專利名稱：用于對(duì)金屬條進(jìn)行熱浸涂層的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對(duì)一個(gè)金屬條、尤其是對(duì)一個(gè)鋼帶進(jìn)行熱浸涂層的方法，其中使該金屬條垂直地穿過一個(gè)接收熔化的涂層金屬的容器并穿過一個(gè)前置的、規(guī)定高度的導(dǎo)向通道，其中為了使涂層金屬保持在容器里，在導(dǎo)向通道部位里借助于至少兩個(gè)布置在金屬條兩側(cè)的感應(yīng)器產(chǎn)生一個(gè)電磁場(chǎng)。本發(fā)明還涉及一種對(duì)一個(gè)金屬條進(jìn)行熱浸涂層的裝置。
傳統(tǒng)的用于金屬帶的金屬浸涂設(shè)備具有一個(gè)維護(hù)很費(fèi)事的部分，也就是涂層罐，其中配有裝備。所要涂層的金屬帶的表面必須在涂層之前清除氧化殘留物，并且為了與涂層金屬連接必須進(jìn)行活化。由于這個(gè)原因，帶表面在涂層之前要在熱過程中在一個(gè)還原氣氛中進(jìn)行處理。因?yàn)樵谥坝没瘜W(xué)地或磨擦地除去氧化層，因此隨著所述還原的熱過程就使表面活化，因而它們?cè)跓徇^程之后就呈現(xiàn)純的金屬。
但隨著所述帶表面的活化，該帶表面對(duì)周圍空氣中氧氣的親和力就增大。為了阻止空氣氧氣在涂層過程之前又抵達(dá)該帶表面處，將該帶在一個(gè)浸入管里從上方引入到浸涂槽里。因?yàn)橥繉咏饘贋橐后w狀并且想利用重力與排氣裝置一起來調(diào)整涂層厚度，但隨后的過程禁止與帶的接觸直至使涂層金屬完全凝固，因此該帶必須在涂層罐里在垂直方向上換向。這利用一個(gè)在液體金屬里運(yùn)轉(zhuǎn)的滾輪來實(shí)現(xiàn)。通過所述流體的涂層金屬使所述滾輪產(chǎn)生強(qiáng)烈的磨損，并且是生產(chǎn)運(yùn)行時(shí)發(fā)生停車和故障的原因。
通過所希望的小的涂層金屬的鍍層厚度(該厚度可能在微米范圍內(nèi)變化)對(duì)于帶表面的質(zhì)量提出了高的要求。這意味著即使是引導(dǎo)所述帶的滾輪的表面也必須有高的質(zhì)量。這些表面上的缺陷一般會(huì)造成帶表面的損傷。這是設(shè)備經(jīng)常停機(jī)的另一種原因。
為了避免這些與所述在液體的涂層金屬中運(yùn)行的滾輪聯(lián)系起來所產(chǎn)生的問題，已知有這樣的解決辦法，就是使用一種向下敞開的涂層罐，它在其下面部位里具有限定一個(gè)導(dǎo)向通道的高度，用于使帶垂直向上引導(dǎo)，并且為了進(jìn)行密封使用了一種電磁的封閉裝置。此處是電磁的感應(yīng)器，該感應(yīng)器用向后擠壓的、泵送的或收縮的電磁交變場(chǎng)或者說移動(dòng)場(chǎng)來工作，這種場(chǎng)使涂層罐向下保證密封。
這樣一種解決方案例如由EP0 673 444 B1就已知了。按WO96/03533或者按JP5086446所述的解決辦法也使用了一種電磁封閉裝置，用于使涂層罐向下保證密封。
DE195 35 854 A1和DE100 14 867A1規(guī)定了獨(dú)特的解決方案用于準(zhǔn)確地調(diào)節(jié)金屬條在導(dǎo)向通道里的位置。按照在那里所公開的構(gòu)思規(guī)定了除了用于產(chǎn)生電磁移動(dòng)場(chǎng)的線圈之外還設(shè)有其它的校正線圈，這種線圈與一個(gè)調(diào)節(jié)系統(tǒng)相連接，并用于保證使金屬帶在偏離中間位置時(shí)又被拉回至中間位置。
在EP0 630 421B1中也描述了一種屬于這種類型的方法，其中另外還規(guī)定了所述裝有涂層金屬的涂層容器配置了一個(gè)預(yù)熔化容器，其容積比涂層容器的容積大許多倍。從該預(yù)熔化容器里將涂層金屬供給所述涂層容器，如果涂層金屬通過所述已涂層過的金屬條從涂層容器里運(yùn)出來的話。
