ES2242008T3 - Procedimiento y dispositivo para el revestimiento de una banda metalica por inmersion. - Google Patents
Procedimiento y dispositivo para el revestimiento de una banda metalica por inmersion.Info
- Publication number
- ES2242008T3 ES2242008T3 ES02719575T ES02719575T ES2242008T3 ES 2242008 T3 ES2242008 T3 ES 2242008T3 ES 02719575 T ES02719575 T ES 02719575T ES 02719575 T ES02719575 T ES 02719575T ES 2242008 T3 ES2242008 T3 ES 2242008T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- band
- narrow channel
- liquid metal
- channel
- narrow
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 41
- 238000000576 coating method Methods 0.000 title claims abstract description 33
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 title claims abstract description 32
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 95
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 32
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 32
- 238000007654 immersion Methods 0.000 claims abstract description 18
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 16
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 10
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 6
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 3
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 3
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 3
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 2
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 14
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 14
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical group N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 5
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 5
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 229910000765 intermetallic Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 3
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 3
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 3
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 238000005246 galvanizing Methods 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 238000003618 dip coating Methods 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
- C23C2/003—Apparatus
- C23C2/0035—Means for continuously moving substrate through, into or out of the bath
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
- C23C2/50—Controlling or regulating the coating processes
- C23C2/52—Controlling or regulating the coating processes with means for measuring or sensing
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Coating With Molten Metal (AREA)
- Continuous Casting (AREA)
- Chemically Coating (AREA)
Abstract
Procedimiento para el revestimiento de una banda metálica (1) por inmersión por medio de un metal líquido (4), en el que: - se hace circular dicha banda por un canal estrecho (10, 12, 15, 33) en el que el metal líquido es inyectado por lo menos a ambos lados de la banda; - se crea un movimiento de circulación de dicho metal líquido en el interior del canal estrecho; caracterizado porque se crea además una diferencia de nivel de las presiones (13, 14; 16, 17; 19, 20) que se ejercen respectivamente sobre cada una de las dos caras de la banda, para controlar la posición de la banda en el canal estrecho.
Description
Procedimiento y dispositivo para el revestimiento
de una banda metálica por inmersión.
La presente invención se refiere a un
procedimiento para el revestimiento de una banda metálica por
inmersión, es decir por paso continuo a través de un metal líquido.
La invención se refiere asimismo a un dispositivo para la
realización de este procedimiento.
La invención se describirá haciendo referencia a
la galvanización por inmersión de una banda de acero. Sin embargo,
es preciso considerar que esta aplicación sólo se menciona a título
de ejemplo, y que la invención puede ventajosamente ser aplicada
también a otros tipos de substratos metálicos en forma de banda o de
hilo, así como con otros metales y aleaciones de revestimiento.
El documento
JP-A-2 8356 describe un
procedimiento y un dispositivo para el revestimiento de una banda
de acero por inmersión por medio de un metal líquido. Se hace pasar
la banda por un canal estrecho recorrido por el metal líquido a
ambos lados de la banda. El canal es alimentado por un depósito
separado que comprende el metal líquido, acoplado a una bomba que
crea un movimiento de circulación en circuito cerrado. El depósito
tiene una capacidad mayor que dicho canal. Es metal líquido es
filtrado por un dispositivo de purificación antes de introducirlo
en dicho canal.
La galvanización por inmersión de una banda de
acero comprende generalmente dos operaciones principales, a saber
un recocido de la banda y el depósito del revestimiento. La
instalación correspondiente comprende entonces dos grandes partes, a
saber un horno de recocido y un cuba de galvanización.
El recocido tiene por objeto preparar la banda,
en particular su superficie, con vistas a la operación de
revestimiento que sigue. En particular, asegura la recristalización
de la estructura endurecida en el caso de una banda laminada en
frío; realiza también, en todos los casos, una limpieza y un
avivado de la superficie por medio de una atmósfera apropiada,
generalmente reductora, que comprende hidrógeno y nitró-
geno.
geno.
Esquemáticamente, la galvanización convencional
consiste en hacer pasar una banda de acero a través de un baño de
zinc fundido y después, a la salida de este baño, regular el
espesor de la capa de zinc por escurrido por medio de láminas de
aire o de nitrógeno a presión.
En el curso de su trayecto en el baño de zinc, la
banda es guiada por varios rodillos, en particular un primer
rodillo, llamado rodillo de fondo, completamente sumergido en el
zinc, bajo el cual pasa antes de remontar verticalmente hacia la
superficie del baño, y otros rodillos, llamados rodillos de
estabilización, de deflexión o de guiado, a menudo parcialmente o
incluso totalmente sumergidos en la proximidad de la superficie
superior del baño de metal líquido, destinados a asegurar la
estabilización, eventualmente la planeidad de la banda revestida,
antes de su escurrido.
