ES2165342T3 - Procedimiento para proporcionar seguridad a un recinto de tratamiento termico que funciona bajo atmosfera controlada. - Google Patents
Procedimiento para proporcionar seguridad a un recinto de tratamiento termico que funciona bajo atmosfera controlada.Info
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Abstract
Procedimiento para proporcionar seguridad a un recinto de tratamiento térmico que funciona bajo atmósfera gaseosa, incluyendo el indicado recinto una cámara de enfriamiento rápido (5) de una cinta metálica (1) que pasa a partir de abajo (7) gracias a una pluralidad de rodillos de guiado (3), caracterizado porque se confina la indicada cinta (1) en el seno del recinto de enfriamiento rápido (5) con la ayuda de al menos una manguera (6, 8, 10) de equilibrado de presión y de una pluralidad de esclusas (4a, 4b, 16a, 16b, 18a, 18b) situadas entre las diferentes cámaras, y porque se equilibran las presiones de las atmósferas de gas entre las cámaras (2, 5, 7) gracias a las mangueras (6, 8, 10) controlando los caudales de gas a través de las indicadas esclusas (4, 4b, 16a, 16b, 18a, 18b).
Description
Procedimiento para proporcionar seguridad a un
recinto de tratamiento térmico que funciona bajo atmósfera
controlada.
La presente invención se refiere a un
procedimiento para proporcionar seguridad a un recinto de
tratamiento térmico que funciona bajo atmósfera controlada. La
misma se refiere más particularmente a un procedimiento para
proporcionar seguridad a un recinto de tratamiento que funciona
bajo una atmósfera con elevado contenido en hidrógeno.
Según otro aspecto de la invención, la invención
se refiere igualmente a una instalación de tratamiento térmico tal
como particularmente recintos encontrados en el ámbito de los
hornos verticales de tratamientos térmicos o de revestimientos de
cintas metálicas en continuo.
Los hornos continuos de tratamiento térmico tales
como por ejemplo los hornos de recocido o de revestimiento están
compuestos de una o varias de las zonas siguientes:
precalentamiento, calentamiento, mantenimiento, refrigeración lenta
y refrigeración rápida.
Cada una de estas zonas permite calentar,
mantener la temperatura de la cinta o refrigerarla según pendientes
de calentamiento y de refrigeración y tiempos precisos definidos
por el ciclo de tratamiento metalúrgico correspondiente al material
a tratar.
La elaboración reciente de nuevas clases de acero
ha necesitado la definición de nuevos ciclos de tratamiento con
nuevas pendientes de calentamiento y de refrigeración.
La obtención de pendientes importantes de
refrigeración impuestas por estos ciclos nuevos se consigue por el
aumento de las presiones de soplado del gas de refrigeración sobre
la cinta o por la optimización de la geometría de soplado con el
fin de obtener coeficientes de intercambio de gas/cinta los más
elevados posible. Estos dispositivos utilizados actualmente con
bajos contenidos en hidrógeno muestran que las pendientes máximas
que pueden ser alcanzadas en refrigeración son del orden de los
60ºC/segundo para una cinta de 0,8 mm de espesor más allá de las
cuales las dimensiones, las potencias absorbidas por los
ventiladores y el coste de la instalación se vuelven demasiado
importantes o las velocidades excesivas de soplado de los gases
provocan la inestabilidad de la posición de la cinta. Es igualmente
posible, para alcanzar estas pendientes de refrigeración, limitar
la velocidad de la línea lo cual limita otro tanto su producción y
hace esta técnica poco rentable.
El aumento de rendimientos de las zonas de
refrigeración impone utilizar una atmósfera con elevado contenido en
hidrógeno, hasta un 100%, con el fin de obtener un fuerte aumento
del coeficiente de intercambio capaz de generar pendientes de
refrigeración del orden de los 80 a 200ºC/segundo o más para una
cinta de 0,8 mm de espesor compatibles con los ciclos de
tratamiento a obtener a la velocidad nominal de la línea.
