MXPA05005419A - Dispositivo para el recubrimiento por inmersion en bano fundido de una barra de metal. - Google Patents

Abstract

La invencion se refiere a un dispositivo para el recubrimiento por inmersion en bano fundido de una barra (1) de metal, especialmente una banda de acero, en el que la barra (1) de metal se introduce de forma vertical a traves del recipiente (3) que aloja el metal (2) de recubrimiento fundido y a traves de un canal (4) de guiado dispuesto anteriormente, con como minimo dos inductores (5) dispuestos a ambos lados de la barra (1) de metal en la zona del canal (4) de guiado para generar un campo electromagnetico para retener el metal (2) de recubrimiento en el recipiente (3). Para mejorar el control del proceso de recubrimiento, el dispositivo se caracteriza segun la invencion por un medio (7, 7') de cierre dispuesto por encima del canal (4) de guiado en la zona (6) del fondo del recipiente (3), para liberar o interrumpir, de forma alternativa, el flujo de l metal (2) de recubrimiento fundido a la barra (1) de metal y / o al canal (4) de guiado.

Description

DISPOSITIVO PARA EL RECUBRIMIENTO POR INMERSIÓN EN BAÑO FUNDIDO DE UNA BARRA DE METAL CAMPO DE LA INVENCION 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 introduce de forma vertical a través de un recipiente que aloja el metal de recubrimiento fundido y a través de un canal de guiado dispuesto anteriormente, con como mínimo dos inductores dispuestos a ambos lados de la barra de metal en la zona del canal de guiado para generar un campo electromagnético para retener el metal de recubrimiento en el recipiente.

ANTECEDENTES DE LA INVENCION Las instalaciones clásicas de recubrimiento de metal por inmersión en baño fundido para bandas de metal presentan una parte que requiere mucho mantenimiento, concretamente, el recipiente de recubrimiento con el equipamiento que allí se encuentra. Las superficies de las bandas de metal a recubrir deben limpiarse de restos de óxido antes del recubrimiento y activarse para la unión con el metal de recubrimiento. Por estos motivos, las superficies de las bandas se tratan antes del recubrimiento en procesos de calentamiento en una atmósfera reductora. Dado que primero deben retirarse las capas de óxido por medios químicos o abrasivos, con el proceso de calentamiento reductor las superficies se activan de tal manera que tras el proceso de calentamiento se presentan metálicamente limpias. Sin embargo, con la activación de la superficie de la banda aumenta la afinidad de estas superficies de la banda al oxígeno del aire circundante. Para evitar que el oxígeno del aire pueda llegar nuevamente a las superficies de la banda antes del proceso de recubrimiento, las bandas se introducen desde arriba en el baño de recubrimiento por inmersión en un morro de tobera de inmersión. Dado que el metal de recubrimiento se presenta en forma líquida y se desearía utilizar la gravitación, junto con los dispositivos de soplado, para ajustar el espesor del recubrimiento, sin embargo, los procesos siguientes ofrecen un contacto de la barra hasta la solidificación total del metal de recubrimiento, la banda debe invertirse en el recipiente de recubrimiento en la dirección vertical . Esto tiene lugar con un rodillo que discurre en el metal líquido. Debido al metal de recubrimiento líquido, este rodillo está sometido a un intenso desgaste y es la causa de estados de parada y, por tanto, averías durante el funcionamiento de producción.

