DISPOSITIVO Y MÉTODO PARA REVESTIR POR INMERSIÓN EN CALIENTE UNA BANDA DE METAL.

Dispositivo de revestimiento por inmersión en caliente (100) para revestir una banda de metal con un baño de metal fundido (200),

el cual presenta un recipiente (110) para el baño de metal fundido (200); un rodillo (120) que se encuentra inmerso en el baño de metal fundido para desviar o estabilizar la banda de metal durante el pasaje a través del baño de metal fundido, donde el rodillo presenta un cuerpo del rodillo (122) y un eje del rodillo (124); una esclusa (130) que rodea al eje del rodillo (124) con una cámara de la esclusa (132); y medios (170) para suministrar un medio gaseoso (N2) con una presión del gas a la cámara de la esclusa (132) para sellar la cámara de la esclusa con respecto al baño de metal fundido (200), caracterizado porque la esclusa con la cámara de la esclusa (132) se encuentra inmersa en el baño de metal fundido (200); y porque la cámara de la esclusa (132) se encuentra diseñada en forma de una campana de inmersión con una salida (134) a modo de un canal, la cual se encuentra inmersa en el baño de metal fundido (200) y se encuentra abierta con respecto a éste

La presente invención hace referencia a un dispositivo para revestir por inmersión en caliente una banda de metal, así como hace referencia a una utilización del dispositivo.

Un dispositivo semejante se conoce, a modo de ejemplo, por la solicitud DE 10 2004 030 207 A1. El dispositivo de revestimiento por inmersión en caliente que se revela en dicho documento comprende un recipiente para el baño de metal fundido, a través del cual es conducida la banda de metal. Al atravesar el baño de metal fundido, la banda de metal, con la ayuda de un rodillo que presenta un cuerpo del rodillo y un eje del rodillo, es desviada dentro del baño y es estabilizada. El rodillo, así como el eje del rodillo, son soportados en un cojinete de rodamiento. Para asegurar su capacidad funcional, los cojinetes de rodamiento deben ser protegidos de los baños de metal fundido agresivos. Con este fin, el pasaje del eje por el baño de metal fundido debe ser sellado a través de una junta eficaz para impedir la penetración del baño en el cojinete de rodamiento. En la solicitud mencionada, el sellado tiene lugar mediante la ayuda de una esclusa que rodea al eje del rodillo con una cámara de la esclusa, la cual – exceptuando una permeabilidad en el pasaje del eje, es decir, en el pasaje hacia el tronco del eje-se encuentra cerrada, así como sellada, con respecto al baño de metal fundido. Para impedir una penetración del baño de metal fundido a través del pasaje del eje, a la cámara de la esclusa le es proporcionada una presión del gas a través de un medio gaseoso. La esclusa presenta un recipiente colector para recoger pérdidas por derrame en forma de pequeñas cantidades de baño de metal fundido, las cuales han penetrado en la cámara de la esclusa a pesar de la presión del gas. Este recipiente colector debe ser vaciado de vez en cuando, para lo cual en primer lugar debe ser desmontado, de manera que al funcionamiento de esta esclusa deben asociarse costes elevados en cuanto a mantenimiento.

Partiendo de este estado del arte, es objeto de la presente invención el perfeccionar un dispositivo conocido para revestir por inmersión en caliente una banda de metal, con el fin de reducir los costes de mantenimiento, en particular para la esclusa; así como el indicar una utilización para el dispositivo.

Este objeto se alcanzará a través del objeto de la reivindicación 1. De acuerdo a ello, el dispositivo de revestimiento por inmersión en caliente, conforme a la invención, se caracteriza porque la esclusa con la cámara de la esclusa se encuentra inmersa en el baño de metal fundido y porque la cámara de la esclusa se encuentra diseñada en forma de una campana de inmersión con una salida a modo de un canal, la cual se encuentra inmersa en el baño de metal fundido y se encuentra abierta con respecto a éste.

En la conformación pretendida de la cámara de la esclusa, como campana de inmersión, se considera la existencia de pequeñas pérdidas por derrames. Éstas no son perjudiciales y no ocasionan costes elevados en cuanto al mantenimiento, puesto que las pequeñas cantidades de baño de metal fundido que a pesar de la presión del gas a través del pasaje del eje, alcanzan el interior de la cámara de la esclusa, son conducidas desde allí inmediatamente nuevamente hacia el baño fundido a través de la salida a modo de un canal. Una recolección de las pérdidas por derrame en un recipiente colector separado y los costes de mantenimiento que esto implica, conocidos por el estado del arte, quedan suprimidos de este modo en el diseño de la esclusa conforme a la invención.