在上面所討論的解決辦法中所使用的、用來密封導(dǎo)向通道的電磁封閉裝置就這點(diǎn)而言是一個(gè)電磁泵，它使涂層金屬保持在涂層容器里。
這種設(shè)備的工業(yè)性試驗(yàn)表明，在金屬槽的表面上、也就是槽表面上的流動(dòng)圖象比較不平靜，這可能是由于磁性封閉裝置產(chǎn)生的電磁力所引起的。槽內(nèi)的不平靜的結(jié)果是，使熱浸涂層的質(zhì)量受到不利的影響。
因而本發(fā)明的任務(wù)是，提出一種對(duì)一個(gè)金屬條進(jìn)行熱浸涂層的方法和配置的裝置，用該方法或裝置可以克服上述的缺點(diǎn)。就是說應(yīng)該確保使浸涂槽在使用一種電磁封閉裝置時(shí)保持平靜，因而應(yīng)該能提高所述涂層的質(zhì)量。
所述任務(wù)通過本發(fā)明的解決方案按所述方法來說其特征在于，將規(guī)定容積流量的涂層金屬在導(dǎo)向通道的高度延伸部位處輸送給該導(dǎo)向通道。
使用這種措施可以使所述作為一個(gè)電磁泵的、用于密封導(dǎo)向通道的封閉裝置不再似乎是空運(yùn)轉(zhuǎn)地進(jìn)行工作，而是輸入地獲得并輸送一個(gè)容積流量的涂層金屬。令人驚奇的結(jié)果是在金屬槽的表面上產(chǎn)生了槽的一種平靜狀態(tài)，這對(duì)于所述熱浸涂層的質(zhì)量產(chǎn)生很有利的影響。
大多數(shù)情況下都規(guī)定了裝有涂層金屬的容器與一個(gè)用于涂層金屬的供應(yīng)系統(tǒng)(供應(yīng)箱)連接。從該供應(yīng)箱里將對(duì)于保持容器中恒定的液面高度所必需的流出量補(bǔ)充輸送到容器里去，因?yàn)樗鼋饘贄l在其運(yùn)輸時(shí)通過涂層設(shè)備時(shí)將涂層金屬?gòu)乃鋈萜骼镞\(yùn)輸出來。
按照另一種改進(jìn)方案因此規(guī)定了所述規(guī)定的容積流量的、被輸送給導(dǎo)向通道的涂層金屬在單位時(shí)間內(nèi)對(duì)應(yīng)于用于保持容器中涂層金屬所希望的液面高度所必需的補(bǔ)供流量的涂層金屬的一個(gè)部分。另一種方案也可以規(guī)定，使所述規(guī)定的容積流量在單位時(shí)間內(nèi)對(duì)應(yīng)于所有用于保持液面所必需的金屬補(bǔ)供流量。
所述容積流量的涂層金屬最好以受控制地或可調(diào)節(jié)的方式輸送給導(dǎo)向通道。
在用于對(duì)一個(gè)金屬條進(jìn)行熱浸涂層的裝置里，使金屬條垂直地穿過裝有熔化的涂層金屬的容器并穿過前置的導(dǎo)向通道，所述裝置具有至少兩個(gè)在金屬條兩側(cè)布置在導(dǎo)向通道部位里的感應(yīng)器，用于產(chǎn)生一個(gè)電磁場(chǎng)使涂層金屬保持在容器里。
按照本發(fā)明，所述裝置的特征在于至少一個(gè)輸入管路，它用于輸送一個(gè)規(guī)定容積流量的涂層金屬，此管路在導(dǎo)向通道的高度延伸部位的范圍內(nèi)通入到該導(dǎo)向通道里。
所述輸入管路可以在這種情況下通入到導(dǎo)向通道的縱側(cè)面的部位里。它也可以通入到導(dǎo)向通道的端側(cè)面的部位里。
所述輸入管路的寬度或直徑最好比導(dǎo)向通道的縱側(cè)面的外形尺寸?。贿@尤其可以理解為輸入管路的寬度或者直徑最多為導(dǎo)向通道縱側(cè)面寬度的10％。
最后一個(gè)優(yōu)選的改進(jìn)方案規(guī)定涂層容器與涂層金屬用的一個(gè)供應(yīng)系統(tǒng)相連，從該供應(yīng)系統(tǒng)將涂層金屬引入到輸入管路或引入到多個(gè)輸入管路里。
