BRPI0612601A2 - processo para aplicação de um revestimento metálico, um produto revestido intermediário, e um produto revestido acabado - Google Patents

Abstract

PROCESSO PARA APLICAçãO DE UM REVESTIMENTO METáLICO, UM PRODUTO REVESTIDO INTERMEDIáRIO, E UM PRODUTO REVESTIDO ACABADO. A presente invenção refere-se a um método de refino do tamanho da faceta dos cristais de zinco em um produto revestido por imersão a quente pela aplicação de partículas de refino de grãos à superfície de um substrato de aço antes da imersão em um banho de revestimento por imersão a quente, até uma chapa de aço revestida intermediária, e até uma chapa de aço revestida acabada tendo tamanhos diferentes de faceta dos cristais de zinco nas superfícies opostas.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "PROCESSODE REFINO DO TAMANHO DA FACETA DOS CRISTAIS DE ZINCO EMUM PRODUTO REVESTIDO E DE PRODUÇÃO DE UM PRODUTO RE-VESTIDO INTERMEDIÁRIO".

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

A presente invenção refere-se a um processo de pré-tratamentopara aplicação de um composto em partículas de refino de grão a uma su-perfície de uma chapa de aço antes da imersão da chapa de aço em um ba-nho de revestimento de zinco-alumínio por imersão a quente, é direcionadaa um produto revestido intermediário produzido pelo processo de pré-tratamento, e é direcionada a um produto acabado chapa de aço revestidapor imersão a quente com um revestimento livre de cristais de zinco aplicadoa uma superfície e um revestimento convencional aplicado à superfície opos-ta da chapa de aço.

No passado, compostos em partículas de refino de grãos foramadicionados a um banho de revestimento por imersão a quente em quanti-dades eficazes para reduzir o tamanho da faceta dos cristais de zinco dorevestimento de alumínio-zinco aplicado a um substrato de aço. Por exem-plo, a Patente U.S. n° 6.468.674 para Friedersdorf et. al., e a Patente U.S. n°6.689.489 para McDevitt descrevem um processo que produz um produtorevestido por imersão a quente com tamanho de cristais de zinco refinado. Oprocesso anterior de "banho adicionado" adiciona constituintes compostosem partículas ao banho de revestimento por imersão a quente; os compos-tos selecionados de um grupo consistindo de compostos boreto tendo umentre titânio e alumínio, compostos alumineto contendo titânio e ferro, ecompostos carbeto contendo titânio, vanádio, tungstênio e ferro. A tecnologiado banho adicionado descrita pelas patentes anteriores é capaz de reduzir otamanho da faceta dos cristais de zinco do revestimento de alumínio-zincopor imersão a quente aplicado à chapa de aço reduzida a frio. A U.S.6.468.674 e a U.S. 6.689.489 estão aqui incorporadas na integra como referência.

Quando tais compostos de refino de grãos são adicionados a umbanho de revestimento de alumínio-zinco por imersão a quente, eles alterama aparência dos cristais de zinco durante a solidificação do revestimento, edependendo de seu nível de concentração no revestimento fundido, elesproduzirão um revestimento livre de cristais de zinco solidificados. O termolivre de cristais de zinco conforme utilizado no presente relatório descritivorefere-se a um tamanho de faceta de cristais de zinco que não é visível aolho nu, isto é, cerca de 0,4 mm a 0,3 mm e menores.

Os refinadores de grãos adicionados ao banho têm determina-dos problemas intrínsecos. Por exemplo, quando compostos de refino degrãos são adicionados ao banho de revestimento por imersão a quente, re-vestimentos de alumínio-zinco convencionais, e em particular revestimentosde Galvalume®, não podem ser feitos na linha de revestimento até após orefinador de grãos ser removido do fundido (banho). Uma solução possívelpara esse problema é diluir-se o banho após a quantidade desejada de pro-duto com cristais de zinco refinados ser produzida. Entretanto, a diluição re-quer operar a linha de revestimento continuamente até a concentração derefinador de grãos no fundido cair até um nível onde os revestimentos con-vencionais de alumínio zinco possam novamente ser feitos. Tal prática deprodução não é prática porque ela interfere na programação e demanda docliente. O método de diluição é também impraticável porque ele produz cer-ca de 3000 t de produto revestido de transição onde o produto de transiçãotem um tamanho de faceta dos cristais de zinco do revestimento que cai en-tre o tamanho de cristais de zinco refinados desejado e o revestimento dealumínio-zinco convencional e/ou tamanho dos cristais de zinco de Galvalume.

