Procedimiento y dispositivo para el revestimiento por inmersión en baño fundido de una cinta metálica con un recubrimiento metálico.

Procedimiento para el revestimiento por inmersión en baño fundido de una cinta metálica

(M) con un recubrimiento metálico,

- en el que la cinta metálica (M) se conduce en paso continuo a través de un baño de fusión (3),

- en el que el grosor del recubrimiento metálico existente sobre la cinta metálica (M) en su salida del baño de fusión (3) se ajusta mediante un dispositivo rascador (7), y

- en el que escoria (S) existente en el baño de fusión (3) es arrastrada por un flujo de gas (G1, G2) de modo que se aleja de la cinta metálica (M) que sale del baño de fusión (3),

caracterizado por que para arrastrar la escoria (S) de modo que se aleja de la cinta metálica (M) se aplica mediante al menos una boquilla (10, 11) dispuesta lateralmente de uno de los bordes longitudinales (L1, L2) de la cinta metálica (M) que sale del baño de fusión (3) un flujo de gas (G1, G2) orientado a lo largo de la superficie (6) del baño de fusión (3) y de manera transversal a la dirección de transporte (F) de la cinta metálica (M), que fluye a lo largo de la cinta metálica (M).

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E12187954.

Solicitante: THYSSENKRUPP STEEL EUROPE AG.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: KAISER-WILHELM-STRASSE 100 47166 DUISBURG ALEMANIA.

Inventor/es: GUSEK,CHRISTOPHER DR.-ING, SCHULTE,JÖRG, BLUMENAU,MARC DR.-ING, JINDRA,FRED DIPL.-ING, CZUPRYNA,DIRK DIPL.-ING, SCHÖNENBERG,RUDOLF DIPL.-ING.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > REVESTIMIENTO DE MATERIALES METALICOS; REVESTIMIENTO... > REVESTIMIENTO DE MATERIALES METALICOS; REVESTIMIENTO... > Procesos de baño o inmersión en caliente para aplicar... > C23C2/40 (Placas; Bandas)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > REVESTIMIENTO DE MATERIALES METALICOS; REVESTIMIENTO... > REVESTIMIENTO DE MATERIALES METALICOS; REVESTIMIENTO... > C23C2/00 (Procesos de baño o inmersión en caliente para aplicar el material de revestimiento en estado fundido sin modificar la forma del objeto sumergido; Sus aparatos)

PDF original: ES-2531383_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Procedimiento y dispositivo para el revestimiento por inmersión en baño fundido de una cinta metálica con un recubrimiento metálico La invención se refiere a un procedimiento para el revestimiento por inmersión en baño fundido de una cinta metálica con un recubrimiento metálico en el que la cinta metálica se conduce en el paso continuo a través de un baño de fusión, en el que el grosor del recubrimiento metálico existente sobre la cinta metálica en su salida del baño de fusión se ajusta mediante un dispositivo rascador, y en el que escoria existente en el baño de fusión es arrastrada por un flujo de gas de la cinta metálica que sale del baño de fusión. En el caso de las cintas metálicas revestidas de este modo se trata normalmente de cintas de acero laminadas en caliente o en frío.

Así mismo, la invención se refiere a un dispositivo para el revestimiento por inmersión en baño fundido de una cinta metálica con un recubrimiento metálico, comprendiendo este dispositivo un baño de fusión, un dispositivo de transporte para la conducción continua de la cinta metálica a través del baño de fusión, un dispositivo rascador para ajustar el grosor del recubrimiento metálico existente sobre la cinta metálica en su salida del baño de fusión y al menos una boquilla para aplicar un flujo de gas que arrastra escoria existente en el baño de fusión de modo que se aleja de la cinta metálica que sale del baño de fusión.

