral e de extremidade, respectivamente, da parede externa resistente a aquecimento (103), formando desse modo uma câmara de aquecimento (104) anular em torno do banho de revestimento (101), um dispositivo de aquecimento (10), o dispositivo de aquecimento (10) sendo disposto em uma porção de parede de extremidade da parede externa resistente a aquecimento (103) configurado para queimar completamente combustível dentro do dispositivo de aquecimento e situado de modo a injetar moléculas de gás de combustão geradas pela combustão no dispositivo de aquecimento para a câmara de aquecimento (104) em um local deslocado lateralmente da porção de parede de extremidade da parede interna voltada para a porção de parede de extremidade da parede externa na qual o dispositivo de aquecimento (10) está disposto, para circular dentro da câmara de aquecimento (104); e uma porta de exaustão (105) configurada para exaurir parte das moléculas de gás de combustão circulando dentro da câmara de aquecimento (104), a porta de exaustão (105) sendo disposta na porção de parede de extremidade da parede externa na qual o dispositivo de aquecimento está disposto, a porta de exaustão (105) estando situada de modo a exaurir moléculas de gás de combustão da câmara de aquecimento (104) em um local diretamente voltado para a porção de parede de extremidade da parede interna e deslocado lateralmente a partir do local no qual moléculas de gás de combustão são injetadas na câmara de aquecimento (104) pelo dispositivo de aquecimento (10), em que o dispositivo de aquecimento é um combustor (10) incluindo uma câmara de combustão (12) tendo uma parede se estendendo em torno de um eixo geométrico central do qual pelo menos parte da parede se estendendo axialmente é formada com um arranjo de orifícios de carregamento de combustível e um arranjo de orifícios de carregamento de ar voltados para uma zona de combustão comum ao longo da câmara de combustão (12) para descarregar combustível e ar na zona de combustão comum, com tamanhos dos orifícios de carregamento de combustível relativos aqueles dos orifícios de carregamento de ar predeterminados para alcançar uma reação de combustão efetiva para produzir as moléculas de gás de combustão a serem injetadas na câmara de aquecimento (104), um bocal de descarga média de combustão contraído progressivamente para acelerar velocidade de descarga de moléculas de gás de combustão é fornecido, e câmaras de suprimento de combustível e ar se abrindo respectivamente no arranjo de orifícios de carregamento de combustível e no arranjo de orifícios de carregamento de ar são fornecidas, cada arranjo sendo conectável a uma fonte de combustível ou ar, respectivamente, um dispositivo de ignição configurado para inflamar uma mistura combustível na câmara de combustão (12) é fornecido; em que o combustor (10) inclui um dispositivo de ajuste configurado para ajustar um tamanho de orifício de seção transversal efetivo de pelo menos uma maioria de orifícios de pelo menos um dos arranjos de orifícios, e em que o dispositivo de ajuste é configurado para ajustar de forma independente os arranjos de orifícios de carregamento de combustível e os arranjos de orifícios de carregamento de ar para ajustar o fluxo de combustível e ar, respectivamente.
10. Sistema, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que os orifícios individuais (28) dos arranjos (22, 24) do dispositivo de aquecimento são posicionados e destinados a resultar em eixos geométricos centrais de pelo menos a maioria de orifícios de carregamento de ar (28.2) cruzando eixos geométricos centrais de orifícios de carregamento de combustível (28.1) correspondentes ao longo do centro longitudinal da câmara de combustão (12) que corresponde ao eixo geométrico central da câmara de combustão (12).
11. Sistema, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que cada um dos arranjos de orifícios (22,24) do dispositivo de aquecimento (10) tem um número igual de orifícios.
12. Sistema, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que os orifícios (28) de cada um dos arranjos (22,24) do dispositivo de aquecimento (10) são espaçados de forma regular.
13. Sistema, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que os orifícios de cada um dos arranjos (22, 24) do dispositivo de aquecimento (10) são espaçados em fileiras e colunas.
14. Sistema, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que todos os eixos geométricos centrais (38, 40) dos orifícios (28) do dispositivo de aquecimento (10) são inclinados no mesmo ângulo com relação ao centro longitudinal da câmara de combustão (12) na direção de descarga do dispositivo de aquecimento (10).
15. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 14, caracterizado pelo fato de que o produto revestido por metal é um tubo de aço revestido por metal.
16. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 14, caracterizado pelo fato de que o sistema para fabricar o produto revestido por metal é um sistema de fabricação de tubo de aço que produz um tubo de aço revestido com metal fundido em superfícies interna e externa ou em uma das superfícies em uma linha de produção contínua de aço em fita, o sistema compreendendo: uma parte para realização de revestimento de superfície interna que realiza o revestimento por metal fundido ao derramar metal fundido sobre um lado superior do aço em fita de um lado correspondente a uma superfície interna do tubo de aço; uma parte de formação de tubo de aço para obter um tubo de aço contínuo ao formar a frio continuamente o aço em fita em um formato tubular tendo a superfície interna revestida e junções de face de extremidade em direção longitudinal com soldagem sem costura do aço em fita formado como os tubos de aço; e uma parte de realização de revestimento de superfície externa que realiza o revestimento por metal fundido ao imergir uma superfície externa do tubo de aço no metal fundido, em que a parte de realização de revestimento de superfície interna e/ou a parte de realização de revestimento de superfície externa inclui o banho de revestimento e o dispositivo de aquecimento para aquecer o banho de revestimento.
17. Método para fabricar o produto revestido por metal fundido, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que utiliza o sistema como definido em qualquer uma das reivindicações 9 a 14.
18. Método para fabricar o produto revestido por metal fundido, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que a variação em temperatura no banho de revestimento (101) da pelo menos uma parte de realização de revestimento é igual a ou menor do que 20 graus.
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