ES2309401T3 - Dispositivo para el recubrimiento por inmersion en fusion de una barra metalica. - Google Patents

Abstract

Dispositivo para el recubrimiento por inmersión en fusión de una barra metálica (1), de manera especial de una banda de acero, a través del cual se conduce verticalmente la barra metálica (1) a través de un recipiente (3), que aloja al metal fundido (2), destinado a la formación del recubrimiento, y a través de un canal de guía (4), conectado por delante del anterior, que comprende, al menos, dos inductores (5), que están dispuestos a ambos lados de la barra metálica (1) en la zona del canal de guía (4), para la generación de un campo electromagnético para la retención en el recipiente (3) del metal (2), destinado a la formación del recubrimiento, caracterizado porque comprende, al menos, dos chapaletas (6), que están dispuestas a ambos lados de la barra metálica (1) y por debajo del canal de guía (4) y que están configuradas como chapas conductoras de líquido, que pueden posicionarse, a elección, en una posición de apertura (A), en la que no tienen contacto con la barra metálica (1), o en una posición de cierre (B), en la que están apoyadas sobre la barra metálica (1).

Description

Dispositivo para el recubrimiento por inmersión en fusión de una barra metálica.

La invención se refiere a un dispositivo para el recubrimiento por inmersión en fusión de una barra metálica, de manera particular de una banda de acero, en el que la barra metálica se guía verticalmente a través de un recipiente, que contiene el metal fundido destinado a la formación del recubrimiento, y a través de un canal de guía que está conectado por delante del anterior con, al menos, dos inductores, que están dispuestos a ambos lados de la barra metálica en la región del canal de guía, que están destinados a la generación de un campo electromagnético para la retención en el recipiente del metal destinado a la formación del recubrimiento.

Las instalaciones clásicas para el recubrimiento con metales por inmersión, destinadas a las bandas metálicas, presentan una parte que requiere mantenimientos intensos que corresponde, en concreto, al recipiente para llevar a cabo el recubrimiento con el equipamiento que se encuentra en el mismo. Las superficies de las bandas metálicas, que deben ser recubiertas, tienen que limpiarse de los restos de óxidos, como paso previo al recubrimiento, y tiene que activarse para la unión con el metal de recubrimiento. Por estos motivos se someten las superficies de la banda a una atmósfera reductora, como paso previo al recubrimiento en procesos térmicos. Puesto que, las capas de óxido son eliminadas previamente por vía química o por abrasión, se activan las superficies con el proceso térmico reductor, de tal manera, que se presentan en estado metálico puro después del proceso térmico.

Sin embargo, con la activación de la superficie de la banda aumenta la afinidad de estas superficies de la banda para el oxígeno del aire circundante. Con el fin de impedir que el oxígeno del aire pueda llegar de nuevo hasta las superficies de las bandas, antes de que se produzca el proceso de recubrimiento, se introducen las bandas a través de un morro de tobera de inmersión, desde la parte superior, en el baño de recubrimiento por inmersión. Dado que el metal, que está destinado a la formación del recubrimiento, está presente en forma líquida y que se desea aprovechar la gravitación junto con dispositivos de soplado para ajustar el espesor del recubrimiento, impidiendo el proceso subsiguiente, sin embargo, un contacto físico con la banda hasta que se produzca la solidificación completa del metal destinado a la formación de recubrimiento, tiene que invertirse la banda en la dirección vertical en el recipiente destinado a la formación del recubrimiento. Esto se lleva a cabo con una roldana, que gira en el metal líquido. Esta roldana está sometida, como consecuencia del metal líquido, destinado a la formación del recubrimiento, a un fuerte desgaste por rozamiento y constituye el origen de paradas y, por lo tanto, de fallos en el trabajo de producción.

Como consecuencia de que son pequeños los espesores deseados de la aplicación del metal destinado a la formación del recubrimiento, que pueden moverse a escala micrométrica, se plantean elevadas exigencias con respecto a la calidad de la superficie de la banda. Esto significa que las superficies de las roldanas conductoras de la banda tienen que ser, también, de elevada calidad. Las perturbaciones sobre estas superficies conducen, en general, a deterioros sobre la superficie de la banda. Esto constituye otro motivo por el cual se producen frecuentes paradas de la instalación.

