WO2020229710A1 - Dispositivo para solidificar una capa de revestimiento depositada en caliente sobre un alambre, instalación y procedimiento correspondientes - Google Patents

Dispositivo para solidificar una capa de revestimiento depositada en caliente sobre un alambre, instalación y procedimiento correspondientes Download PDF

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Mario Gregorio ANGELONI
Albert PUIGCORBÉ ALCALÀ
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Definitions

  • the invention relates to a device for solidifying a coating layer deposited hot on a wire, said device extending along a longitudinal direction that defines the path of passage of said wire.
  • the invention also relates to an installation and a method for solidifying a coating layer deposited hot on a wire from a device according to the invention.
  • the wire leaves the bath with a layer of liquid coating that is cooled by radiation and convection towards the environment. Because the cooling is too slow, the layer is usually cooled to solidification by jets of water that impact against the wire. The water is pulled in a direction perpendicular to the path of the wire and falls into a drain pan.
  • the system requires an adjustment depending on the water supply pressure, so that it is necessary to have specialized operators in the control of the coating line.
  • the object of the invention is to provide a device for solidifying a coating layer deposited hot on a wire which is more efficient than the known devices and which makes it possible to reduce the space necessary for solidification.
  • a device for solidifying a coating layer deposited hot on a wire of the type indicated at the beginning characterized in that it comprises a cooling liquid injection chamber with a cooling liquid inlet and a wire inlet, a cooling chamber with a cooling liquid outlet and a wire outlet, a partition arranged between said injection and cooling chambers, comprising a wire passage that communicates said injection chamber and said cooling chamber with each other, a conduit for separating said wire, which extends between said wire inlet and said wire passage, said partition comprises a plurality of channels that fluidly connect said injection chamber with said cooling chamber, said plurality of channels opening eccentrically with respect to the center of said wire passage and inclined with respect to said direction longitudinal to direct a jet of cooling liquid on said wire in the direction of said injection chamber towards said cooling chamber.
  • the wire whose coating layer must be solidified is guided along the longitudinal axis, between the inlet, the wire passage, the outlet. Thanks to the eccentricity of the channels that transport the cooling liquid, the formation of a vortex is achieved which reaches its highest speed downstream of the passage formed in the dividing wall. On the other hand, the inclination with respect to the longitudinal axis, in the forward direction.
  • the invention is applicable, for example, to the cooling of a Zn layer arranged on a wire. However, it can be used for many other types of coatings, such as Zn and Al alloys in proportions between 0.5 and 20% Al, Zn, Al and Mg alloys, polymers, paints, copper and others coatings hot-laid on a wire.
  • Said liquid is especially preferably water, since in the event of accidental stops of the solidification plant, in which the cooling circuit stops, only water would fall through the lower part of the plant.
  • the cooling liquid is one of the group consisting of tap water, demineralized water, a solution of salts and / or polymers in water.
  • each channel of said plurality of channels seen on a plane perpendicular to said longitudinal direction has a first side wall and a second side wall, said first and second side walls being configured so that at least one of them is eccentric to said axis longitudinal, and the other is at least radial, the prolongation of said first and second side walls remaining on the same side of said longitudinal axis. Because the first side wall is at least radial, turbulence is prevented and the vortex effect is maximized.
  • said injection chamber is cylindrical. Thanks to the cylindrical shape, turbulence in the injection chamber is reduced and a higher speed is achieved at the exit of the wire passage, as well as a more homogeneous vortex, which maximizes heat exchange with the wire surface.
  • each channel of said plurality of channels forms an angle with respect to the longitudinal direction that is between 10 and 40 ° and preferably between 12 and 30 °. It has been found that the return of cooling liquid towards the area of the wire passage that would give access to the injection chamber also causes deformations.
  • said dividing wall forms a projection in said cooling chamber that narrows in the direction of said injection chamber towards said cooling chamber and ends in said wire passage duct.
  • the cooling liquid is separated from the passage of the wire and any turbulence in this area is reduced.
  • said inlet is eccentric with respect to said longitudinal axis, so that it is at least tangent to the outer diameter of the separation conduit for said wire.
  • said inlet is transverse with respect to said longitudinal axis, so that the axis of said inlet forms an angle of between 0 and 30 ° with respect to the plane perpendicular to said longitudinal axis. Turbulence is again reduced in the area of the dividing wall, downstream of the wire passage. This prevents unevenness in the coating layer before it passes through the wire path.
  • Another embodiment is intended to prevent the cooling liquid from escaping through the wire outlet.
  • the Coanda surface is adapted to the viscosity of said cooling liquid in order to make the liquid fall by gravity following the wall of the cooling chamber.
  • the invention also relates to an installation for solidifying a coating layer deposited hot on a wire.
  • the installation comprises devices according to the invention.
  • the installation comprises a cooling liquid reservoir, impulsion means that fluidly connect said reservoir with said liquid inlet of said device to inject the cooling liquid into the injection chamber and suction means that fluidly connect said liquid outlet from said device with said tank for evacuating said cooling liquid from said cooling chamber towards said tank and forming a cooling circuit.
  • the installation comprises a plurality of devices and the devices of said plurality of devices are connected in series through the corresponding wire inputs and outputs, and the installation further comprises said tank and said suction means being in fluid communication with each of the corresponding liquid inlet conduits of said plurality of devices for injecting the cooling liquid into the corresponding injection chamber and with each of the corresponding liquid outlets of said plurality of devices for evacuating said cooling liquid from the corresponding chamber to form said cooling circuit.
  • the greater number of devices makes it possible to significantly increase the speed of the wire.
  • said at least one device 1 is arranged so that said longitudinal direction is the vertical direction.
  • the invention also relates to a method for solidifying a coating layer deposited hot on a wire from a device according to the invention.
