CN1714166A - 用于金属带熔融浸渍涂层的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于金属带(1)，特别是钢带的熔融浸渍涂层的装置，其中要将金属带(1)垂直穿过一个盛装着熔融的涂覆金属(2)的容器(3)和一个前置的导向通道(4)，并且该装置具有至少两个安装在金属带(1)两侧且在导向通道(4)范围内的感应器(5)用以产生一个电磁场来挡住容器(3)中的涂覆金属(2)。为了更好地控制涂覆过程，本发明装置的特征在于，在导向通道(4)上方且在容器(3)底部区域(6)设置一个用以选择性释放或阻断熔融涂覆金属(2)的流体流向金属带(1)和/或流向导向通道(4)去的闭锁机构(7，7′)。

Description

用于金属带熔融浸渍涂层的装置

本发明涉及一种用于金属带，特别是钢带的熔融浸渍涂层的装置，其中要使金属带垂直穿过一个盛有熔融的涂覆金属的容器和一个前置的导向通道，并且该装置具有至少两个安装在金属带两侧且在导向通道范围内的感应器，用以产生一个电磁场来挡住容器中的涂覆金属。

传统的用于金属带的金属浸渍涂层设备具备一个操作繁杂的部件，即其中装有浆料(Ausrüstung)的涂覆容器。在涂层前必须清洁待涂层的金属带表面以除去氧化物部分，并且还要活化该表面以与涂覆金属相结合。出于这些原因，就要在涂层之前于一个热处理过程中并在还原气氛下处理带材表面。因为实现用化学或研磨的方法去除了氧化物层，因此采用还原性热处理过程就能活化表面，使得其在经过热处理过程之后能以纯金属的形式存在。

但是随着带材表面的活化，带材表面对于环境中的空气氧的亲和性也会增加。为了避免空气氧在涂层过程之前重新又附着在带材表面上，就要在一个浸没支管中将带材从上面引入到浸渍涂层槽中。因为涂覆金属是以液态存在的并且人们希望利用重力和排气装置来调节涂层厚度，但是后续程序又禁止与带材接触直至涂层金属完全硬化，所以带材必须在涂覆容器中沿着垂直方向拐弯。这一过程中就需要用到一个在液态金属中运行的辊子。由于液态涂覆金属的作用，该辊子会受到相当强烈的摩擦和导致停车并因此导致生产过程中产生废品。

如果想要使涂覆金属的涂层厚度小到在微米级范围内变动，就要对带材表面质量提出更高的要求。这就意味着，导向带材的辊子的表面也必须具有较高的质量。这些表面上一旦出现缺陷通常都会导致带材表面损伤。这也就是造成设备频繁停车的另一原因。

为了消除这些与在液态涂覆金属中运行的辊子相关的问题，就必须另外使用一个向下敞开的涂覆容器，并且该容器在其下部区域内具有一个用于垂直向上导向带材穿过和用于密封电磁闩的导向通道。这里便涉及到一种能以排斥的、泵激的或是收缩的电磁交变场或行波场进行工作的电磁感应器，并且它们还能向下密封住涂覆容器。

例如EP0673444B1公开了这样一种方案。根据WO96/03533或JP5086446中的方案，其中也使用了用以向下密封涂覆容器的电磁闩。

如何保证向下敞开的涂覆容器导向通道的密封性是一项艰巨而困难的任务，尤其是当考虑到由于电流中断而可以取消电磁闩这一紧急情况时。为此在现有技术中公开了多种可能的解决方案。

EP0630421B1中在导向通道下部设计了一个收缩区，从该收缩区出来，管道能够将熔融液态的涂覆金属输送到储料容器中。该篇文献未披露有关这种所谓止回器的装置结构的更进一步描述。

JP2000273602A中公开了在导向通道下方设置有一个能够收集通过导向通道向下流的涂覆金属的收集槽。金属被导入到一个容器中，并从那里再经由一个泵重新送入到涂覆池中。这里也没有对如何收集流出的涂覆金属作出具体而详细的描述。