Con el fin de evitar los problemas, que se plantean en relación con las roldanas, que son giratorias en el metal líquido destinado a la formación del recubrimiento, se han presentado propuestas destinadas al empleo de un recipiente para llevar a cabo el recubrimiento, abierto hacia abajo, que presenta en su zona inferior, hacia arriba, un canal de guía, destinado a la conducción vertical de la banda y el empleo de un cierre electromagnético para producir el cierre hermético. En este caso, se trata de inductores electromagnéticos, que trabajan con campos alternos o bien con campos de ondas progresivas, que producen un empuje hacia atrás, que producen un bombeo o bien que producen una estricción, que cierren herméticamente hacia abajo al recipiente destinado a la formación del recubrimiento.

Una solución de este tipo es conocida, por ejemplo, por la publicación EP 0 673 444 B1. Un cierre electromagnético para la estanqueización, hacia abajo, del recipiente destinado a la formación del recubrimiento es empleado, de igual modo, por la solución de conformidad con la publicación WO 96/03533 o bien por la solución de la publicación
JP 5086446.

En el caso en que falle el cierre electromagnético o que, al menos, no trabaje de la manera deseada, es ventajoso que estén dispuestos por debajo del canal de guía o en la zona del canal de guía, medios que puedan captar o que puedan retener el metal fundido, destinado a la formación del recubrimiento, que se haya escapado.

La publicación EP 0 630 421 B1 ha previsto, con esta finalidad, una estricción por debajo del canal de guía, desde la que conduce una tubería hasta un recipiente colector, para el metal fundido, destinado a la formación del recubrimiento. No se desprenden de este documento informaciones mas precisas relativas a la configuración de esta instalación, que se ha denominado barrera de reciclo.

La publicación JP 2000273602 A divulga una cubeta de captación, situada por debajo del canal de guía, que alojaría el metal destinado a la formación del recubrimiento, que sale por abajo a través del canal de guía. Este se conduce hasta un recipiente, desde el que se recicla de nuevo, a través de una bomba, hasta el baño destinado a la formación del recubrimiento. Tampoco en este caso se han dado informaciones concretas y específicas de la manera en que debe ser captado el metal destinada la formación del recubrimiento, que se ha escapado.

La publicación EP 0 855 450 B1 se ocupa de una manera más detallada de la cuestión relativa a la forma en que puede asegurarse el cierre hermético de la zona inferior del canal de guía. Con el fin de garantizar esto, se divulgan en esta publicación diversas soluciones alternativas. De conformidad con una realización, pueden aproximarse dos correderas a la barra metálica, que están dispuestas a ambos lados de la misma, perpendicularmente con respecto a la superficie de la barra metálica. Las correderas hacen la función de tapones de cierre y, en caso necesario, se ponen en contacto con la barra metálica, con el fin de impedir un escape, hacia abajo, de líquido a través del canal de guía. Desde luego, se requiere un control relativamente costoso de las correderas con el fin de asegurar su función. Otra configuración tiene prevista la aplicación de una cinta transportadora, que transporta el metal destinado a la formación del recubrimiento, que se ha escapado, desde la zona situada por debajo del canal de guía hasta un recipiente para su captación. Sin embargo, esta solución es muy costosa y conlleva el peligro de que la banda se atasque en el transcurso del tiempo con el metal destinado a la formación del recubrimiento y que, por lo tanto, ya no pueda ejercer su función. Una tercera solución alternativa, para impedir el escape del metal fundido, destinado a la formación del recubrimiento, tiene previsto un sistema de toberas para gases. En este caso se dirige una corriente gaseosa desde la parte inferior hacia el canal de guía, rompe hacia arriba el metal que se ha escapado, destinado a la formación del recubrimiento y, de este modo, cierra herméticamente su abertura hacia abajo. Esta solución es, de igual modo, muy costosa y solamente es aplicable en la práctica bajo ciertas condiciones.

A la vista de la soluciones conocidas con anterioridad, la invención tiene como tarea conseguir un dispositivo para el recubrimiento por inmersión en fusión de una barra metálica, con el que puede asegurarse, de manera sencilla, un funcionamiento fiable de la instalación, incluso en estados críticos de funcionamiento, por ejemplo cuando se interrumpa la alimentación con corriente eléctrica de los inductores.

La solución de esta tarea, por medio de la invención, se caracteriza porque están dispuestas, al menos, dos chapaletas a ambos lados de la barra metálica y por debajo del canal de guía y que están configuradas como chapas conductoras del líquido, que pueden ser posicionadas, a elección, en una posición de apertura, en la que no tienen contacto con la barra metálica, o en una posición de cierre, en la que están apoyadas sobre la barra metálica.

