FI119326B - Sähkömagneettinen kuumakastopinnoitusastian sulkemisväline - Google Patents

Sähkömagneettinen kuumakastopinnoitusastian sulkemisväline Download PDF

Info

Publication number
FI119326B
FI119326B FI970334A FI970334A FI119326B FI 119326 B FI119326 B FI 119326B FI 970334 A FI970334 A FI 970334A FI 970334 A FI970334 A FI 970334A FI 119326 B FI119326 B FI 119326B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
hot dip
dip coating
vessel according
channel
coating vessel
Prior art date
Application number
FI970334A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI970334A (fi
FI970334A0 (fi
Inventor
Bruce Robert Morrison
Raymond Charles Osterberg
Richard Payling
Chris Baharis
James Arthur O'neill
Damien Jinks
Peter James Ellis
Original Assignee
Sms Demag Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from AUPM7133A external-priority patent/AUPM713394A0/en
Priority claimed from AUPN2569A external-priority patent/AUPN256995A0/en
Application filed by Sms Demag Ag filed Critical Sms Demag Ag
Publication of FI970334A publication Critical patent/FI970334A/fi
Publication of FI970334A0 publication Critical patent/FI970334A0/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI119326B publication Critical patent/FI119326B/fi

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05CAPPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C11/00Component parts, details or accessories not specifically provided for in groups B05C1/00 - B05C9/00
    • B05C11/10Storage, supply or control of liquid or other fluent material; Recovery of excess liquid or other fluent material
    • B05C11/1002Means for controlling supply, i.e. flow or pressure, of liquid or other fluent material to the applying apparatus, e.g. valves
    • B05C11/1007Means for controlling supply, i.e. flow or pressure, of liquid or other fluent material to the applying apparatus, e.g. valves responsive to condition of liquid or other fluent material
    • B05C11/101Means for controlling supply, i.e. flow or pressure, of liquid or other fluent material to the applying apparatus, e.g. valves responsive to condition of liquid or other fluent material responsive to weight of a container for liquid or other fluent material; responsive to level of liquid or other fluent material in a container
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05CAPPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C1/00Apparatus in which liquid or other fluent material is applied to the surface of the work by contact with a member carrying the liquid or other fluent material, e.g. a porous member loaded with a liquid to be applied as a coating
    • B05C1/003Apparatus in which liquid or other fluent material is applied to the surface of the work by contact with a member carrying the liquid or other fluent material, e.g. a porous member loaded with a liquid to be applied as a coating incorporating means for heating or cooling the liquid or other fluent material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C2/00Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
    • C23C2/003Apparatus
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C2/00Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
    • C23C2/14Removing excess of molten coatings; Controlling or regulating the coating thickness
    • C23C2/24Removing excess of molten coatings; Controlling or regulating the coating thickness using magnetic or electric fields
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C2/00Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
    • C23C2/34Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor characterised by the shape of the material to be treated
    • C23C2/36Elongated material
    • C23C2/40Plates; Strips

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Coating With Molten Metal (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Crucibles And Fluidized-Bed Furnaces (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)

Description

119326 Sähkömagneettinen kuumakastopinnoitusastian sulkemisväli-ne
Tekniikan ala Tämä keksintö liittyy astioihin, joita käytetään sulan metallikylvyn pi-5 dättämiseksi metallinauhan jatkuvassa kuumakastopinnoituksessa nestemäisillä metalleilla. Keksintö kehitettiin käytettäväksi teräsnauhan jatkuvassa kuumagal-vanoinnissa, jossa pinnoitusmetalli on oleellisesti sinkki. Ilmenee kuitenkin, että sitä voidaan käyttää kaikissa tapauksissa, jossa nauha-aines on metallia ja pinnoite on nestemäistä metallia, esimerkiksi hypereutektista alumiini-sinkkilejeerin-10 kiä tai muuta lejeerinkiä.