A los fines de una simplificación, en la presente descripción no se establece una diferencia entre un árbol de accionamiento que puede encontrarse acoplado al eje del rodillo, y el mismo eje del rodillo; el término eje del rodillo, por tanto, puede referirse también a un árbol de accionamiento, en particular cuando en el caso de una forma concreta de ejecución el eje del rodillo no rodea al espacio del soporte, sino que es el árbol de accionamiento el que lo rodea, encontrándose montado de forma giratoria en el cojinete.

Conforme a un primer ejemplo de ejecución de la invención, la cámara soporte con el cojinete para el eje del rodillo, con respecto al medio gaseoso, se encuentra diseñada de modo tal que se comunica con la cámara de la esclusa. Esto presenta la ventaja de que también en la cámara soporte predomina la presión del gas y, de este modo, el baño de metal fundido es mantenido a distancia del cojinete.

La esclusa pretendida en forma de una campana de inmersión, entre la cámara soporte y el cuerpo del rodillo, puede encontrarse dispuesta sola o también de forma conjunta con otras esclusas que, a modo de ejemplo, pueden encontrarse abiertas o cerradas con respecto al baño de metal fundido. De forma conjunta, estas esclusas dispuestas de forma paralela actúan como un sistema de sellado redundante en forma de cascada para el sellado de la cámara soporte con respecto al baño de metal fundido que se encuentra presente en el otro lado del sistema de sellado, es decir, en el área del cuerpo del rodillo. En el caso de esclusas individuales, en particular en las esclusas diseñadas como campanas de inmersión, tal como se mencionó anteriormente, se considera la existencia de pequeñas pérdidas por derrames, las cuales sin embargo no se oponen al objeto primario, es decir, al hecho de mantener libre del baño de metal fundido al espacio del soporte.

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A las esclusas y, eventualmente, también al espacio del soporte, les es suministrado el medio gaseoso en principio de forma separada, respectivamente, siendo sellados así con respecto al baño de metal fundido. No obstante, conforme a la invención, se sugiere que el espacio del soporte y las diferentes cámaras de la esclusa, con respecto al medio gaseoso, se encuentren diseñadas de forma tal que se comuniquen, permitiendo un flujo del medio gaseoso al menos en una dirección. Esto se considera particularmente ventajoso en el caso de utilizar una junta labial en el área de transición entre dos cámaras contiguas, donde la junta labial permite un flujo en una dirección y, en la dirección contraria, funciona como una válvula antirretorno para el medio gaseoso, así como también como un bloqueo para eventuales cantidades de derrame de baño de metal fundido.

El pasaje del eje en el área transición entre la cámara de la esclusa y el baño de metal fundido líquido representa el principal punto no sellado del dispositivo de revestimiento por inmersión en caliente, tanto para el medio gaseoso que se escapa desde la cámara de la esclusa hacia el baño de metal fundido, como también para el baño de metal fundido que penetra en la cámara de la esclusa. La reconducción del baño de metal fundido penetrado no deseado hacia el baño fundido fue mencionada anteriormente.

De manera ventajosa, de forma contigua con respecto al pasaje del eje, puede proporcionarse por fuera de la esclusa un elemento separador del gas para la recolección del medio gaseoso que se escapa desde la cámara de la esclusa hacia el baño de metal fundido. Este medio recolectado, ventajosamente, puede entonces ser suministrado nuevamente a la cámara soporte o a las cámaras de la esclusa mediante un circuito del gas. De forma alternativa, sin embargo, éste puede también ser expulsado hacia el aire ambiente.

Aún cuando la fuga se considera en principio en el área del pasaje del eje, éstas sin embargo no son deseadas. La hermeticidad en el área del pasaje del eje puede ser incrementada de forma considerable gracias a que allí se proporciona una junta de contacto que, a través de la diferencia entre la presión del gas en la cámara de la esclusa y la presión en el baño de metal fundido, es presionada paralelamente con respecto al eje del rodillo contra el cuerpo del rodillo o contra un saliente de un eje del rodillo. Eventualmente, de manera ventajosa, puede renunciarse al sistema de circulación de gas, el cual prevé la reconducción mencionada del gas que se ha escapado. De forma alternativa o complementaria con respecto a la junta de contacto, en el área del pasaje del eje puede proporcionarse también una junta inductiva. La junta inductiva puede ser empleada también como junta anular con respecto al eje del rodillo.

