CN1683584A - 液体擦拭装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种不会由于飞溅向板表面附着而造成的膜厚增大和表面品质缺陷等、同时由于生产线速度增大而实现了生产能力提高的液体擦拭装置。该液体擦拭装置，具备与附着在带板(1)上的熔融金属接触而进行机械性擦拭的刮板(6)，其中：在上述刮板(6)的穿引方向出去侧一侧设有由气体进行的压力附加装置(7)，在刮板(6)与带板(1)之间的液膜部分形成与穿引方向对向的气体/液体混相流(15)。
Description
技术领域
本发明涉及适用于制铁生产流水线、特别是镀锌等熔融金属的生产线中的镀熔融金属的设备的液体擦拭(wiping)装置。
背景技术
这种镀熔融金属的生产线中，一般进行的方法如下：将连续施行退火等前处理并保持高温的带板穿引在熔融镀池(熔融金属锅)中的下沉辊上并使之上升，在其上升过程中控制镀膜附着量(熔融金属厚度、膜厚)，然后，以规定的冷却图形冷却到常温。
例如，如图8所示，将带板100暂先引入熔融镀池101中后，利用配置于熔融镀池101中的下沉辊102使之进行方向转换，经由液中的支撑辊103垂直提升、移动，在该移动情况下附着在带板100表面的熔融锌的剩余部分，通过从对向设置在熔融镀池101上方的一对擦拭喷嘴104中喷射出气体而被刮掉，从而被控制为要求的镀膜附着量(参照专利文献1)。
还有，图8中105为一对距离仪，根据该距离仪105的测定值由解析装置106求得带板100的振动和形状等，根据这些，过程控制计算机107将带板100与擦拭喷嘴104的距离控制接近到可以避开两者间接触的范围的界限。
另外，如图9所示，带板100在前处理炉中被施行表面清洁等处理，导向熔融镀池101中，经由下沉辊102向上方提升，而经由第1静压支垫108和第2静压支垫109使其移动路线弯曲成圆弧状。在该状态下，附着在带板100上的剩余的熔融锌，被从设在各静压支垫的带板进入侧的附着量控制用气体喷射喷嘴(狭缝喷嘴)108a、109a中喷出的气体刮掉，从而被控制为要求的镀膜附着量。
并且，带板100，基于由从上述附着量控制用气体喷射喷嘴108a、109a和设在各机构的出去侧的气体喷射喷嘴(狭缝喷嘴)108b、109b喷射出来的气体产生的静压，而被确实地保持不振动的状态(参照专利文献2)。
专利文献1：特开平7-180019号公报(图1)
专利文献2：特开平7-102354号公报(图1)
如上所述的镀熔融金属的设备，一般而言，可以以每分150m以下的带板移动速度进行镀锌钢板的生产。要提高这种镀熔融金属的生产线的生产性，必须实现镀膜生产线速度的高速化。若使镀膜生产线速度即带板移动速度高速化，则有必要提升由上述气体刮板(wiper)或静压支垫(pad)产生的擦拭能力，要提升能力，有必要减小带板～喷嘴间的距离或加强气体喷射力。
不过，上述的两个现有例的镀熔融金属的设备，存在的问题是在带板移动速度超过每分150m时，若减小带板～喷嘴间的距离，则如图10所示，由于附着在带板100上移动的厚液膜110和从擦拭喷嘴104等喷射出的强擦拭气体(参照图中箭头)的碰撞，使液膜110溃散，发生飞溅(液滴的飞散)S，该飞溅S扩散到刮板出去侧、附着在板表面，产生膜厚增大和表面品质缺陷。因此，无法提升镀膜生产线速度。
一般而言，刮板的擦拭能力与带板～刮板间的距离有很大关系，带板～刮板间的距离只有要求的出去侧膜厚的大约2倍左右，由于担心在带板振动的情况下、带板会与刮板接触，因而现有的刮板无法适用于镀熔融金属的设备。
发明内容
为此，本发明的目的在于提供不会由于飞溅向板表面附着而造成的膜厚增大和表面品质缺陷等，并且由于生产线速度增大而实现了生产能力提高的液体擦拭装置。
