DISPOSITIVO PARA EL RECUBRIMIENTO POR INMERSIÓN EN BAÑO FUNDIDO DE UNA BARRA DE METAL
La invención se refiere a un dispositivo para el recubrimiento por inmersión en baño fundido de una barra de metal, especialmente de una banda de acero, en el que la barra de metal se conduce verticalmente a través de un depósito que contiene el metal de recubrimiento fundido y a través de un canal de guiado conectado aguas arriba, en cuya zona están dispuestos a ambos lados de la barra de metal al menos dos inductores para generar un campo electromagnético para retener el metal de recubrimiento en el depósito y está presente un volumen aumentado del metal de recubrimiento. Un dispositivo de este tipo es objeto de la solicitud de patente alemana anterior (103 30 656.0 del 08.07.2004). La invención de la misma, basada en el preámbulo se basa en el objetivo de crear un dispositivo para el recubrimiento por inmersión en baño fundido de una barra de metal, que supera determinados inconvenientes del estado de la técnica mencionado en la misma, especialmente de los documentos EP 0 673 444 Bl, WO 96/03533 y JP 5086446. De este modo ha de garantizarse, que el baño de inmersión permanezca estabilizado durante el uso de un bloqueo electromagnético, por lo que debe aumentarse la calidad del recubrimiento.
Porque se determinó, que la superficie del baño del metal de recubrimiento está relativamente agitada, lo que se atribuye a las fuerzas electromagnéticas por el bloqueo magnético. La condición previa para un ajuste exacto del grosor de recubrimiento es sin embargo una superficie estabilizada del baño de metal. Para ello se prevé en la propuesta anterior entre otras cosas o bien disponer entre el canal de guiado y el suelo del depósito o bien en el propio canal de guiado una extensión del corte transversal, en la que puede penetrar el metal de recubrimiento desde arriba. Esta extensión del corte transversal lleva por lo tanto en la forma de realización mencionada en último lugar a un volumen aumentado del metal de recubrimiento en la zona del canal de guiado, y forma el punto de partida de la presente invención. La invención se basa en el objetivo de indicar otras medidas que hacen que el baño de inmersión durante el uso de un bloqueo electromagnético permanezca estable, para de este modo aumentar la calidad del recubrimiento. La solución de este objetivo mediante la invención se caracteriza porque el volumen aumentado está previsto en la zona del campo magnético de los inductores. En la solicitud de patente anterior el volumen aumentado del metal de recubrimiento se encuentra o bien en la zona del suelo del depósito o bien en el canal de guiado, aunque siempre por encima de los inductores. De este modo, el volumen aumentado se encuentra en el mismo al menos de una manera muy predominante fuera del campo magnético eficaz. Por el contrario, en la invención el volumen aumentado se encuentra de manera encauzada en la zona del campo magnético de los inductores, lo que lleva a que la zona con volumen aumentado esté expuesta a la influencia del campo magnético. En una configuración preferida está previsto, que el volumen aumentado esté previsto en la zona de la mitad superior hasta el tercio superior de los inductores. Para conseguir el volumen aumentado la invención muestra diferentes medidas. Así, en una primera configuración puede estar previsto que el volumen aumentado esté configurado por una anchura de las paredes del canal de guiado que se extiende hacia arriba a modo de embudo. Esta configuración puede realizarse o incluso reequiparse con un despliegue especialmente reducido, cuando el canal de guiado está configurado como pieza de tubo separada y de este modo, reemplazable. Las mismas ventajas muestra una segunda configuración, en la que está prevista, que el volumen aumentado esté configurado por una anchura de las paredes del canal de guiado que se extiende lateralmente a modo de escalón.