El procedimiento de control que permite el
aumento del porcentaje de hidrógeno a tales valores plantea un
problema importante relacionado con la naturaleza de este gas
(particularmente por el hecho del carácter explosivo de este gas),
es en particular imposible poner en práctica una atmósfera de este
tipo en la totalidad de la línea donde un contacto con el aire en
las zonas de entrada y de salida de la cinta presentaría riesgos
importantes para la seguridad de explotación de la instalación.
Resulta por consiguiente necesario limitar la zona que funciona con
elevado contenido en hidrógeno a la refrigeración rápida y aislar
esta zona de las zonas adyacentes de la línea donde un contenido en
hidrógeno limitado basta para el procedimiento de tratamiento y
para proporcionar la seguridad de funcionamiento de la línea.
Esta seguridad de funcionamiento debe ser
proporcionada:
- -
- durante el funcionamiento nominal o estabilizado de la línea,
- -
- durante los cambios de velocidad de la línea o de formato de cinta o durante incidentes tales como por ejemplo parada de la línea o rotura de la cinta.
Estas diferentes condiciones de funcionamiento de
la línea producen variaciones de presión en las cámaras, ampliadas
por la fuerte dilatación o contracción de la atmósfera que
comprende una parte importante de hidrógeno, y que provoca el paso
de atmósfera de una cámara a otra lo cual modifica la composición y
puede producir riesgos importantes si la zona con fuerte contenido
en hidrógeno no se controla.
El procedimiento de pilotaje que permite la
obtención de tales gradientes de velocidad de refrigeración o de
recalentamiento, es objeto de la solicitud de patente francesa nº 2
746 112 presentada por la Firma solicitante.
El documento WO 99/50464, así como el documento
EP 1 069 193, prevé equilibrar las presiones entre la zona de
refrigeración rápida y un compartimiento de esclusa. Una manguera
puede estar prevista entre las partes río arriba y río abajo de la
zona de refrigeración rápida. En una instalación de este tipo, los
caudales de gas a través de las esclusas no están bien
dominados.
Las soluciones aportadas por el procedimiento
objeto de la invención así como la instalación que permite la
realización de dicho procedimiento, aportan una respuesta a estos
problemas de seguridad, conciliando imperativos relacionados con el
control de los cambios de atmósfera. Estos imperativos permite
igualmente optimizar el funcionamiento de la instalación de
tratamiento térmico y reducir el consumo en atmósfera controlada
(particularmente en hidrógeno) durante el funcionamiento nominal de
esta línea o en cambios de su velocidad o del formato de cinta a
tratar o también en incidentes de producción tales como, por
ejemplo, la parada de la línea o rotura de la cinta.
A este respecto, el procedimiento para
proporcionar seguridad a un recinto de tratamiento térmico que
funciona bajo atmósfera de gas, comprendiendo el indicado recinto
una cámara de refrigeración rápida de una cinta metálica que pasa a
partir de una cámara río arriba hacia una cámara río abajo gracias a
una pluralidad de rodillos de guiado, se caracteriza porque se
confina la indicada cinta en el seno del recinto de refrigeración
rápida con la ayuda de al menos una manguera de equilibrado de
presión y de una pluralidad de esclusas situadas entre las
diferentes cámaras, porque se equilibran las presiones entre la
entrada y la salida de la cámara de refrigeración rápida y porque
se equilibran las presiones de las atmósferas de gas entre la cámara
río arriba y la cámara río abajo con la ayuda de al menos una
manguera de equilibrado de presión, controlando los caudales de gas
a través de las indicadas esclusas por medios de reciclado que
transportan la atmósfera extraída de la cámara de refrigeración
rápida a una zona de expulsión y/o a una zona de dilución.
Una instalación para la realización del
procedimiento se caracterizado porque comprende una manguera de
equilibrado de presión entre la entrada y la salida de la cámara de
refrigeración rápida y medios de reciclado que transportan la
atmósfera extraída de la cámara de refrigeración rápida a una zona
de expulsión y/o a una zona de dilución.
