MXPA05005311A

MXPA05005311A - Procedimiento y dispositivo para el recubrimiento por inmersion en fusion de una barra metalica.

Info

Publication number: MXPA05005311A
Application number: MXPA05005311A
Authority: MX
Inventors: Falkenhahn Bodo
Original assignee: Sms Demag Ag
Priority date: 2002-11-21
Filing date: 2003-10-06
Publication date: 2005-08-16
Also published as: EP1563113A2; BR0316515A; JP4485955B2; TW200408725A; CN100445416C; CN1729309A; WO2004046412A2; US20060153992A1; BR0316515B1; TWI334451B; CA2506389A1; ATE387518T1; MY139905A; PL212670B1; RU2005119289A; DE10254306A1; EP1563113B1; KR101090094B1; ES2298625T3; KR20050085016A

Abstract

La invencion se refiere a un procedimiento para el recubrimiento por inmersion en fusion de un barra metalica (1), particularmente de una cinta metalica, en el cual se hace para la barra metalica (1) al menos por zonas de forma vertical por un recipiente (3) que contiene el metal de recubrimiento (2) fundido con una velocidad de transporte (v) previamente dada. Para la influencia sobre la calidad del proceso de recubrimiento se prevea segun la invencion, que se da previamente el tiempo de residencia (t) de la barra metalica (1) en el metal de recubrimiento (2) fundido por el control o la regulacion de la altura (h) del nivel del metal de recubrimiento (2) fundido en el recipiente (3) . la invencion se refiere ademas a un dispositivo para el recubrimiento por inmersion en fusion de una barra metalica.

Description

PROCEDIMIENTO Y DISPOSITIVO PARA EL RECUBRIMIENTO POR INMERSIÓN EN FUSIÓN DE UNA BARRA METÁLICA CAMPO DE LA INVENCION La invención se refiere a un procedimiento para el recubrimiento por inmersión en fusión de una barra metálica, particularmente de una cinta metálica, en el cual de pasa la barra metálica al menos por secciones de forma vertical por un recipiente, que recoge el metal fundido de recubrimiento, con una velocidad de transporte previamente dada. La invención se refiere además a un dispositivo para el recubrimiento por inmersión en fusión de una barra metálica.