Erityisemmin tämä keksintö suuntautuu sähkömagneettiseen sulku-välineeseen kastometallin astiasta vuotamisen estämiseksi tapauksissa, jossa astiassa on aukko, joka on normaalin käytön aikana nesteen pintatason alapuolella.
15 Tekniikan tausta
Tavanomaisissa galvanointiprosesseissa teräsnauha, joka on puhdistettu ja muutoin käsitelty pinnoitusta varten, syötetään yläpuolelta sulaan sinkki-kylpyyn tai sinkkipohjaisen seoksen kylpyyn. Nauha kulkee kylpyyn upotetun nk. "upporullan" ympäri ja tulee ulos kylvystä ja kulkee pinnoituksen paksuutta sää- φ 20 televien laitteiden välistä, jotka palauttavat liian pinnoitteen takaisin kylpyyn. Sit- • V ten pinnoitteen sallitaan jähmettyä tai aiheutetaan sen jähmettyminen, ja pinnoi- tettu nauha kelataan varastointia, lisäkäsittelyä tai myyntiä varten.
Upporulla, joka on kylvyn sisässä, toimii vaikeissa olosuhteissa ja on • · · siten virheiden ja toimintahäiriöiden lähde, jollei sitä huolleta huolellisesti. Silloin-25 kin kun sitä huolletaan riittävästi se joudutaan ajoittain uusimaan johtuen väistä- • · » mättämästä kulumisesta ja repeilystä. Lisäksi kuonaa kulkeutuu joskus kylvyn ' V( pinnalta nauhan mukana ja se voi kiinnittyä upporullaan, ja rullan pintaan pyrkii *;2* muodostumaan karkeaa lejeerinkiä. Tämä kuona ja lejeeringinmuodostus vaatii • · *···* linjan sulkemista usein upporullan irrottamiseksi ja uusimiseksi uudella tai uudis- ! :*: 30 tetulla rullalla. Siten olisi toivottavaa, että upporulla voitaisiin jättää pois.
Tämän toiveen perusteella on tarjottu käyttöön vähintään yksi astian • * · * . sisääntuloaukko, joka sijaitsee kylvyn nesteen normaalin käyttötason alapuolel- | ] la, niin että pinnoitettava nauha voidaan tuoda astiaan joko vaakasuoraan tai • · · *· " alapuolelta ja viedä pois joko samanlaisen poistoaukon kautta tai astian suun 35 kautta, ilman että nauhan kulkusuuntaa kylvyn sisällä joudutaan muuttamaan.
119326 2
On tietenkin tarpeellista estää kylvyn nesteen ulosvirtaus aukon tai aukkojen kautta, ja tähän tarkoitukseen on tarjottu käyttöön erilaisia sähkömagneettisia sulkuvälineitä.
Kuvailun helpottamiseksi tässä esityksessä jäljempänä kutsutaan 5 nestemäisen metallin pintaa, jota kannattaa tai muutoin pidättää sähkömagneettisen sulkuvälineen kehittämät voimat eikä astian kiinteä osa, nestemäisen metallin "avoimeksi" pinnaksi.
Aikaisemmin käyttöön taijotut sähkömagneettiset sulkuvälineet kuuluvat toiseen kahdesta luokasta, nimittäin sellaiseen, jossa käytetään joko moni-10 vaiheisia käämityksiä tai moninapaisia sähkömagneetteja sekä kytkentälaitteita, jotka aiheuttavat nesteen läpi tai tilassa, johon neste voisi muuten vuotaa, kulkevia liikkuvia magneettikenttiä, ja sellaiseen, jotka ovat samankaltaisia sellaisten sähkömoottoreiden kanssa, joissa käytetään joko kestomagneetteja tai ta-savirta- tai yksivaiheisia sähkömagneetteja yhdessä poikittaisen sähkövirran 15 kanssa. Kaikki tällaiset sähkömagneettiset sulkuvälineet perustuvat sähkövirtojen ja magneettikenttien vuorovaikutukseen, jotka synnytetään joko itsenäisesti tai toinen synnyttää toisen, ja virrat ovat joko tasavirtaa tai voimavirtataajuuksisia ja kentät ovat samoin joko vakaita tai värähtelevät voimavirtataajuuksilla. Molemmissa sulkuvälineluokissa magneettikenttä ja/tai sähkövirta kulkee aukon 20 vieressä olevan kylvyn nesteen läpi pidättävien voimien synnyttämiseksi nestee- . seen.