El concepto, de conformidad con la invención, se basa en que, en caso necesario, es decir, por ejemplo, cuando se produzca un corte de corriente eléctrica, con el que ya no trabajen los inductores, pueda ser captado el metal fundido, destinado a la formación del recubrimiento, que se escape hacia abajo desde el canal de guía por medio de dos chapaletas, que pueden ser apoyadas sobre la barra metálica, que están dispuestas por debajo del canal de guía de tal manera, que no se produzca un deterioro del dispositivo destinado a la formación del recubrimiento o bien que no se produzca una pérdida económica.

Otro desarrollo está basado en que las chapaletas están dispuestas de forma pivotante alrededor de un eje de rotación; en este caso, se ha dispuesto el eje de rotación, de manera preferente, paralelamente con respecto al plano de la barra metálica y perpendicularmente con respecto al sentido de transporte de la barra metálica.

Por otra parte, las chapaletas pueden estar equipadas con medios para el accionamiento manual, de manera especial para efectuar el pivotamiento alrededor del eje de rotación; como alternativa, las chapaletas pueden estar en comunicación con medios para el accionamiento neumático o con medios para el accionamiento hidráulico.

De manera ventajosa, cada chapaleta presenta una zona de captación para el metal fundido destinado a la formación del recubrimiento. En este caso, se ha revelado especialmente ventajoso que la zona de captación se encuentre en comunicación reotécnica con el recipiente colector para el metal fundido destinado a la formación del recubrimiento. El recipiente colector está dispuesto, de manera preferente, por debajo de las chapaletas. La comunicación reotécnica entre la zona de captación y el recipiente colector puede estar formada por un segmento tubular.

En el dibujo se ha representado un ejemplo de realización de la invención. La figura única muestra, de manera esquemática, un dispositivo para la formación de un recubrimiento por inmersión en fusión, con una barra metálica, que está guiada a través del mismo.

El dispositivo presenta un recipiente 3, que está cargado con metal fundido 2, destinado a la formación del recubrimiento. Este puede ser, por ejemplo, cinc o aluminio. La barra metálica 1, que debe ser recubierta, que tiene la forma de una banda de acero, pasa a través del recipiente 3 en el sentido de transporte R, verticalmente hacia arriba. En este punto debe indicarse, que es posible también, básicamente, que la barra metálica 1 pase a través del recipiente 3 desde arriba hacia abajo. Para que la barra metálica 1 pase a través del recipiente 3, éste está abierto en la zona del fondo; en ésta se encuentra un canal de guía 4, que ha sido representado de manera exageradamente grande.

Con el fin de que el metal fundido 2, destinado a la formación del recubrimiento, no pueda escaparse hacia abajo, a través del canal de guía 4, se encuentran dos inductores electromagnéticos 5 a ambos lados de la barra metálica 1, que generan un campo magnético, que actúa contra la fuerza de la gravedad del metal 2 destinado a la formación del recubrimiento y, de este modo, cierran herméticamente hacia abajo al canal de guía 4.

Los inductores 5 están constituidos por dos inductores de campo alterno o bien de campo con ondas progresivas, que están dispuestos frente a frente, que se hacen trabajar en el intervalo de frecuencias comprendido entre 2 Hz y 10 kHz y que generan un campo electromagnético transversal, dirigido perpendicularmente con respecto al sentido de transporte R. El intervalo preferente de las frecuencias para los sistemas monofásicos (inductores de campo alterno) se encuentra comprendido entre 2 kHz y 10 kHz, el correspondiente a los sistemas polifásicos (por ejemplo inductores con campo de ondas progresivas) se encuentra comprendido entre 2 Hz y 2 kHz.

Con el fin de impedir, de manera especial cuando se produzca un corte de la corriente eléctrica, que se escape metal fundido 2, destinado a la formación del recubrimiento, hacia abajo a través del canal de guía 4 y para impedir que se contamine el dispositivo destinado a la formación del recubrimiento por inmersión en fusión, se han dispuesto dos chapaletas 6 por debajo del canal de guía 4, a ambos lados de la barra metálica 1. Las chapaletas 6 pueden adquirir una posición de apertura A, en la que no tienen contacto con la barra metálica 1. Esto ha sido representado en la mitad derecha de la figura. De igual modo, pueden adquirir una posición de cierre B, en la que están apoyadas sobre la barra metálica 1; esta posición ha sido ilustrada en la mitad izquierda de la figura. La posición de apertura A corresponde al funcionamiento normal de la instalación para el recubrimiento. Los inductores 5 retienen en el canal de guía 4 al metal ocluido 2, destinado a la formación del recubrimiento, de tal manera, que las chapaletas 6 no tienen que ejercer su función.