为了实现上述目的，本发明的液体擦拭装置，具备与附着在带板上的液体接触而进行机械性擦拭的刮板，这种液体擦拭装置，其特征在于：在上述刮板的穿引方向出去侧一侧设有由气体进行的压力附加装置，在刮板与带板之间的液膜部分形成与穿引方向对向的气体/液体混相流。
或者，在这种具备与附着在带板上的液体接触而进行机械性擦拭的刮板的液体擦拭装置中，其特征在于：在上述刮板的穿引方向进入侧一侧设有由气体进行的减压装置，在刮板与带板之间的液膜部分形成与穿引方向对向的气体/液体混相流。
另外，其特征在于：其构成是上述刮板的角度、距液面的距离、距带板的距离中至少一个可以变更。
另外，其特征在于：还设有对上述刮板进行加热的加热装置。
另外，其特征在于：用壳体从液面围绕着包括上述刮板部的空间，使内部保持无氧化性或带还原性的气体氛围。
或者，在这种具有上下多个气体喷射用狭缝喷嘴，利用在其狭缝喷嘴间保持静压的静压支垫对附着在带板上的液体进行擦拭的液体擦拭装置中，其特征在于：使上述静压支垫前端在擦拭时与液体接触，在静压支垫的穿引方向进入侧面与带板之间的液膜部分形成与穿引方向对向的气体/液体的混相流。
另外，其特征在于：使上述静压支垫的进入侧面部单独形成，其角度、距液面的距离、距带板的距离中至少一个可以变更。
另外，其特征在于：设有对上述静压支垫的液体接触部进行加热的加热装置。
另外，其特征在于：作为上述加热装置，将从狭缝喷嘴中喷射出的气体加热至凝固点以上进行供给。
另外，其特征在于：用壳体从液面围绕着包括上述刮板部的空间，使内部保持无氧化性或带还原性的气体氛围。
另外，将上述壳体内的无氧化性或带还原性气体循环后，升压并从静压支垫的狭缝喷嘴中喷射。
另外，使上述狭缝喷嘴的狭缝间隙在任意宽度方向的位置可以变更。
另外，在上述刮板或静压支垫的与液体接触的部分，适用施以了表面处理的金属、或低碳钢/不锈钢、或精密陶瓷。
根据上述构成的液体擦拭装置，由于在刮板或静压支垫的穿引方向进入侧面与带板之间的液膜部分形成的与穿引方向对向的气体/液体的混相流，而使液膜部分的表面侧容易被刮飞到穿引方向进入侧，能谋求擦拭性能的提高，同时能抑制飞溅的产生。并且，能使包括刮板和静压支垫的压力附加装置或减压装置远离带板，从而能在带板的振动情况下将带板与包括刮板和静压支垫的压力附加装置或减压装置的接触避免于未然。其结果是，能谋求生产线速度的增大，同时能谋求膜厚精度和表面品质等的提升。
另外，对与刮板和静压支垫等的主体部单独形成的进入侧面部的角度、距带板的距离进行适当调节，从而能对包括静压支垫的压力附加装置或减压装置的压力和膜厚的灵敏度进行调节。当然，单独形成的进入侧面部在腐蚀等时可以更换。
另外，对刮板和静压支垫的液体接触部或包括静压支垫的压力附加装置的喷射气体进行加热，从而能防止熔融金属等液体的凝固。
另外，用壳体从液面围绕着包括上述刮板部和静压支垫部等在内的空间，使内部保持无氧化性或带还原性的气体氛围，能成为气体/液体混相流，从而防止被刮掉的熔融金属等液体的氧化。当然，使壳体内的无氧化性或带还原性气体循环后，升压并从静压支垫的狭缝喷嘴中喷射出，从而能减少无氧化性或带还原性气体氛围的消耗量。
另外，使静压支垫的狭缝喷嘴的狭缝间隙在任意宽度方向的位置进行变更，从而能控制带板的宽度方向的擦拭厚度。
另外，在上述刮板或静压支垫的与液体接触的部分，适用施以了表面处理的金属、或低碳钢/不锈钢、或精密陶瓷，从而能提高耐腐蚀性。
附图说明
图1是表示本发明的实施例1的镀熔融金属的生产线的镀膜附着量控制部附近的侧面图。
图2是图1的主要部分放大剖面图。
图3是表示本发明的实施例2的镀熔融金属的生产线的镀膜附着量控制部附近的主要部分侧面图。
图4是表示本发明的实施例3的镀熔融金属的生产线的镀膜附着量控制部附近的主要部分侧面图。
图5是表示本发明的实施例4的镀熔融金属的生产线的镀膜附着量控制部附近的主要部分侧面图。
图6是表示本发明的实施例5的镀熔融金属的生产线的镀膜附着量控制部附近的主要部分侧面图。