EP0855450B1中详细研究了如何才能保证导向通道底部区域的密封性。为了保证这一点，其中公开了多种不同的选择方案。根据其中一种结构，可以使设置在金属带两侧面的两个挡板沿着垂直于金属带表面的方向而向金属带运动。挡板起到的是闩塞的作用并且在需要时保持与金属带相接触，从而防止液体从导向通道中向下流出。然而，为了保证它的这种作用，挡板的操作控制需要较为昂贵的成本。另一种结构则设计使用一种传送带，其能够将流出的涂覆金属从导向通道下部区域输送到收集容器中。但是该方案也是非常昂贵的并且隐含着危险，即时间一长带材就会不堪涂覆金属的重负并因此而不再能发挥其作用。第三种用于防止熔融液态的涂覆金属流出的备选方案是设计一个气体喷嘴***。其中，气流是从下流向导向通道的，并且该导向通道会向上撕扯流出的涂覆金属并因此向下隔绝其开口。但是该方案也是非常昂贵的且只能很有限地用于生产实践。

FR2798396A中公开了一种熔融浸渍涂层设备，在该设备中，在涂覆容器的底板区域内并在向导向通道过渡处设置一个闭锁装置。该装置应能够挡住流体从导向通道中流入液态涂层通道中；为此就在其上构造出有利流动的壁或导向板。但是在该篇文献中所公开的闭锁装置并不适合在需要时挡住来自导向通道区域的液态涂覆金属。同样，利用该装置也无法对涂层过程施加影响。

因此，本发明的任务在于提供一种用于金属带熔融浸渍涂层的装置，利用该装置能够进行最佳的涂覆过程，并且也能简便地保证设备在危急的工作状态下进行可靠的工作，比如当感应器的供电中断时。

根据本发明，该任务解决方案的特征在于，在导向通道上方且在容器底部区域设置一个用以选择性释放或阻断熔融涂覆金属的流体流向金属带和/或流向导向通道去的闭锁机构。

根据本发明，可以选择性地释放或阻断特别是流向导向通道的涂覆金属流体，从而使得在工作发生干扰时不会出现熔融金属从涂覆装置中经由导向通道溢出的危险。

利用这种设计方案就能避免在发生上述情况时造成涂覆装置损伤或是经济损失。

第一种改进结构是要将闭锁机构设计成能够相对于容器底部区域运动的堰闸形式。

根据一种实施方式，所述堰闸具有两个共同作用的部件，并且它们均可垂直于金属带表面运动。可替代的或是附加地规定堰闸能够沿着金属带的传送方向运动。

在最后提到的那种情况中，堰闸被是单件式并且呈箱形。由此，既可以制得廉价的堰闸，也可以以特别简单的方式保证装置的操作实用性。

在堰闸上方朝向容器底部的末端区域内，优选堰闸具有遮护件。以此，就能使得其中由于感应器引发的电磁激荡而造成湍流的涂覆槽保持平静。根据一种设计方案，可将遮护件设计成一段平行于容器底部区域而延伸的壁段形式。另一结构方案中遮护件则是具有一个用于使金属带穿过的缝形缺口的板。

闭锁机构，特别是堰闸，优选与手动、气动或液压的操作机构相连；而该操作机构又可以与能够促使释放或阻断熔融涂覆金属的流体流向金属带和/或导向通道的设备控制器相连。

附图为本发明的实施例。

附图为：

图1熔融浸渍涂层装置的截面图金属带穿过其中，

图2设计成两件式的堰闸的透视图，

图3设计成单件式的堰闸的透视图，

图4具有设计成两件式的堰闸的且堰闸中又设置有遮护件的熔融浸渍涂层装置的截面图，和

图5具有遮护件且设计成单件式的堰闸的透视图。

图1所示为熔融浸渍涂层装置截面图，金属带1穿过其中。

所述装置具有一个盛装有熔融液态的涂覆金属2的容器3。而所谓涂覆金属可以是指诸如锌或铝。钢带形式的待涂层金属带1沿垂直向上的传送方向R经过容器3。在该位置时可以看到，原则上金属带1也可以从上向下经过容器3。为了使金属带1穿过容器3，就要打开容器底部区域；这里有一个导向通道4。