• · «
Aikaisemmin taijotut edellä kuvatun kaltaiset sähkömagneettiset sul- • · * |( ;* kuvälineet edellyttävät suhteellisen monimutkaisia osien kokoonpanoja, jotka : ·** ovat lähellä nestemäistä metallia, jolloin ne kaikki toimivat kuumassa ja usein • ·· 25 ahtaassa ympäristössä. Tämä johtaa suunnitteluvaikeuksiin, suljettavien aukko- • * : '·· jen koko-ja muotorajoituksiin ja alhaiseen käyttöikäennusteeseen.
:T: Nämä aiemmin käyttöön tarjotut sulkuvälineet kärsivät myös kaikki toimintahäiriöistä. Esimerkiksi sellaiset ovat luontaisesti epävakaita, joissa käyte- ·*.*. tään nestemäiseen metalliin kosketuksissa olevien elektrodien välistä tasavirtaa • · · • · .···. 30 esimerkiksi synnyttämään nostava voima nesteessä sen putoamisen estämi- • a /" seksi nauhan sisääntuloaukosta astian pohjassa. Jos nestemäisen metallin :·: : avoimelle pinnalle muodostuu satunnainen paikallinen alaspäin suuntautunut projektio, muuttuu virrantiheys projektiossa pienemmäksi kuin avoimen pinnan keskimääräinen virrantiheys kokonaisuudessaan. Tällöin projektioon ylöspäin .·. : 35 kohdistuva sähkömagneettinen voima vähenee ja hydrostaattinen paine kasvat- • ·· taa sitä. Mitä enemmän se kasvaa, sitä pienemmäksi palauttava voima tulee 119326 3 kunnes lopulta projektio irtoaa avoimesta pinnasta kylvyn nesteen pisarana. Ir-rottuaan tipan läpi ei kulje virtaa, sitä kannattava voima laskee nollaan ja pisara putoaa aukon läpi. Tällaisissa sulkuvälineissä mikä tahansa häiriö avoimessa pinnassa johtaa usein jatkuvaan tiputteluun silloin kun kunkin pisaran irtoaminen 5 aiheuttaa riittävän häiriön uuden tipan muodostumiseksi.
Kaikki tällaiset aiemmin tunnetut sulkuvälineet, jotka toimivat voima-virtataajuuksilla, tuottavat nesteen virtauksia kylpyyn aukon viereen. Siten kylpy on turbulenttien siinä nimenomaisessa paikassa, jossa se osuu pinnoitettavaan nauhaan, ja tämä turbulenttisuus huonontaa merkittävästi valmiin tuotteen pin-10 noitteen pinnan laatua.
Lopuksi tulee mainita, että kyseessä olevissa laitteissa on tai ne tuottavat voimakkaat magneettiset navat aukon viereen, nämä vaikuttavat rautapitoisiin nauhoihin pyrkien vetämään nauhaa puoleensa. Mikä tahansa satunnainen poikkeama ohituksen keskilinjalta toista napaa kohti ja poispäin toisesta ai-15 heuttaa vetovoiman lisääntymisen lähempää napaa kohti ja vähentää toisen navan vetovoimaa, kehittäen näin poikkeutusvoiman, joka kasvaa poikkeaman kasvaessa. Tilanne on siten selvästi luontaisesti epävakaa. Onnistunut toiminta teräsnauhan kanssa vaatii kalliit ohjausrullat, jotka asetetaan lähelle aukkoa, sekä ei-toivottavan suuren jännityksen teräsnauhaan estämään poikkeamaa, jän-20 nityksen, jota ei käytännössä ole helppo aikaansaada.