Otras características y ventajas de la presente
invención se desprenderán de la descripción dada a continuación,
haciendo referencia a los dibujos adjuntos que ilustran un ejemplo
de realización desprovisto de cualquier carácter limitativo. En las
figuras:
- la figura 1 es una vista en sección y en alzado
lateral de una instalación de tratamiento térmico;
- la figura 2 es una vista en sección y en alzado
lateral de un segundo modo de realización de una instalación de
tratamiento térmico;
- la figura 3 es una vista en sección y en alzado
lateral de un tercer modo de realización de una instalación de
tratamiento térmico;
- la figura 4 es una vista en sección y en alzado
lateral de un cuarto modo de realización de una instalación de
tratamiento térmico;
- la figura 5 es una vista en sección y en alzado
lateral de un quinto modo de realización de una instalación de
tratamiento térmico;
- la figura 6 es una vista en sección y en alzado
lateral de un sexto modo de realización de una instalación de
tratamiento térmico que utiliza el procedimiento objeto de la
invención;
- la figura 7 es una vista en sección y en alzado
lateral de un séptimo modo de realización de una instalación de
tratamiento térmico que utiliza el procedimiento objeto de la
invención y
- la figura 8 es una vista similar a la figura 7
que representa una variante de la invención.
Según un primer modo de realización de una
instalación de tratamiento térmico que permite la realización del
procedimiento objeto de la invención (referirse a la figura 1),
esta instalación comprende un horno vertical de tratamiento en
continuo de una cinta metálica 1 que pasa a partir de una cámara
río arriba 2 hacia una cámara río abajo 7 sobre rodillos de guiado
3.
Una cámara de refrigeración rápida se encuentra
representada por 5, la misma está equipada con dispositivos de
refrigeración por soplado de gas sobre la cinta según el estado de
la técnica (no representados en la figura).
La cámara de refrigeración rápida 5 está separada
de las cámaras río arriba 2 y río abajo 7 por dispositivos de
estanqueidad 4a y 4b tales como esclusas, esclusas de compuerta,
esclusas de rodillos, lamas de gas u otras según tecnologías
conocidas.
Según una característica ventajosa de la
invención, esta consiste en confinar una porción de cinta que está
destinada a experimentar un tratamiento térmico, tal como
particularmente una refrigeración rápida, en una manguera 6. Esta
manguera 6 está colocada en el seno de la cámara de refrigeración
rápida 5 y está llena de una atmósfera controlada con elevado
contenido en hidrógeno.
Según otra característica ventajosa de la
invención la manguera 6 situada en la cámara de refrigeración 5,
asegura igualmente la comunicación entre las cámaras 2 y 7 con el
fin de equilibrar las presiones.
El mantenimiento en presión de la cámara 5 con
elevado contenido particularmente en hidrógeno puede ser obtenido
por el control de un caudal de fuga de esta atmósfera a través de
las esclusas 4a y 4b.
El fuerte contenido en hidrógeno de esta fuga
puede diluirse en la atmósfera de las cámaras 2 y 7 comportándose
como un aporte de hidrógeno para estas cámaras.
La inyección de atmósfera está por consiguiente
limitada en esta parte del horno al aporte en la zona 5, siendo
realizados los aportes de las zonas 2 y 7 por los caudales de fuga
controlados de las esclusas 4a y 4b.
Las presiones y contenido en hidrógeno de las
cámaras 2, 5, 6 y 7 son controladas por sensores y un dispositivo de
regulación que ajusta los aportes en atmósfera, con el fin de
mantener estas presiones y las composiciones de las diferentes
atmósferas de las diferentes cámaras en sus valores requeridos.
Según un segundo modo de realización de una
instalación de tratamiento térmico que permite la realización del
procedimiento objeto de la invención (referirse a la figura 2),
esta instalación difiere de la representada en la figura 1 por el
hecho de que la cámara 5 de refrigeración rápida y que es sometida
a una atmósfera controlada de gas, incorpora a la vez un ramal
montante y un ramal ascendente de cinta
metálica.
metálica.