  • the method comprises the following steps: advancing said wire along a longitudinal direction, and projecting on said wire a plurality of jets of cooling liquid, eccentric with respect to the center of said wire and transversely to said longitudinal direction in the direction of advance of said wire.
  • it further comprises the step of creating a depression downstream of said spraying step during the advancement of said wire.
  • said liquid is injected with a flow rate of between 2 and 25 l / min.
  • said plurality of jets of cooling liquid form an angle with respect to the longitudinal direction that is between 10 and 40 ° and preferably between 12 and 30 °.
  • Fig. 1 a bottom side perspective view of the device according to the invention.
  • Fig. 2 a bottom side perspective view of the device of figure 1.
  • Fig. 3 a longitudinally sectioned view of the device of figure 1.
  • Fig. 4 a longitudinally cut and exploded view of the device of figure 1.
  • Fig. 5 a cross section through a plane perpendicular to the longitudinal direction of the device, in the area of the plurality of channels that fluidly connect said injection chamber with said cooling chamber.
  • FIG. 6 a schematic view of the installation according to the invention.
  • Fig. 7 a detailed side view of the installation according to the invention equipped with a plurality of devices connected in series.
  • Fig. 8 a longitudinally cut view of a plurality of devices according to the invention connected in series.
  • Figs. 9A to 9C a simulation of the flow lines on the wire at different flow rates.
  • Fig. 10 a perspective view of a computer-assisted simulation in which the vortex formed on the wire can be seen.
  • Fig. 11 a front view of a computer-assisted simulation in which the vortex formed on the wire can be seen.
  • Figures 1 to 4 show a device 1 according to the invention for solidifying a coating layer deposited hot on a wire 108.
  • This coating layer can be, for example but not limited to, a zinc layer, a Zn alloy and Al in proportions between 0.5 and 20% of Al, Zn, Al and Mg alloys, polymers, paints, copper and other coatings deposited hot on wire 108.
  • the device 1 has an outer casing 24 of elongated shape, which extends along a longitudinal direction L. This longitudinal direction defines the passage path of the wire 108. Inside, the casing 24 forms an injection chamber 2 of cooling liquid.
  • the injection chamber 2 has a cooling liquid inlet 6 and a wire inlet 4.
  • figure 2 also shows how the device 1 presents a cooling chamber 8 with a cooling liquid outlet 12 and a wire outlet 10.
  • a partition 14 is provided between the injection chamber 2 and the cooling chamber 8.
  • the latter has a wire passage 16 which communicates both the injection 2 and cooling chambers 8 with each other.
  • a conduit 22 for separating the wire 108 is also provided, which extends between the wire inlet 4 and the wire passage 16. This conduit 22 avoids subjecting the wire 108 to the effects of the cooling liquid. when it is injected into the injection chamber 2 through the liquid inlet 6.
  • the cooling liquid impacting directly in a perpendicular direction on the surface of the wire 108 with the coating still hot could damage the quality of the coating.
  • the liquid inlet 6, which in this case is formed by a cylindrical conduit, is eccentric with respect to the longitudinal axis L. Also to avoid turbulence within the injection chamber, in a preferred embodiment the inlet is tangent to the outer diameter of the conduit 22 separating the wire 108. This favors the formation of a vortex inside the injection chamber 2.
  • the partition 14 presents a plurality of channels 18 that fluidly connect the injection chamber 2 with the cooling chamber 8.
  • this plurality of channels 18 opens eccentrically with respect to the center of the wire passage 16.
  • these channels 18 are also inclined forming an angle with respect to the longitudinal direction L to direct a jet of cooling liquid on the wire 108 in the direction from the injection chamber 2 towards the inlet chamber cooling 8.
  • each channel of the plurality of channels 18, seen on a plane perpendicular P to the longitudinal direction L has a first side wall 26 and a second side wall 28 which can be seen in Figure 5.
  • first and second side walls 26, 28 are configured so that at least one of them is eccentric to the longitudinal axis L, while the other is at least radial. In the figure it can be seen through the dashed lines and dots, that in this case it is the first side wall 26 which is radial, while the second side wall 28 is clearly eccentric. In this way, the extension of these first and second side walls 26, 28 are on the same side of said longitudinal axis L. This avoids the formation of liquid currents in opposite directions, and obtains a more regular vortex, reducing turbulence. The direction of rotation of the current has been indicated in figure 5 by the arrow A.
  • each channel of the plurality of channels 18 forms an angle a with respect to the longitudinal direction L that is comprised between 10 and 40 ° and preferably between 12 and 30 °.
  • the channels form an angle ⁇ of 16 ° with respect to the longitudinal direction.
  • the dividing wall 14 of the device 1 forms a projection 20 in the cooling chamber 8 that narrows in the direction of the injection chamber 2 towards the cooling chamber 8, ending in the wire passageway 16.
  • This projection 20 has a substantially frusto-conical shape.
  • the device 1 in the figure has walls of the cooling chamber 8 which at the end of the wire outlet 10 tapers between the cooling chamber and the wire outlet 10 in the form of a Coanda surface. This surface helps to collect the cooling liquid and directs it towards the side walls of the cooling chamber 8, facilitating its exit through the liquid outlet 12.
  • Figure 6 shows a schematic installation presenting six devices 1 according to the invention, connected in series arranged so that their longitudinal direction L corresponds to the vertical direction.
  • the lower device 1 has the wire outlet 10 connected with the wire inlet 4 of the adjacent device 1 and so on until reaching the upper device 1, the wire outlet 10 of which is free.
  • the installation has a cooling liquid reservoir 102 and drive means 104.
  • the drive means is a fan.
  • they could be a hydraulic pump.