Uma outra solução possível para superar o problema do refina-dor de grão adicionado ao banho é esvaziar o metal fundido do recipiente derevestimento e substituí-lo por alumínio-zinco convencional recém-preparadoou Galvalume fundido. Um fundido de alumínio-zinco convencional utilizadopara imersão a quente da chapa de aço pode conter entre 25% a 70% empeso de alumínio. No caso onde o fundido é Galvalume, ele contém cerca de55% de alumínio, 1,6% de silício, e um saldo de zinco em peso. Substituin-do-se o fundido adicionado ao banho com um fundido recém-preparado étanto caro quanto perigoso para os trabalhadores, e o esvaziamento do reci-piente aumenta o risco de dano ao equipamento. Por exemplo, indutores dorecipiente mantêm a temperatura do banho a uma temperatura predetermi-nada, cerca de 440° a 460°C (824° a 860°F) durante o revestimento por i-mersão a quente. Se o esvaziamento fizer o nível do fundido cair abaixo dosindutores, o fundido pode congelar e danificar os indutores. O ciclo térmicopode também danificar o revestimento refratário do recipiente.

Um outro problema associado com os refinadores de grãos adi-cionados ao banho é o excesso de consumo de matérias primas caras.Quando compostos refinadores de grãos são adicionados ao recipiente, aspartículas de refino são aplicadas a ambos os lados da chapa de aço imersa.Produtos chapas de aço revestidos com alumínio-zinco e, em particular, pro-dutos chapas de aço de Galvalume, são normalmente utilizados em aplica-ções em produtos que têm apenas uma superfície exposta. Por exemplo,quando uma chapa de aço de Galvalume é utilizada como cobertura ou co-mo painéis laterais, um lado da chapa revestida é exposto e o lado oposto éescondido da vista. Em tais aplicações do materiais, não há necessidade derefinar o tamanho da faceta dos cristais de zinco em ambos os lados do pai-nel. Portanto, os refinadores de grãos adicionados ao banho do passadoconsomem duas vezes a quantidade de matéria prima cara se comparadocom um painel de Galvalume com cristais de zinco refinados em apenas um lado.

Em adição ao consumo em excesso de matéria prima cara, aprática do passado de excessiva imersão a quente do recipiente com umcomposto refinador de grãos é uma prática menos eficiente porque as partí-culas de refino de grãos são suspensas através do revestimento de alumí-nio-zinco fundido no substrato do aço e no fundido. Algumas dessas partícu-las tornam-se misturadas no oxido que flutua na superfície do banho de i-mersão a quente onde elas são retiradas da superfície do banho. Outras par-tículas podem gerar partículas indesejáveis inúteis dentro do banho e afun-dar para o fundo do recipiente. Em ambos os casos essas partículas nãoestão disponíveis para refinar os grãos do revestimento. Adicicionalmente,as partículas de refino de grãos que estão flutuando na superfície do reves-timento de alumínio-zinco fundido podem provocar defeitos indesejáveis desuperfície enquanto que as partículas de refino de grãos aplicadas direta-mente à superfície do substrato do aço são improváveis de contribuir parauma aparência pobre da superfície.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

Com base nisto, é um primeiro objetivo da presente invençãoreduzir o tamanho da faceta dos cristais de zinco em um produto chapa deaço revestido de alumínio-zinco por imersão a quente sem adição de umasubstância refinadora de grãos ao banho de revestimento.

É um outro objetivo da presente invenção melhorar a eficiênciado refino de grãos fornecendo-se pontos de nucleação ao longo da superfí-cie de um produto chapa de aço revestido intermediário.

É um outro objetivo da presente invenção fornecer pontos denucleação ao longo da superfície do produto revestido intermediário antes dorevestimento por imersão a quente em um banho de alumínio-zinco.

É ainda outro objetivo da presente invenção fornecer um proces-so de pré-tratamento que aplica um composto de refino de grãos a apenasuma superfície do produto revestido intermediário antes do revestimento porimersão a quente em um banho de alumínio-zinco.

É um outro objetivo da presente invenção aglutinar mecanica-mente as partículas de refino de grãos à superfície do produto revestido in-termediário.

É um outro objetivo da presente invenção fornecer um produtochapa de aço revestido por imersão a quente com alumínio-zinco tendo umrevestimento de alumínio-zinco livre de cristais de zinco aplicado a uma su-perfície e um revestimento de alumínio-zinco convencional aplicado à super-fície oposta do produto revestido acabado.

Para satisfação dos objetivos e vantagens anteriores, a presenteinvenção inclui a aplicação de uma substância de refino de grãos a pelo me-nos uma superfície de uma chapa de aço, a aglutinação da substância derefino de grãos à superfície da chapa de aço, e imersão da chapa de aço emum banho de revestimento por imersão a quente de alumínio-zinco.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

A figura 1 é uma vista esquemática mostrando um processo depré-tratamento que aplica partículas de refino de grãos a uma chapa de açosendo reduzida em um laminador.