Esta configuración necesita colocar las esclusas
4a y 4b a una misma altitud con el fin de que las presiones de gas,
río arriba y río abajo de las esclusas, sean idénticas (misma masa
de la columna de gas). Los equipos de refrigeración están repartidos
en uno o dos ramales o equipos de calentamiento - refrigeración
diferentes o complementarios están implantados en el segundo ramal
de la cinta.
Con el fin de equilibrar la presión de gas que
reina en la cámara de confinamiento 5 a nivel de las esclusas 4a y
4b, una manguera de equilibrado 8 ha sido añadida a la
instalación.
De forma similar al primer modo de realización de
la instalación de tratamiento térmico, una manguera 6 abarca la
cámara de confinamiento 5 conformando alrededor de esta última una
cubierta, que está conectada a la vez con las cámaras 2 y 7. Esta
manguera 6 permite por consiguiente la puesta en comunicación de las
atmósferas que reinan en estas cámaras y participa en el
equilibrado de las presiones.
Se aprecia en esta figura 2 que la zona bajo
elevado contenido en hidrógeno se encuentra en "un callejón sin
salida" y que los dos lados de las esclusas 4a y 4b se
encuentran a una presión idéntica gracias a las mangueras de
equilibrado 6 y 8. Esta disposición limita las circulaciones de gas
entre la zona 5 y las zonas adyacentes 2 y 7 de la instalación, lo
cual limita las fuentes de circulación de gas entre estas zonas,
por consiguiente los caudales de aporte necesarios, particularmente
en hidrógeno, para mantener este equilibrio.
La mejora de la calidad de la separación de las
atmósferas entre la cámara 5 y las cámaras adyacentes 2 y 7 permite
la utilización de contenidos en hidrógeno más importantes en la
cámara 5 por consiguiente la obtención de coeficientes de
intercambio y de pendientes de refrigeración muy superiores a las
obtenidas con el estado de la técnica anterior.
Una parte 9 situada sustancialmente en el centro
de la instalación y en la parte superior de la manguera 8, está
particularmente reservada para la colocación de los equipos de
soplado sobre la cinta (mangueras, válvulas de control...). Si la
construcción lo permite, esta parte puede suprimirse, pudiendo la
cámara 5 entonces ser realizada como se ha representado en la
figura 3.
Según un tercer modo de realización de una
instalación de tratamiento térmico que permite la realización del
procedimiento objeto de la invención (referirse a la figura 4),
esta instalación comprende un horno vertical de tratamiento en
continuo de una cinta metálica 1 que pasa a partir de una cámara
río arriba 2 a una cámara río abajo 7 sobre unos rodillos de guiado
3.
Una cámara de refrigeración rápida está
representada por 5, la misma está equipada con dispositivos de
refrigeración por soplado de los gases sobre la cinta según el
estado de la técnica anterior (no representados en la figura).
La cámara de refrigeración rápida 5 está separada
de las cámaras río arriba 2 y río abajo 7 por dispositivos de
estanqueidad 4a y 4b tales como esclusas, esclusas de compuertas,
esclusas de rodillos, lamas de gas u otras según tecnologías
conocidas.
Como se puede apreciar en la figura 4, las
esclusas de estanqueidad 4a y 4b están dispuestas horizontalmente,
respectivamente río arriba y río abajo de la cámara de
refrigeración rápida 5, y permiten delimitar en una dirección
sustancialmente horizontal, una manguera 6 que pone en comunicación
las cámaras adyacentes 2 y 7, participando por este motivo, como
para los modos de realización precedentes, en el equilibrado de las
presiones de gas que reinan en estas cámaras.
De igual modo, la comunicación entre las esclusas
4a y 4b y la parte inferior de la cámara 5, se realiza con la ayuda
de una manguera de equilibrado 8.
Como para el segundo modo de realización y si la
construcción de los elementos de soplado sobre la cinta lo permite,
los ramales ascendentes y descendentes de la cinta pueden juntarse
en una cámara única como se ha representado en la figura 3.