ANTECEDENTES DE LA INVENCION Las plantas clásicas de recubrimiento por inmersión con metales para cintas metálicas muestran una parte intensa de mantenimiento, es decir el recipiente de recubrimiento con el equipo, que se encuentra en el mismo. Las superficies de las cintas metálicas a recubrir tienen que limpiarse antes del recubrimiento de restos de óxidos y activarse para la unión con el metal de recubrimiento. Por esta razón se tratan las superficies de las cintas antes del recubrimiento en procesos térmicos en una at- -2-mósfera reductora . Ya que se eliminan las capas de óxido previamente de forma química o de forma abrasiva, se activan las superficies de tal manera con el proceso térmico reductor, que están presentes después del proceso tér-mico de forma metálicamente pura. Con la activación de la superficie de cinta se aumenta, sin embargo, la afinidad de estas superficies de cintas para el oxígeno de aire que les rodea. Para evitar, que puede llegar oxígeno de aire antes del proceso de recubrimiento otra vez hasta las superficies de cintas, se introducen las cintas en un morro de inmersión desde arriba al baño de recubrimiento por inmersión. Ya que el metal de recubrimiento está presente en forma líquida y se quiere aprovechar la gravitación conj ntamente con los dispositivos de eliminación por soplado para el ajuste del espesor de recubrimiento, los siguientes procesos impiden, sin embargo, un contacto con la cinta hasta la completa solidificación del metal de recubrimiento, tiene que desviarse la cinta en el recipiente de recubra-miento a una sentido vertical. Esto se lleva a cabo mediante una polea, que se mueve en el metal liquido. Esta polea esta sometida polea el metal de recubrimiento líquido esta sometida a un fuerte desgaste y representa la cause para muchas paradas y por consiguiente para muchas - 3 -interrupciones en el proceso de producción. A condición de las reducidas espesores deseadas de capas del metal de recubrimiento, que pueden encontrarse en el intervalo de micrómetros, se ponen elevadas exigen-cias a la calidad de la superficie de la cinta Esto significa, que también las superficies de las poleas guías de las cintas tienen que ser de una calidad elevada. Perturbaciones en estas superficies conducen generalmente a daños en la superficie de la cinta. Esto representa otra razón para frecuentes paradas de la planta. Para evitar los problemas, que se encuentran en el contexto con las poleas, que se mueven en el metal líquido de recubrimiento, existieron esfuerzos de emplear un recipiente de recubrimiento abierto hacia abajo, que muestra en su zona inferior un canal guía para el paso vertical de la cinta hacia arriba y de emplear un cierre electromagnético para la obturación. En este caso se trata de inductores electromagnéticos que trabajan con campos alternos o progresivos electromagnéticos, que empujan atrás, bombeantes o estrechantes, que obturan el recipiente de recubrimiento hacia abajo. Se conoce una solución de este tipo, por ejemplo, por la EP 0 673 444 Bl . Un cierre electromagnético para la obtención del recipiente de recubrimiento hacia abajo -4-se emplea también la solución según la WO 96/o3533 o bien aquella según la JP 5086446. A partir de la DE 42 08 578 Al se conoce también una planta de recubrimiento por inmersión en fusión con un cierre electromagnético. Para un tiempo de residencia de la barra metálica en el metal de recubrimiento controlable de forma independiente de la velocidad de paso de la barra metálica se prevea en este caso, que se mantenga durante el paso de la barra metálica el material de recubrimiento líquido de fusión en un movimiento dirigido en contra de la superficie de la barra metálica y se mantiene en circulación bajo exclusión de aire. Todas las soluciones citadas suponen, que se persigue fundamentalmente una altura del nivel previamente da-da del metal de recubrimiento en el recipiente de recubrimiento. Generalmente se utiliza la velocidad de paso de la barra metálica por el baño de recubrimiento como parámetro de influencia esencial sobre el tipo y la calidad del recubrimiento por inmersión en fusión. A parte de la solución ofrecida por la DE 42 08 578 Al existe además a menudo ninguna posibilidad de influir activamente sobre el proceso de recubrimiento por inmersión en fusión. Es decir, el tiempo de residencia de la barra metálica en el medio de recubrimiento se altera en procedí- -5-mientos conocidos de recubrimiento por inmersión en fusión de forma dinámica a menudo por la velocidad de paso de la barra metálica por el recipiente de recubrimiento, ya que el nivel del baño de recubrimiento es reducible con extremadamente inercia a través de la descarga de recubrimiento en la barra metálica. El nivel del baño de recubrimiento no puede utilizarse por tanto como parámetro de ajusta dinámico para el ajuste de características de calidad. Se conocen procedimientos para el recubrimiento de una cinta portadora con silicona para células solares o bien para aplicaciones semiconductoras a partir de las US 4,577,588 y US 4,762,687. Se conocen además procedimientos de recubrimiento por inmersión en fusión y dispositivos correspondientes, que emplean un cierre electromagnético en la zona del fondo del recipiente de recubrimiento, a partir de las EP 0 803 586 Al, US 5,665,437 y DE 101 60 949 Al.

