PT88371B - Processo para o tratamento do acido laminado para aumento da resistencia a corrosao - Google Patents

Description

A presente invenção refere-se a um processo para o tratamento de aço laminado, em especial aço para betão, aço para elementos de prê-esforço ou similares, para aumentar a resistência â corrosão mediante a aplicação de um reves timento de um metal não ferroso, de preferência zinco, sendo o aço laminado em primeiro lugar dacapado a partir do calor de laminagem e depois, evitando a nova formaçao de escamas de óxidos, sendo aplicado o revestimento ao aço laminado quente.

Os produtos de aço laminado são usa dos, entre outras coisas, na construção, como aço de construção, neste caso sobretudo na forma de aço de betão, aço para prê-esforço para betão pré-esforçado, bem como para amarrações de anco ragens na terra ou de ancoragens na rocha, etc..

No caso da utilização como armaduras para peças de betão, quer se trate de armaduras sem prê-esforço para betão armado, quer como armadura prê-esforçada, ou também como órgão de tracção para uma ancoragem no terreno ou pa ra uma ancoragem na rocha, existe entre o aço das armaduras e o betão em regra uma ligação. Esta união surge, no caso do aço de betão e no betão pré-esforçado, como ligação imediata, espontaneamente, devido ao facto de os elementos da armadura estarem em bebidos no betão e serem estreitamente envolvidos por este e, no caso do betão pré-esforçado, como ligação posterior devido ao facto de os canais de pré-esforço necessários para manter a mobi lidade longitudinal dos órgãos de pré-esforço serem posteriormen te injectados com argamassa de cimento.

No fabrico do betão resulta, devido â dissolução das partículas de cal contidas no cimento, uma solu ção alcalina com um pH superior a 12. Isso tem como consequência que se forma na superfície exterior dos elementos de armadura uma camada de cobertura de óxido de ferro que passiva e protege contra a corrosão a superfície. Por razões de estabilidade e tam bém por razões construtivas, os elementos de armadura situam-se na maioria dos casos nas zonas periféricas das peças componentes, onde têm de manter uma distância mínima determinada â superfície exterior, o chamado revestimento de betão. Devido â poluição do ar, e no caso das obras de pontes devido à utilização crescente de sal aplicado para eliminar a neve e o gelo, os cloretos disso! vidos nestes meios têm.a possibilidade de penetrar até ao aço, onde destroem a camada de passivação e podem assim agredir direc tamente o aço, no caso de ser insuficiente - e mesmo no caso de ser suficiente - o revestimento de betão. 0 mesmo se aplica ao caso dos órgãos de tracção nas ancoragens na terra ou na rocha onde a acção corrosiva do aço ê provocada pela humidade do solo, pela âgua e os componentes ácidos do solo. Por esta razão, há a necessidade de tomar medidas adicionais de protecção contra a corrosão para esses produtos de aço laminado usado em tais construções.

De uma maneira muito geral é conhecido revestir metais, em especial metais ferrosos, com uma camada fina de zinco como protecção contra a ferrugem. São conhecidos para isso vãrios processos. Para a galvanização ou zincagem, mergulham-se as peças a proteger num banho de zinco fundido, que pode eventualmente estar também ligado com alumínio. Para a zincagem electrolítica ou galvânica, utilizam-se banhos ãcidos de sulfatos, de sulfatos e cloretos ou banhos de cianeto de potássio e potassa cáustica. Ê também conhecido fazer a aplicação de revestimentos metálicos por aspersão do metal sob a forma líquida, sendo o metal levado, sob a forma de arame ou de pó, a uma pistola de aspersão, fundido por meio de uma mistura de oxigénio e gãs combustível e pulverizado por meio de ar comprimido. Todos estes processos são caros, mas sobretudo para o tratamento de um produto obtido em grandes quantidades, fabricado num processo contínuo, de grande comprimento, como os aços de betão e os aços para pré-esforço, não são utilizáveis ou são-no apenas com grandes custos de mão-de-obra e financeiros. Acresce que os produtos a revestir naturalmente antes da aplicação de um tal revestimento têm de ser limpos, e os produtos de aço laminado têm que ser libertos da camada de escamas que já desde a laminagem estão ade rentes aos mesmos; isso faz-se usualmente por meio de jactos de areia, por decapagem ou tratamentos análogos.