Según un cuarto modo de realización de una
instalación de tratamiento térmico que permite la realización del
procedimiento objeto de la invención (referirse a la figura 5),
esta instalación comprende medios que permiten proporcionar
seguridad de la atmósfera de la cámara de refrigeración con elevado
contenido en hidrógeno. A este respecto, esta instalación comprende
tres mangueras de equilibrado de las presiones entre los diferentes
puntos de las cámaras de la línea de tratamiento.
La cámara con elevado contenido en hidrógeno 5
está equipada con una primera manguera de equilibrado 8 con el fin
de mantener la misma presión a nivel de las esclusas de aislamiento
4a y 4b. Una segunda manguera de equilibrado 10 permite mantener las
presiones de las esclusas a un mismo
nivel.
nivel.
Por último, una tercera manguera de equilibrado 6
permite mantener las presiones de las cámaras río arriba y río abajo
2 y 7 a un mismo nivel, y permite la libre circulación de los
caudales de gas entre estas zonas río arriba y río abajo, sin
perturbar el régimen de presión de las esclusas y de la cámara bajo
elevado contenido en hidrógeno 5.
Las presiones y contenido particularmente en
hidrógeno en las diferentes cámaras son medidas en continuo y se
realizan aportes de atmósfera adaptados a estas diferentes cámaras
con el fin de mantener constantes las presiones y los contenidos en
hidrógeno. Unos puntos de trasiego de atmósfera pueden ser
realizados en cada una de las zonas o en las mangueras de
equilibrado de presión, con el fin de permitir la evacuación de un
caudal parásito entre dos zonas que podrían perturbar la
atmósfera.
La extracción de un caudal de atmósfera de la
cámara con elevado contenido en hidrógeno puede ser tratada en el
exterior de la línea o ser utilizada directamente en esta línea,
después de la inyección de nitrógeno para recrear una atmósfera con
bajo contenido en hidrógeno. Este procedimiento permite limitar, de
forma importante, el consumo total de la línea en hidrógeno.
Según un quinto modo de realización de una
instalación de tratamiento térmico que permite la realización del
procedimiento objeto de la invención (referirse a la figura 6),
esta instalación es similar en su concepción a la representada en la
figura 5 (la misma dispone de tres mangueras de equilibrado de
presión), pero difiere por el hecho de que comprende medios que
permiten realizar un reciclado de la atmósfera extraída de la
cámara con elevado contenido en hidrógeno.
Unos primeros conductos 11a y 11b están
conectados con unos puntos de extracción en atmósfera con elevado
contenido en hidrógeno, situados preferentemente en la proximidad
de las esclusas 4a y 4b. Unos dispositivos de extracción, por
ejemplo ventiladores 12a y 12b, transportan la mencionada atmósfera
y la dirigen por medio de segundos conductos 16a y 16b, bien sea a
una zona de expulsión 13a o 13b al exterior de la instalación, o
hacia una zona de dilución 14a, 14b, con una mezcla de aporte de
gas (particularmente nitrógeno), con el fin de obtener una atmósfera
cuyo contenido en hidrógeno sea reducido a un valor correspondiente
al contenido en hidrógeno de las zonas río arriba 2 y río abajo 7,
en el seno de las cuales estos puntos de inyección de gas diluido
se realizan a nivel de 15a y 15b.
Se comprende que estos medios de reciclado de gas
puedan adaptarse con el fin de recoger el caudal de atmósfera con
elevado contenido en hidrógeno en diferentes puntos de la cámara 5
o de las esclusas 4a y 4b, con el fin de limitar los intercambios
de atmósferas entre la cámara 5 y las cámaras adyacentes 2, 7.
Estos medios de reciclado permiten igualmente
recuperar caudales de atmósfera con elevado contenido en hidrógeno,
con el fin de diluirlos hasta un valor correspondiente a las
atmósferas de las zonas río arriba y río abajo.