. Edellä puhutun perusteella ja muiden nimettävien tasavirta- tai voi- • · · mavirtataajuuksilla toimivien sulkuvälineiden vikojen perusteella tällaiset laitteet • · · : ·1 eivät ole saavuttaneet laajaa hyväksyntää metalleja pinnoittavassa teollisuudes- · · • · · : .· sa.
··· 25 Aiemmin on tarjottu käyttöön eräs toinen ehdotus, nimittäin korkea- taajuuksisen, värähtelevän mutta tilassa liikkumattoman sähkömagneettisen kentän käyttö, joka kenttä sijaitsee siten, että se sulkee pois kylvyn nesteen as- tian aukosta. Tämä ehdotus perustuu siihen tosiasiaan, että tällainen kenttä synnyttää korkeataajuuksisia pyörrevirtoja kylvyn sisään. Pyörrevirtojen korkeas- .1·1. 30 ta taajuudesta johtuen ne virtaavat vain ohuessa nesteen pintakerroksessa (nk.
7 ja yleisesti tunnettu "pintaefekti" (skin effect)). Pinnan virtojen ja kentän välinen • · * reaktio on molemminpuolinen hylkiminen, ja riittävän korkeilla taajuuksilla kenttä ··· ei oleellisesti tunkeudu nesteeseen. Näissä olosuhteissa kenttä toimii kuten joustava pehmuste, jota avoimen nesteen pinta voi vääristää tai puristaa kasaan • ♦ •t . 35 mutta joka vastustaa nesteen tunkeutumista kentässä vallitsevaan tilaan. Vas- tustava voima on suorassa kulmassa kentän vuoviivojen ja avoimen pinnan suh- 119326 4 teen, ja se on verrannollinen kentän vääristymiseen tai kokoonpuristumiseen. Siten toisin kuin matalataajuuksisessa vuorovaikutuksessa, tilanne on luontaisesti vakaa, koska satunnainen nesteen pinnan ulottuminen kenttätilaan aiheuttaa kentässä paikallisen vääristymän ja sitä seuraa suurempi paikallinen lisätunkeu-5 tumisen vastustus.
Edelleen koska kylvyn nesteen sisäpuolella ei ole sähkövirtoja tai sähkökenttiä ei nesteeseen aiheudu sulkuvälineen käytöstä turbulenssia.
Siten korkeataajuuksiset sulkuvälineet ratkaisevat tasavirta- tai mata-lataajuuksisten sulkuvälineiden suurimmat puutteet, mutta niillä on omat luontai-10 set rajoituksensa.
Erityisesti tarvitaan suuritiheyksinen magneettikenttä, jos halutaan synnyttää riittävä voima kohtisuoraan avointa nestepintaa vastaan vastustamaan nestemäisen metallikylvyn pohjalla olevaa hydrostaattista painetta, jonka kylpy on tarpeeksi syvä, jotta voidaan luotettavasti pinnoittaa teräsnauhaa jatku-15 vana prosessina. Tämä vaatii vuorostaan suuren energian synnyttävät käämit, ja asettaa painon astian ja astian aukon muodolle ja mitoille, jotka minimoivat kannatettavan tai muuten tuettavan avoimen nesteen pinta-alan. Tämä vaatii ainakin, että aukon läpi kulkevan nauhan välys on vain pieni. Tämä vuorostaan edellyttää varotoimia sen varmistamiseksi, että nauha ei poikkea aiotulta kulkulinjalta 20 suuremmin.