No caso dos produtos de aço laminado fabricados num processo contínuo, tornou-se também conhecido o processo de decapar o produto laminado imediatamente a seguir à laminagem e dotâ-lo com um revestimento resistente à corrosão, por exemplo de zinco, impedindo a formação de novas escamas e com utilização do calor de laminagem (patente americana 2 442 48!:). A decapagem faz-se neste caso na última armação do laminador como consequência de uma diminuição da secção do produto laminado ligada a um estiramento, de modo que as escamas quebradiças sejam rebentadas, de forma que o produto laminado deixe o laminador substancialmente isento de escamas; Para atingir esta situação, depois de deixar o trem de laminagem a uma temperatura de cerca de 980 a 7609 C, o produto laminado é conduzido através de uma câmara fechada, cheia com um gãs desoxidante, de preferência monóxido de carbono, na qual o monóxido de carbono ê queimado pa ra dar diõxido de carbono. Imediatamente a seguir, o produto laminado atravessa uma outra câmara na qual ê revestido por exemplo com zinco sob a forma de pô de zinco que, devido ao calor ainda existente no interior do produto laminado, funde. Como o produto laminado revestido tem, ao deixar esta câmara, ainda uma temperatura de cerca de 700 a 6009 C, ele tem de ser arrefecido rapidamente depois do revestimento a fim de evitar que o pó de zinco aplicado se queime para se transformar em óxido de zinco.

Também este processo ê relativamente dispendioso. A manutenção da pureza da superfície do produto laminado decapada por meio de uma atmosfera de gãs desoxidante exige não sõ a sua apresentação, condução e manutenção numa atmosfera desoxidante, numa câmara vedada de maneira conveniente, como também a manutenção de uma temperatura apropriada, antes de o produto laminado ser rapidamente arrefecido, com utilização de um outro meio, depois do revestimento.

Em face do exposto, o objecto da presente invenção consiste num processo para poder revestir produtos de aço laminado numa operação contínua, imediatamente a se guir â operação de laminagem, com a utilização do calor de laminagem e manter o mais baixos possível os custos do processo e da aparelhagem.

Segunda a presente invenção, o prob lema resolve-se fazendo incidir agua sob pressão no aço laminado no prosseguimento contínuo da laminagem para fazer a decapagem, arrefecendo-se rapidamente a partir de uma temperatura inferior a 6009 C a superfície superior, imediatamente após a decapagem para impedir a formação de novas escamas e aplicando depois disso o revestimento.

A vantagem da presente invenção con siste sobretudo no facto de se utilizar, quer para a decapagem, quer para o impedimento da formação de novas escamas e também pa ra o arrefecimento, um unico meio, designadamente a ãgua, podendo o arrefecimento fazer-se de modo tal que o calor de laminagem pode ser usado de uma maneira óptima para o revestimento. Consegue-se desse modo que todas as fases do processo ou operações de tratamento, respectivamente, possam fazer-se continuamente no de curso da operação de laminagem, portanto com a velocidade da laminagem, de modo que o produto final revestido deixa o trem de produção de maneira análoga ã de um produto laminado normal sem tratamento ulterior.

Mediante a incidência na superfície exterior do aço de água sob pressão elevada para a decapagem, utiliza-se a circunstância de as escamas que aderiram ao aço laminado na operação de laminagem e que jã se desprenderam na deformação do produto laminado realizada na última armação do lami nador, por exemplo a passagem da secção oval para uma secção cir cular, poderem ser eliminadas fãcil e totalmente imediatamente depois de o produto laminado deixar a armação do laminador. À ~ - 7 pressão da agua deve ser superior a 2x10 Pa, de preferencia en7 7tre 3x10 a 4x10 Pa; se necessário, pode subir-se atê cerca de o

Pa. Isso exige apenas um curto tratamento, designadamente a passagem do aço laminado através de um injector, o que tem como consequência uma diminuição insignificante da temperatura do aço laminado.

Enquanto que a decapagem por meio de ãgua sob pressão a partir do calor de laminagem, se efectua a uma temperatura de cerca de 800 a 1 000° C, segundo a presente invenção faz-se, na continuação deste tratamento pela ãgua, de uma maneira contínua e utilizando o mesmo meio, o arrefecimento, de modo tal que a temperatura das escamas baixa a partir dos 6009 C o mais bruscamente possível, que portanto não possam jã formar-se novas escamas e se atinjam temperaturas às quais pode fazer-se o revestimento. Segundo a presente invenção isso pode conseguir-se conduzindo o aço laminado através de um banho de ãgua e se o mesmo for aspergido com água. As temperaturas apropriadas para a aplicação de revestimentos à corrosão são, no caso do alumínio puro, por exemplo uma temperatura de 560 a 570° C e, no caso de zinco puro, uma temperatura de cerca de 4159 C; no caso das ligas podem intercalar-se escalões intermédios. Assim, segundo a presente invenção é sem mais possível utilizar todas as ligas desejadas para o revestimento, visto que, a partir do calor de laminagem até ao arrefecimento, passa-se por toda a gama de temperaturas.

A aplicação do revestimento pode fa zer-se de qualquer maneira. O metal não ferroso que forma o revestimento pode ser pulverizado em forma de pó, fundido; o aço laminado pode no entanto ser conduzido através de um banho do me tal não metálico fundido.