Estos caudales recuperados pueden inyectarse en
diferentes puntos de las zonas río arriba o río abajo de la
instalación, con el fin de mantener sus presiones constantes y
limitar los caudales de aporte de atmósfera a inyectar en la
instalación, participando así en la seguridad de esta instalación,
reduciendo el consumo total de la línea en hidrógeno.
Estos medios de reciclado permiten, por una parte
asegurar la separación de las atmósferas de la cámara con elevado
contenido en atmósfera 5 y las cámaras próximas, y por otra parte
recuperar los caudales de extracción producidos.
Se puede así mantener la cámara de refrigeración
rápida 5 a presión constante, incluida durante las fases
transitorias de funcionamiento de la línea. La reinyección de los
caudales extraídos permite limitar, por una parte los caudales de
aporte a proporcionar por la central de producción de la línea, y
por otra parte el coste de producción de esta atmósfera durante el
funcionamiento de la indicada línea.
Estos medios de reciclado permiten igualmente
suprimir la central de mezclado de atmósfera instalada en la línea
sustituyéndola por una inyección de hidrógeno en la zona de
refrigeración rápida 5, y por medios de extracción 12a, 12b y mezcla
14a, 14b permitiendo:
- la recuperación de los caudales trasegados de
los diferentes puntos de las zonas,
- su dilución con un bajo contenido en hidrógeno
para su reintroducción en las otras zonas de la instalación.
La separación de la atmósfera de la zona de
refrigeración rápida 5 está entonces asegurada sin que los caudales
extraídos en sus diferentes zonas se pierdan, lo cual limita el
coste de explotación de la instalación.
Según un sexto modo de realización de una
instalación de tratamiento térmico que permite la realización del
procedimiento objeto de la invención (referirse a la figura 7),
esta instalación generalmente similar a las precedentes, se
distingue por el hecho de que comprende una cámara de igualación
única de presión 17.
Las esclusas 4a y 4b y su manguera de
equilibrado de presión 6 han sido desplegadas hasta componer esta
cámara de igualación 17, estando esta última, por una parte
separada de la cámara con elevado contenido en hidrógeno 5 por las
esclusas 19a y 19b, y por otra parte de la cámara río arriba 2 por
la esclusa 18a y de la cámara río abajo 7 por la esclusa 18b. Una
manguera de equilibrado de presión 6 junta estas cámaras río arriba
y río abajo. Un medio de extracción, de dilución y de reinyección
de atmósfera tal como se ha descrito en el quinto modo de
realización, se esquematiza en 12, 13, 14, 15 y 16.
El volumen de la cámara 17 permite amortiguar las
variaciones de presión entre la cámara 5 y las cámaras río arriba 2
y río abajo 7, y compensar estas variaciones de presión con la
ayuda de una inyección de atmósfera o del medio de extracción.
Según un séptimo modo de realización de una
instalación de tratamiento térmico que permite la realización del
procedimiento objeto de la invención (referirse a la figura 8) en
el caso donde la cámara bajo atmósfera con fuerte concentración en
hidrógeno está situada en el extremo de la línea y donde no existe
otra cámara río abajo. Esta instalación es generalmente similar a
la sexta solución (referirse a la figura 7) y se distingue por el
hecho de que la cámara río abajo se suprime, la salida de la cinta
21 está situada en el recinto 2 con el fin de alejarla de la zona de
fuerte concentración en hidrógeno.
La invención tal como se ha descrito
anteriormente ofrece múltiples ventajas:
- la separación de una cámara con elevado
contenido en hidrógeno de las cámaras adyacentes permite limitar las
circulaciones o contaminaciones de atmósferas entre estas
diferentes cámaras mediante la colocación de mangueras de
equilibrado de presión;
- la recuperación de los caudales extraídos en
diferentes puntos de la instalación durante variaciones de régimen
de la línea o durante incidentes de producción, permite reinyectar
estos caudales en la línea, limitando así el consumo de los
diferentes tipos de atmósferas de la instalación.