Debido a que se desean espesores de aplicación reducidos del metal de recubrimiento, los cuales pueden oscilar en el intervalo de los micrómetros, se imponen altos requisitos a la calidad de la superficie de la banda. Esto significa que también las superficies de los rodillos que conducen las bandas deben ser de gran calidad. Las perturbaciones en estas superficies conducen en general a daños en la superficie de la banda. Esto es otro motivo para frecuentes estados de parada de la instalación. Para evitar los problemas relacionados con los rodillos que discurren en el metal de recubrimiento líquido, se han aportado planteamientos para emplear un recipiente de recubrimiento abierto hacia abajo que en su zona inferior presenta un canal de guiado para el paso a través vertical de la banda hacia arriba y emplear un cierre electromagnético para el cierre hermético. En este caso se trata de inductores electromagnéticos que trabajan con campos móviles o campos alternos electromagnéticos que tienen un efecto de repelencia, bombeo o estricción, los cuales cierran herméticamente hacia abajo el recipiente de recubrimiento . Una solución de este tipo se conoce, por ejemplo, a partir del documento EP 0 673 444 Bl . Un cierre electromagnético para cerrar herméticamente el recipiente de recubrimiento hacia abajo también emplea la solución según el documento WO 96/03533 o la solución según el documento JP 5086446. En este caso, al aseguramiento de la estanqueidad del canal de guiado, abierto hacia abajo, del recipiente de recubrimiento es una tarea importante y difícil, sobre todo, si se piensa en el caso de emergencia en el que, como consecuencia de una caída de la corriente, puede fallar el cierre electromagnético. Para ello se han dado a conocer diferentes posibilidades en el estado de la técnica. Para ello, el documento EP 0 630 421 Bl prevé colocar un estrechamiento por debajo del canal de guiado desde el que se conduce hacia fuera una tubería hacia un recipiente de reserva para el metal de recubrimiento en estado fundido liquido. A partir de este documento no se desprenden datos más precisos para la configuración de éste dispositivo denominado 'bloqueo de retorno' . El documento JP 2000273602 ? da a conocer el disponer por debajo del canal de guiado una artesa para virutas que debe captar metal de recubrimiento que discurre hacia abajo a través del canal de guiado. Éste se conduce a un recipiente desde donde se alimenta nuevamente al baño de recubrimiento por medio de una bomba. Tampoco aquí se aportan datos concretos y específicos de cómo debe recogerse el metal de recubrimiento que sale.

El documento EP 0 855 450 Bl se ocupa más detalladamente de la pregunta de cómo puede garantizarse la estangueidad de la zona inferior del canal de guiado. Para garantizar esto se dan a conocer aquí diferentes soluciones alternativas. Según una configuración, pueden desplazarse dos correderas, que están dispuestas a ambos lados de la barra de metal, acercándose a la superficie de la barra de metal de forma perpendicular a ésta. Las correderas actúan como tapones de cierre y, en caso de necesidad, se sujetan en contacto con la barra de metal para impedir una salida de líquido hacia abajo a través del canal de guiado. No obstante, es necesario un control relativamente costoso, de las correderas para garantizar su función. Otra configuración prevé que se utilice una cinta de transporte que transporta el metal de recubrimiento saliente desde la zona por debajo del canal de guiado a un recipiente de recogida. Sin embargo, esta solución es muy costosa y acarrea el riesgo de que con el transcurso del tiempo se añada material de recubrimiento a la banda y, por tanto, ya no pueda realizar su función. Una tercera solución alternativa para impedir la salida de metal de recubrimiento en estado fundido líquido prevé un sistema de toberas de gas. En este caso, se dirige una corriente de gas desde abajo sobre el canal de guiado, que debe taponar por arriba el metal de recubrimiento que sale y, así, debe obturarse su abertura hacia abajo. También esta solución es muy costosa y sólo puede llevarse a la práctica de forma condicionada . A partir del documento F 2 798 396 A se conoce una instalación de recubrimiento por inmersión en baño fundido en la que está previsto que en la zona del fondo del recipiente de recubrimiento, en la transición al canal de guiado, esté dispuesto un mecanismo de bloqueo. Éste debe detener las corrientes en el canal de recubrimiento líquido del canal de guiado; para ello está previsto que esté dotado de paredes o chapas de conducción configuradas de forma favorable a la corriente. Sin embargo, el mecanismo de bloqueo dado a conocer en este documento no es apropiado para detener, en caso de necesidad, el metal de recubrimiento líquido de la zona del canal de guiado. Del mismo modo, con él no es posible ejercer influencia sobre el proceso de recubrimiento. Por el documento EP 0 855 450 A se conoce una solución con la cual se puede lograr una hermetización temporal entre el material fundido en el recipiente de recubrimiento y el canal de conducción con un tapón, el cual consiste de un material fundible, cuyo punto de fusión cuando mucho es igual al del metal de recubrimiento en cuestión. Después de fundir ese tapón se produce una unión de fluidos entre el metal fundido en el recipiente de recubrimiento y el canal de conducción.