A figura 2 é uma vista esquemática mostrando um processo depré-tratamento que aplica uma mistura líquida contendo partículas de refinode grãos a uma chapa de aço em uma linha de revestimento por imersão aquente.

A figura 3 é uma vista esquemática mostrando um processo depré-tratamento que usa um leito fluidizado para aplicar partículas de grãosrefinados a uma chapa de aço em uma linha de revestimento por imersão aquente.

A figura 4 é uma vista esquemática mostrando um processo depré-tratamento que utilizada uma escova ou um aparelho cilíndrico (de Iami-nação) para aplicar partículas de refino de grãos a uma chapa de aço emuma linha de revestimento por imersão a quente.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

Em relação aos desenhos, a figura 1 mostra o processo de pré-tratamento preferido da presente invenção pela aplicação de partículas derefino de grãos a uma chapa de aço sendo laminada em um laminador deredução a frio. A redução a frio é um processo que reduz a espessura dachapa de aço em uma série de passagens através de um laminador de umacadeira reversível ou uma série de passagens contínuas através de um ar-ranjo de Iaminadores espaçados em um trem de laminadores. Durante a Ia-minação a frio, a redução da espessura da chapa de aço a alta velocidadegera um calor considerável e aumenta a temperatura tanto da chapa quantodos cilindros de trabalho. O calor gerado é geralmente dissipado com umsistema de lubrificação por imersão que dirige uma solução de laminaçãoque pode incluir, por exemplo, óleo sintético ou à base de gorduras, umamistura de óleos, ou um detergente em pequenas correntes ou jatos contraos cilindros e a superfície da chapa de aço. Os sistemas de lubrificação porimersão são capazes de manter a temperatura de trabalho da chapa de açoem cerca de 65° a 120°C (150° a 250°F). A figura 1 mostra a última ou a ca-deira de saída 1, em um exemplar trem de Iaminadores de redução a frio 2que inclui arranjos de múltiplas cadeiras de laminação. A chapa de aço 3recebe uma última redução à medida em que passa entre os cilindros detrabalho 4 na última cadeira de laminação 1, e o produto chapa de aço lami-nada a frio "FULL-HARD" 5 é alimentado em um carretei 6 onde é bobinadoe embalado para embarque para um cliente e/ou armazenagem.

O sistema de lubrificação da cadeira de laminação 7 inclui umreservatório 8 que contém uma mistura de óleo ou solução detergente 9 e aspartículas de refino de grão 10. As partículas de refino de grãos têm umafaixa de tamanho de partícula de cerca de 0,01 e cerca de 25 mícrons. Amistura líquida é direcionada contra os cilindros de trabalho 4 e a chapa deaço 3 para reduzir a temperatura de trabalho e distribuir as partículas de re-fino de grãos 10 através da largura da chapa de aço antes da sua passagemfinal entre os cilindros de trabalho 4. A pressão exercida pelo último conjuntode cilindros de trabalho 4 aglutina mecanicamente as partículas distribuídas10 à superfície da chapa de aço durante a passagem final do cilindro. Istoproduz um produto revestido intermediário 5 com um constituinte compostode partículas de refino de grãos aglutinado a uma superfície da chapa deaço.

O produto revestido intermediário é alimentado ao carretei de recolhi-mento 6 onde ele é bobinado e embalado para embarque para uma linha derevestimento por imersão a quente.

No caso em que o produto revestido intermediário 5 é entregue auma linha de revestimento por imersão a quente para imersão em um banhode revestimento numa liga de alumínio-zinco fundida, o constituinte compos-to em partículas de refino de grãos que é aglutinado à superfície do produtointermediário é boreto, carbeto ou alumineto, conforme descrito nas PatentesU.S. nos 6.468.674 e 6.689.489 que estão incorporadas aqui como referên-cia. Preferivelmente os compostos boreto, incluem boreto de titânio (TiB2), eboreto de alumínio (AIB2 e AIB12). O constituinte composto em partículascomo um carbeto é carbeto de titânio, carbeto de vanádio, carbeto de tungs-tênio e carbeto de ferro, e o alumineto é alumineto de titânio (TiAI3) e alumi-neto de ferro. O constituinte composto em partículas é aglutinado ao produtointermediário em uma quantidade que reduz eficazmente o tamanho da face-ta dos cristais de zinco quando comparado com revestimentos convencio-nais de liga de alumínio-zinco. A quantidade eficaz é com ou sem titânio e-lementar. A quantidade eficaz preferida do composto de refino de grãos se-lecionado reduzirá o tamanho da faceta dos cristais de zinco até cerca de0,04 a 0,03 mm e menores de forma que quando o produto revestido inter-mediário é revestido por imersão a quente, o produto revestido acabado teráum revestimento livre de cristais de zinco em uma superfície e um revesti-mento de alumínio-zinco convencional na superfície oposta do produto re-vestido. A quantidade eficaz do refinador de grãos variará dependendo emqual composto é selecionado para o produto revestido intermediário e de-pendendo do peso de revestimento por imersão a quente desejado do pro-duto revestido acabado.