  • the impulse means 104 fluidly connect the reservoir 102 with each of the liquid inlets 6 of each of the six devices 1. Thanks to the impulse means 104, the cooling liquid is pushed within each of the injection chambers 2.
  • Injection chamber 2 is separated from wire passage 16 through conduit 22. In this way, a plenum is formed that allows the injection pressure to be equalized in each of the devices 1.
  • the chamber When starting the installation, the chamber must be filled of injection 2.
  • the cooling liquid is introduced into the channels 18 and rises to reach the cooling chamber 8.
  • Figures 9A to 9C show the effect achieved through the angle a of inclination of channels 18. As can be seen as the circulating flow through channels 18 increases, from 6 l / min to 21 l / m, the speed with which the cooling liquid "rubs" the surface of the wire to be cooled is increased.
  • Figures 10 and 11 show the effect achieved thanks to the eccentricity of the channels 18 with respect to the wire 108 that must be cooled.
  • the direction of the velocity vectors shows how the vortex is formed around the wire 108. This vortex causes particularly efficient cooling and hardening of the coating layer, but without damaging the coating surface or causing unevenness.
  • the installation 100 according to the invention also has suction means 106.
  • the suction means is a fan.
  • suction means 106 are in charge of keeping the tank 102 in a vacuum situation. In this way, a closed circuit is created in which between the liquid outlet 12 to the inlet of the tank 102, the circuit is in depression to evacuate the cooling liquid from the cooling chamber of each of the devices 1 to the reservoir 102. Once in reservoir 102, the cooling liquid is again propelled by vented 104. Thus, a closed cooling circuit is formed.
  • the installation 100 makes it possible to implement the process according to the invention to solidify a coating layer deposited hot on a wire 108 at high speed, efficiently, but with a better quality surface finish.
  • the wire 108 is advanced along the longitudinal direction L. Through each of the devices 1 a plurality of jets of cooling liquid are projected eccentric with respect to the center of the wire 16 and transversely to the direction longitudinal L in the advance direction of the wire 108.
  • the suction means 106 create a depression downstream of the liquid outlet 12 that returns the liquid to the reservoir 102.
  • said liquid is injected into the injection chamber at a flow rate of between 2 and 25 l / min, which provides injection speeds at the outlet of channels 18 between 6 and 25 m / s.
  • the installation according to the invention can be installed in any type of wire processing lines in which there is a coating stage from a coating that must be solidified.
  • the invention contemplates the assembly of the installation according to the invention at the end of a continuous galvanized wire processing line.
  • This type of installation can be single or multi-core.
  • the line would include as many cladding layer solidification facilities as there were wires to be processed.

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Abstract

Dispositivo (1) para solidificar una capa de revestimiento depositada en caliente sobre un alambre (108), instalación y procedimiento correspondientes. El dispositivo comprende una cámara de inyección (2) de líquido de enfriamiento con una entrada de líquido (6) y una entrada de alambre (4), una cámara de enfriamiento (8) con una salida de líquido (12) y una salida de alambre (10), y una partición (14) dispuesta entre las cámaras de inyección y de enfriamiento (2, 8), que comprende un paso de alambre (16). También presenta un conducto (22) de separación del alambre (108). La partición (14) comprende canales (18) que conectan fluídicamente la cámara de inyección (2) con la cámara de enfriamiento (8) y que desembocan excéntricamente respecto al centro del paso del alambre (16) e inclinados formando un ángulo (α) respecto a una dirección longitudinal (L). Esto dirige un chorro de líquido de enfriamiento sobre el alambre (108) en el sentido de la cámara de inyección (2)

Description

DISPOSITIVO PARA SOLIDIFICAR UNA CAPA DE REVESTIMIENTO DEPOSITADA EN CALIENTE SOBRE UN ALAMBRE, INSTALACIÓN Y
PROCEDIMIENTO CORRESPONDIENTES
DESCRIPCIÓN
Campo de la invención La invención se refiere a un dispositivo para solidificar una capa de revestimiento depositada en caliente sobre un alambre, extendiéndose dicho dispositivo a lo largo de una dirección longitudinal que define la trayectoria de paso de dicho alambre.
Además, la invención se refiere también a una instalación y un procedimiento para solidificar una capa de revestimiento depositada en caliente sobre un alambre a partir de un dispositivo según la invención.
Estado de la técnica En un proceso continuo de revestimiento de alambre, este último se sumerge en un baño que contiene la capa de revestimiento en estado líquido. Un ejemplo de este procedimiento es el de galvanizado de alambre, en el que el alambre es conducido a través de un baño de zinc.
El alambre sale del baño con una capa de revestimiento líquida que va enfriándose por radiación y convección hacía el ambiente. Debido a que el enfriamiento es demasiado lento se suele enfriar la capa hasta la solidificación mediante unos chorros de agua que impactan contra el alambre. El agua se tira en dirección perpendicular a la trayectoria del alambre y cae en una bandeja de desagüe.
Este procedimiento presenta diversos inconvenientes. En primer lugar, la velocidad de enfriamiento está limitada por la velocidad de los chorros, que es baja. Por otra parte, el sistema en general tiene pérdidas de agua por encima del baño de metal fundido, lo cual supone un riesgo importante para el operario que está controlando la línea.
Además, el sistema requiere de un ajuste dependiendo de la presión de alimentación de agua, de manera que es necesario disponer de operarios especializados en el control de la línea de revestimiento.
Finalmente, otro de los inconvenientes importantes es que los procedimientos de solidificación conocidos requieren de mucho espacio para lograr una solidificación suficiente para que el alambre pueda ser manipulado sin riesgo de dañar la capa de revestimiento.