De forma ventajosa, la presión del gas es controlada en las cámaras de las esclusas y también en la cámara soporte mediante la ayuda de un circuito regulador de presión y, de forma preferente, es mantenida constante.

De manera ventajosa, en el espacio del soporte... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo de revestimiento por inmersión en caliente (100) para revestir una banda de metal con un baño de metal fundido (200), el cual presenta un recipiente (110) para el baño de metal fundido (200); un rodillo (120) que se encuentra inmerso en el baño de metal fundido para desviar o estabilizar la banda de metal durante el pasaje a través del baño de metal fundido, donde el rodillo presenta un cuerpo del rodillo (122) y un eje del rodillo (124); una esclusa (130) que rodea al eje del rodillo (124) con una cámara de la esclusa (132); y medios (170) para suministrar un medio gaseoso (N2) con una presión del gas a la cámara de la esclusa (132) para sellar la cámara de la esclusa con respecto al baño de metal fundido (200), caracterizado porque la esclusa con la cámara de la esclusa (132) se encuentra inmersa en el baño de metal fundido (200); y porque la cámara de la esclusa (132) se encuentra diseñada en forma de una campana de inmersión con una salida (134) a modo de un canal, la cual se encuentra inmersa en el baño de metal fundido (200) y se encuentra abierta con respecto a éste.

2. Dispositivo de revestimiento por inmersión en caliente (100) conforme a la reivindicación 1, caracterizado por una cámara soporte (142) con un cojinete (144) en el eje del rodillo (124) para soportar el eje del rodillo en un brazo portador (105), donde la cámara soporte (142) se encuentra diseñada de modo tal que se comunica con la cámara de la esclusa (132) con respecto al medio gaseoso (N2).

3. Dispositivo de revestimiento por inmersión en caliente conforme a la reivindicación 2, caracterizado porque en la cámara soporte (142) se encuentra dispuesto un dispositivo de accionamiento para la rotación del eje del rodillo y, con ello, del cuerpo del rodillo.

4. Dispositivo de revestimiento por inmersión en caliente conforme a la reivindicación 2 ó a la reivindicación 3, caracterizado porque la cámara soporte coincide con la cámara de la esclusa o se encuentra diseñada separadamente con respecto a la misma, donde en último caso la cámara de la esclusa (132) se encuentra dispuesta ente la cámara soporte (142) y el cuerpo del rodillo (122).

5. Dispositivo de revestimiento por inmersión en caliente (100) conforme a una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por al menos una esclusa adicional (150) con otra cámara de la esclusa (152) que rodea al eje del rodillo (124), entre la cámara soporte y el cuerpo del rodillo.

6. Dispositivo de revestimiento por inmersión en caliente (100) conforme a la reivindicación 5, caracterizado porque la cámara de la esclusa (152) adicional se encuentra diseñada de modo tal que se comunica con la cámara de la esclusa (132), con la cámara soporte (142) o con la cámara de la esclusa y la cámara soporte, con respecto al medio gaseoso (N2).

7. Dispositivo de revestimiento por inmersión en caliente (100) conforme a una de las reivindicaciones 2 a 6, caracterizado porque, entre dos cámaras contiguas (132, 142, 152) se proporciona una junta labial (154) que deja pasar el medio gaseoso en al menos una dirección de flujo y que en la dirección contraria funciona como válvula antirretorno en particular para el baño de metal fundido o se proporciona una ranura anular (136) entre el diámetro externo del eje del rodillo en una pared común de ambas cámaras, para el pasaje de gas.

8. Dispositivo de revestimiento por inmersión en caliente (100) conforme a la reivindicación 7, caracterizado porque la cámara de la esclusa (152) adicional – exceptuando fugas, por ejemplo en forma de la ranura anular -se encuentra cerrada con respecto al baño de metal fundido (200) y para el medio gaseoso (N2), y presenta un recipiente colector (158) para el baño de metal fundido que eventualmente puede penetrar en la cámara de la esclusa (152) adicional a través de las fugas.