El refinamiento continuo por inmersión en baño fundido del tipo mencionado al inicio constituye un principio de procedimiento industrialmente establecido que es razonable tanto económica como ecológicamente con el que se pueden revestir productos planos metálicos con un recubrimiento metálico, por ejemplo, con el fin de proporcionar una protección frente a corrosión. Así, el refinamiento por inmersión en baño fundido de una cinta metálica cocida anteriormente por recristalización en línea con un recubrimiento de Zn (galvanización en caliente) o de aleación de Al (aluminización en caliente) tiene una importancia elevada para la generación de material previo para aplicaciones de chapa en la construcción de automóviles, electrodomésticos y máquinas.

En el refinamiento continuo por inmersión en baño fundido se conduce la cinta metálica cocida a través de un baño de fusión que está compuesto por una masa fundida del metal que forma el respectivo recubrimiento o la aleación de metal que forma el respectivo recubrimiento, y a continuación se desvía al menos una vez dentro del baño de fusión mediante un sistema de rodillos y se estabiliza a este respecto con respecto a su recorrido hasta que salga del baño de fusión. Material de recubrimiento sobrante aún fusible se elimina por rascado mediante boquillas rascadoras tras salir del baño de revestimiento. El rascado se realiza a este respecto por regla general mediante una eliminación por soplado mediante un flujo de gas. Sin embargo, también se utilizan sistemas rascadores que actúan de forma meramente mecánica.

Inevitablemente, durante la fase de inmersión en el baño de revestimiento se desprende siempre algo del material de acero de la cinta de acero en el baño de revestimiento. Al mismo tiempo, el baño de revestimiento fusible está permanentemente en contacto directo con el aire ambiente. Ambos factores conducen a una formación de escoria inevitable en el baño de fusión. Esta escoria flota en el baño de fusión como denominada "escoria superior".

Si escoria superior es arrastrada por la cinta metálica que sale del baño de revestimiento, la calidad de recubrimiento se puede ver alterada de forma sostenible por los puntos defectuosos resultantes. Por ejemplo, aparecen manchas en forma de rayas o la cinta se daña por depresiones cuando la escoria arrastrada se incrusta y se queda adherida en rodillos subsiguientes. Esto produce en ocasiones unos costes considerables debido a un trabajo posterior y desvalorizaciones de la cinta metálica revestida. La descarga de pedazos más grandes de escoria superior, los denominados "grumos", puede conducir incluso a daños de cilindro costosos en la estructura de enderezamiento que habitualmente está conectado aguas abajo en línea.

El operador de instalación se ve por tanto confrontado con el desafío permanente de evitar en la medida de lo posible el arrastre de escoria superior por la cinta metálica revestida.

Son conocidas diferentes posibilidades con las que se debe evitar un arrastre de escoria por la cinta metálica que sale del baño de fusión.

En primer lugar cabe mencionar en este caso métodos mecánicos manuales. A este respecto, en la práctica, trabajadores eliminan en periodos de tiempo breves la escoria superior del baño de revestimiento con ayuda de herramientas rascadoras. Este modo de trabajar tiene el inconveniente de que la eliminación de escoria superior se realice de forma discontinua, y que, por tanto, existan siempre unas ventanas de tiempo, aunque cortas, en las que escoria superior puede entrar libremente en contacto con la cinta metálica que sale. Además, en la eliminación manual de la escoria superior de la proximidad directa con respecto a la cinta metálica que sale del baño de fusión se puede ver afectada la calidad de revestimiento debido a un arremolinamiento demasiado intenso del baño de revestimiento y debido a un contacto de la cinta metálica con la herramienta rascadora.

Así mismo son conocidos los denominados robots de eliminación de escoria que, accionados a motor, eliminan automáticamente la escoria del respectivo baño de fusión. Los robots de eliminación de escoria de este tipo

reproducen el rascado manual y no se pueden colocar en cualquier instalación de revestimiento por inmersión en baño fundido debido a las circunstancias constructivas.