SUMARIO DE LA INVENCION Por tanto, la invención se basa en el objetivo de crear un dispositivo para recubrir por inmersión en un baño fundido una barra de metal con el que sea posible conducir de forma óptima el proceso de recubrimiento y también garantizar de forma sencilla un funcionamiento eficaz de la instalación en estados operativos críticos si, por ejemplo, se ha interrumpido la alimentación de corriente de los inductores . La solución de este objetivo mediante la invención se caracteriza por un medio de cierre dispuesto por encima del canal de guiado en la zona del fondo del recipiente para liberar o interrumpir a elección el flujo del metal de recubrimiento fundido hacia la barra de metal y / o al canal de guiado, estando el medio de obturación construido como una esclusa, que puede moverse con relación a la zona inferior del recipiente. Según la invención, también puede liberarse o interrumpirse a elección el flujo del metal de recubrimiento, especialmente hacia el canal de guiado, de manera que concretamente en el caso de un fallo del funcionamiento no exista riesgo de que el metal fundido escape fuera del dispositivo por el canal de guiado. Con esta configuración es posible evitar un daño del dispositivo de recubrimiento o una pérdida económica en los casos mencionados . Según una forma de realización, la compuerta presenta dos piezas que actúan conjuntamente y que en cada caso pueden desplazarse de forma perpendicular a la superficie de la barra de metal. De forma alternativa o adicional a ello puede preverse que la compuerta pueda moverse en la dirección del transporte de la barra de metal. En el último caso mencionado puede preverse que la compuerta esté configurada de una pieza y presente la forma de una caja. Con ello puede tanto realizarse la fabricación de la compuerta de forma económica, como también garantizarse de forma especialmente sencilla la aptitud del dispositivo para el funcionamiento. De forma ventajosa, la compuerta presenta un medio de cubierta en su zona final superior opuesta a la zona del fondo del recipiente. Con éste puede conseguirse que el baño de recubrimiento se calme en cuanto a las turbulencias que se aplican por la excitación electromagnética a través de los inductores. Según una configuración, está previsto que los medios de cubierta estén configurados como secciones de pared que se extienden paralelas a la zona del fondo del recipiente. Otra configuración prevé que los medios de cubierta estén configurados como plancha que presenta una escotadura en forma de hendidura para el paso a través de la barra de metal . Los medios de cierre, especialmente la compuerta, están unidos preferiblemente con medios de accionamiento manuales, neumáticos o hidráulicos; en este caso, los medios de accionamiento pueden estar unidos con un elemento de control de la instalación que ocasiona una liberación o una interrupción del flujo del metal de recubrimiento fundido hacia la barra de metal y / o hacia el canal de guiado . BREVE DESCRIPCIÓN E LAS FIGURAS En las figuras se muestran ejemplos de realización de la invención: la figura 1, de forma esquemática, el corte a través de un dispositivo de recubrimiento por fundición en un baño fundido con una barra de metal conducida a través de éste, la figura 2, la vista en perspectiva de una compuerta configurada en dos piezas, la figura 3, la vista en perspectiva de una compuerta configurada de una pieza, la figura 4, de forma esquemática, el corte a través del dispositivo de recubrimiento por inmersión en un baño fundido con la compuerta configurada de dos piezas, estando ésta dotada de medios de cubierta, y la figura 5, la vista en perspectiva de una compuerta configurada de una pieza con medios de cubierta.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCION La figura 1 muestra de forma esquemática un dispositivo de recubrimiento por inmersión en baño fundido con una barra 1 de metal introducida a través de éste. El dispositivo presenta un recipiente 3 que está relleno con metal 2 de recubrimiento en estado fundido líquido. Éste puede ser, por ejemplo, cinc o aluminio. La barra 1 de metal a recubrir en forma de una banda de acero atraviesa el recipiente 3 verticalmente hacia arriba en la dirección del transporte R. Llegados a este punto ha de indicarse que básicamente también es posible que la barra 1 de metal atraviese el recipiente 3 de arriba hacia abajo. Para el paso de la barra 1 de metal a través del recipiente 3, éste está abierto en la zona del fondo; aquí se encuentra un canal 4 de guiado. Para que el metal 2 de recubrimiento en estado líquido fundido no pueda fluir hacia abajo a través del canal 4 de guiado, a ambos lados de la barra 1 de metal se encuentran dos inductores 5 electromagnéticos que generan un campo magnético que contrarresta la fuerza de gravedad del metal 2 de recubrimiento y, con ello, obtura hacia abajo el canal 4 de guiado . En el caso de los inductores 5, se trata de dos inductores de campo alterno y campo móvil dispuestos enfrentados que se hacen funcionar en la franja de frecuencias de 2 Hz a 10 Hz y forman un campo electromagnético transversal perpendicular a la dirección R de transporte. La franja de frecuencias preferida para los sistemas monofásicos (inductores de campo alterno) se sitúa entre 2 kHz y 10 kHz, la franja de frecuencias preferida para los sistemas polifásicos (por ejemplo, los inductores de campo móvil) , entre 2 Hz y 2 kHz. En el ejemplo de realización según la figura 1, en la zona 6 del fondo del recipiente 3 está dispuesto un medio 7 o V de cierre configurado de dos piezas en forma de una compuerta. En este caso, las dos piezas 7, 7' de la compuerta pueden moverse de forma paralela al fondo del recipiente 3 en la dirección de la doble flecha. Para realizar un movimiento están previstos medios 11 de accionamiento que aquí sólo se ilustran de forma esquemática como unidades émbolo - cilindro; igualmente, puede emplearse cualquier otro tipo de medio de accionamiento.