Sumario de la invención La invención tiene por objeto proporcionar un dispositivo para solidificar una capa de revestimiento depositada en caliente sobre un alambre que sea más eficiente que los dispositivos conocidos y que permita reducir el espacio necesario para la solidificación. Esta finalidad se consigue mediante un dispositivo para solidificar una capa de revestimiento depositada en caliente sobre un alambre del tipo indicado al principio, caracterizado por que comprende una cámara de inyección de líquido de enfriamiento con una entrada de líquido de enfriamiento y una entrada de alambre, una cámara de enfriamiento con una salida de líquido de enfriamiento y una salida de alambre, una partición dispuesta entre dichas cámaras de inyección y de enfriamiento, que comprende un paso de alambre que comunica dicha cámara de inyección y dicha cámara de enfriamiento entre sí, un conducto de separación de dicho alambre, que se extiende entre dicha entrada de alambre y dicho paso de alambre, dicha partición comprende una pluralidad de canales que conectan fluídicamente dicha cámara de inyección con dicha cámara de enfriamiento, desembocando dicha pluralidad de canales excéntricamente respecto al centro de dicho paso de alambre e inclinados respecto a dicha dirección longitudinal para dirigir un chorro de líquido de enfriamiento sobre dicho alambre en el sentido de dicha cámara de inyección hacia dicha cámara de enfriamiento. El alambre cuya capa de revestimiento debe ser solidificada es guiado a lo largo del eje longitudinal, entre la entrada, el conducto de paso de alambre, la salida. Gracias a la excentricidad de los canales que transportan el líquido de enfriamiento se logra la formación de un vórtice que alcanza su mayor velocidad aguas abajo del paso formado en la pared divisoria. Por otra parte, la inclinación respecto al eje longitudinal, en el sentido de avance Se ha podido comprobar durante el desarrollo de la invención que un impacto perpendicular originaría una deformación de la capa, mientras un impacto casi paralelo no enfriaría lo suficiente. La invención es aplicable, por ejemplo, al enfriamiento de una capa de Zn dispuesta sobre un alambre. No obstante, se puede utilizar para muchos otros tipos de reves timientos, como aleaciones de Zn y Al en proporciones de entre el 0,5 y el 20% de Al, aleaciones de Zn, Al y Mg, polímeros, pinturas, cobre y otros recubrimientos depositados en caliente sobre un alambre.
Todo ello, conduce en el dispositivo según la invención a unas tasas de enfriamiento del orden de 8000-12000 W/m2K, aproximadamente 10-20 veces mayores que en el caso de enfriamiento tradicional de un chorro atmosférico. Además, la componente giratoria que forma el vórtice permite obtener un flujo más estable. Esto favorece la formación de un revestimiento uniforme. Todo ello, conduce a que la longitud de la instalación de solidificación se pueda reducir de forma muy notable.
De forma especialmente preferente dicho líquido es agua ya que en caso de paros accidentales de la instalación de solidificación, en los que el circuito de enfriamiento se parase, por la parte inferior de la instalación sólo caería agua. En particular, de forma especialmente preferente el líquido de enfriamiento es uno del grupo formado por agua de red, agua desmineralizada, una disolución de sales y/o polímeros en agua. Gracias a ello, se simplifica el diseño del dispositivo y se incrementa la seguridad. El agua es un líquido de enfriamiento fácilmente disponible en las industrias y además su manipulación no es peligrosa. Por otra parte, esto evita la necesidad de almacenar otros líquidos específicos. Alternativamente se puede emplear glicol o aceite de corte, conocido en la técnica como taladrina. De forma especialmente preferente, dicho eje longitudinal está dispuesto en dirección vertical para reducir el espacio lineal ocupado por el dispositivo. Además, la invención abarca una serie de características preferentes que son objeto de las reivindicaciones dependientes y cuya utilidad se pondrá de relieve más adelante en la descripción detallada de una forma de realización de la invención. Preferentemente cada canal de dicha pluralidad de canales visto sobre un plano perpendicular a dicha dirección longitudinal presenta una primera pared lateral y una segunda pared lateral, estando dichas primera y segunda paredes laterales configuradas de manera que por lo menos una de ellas es excéntrica a dicho eje longitudinal, y la otra es por lo menos radial, quedando la prolongación de dichas primera y segunda paredes laterales a un mismo lado de dicho eje longitudinal. Gracias a que la primera pared lateral es por lo menos radial, se evita la formación de turbulencias y se maximiza el efecto del vórtice.
En una forma de realización preferente, que tiene por objeto maximizar el enfriamiento del alambre aguas abajo del paso de alambre dicha cámara de inyección es cilindrica. Gracias a la forma cilindrica se reducen las turbulencias en la cámara de inyección y se logra una mayor velocidad a la salida del paso del alambre, así como un vórtice más homogéneo, que maximiza el intercambio de calor con la superficie del alambre.
Uno de los problemas asociados al enfriamiento de la capa de revestimiento consiste en que se produzca un impacto irregular del líquido de enfriamiento sobre la superficie del alambre. Un impacto irregular, originaría una deformación u ondulación de la capa de revestimiento nada deseable. Por ello, para evitar deformaciones en dicha capa, en una forma de realización preferente, cada canal de dicha pluralidad de canales forma un ángulo con respecto a la dirección longitudinal que está comprendido entre 10 y 40° y preferentemente entre 12 y 30°. Se ha constatado que el retorno de líquido de enfriamiento hacia la zona del paso de alambre que daría acceso a la cámara de inyección provoca también deformaciones. Para evitar este problema, en otra forma de realización, por el lado dicha cámara de enfriamiento, dicha pared divisoria forma un resalte en dicha cámara de enfriamiento que se estrecha en el sentido de dicha cámara de inyección hacia dicha cámara de enfriamiento y termina en dicho conducto de paso de alambre. Gracias al resalte el líquido de enfriamiento es apartado del paso del alambre y se reducen eventuales turbulencias en esta zona. En otra forma de realización especialmente preferente, dicha entrada es excéntrica respecto a dicho eje longitudinal, de manera que por lo menos es tangente al diámetro exterior del conducto de separación de dicho alambre.