Además, en la práctica se emplean los denominados cilindros de espejo que están colocados de manera paralela al eje transversal de la cinta metálica que sale y que eliminan del baño de fusión escoria que entra en contacto con los mismos que se queda adherida en su superficie. A este estado de la técnica pertenece también el dispositivo descrito en el documento DE 10 2006 030 914 A1 en el que un medio de trabajo accionado a motor rasca la escoria superior con una velocidad uniforme de la superficie de baño de revestimiento. El uso de cilindros de espejo motorizados o medios rascadores motorizados permite un modo de trabajo continuo. Sin embargo, a este respecto, piezas movidas están permanentemente en contacto con el baño de revestimiento. La rutina diaria industrial muestra en este caso que la agresividad del baño de revestimiento fusible genera un desgaste considerable en componentes constructivos movidos de este tipo. Esto es válido en el revestimiento de una cinta de acero con un recubrimiento basado en aluminio ("aluminización en caliente") .

Una tercera posibilidad de apartar la escoria de la cinta metálica que sale del baño de fusión consiste en una circulación permanente del baño de revestimiento y en el establecimiento de zonas de refrigeración a través de las que se puede traspasar la formación de escoria de manera dirigida a zonas de superficie del baño de fusión que están alejadas del recorrido de la cinta. La eficacia de estas medidas se puede aumentar a este respecto por que los flujos dentro del baño de revestimiento se dirigen de modo que actúan en contra del recorrido de la cinta. De este modo, componentes desprendidos de la cinta metálica se transportan de modo que se alejan de la cinta metálica. Procedimientos de este tipo están descritos respectivamente en el documento WO 2009/098362 A1, en el documento WO 2009/098363 A1, en el documento US 5.084.094 A1, en el documento US 6.426.122 B1 y en el documento US 6.177.140... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Procedimiento para el revestimiento por inmersión en baño fundido de una cinta metálica (M) con un recubrimiento metálico,

- en el que la cinta metálica (M) se conduce en paso continuo a través de un baño de fusión (3) , -en el que el grosor del recubrimiento metálico existente sobre la cinta metálica (M) en su salida del baño de fusión (3) se ajusta mediante un dispositivo rascador (7) , y -en el que escoria (S) existente en el baño de fusión (3) es arrastrada por un flujo de gas (G1, G2) de modo que se aleja de la cinta metálica (M) que sale del baño de fusión (3) , caracterizado por que para arrastrar la escoria (S) de modo que se aleja de la cinta metálica (M) se aplica mediante al menos una boquilla (10, 11) dispuesta lateralmente de uno de los bordes longitudinales (L1, L2) de la cinta metálica (M) que sale del baño de fusión (3) un flujo de gas (G1, G2) orientado a lo largo de la superficie (6) del baño de fusión (3) y de manera transversal a la dirección de transporte (F) de la cinta metálica (M) , que fluye a lo largo de la cinta metálica (M) .

2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que lateralmente de cada uno de los bordes longitudinales (L1, L2) de la cinta metálica (M) que sale del baño de fusión (3) se aplica mediante respectivamente al menos una boquilla (10, 11) un flujo de gas (G1, G2) orientado a lo largo de la superficie (6) del baño de fusión (3) y de manera transversal a la dirección de transporte (F) de la cinta metálica (M) , que fluye a lo largo de la cinta metálica (M) para arrastrar la escoria (S) de modo que se aleja de la cinta metálica (M) .

3. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado por que el eje central (Ga1, Ga2) del flujo de gas (G1, G2) que sale de la boquilla (10, 11) asignada a uno de los bordes longitudinales (L1, L2) se sitúa en un plano común (H) con el eje central (Ga2, Ga1) del flujo de gas (G2, G1) que sale de la boquilla (11, 10) asignada al otro borde longitudinal (L1, L2) .

4. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el eje central (Ga2, Ga1) del respectivo flujo de gas (G1, G2) se sitúa en el plano (H) en el que discurre la posición central (ML) de la cinta metálica (M) en su salida del baño de fusión (3) .

5. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado por que las boquillas (10, 11) dispuestas en cada caso lateralmente de los bordes longitudinales (L1, L2) de la cinta metálica (M) que sale del baño de fusión (3) están dispuestas de modo que el flujo de gas (G1) aplicado de la boquilla (10) asignada a uno de los bordes longitudinales (L1) fluye a lo largo de una de las superficies (O1) y el flujo de gas (G2) que sale de la boquilla (11) asignada al otro borde longitudinal (L2) fluye a lo largo de la otra superficie (O2) de la cinta metálica (M) .

6. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el respectivo flujo de gas (G1, G2) está compuesto por aire, por un gas inerte con respecto al baño de fusión (3) o por una mezcla de gases formada por aire y un gas inerte con respecto al baño de fusión (3) .

7. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado por que el gas inerte es nitrógeno.

8. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el ángulo de insuflación (Ã?) con respecto a una horizontal, con el que el eje central (Ga1, Ga2) del flujo de gas (G1, G2) está dirigido a la superficie (6) del baño de fusión (3) , se sitúa en el intervalo de 10º a 30º .

9. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el respectivo flujo de gas (G1, G2) fluye de forma tangencial contra la superficie del baño de fusión (3) .

10. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la escoria (S) arrastrada por el respectivo flujo de gas (G1, G2) se retira del baño de fusión (3) mediante un dispositivo accionado mecánicamente.

11. Dispositivo para el revestimiento por inmersión en baño fundido de una cinta metálica (M) con un recubrimiento metálico,

- con un baño de fusión (3) , -con un dispositivo de transporte para la conducción continua de la cinta metálica (M) a través del baño de fusión (3) , -con un dispositivo rascador (7) para ajustar el grosor del recubrimiento metálico existente sobre la cinta metálica (M) en su salida del baño de fusión (3) , y -con al menos una boquilla (10, 11) para aplicar un flujo de gas (G1, G2) que arrastra escoria (S) existente en el baño de fusión (3) de modo que se aleja de la cinta metálica (M) que sale del baño de fusión (3) , caracterizado por que la boquilla (10, 11) para aplicar el flujo de gas (G1, G2) está dispuesta lateralmente del 9

trayecto de transporte de la cinta metálica (M) que sale del baño de fusión (3) y está orientada de modo que el flujo de gas (G1, G2) aplicado por la misma fluye a lo largo de la cinta metálica (M) de manera orientada a lo largo de la superficie (6) del baño de fusión (3) y de manera transversal a la dirección de transporte (F) de la cinta metálica (M) .

12. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 11, caracterizado por que la boquilla (10, 11) está dispuesta, visto en la dirección de transporte de la cinta metálica (M) que sale del baño de fusión (3) , entre el dispositivo rascador (7) y la superficie (6) del baño de fusión (3) .

13. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 11 o 12, caracterizado por que lateralmente de los lados opuestos entre sí del trayecto de transporte de la cinta metálica (M) que sale del baño de fusión (3) está dispuesta en cada caso al menos una boquilla (10, 11) que aplica un flujo de gas (G1, G2) orientado a lo largo de la superficie (6) del baño de fusión (3) y de manera transversal a la dirección de transporte (F) de la cinta metálica (M) , que fluye a lo largo de la cinta metálica (M) para arrastrar la escoria (S) de modo que se aleja de la cinta metálica (M) . 15

14. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 13, caracterizado por que los ejes centrales (Ga2, Ga1) de los flujos de gas (G1, G2) que salen de las boquillas (10, 11) dispuestas de manera opuesta entre sí se sitúan en un plano común (H) .

15. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 14, caracterizado por que los ejes centrales de los flujos de gas se sitúan en el plano en el que se sitúa la posición central de la cinta metálica (M) en su salida del baño de fusión (3) .

16. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 15, caracterizado por que las boquillas dispuestas en cada caso lateralmente del trayecto de transporte de la cinta metálica (M) que sale del baño de fusión (3) están dispuestas de modo que el flujo de gas aplicado de una de las boquillas fluye a lo largo de una de las superficies y el flujo de gas que sale de la otra boquilla fluye a lo largo de la otra superficie de la cinta metálica (M) .