为了使熔融液态的涂覆金属2不会通过导向通道4而向下流出，则就要在金属带1的两侧安放两个能够产生磁场的电磁感应器5，该磁场能够抗衡涂覆金属2的重力并因此就向下密封住了导向通道4。

所述感应器5是两个相对放置的交变场或行波场感应器，它们能在2Hz至10kHz的频率范围内工作并建立垂直于传送方向R的横向电磁场。适于单相***(交变场感应器)的频率范围优选为2kHz至10kHz之间，而对于多相***(例如行波场感应器)则优选在2Hz至2kHz之间。

在容器3的底部区域6中设置一个如图1的实施例中所示的设计成两件式且为堰闸形式的闭锁机构7或7’。堰闸的两个部分7，7’是平行于容器3底部而沿着双箭头方向可动的。为实现运动而设有操作机构11，但是在此只是例示为一个活塞-气缸单元；同样的，也可以使用其它各种形式的操作机构。

堰闸7或7’在此设计为被分成两部分的箱子的形式，并且这两半7和7’能够协同作用，从而关闭位于容器3底部6内的导向通道4的区域。图1中就大致描绘了该位置。涂覆金属2可以因此而不渗透到导向通道4或金属带1上。堰闸7或7’的这种封闭位置对于两种工作情况具有特别的意义：

第一种情况是要在涂层设备向高处运行之前占据该位置。然后，金属带1就能向上沿着传送方向R运行——其中涂覆金属2并不会渗透到其上去——并激活感应器5。然后，两个堰闸部分7或7’才沿着双箭头方向背离于金属带1运动，从而使得通过由此而自行打开的箱体，涂覆金属2能够渗向金属带1并推进到导向通道4的区域内。因为感应器5被激活，所以就不会有涂覆金属2向下通过导向通道4流出。堰闸7，7’首先包围住了向下敞开的导向通道4和由此而穿透该通道运动的金属带1直至达到容器3底部区域6上的最佳高度处，从而使得涂覆金属2不可能向着导向通道4的方向流动。随着涂覆过程的开始，堰闸7，7’打开，由此涂覆金属2也就能在最佳时刻并以最佳量流入到金属带1上并因此流入在此时已被感应器5电磁隔绝的导向通道4中。

另一种情况中，堰闸7，7’的意义体现在电流中断和感应器5(例如直至应急电流设备做出反应之前)再也无法履行其任务时，即导向通道4由于所建立的电磁场作用而被向下隔绝。在该情况下，两个堰闸部件7，7’就会沿着双箭头方向运动到金属带1上，直至它们相互触碰并形成围绕着金属带1的箱形防护体。因此，不再能有其他涂覆金属2能够到达金属带1和导向通道4，由此能保证涂覆通道4的机械密封性，也就没有涂覆金属能够向下流出导向通道4。

图2中再次以透视图的方式描绘了堰闸7，7’，更确切地说是处于闭锁状态的堰闸。双箭头表示，两个堰闸部件7，7’能够相对于金属带1的传送方向R向哪个方向进行运动，为此利用操作机构11，参见图1。可以看到，在堰闸7，7’的底部区域内存在一个适于金属带1经过的通孔；在如图所示的堰闸7，7’处于封闭位置时，仍然可以保证没有涂覆金属2能流到金属带1和导向通道4上。