在附圖表示了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。所示為

圖1熱浸涂層裝置的簡(jiǎn)圖，該裝置具有一個(gè)穿過它的金屬條；圖2按圖1的A-A剖面。
附圖所示的裝置具有一個(gè)容器3，它裝滿了熔化液態(tài)的涂層金屬2。對(duì)于這種金屬來說例如可以是鋅或者鋁。要進(jìn)行涂層的金屬條1的形式為鋼帶，它沿著運(yùn)輸方向R垂直向上通過該容器3。此處可以看出，原則上也可以使金屬條1從上向下通過該容器3。
為使金屬條1穿過容器3，該容器在容器底部是敞開的；此處有一個(gè)以夸大的大小或?qū)挾缺硎境龅膶?dǎo)向通道4。該通道在這種情況下具有一個(gè)規(guī)定的高度H。
為了使熔化液態(tài)的涂層金屬2不能通過導(dǎo)向通道4向下流出，在金屬條1的兩側(cè)存在兩個(gè)電磁感應(yīng)器5，它們產(chǎn)生一個(gè)磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)克服涂層金屬2的重力并因此使導(dǎo)向通道4向下進(jìn)行密封。
對(duì)感應(yīng)器5來說是指兩個(gè)對(duì)置布置的交變磁場(chǎng)感應(yīng)器或移動(dòng)磁場(chǎng)感應(yīng)器，它們?cè)?Hz至10kHz的頻率范圍內(nèi)工作，并建立起一個(gè)垂直于運(yùn)輸方向R的橫向電磁場(chǎng)。對(duì)于單相系統(tǒng)(交變磁場(chǎng)感應(yīng)器)的優(yōu)選頻率范圍在2kHz和10kHz之間，對(duì)于多單系統(tǒng)(例如移動(dòng)磁場(chǎng)感應(yīng)器)來說則在2Hz和2kHz之間。
為使金屬條1在導(dǎo)向通道4的中間平面里穩(wěn)定住，還在導(dǎo)向通道4或者金屬條1的兩側(cè)布置了校正線圈13。這些線圈由(未示出的)調(diào)節(jié)裝置如此進(jìn)行控制，使得感應(yīng)器5和校正線圈13的磁場(chǎng)的重疊使金屬條1總是保持在導(dǎo)向通道4里的中間處。
借助于所述校正線圈13可以根據(jù)控制的情況來加強(qiáng)或者削弱感應(yīng)器5的磁場(chǎng)(磁場(chǎng)的疊加原理)。這樣就可以對(duì)導(dǎo)向通道4里的金屬條1的位置施加影響。
當(dāng)金屬條1運(yùn)動(dòng)穿過涂層裝置時(shí)，由于在金屬條1上附著的涂層金屬2而使涂層金屬?gòu)娜萜?里流出。為了保持住容器3里涂層金屬2的所希望的液面高度h，因此必需將涂層金屬2補(bǔ)送到容器3里。
這在實(shí)施例中通過一個(gè)供應(yīng)系統(tǒng)12(供給箱)來實(shí)現(xiàn)，從該供給箱通過一個(gè)泵15實(shí)現(xiàn)輸入16。
為使容器3里的槽表面保持平靜，將規(guī)定容積流量Q的涂層金屬2在導(dǎo)向通道4的高度延伸部位H的范圍中輸送給該導(dǎo)向通道4。如由圖1可見，為此目的將兩個(gè)輸入管路6和7通入到導(dǎo)向通道4中的為了使金屬條1通過而所必需的穿行間隙的范圍里、也就是通入到其高度延伸部位H的范圍里。
如由圖2可見，所有四個(gè)輸入管路6，7，8和9都通至導(dǎo)向通道4里的穿行間隙。其中的兩個(gè)管路、(也就是輸入管路6和7)通入到導(dǎo)向通道4的縱側(cè)面11里；兩個(gè)另外的管路(也就是輸入管路8和9)通入到導(dǎo)向通道4的端側(cè)面10里。
如另外可見到的那樣，輸入管路的寬度B、尤其是在其通入到導(dǎo)向通道4中的部位里，比導(dǎo)向通道4的縱側(cè)面11的寬度來說是小的。