Estos rodillos, motorizados o libres, entran en
contacto con la superficie de la banda en movimiento y pueden así
generar defectos de superficie. Deben por tanto ser frecuentemente
desmontados para ser inspeccionados, reparados e incluso
reemplazados, puesto que su estado influye considerablemente sobre
la calidad del revestimiento de zinc. Resultarán de ello entonces
unos paros frecuentes de la línea de producción y una pérdida de
productividad no despreciable. Por otra parte, el experto en la
materia conoce bien la dificultad de regular y mantener la
composición del metal de revestimiento. Éste no es prácticamente
nunca un metal puro, sino más bien una aleación que contiene
diferentes elementos en cantidades determinadas pero variables de
un tipo al otro, destinados a mejorar las características de los
revestimientos, como por ejemplo las adiciones de aluminio en los
baños de galvanización.
Por último, las matas, es decir unos agregados de
partículas de compuestos intermetálicos, formadas entre otros por
la disolución del extremo superficial de las bandas de acero por el
baño de metal líquido, provocan también defectos de aspecto bien
conocidos, y deben por tanto ser regularmente eliminadas. Resultan
de ello unas pérdidas de tiempo y de metal, que perjudican la
productividad y la rentabilidad de los procedimientos
convencionales.
Se ha propuesto ya reemplazar el rodillo de fondo
por un tubo semicircular fijo, sumergido asimismo en el baño de
metal líquido, y provisto de ranuras a través de las cuales se
inyecta metal líquido de revestimiento. Se forma así una zona de
metal a presión que mantiene la banda a distancia de la superficie
del tubo sumergido, sin que esta distancia pueda sin embargo ser
regulada y controlada de forma precisa. En la práctica también,
esta solución no evita los problemas de estabilidad de la banda, ni
los defectos de superficie causados por el contacto con los
rodillos de guiado, ni tampoco la dificultad de regular la
composición del metal líquido, ni finalmente los problemas ligados a
las matas a eliminar.
La invención tiene por objetivo proponer un
procedimiento para el revestimiento de una banda metálica por
inmersión, que permite evitar los inconvenientes citados, en
particular suprimiendo todos los rodillos sumergidos y asegurando
una composición constante del metal líquido en la zona de
revestimiento. Según otro aspecto, la invención propone un
dispositivo para la realización de este procedimiento.
De acuerdo con la invención, un procedimiento
para el revestimiento de una banda metálica por inmersión por medio
de un metal líquido, en el cual se hace pasar dicha banda por un
volumen de dicho metal líquido, está caracterizado porque se hace
circular dicha banda por un canal estrecho, porque se introduce el
metal líquido en este canal estrecho por lo menos a ambos lados de
dicha banda, y porque se crea un movimiento de circulación de dicho
metal líquido con respecto a dicha banda, en el interior de dicho
canal estrecho. Se constata entonces que se efectúa por tanto el
revestimiento por contacto de la superficie de la banda metálica
con un flujo de metal líquido más bien que efectuar un revestimiento
de dicha superficie por inmersión en un baño de metal líquido.
Según la invención, se alimenta dicho canal
estrecho con metal líquido a partir de una fuente separada,
constituida por ejemplo por un depósito separado; dicho depósito
separado está ventajosamente dispuesto más alto que dicho canal
estrecho, de manera que asegure la alimentación por lo menos
parcialmente por un efecto gravimétrico. Una parte o la totalidad
de la alimentación puede sin embargo estar también asegurada por
una o varias bombas.
Según una característica interesante, se somete
el metal líquido a por lo menos un tratamiento antes de
introducirlo en dicho canal estrecho. En particular, dicho
tratamiento puede consistir en filtrar el metal líquido antes de
introducirlo en el canal estrecho. Se reduce así el riesgo de
depositar partículas flotantes, tales como unos compuestos
intermetálicos, sobre la superficie de la banda.
Según otra característica, se mide a intervalos
determinados, preferentemente en continuo, la composición química
y/o la temperatura del metal líquido y, en caso necesario, se
ajusta esta composición química y/o esta temperatura antes de
introducir el metal líquido en dicho canal estrecho. Resulta
posible así mantener por lo menos sensiblemente constantes estas
condiciones que rigen la operación de revestimiento por inmersión
de la banda metálica.
Según otra característica ventajosa, se realiza
la alimentación de dicho canal estrecho en circuito cerrado. Se
evita así cualquier contacto del metal líquido con el aire
ambiente, y por ello cualquier riesgo de alteración del metal
líquido, en particular por oxidación.
Según una característica particularmente
interesante, se alimenta dicho canal estrecho con metal líquido a
una presión regulable de forma independiente sobre cada cara de la
banda. Según un procedimiento bien conocido, se regula la presión de
alimentación del metal líquido, según el caso, haciendo variar la
diferencia de nivel entre el canal estrecho y el depósito separado,
o modificando la presión proporcionada por las bombas de
alimentación.
Según aún otra característica particularmente
ventajosa, la velocidad de circulación de la corriente de metal
líquido con respecto a la banda, en el interior de dicho canal
estrecho, está comprendida entre 0,1 m/s y 5 m/s.
Ha resultado ventajoso aplicar una presión
idéntica a ambos lados de la banda en el canal estrecho. Sin
embargo se puede imaginar aplicar presiones diferentes a ambos
lados de la banda, en particular con el fin de influir sobre la
reactividad de superficie de dicha banda metálica.