También de forma especialmente preferente dicha entrada es transversal respecto a dicho eje longitudinal, de manera que el eje de dicha entrada forma un ángulo de entre 0 y 30° respecto al plano perpendicular a dicho eje longitudinal. Nuevamente se reducen las turbulencias en la zona de la pared divisoria, aguas abajo del paso del alambre. Esto evita irregularidades en la capa de revestimiento antes de pasar por el paso de la alambre.
Otra forma de realización tiene por objetivo evitar que el líquido de enfriamiento salga por la salida de alambre. Para ello, de forma especialmente preferente las paredes de dicha cámara de enfriamiento, por el extremo de dicha salida de alambre se estrechan entre dicha cámara de enfriamiento y dicha salida de alambre en forma de superficie Coanda. La superficie Coanda está adaptada a la viscosidad de dicho líquido de enfriamiento para lograr que el líquido caiga por gravedad resiguiendo la pared de la cámara de enfriamiento.
La invención también se refiere a una instalación para solidificar una capa de revestimiento depositada en caliente sobre un alambre. Para lograr un enfriamiento óptimo, la instalación comprende dispositivos según la invención. Por otra parte, la instalación comprende un depósito de líquido de enfriamiento, unos medios de impulsión que conectan fluídicamente dicho depósito con dicha entrada de líquido de dicho dispositivo para inyectar el líquido de enfriamiento en la cámara de inyección y unos medios de aspiración que conectan fluídicamente dicha salida de líquido de dicho dispositivo con dicho depósito para evacuar dicho líquido de enfriamiento de dicha cámara de enfriamiento hacia dicho depósito y formar un circuito de enfriamiento.
Por otra parte, para incrementar la velocidad de enfriamiento, en una forma de realización preferente de la instalación, comprende una pluralidad de dispositivos y los dispositivos de dicha pluralidad de dispositivos están conectados en serie a través de las entradas y salidas de alambre correspondientes, y la instalación además comprende estando dicho depósito y dichos medios de aspiración en comunicación fluídica con cada uno de los correspondientes conductos de entrada de líquido de dicha pluralidad de dispositivos para inyectar el líquido de enfriamiento en la cámara de inyección correspondiente y con cada una de las correspondientes salidas de líquido de dicha pluralidad de dispositivos para evacuar dicho líquido de enfriamiento de la cámara correspondiente para formar dicho circuito de enfriamiento. El mayor número de dispositivos permite incrementar notablemente la velocidad de paso del alambre.
También con el objetivo de reducir el espacio ocupado por la instalación, dicho por lo menos un dispositivo 1 está dispuesto de manera que dicha dirección longitudinal es la dirección vertical.
Finalmente, la invención se refiere también a un procedimiento para solidificar una capa de revestimiento depositada en caliente sobre un alambre a partir de un dispositivo según la invención. El procedimiento comprende las etapas siguientes: hacer avanzar dicho alambre a lo largo de una dirección longitudinal, y proyectar sobre dicho alambre una pluralidad de chorros de líquido de enfriamiento, excéntricos respecto al centro de dicho alambre y transversalmente a dicha dirección longitudinal en el sentido de avance de dicho alambre. En una forma de realización especialmente preferente del procedimiento según la invención además comprende la etapa de crear una depresión aguas abajo de dicha etapa de proyección durante el avance de dicho alambre. En otra forma de realización del procedimiento según la invención que tiene por objeto lograr un flujo más estable, en dicha etapa de proyección dicho líquido se inyecta con un caudal de entre 2 y 25 l/min.
Finalmente, para evitar deformaciones en la capa de revestimiento, en una forma de realización del procedimiento especialmente preferente, dicha pluralidad de chorros de líquido de enfriamiento forma un ángulo con respecto a la dirección longitudinal que está comprendido entre 10 y 40° y preferentemente entre 12 y 30°.
Asimismo, la invención también abarca otras características de detalle ilustradas en la descripción detallada de una forma de realización de la invención y en las figuras que la acompañan.
Breve descripción de los dibujos Otras ventajas y características de la invención se aprecian a partir de la siguiente descripción, en la que, sin ningún carácter limitativo, se relatan unas formas preferentes de realización de la invención, haciendo mención de los dibujos que se acompañan. Las figuras muestran: Fig. 1 , una vista en perspectiva lateral inferior del dispositivo según la invención.
Fig. 2, una vista en perspectiva lateral inferior del dispositivo de la figura 1.
Fig. 3, una vista cortada longitudinalmente del dispositivo de la figura 1.
Fig. 4, una vista cortada longitudinalmente y explosionada del dispositivo de la figura 1.
Fig. 5, un corte transversal a través de un plano perpendicular a la dirección longitudinal del dispositivo, en la zona de la pluralidad de canales que conectan fluídicamente dicha cámara de inyección con dicha cámara de enfriamiento.
Fig. 6, una vista esquemática de la instalación según la invención. Fig. 7, una vista lateral de detalle de la instalación según la invención dotada de una pluralidad de dispositivos conectados en serie.
Fig. 8, una vista cortada longitudinalmente de una pluralidad de dispositivos según la invención conectados en serie.
Figs. 9A a 9C, una simulación de las líneas de flujo sobre el alambre a distintos niveles de caudal.
Fig. 10, una vista en perspectiva de una simulación asistida por ordenador en la que se aprecia el vórtice formado sobre el alambre.
Fig. 11 , una vista frontal de una simulación asistida por ordenador en la que se aprecia el vórtice formado sobre el alambre.