A Tabela A mostra uma faixa de concentrações da superfíciepara as partículas de refino de grãos preferidas mencionadas acima que pro-duzirão uma concentração total de partículas aglutinadas equivalente àscomposições adicionadas ao banho descritas nas referências incorporadas.A concentração da superfície aglutinada depende do peso de revestimentoalmejado (CW) para o produto revestido acabado desejado.

Tabela A

<table>table see original document page 8</column></row><table>

1 Peso do revestimento (CW) medido em g/m2

A faixa de CW do produto revestido acabado é de cerca de 30 a300 g/m2 tendo um teor de alumínio de entre 25% a 70% de Al em peso eum teor de alumínio preferido de 55% de Al em peso para um revestimentode Galvalume por imersão a quente aplicado ao produto revestido acabado.

A bobina embarcada de produto revestido intermediário 5 é co-locada no carretei 11 na extremidade de entrada 12 de uma linha de reves-timento por imersão a quente 13, e a extremidade inicial da bobina 5 é sol-dada, numa estação de soldagem 14, à extremidade final da chapa de açoque está sendo revestida na linha contínua de revestimento por imersão aquente 13. O produto revestido intermediário de entrada 5 pode ser unido àextremidade final da chapa de aço laminada a frio convencional que não te-nha sido pré-tratada conforme a presente invenção, ou à chapa de aço quetenha sido pré tratada conforme a presente invenção (outro produto revesti-do intermediário).

O produto revestido intermediário unido 5 passa entre queimado-res a gás 15 alocados dentro da câmara 16 de um forno de queima direta. Oóleo de laminação que foi aplicado ao produto revestido intermediário duran-te a redução a frio é queimado na câmara 16 deixando atrás uma camada departículas de refino de grãos sem óleo aglutinadas a uma superfície do pro-duto intermediário.

O produto revestido intermediário sem óleo 5 entra em um fornode recozimento 18 que contém uma mistura de atmosfera redutora 17 decerca de 5% a 6% de hidrogênio, o saldo sendo nitrogênio. A temperatura dachapa de aço é aumentada-até cerca de 760°C (1400°F) e é então resfriadana seção de resfriamento 19 da linha de revestimento até a temperatura dobanho, cerca de 593°C (1100oF) para um banho de imersão a quente deGalvalume. O produto intermediário recozido 5 entra no banho de imersão aquente 20 através da extremidade 21 para evitar expô-lo à atmosfera, e ele éimerso no banho 20 onde ambas as superfícies da chapa de aço recebemum revestimento de metal fundido (liga alumínio-zinco). Surpreendentementeas partículas de refino de grãos aglutinadas não contaminam ou alteram acomposição do banho de imersão a quente. A chapa de aço revestida demetal fundido sai do banho 20 entre aparelhos de secagem a gás 22 onde orevestimento de metal fundido começa a solidificar. Quando totalmente soli-dificado, o produto revestido acabado 23 tem um revestimento de liga dealumínio-zinco com um tamanho de faceta de cristais de zinco refinado emum lado da chapa de aço, e um revestimento de liga de alumínio-zinco con-vencional com um tamanho de faceta de cristais de zinco maior no lado o-posto da chapa de aço, e o produto revestido acabado é enviado adiantepara processamento adicional e/ou embarque para um cliente.

Uma vez que o produto revestido intermediário não contamina orecipiente de imersão a quente com partículas de refino de grãos, a presenteinvenção é uma melhoria que satisfaz uma necessidade há muito sentida natécnica. Uma linha de revestimento é agora capaz de produzir revestimentosde liga de alumínio-zinco convencional e revestimentos de liga de alumínio-zinco com cristais de zinco refinados de acordo com o pedido, no mesmobanho de revestimento. Métodos adicionados ao banho do passado falharamem fornecer tal flexibilidade ao produto.

Novamente, em relação à última cadeira de laminação 1 no tremde laminação de redução a frio 2 mostrada na figura 1, uma primeira configu-ração alternativa da presente invenção inclui um sistema de distribuição departículas 7a que aplica as partículas de refino de grãos 10a a uma superfí-cie da chapa de aço 3 separada do óleo de laminação 9 aplicado pelo siste-ma de lubrificação da cadeira do Iaminador 7. As partículas de refino degrãos 10a são distribuídas através da largura da chapa de aço oleada antesque ela faça sua passagem final através dos cilindros de trabalho 4 da cadei-ra de laminação. A pressão exercida pelos cilindros de trabalho aglutina me-canicamente as partículas 10a à superfície da chapa de aço produzindo umproduto revestido intermediário oleado 5 com um constituinte composto departículas de refino de grãos aglutinado a uma superfície. O produto revesti-do intermediário é alimentado ao carretei de recolhimento 6 onde é bobinadoe embalado para embarque para uma linha de revestimento por imersão a quente.