Un dispositivo para la realización de este
procedimiento comprende esencialmente un canal estrecho, unos
medios para hacer circular la banda a revestir a través de dicho
canal estrecho, así como los medios para alimentar dicho canal
estrecho con metal líquido y para crear un movimiento de
circulación del metal líquido con respecto a la banda, en el
interior del canal estrecho.
La sección del canal estrecho según la invención
se determina de manera que permita el paso de la banda más ancha
que debe ser revestida en el mismo, sin necesitar un caudal
excesivo de metal líquido.
Teniendo en cuenta la anchura de las bandas
actuales, la anchura del canal estrecho según la invención está
generalmente comprendida entre 1 m y 2 m. Resulta evidente que esta
anchura podría ser aumentada o disminuida en función de
circunstancias particulares.
La altura del canal estrecho define el espesor de
la capa de metal líquido en circulación, y por consiguiente influye
también sobre el caudal de metal líquido en el canal estrecho. Esta
altura es preferentemente inferior a 6 cm, y preferentemente aún
inferior a 3 cm, de manera que pueda limitar el caudal de metal
líquido en el canal estrecho.
El canal estrecho según la invención puede
presentar una forma o bien plana, o bien curva, en particular
parcialmente cilíndrica. En este último caso, la curvatura debe
estar limitada a fin de no complicar inútilmente la trayectoria y el
guiado de la banda.
La banda que debe revestirse circula a través de
dicho canal bajo la acción de la tracción ejercida por los sistemas
de arrastre de la línea de revestimiento. Su trayectoria es
determinada por los medios de guiado, generalmente unos rodillos,
dispuestos en el exterior del canal, corriente arriba y corriente
abajo de éste, de manera que no dañen la superficie de la banda
durante la operación de revestimiento.
En el interior del canal estrecho, la banda debe
desde entonces ser mantenida a una distancia mínima de las paredes
del canal, con el fin de evitar cualquier riesgo de contacto con
éstas. Por regla general, esta distancia está comprendida entre 1 mm
y 15 mm, en función de diversos parámetros tales como la velocidad
y la anchura de la banda, la naturaleza del metal líquido, la
longitud y/o la forma de la trayectoria del canal estrecho.
El canal estrecho según la invención comprende
por una parte unos medios de alimentación de metal líquido, y por
otra parte unos medios para crear un movimiento de circulación del
metal líquido con respecto a la banda, en el interior del canal
estrecho.
Dichos medios de alimentación comprenden por lo
menos un depósito separado, con una capacidad netamente mayor que
el canal estrecho; este depósito está conectado al canal estrecho
por un circuito de alimentación que conduce a unos medios de
introducción del metal líquido en el canal estrecho, a ambos lados
de la banda que circula por el mismo. Estos medios de introducción
pueden estar constituidos o bien por unos inyectores dispuestos en
por lo menos uno de los extremos del canal, o bien por unos
inyectores dispuestos en las paredes del canal paralelas al plano
de la banda, o bien también por una combinación de estos dos tipos
de inyectores.
Para asegurar la circulación del metal líquido,
incluso en el canal estrecho, el depósito separado puede estar
sobreelevado con respecto al canal estrecho, o el circuito de
alimentación puede comprender por lo menos una bomba.
Asimismo, de manera ventajosa, el dispositivo
comprende también unos medios de control y de regulación de la
temperatura y/o de la composición del metal líquido, unos medios
para añadir metal líquido fresco así como unos medios para filtrar
el líquido antes de su introducción en el canal estrecho.
Además, el canal está provisto de medios de
estanqueidad, tales como unas esclusas en sus extremos, que
permiten el paso de la banda pero que impiden las fugas de metal
líquido.
Finalmente, el canal puede ventajosamente estar
integrado en un circuito cerrado, que comprende también por lo
menos un depósito de alimentación, eventualmente sobreelevado, un
circuito de alimentación del canal estrecho, un circuito de
recuperación del metal líquido en exceso, unos medios de
tratamiento del metal líquido, y eventualmente por lo menos una
bomba de circulación del metal líquido.
El procedimiento y el dispositivo de la invención
permiten revestir una banda por inmersión en una corriente de metal
líquido animado con velocidades elevadas con respecto a la banda.
Estas velocidades son superiores a las que resultan del paso de la
banda por un baño de metal líquido en reposo.
Con respecto a la técnica anterior, el
procedimiento de la invención ofrece numerosas ventajas, que serán
explicadas más adelante, durante la descripción de los planos
anexos.