La compuerta 7 o 7' está configurada en el presente caso como caja seccionada en dos piezas, de modo que las dos mitades 7 y 7' pueden actuar conjuntamente entre sí de tal manera que sellen la zona del canal 4 de guiado en la zona 6 del fondo del recipiente 3. Esta situación se bosqueja en la figura 1. Como consecuencia, el metal 2 de recubrimiento no puede pasar al canal 4 de guiado o a la barra 1 de metal. Esta posición cerrada de la compuerta 7 o 7' es especialmente importante para dos casos de funeionamiento : Por un lado, se adopta esta posición antes de que se cebe la instalación de recubrimiento. Entonces, la barra 1 de metal se mueve, sin que el metal 2 de recubrimiento pueda penetrar en su interior, en la dirección R de transporte hacia arriba, y se activan los inductores 5. Sólo entonces se desplazan las dos piezas 7 o 7' de la compuerta en la dirección de la doble flecha de la barra 1 de metal, de manera que a través de la caja que se abre con ello puede penetrar metal 2 de recubrimiento a la barra 1 de metal y en la zona del canal 4 de guiado. Dado que los inductores 5 están activos, no se produce ninguna salida de metal 2 de recubrimiento hacia abajo a través del canal 4 de guiado. Por tanto, la compuerta 7, 7' rodea primero el canal 4 de guiado abierto hacia abajo y, por tanto, la barra 1 de metal que discurre a través de éste hasta una altura optimizada por encima de la zona 6 del fondo del recipiente 3, de manera que no puede fluir metal 2 de recubrimiento en dirección al canal 4 de guiado. Con el comienzo del proceso de recubrimiento se abre entonces la compuerta 7, 7', de manera que el metal 2 de recubrimiento puede fluir con una duración y una cantidad optimizadas hacia la barra 1 de metal y, por tanto, al canal 4 de guiado, que, sin embargo, ahora está obturado de forma electromagnética por medio de los inductores 5. Por otra parte, la compuerta 7, 7' tiene importancia cuando se produce una caída de corriente y los inductores 5 (por ejemplo, hasta que salte un grupo de corriente de emergencia) ya no pueden aprovechar su función, concretamente, obturar el canal 4 de guiado hacia abajo mediante el campo electromagnético creado. En este caso, las dos piezas 7, 7' de la compuerta se desplazan en la dirección de la doble flecha hacia la barra 1 de metal hasta que se toquen y formen la cubierta en forma de caja alrededor de la barra 1 de' metal. Como consecuencia, ya no puede llegar metal 2 de recubrimiento adicional a la barra 1 de metal y al canal 4 de guiado, con lo que se garantiza una obturación mecánica del canal 4 de recubrimiento. Con ello no puede salir metal de recubrimiento hacia abajo fuera del canal 4 de guiado.