Novamente, em relação à última cadeira de laminação na figura1, uma segunda configuração alternativa da presente invenção inclui o apa-relho 7b para aplicação de partículas de refino de grãos à superfície opostaou inferior da chapa de aço 3. Nesse arranjo as partículas de refino de grãos10b e o óleo de laminação são aplicados à superfície inferior da chapa deaço 3 em uma mistura similar à configuração preferida ou, alternativamente,as partículas de refino de grãos são aplicadas à superfície inferior da chapade aço 3 separada do óleo de laminação, similarmente à primeira configura-ção alternativa da presente invenção. Em qualquer caso, a pressão exercidapelos últimos cilindros de trabalho 4 aglutina mecanicamente as partículasdistribuídas 10a à superfície da chapa de aço durante a passagem final delaminação, produzindo um produto revestido intermediário oleado 5 tendoum constituinte composto de partículas de refino de grãos aglutinado a am-bas as superfícies da chapa de aço. Entretanto, conforme mencionado aci-ma, exceto para aplicações em materiais especiais, a aglutinação de partícu-las de refino de grãos a ambos os lados do produto revestido intermediárioconsome quantidades excessivas de material de refino de grãos. Portanto,tal produto revestido intermediário é menos desejável que o produto revesti-do intermediário preferido que tenha partículas de refino de grãos aglutina-das a apenas uma superfície.

Uma terceira configuração alternativa da presente invenção estámostrada na figura 2. Em determinadas linhas de revestimento por imersão aquente 13a, a chapa de aço laminada a frio "FULL-HARD" que entra é limpacom solventes ou similar antes da imersão a quente, o óleo não é retiradocom queimadores a gás conforme mostrado na configuração preferida dafigura 1. Em tais linhas contínuas de revestimento por imersão a quente oproduto chapa de aço bobinada 3a, que ainda não foi pré tratado conforme apresente invenção, é colocado na bobina 11a na extremidade de entrada12a. A chapa de aço 3a entra numa estação de limpeza 24a onde o óleo delaminação é removido e a superfície da chapa de aço é preparada para re-vestimento por imersão a quente. A chapa de aço se move em uma estaçãode pré-tratamento 25a onde um constituinte composto de partículas de refinode grãos é aplicado preferivelmente a uma superfície, ou alternativamente aambas as superfícies da chapa de aço para produzir o produto revestido in-termediário 5a. As partículas do composto de refino de grãos medem entre0,01 e cerca de 25 mícrons, e as partículas são suspensas em um líquidocarreador. Bocais 26 distribuem a mistura líquida 10c contendo as partículasde refino de grãos através da largura da chapa de aço. O líquido carreadorpode ser uma solução aquosa tal como água com um surfactante, um com-posto orgânico volátil (VOC), ou qualquer outra solução adequada com boaspropriedades umectantes e que evaporem rapidamente. Deve ser entendidoque embora o desenho mostre bocais 26 distribuindo a mistura líquida 10cna superfície da chapa de aço, qualquer meio adequado conhecido na técni-ca para aplicação da mistura líquida à superfície da chapa de aço pode serusado sem sair do escopo da presente invenção.

Um cilindro de secagem opcional 27 é utilizado para medir a so-lução e melhorar a distribuição das partículas de refino de grãos na superfí-cie da chapa de aço, e os cilindros 28a aplicam pressão para aglutinar me-canicamente as partículas de refino de grãos à superfície. Sopradores 29vaporizam o carreador antes do produto revestido intermediário 5a entrar naatmosfera redutora contida no forno de recozimento 18a. A chapa de açorecozida 5a é resfriada até a temperatura do banho na seção de resfriamen-to 19a. É imerso no banho da liga alumínio-zinco fundida 20a, sai do banhocomo produto revestido acabado entre uma secagem a gás com lâminas(GAS WIPED WITH KNIVES) 22a. O produto revestido acabado 23a tem umrevestimento de liga de alumínio-zinco com um tamanho de cristais de zincorefinado em um lado da chapa de aço e um revestimento de liga de alumí-nio-zinco convencional, com um tamanho maior de cristais de zinco, no ladooposto da chapa de aço. A chapa de aço revestida acabada é bobinada eembalada para embarque para um cliente.