Finalmente siguiendo la segunda configuración también puede estar previsto, que dentro de la extensión y cerca del borde superior del inductor esté dispuesta en cada caso una pared de separación. Ésta puede llevar a una estabilización adicional del baño de metal o de su superficie . En un perfeccionamiento de la segunda configuración, la pared de separación puede estar conformada de una manera especial, especialmente de tal manera que el borde inferior o superior o ambos bordes de la pared de separación sean angulares, estén al menos biselados de manera sencilla, sean cónicos o redondeados . Además puede preverse, que la pared de separación sea eléctricamente conductora o no conductora. Como materiales son adecuados en este caso por ejemplo la cerámica u otros materiales, que son resistentes con respecto a la temperatura o agresividad del metal de recubrimiento fundido. En una tercera configuración está previsto que el volumen aumentado esté formado por un abombamiento lateral de las paredes del canal de guiado. También en este caso es posible un reequipamiento por reemplazo del canal de guiado con un despliegue reducido. Para aumentar el volumen, una cuarta configuración de la invención prevé en lugar de o también adicionalmente al aumento del corte transversal explicado que el volumen aumentado esté formado por una alimentación lateral de metal de recubrimiento adicional. Por tanto, en este caso, un caudal de metal de recubrimiento introducido adicionalmente en el canal de guiado se ocupa del aumento de volumen eventualmente también adicional. Siguiendo la cuarta configuración se consigue un aumento de volumen eficaz porque la alimentación lateral se realiza mediante al menos dos tubos, que preferiblemente entran por los lados estrechos del canal de guiado rectangular. Con las medidas propuestas se consigue que la superficie del baño de metal de recubrimiento dentro del depósito permanezca relativamente estable, de manera que se logra una alta calidad del recubrimiento por inmersión. En los dibujos se representan ejemplos de realización de la invención. Muestran: la figura 1 en una representación esquemática, la parte inferior de un dispositivo para el recubrimiento por inmersión en baño fundido con una barra de metal conducida a través del mismo en un corte central a lo largo de la barra de metal, estando representada sólo la zona del suelo del depósito para el metal de recubrimiento y el canal de guiado que hacia abajo se conecta con los inductores, con una primera configuración de la invención en forma de una extensión del canal de guiado a modo de embudo, la figura 2 una segunda configuración de la invención, según la figura 1, en forma de una extensión lateral del canal de guiado a modo de escalón, la figura 3 una tercera configuración de la invención, según la figura 1, con una pared de separación, la figura 4 una primera configuración del corte transversal de la pared de separación en la figura 3, la figura 5 una segunda configuración del corte transversal de la pared de separación en la figura 3, la figura 6 una tercera configuración del corte transversal de la pared de separación en la figura 3, la figura 7 una cuarta configuración del corte transversal de la pared de separación en la figura 3, la figura 8 una cuarta configuración de la invención, según la figura 1, aunque en un corte central transversal a la barra de metal, en forma de un abombamiento, y la figura 9 una quinta configuración de la invención, según la figura 1, aunque en forma de una alimentación lateral de metal de recubrimiento al canal de guiado. En el dispositivo representado en la figura 1 sólo por secciones, una barra 1 de metal que va a recubrirse se desplaza en forma de una banda de acero verticalmente a través de un metal 2 de recubrimiento fundido preferiblemente hacia arriba, en la dirección R de transporte. El metal 2 de recubrimiento puede ser especialmente cinc o un aluminio y está contenido en un depósito 3 adecuado, sólo indicado con cierre hermético. En el suelo 3a del depósito 3 está dispuesta una abertura 3b de paso para la barra 1 de metal. En el suelo 3a un canal 4 de guiado se une a la abertura 3b de paso hacia abajo en forma de un tubo en principio estrecho, rectangular. La barra 1 de metal en forma de banda se conduce con holgura por todos los lados a través del canal 4 de guiado, estando relleno el corte transversal que ha quedado libre del canal 4 de guiado en forma de un intersticio RS anular a lo largo de un tramo vertical determinado de metal 2 de recubrimiento, de manera que la barra 1 de metal en la zona 4a superior del canal 4 de guiado está rodeada de metal 2 de recubrimiento. El metal 2 de recubrimiento representa de este modo en la zona 4a superior una especie de obturación anular líquida, que rellena el intersticio RS anular hacia abajo hasta U. Para garantizar la acción de obturación de esta obturación anular, es decir para la obturación permanentemente segura del intersticio RS anular en el canal 4 de guiado hacia abajo, a ambos lados de las paredes 6 longitudinales del canal 4 de guiado están dispuestos inductores 5. Los inductores 5 generan un campo magnético intenso en la zona del canal 4 de guiado, que contrarresta la gravedad del metal 2 de recubrimiento anular en el mismo en la medida en que el metal 2 de recubrimiento no puede salir hacia abajo del canal 4 de guiado, sino que fundamentalmente permanece fijo en el punto U. Para una representación clara, la holgura representada en la figura 1, y con ello también el intersticio RS anular, están considerablemente ampliados y no se representan a escala. El volumen del metal 2 de recubrimiento anular que actúa en la zona 4a superior del canal 4 de guiado como obturación anular puede mantenerse realmente muy pequeño .