Descripción detallada de unas formas de realización de la invención
Las figuras 1 a 4 muestran un dispositivo 1 según la invención para solidificar una capa de revestimiento depositada en caliente sobre un alambre 108. Esta capa de revestimiento puede ser, por ejemplo pero de forma no limitativa, una capa de zinc, una aleación de Zn y Al en proporciones de entre el 0,5 y el 20% de Al, aleaciones de Zn, Al y Mg, polímeros, pinturas, cobre y otros recubrimientos depositados en caliente sobre el alambre 108.
El dispositivo 1 presenta una carcasa 24 exterior de forma alargada, que se extiende a lo largo de una dirección longitudinal L. Esta dirección longitudinal define la trayectoria de paso del alambre 108. En su interior, la carcasa 24 forma una cámara de inyección 2 de líquido de enfriamiento. La cámara de inyección 2 presenta una entrada de líquido 6 de enfriamiento y una entrada de alambre 4.
Por otra parte, la figura 2, también muestra como el dispositivo 1 presenta una cámara de enfriamiento 8 con una salida de líquido 12 de enfriamiento y una salida de alambre 10. Entre la cámara de inyección 2 y la cámara de enfriamiento 8, está prevista una partición 14. Esta última presenta un paso de alambre 16 que comunica ambas cámaras de inyección 2 y enfriamiento 8 entre sí. En la cámara de inyección 2, también está previsto un conducto 22 de separación del alambre 108, que se extiende entre la entrada de alambre 4 y el paso de alambre 16. Este conducto 22 evita someter el alambre 108 a los efectos del líquido de enfriamiento cuando éste es inyectado en la cámara de inyección 2 a través de la entrada de líquido 6. El líquido de enfriamiento impactando directamente en dirección perpendicular sobre la superficie del alambre 108 con el revestimiento todavía caliente podría dañar la calidad del revestimiento.
En la figura 3, se observa que la entrada de líquido 6, que en este caso está formada por un conducto cilindrico, es excéntrica respecto al eje longitudinal L. También para evitar turbulencias dentro de la cámara de inyección, en una forma de realización preferente la entrada es tangente al diámetro exterior del conducto 22 de separación del alambre 108. Esto favorece la formación de un vórtice dentro de la cámara de inyección 2. En la figura 4, también se observa, como la partición 14 presenta una pluralidad de canales 18 que conectan fluídicamente la cámara de inyección 2 con la cámara de enfriamiento 8. En la figura 5 se puede ver cómo esta pluralidad de canales 18 desemboca excéntricamente respecto al centro del paso de alambre 16. Por otro lado, estos canales 18 además, están inclinados formando un ángulo a respecto a la dirección longitudinal L para dirigir un chorro de líquido de enfriamiento sobre el alambre 108 en el sentido desde la cámara de inyección 2 hacia la cámara de enfriamiento 8.
La combinación de estas dos características provoca la formación de un vórtice a la salida del paso de alambre 16 en la partición que se aprecia en las figuras 10 y 11. Este vórtice envuelve el alambre 108 enfría de forma más eficiente que los dispositivos conocidos. Esto conduce también a que la longitud de la etapa de solidificación del revestimiento se pueda acortar de forma notable. Por otra parte, la forma en la que los canales 18 desembocan en la cámara de enfriamiento 8 tiene un papel importante en la eficiencia del dispositivo. Así, de forma especialmente preferente, cada canal de la pluralidad de canales 18, visto sobre un plano perpendicular P a la dirección longitudinal L presenta una primera pared lateral 26 y una segunda pared lateral 28 que se aprecian en la figura 5. Estas primera y segunda paredes laterales 26, 28 están configuradas de manera que por lo menos una de ellas es excéntrica al eje longitudinal L, mientras que la otra es por lo menos radial. En la figura se aprecia a través de las líneas a trazos y puntos, que en este caso es la primera pared lateral 26 la que es radial, mientras que la segunda pared lateral 28 es claramente excéntrica. De esta forma, la prolongación de estas primera y segunda paredes laterales 26, 28 quedan a un mismo lado de dicho eje longitudinal L. Esto evita la formación de corrientes de líquido en sentidos opuestos, y obtiene un vórtice más regular reduciendo las turbulencias. El sentido de giro de la corriente se ha indicado en la figura 5 mediante la flecha A.
Por otra parte, también el movimiento para mejorar el acabado de la capa de revestimiento libre de deformaciones, cada canal de la pluralidad de canales 18 forma un ángulo a con respecto a la dirección longitudinal L que está comprendido entre 10 y 40° y preferentemente entre 12 y 30°. Por ejemplo, en la figura 3, los canales forman un ángulo a de 16° con respecto a la dirección longitudinal.
También en esta misma figura 3, se aprecia como, por el lado la cámara de enfriamiento 8, la pared divisoria 14 del dispositivo 1 forma un resalte 20 en la cámara de enfriamiento 8 que se estrecha en el sentido de la cámara de inyección 2 hacia la cámara de enfriamiento 8, terminando en el conducto de paso de alambre 16. Este resalte 20 presenta una forma sustancialmente troncocónica. Así en la dirección preferente de funcionamiento del dispositivo 1 , que es cuando la dirección longitudinal L se encuentra en dirección vertical, permite recoger el líquido de enfriamiento que cae y evitar que vuelva a entrar en la cámara de inyección 2. También en este mismo sentido y para evitar que el agua cayente se dirija hacia el paso de alambre 16, el dispositivo 1 de la figura presenta unas paredes de la cámara de enfriamiento 8 que por el extremo de la salida de alambre 10 se estrechan entre la cámara de enfriamiento y la salida de alambre 10 en forma de superficie Coanda. Esta superficie ayuda a recoger el líquido de enfriamiento y lo dirige hacia las paredes laterales de la cámara de enfriamiento 8 facilitando su salida por la salida de líquido 12.