图7-a是表示本发明的实施例6的镀熔融金属的生产线的镀膜附着量控制部附近的主要部分侧面图。
图7-b是表示本发明的实施例6的变形例的镀熔融金属的生产线的镀膜附着量控制部附近的主要部分侧面图。
图8是现有的镀熔融金属的生产线的镀膜附着量控制部附近的侧面图。
图9是不同的现有的镀熔融金属的生产线的镀膜附着量控制部附近的侧面图。
图10是表示现有的镀熔融金属的生产线的镀膜附着量控制部附近的不良现象的说明图。
图中：1-带板；2-熔融金属锅(pot)；3-下沉辊；4-顶部辊；5-镀膜厚度控制装置；6-刮板；7-静压支垫式压力附加装置；7a-穿引方向进入侧面；7b-穿引方向进入侧面部；8-带板制振装置；10-金属镀膜；11-腔室；12-狭缝喷嘴；13-狭缝喷嘴；14-耐压壁；15-气体/液体混相流；16-静压部；20-加热器；30-壳体；31-气体压送装置；A-低气压部；B-液面；S-飞溅。
具体实施方式
下面，参照实施例用附图对本发明的液体擦拭装置进行详细说明。
[实施例1]
图1是表示本发明的实施例1的镀熔融金属的生产线的镀膜附着量控制部附近的侧面图，图2是图1的主要部分放大剖面图。
图1中，带板(带钢板)1通过熔融金属锅(熔融镀池)2内的下沉辊3后向上方传送，经过规定的后处理，从顶部辊4以镀膜结束的状态横向取出。
图1中5为在熔融金属锅2的液面附近与向上方移动的带板1两面(外内面)对向设置的镀膜厚度控制装置。该镀膜厚度控制装置5，具备设在液面附近的规定高度位置上的刮板6、一体安装在该刮板6的出去侧部的非接触的压力附加装置7、和进一步设在其镀膜生产线的下流侧的非接触的带板制振装置8。该带板制振装置8在图1中只示出了1级，不过也可以向镀膜生产线方向设置多级。
图2中只以带板1单侧示出了镀膜厚度控制装置5的具体例，实际上是夹着带板1对称设置的。还有，图2中10为在熔融金属锅2的液中附着在带板1两面上升的金属镀膜。
图2中，刮板6由不会附着熔融镀膜金属的耐热性金属或陶瓷材料形成，与带板1之间呈规定角度θ被支撑着。
压力附加装置7表示采用同时具有压力附加功能与制振功能的静压支垫(机构)的情形。该形式的压力附加装置7，具备：设在沿带板1宽度方向长的空气或气体(气体)供给用腔室11的上下2个以上(图示例中为2个)的沿宽度方向长的狭缝喷嘴12及13、和位于其上下狭缝喷嘴12、13间与带板1面平行的耐压壁14。
并且，由从上下狭缝喷嘴12、13中喷射出的空气或气体在刮板6的出去侧形成高气压部，从而利用刮板6的进入侧与出去侧的压力差，而发挥在刮板6进入侧的刮板6与带板1之间的金属镀膜10表面形成与穿引方向对向的气体/液体混相流(液滴流)15的功能，同时，其作用是使被从上下狭缝喷嘴12、13中喷射出的气流所包围的间隔内产生并维持静压部16、且在带板1两面侧保持均衡从而控制带板1振动。
还有，图2所示的压力附加装置7，其构成优选：可以调节从狭缝喷嘴12、13到带板1面的间隙H，或者可以调节刮板6的角度θ。
例如，使带板1的穿引速度在每分150m～300m的范围内运转时，若将从狭缝喷嘴12、13到带板1面的间隙H设定为狭缝喷嘴12、13的狭缝厚度(间隙b1、b2)的6倍以下，则在带板1振动下喷射压也保持稳定，而这在本发明者等进行的实验中被确认。另外，刮板6的角度θ过大，则流体流路过宽、流速下降，因此，很难形成气体/液体混相流(液滴流)15，因此，小于45°为最佳，而这也在本发明者等进行的实验中被确认。
如此构成，带板1以例如150m～300m的范围内的穿引速度从下沉辊3向上方移动。带板1带着其两面过剩量的熔融镀膜金属进入刮板6间，利用刮板6的进行限制的间隙(缝隙)一次性地将多余附着的熔融镀膜金属刮掉。
此时，从压力附加装置7的狭缝喷嘴12、13中喷射出的空气或气体，与带板1面相碰上下流动，从而被二次擦拭，另一方面，利用刮板6的进入侧和出去侧的压力差，而在刮板6进入侧的刮板6与带板1之间的金属镀膜10表面形成与穿引方向对向的气体/液体混相流(液滴流)15。