Unos ejemplos de realización del dispositivo de
la invención están representados de forma esquemática en los planos
anexos, en los que
la Fig. 1 recuerda el principio de una
instalación convencional de revestimiento por inmersión de la
técnica anterior;
la Fig. 2 muestra el principio del procedimiento
de la presente invención;
la Fig. 3a ilustra un primer caso de aplicación
del procedimiento de la invención, con un canal estrecho rectilíneo
prácticamente horizontal;
la Fig. 3b ilustra un segundo caso de aplicación
del procedimiento de la invención, con un canal estrecho curvo en
forma de parábola;
la Fig. 3c ilustra un tercer caso de aplicación
de procedimiento de la invención, con un canal estrecho que se
aproxima a la trayectoria habitual de la banda en un baño de metal
líquido;
la Fig. 4 muestra diferentes disposiciones de
los orificios de alimentación de metal líquido, practicados en las
paredes del canal estrecho (Fig. 4a, b, c), y
la Fig. 5 ilustra diferentes configuraciones
posibles del canal estrecho con su circuito de alimentación de
metal líquido (Figs. 5a, b, c, d).
Estas figuras constituyen solamente unas
representaciones esquemáticas simplificadas, en las cuales sólo se
han reproducido los elementos necesarios para la compresión de la
invención. El sentido de la circulación del metal líquido está
indicado por unas flechas. Unos elementos idénticos están
designados por las mismas referencias numéricas en todas las
figuras.
La figura 1 representa un dispositivo
convencional de galvanización por inmersión de una banda de acero,
integrado en una línea de tratamiento. En este dispositivo, una
banda que debe revestirse 1 es tratada en un horno de recocido
continuo 2, del cual sale por una trompa 3 para sumergirse en un
baño de zinc en fusión 4. La banda 1 pasa bajo un rodillo de fondo
5, completamente sumergido en el zinc líquido 4, y guiada a
continuación por unos rodillos de estabilización 6 sumergidos en la
proximidad de la superficie superior del baño de zinc 4, antes de
dejar el baño de zinc siguiendo una trayectoria vertical. El exceso
de zinc es escurrido por medio de láminas de gas, generalmente de
aire o de nitrógeno, a presión 7. La banda 1 sube a continuación
verticalmente hasta un rodillo de desviación superior 8, que está
situado suficientemente alto para que el revestimiento de zinc se
solidifique antes de alcanzarlo. La banda 1 prosigue a continuación
su camino por una línea de tratamiento.
En este dispositivo clásico, la banda que debe
revestirse circula a través de un baño de zinc líquido en reposo 4,
y está en contacto directo con varios rodillos sumergidos 5, 6.
El principio del procedimiento de la invención
está ilustrado en la figura 2. En este caso, la banda a revestir 1,
que proviene de un horno de recocido continuo no representado,
circula a través de un canal estrecho 10 en el cual se ha creado una
corriente de metal líquido 9. En esta figura, el canal 10 es
rectilíneo y ligeramente inclinado hacia arriba, y la circulación
del metal líquido está asegurada por una bomba 11. En esta
ilustración, la banda 1 y la corriente de metal líquido 9 circulan
en sentido ascendente, indicado por unas flechas. Unos sistemas de
estanqueidad, no representados, están previstos en los extremos de
entrada y de salida de la banda 1 en el canal 10.
Otras configuraciones posibles están ilustradas y
descritas en la figura 3. Esta figura 3 muestra cómo es posible
controlar, por lo menos en parte, la posición de la banda en un
canal estrecho, según el procedimiento de la invención.
Como se ha indicado más arriba, se crea un
movimiento de circulación del metal líquido, por ejemplo zinc en
fusión, en el canal 10, a ambos lados de la banda 1. Esta corriente
circula preferentemente a gran velocidad, y se acompaña
inevitablemente de gradientes de presión entre la banda 1 y las
paredes del canal 10. Los caminos hidráulicos que el metal líquido
sigue en el canal 10 pueden ser ideados de manera que creen unas
diferencias de presión entre las caras de la banda y que influyan
así en la posición de la banda en el canal. En efecto, incluso si
las mismas son de pequeña amplitud, estas diferencias de presión
actúan sobre unas superficies importantes, a saber la superficie de
las dos caras de la banda en el canal, y pueden así generar unas
fuerzas considerables.
A título de ejemplo, una diferencia de presión
entre las dos caras de la banda puede obtenerse de varias
maneras:
- \blacktriangleright
- creando unos caudales de metal líquido diferentes sobre las dos caras, conservando al mismo tiempo unas velocidades de circulación suficientes;
- \blacktriangleright
- modificando la distancia entre la banda y la pared del canal: a igualdad de caudal de metal, una disminución de esta distancia provoca un aumento de la presión; y
- \blacktriangleright
- diferenciando la inyección de metal líquido entre las dos caras de la banda, en lo que concierne tanto a la presión de inyección como al número y/o a la disposición de los inyectores.
La figura 3a ilustra el caso simple de un canal
estrecho 12 rectilíneo, prácticamente horizontal, en el cual la
banda 1 circula a igual de las dos paredes. Las presiones 13
ejercidas sobre la cara inferior de la banda son más elevadas que
las 14 aplicadas sobre la cara superior, a fin de soportar el peso
de la banda 1 manteniendo al mismo tiempo ésta en posición centrada
en el canal 12.
En la figura 3b, el canal 15 presenta la forma de
una parábola, correspondiente a la forma llamada "en cadeneta"
que toma naturalmente la banda 1 suspendida libremente entre dos
rodillos superiores no representados.