Una vez que se ha descrito en detalle el dispositivo 1 según la invención, a continuación se describe una instalación 100 según la invención para solidificar una capa de revestimiento depositada en caliente sobre un alambre 108.
La figura 6 muestra una instalación esquemática que presenta seis dispositivos 1 según la invención, conectados en serie dispuestos de manera que su dirección longitudinal L corresponde a la dirección vertical. El dispositivo 1 inferior tiene la salida de alambre 10 conectada con la entrada de alambre 4 del dispositivo 1 adyacente y así sucesivamente hasta llegar al dispositivo 1 superior, cuya salida de alambre 10 está libre.
La instalación presenta un depósito 102 de líquido de enfriamiento y unos medios de impulsión 104. En esta forma de realización los medios de impulsión son un ventilador. Alternativamente podrían ser una bomba hidráulica. A través de un conducto principal 110, los medios de impulsión 104 conectan fluídicamente el depósito 102 con cada una de las entradas de líquido 6 de cada uno de los seis dispositivos 1. Gracias a los medios de impulsión 104, se impulsa el líquido de enfriamiento dentro de cada una de las cámaras de inyección 2.
La cámara de inyección 2 está separada del paso de alambre 16 a través del conducto 22. De esta manera se forma un plenum que permite igualar la presión de inyección en cada uno de los dispositivos 1. Al arrancar la instalación, hay que llenar la cámara de inyección 2. Así, cuando la cámara de inyección 2 está llena, a una determinada presión, entonces, el líquido de enfriamiento se introduce en los canales 18 y asciende para llegar a la cámara de enfriamiento 8. Las figuras 9A a 9C muestran el efecto logrado a través del ángulo a de inclinación de los canales 18. Como se puede ver a medida que crece el caudal circulante a través de los canales 18, de 6 l/min a 21 l/m, se incrementa la velocidad con la que el líquido de enfriamiento“frota” la superficie del alambre que debe ser enfriada. Un ángulo perpendicular al alambre 108 provocaría fuertes deformaciones en la superficie del revestimiento, mientras que un ángulo paralelo no proporcionaría un enfriamiento eficiente. Gracias a que el flujo se tiene una componente longitudinal en la misma dirección que el avance del alambre 108 se alcanza un rango óptimo de funcionamiento, en el que se evita la formación de irregularidades sobre la superficie del alambre 108 y se logra un enfriamiento muy eficiente.
Luego, las figuras 10 y 11 muestran el efecto logrado gracias a la excentricidad de los canales 18 con respecto al alambre 108 que debe ser enfriado. La dirección de los vectores de velocidad muestra cómo se forma el vórtice alrededor del alambre 108. Este vórtice provoca un enfriamiento y endurecimiento de la capa de revestimiento especialmente eficiente, pero sin dañar la superficie del revestimiento ni provocar irregularidades.
La instalación 100 según la invención, también presenta unos medios de aspiración 106. En esta forma de realización, los medios de aspiración son un ventilador.
Estos medios de aspiración 106 se encargan de mantener el depósito 102 en situación de vacío. De esta forma, se crea un circuito cerrado en el que entre la salida de líquido 12 hasta la entrada del depósito 102 el circuito se encuentra en depresión para evacuar el líquido de enfriamiento desde la cámara de enfriamiento de cada uno de los dispositivos 1 hacia el depósito 102. Una vez en el depósito 102, el líquido de enfriamiento vuelve a ser impulsado por el ventilado 104. Con ello, se forma un circuito cerrado de enfriamiento.
De esta forma, la instalación 100 según la invención permite poner en práctica el procedimiento según la invención para solidificar una capa de revestimiento depositada en caliente sobre un alambre 108 a alta velocidad, de manera eficiente, pero con un acabado superficial de mejor calidad. En el procedimiento, se hace avanzar el alambre 108 a lo largo de la dirección longitudinal L. A través de cada uno de los dispositivos 1 se proyecta una pluralidad de chorros de líquido de enfriamiento excéntricos respecto al centro del alambre 16 y transversalmente a la dirección longitudinal L en el sentido de avance del alambre 108. Durante el avance del alambre 108, los medios de aspiración 106 crean una depresión aguas abajo de la salida de líquido 12 que retorna el líquido al depósito 102.
Para lograr unos resultados óptimos en la solidificación de la capa de revestimiento en la etapa de proyección, dicho líquido se inyecta en la cámara de inyección con un caudal de entre 2 y 25 l/min, lo cual proporciona velocidades de inyección a la salida de los canales 18 de entre 6 y 25 m/s.
Finalmente, cabe comentar que la instalación según la invención se puede instalar en cualquier tipo de líneas de procesado de alambre en las que exista una etapa de revestimiento a partir de un revestimiento que deba ser solidificado.
A modo de ejemplo, la invención contempla el montaje de la instalación según la invención al final de una línea de procesamiento alambre en continuo por galvanizado. Este tipo de instalaciones pueden ser unifilares o multifilares. Así, en caso de una línea de procesamiento multifilar, la línea incluiría tantas instalaciones de solidificación de la capa de revestimiento como alambres hubiese que procesar.