輸入管路6，7，8和9由一個(gè)在圖1中概略所示的泵14供給涂層金屬2。如上所述，通過泵14所輸入的容積流量Q是必須輸入給金屬槽以用來保持液面高度h的涂層金屬的容積流量的一部分。但也可以規(guī)定，通過泵14在單位時(shí)間里輸入所有為此所需要量的涂層金屬2，那么在這種情況下就不再通過泵15來輸送了。
當(dāng)起動(dòng)涂層設(shè)備時(shí)，首先將涂層金屬2注入到容器3中，并在使感應(yīng)器5起作用之后使所述帶開始移動(dòng)。當(dāng)設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)則如上所述使容積流量為Q的涂層金屬經(jīng)過輸入管路6，7，8或9輸送給導(dǎo)向通道4。
所述的用于使設(shè)備運(yùn)行的裝置和方法的另一種很有利的作用原理涉及到在斷開設(shè)備或者說設(shè)備關(guān)閉時(shí)的工作原理在以前通常的運(yùn)行中，剩余的涂層金屬2總是在導(dǎo)向通道4里，這也由于金屬條1而不再能從導(dǎo)向通道4里運(yùn)輸出來。剩余的液態(tài)金屬必須很費(fèi)事地在感應(yīng)器5關(guān)掉以后用一種收集系統(tǒng)在下面進(jìn)行收集。
利用所建議的解決方案提供了以下可能性有目標(biāo)地使感應(yīng)器5以全部密封功率運(yùn)行，并且通過輸入管路6，7，8，9不再更新另外的涂層金屬(泵14斷開)。輸入管路6，7，8，9然后空運(yùn)行，并且因此使剩余的涂層金屬在導(dǎo)向通道里引出。
如果另外還在輸入管路6，7，8，9的高度上在導(dǎo)向通道4里有校正線圈13的話(如上所述)，那么這些線圈也以全部功率開動(dòng)用來移出。所述附加的校正線圈13則在導(dǎo)向通道4的中間形成一個(gè)附加的磁場(chǎng)加強(qiáng)部位，通過其“勢(shì)壘”促使剩余的涂層金屬2側(cè)向逃避到輸入管路6，7，8，9里。因此有利于使剩余數(shù)量的涂層金屬2在導(dǎo)向通道4里運(yùn)出去。
附圖標(biāo)記列表1.金屬條(鋼帶)2.涂層金屬3.容器4.導(dǎo)向通道5.感應(yīng)器6.輸入管路7.輸入管路8.輸入管路9.輸入管路10.導(dǎo)向通道的端側(cè)面11.導(dǎo)向通道的縱側(cè)面12.供應(yīng)系統(tǒng)13.校正線圈14.泵15.泵16.輸入H導(dǎo)向通道的高度Q容積流量h液面高度B輸入管路的寬度R運(yùn)輸方向
權(quán)利要求
1.用于對(duì)一個(gè)金屬條(1)、尤其是一個(gè)鋼帶進(jìn)行熱浸涂層的方法，其中使金屬條(1)垂直地穿過一個(gè)裝有熔化的涂層金屬(2)的容器(3)并穿過一個(gè)規(guī)定高度(H)的前置的導(dǎo)向通道(4)，其中為使涂層金屬(2)保持在容器(3)里，在導(dǎo)向通道(4)的部位里借助于至少兩個(gè)布置在金屬條(1)兩側(cè)的感應(yīng)器(5)產(chǎn)生一個(gè)電磁場(chǎng)，其特征在于，將規(guī)定容積流量(Q)的涂層金屬(2)在導(dǎo)向通道(4)的高度延伸部位(H)的范圍內(nèi)輸送給該導(dǎo)向通道(4)。
2.按權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，輸送給導(dǎo)向通道(4)的規(guī)定容積流量(Q)的涂層金屬(2)在單位時(shí)間內(nèi)對(duì)應(yīng)于用來保持涂層金屬(2)在容器(3)里的一個(gè)所希望的液位高度(h)所必需的補(bǔ)供流量的涂層金屬(2)的一部分。
3.按權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，輸送給導(dǎo)向通道(4)的規(guī)定容積流量(Q)的涂層金屬(2)在單位時(shí)間內(nèi)對(duì)應(yīng)于全部用于保持涂層金屬(2)在容器(3)里的一個(gè)所希望的液位高度(h)所需的補(bǔ)供流量的涂層金屬(2)。