Una trayectoria parabólica de este tipo de la
banda 1 puede ser mantenida por un control permanente de la
velocidad de la banda corriente arriba y corriente abajo del canal
15. También es mantenida gracias a las presiones que el metal
líquido ejerce sobre la banda; si las presiones 16 sobre la cara
interna son más elevadas que las 17 ejercidas sobre la cara
externa, las mismas son incluso capaces de compensar una tracción en
la banda. En dicha configuración del canal, es particularmente
fácil asegurar la estanqueidad del canal, recogiendo el metal
líquido que desborda por los dos extremos del canal para
introducirlo de nuevo en la parte inferior, por ejemplo con la ayuda
de bombas 18.
Finalmente, la figura 3c muestra un canal 15 de
una forma apreciada a la del trayecto habitual de una banda 1 en
una instalación de revestimiento por inmersión del tipo ilustrado
en la figura 1. En esta configuración, la banda 1, que sufre la
tracción ejercida por la línea de tratamiento, está soportada por
la aplicación de presiones 19 más elevadas sobre la cara interna
que las 20 ejercidas sobre la cara externa. Además, la banda 1 puede
ser guiada de forma controlada tanto a la entrada como la salida
del canal, por unas presiones diferenciales 21, que reemplazan
ventajosamente, es decir sin contacto, los rodillos de guiado 6 de
la figura 1.
También en este caso, la estanqueidad del canal
está asegurada con facilidad recogiendo el metal líquido en exceso
en los dos extremos del canal para reintroducirlo en la parte
inferior, por ejemplo con la ayuda de una bomba común 22.
La alimentación del canal estrecho con metal
líquido está preferentemente asegurada por los orificios
practicados en las paredes del canal, de manera que se repartan de
una forma tan uniforme como sea posible las presiones que actúan
sobre las caras de la
banda.
banda.
La figura 4 muestra diversas disposiciones
posibles de estos orificios de alimentación en una porción de una
pared de canal 23. En los ejemplos representados, los orificios
pueden ser o bien unas ranuras 24 paralelas y/o perpendiculares a la
dirección 25 de desplazamiento de la banda (fig. 4a), o bien unos
orificios, por ejemplo circulares 26, dispuestos según unas líneas
también paralelas a la dirección 25 de desplazamiento de la banda
(fig. 4b), o bien también unos orificios, por ejemplo circulares 27,
repartidos regularmente, por ejemplo al tresbolillo, en la pared
del canal (fig. 4c).
Estas disposiciones se dan a título de simples
ejemplos y no excluyen en modo alguno cualquier otra disposición de
orificios que permita obtener una repartición uniforme de las
presiones en el canal.
Se ha mencionado ya más arriba la posibilidad, en
el procedimiento de la invención, de efectuar diferentes
operaciones en el metal líquido en circulación, en particular de
filtrar las partículas de compuestos intermetálicos y de controlar
y/o de ajustar la temperatura y/o la composición química del metal
líquido, antes de introducirlo en el canal de revestimiento.
Por otra parte, se ha subrayado también el
interés de prever un depósito exterior, es decir distinto del canal
estrecho propiamente dicho pero que comunica con éste, y poner el
metal líquido en circulación entre el canal estrecho -de pequeña
capacidad- y el depósito exterior de mayor capacidad.
La figura 5 ilustra diferentes configuraciones
posibles del circuito del metal líquido, con una unidad de
tratamiento, eventualmente combinada con un depósito
sobreelevado.
En la disposición de la figura 5a, un canal
rectilíneo horizontal 12, recorrido por una banda 1, es alimentado
en directo por medio de una bomba 28. El metal líquido es recuperado
en los extremos del canal 12 y enviado de nuevo por la bomba 28, en
principio a una unidad de tratamiento 29 y a continuación
directamente al canal 12.
La figura 5b representa asimismo un canal
rectilíneo horizontal 12 recorrido por una banda a revestir 1. Este
canal 12 es alimentado por gravedad a partir de un depósito
sobreelevado 30 de gran capacidad, mientras que el metal líquido en
exceso es recuperado en los extremos del canal 12 y enviado de
nuevo, siempre por gravedad, a un depósito de recogida 32. A partir
de éste, el metal líquido es entonces enviado de nuevo al depósito
sobreelevado 30 por medio de una bomba 31. Una unidad de tratamiento
29 está dispuesta entre el depósito 30 y el canal 12 y/o entre la
bomba 31 y el depósito 30.
La configuración de la figura 5c es análoga a la
de la figura 5a, con la diferencia de que el canal 33 encaja en
este caso con el trayecto de la banda 1 en una línea de
revestimiento por inmersión convencional. El metal líquido en exceso
es recuperado en los extremos sobreelevados del canal 33 y enviado
de nuevo al punto bajo de este canal, a través de una bomba 28 y de
una unidad de tratamiento 29.