- la posibilidad, en razón del mejor control del
aislamiento de la cámara bajo elevado contenido en hidrógeno,
utilizar porcentajes de H_{2} superiores al 50%, de preferencia
75%, permitiendo así mejorar los coeficientes de intercambio y
obtener pendientes de refrigeración aún no alcanzadas por las
instalaciones conocidas del estado anterior de la técnica.
- la reducción del coste de tratamiento de la
cinta obtenida por la reducción del consumo de hidrógeno de la
línea;
- la compensación de las diferencias de presión
en las cámaras durante incidentes de producción conduce a una
reducción de las contaminaciones de las atmósferas de las
diferentes cámaras de la línea;
- la mejor calidad del producto tratado por la
conservación de los coeficientes de intercambio gas/cintas en las
diferentes cámaras proviene del mantenimiento de las
concentraciones en hidrógeno de las diferentes zonas de la
línea;
- la supresión de la central de mezcla de
atmósfera sustituida por unidades de mezcla situadas en la
instalación conduce a la recirculación de los caudales con elevado
contenido en hidrógeno extraídos de los dispositivos de estanqueidad
de la zona 5, y a su dilución antes de su reinyección en las
diferentes zonas de la instalación.
Claims (11)
1. Procedimiento para proporcionar seguridad a un
recinto de tratamiento térmico que funciona bajo atmósfera gaseosa,
incluyendo el indicado recinto una cámara de enfriamiento rápido
(5) de una cinta metálica (1) que pasa a partir de una cámara río
arriba (2) hacia una cámara río abajo (7) gracias a una pluralidad
de rodillos de guiado (3), se confina la indicada cinta (1) en el
seno del recinto de enfriamiento (5) con la ayuda de al menos una
manguera (6, 8, 10) de equilibrado de presión y de una pluralidad de
esclusas (4a, 4b, 18a, 18b) situadas entre las diferentes cámaras,
porque se equilibran las presiones reequilibran las presiones entre
la entrada y la salida de la cámara de refrigeración rápida y
porque se equilibran las presiones de las atmósferas de gas entre
la cámara río arriba y la cámara río abajo con la ayuda de al menos
una manguera de equilibrado de presión (6), caracterizado
porque se controlan los caudales de gas a través de las indicadas
esclusas (4a, 4b, 18a, 18b) por medios de reciclado (12, 12a, 12b)
que llevan la atmósfera extraída de la cámara de refrigeración
rápida hacia una zona de expulsión (13, 13a, 13b).y/o hacia una
zona de dilución (14, 14a, 14b).
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque se procede a un reciclado de la
atmósfera extraída de la cámara (5) de refrigeración rápida, a la
altura de puntos de extracción situados en la proximidad de las
esclusas (4a, 4b, 18a, 18b), por medio de conductos (11, 11a, 11b,
16, 16a, 16b) que dirigen la atmósfera extraída hacia una zona de
expulsión (13, 13a, 13b) fuera de la instalación.
3. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque se procede a un reciclado de la
atmósfera extraída de la cámara (5) de refrigeración rápida, a la
altura de puntos de extracción situados en la proximidad de las
esclusas (4a, 4b, 18a, 18b), por medio de conductos (11, 11a, 11b,
16, 16a, 16b) que dirigen la atmósfera extraída hacia una zona de
dilución (14, 14a, 14b) con una mezcla de aporte de gas con el fin
de obtener una atmósfera cuyo contenido particularmente en hidrógeno
se reduzca a un valor correspondiente al contenido en hidrógeno de
las zonas río arriba (2) y río abajo (7).
4. Procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque se inyectan los
caudales recuperados en diferentes puntos de las zonas río arriba
(2) o río abajo (7) de la instalación, con el fin de mantener sus
presiones constantes y limitar los caudales de aporte de atmósfera
para inyectar en la instalación.
5. Procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque se recoge el
caudal de atmósfera con alto contenido en hidrógeno en diferentes
puntos de la cámara (5) o de las esclusas (4a, 4b, 16a, 16b, 18a,
18b) con el fin de limitar los intercambios atmosféricos entre la
cámara (5) y las cámaras adyacentes (2, 7).
6. Procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque se controlan las
presiones y los contenidos en hidrógeno de las cámaras (2, 5, 6, 7
y 17) y porque se ajustan los aportes en atmósfera, con el fin de
mantener estas presiones y las composiciones de las diferentes
atmósferas de las indicadas cámaras en sus valores requeridos.
7. Instalación para la realización del
procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6,
caracterizada porque comprende una manguera de equilibrado
de presión (6) entre la entrada y la salida de la cámara de
enfriamiento rápido (5) y medios de reciclado (12, 12a, 12b) que
llevan la atmósfera extraída de la cámara de refrigeración rápida
hacia una zona de expulsión y/o hacia una zona de dilución.
8. Instalación según la reivindicación 7,
caracterizada porque comprende una manguera de equilibrado de
presión (8) entre la esclusa (4a) situada a la entrada de la cámara
de enfriamiento rápido (5) y la esclusa (4b) situada a la salida de
la indicada cámara (5).
9. Instalación según una de las reivindicaciones
7 ú 8, caracterizada porque comprende una manguera de
equilibrado (10) entre las esclusas (4a, 4b).
10. Instalación según una cualquiera de las
reivindicaciones 7 a 9, caracterizada porque la misma
comprende sensores para controlar las presiones y los contenidos en
hidrógeno de las cámaras (2, 5, 6, 7 y 17) y un dispositivo de
regulación para ajustar los aportes en atmósfera, con el fin de
mantener estas presiones y las composiciones de las diferentes
atmósferas de las diferentes cámaras en sus valores requeridos.
11. Instalación según la reivindicación 7,
caracterizada porque las esclusas (4a, 4b) y su manguera de
equilibrado de presión (6) han sido extendidas has componer una
cámara de igualación (17).
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|---|---|---|---|---|
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| FR2903122B1 (fr) * | 2006-06-30 | 2008-09-12 | Stein Heurtey | Dispositif de securisation d'un four equipe d'un chauffage et d'un refroidissement rapides fonctionnant sous atmosphere controlee. |
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| KR101717960B1 (ko) | 2016-03-03 | 2017-03-20 | (주)나우이엔씨 | 강판의 연속 열처리로용 분위기 가스 실링 장치 |
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| US11993823B2 (en) | 2016-05-10 | 2024-05-28 | United States Steel Corporation | High strength annealed steel products and annealing processes for making the same |
| US11560606B2 (en) | 2016-05-10 | 2023-01-24 | United States Steel Corporation | Methods of producing continuously cast hot rolled high strength steel sheet products |
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Family Cites Families (10)
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|---|---|---|---|---|
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| US3158507A (en) * | 1960-01-11 | 1964-11-24 | Continental Can Co | Floating roller seal |
| DE3733884A1 (de) * | 1987-10-07 | 1989-04-27 | Linde Ag | Verfahren zum gluehen von metallteilen in durchlaufoefen |
| JP2520507B2 (ja) * | 1990-07-12 | 1996-07-31 | 新日本製鐵株式会社 | ステンレス鋼帯の連続光輝焼鈍方法 |
| FR2746112B1 (fr) * | 1996-03-13 | 1998-06-05 | Procede de traitement thermique en continu de bandes metalliques dans des atmospheres de nature differente | |
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| JP4156065B2 (ja) * | 1998-02-24 | 2008-09-24 | 日新製鋼株式会社 | 金属帯用連続還元性雰囲気焼鈍装置および方法 |
| JP3572983B2 (ja) * | 1998-03-26 | 2004-10-06 | Jfeスチール株式会社 | 連続熱処理炉ならびに連続熱処理炉における冷却方法 |
| KR100541003B1 (ko) * | 1998-03-26 | 2006-01-10 | 제이에프이 엔지니어링 가부시키가이샤 | 연속 열처리로 및 연속 열처리로의 냉각 방법 |
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