El tipo de los inductores 5 y su funcionamiento, así como el uso de bobinas correctoras no representadas, y otras características del dispositivo se describen detalladamente en la solicitud de patente alemana anterior mencionada. Para garantizar una estabilización de la superficie del baño en el depósito, se dispone en la zona del campo magnético de los inductores 5, especialmente directamente al lado de los inductores 5, en el canal 4 de guiado un volumen aumentado del metal 2 de recubrimiento. Para ello, en la primera configuración de la invención representada en la figura 1, la zona 4a superior del canal
4 de guiado que desemboca en la abertura 3b de paso del suelo 3a está extendida a modo de embudo, porque la anchura Bl inferior de las paredes 6 longitudinales aumenta hacia arriba para dar la anchura B2. La inclinación de las paredes 7 transversales estrechas en ángulo agudo con respecto a la vertical asciende aproximadamente a de 1 a 15 grados . El ensanchamiento de las paredes 6 longitudinales del canal 4 de guiado y con ello, la zona 4a, comienza en la parte inferior aproximadamente a media altura H/2 de la altura H de los inductores 5 y se extiende hasta más allá de la altura H, para después pasar a los lados longitudinales de la abertura 3b de paso rectangular en el suelo 3a del depósito 3. El volumen del metal de recubrimiento aumenta en este caso en la zona del intersticio RS anular, y concretamente en los lados transversales estrechos de la barra 1 de metal. Por la configuración a modo de embudo descrita del canal 4 de guiado y su asociación espacial con el campo magnético de los inductores 5 se reducen decisivamente las turbulencias de flujo provocadas por el campo magnético en el metal 2 de recubrimiento fundido y se estabiliza el baño de fusión especialmente en su superficie. En todas las figuras siguientes, las mimas partes se utilizan con el mismo número de referencia, aunque provisto de un índice. En la figura 2 se representa una segunda configuración de la invención. En este caso, el volumen aumentado del metal 2 de recubrimiento se consigue por una zona 4a' del canal 4' de guiado que se extiende a modo de escalón. Para ello, las paredes 6' longitudinales de la anchura Bl' inferior están aumentadas a modo de escalón para dar la anchura B2 ' superior y de este modo forman la zona 4a' a modo de escalón, que desemboca en la abertura 3b' de paso del suelo 3a' . El ensanchamiento a modo de escalón de las paredes 6' longitudinales del canal 4' de guiado, y con ello de la zona 4a' , comienza en la parte inferior a una distancia X a medía altura H/2 y con ello aproximadamente en el tercio superior H/3 de la altura H, aproximadamente a media altura H/2 de la altura H de los inductores 5 y se extiende hasta más allá de la altura H, para luego pasar a los lados longitudinales de la abertura 3b' de paso rectangular en el suelo 3a' del depósito 3' . La acción de la zona 4a' a modo de escalón y su disposición es la misma que la de la configuración de la zona 4a a modo de embudo descrita con respecto a la figura 1. En la figura 3 se representa una tercera configuración de la invención. Corresponde fundamentalmente a la configuración según la figura 2, a excepción de las siguientes adiciones: Dentro de la sección 4a' y cerca de los bordes 8 superiores de inductor está dispuesta en cada caso una pared 9 de separación vertical. Esta pared 9 de separación sirve para desviar el flujo y estabilizar el baño, especialmente también actuando conjuntamente con medidas que se describen más detalladamente en la solicitud de patente anterior. En las figuras 4 a 7 se indican posibles formas del corte transversal de una pared 9, 9 J 9, ? y 9, , ? de separación. La pared 9 a 9, , ? de separación puede estar compuesta por un material eléctricamente conductor o no conductor adecuado, especialmente por metal o cerámica, y tener un corte transversal anguloso, como rectangular, biselada de manera sencilla o doble, especialmente formando un ángulo de 15 a 60 grados con respecto a la vertical, o también estar redondeada hacia arriba y/o abajo en forma de cono o embudo, encerrando un ángulo de 15 a 60 grados. En la figura 8 se representa una cuarta configuración de la invención, según la figura 1, aunque en un corte central transversal con respecto a la barra 1 de metal . En este caso, el canal 4'' de guiado presenta a la altura de la mitad H/2 superior de la altura H de los inductores 5, un abombamiento 10 lateral, aproximadamente esférico de las paredes 6'' longitudinales y allí de este modo, aumenta el volumen del metal 2 de recubrimiento en el intersticio anular, y en este caso concretamente en los lados longitudinales de la barra 1 de metal. En la figura 9 se representa una quinta configuración de la invención, según la figura 1, aunque en forma de una alimentación lateral de metal 2' ' ' de recubrimiento en el canal 4''' de guiado. La alimentación se realiza a través de dos tubos 11, que desembocan a media altura H/2 de la altura H de los inductores 5 aproximadamente de manera horizontal en el canal 4''' de guiado y allí aumentan el volumen del metal 2''' de recubrimiento prácticamente por todo el intersticio anular. La acción ventajosa de la alimentación lateral a través de los tubos 11 y su disposición es la misma que la disposición de la zona 4a y la configuración a modo de embudo descrita con respecto a la figura 1. Tal como ya se indicó, las diferentes medidas de la invención, descritas anteriormente, pueden combinarse entre sí y también con las que se proponen en la solicitud de patente anterior.
Lista de números de referencia:
1 barra de metal 1 ? barra de metal 1 ' ' barra de metal 1 v ' ? barra de metal 2 metal de recubrimiento
2 * metal de recubrimiento 2 ' ' metal de recubrimiento 2 ? x ' metal de recubrimiento
3 depósito 3 ? depósito 3 ? ' depósito 3 x ' ' depósito 3a suelo 3a' suelo 3a v ' suelo 3av ' suelo 3b abertura de paso 3b' abertura de paso 3b, x abertura de paso 3b ? ? ' abertura de paso
4 canal de guiado 4 ' canal de guiado 4 ' ? canal de guiado 4 ' ' ? canal de guiado 4a zona 4a x zona 4a' ? zona 4a ? x x zona 5 inductor 6 pared longitudinal 6 ' pared longitudinal 6 v v pared longitudinal 6'" pared longitudinal 7 pared transversal 8 borde superior de inductor
9 pared de separación 10 abombamiento 11 tubo Bl anchura inferior Bl? anchura inferior B2 anchura superior B2 x anchura superior H altura H/2 media altura H/3 tercio de altura R dirección de transporte
RS intersticio anular U extremo inferior V volumen
X distancia