A Tabela B mostra os resultados do teste para dois níveis deconcentração diferentes de partículas de TiB2 suspensas na solução trans-portadora. A primeira mistura continha 0,66 g de TiB2 em pó tendo um tama-nho de partícula de menos de 10 mícrons em uma solução de 20 ml de eta-nol, e 60 ml de água (solução 1). A segunda mistura continha 1.94 g domesmo pó de TiB2 na mesma solução carreadora (solução 2). Os painéis deteste foram chapa de aço recozida com 0,05 cm (0,0182 polegada) de es-pessura, limpas do óleo com um limpador alcalino, e limpa com Scotch Bri-te® para preparar a superfície para revestimento por imersão a quente e me-lhorar a capacidade de umidificação. Um lado de cada painel de teste 1-6 foitratado com 1 ml da solução 1, e um lado de cada painel de teste 7-12 foitratado com 1 ml da solução 2. Os painéis de teste 13 e 14 não foram trata-dos com as soluções 1 e 2; um lado de cada painel foi levemente escovadocom partículas secas de TiB2 e então laminado para aglutinar mecanicamen-te as partículas secas à superfície dos painéis de teste 13 e 14 antes do re-vestimento por imersão a quente no fundido de teste descrito abaixo.

As soluções aplicadas aos painéis de teste 1-12 foram espalha-das com uma barra de abaixamento e então secas sob uma lâmpada infra-vermelha. Os painéis pré tratados 1-14 foram recozidos a 760°C (1400°F)por dois minutos em uma atmosfera de 6% de H2 e o saldo sendo N2 e res-friado até cerca de 593°C (1100oF) para simular as condições de uma linhade revestimento por imersão a quente antes do revestimento. As amostrastratadas foram mergulhadas em um fundido de teste por 4 segundos. O fun-dido de teste foi um banho padrão de Galvalume tendo uma temperatura decerca de 593°C e uma composição nominal contendo 55% Al, 1,8% Si1 osaldo sendo Zn. Painéis de controle não tratados foram mergulhados no fun-dido de teste antes e após os painéis de teste 1-14 serem revestidos paradeterminar se o banho de revestimento estava contaminado pelas partículasde refino de grãos do pré-tratamento.<table>table see original document page 14</column></row><table><table>table see original document page 15</column></row><table>Com base nos resultados dos testes acima, é antecipado que opresente processo de pré-tratamento é capaz de reduzir os cristais de alu-mínio-zinco convencional (cerca de 700 a 800 mícrons) para um tamanho defaceta de cristais de zinco que é menor que 200 mícrons, com um com umafaixa preferida de tamanho de faceta de cristais de zinco reduzidos entrecerca de 50 a 500 mícrons (0,05 mm a 0,5 mm).

Em uma quarta configuração alternativa mostrada na figura 3,uma bobina de chapa de aço laminada a frio não tratada 3b é alimentada àextremidade de entrada 12b da linha de revestimento contínuo por imersão aquente 13b e é preparado para o revestimento por imersão a quente numaestação de limpeza 24b. A chapa de aço limpa do óleo e preparada entra naestação de pré-tratamento 25b onde um leito fluidizado 30 distribui um cons-tituinte composto de partículas de refino de grãos na forma de um pó atravésda largura da chapa de aço para produzir o produto revestido intermediário5b. O pó de refino de grãos tem um tamanho de partículas entre 0,01 e cer-ca de 25 mícrons. A chapa de aço revestida sai do leito fluidizado 30 entreos cilindros 28 b que aplicam pressão para aglutinar mecanicamente as par-tículas de refino de grãos à superfície da chapa de aço. O produto revestidointermediário 5b é recozido no forno 18b, e então resfriado até a temperaturado banho na seção de resfriamento 19b. A chapa resfriada é imersa no ba-nho de liga fundida de alumínio-zinco 20a, seca a gás com lâminas (gas wi-ped with knives) 22b e o produto revestido acabado 23b tendo um revesti-mento de liga de alumínio-zinco com um tamanho de cristais de zinco refina-dos em um lado, e um revestimento com liga de alumínio-zinco convencionalcom um tamanho maior de cristais de zinco no lado oposto, é bobinado eembalado para embarque para um cliente.

Em relação à figura 4 que mostra uma quinta configuração alter-nativa, uma bobina de chapa de aço laminada a frio não tratada 3c é alimen-tada na extremidade de entrada 12c da linha de revestimento contínuo porimersão a quente 13c e é preparada para revestimento por imersão a quentena estação de limpeza 24c. A chapa de aço preparada e sem óleo entra naestação de pré-tratamento 25c onde o produto revestido intermediário 5a éproduzido por escovação ou laminação de um revestimento de constituintecomposto de partículas de refino de grãos na forma de pó na chapa de aço.