Finalmente, la figura 5d ilustra una disposición,
análoga a la de la figura 5b, pero en la que el canal 33 encaja con
el trayecto de la banda 1 en una línea de revestimiento por
inmersión convencional. El canal 33 es alimentado directamente en su
punto bajo por gravedad, a partir de un depósito sobreelevado 30 de
gran capacidad; el metal líquido en exceso es recuperado en los
extremos sobreelevados del canal 33 y enviado de nuevo, también por
gravedad, a un depósito de recogida 32. A partir de éste, el metal
líquido es reenviado al depósito sobreelevado 30 por medio de una
bomba 31. Una unidad de tratamiento 29 está prevista entre el
depósito 30 y el canal 33, y/o entre la bomba 31 y el depósito
30.
Con respecto a la técnica anterior de inmersión
de una banda en movimiento en un baño de metal líquido, de gran
volumen, en reposo, la presente invención ofrece numerosas ventajas
en lo que concierne tanto al procedimiento propiamente dicho como a
la calidad de los productos revestidos.
En materia de procedimiento, una ventaja
importante es la gran flexibilidad conferida a la línea de
tratamiento en cuanto a la naturaleza del metal depositado. Es
suficiente en efecto cambiar de depósito de alimentación para pasar
de un revestimiento a
otro.
otro.
Por otra parte, la circulación continua del metal
líquido entre el canal de revestimiento y un depósito separado
permite tratar el metal líquido en continuo. Se puede controlar en
efecto, y si es necesario ajustar, tanto la temperatura como la
composición química del metal líquido.
Asimismo, es posible eliminar las matas, es decir
las partículas de compuestos intermetálicos que flotan en el metal
líquido y que corren el riesgo de depositarse sobre la banda. Esta
eliminación puede realizarse por cualquier procedimiento apropiado,
tal como filtrado, decantación, centrifugación, etc., en
particular en la unidad de tratamiento mencionada más arriba.
Finalmente, conviene subrayar la facilidad de
mantenimiento del dispositivo de la invención. Habiendo
desaparecido los rodillos sumergidos, el mantenimiento se refiere
esencialmente a las bombas, que pueden por otra parte ser duplicadas
y entonces mantenidas en alternancia sin que la línea de
revestimiento deba ser parada.
La calidad del revestimiento depende en
particular de la reactividad entre el metal de revestimiento y la
superficie de la banda a revestir. A título de ejemplo, los aceros
de alta resistencia destinados a ser galvanizados para la industria
automóvil, presentan una superficie débilmente reactiva con
respecto al zinc; resulta de ello una falta de mojabilidad que
puede conducir a graves defectos de revestimiento.
A este respecto, se ha constatado que la
velocidad relativa elevada entre la banda y el metal líquido en el
canal de revestimiento provocaba una mejora de la reactividad entre
el metal líquido y la banda, y contribuía a suprimir los defectos
de revestimiento citados.
Asimismo, la instauración de una velocidad
relativa significativa, por ejemplo de 0,5 m/s a 1 m/s, entre la
banda y el metal líquido en el canal, contribuye a reducir el
riesgo de pegado sobre la banda, de partículas en suspensión en el
metal líquido. Este efecto se añade al de la operación de
eliminación de las matas mencionada más arriba.
Finalmente, el procedimiento de la invención
restablece la simetría entre las dos caras de la banda, debido a
que ninguna de las dos caras de la banda está desde ahora ya en
contacto con unos rodillos. La duración real y las condiciones de
exposición de las dos caras de la banda al metal líquido son
idénticas.
El dispositivo de la invención es netamente más
simple que los dispositivos convencionales de galvanización por
inmersión. Necesita menor cantidad de metal líquido, ofrece una
mayor flexibilidad de funcionamiento y permite obtener productos
revestidos de mejor calidad. Finalmente, puede integrarse, sin gran
dificultad, en una línea de tratamiento existente, como lo muestra
la figura 3c.
Claims (22)
1. Procedimiento para el revestimiento de una
banda metálica (1) por inmersión por medio de un metal líquido (4),
en el que:
- -
- se hace circular dicha banda por un canal estrecho (10, 12, 15, 33) en el que el metal líquido es inyectado por lo menos a ambos lados de la banda;
- -
- se crea un movimiento de circulación de dicho metal líquido en el interior del canal estrecho;
caracterizado porque se crea además una
diferencia de nivel de las presiones (13, 14; 16, 17; 19, 20) que
se ejercen respectivamente sobre cada una de las dos caras de la
banda, para controlar la posición de la banda en el canal
estrecho.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque dicha diferencia de las presiones que
se ejercen sobre cada una de las dos caras de la banda se obtiene
creando unos caudales de metal líquido diferentes sobre las dos
caras.
3. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque dicha diferencia de las presiones que
se ejercen sobre cada una de las dos caras de la banda se obtiene
modificando la distancia entre la banda y la pared del canal
estrecho, provocando una disminución de esta distancia un aumento
de la presión a igualdad de caudal.
4. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque dicha diferencia de las presiones que
se ejercen sobre cada una de las dos caras de la banda se obtiene
diferenciando la inyección de metal líquido a nivel de las dos caras
de la banda.
5. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el canal
estrecho (10, 12, 15, 33) y por tanto la trayectoria de la banda
presentan una forma curva, preferentemente una forma parabólica, en
"cadeneta" o parcialmente cilíndrica.
6. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque se
alimenta dicho canal estrecho por gravedad a partir de una fuente de
metal líquido separada (30).
7. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque se filtra
el metal líquido antes de introducirlo en el canal estrecho.
8. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque se mide y,
en caso necesario, se ajusta, preferentemente en continuo, la
temperatura del metal líquido antes de introducirlo en el canal
estrecho.
9. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque se mide y,
en caso necesario, se ajusta, preferentemente en continuo, la
composición química del metal líquido antes de introducirlo en el
canal estrecho.
10. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 6 a 9, caracterizado porque se realiza la
alimentación del canal estrecho en circuito cerrado.
11. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque se regula
de forma independiente una de la otra las presiones respectivas
sobre cada una de las dos caras de la banda en el interior del canal
estrecho.
12. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque la velocidad
de circulación de la corriente de metal líquido con respecto a la
banda en el interior del canal estrecho está comprendida entre 0,5 y
1 m/s.
13. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque la banda que
ha de revestirse circula a través del canal estrecho bajo la acción
de la tracción ejercida por unos sistemas de arrastre de la línea de
revestimiento, estando la trayectoria de la banda determinada por
unos medios de guiado, preferentemente unos rodillos, dispuestos en
el exterior del canal estrecho, corriente arriba y corriente abajo
de éste.
14. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 13, caracterizado porque, en el
interior del canal estrecho, la banda es mantenida a una distancia
mínima de las paredes del canal, comprendida entre 1 y 15 mm, en
función de parámetros tales como la velocidad de la anchura de la
banda, la naturaleza del metal líquido, la longitud y/o la forma
del canal estrecho.
15. Dispositivo para el revestimiento de una
banda metálica por inmersión según el procedimiento de cualquiera
de las reivindicaciones 1 a 14, caracterizado porque
comprende un canal estrecho (10, 12, 15, 33), unos medios para hacer
circular la banda que ha de revestirse a través del canal estrecho
así como unos medios, que comprenden preferentemente por lo menos
una bomba (11, 18, 22, 28, 31), para alimentar dicho canal estrecho
con metal líquido y para crear un movimiento de circulación del
metal líquido con respecto al interior del canal estrecho.
16. Dispositivo según la reivindicación 15,
caracterizado porque dichos medios de alimentación
comprenden por lo menos un depósito separado (30), con una
capacidad mayor que el canal estrecho y porque dicho depósito
separado está conectado al canal estrecho por un circuito de
alimentación que conduce a unos medios (24, 26, 27) de introducción
del metal líquido en dicho canal estrecho, a ambos lados de la
banda (1) que circula por el mismo.
17. Dispositivo según la reivindicación 16,
caracterizado porque dicho depósito separado (30) está
sobreelevado con respecto al canal estrecho, a fin de crear una
circulación del metal líquido por gravedad por una parte entre el
depósito separado y el canal estrecho, y por otra parte, en el
interior del canal estrecho.
18. Dispositivo según cualquiera de las
reivindicaciones 15 a 17, caracterizado porque comprenden
unos medios (29) para filtrar el metal líquido antes de su
introducción en dicho canal estrecho.
19. Dispositivo según cualquiera de las
reivindicaciones 15 a 18, caracterizado porque comprende
unos medios (29) para medir y, en caso necesario, ajustar la
temperatura del metal líquido antes de su introducción en dicho
canal estrecho.
20. Dispositivo según cualquiera de las
reivindicaciones 15 a 19, caracterizado porque comprende
unos medios (29) para medir y, en caso necesario, ajustar la
composición química del metal líquido antes de su introducción en
dicho canal estrecho.
21. Dispositivo según cualquiera de las
reivindicaciones 15 a 20, caracterizado porque el canal
estrecho está integrado en un circuito cerrado, que comprende
asimismo por lo menos un depósito de alimentación, eventualmente
sobreelevado, un circuito de alimentación del canal estrecho, un
circuito de recuperación del metal líquido en exceso, unos medios
de tratamiento del metal líquido y eventualmente por lo menos una
bomba de circulación del metal
líquido.
líquido.