因为堰闸7，7’阻断了涂覆金属，所以为了稳定而可靠地操作堰闸7，7’，优选其由尽可能少的零件构成。在如图1或2的解决方案中，是二件式的堰闸7，7’，而在图3中堰闸7是单件式的。设计成箱形的堰闸7在闭锁状态时位于容器3的底部6上并由此而封闭导向通道4。为打开堰闸7，其就要垂直向上，也就是沿着传送方向R运动，为此就要再次使用操作机构11。

为了进行涂覆过程从而制备出高质量的涂层金属带，优选使涂覆槽表面尽可能保持平稳。因此，这一点并不是本来就能获得保证的，因为电磁感应器5会由于所产生的磁场而在涂覆金属2中诱导出紊流来。

为使涂覆槽表面平静，根据如图4所示的实施例，在堰闸7，7’的底部区域设置遮护件9，利用该遮护件就能使得由感应器5所产生出来的紊流不再能向着槽表面方向扩展。

由于电磁隔绝，就会在导向通道4或容器3中造成液态的涂覆金属2产生涡流，而通过构造堰闸7，7’且特别是通过遮护件9就能避免这一现象。

如果是将堰闸7设计成单件式的情况，则就可以进行如下所述的如图5所示的方案：这里是在堰闸7的上部区域内设置了一个供金属带1流过的缺口10。此处通过几乎完全封闭住堰闸7的内部区域而使其与涂覆槽其余部分隔开的遮护件9阻止了由感应器5在涂覆金属2中产生的紊流。利用这种结构就能理想地使槽表面保持平稳并保证高质量的涂层。

如果操作受到干扰，即如果电磁感应器5发生中断，则堰闸7可通过操作机构11而关闭，从而也就不存在涂覆金属2从容器3中溢出的危险了。

附图标记列表：

1    金属带(钢带)

2    涂覆金属

3    容器

4    导向通道

5    感应器

6    容器的底部区域

7    闭锁机构

7’  闭锁机构

8    闭锁机构的端部区域

9    遮护件

10   缺口

11   操作机构

R    传送方向

Claims (10)

1.用于金属带(1)，特别是钢带的熔融浸渍涂层的装置，其中要将金属带(1)垂直穿过一个盛装着熔融的涂覆金属(2)的容器(3)和一个前置的导向通道(4)，并且该装置具有至少两个安装在金属带(1)两侧且在导向通道(4)范围内的感应器(5)用以产生一个电磁场来挡住容器(3)中的涂覆金属(2)，其特征在于，在导向通道(4)上方且在容器(3)的底部区域(6)设置一个用以选择性释放或阻断熔融涂覆金属(2)的流体流向金属带(1)和/或流向导向通道(4)的闭锁机构(7，7’)。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，将闭锁机构(7，7’)设计成堰闸的形式，且其能够相对于容器(3)的底部区域(6)运动。

3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，堰闸具有两个协同作用的部件(7，7’)，且它们均可垂直于金属带(1)的表面运动。

4.如权利要求2所述的装置，其特征在于，堰闸可沿金属带(1)的传送方向(R)运动。

5.如权利要求4所述的装置，其特征在于堰闸是单件式的，并且呈箱形。

6.如权利要求2至5之一所述的装置，其特征在于，在堰闸(7，7’)的上方、朝向容器(3)的底部区域(6)的端部区域(8)内具有遮护件(9)。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，遮护件(9)是一段沿着平行于容器(3)底部区域(6)延伸的壁段。

8.如权利要求6所述的装置，其特征在于，遮护件(9)是具有一个适于金属带(1)穿过的缝形缺口(10)的板。

9.如权利要求1至8之一所述的装置，其特征在于，闭锁机构(7，7’)，特别是堰闸，与手动、气动或液压的操作机构(11)相连。

10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，操作机构(11)与能够促使释放或阻断熔融涂覆金属(2)的流体流向金属带(1)和/或导向通道(4)的设备控制器相连。

Images