Enquanto que o aço laminado, depois da decapagem, fica protegido pelo tratamento com a ãgua contra a formação de novas escamas, depois da aplicação do revestimento até ao arrefecimento completo do aço lamina, a protecção fica a cargo desse revestimento. Em muitos casos aplica-se sobre o revestimento, por exemplo de zinco, como protecção adicional, ainda uma camada de uma resina sintética, por exemplo uma resina epoxídica. Também essa fase de trabalho pode sem mais ser integrada no processo segundo a presente invenção com a utilização do calor residual.

Como o aço laminado, segundo a presente invenção, ê arrefecido com ãgua depois da decapagem, pode esse tratamento com ãgua ser feito também sob a forma do processo, conhecido em si, de revenido, com utilização de ãgua. Um tal processo ê o que ê conhecido, no caso dos aços de betão com pequeno teor de carbono e portanto apropriado para soldadura, por processo Tempcore, no qual o tratamento pela água se faz de mo do tal que no aço laminado existe, imediatamente após o arrefec/ mento brusco, uma zona periférica de martensite e de bainite, en quanto que o calor que permanece no núcleo do aço, durante o arrefecimento seguinte não provoca o revenido da zona periférica para alêm do nível de bainite. No caso dos aços com elevado teor de carbono, apropriados para o pré-esforço, o tratamento pela ãgua ê feito de modo tal que os aços são arrefecidos rapidamente a partir de uma temperatura final de laminagem entre 860 e 1 060Q C de modo tal que na camada periférica se forma uma estrutura completamente martensitica e a temperatura da camada periférica, devido à compensação de temperatura num espaço de tempo entre 2 e 6 segundos apos o início do fenômeno de arrefecimento rápido, ê de 400 a 5009 C. Deste modo, o arrefecimento realizado segundo a presente invenção pode de maneira vantajosa ser usado ainda pa ra melhorar a resistência do aço.

Uma outra vantagem da presente invenção consiste finalmente no facto de todas as fases de trabalho se fazerem continuamente, imediatamente no processo que se segue à laminagem, em estações de tratamento individuais associa das à última armação do laminador. Embora o processo de laminagem, devido à laminagem de barras metálicas, se tenha tornado bastante tradicional de maneira forçosamente discontínua atê ao abandono da última armação do laminador, a presente invenção apresenta naturalmente vantagens especiais, quando antes, mediante a soldadura das barras, a operação de laminagem se transforma numa laminagem sem fim. Isso consegue-se de maneira particularmente vantajosa mediante a soldadura topo a topo por combustão volante, conhecida em si, das barras; na zona entre a salda do forno ou a saída de uma armação de laminagem tripla e a primeira actuação do trem de laminagem fina.

REIVINDICAÇÕES

Claims (1)

1. - lã Processo para o tratamento de aço laminado, em especial aço para betão ou similar, para aumentar a re sistência à corrosão por aplicação de um revestimento de um metal não ferroso, de preferência zinco, sendo o aço laminado a partir do calor de laminagem em primeiro lugar decapado e depois, evitando a nova formação de escamas de óxidos, sendo aplicado o revestimento no aço laminado quente, caracterizado por o aço laminado ser sujeito à acção de água sob pressão continuamente no prosseguimento da operação de laminagem para a de capagem, por a superfície do aço ser, imediatamente após a deca pagem, para evitar a nova formação de escamas de óxidos, arrefe cida, por utilização de ãgua, rapidamente até uma temperatura inferior a 600e c e por depois se aplicar o revestimento.

   - 2§ Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por se aplicar a água sob pressão com uma pre£ são superior a 2x10 Pa e até cerca de 10 Pa, de preferência entre 3xl0⁷ e 4xl0⁷ Pa.

   - 3â Processo de acordo com as reivindicações 1 ou 2, caracterizado por o aço laminado ser conduzido através de um banho de água.

   Processo de acordo com as reivindicações 1 ou 2, caracterizado por o aço laminado ser aspergido com ãgua.

   Processo de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 4, caracterizado por o revestimento ser aplicado por pulverização do metal não ferroso, em forma de po.

   - 6- Processo de acordo com uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado por o aço laminado ser conduzido através de um banho com o metal não ferroso fundido, para a aplicação do revestimento.

   Processo de acordo com uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado por se aplicar sobre o revestimento ainda uma camada de resina sintética, por exemplo resina epoxídica.

   Processo de acordo com qualquer das

   - 8- reivindicações 1 a 4, caracterizado por o arrefecimento do aço laminado ser feito sob a forma de um arrefecimento brusco de modo tal que aparece no aço laminado, imediatamente depois do arre fecimento brusco, uma zona periférica de martensite e bainite, enquanto que a quantidade de calor retida no núcleo de aço provo ca, durante o arrefecimento seguinte, um revenido da zona perifê rica.

   A requerente declara que o primeiro pedido desta patente foi apresentado na República Federal Alemã em 1 de Setembro de 1987, sob ο n9. P 37 29 177.7