22. Dispositivo según cualquiera de las
reivindicaciones 15 a 21, caracterizado porque la altura del
canal estrecho, que define el espesor de la capa de metal líquido
en circulación, es inferior a 6 cm, y preferentemente inferior a 3
cm, de manera que limite el caudal de metal líquido en el canal
estrecho.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| BE200100216 | 2001-04-03 | ||
| BE2001/0216A BE1014093A3 (fr) | 2001-04-03 | 2001-04-03 | Procede et dispsotif pour le revetement d'une bande metallique au trempe. |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2242008T3 true ES2242008T3 (es) | 2005-11-01 |
Family
ID=3896920
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES02719575T Expired - Lifetime ES2242008T3 (es) | 2001-04-03 | 2002-03-28 | Procedimiento y dispositivo para el revestimiento de una banda metalica por inmersion. |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1386016B1 (es) |
| AT (1) | ATE296905T1 (es) |
| BE (1) | BE1014093A3 (es) |
| DE (1) | DE60204453T2 (es) |
| ES (1) | ES2242008T3 (es) |
| WO (1) | WO2002083969A1 (es) |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB637537A (en) * | 1941-01-29 | 1950-05-24 | Gen Motors Corp | Apparatus for coating or impregnating metal strip stock with metal |
| DE1771662A1 (de) * | 1968-06-24 | 1972-01-13 | Jenoptik Jena Gmbh | Einrichtung zur Verzinnung von Kupferdraehten |
| DE2105661A1 (en) * | 1971-02-05 | 1972-08-10 | Mandl J | Hot dip metal coating - with melt flow along workpiece surface |
| GB1532554A (en) * | 1976-02-10 | 1978-11-15 | Raymond A | Metallic coating of metal tubes and similar work pieces |
| JPS61199064A (ja) * | 1985-02-27 | 1986-09-03 | Hitachi Cable Ltd | 溶融めつき装置 |
| JPH028356A (ja) * | 1988-06-25 | 1990-01-11 | Kawasaki Steel Corp | 溶融金属めっき法およびその装置 |
| JPH02141564A (ja) * | 1988-11-21 | 1990-05-30 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 溶融Ｓｎメッキ線の製造方法 |
| JPH08337858A (ja) * | 1995-06-09 | 1996-12-24 | Kawasaki Steel Corp | 溶融金属めっき方法及び装置 |
-
2001
- 2001-04-03 BE BE2001/0216A patent/BE1014093A3/fr not_active IP Right Cessation
-
2002
- 2002-03-28 AT AT02719575T patent/ATE296905T1/de not_active IP Right Cessation
- 2002-03-28 EP EP02719575A patent/EP1386016B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 2002-03-28 WO PCT/BE2002/000047 patent/WO2002083969A1/fr not_active Ceased
- 2002-03-28 DE DE60204453T patent/DE60204453T2/de not_active Expired - Fee Related
- 2002-03-28 ES ES02719575T patent/ES2242008T3/es not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ATE296905T1 (de) | 2005-06-15 |
| EP1386016B1 (fr) | 2005-06-01 |
| BE1014093A3 (fr) | 2003-04-01 |
| DE60204453T2 (de) | 2006-05-18 |
| DE60204453D1 (de) | 2005-07-07 |
| WO2002083969A1 (fr) | 2002-10-24 |
| EP1386016A1 (fr) | 2004-02-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2237182T3 (es) | Procedimiento de galvanizacion y recogido despues de la galvanizacion empleando un baño de zinc y aluminio. | |
| US4444814A (en) | Finishing method and means for conventional hot-dip coating of a ferrous base metal strip with a molten coating metal using conventional finishing rolls | |
| ES2715857T3 (es) | Dispositivo para el recubrimiento por inmersión en baño fundido de una banda de metal | |
| ES2367392T3 (es) | Procedimiento e instalación de depósito continuo de un revestimiento sobre un soporte en banda. | |
| FI69122B (fi) | Foerfarande och anordning foer konventionell varmdoppningsbelaeggning av ett grundjaernmetallband med en smaelt belaeggningsmetall | |
| CN102037149A (zh) | 钢带的热浸镀锌设备 | |
| ES2211006T3 (es) | Procedimiento de galvanizacion de una banda metalica. | |
| TWI717807B (zh) | 熔融金屬鍍覆鋼帶的製造方法及連續熔融金屬鍍覆設備 | |
| AU604862B2 (en) | A method for controlling the thickness of an intermetallic layer on a continuous steel product in a continuous hot-dip galvanizing process | |
| ES2529697T3 (es) | Procedimiento de galvanización por inmersión de una banda de acero | |
| US8813828B2 (en) | Casting delivery nozzle | |
| US20160122854A1 (en) | Installation for hot dip coating a metal strip comprising an adjustable confinement box | |
| US5512321A (en) | Process for coating elongated materials with multiple layers | |
| AU2004252229B2 (en) | Method for hot dip coating a metal bar and method for hot dip coating | |
| ES2573835T3 (es) | Procedimiento para perfeccionar un recubrimiento metálico sobre un fleje de acero | |
| US5069158A (en) | Hydrostatic bearing support of strip | |
| CN110462092A (zh) | 热浸镀金属钢带的制造方法以及其制造装置 | |
| ES2267970T3 (es) | Procedimiento y dispositivo de enfriado acelerado en recocido continuo. | |
| FI78250C (fi) | Foerfarande och anordning foer direktgjutning av smaelt metall. | |
| CA2194406A1 (en) | Inversion casting device with crystallizer | |
| ES2298625T3 (es) | Procedimiento y dispositivo para el recubrimiento por inmersion en baño fundido de una barra de metal. | |
| ES2263008T3 (es) | Dispositivo para recubrir por inmersion en baño fundido barras metalicas. | |
| US5015509A (en) | Hydrostatic bearing support of strip | |
| US7476276B2 (en) | Device for hot dip coating a metal strip | |
| RU2463379C2 (ru) | Способ цинкования погружением стальной полосы |