从而，金属镀膜10的表面侧容易被吹飞到穿引方向进入侧，而能谋求擦拭性能的提高，同时也能抑制飞溅的发生。另外，带板1由于压力附加装置7的静压部16产生的制振作用而被抑制振动。另外，由于在静压部16的喷射气体的碰撞而产生的飞溅S被从压力附加装置7的上狭缝喷嘴12的喷射气体封入，而不会从压力附加装置7向上方放出。并且，能使刮板6及压力附加装置7远离带板1，从而在带板1的振动的情况下能将带板1与刮板6和压力附加装置7的接触避免于未然。
其结果是，能增大生产线速度、谋求生产能力的提高，同时能谋求膜厚精度和表面品质等的提升。除此之外，还能实现由于低动力(气体压力小)带来的成本降低和噪音的降低。
另外，本实施例中，压力附加装置7具有制振功能，因此，可以省略图1所示的专用的带板制振装置8或减少设置数。
[实施例2]
图3是表示本发明的实施例2的镀熔融金属的生产线的镀膜附着量控制部附近的主要部分侧面图。还有，只图示出了镀膜附着量控制部的单侧，而实际上是夹着带板对称设置。
该实施例，废去了实施例1的压力附加装置7，而在刮板6的穿引方向进入侧一侧，利用真空泵等气体减压装置形成低气压部A，与上述压力附加装置7同样，利用刮板6的进入侧和出去侧的压力差，而在刮板6与带板1之间的液膜部分，形成与穿引方向对向的气体/液体混相流(液滴流)15。
该实施例，也能谋求擦拭性能的提高，同时也能抑制飞溅的发生。并且，能使刮板6远离带板1，从而在带板1的振动情况下能将带板1与刮板6的接触避免于未然。
其结果是，能增大生产线速度、谋求生产能力的提高，同时能谋求膜厚精度和表面品质等的提升。
[实施例3]
图4是表示本发明的实施例3的镀熔融金属的生产线的镀膜附着量控制部附近的主要部分侧面图。还有，只图示出了镀膜附着量控制部的单侧，而实际上是夹着带板对称设置。
该实施例，其构成是可以调节实施例1及2中的刮板6的角度、距液面B的距离、距带板的距离，可以调节压力附加装置7或减压装置的压力和膜厚的灵敏度，同时在刮板6上加设加热器20等加热装置，能避免熔融金属(气体/流体的混相流15)凝固。
[实施例4]
图5是表示本发明的实施例4的镀熔融金属的生产线的镀膜附着量控制部附近的主要部分侧面图。还有，只图示出了镀膜附着量控制部的单侧，而实际上是夹着带板对称设置。
该实施例，舍弃了实施例1的刮板6，而是将压力附加装置7配置成其下狭缝喷嘴13的前端在擦拭时与熔融金属接触，在静压支垫式压力附加装置7的进入侧变宽这样斜切的穿引方向进入侧7a和带板1之间的液膜部分形成与穿引方向对向的气体/液体混相流(液滴流)15。此时，对静压支垫式压力附加装置7的空气或气体进行加热并供给，以使静压支垫式压力附加装置7的与熔融金属接触的部分(流体接触部)保持在熔融金属的凝固点温度以上。另外，也可以用加热装置对与熔融金属接触的部分例如上述穿引方向进入侧面7a部分进行加热。
该实施例可以获得与实施例1同样的作用·效果，且可以获得避免熔融金属的凝固的优点。
[实施例5]
图6是表示本发明的实施例5的镀熔融金属的生产线的镀膜附着量控制部附近的主要部分侧面图。还有，只图示出了镀膜附着量控制部的单侧，而实际上是夹着带板对称设置。
该实施例是将实施例4的静压支垫式压力附加装置7的穿引方向进入侧面部分作为穿引方向进入侧面部7b单独形成，可以调节其角度、距液面的距离、距带板1的距离，同时用加热器20加热。
该实施例也可以获得与实施例1同样的作用·效果，同时可以调节静压支垫式压力附加装置7的压力和膜厚的灵敏度，且可以获得避免熔融金属(气体/液体混相流15)凝固的优点。另外，也有穿引方向进入侧面部7b腐蚀后可以更换的优点。
[实施例6]
图7-a、图7-b是表示本发明的实施例6的镀熔融金属的生产线的镀膜附着量控制部附近的主要部分侧面图。