4.按權(quán)利要求1至3中之一所述的方法，其特征在于，輸送給導(dǎo)向通道(4)的容積流量(Q)的涂層金屬(2)受控制地或者可調(diào)節(jié)地輸入。
5.對(duì)一個(gè)金屬條(1)、尤其是一個(gè)鋼帶進(jìn)行熱浸涂層的裝置，其中使金屬條(1)垂直地穿過一個(gè)裝有熔化的涂層金屬(2)的容器(3)并穿過一個(gè)前置的導(dǎo)向通道(4)，該裝置具有至少兩個(gè)在金屬條(1)的兩側(cè)布置在導(dǎo)向通道(4)的部位處用來產(chǎn)生一個(gè)電磁場(chǎng)的感應(yīng)器(5)，該電磁場(chǎng)用于將涂層金屬(2)保持在容器(3)里，該裝置尤其用來實(shí)施按權(quán)利要求1至4中之一所述的方法，其特征在于至少一個(gè)用來輸送規(guī)定容積流量(Q)的涂層金屬(2)的輸入管路(6，7，8，9)，該輸入管路在導(dǎo)向通道(4)的高度延伸部位(H)的范圍內(nèi)通入到該導(dǎo)向通道中。
6.按權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，輸入管路(6，7)通入到導(dǎo)向通道(4)的縱側(cè)面(11)的部位里。
7.按權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，輸入管路(8，9)通入到導(dǎo)向通道(4)的端側(cè)面(10)的部位里。
8.按權(quán)利要求5至7中之一所述的裝置，其特征在于，輸入管路(6，7，8，9)的寬度(B)或直徑相對(duì)于導(dǎo)向通道(4)的縱側(cè)面(11)的外形尺寸來說是小的。
9.按權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，輸入管路(6，7，8，9)的寬度(B)或直徑至多為導(dǎo)向通道(4)的縱側(cè)面(11)的寬度的10％。
10.按權(quán)利要求5至9中之一所述的裝置，其特征在于，涂層容器(3)與一個(gè)用于涂層金屬(2)的供應(yīng)系統(tǒng)(12)相連，從這里將涂層金屬(2)引入到所述輸入管路(6，7，8，9)里。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種對(duì)一個(gè)金屬條(1)、尤其是一個(gè)鋼帶進(jìn)行熱浸涂層的方法，其中使金屬條(1)垂直地穿過一個(gè)裝有熔化的涂層金屬(2)的容器(3)、并穿過一個(gè)規(guī)定高度(H)的前置的導(dǎo)向通道(4)，其中為了使涂層金屬(2)保持在容器(3)里，在導(dǎo)向通道(4)部位里借助于至少兩個(gè)布置在金屬條(1)兩側(cè)的感應(yīng)器(5)產(chǎn)生一個(gè)電磁場(chǎng)。為使涂層槽保持穩(wěn)定，將一個(gè)預(yù)先規(guī)定的容積流量(Q)的涂層金屬(2)在導(dǎo)向通道(4)的高度延伸部位(H)的范圍內(nèi)輸送給該導(dǎo)向通道(4)。本發(fā)明還涉及一種用于對(duì)一個(gè)金屬條進(jìn)行熱浸涂層的裝置。
文檔編號(hào)C23C2/40GK1771347SQ200480009556
公開日2006年5月10日 申請(qǐng)日期2004年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月9日
發(fā)明者R·布里斯伯格, B·滕克霍夫, H·貝倫斯, H·-G·哈通, W·特拉科夫斯基, M·齊倫巴赫 申請(qǐng)人:Sms迪馬格股份公司