SUMARIO DE LA INVENCION El objeto de la invención consiste, por consiguiente, en crear un procedimiento y un dispositivo correspondiente para el recubrimiento por inmersión en fusión de una barra metálica, los cuales es posible de llevar a ca- -6-bo una influencia eficiente sobre los parámetros del recubrimiento por inmersión en fusión, sin alterar de forma necesaria la velocidad de paso de la barra metálica por el metal de recubrimiento líquido. La solución de esta tarea por la invención está caracterizada según el procedimiento porque la velocidad de transporte de la barra metálica por el recipiente se mantiene ampliamente constante y porque el tiempo de residencia de la barra metálica en el metal de recubrimiento fundido se da previamente por control o regulación de la altura del nivel del metal de recubrimiento fundido en el recipiente, haciéndose pasar la barra metálica exclusivamente de forma vertical por el metal de recubrimiento fundido y por un canal guía previamente dispuesto al re-cipiente y generándose para la retención del metal de recubrimiento en el recipiente en la zona del canal guía un campo electromagnético mediante al menos dos inductores posicionados en ambos lados de la barra metálica. El concepto de la invención persigue, pues, que se utiliza para la influencia determinada sobre parámetros, que influyen sobre la calidad del proceso de recubrimiento por inmersión en fusión, la altura del nivel del metal de recubrimiento fundido en el recipiente de recubrimiento. Con esta forma de proceder es posible, influir sobre -7-la calidad de recubrimiento, sin que tiene que variarse la velocidad de transporte de la barra metálica por el dispositivo de recubrimiento. En este caso se utiliza el procedimiento CVGL en sí conocido (Continuous Vertical Galvanising Line) con un cierre de fondo electromagnético. El dispositivo según la invención para el recubrimiento por inmersión en fusión de una barra metálica, en el cual se hace pasar la barra metálica al menos por zo- as de forma vertical por el recipiente que contiene el metal de recubrimiento fundido está caracterizado por medios para el control y regulación de la altura del nivel del metal de recubrimiento fundido en el recipiente en función de un tiempo de residencia previamente dado de la barra metálica en el metal de recubrimiento fundido, mostrando los medios medios de medición para la determinación del nivel del metal de recubrimiento fundido en el recipiente y medios para la influencia sobre el nivel, que están en conexión con un dispositivo de control o de regulación, mostrando el dispositivo un canal guía previamente dispuesto al recipiente así como al menos dos inductores posicionados en ambos lados de la barra metálica en la zona del canal guía para la generación de un campo electromagnético para la retención del metal de re- -8-cubrimiento en el recipiente. Puede estar previsto además, que los medios para la influencia sobre el nivel del metal de recubrimiento fundido muestran una apertura para la descarga de metal de recubrimiento fundido del recipiente a un recipiente anexo así como una bomba para el transporte de metal de recubrimiento fundido del recipiente anexo al recipiente. En este caso está dispuesto el recipiente anexo preferentemente por debajo del recipiente. Para la influencia lo más eficientemente y rápidamente posible sobre el nivel del metal de recubrimiento fundido en el recipiente se ha mostrado como eficaz, que el volumen del contenido del recipiente sea múltiplemente menor que aquel del recipiente anexo; en este caso esta particularmente previsto, que el contenido del volumen del recipiente ascienda a un 5 hasta un 20 % del volumen del recipiente anexo.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA FIGURA En el dibujo está representado un ejemplo de ejecución de la invención. La figura única muestra esquemáticamente un dispositivo de recubrimiento por inmersión en fusión con una barra metálica que se hace pasar por este dispositivo . -9- DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCION El dispositivo muestra un recipiente 3, que está relleno de un metal de recubrimiento líquido de fusión 2. En este caso puede tratarse, por ejemplo, de cinc o aluminio. La barra metálica 1 a recubrir pasa en forma de una cinta metálica por el recipiente 3 en dirección de transporte R de forma vertical hacia arriba con una velocidad de transporte V mantenida de forma constante en el proceso . En este punto tiene que anotarse, que es fundamentalmente también posible, que la barra metálica 1 pasa desde arriba hacia aba o por el recipiente 3. Para el paso de la barra