图7-a的实施例，其构成是用壳体30从实施例5的液面B围绕着包括静压支垫式压力附加装置7部在内的空间，同时，利用气体压送装置31使无氧化性或还原性气体升压、再从静压支垫式压力附加装置7的狭缝喷嘴12、13喷射出，形成气体/液体混相流15而能防止被刮掉的熔融金属的氧化。当然，也有利用壳体30封入刮板的噪音的优点。图7-b的实施例，将壳体30设置在压力附加装置7的下面，从压力附加装置7放出的向上气体不会侵入壳体30，具有能使壳体30尺寸小型化的优点。
另外，上述实施例，也可以使壳体30内的无氧化性或带还原性气体在压送装置31中循环后升压并向静压支垫式压力附加装置7供给。另外，本实施例也能适用于实施例1～4。
还有，上述各实施例，也可以对从压力附加装置7喷射出的喷射气体加热以防止熔融金属的凝固。另外，也可以使静压支垫式压力附加装置7的狭缝喷嘴12、13的狭缝间隙在任意宽度方向的位置可以变更，从而能控制带板1的宽度方向的擦拭厚度。另外，还可以在与刮板6或静压支垫式压力附加装置7的与熔融金属接触的部分，适用施以了表面处理的金属或低碳钢·不锈钢或精密陶瓷，从而提高耐腐蚀性。再有，上述各实施例是将本液体擦拭装置适用于镀锌等熔融金属生产线的镀熔融金属的设备的例子，而本液体擦拭装置当然也能适用于带状材料的工艺生产线的其他设备(涂覆设备等)。
Claims (14)
1.一种液体擦拭装置，其具备与附着在带板上的液体接触而进行机械性擦拭的刮板，其特征在于：在上述刮板的穿引方向出去侧一侧设有由气体进行的压力附加装置，在刮板与带板之间的液膜部分形成与穿引方向对向的气体/液体混相流。
2.一种液体擦拭装置，其具备与附着在带板上的液体接触而进行机械性擦拭的刮板，其特征在于：在上述刮板的穿引方向进入侧一侧设有由气体进行的减压装置，在刮板与带板之间的液膜部分形成与穿引方向对向的气体/液体混相流。
3.根据权利要求1或2所述的液体擦拭装置，其特征在于：上述刮板的角度、距液面的距离、距带板的距离中至少一个能够变更。
4.根据权利要求1或2所述的液体擦拭装置，其特征在于：还设有对上述刮板进行加热的加热装置。
5.根据权利要求1或2所述的液体擦拭装置，其特征在于：用壳体从液面围绕着包括上述刮板部在内的空间，将内部保持为无氧化性或带还原性的气体氛围。
6.一种液体擦拭装置，上下具有多个气体喷射用狭缝喷嘴，利用能在该狭缝喷嘴间形成静压的静压支垫对附着在带板上的液体进行擦拭，其特征在于：在擦拭时上述静压支垫前端与液体接触，在静压支垫的穿引方向的进入侧面与带板之间的液膜部分形成与穿引方向对向的气体/液体的混相流。
7.根据权利要求6所述的液体擦拭装置，其特征在于：将静压支垫的进入侧面部单独形成，且其角度、距液面的距离、距带板的距离中至少一个能够变更。
8.根据权利要求6所述的液体擦拭装置，其特征在于：还设有对上述静压支垫的液体接触部加热的加热装置。
9.根据权利要求8所述的液体擦拭装置，其特征在于：作为上述加热装置，将从狭缝喷嘴中喷射出的气体加热至凝固点以上进行供给。
10.根据权利要求6所述的液体擦拭装置，其特征在于：用壳体从液面围绕着包括上述静压支垫部在内的空间，将内部保持为无氧化性或带还原性的气体氛围。
11.根据权利要求10所述的液体擦拭装置，其特征在于：使上述壳体内的无氧化性或带还原性气体循环后，升压并从静压支垫的狭缝喷嘴中喷射出。
12.根据权利要求6所述的液体擦拭装置，其特征在于：上述狭缝喷嘴的狭缝间隙在任意宽度方向的位置能够变更。
13.根据权利要求1或2所述的液体擦拭装置，其特征在于：在上述刮板的与液体接触的部分应用施予了表面处理的金属、或低碳钢/不锈钢、或精密陶瓷。
14.根据权利要求6所述的液体擦拭装置，其特征在于：在上述静压支垫的与液体接触的部分应用施予了表面处理的金属、或低碳钢/不锈钢、或精密陶瓷。
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