9. Dispositivo de revestimiento por inmersión en caliente (100) conforme a una de las reivindicaciones 5 a 7, caracterizado porque una pared (138) de la cámara de la esclusa (132) o de la cámara de la esclusa (152) adicional que se encuentra expuesta al baño de metal fundido (200), se encuentra diseñada de forma flexible, por ejemplo como una membrana, y porque el borde de la abertura en esta pared, el cual se encuentra orientado hacia el eje del rodillo, se encuentra diseñado como una junta de contacto (139) que es presionada paralelamente con respecto al eje del rodillo contra el cuerpo del rodillo (122) o contra un saliente (123) del eje del rodillo, a través de la presión del gas incrementada en la cámara de la esclusa (132) o en la cámara de la esclusa (152) adicional con respecto a la presión del ambiente en el baño de metal fundido.

10. Instalación para el revestimiento por inmersión en caliente conforme a una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por una junta inductiva para sellar un área de transición entre el baño de metal fundido (20a) y la cámara de la esclusa (132) o la cámara de la esclusa (152) adicional.

11. Dispositivo de revestimiento por inmersión en caliente (100) conforme a una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por un elemento separador de gas (160) para recolectar el medio gaseoso (N2) que sale desde una de las cámaras (132, 142, 152) dentro del baño de metal fundido.

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12. Dispositivo de revestimiento por inmersión en caliente (100) conforme a la reivindicación 11, caracterizado por un sistema de circulación de gas, donde el medio gaseoso (N2) recolectado por el elemento separador de gas (160), mediante el medio (170), es regresado nuevamente a las cámaras para ser suministrado.

13. Dispositivo de revestimiento por inmersión en caliente (100) conforme a una de las reivindicaciones 2 a 12, caracterizado porque el medio (170) para el suministro del medio gaseoso se encuentra dispuesto de modo tal que el medio gaseoso (N2) es introducido en primer lugar en la cámara soporte (142), para allí fluir alrededor del cojinete (144), antes de alcanzar la cámara de la esclusa (132) o la cámara de la esclusa (152) adicional.

14. Dispositivo de revestimiento por inmersión en caliente (100) conforme a una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por un circuito regulador para regular, en particular para mantener constante, la presión del gas en la cámara de la esclusa (132), en la cámara de la esclusa (152) adicional o en la cámara soporte (142), donde la presión del gas es controlada en al menos una de las cámaras mediante la ayuda de un manómetro (M).

15. Utilización de un dispositivo de revestimiento por inmersión en caliente (100), el cual presenta un rodillo (120) con un cuerpo del rodillo (122) y un eje del rodillo (124), y al menos una esclusa (130) que rodea al eje del rodillo

(124) con una cámara de la esclusa (132), comprendiendo los siguientes pasos:

conducción de una banda de metal a través de un baño de metal fundido (200);

desviación o estabilización de la banda de metal en el baño de metal fundido mediante la ayuda del rodillo (120); y

suministro de un medio gaseoso (N2) con una presión del gas en la cámara de la esclusa (132) para sellar la cámara de la esclusa con respecto al baño de metal fundido (200),

caracterizada por un desplazamiento al menos parcial del baño de metal fundido (200), desde una salida (134) de la cámara de la esclusa (132) diseñada como una campana de inmersión, donde dicha salida se encuentra abierta en forma de un canal e inmersa en el baño de metal fundido, a través de la presión del gas, hacia la cámara de la esclusa.

16. Utilización conforme a la reivindicación 15, caracterizada porque el medio gaseoso (N2) es introducido en primer lugar en una cámara soporte (142), para desde allí continuar fluyendo hacia al menos una cámara de la esclusa (132, 152).

17. Utilización conforme a la reivindicación 16, caracterizada porque el medio gaseoso (N2) sale desde una de las cámaras de la esclusa (152, 132) hacia el baño de metal fundido (200), siendo allí recolectado.

18. Utilización conforme a la reivindicación 17, caracterizada porque el medio gaseoso (N2) recolectado de la cámara soporte (142) o de una de las cámaras de la esclusa (132, 152) es suministrado nuevamente.

19. Utilización conforme a la reivindicación 17 ó 18, caracterizada porque una junta (139), en el área de transición entre una cámara de la esclusa (132) y el baño de metal fundido (200), debido a la presión del gas en la cámara de la esclusa, mediante una fuerza, es presionada paralelamente con respecto al eje del rodillo (R) en el cuerpo del rodillo (122) o en un saliente (123) del eje del rodillo.

20. Utilización conforme a la reivindicación 17, caracterizada porque el elemento transversal (103) con el rodillo de inmersión, mediante un dispositivo de elevación (102, 104), puede ser elevado, así como descendido desde el baño de cinc, para garantizar una inmersión uniforme de la cámara de la esclusa que se encuentra abierta hacia abajo en el baño de cinc.