metálica 1 por el recipien-te 3 esta abierto el mismo en la zona del fondo; aquí se encuentra un canal guía 4. Para que el metal de recubrimiento 2 líquido de fusión no puede salir hacia abajo a través del canal guía 4 , se encuentran en ambos lados de la barra metálica 1 dos inductores 5 electromagnéticos 5, que generan un campo magnético, que provoca fuerzas volumétricas en el metal líquido, que contrarrestan a la fuerza de gravedad del metal de recubrimiento 2 y que obtura por consiguiente al canal guía 4 hacia abajo. En el caso de los inductores se trata de dos induc- -10-tores de campo alterno o de campo progresivo, que se accionan en el intervalo de frecuencia de 2 Hz hasta 10 kHz y que forman un campo transversal electromagnético vertí-cálmente a la dirección de trabajo R. El intervalo de frecuencia preferente para sistemas monofásicos (inductores de campo alterno) se sitúa entre 2 kHz y 10 kHz, y aquel para sistemas polifásicos (por ejemplo inductores de campo progresivo ) entre 2 Hz y 2 kHz. En el dispositivo de recubrimiento por inmersión en fusión propuesto se ha tomado influencia a través de medios activamente sobre el nivel h del metal de recubrimiento 2 fundido en el recipiente 3 y se ha utilizado el mismo determinadamente para la influencia sobre los parámetros del proceso y por consiguiente de la calidad del recubrimiento. En este caso están previstos medios 6 para el control o la regulación de la altura h del nivel, pudiéndose sacar de la figura, que puede moverse en nivel h entre amplios límites entre un nivel mínimo min y un nivel máxima h max:. A través la altura actual h del nivel en el recipiente 3 así como la velocidad de transporte v de la barra metálica 1 resulta el tiempo de residencia t de la barra metálica 1 en el metal de recubrimiento 2 ; de esto - 11 -resultan por su parte parámetros de influencia importantes para el proceso de recubrimiento por inmersión en fusión. Los medios 6 para el control o la regulación de la altura h del nivel consisten primeramente en un medio de medición 7, con el cual puede medirse el nivel actual h. El valor medido por el medio de medición 7 se hace llegar a un dispositivo de control o de regulación 10. Este contiene también el valor deseado del tiempo de residencia t de la barra metálica 2 en el metal de recubrimiento 2. El dispositivo de control o de regulación 10 puede influir sobre medios 8,9 para la influencia del nivel h, es decir sobre la salida 8, con la cual puede descargarse el metal de recubrimiento 2 líquido de fusión del recipiente 3, sobre una bomba 9 regulada en sus números de revoluciones con la cual puede bombearse el metal de recubrimiento 2 al recipiente 3. Por una influencia correspondiente sobre la alimentación o bien la descarga del metal de recubrimiento 2 al o bien del recipiente 2 puede mantenerse con-trolado o regulado el nivel h deseado o bien necesario por el dispositivo de control de regulación 10. Es particularmente ventajoso, si está previsto por debajo del recipiente 3 un recipiente anexo 11. Como puede verse en el ejemplo de ejecución, conecta una conduc- - 12-ción tubular 12 la salida 8 con el depósito anexo 11. De la misma manera está prevista una conducción tubular 13, en la cual esta posicionada la bomba, con la cual puede bombearse metal de recubrimiento 2 del recipiente anexo 11 al recipiente 3. El nivel del baño de recubrimiento se ajusta o bien se regula, pues, dinámicamente a través de la salida 8 y la bomba 9. Con esto es posible, emplear el nivel h como magnitud de ajuste para la regulación de la calidad de la barra metálica 1 recubierta. Mediante una alteración determinada del nivel del baño de recubrimiento h. se ajustan o bien se regulan adi-cionalmente sobre la alteración, que conlleva, del tiempo de residencia t de la barra metálica 1 en el metal de re-cubrimiento 2 - en caso de una velocidad de transporte constante v - las características de calidad de la barra metálica 1 existente y recubierta después del dispositivo de recubrimiento. -13- Lista de signos de referencia: 1 Barra metálica (Cinta metálica) 2 Metal de recubrimiento 3 Recipiente 4 Canal guia 5 Inductor 6 Medio para el control y la regulación de la altura del nivel 7 Medio de medición para la determinación del nivel 8 Medio para la influencia sobre el nivel, salida 9 Medio para la influencia sobre el nivel, bomba 10 Dispositivo de control o de regulación 11 Recipiente anexo 12 Conducción tubular 13 Conducción tubular v Velocidad de transporte t Tiempo de residencia h Nivel del metal de recubrimiento fundido en el reci-píente hmin Nivel mínimo hmax Nivel máximo R Dirección de transporte