En la figura 2 se muestra nuevamente la compuerta 7, 7' en una representación en perspectiva y, concretamente, en el estado cerrado. Mediante la doble flecha se indica en qué dirección/ en relación con la dirección R del transporte de la barra 1 de metal, pueden moverse las dos piezas 7, 7' de la compuerta, para lo cual sirven los medios 11, véase la figura 1. Ha de observarse que en la zona del fondo de la compuerta 7, 7' está presente una abertura pasante para la barra 1 de metal; en la posición cerrada mostrada de la compuerta 7, 7' se garantiza, no obstante, que no puede penetrar metal 2 de recubrimiento a la barra 1 de metal y al canal 4 de guiado . Dado que la compuerta 7, 7' está expuesta al metal 2 de recubrimiento, para un funcionamiento estable y eficaz de la compuerta ? , T es ventajoso que esté hecha del menor número de piezas individuales posible. Mientras que la solución según la figura 1 o la figura 2 prevé una compuerta 7, 7' de dos piezas, de la figura 3 ha de deducirse que la compuerta 7 también puede estar configurada de una pieza. La compuerta 7 configurada en forma de caja se dispone entonces en el estado cerrada en el fondo 6 del recipiente 3 y obtura con ello el canal 4 de guiado. Para abrir la compuerta 7 se desplaza perpendicular hacia arriba, es decir, en el sentido R de transporte, para lo cual se emplean nuevamente los medios 11 de accionamiento . Para la realización de un proceso de recubrimiento para la fabricación de una barra de metal recubierta de alta calidad es ventajoso el ocuparse de que la superficie del baño de recubrimiento permanezca lo más tranquila posible. Por tanto, esto no queda garantizado originalmente dado que los inductores 5 electromagnéticos inducen una corriente en el metal 2 de recubrimiento debido a los campos magnéticos generados. Para calmar la superficie del baño de recubrimiento, según el ejemplo de realización según la figura 4, está previsto que en la zona 8 final de la compuerta 7, 7' estén previstos medios 9 de cubierta con los que puede ocuparse de que las corrientes generadas por los inductores 5 no puedan extenderse adicionalmente en la dirección de la superficie del baño. Por tanto, el arremolinado del metal 2 de recubrimiento líquido ocasionado por la obturación electromagnética en el canal 4 de guiado o en el recipiente 3 puede mantenerse alejado mediante la configuración de la compuerta 7, 7' y, especialmente, mediante la cubierta 9. En el caso de que la compuerta 7 esté configurada de una pieza, se produce la siguiente posibilidad mostrada en la figura 5: aquí la compuerta 7 está dotada de una escotadura 10 en la zona superior que posibilita un paso de la barra 1 de metal . Las corrientes generadas por los inductores 5 en el metal 2 de recubrimiento se mantienen aquí a distancia mediante los medios 9 de cubierta que aquí casi representan un encapsulado completo de la zona interior de la compuerta 7 respecto al resto del baño de recubrimiento. Con esta configuración es posible calmar de forma óptima la superficie del baño y garantizar así un recubrimiento de alta calidad. En caso de un fallo del funcionamiento y, concretamente, en caso de avería de los inductores 5 electromagnéticos, se cierra la compuerta 7 mediante los medios 11 de accionamiento, de manera que no existe riesgo de que el metal 2 de recubrimiento escape fuera del recipiente 3.