Sin embargo, si falla el cierre electromagnético, se dispondrán las chapaletas 6 en su posición de cierre B. Tal como puede apreciarse por la mitad izquierda de la figura, las chapaletas 6 actúan como chapas conductoras del líquido y, una vez que han sido apoyadas sobre la barra metálica 1, conducen al metal fundido 2, destinado a la formación del recubrimiento, hasta una zona de captación 8, en la que puede ser acumulado. La zona de captación 8 se encuentra en comunicación reotécnica con un segmento tubular 10. A través de éste, es conducido hacia abajo el metal, destinado a la formación del recubrimiento, hasta un recipiente colector 9, en el que puede ser recogido de manera segura.

Las chapaletas 6 son pivotantes alrededor de un eje de rotación 7, que se encuentra en posición perpendicular con respecto al plano del dibujo. Para el pivotamiento se han previsto medios para el accionamiento manual, hidráulico o neumático, que no han sido representados, que, en caso necesario, es decir de manera especial cuando se produzca un corte de la corriente eléctrica, ejecuten el abatimiento de las chapaletas 6 desde la posición de apertura A hasta la posición de cierre B.

Con ayuda de la configuración, que ha sido propuesta, se consigue una posibilidad especialmente sencilla y, por lo tanto, económica que, sin embargo, es muy eficiente, para captar, en caso de avería, el metal 2, destinado a la formación del recubrimiento, que se escapa a través del canal de guía 4 y, de este modo, se consigue evitar un deterioro del dispositivo destinado a la formación del recubrimiento y se evitan los inconvenientes económicos producidos por la pérdida de metal, destinado a la formación del recubrimiento.

Lista de números de referencia

1

Barra metálica (banda de acero)

2

Metal destinado a la formación del recubrimiento

3

Recipiente

4

Canal de guía

5

Inductor

6

Chapaleta

7

Eje de rotación

8

Zona de captación

9

Recipiente colector

10

Segmento tubular

A

Posición de apertura

B

Posición de cierre

R

Sentido de transporte

Claims (10)

1. Dispositivo para el recubrimiento por inmersión en fusión de una barra metálica (1), de manera especial de una banda de acero, a través del cual se conduce verticalmente la barra metálica (1) a través de un recipiente (3), que aloja al metal fundido (2), destinado a la formación del recubrimiento, y a través de un canal de guía (4), conectado por delante del anterior, que comprende, al menos, dos inductores (5), que están dispuestos a ambos lados de la barra metálica (1) en la zona del canal de guía (4), para la generación de un campo electromagnético para la retención en el recipiente (3) del metal (2), destinado a la formación del recubrimiento, caracterizado porque comprende, al menos, dos chapaletas (6), que están dispuestas a ambos lados de la barra metálica (1) y por debajo del canal de guía (4) y que están configuradas como chapas conductoras de líquido, que pueden posicionarse, a elección, en una posición de apertura (A), en la que no tienen contacto con la barra metálica (1), o en una posición de cierre (B), en la que están apoyadas sobre la barra metálica (1).

2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque las chapaletas (6) están dispuestas de forma pivotante alrededor de un eje de rotación (7).

3. Dispositivo según la reivindicación 2, caracterizado porque el eje de rotación (7) está dispuesto paralelamente con respecto al plano de la barra metálica (1) y perpendicularmente con respecto el sentido de transporte (R) de la barra metálica (1).

4. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque las chapaletas (6) están equipadas con medios manuales de accionamiento, especialmente para el pivotamiento alrededor del eje de rotación (7).

5. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque las chapaletas (6) se encuentran en comunicación con medios neumáticos para el accionamiento, especialmente para el pivotamiento alrededor del eje de rotación (7).

6. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque las chapaletas (6) se encuentran en comunicación con medios hidráulicos para el accionamiento, especialmente para el pivotamiento alrededor del eje de rotación (7).

7. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque cada chapaleta (6) presenta una zona de captación (8) para el metal fundido (2), destinado a la formación del recubrimiento.

8. Dispositivo según la reivindicación 7, caracterizado porque la zona de captación (8) se encuentra en comunicación reotécnica con un recipiente colector (9) para el metal fundido (2), destinado a la formación del recubrimiento.

9. Dispositivo según la reivindicación 8, caracterizado porque el recipiente colector (9) está dispuesto por debajo de las chapaletas (6).

10. Dispositivo según la reivindicación 8 o 9, caracterizado porque la comunicación reotécnica entre la zona de captación (9) y el recipiente colector (9) está formada por medio de un segmento tubular (10).