Uma escova ou cilindro 33 distribui pó de refino de grãos alimentados a par-tir de um funil de carga 32 na superfície do aço. O pó de refino de grãos es-covado tem um tamanho de partícula entre 0,01 e cerca de 25 mícrons. Achapa de aço revestida de pó passa entre os cilindros 28c que aplicam pres-são para aglutinar mecanicamente as partículas de grãos refinados à super-fície da chapa de aço. Um ou ambos os lados da chapa de aço pode(m) serrevestido(s) com o pó de refino de grãos conforme mostrado no desenho dafigura. Entretanto, é preferível revestir uma superfície da chapa de aço lami-nada a frio com pó refinador de grãos. O produto revestido intermediário 5c érecozido no forno 18c, e o produto revestido intermediário recozido 5c é res-friado até a temperatura do banho na seção de resfriamento 19b. A chaparesfriada é imersa no banho de liga fundida de alumínio-zinco 20c, seca agás com lâminas (GAS WIPED WITH KNIVES) 22c, e o produto revestidoacabado 23c, tendo um revestimento de liga de zinco-alumínio com um ta-manho de cristais de zinco refinados em um lado da chapa de aço revestidae um revestimento convencional de liga de zinco-alumínio com um tamanhode cristais de zinco maior no lado oposto da chapa de aço revestida, é envi-ado adiante para processamento posterior e/ou embarque para um cliente.

O constituinte composto em partículas de refino de grãos que éaglutinado mecanicamente ao substrato da chapa de aço nas configuraçõesalternativas mostradas nas figuras 2, 3 e 4 é preferivelmente um entre com-postos boreto, carbeto ou alumineto descritos acima. Adicionalmente, embo-ra as figuras 2-4 mostrem o pré-tratamento da chapa de aço 3a-3c após achapa de entrada ser limpa do óleo e preparada para revestimento por imer-são a quente nas estações de limpeza 24a-24c para produzir produtos re-vestidos intermediários 5a-5c, deve ser entendido que tal pré-tratamento derefino de grãos pode ser aplicado a chapa de aço laminada a frio convencio-nal em uma linha de revestimento contínuo por imersão a quente similar àlinha de revestimento 13 mostrada na figura 1. Em tal configuração alternati-va da presente invenção, o constituinte composto em partículas de refino degrãos é aplicado a pelo menos uma superfície de entrada da chapa de açolaminada a frio oleada antes da chapa de entrada entrar no forno de queimadireta 16 para retirada do óleo.

Como tal, foi descrita uma invenção em termos de suas modali-dades preferidas, que preenche cada um e todos os objetivos da presenteinvenção conforme descritos acima e fornece um novo produto revestidointermediário, um novo e melhorado produto de aço revestido acabado, ummétodo de produção dos produtos revestidos.

Naturalmente, várias mudanças, modificações, e alterações dosensinamentos da presente invenção podem ser contempladas por aquelesque são peritos versada na técnica sem sair de seu objetivo e escopo pre-tendidos. É pretendido que a presente invenção seja apenas limitada pelostermos das reivindicações anexas.

Claims (27)

1. Método de refino do tamanho das facetas de cristais de zincode um substrato de aço revestido por imersão a quente, as etapas do méto-do compreendendo:a) aplicação de um revestimento intermediário de partículasde refino de grão a uma superfície do substrato de aço;b) imersão do substrato de aço em um banho de revestimentopor imersão a quente e aplicação de um revestimento de liga fundida de a-lumínio-zinco;c) remoção do substrato de aço do banho de revestimentopor imersão a quente;d) solidificação do mencionado revestimento de liga fundidade alumínio-zinco aplicado ao substrato de aço, o revestimento intermediáriode partículas de refino de grão refinando o tamanho da faceta dos cristais dezinco durante a solidificação do revestimento de liga fundida de alumínio-zinco.

2. Método de acordo com a reivindicação 1, incluindo também aetapa de laminação do substrato de aço para aglutinar mecanicamente asmencionadas partículas de refino de grão à mencionada superfície antes daimersão no banho de revestimento por imersão a quente.

3. Método de acordo com a reivindicação 1, em que o mencio-nado substrato de aço revestido com liga de alumínio-zinco solidificada temuma primeira superfície revestida com um tamanho de faceta de cristais dezinco refinados e uma segunda superfície revestida com um maior tamanhode faceta de cristais de zinco.

4. Método de acordo com a reivindicação 3, em que o mencio-nado tamanho de faceta de cristais de zinco refinados mede menos de 700mícrons.

5. Método de acordo com a reivindicação 3, em que o mencio-nado tamanho de faceta de cristais de zinco refinados mede entre cerca de-50 e 500 mícrons.

6. Método de acordo com a reivindicação 3, em que a mencio-nada primeira superfície revestida é livre de cristais de zinco.