Lista de números de referencia 1 barra de metal (banda de acero) 2 metal de recubrimiento 3 recipiente 4 canal de guiado 5 inductor 6 zona del fondo del recipiente 7 compuerta, medios de cierre 7' compuerta, medios de cierre 8 zona final de los medios de cierre 9 medio de cubierta 10 escotadura 11 medio de accionamiento R dirección de transporte

Claims (8)

1. NOVEDAD DE LA INVENCION Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes : REIVINDICACIONES 1.- Dispositivo para el recubrimiento por inmersión en baño fundido de una barra (1) de metal, especialmente una barra de acero, en el que la barra (1) de metal se introduce de forma vertical a través de un recipiente (3) que aloja el metal (2) de recubrimiento fundido y a través de un canal (4) de guiado dispuesto anteriormente, con como mínimo dos inductores (5) , dispuestos a ambos lados de la barra (1) de metal en la zona del canal (4) de guiado, para generar un campo electromagnético para retener el metal (2) de recubrimiento en el recipiente (3) , caracterizado por un medio (7, 7') de cierre dispuesto por encima del canal (4) de guiado en la zona (6) del fondo del recipiente (3) que puede colocarse en una primera posición en la que el flujo de metal (2) de recubrimiento fundido puede liberarse hacia la barra (1) de metal y / o hacia el canal (4) de guiado, y puede colocarse en una segunda posición en la que puede interrumpirse el flujo de metal (2) de recubrimiento fundido hacia la barra (1) de metal y / o hacia el canal (4) de guiado, de modo que el medio (7, 7') de cierre está configurado como compuerta que puede moverse en relación con la zona (6) del fondo del recipiente (3) .
2. 2. - Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque la compuerta presenta dos piezas (7; 7') que actúan conjuntamente y que pueden moverse en cada caso de forma perpendicular a la superficie de la barra (1) de metal .
3. 3. - Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque la compuerta puede desplazarse en la dirección (R) de transporte de la barra (1) de metal.
4. 4. - Dispositivo según la reivindicación 3, caracterizado porque la compuerta está configurada de una pieza y presenta la forma de una caja.
5. 5. - Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la compuerta (7, 7') presenta medios (9) de cubierta en su zona (8) final superior opuesta a la zona (6) del fondo del recipiente (3) .
6. 6. - Dispositivo según la reivindicación 5, caracterizado porque los medios (9) de cubierta están configurados como secciones de pared que se extienden paralelas a la zona (6) del fondo del recipiente (3) .
7. 7. - Dispositivo según la reivindicación 5, caracterizado porque los medios (9) de cubierta están configurados como una plancha que presenta una escotadura (10) en forma de hendidura para el paso a través de la banda (1) de metal.
8. 8.- Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque los medios (7, 7') de cierre, especialmente la compuerta, están conectados con medios (11) de accionamiento manuales, neumáticos o hidráulicos. S.~ Dispositivo según la reivindicación 8, caracterizado porque los medios (11) de accionamiento están conectados con un elemento de control de la instalación que provoca una liberación o una interrupción del flujo de metal (2) de recubrimiento fundido hacia la barra (1) de metal y / o hacia el canal (4) de guiado.