Claims

-14- NOVEDAD DE LA INVENCION Habiendo descrito el presente invento se considera como novedad y por lo tanto se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes: REIVINDICACIONES 1. - Procedimiento para el recubrimiento por inmersión en fusión de una barra metálica (1) , particularmente de una cinta metálica, en el cual se pasa la barra metálica (1) al menos por zonas de forma vertical con una velocidad de transporte (v) previamente dada por un recipiente (3) , que contiene el metal de recubrimiento (2) fundido, caracterizado porque se mantiene la velocidad de transporte (v) de la barra metálica (1) por el recipiente (3) ampliamente constante y porque se da previamente el tiempo de residencia (t) de la barra metálica (1) en el metal de recubrimiento (2) fundido por el control o la regulación de la altura (h) del nivel del metal de recubrimiento (2) fundido en el recipiente (3) , haciéndose pasar la barra metálica (1) exclusivamente de forma vertical por el metal de recubrimiento (2) fundido y por un canal guía (4) previamente dispuesto al recipiente (3) y generándose para la retención del metal de recubrimiento (2) en el recipiente (3) en la zona del canal guía (4) un campo electromagnético mediante al menos dos inductores (5) posicionados en ambos lados de -15- (5) posícionados en ambos lados de la barra metálica (1) .
2. - Dispositivo para el recubrimiento por inmersión en fusión de una barra metálica (1) , particularmente una cinta metálica, en el cual se hace pasar la barra metáli-ca (1) al menos por zonas de forma vertical por un recipiente (3) , que contiene el metal de recubrimiento (2) fundido, caracterizado por medios (6) para el control o regulación de la altura (h) del nivel del metal de recubrimiento (2) fundido en el recipiente (3) en función de un tiempo de residencia (t) previamente dado de la barra metálica (1) en el metal de recubrimiento (2) fundido, mostrando los medios (6) medios de medición (7) para de determinación del nivel (h) del metal de recubrimiento fundido (2) en el recipiente (3) y medios (8, 9) para la influencia sobre el nivel (h) , que están en conexión con un dispositivo de control o un dispositivo de regulación (10) , y mostrando el dispositivo un canal guía (4) previamente dispuesto al recipiente (3) así como al menos dos inductores (5) posicionados en ambos lados de la ba-rra metálico (1) en la zona del canal guía (4) para la generación de un campo electromagnético para la retención del metal de recubrimiento (2) en el recipiente (3) .
3. - Dispositivo según la reivindicación 2, caracterizado porque los medios (8, 9) para la influencia del -16-nivel (h) del metal de recubrimiento (2) fundido muestran una salida (8) para la descarga de metal de recubrimiento (2) fundido del recipiente (3) a un recipiente anexo (11) así como una bomba (9) para el transporte de metal de recubrimiento (2) fundido del recipiente anexo (11) al recipiente (3) .
4.~ Dispositivo según la reivindicación 3, caracterizado porque está posicionado el recipiente anexo (11) por debajo del recipiente (3) .
5.- Dispositivo según la reivindicación 3 o 4, caracterizado porque el contenido de volumen del recipiente (3) es múltiplemente menor que el contenido del volumen del recipiente anexo (11) .
6.- Dispositivo según la reivindicación 5, caracte-rizado porque el contenido del volumen del recipiente (3) asciende a un 5 hasta un 20 % del contenido de volumen de recipiente anexo (11) . -17- RESÜMEN La invención se refiere a un procedimiento para el recubrimiento por inmersión en fusión de un barra metálica (1) , particularmente de una cinta metálica, en el cual se hace para la barra metálica (1) al menos por zonas de forma vertical por un recipiente (3) que contiene el metal de recubrimiento (2) fundido con una velocidad de transporte (v) previamente dada. Para la influencia sobre la calidad del proceso de recubrimiento se prevea según la invención, que se da previamente el tiempo de residencia (t) de la barra metálica (1) en el metal de recubrimiento (2) fundido por el control o la regulación de la altura (h) del nivel del metal de recubrimiento (2) fundido en el recipiente (3) . la invención se refiere además a un dispositivo para el recubrimiento por inmersión en fusión de una barra metálica.