7. Método de acordo com a reivindicação 1, em que a mencio-nada partícula de refino de grãos aplicada compreende um constituinte com-posto de partículas selecionado do grupo consistindo em compostos boretotendo um de titânio e alumínio, compostos aluminetos contendo titânio e fer-ro, e compostos carbetos contendo titânio, vanádio, ferro e tungstênio.

8. Método de acordo com a reivindicação 7, em que o mencio-nado constituinte composto de partículas é um entre TiC1 TiB2, AIB2, AIB12 eTiAI3.

9. Método de acordo com a reivindicação 1, em que as mencio-nadas partículas de refino de grão aplicadas medem entre cerca de 0,01 mí-cron e cerca de 25 mícrons.

10. Método de acordo com a reivindicação 1, em que as men-cionadas partículas de refino de grãos estão suspensas em uma mistura lí-quida aplicada à mencionada superfície.

11. Método de acordo com a reivindicação 1, em que o banho derevestimento por imersão a quente contém entre 25% e 70% de alumínio empeso.

12. Método de acordo com a reivindicação 1, em que o banho derevestimento por imersão a quente contém cerca de 55% de alumínio empeso.

13. Método de acordo com a reivindicação 1, em que o mencio-nado revestimento intermediário de partículas de refino de grão é aplicado aduas superfícies do substrato de aço.

14. Método de produção, em um Iaminador de redução a frio, deum produto com revestimento intermediário para direcionar o fluxo do reves-timento por imersão a quente em um banho de liga de alumínio-zinco, asetapas do método compreendendo:a) aplicação de um revestimento de partículas de refino degrãos a uma superfície de uma chapa de aço laminada no Iaminador de re-dução a frio;b) laminação da chapa de aço para aglutinar mecanicamenteas mencionadas partículas de refino de grãos à superfície do mencionadoproduto com revestimento intermediário.

15. Método de acordo com a reivindicação 14, em que a etapa b)inclui a laminação da chapa de aço entre cilindros de trabalho no Iaminadorde redução a frio para aglutinar as mencionadas partículas de refino de grãoà mencionada superfície.

16. Método de acordo com a reivindicação 14, em que as men-cionadas partículas de refino de grão estão suspensas em uma solução delaminação e aplicadas à mencionada superfície.

17. Método de acordo com a reivindicação 14, em que as men-cionadas partículas de refino de grão compreendem um constituinte compos-to de partículas selecionado do grupo consistindo em compostos boreto ten-do um de titânio e alumínio, compostos alumineto contendo titânio e ferro ecompostos carbeto contendo titânio, vanádio, ferro e tungstênio.

18. Método de acordo com a reivindicação 17, em que o men-cionado constituinte composto de partículas é um entre TiC, TiB2, AIB2, AIB12e TiAI3.

19. Método de acordo com a reivindicação 14, em que as men-cionadas partículas de refino de grão aplicadas medem entre cerca de 0,01mícron e cerca de 25 mícrons.

20. Método de acordo com a reivindicação 14, em que as men-cionadas partículas de refino de grão são aplicadas a duas superfícies dachapa de aço sendo laminada no Iaminador de redução a frio.

21. Método de acordo com a reivindicação 16, incluindo as ou-tras etapas de:a) remoção da solução de laminação do mencionado produtorevestido intermediário;b) imersão do mencionado produto revestido intermediário emum banho de revestimento por imersão a quente e aplicação de um revesti-mento de liga fundida de alumínio-zinco;c) remoção do produto revestido de liga de alumínio-zinco dobanho de revestimento por imersão a quente.d) solidificação do mencionado revestimento de liga fundidade alumínio-zinco, as partículas de refino de grão aplicadas ao tamanho dasfacetas dos cristais de zinco durante a solidificação.

22. Método de acordo com a reivindicação 21, em que o men-cionado produto revestido com liga de alumínio-zinco solidificada tem umaprimeira superfície revestida com um tamanho de faceta de cristais de zincorefinados e uma segunda superfície revestida com um tamanho maior defaceta de cristais de zinco.

23. Método de acordo com a reivindicação 22, em que o men-cionado tamanho de faceta dos cristais de zinco refinados mede menos de 700 mícrons.

24. Método de acordo com a reivindicação 22, em que o men-cionado tamanho de faceta dos cristais de zinco refinados mede entre cercade 50 e 500 mícrons.

25. Método de acordo com a reivindicação 22, em que a primeirasuperfície revestida mencionada é livre de cristais de zinco.

26. Método de acordo com a reivindicação 21, em que o banhode revestimento por imersão a quente contém entre 25% a 70% de alumínioem peso.

27. Método de acordo com a reivindicação 21, em que o banhode revestimento por imersão a quente contém cerca de 55% de alumínio empeso.