Claims

REIVINDICACIONES
1.- Dispositivo (1) para solidificar una capa de revestimiento depositada en caliente sobre un alambre (108), extendiéndose dicho dispositivo (1) a lo largo de una dirección longitudinal (L) que define la trayectoria de paso de dicho alambre (108), caracterizado por que comprende
[a] una cámara de inyección (2) de líquido de enfriamiento con una entrada de líquido (6) de enfriamiento y una entrada de alambre (4),
[b] una cámara de enfriamiento (8) con una salida de líquido (12) de enfriamiento y una salida de alambre (10),
[c] una partición (14) dispuesta entre dichas cámaras de inyección y de enfriamiento (2, 8), que comprende un paso de alambre (16) que comunica dicha cámara de inyección (2) y dicha cámara de enfriamiento (8) entre sí,
[d] un conducto (22) de separación de dicho alambre (108), que se extiende entre dicha entrada de alambre (4) y dicho paso de alambre (16),
[e] dicha partición (14) comprende una pluralidad de canales (18) que conectan fluídicamente dicha cámara de inyección (2) con dicha cámara de enfriamiento (8), desembocando dicha pluralidad de canales (18) excéntricamente respecto al centro de dicho paso de alambre (16) e inclinados formando un ángulo (a) respecto a dicha dirección longitudinal (L) para dirigir un chorro de líquido de enfriamiento sobre dicho alambre (108) en el sentido de dicha cámara de inyección (2) hacia dicha cámara de enfriamiento (8).
2 - Dispositivo (1) según la reivindicación 1 , caracterizado por que cada canal de dicha pluralidad de canales (18) visto sobre un plano perpendicular (P) a dicha dirección longitudinal (L) presenta una primera pared lateral (26) y una segunda pared lateral (28), estando dichas primera y segunda paredes laterales (26, 28) configuradas de manera que por lo menos una de ellas es excéntrica a dicho eje longitudinal (L), y la otra es por lo menos radial, quedando la prolongación de dichas primera y segunda paredes laterales (26, 28) a un mismo lado de dicho eje longitudinal (L).
3.- Dispositivo (1) según la reivindicación 1 o 2, caracterizado por que cada canal de dicha pluralidad de canales (18) forma un ángulo (a) con respecto a la dirección longitudinal (L) que está comprendido entre 10 y 40° y preferentemente entre 12 y 30°
4 - Dispositivo (1) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que por el lado dicha cámara de enfriamiento (8), dicha pared divisoria (14) forma un resalte (20) en dicha cámara de enfriamiento (8) que se estrecha en el sentido de dicha cámara de inyección (2) hacia dicha cámara de enfriamiento (8) y termina en dicho conducto de paso de alambre (16).
5.- Dispositivo (1) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que dicha entrada (6) es excéntrica respecto a dicho eje longitudinal (L), de manera que por lo menos es tangente al diámetro exterior del conducto (22) de separación de dicho alambre (108).
6.- Dispositivo (1) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por que las paredes de dicha cámara de enfriamiento (8), por el extremo de dicha salida de alambre (10) se estrechan entre dicha cámara de enfriamiento y dicha salida de alambre (10) en forma de superficie Coanda.
7.- Instalación (100) para solidificar una capa de revestimiento depositada en caliente sobre un alambre (108) que comprende por lo menos un dispositivo (1) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada por que comprende [a] un depósito (102) de líquido de enfriamiento,
[b] unos medios de impulsión (104) que conectan fluídicamente dicho depósito (102) con dicha entrada de líquido (6) de dicho dispositivo (1) para inyectar el líquido de enfriamiento en la cámara de inyección (2) y
[c] unos medios de aspiración (106) que conectan fluídicamente dicha salida de líquido (12) de dicho dispositivo (1) con dicho depósito (102) para evacuar dicho líquido de enfriamiento de dicha cámara de enfriamiento hacia dicho depósito (102) y formar un circuito de enfriamiento.
8.- Instalación según la reivindicación 7, caracterizado por que dicho por lo menos un dispositivo (1) está dispuesto de manera que dicha dirección longitudinal (L) es la dirección vertical.
9.- Procedimiento para solidificar una capa de revestimiento depositada en caliente sobre un alambre (108), caracterizado por que comprende las etapas siguientes:
[a] hacer avanzar dicho alambre (108) a lo largo de una dirección longitudinal (L), y
[b] proyectar sobre dicho alambre (108) una pluralidad de chorros de líquido de enfriamiento, excéntricos respecto al centro de dicho alambre (16) y transversalmente a dicha dirección longitudinal (L) en el sentido de avance de dicho alambre (108).
10.- Procedimiento según la reivindicación 9, caracterizado por que además comprende la etapa de crear una depresión aguas abajo de dicha etapa de proyección durante el avance de dicho alambre (108).
11.- Procedimiento según la reivindicación 9 o 10, caracterizado por que en dicha etapa de proyección dicho líquido se inyecta con un caudal de entre 2 y 25 l/min.
12.- Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 9 a 11 , caracterizado por que dicha pluralidad de chorros de líquido de enfriamiento forma un ángulo (a) con respecto a la dirección longitudinal (L) que está comprendido entre 10 y 40° y preferentemente entre 12 y 30°.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3611986A (en) * 1970-03-25 1971-10-12 Armco Steel Corp Apparatus for finishing metallic coatings
US3743535A (en) * 1971-12-28 1973-07-03 Bethlehem Steel Corp Method of continuously quenching molten metal coatings
US20050103263A1 (en) * 2001-12-27 2005-05-19 Tomio Kitsuwa Wire material plating equipment
US20140239081A1 (en) * 2013-02-28 2014-08-28 Timo SCHLECHT Two-substance nozzle and method for spraying a liquid-gas mixture

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3611986A (en) * 1970-03-25 1971-10-12 Armco Steel Corp Apparatus for finishing metallic coatings
US3743535A (en) * 1971-12-28 1973-07-03 Bethlehem Steel Corp Method of continuously quenching molten metal coatings
US20050103263A1 (en) * 2001-12-27 2005-05-19 Tomio Kitsuwa Wire material plating equipment
US20140239081A1 (en) * 2013-02-28 2014-08-28 Timo SCHLECHT Two-substance nozzle and method for spraying a liquid-gas mixture

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