Pinnoitusastia, jossa on käsitteellisesti yksinkertainen sovellutus kor-keataajuuksisesta sähkömagneettisesta sulkuvälineestä, kuvataan JP-patentis- • * · j( ·* sa nro 04-099 160 (Nippon Steel). Tässä tapauksessa "astia" on piikarbidista : tehty ontto, suorakulmainen särmiö, joka on noin 100 mm leveä ja sen pohjassa nt 25 on noin 20 mm leveä rako. Teräsnauha kulkee ylöspäin raon läpi ja särmiössä • *·· olevan galvanointikylvyn läpi. Särmiön alaosaa ympäröi solenoidikäämi, jossa :T: on 20 kHz taajuuksinen jännite ja jonka pystysuora keskitaso on samalla kohtaa kuin särmiön. Rako on tuon keskitason toisella sivulla. Tämän kuvataan aiheut-; tavan kylvyn nesteen alaosan työntymisen särmiön keskitasoa kohti ulos raosta, .···. 30 mutta niin että kylvyn yläosaan ei ole vaikutusta. Pinnoitettava teräsnauha esite- tään kulkevan ylöspäin raon ja kylvyn yläosan läpi.
: Kun pidetään mielessä se, että 20 kHz:n kenttä on oleellisesti erillään • · · kylvystä ja nauhasta, on selvää, että tämän laitteen kenttä olisi epäsymmetrinen suhteessa nauhaan kriittisellä alueella välittömästi raon yläpuolella. Koska nau- ; 35 halla on suojavaikutus, nauhan sisäpuolella olisi hyvin pieni kenttä tai ei kenttää • · · ollenkaan työntämässä nestettä takaisin nauhan sisäpuolelta välittömästi raon 119326 5 yläpuolelta. Tällä aiemmalla ehdotuksella on kolme puutetta, (i) edellä mainittu epäsymmetria aiheuttaa oleellisesti epätasapainottavat vaakasuorat voimat nauhaan, vaatien erikoisjärjestelyjä ja melko suuren jännityksen nauhaan sen pitämiseksi luotettavasti irti kapean raon seinämistä, (ii) puutteellinen kenttä 5 nauhan sisäpuolen vieressä mahdollistaa nesteen putoamisen raon läpi nauhan sisäpuolelle, ja (iii) nesteen suuri, avoin pinta-ala vaatii suuritilavuuksisen, suuri-tiheyksisen kentän ja sitä kautta asettaa vaatimuksen suuritehoiselle kentän synnyttävälle käämille. Voidaan ajatella, että kohdat (i) ja (ii) voidaan ratkaista keskittämällä raon sijainti. Tämä voi todellakin poistaa epätasapainoa aiheutta-10 van voiman nauhasta, jonka voiman sulkeva kenttä aiheuttaa, ja se voi estää vuodon nauhan ollessa raossa, mutta se jättäisi silti nauhalle mahdollisuuden liikkua sivusuuntaan kulkulinjasta. Tärkeämpää on, että käämin sydämessä luonnostaan oleva tihein kohta kentässä on pystysuora eikä siis hyvässä asennossa pystysuoran pidättävän voiman tuottamiseksi. Siten nauhan ollessa pois-15 sa pidättävä voima riippuu suhteellisesti pienemmän tiheyden divergoivasta kentästä solenoidin yläpäässä. Tällöin tarvittaisiin erittäin suuritehoinen käämi, joka tuottaisi tarpeettoman tiheän kentän yleensä, jos vuodot halutaan estää tehokkaasti.
Keksinnön kuvaus . 20 Nykyisen keksinnön päämääränä on tarjota käyttöön kuumakastoas- • · · tia, jossa on sähkömagneettinen sulkuväline, joka ratkaisee ainakin edellä mai- • * · j' ·’ nittujen alemmin ehdotettujen korkeataajuuksisen sähkömagneettisesti suljetun : astian puutteen (i), ja edullisissa suoritusmuodoissa poistaa puutteen (ii).
· · Tämä keksintö saavuttaa tuon päämäärän tarjoamalla käyttöön sul-j 25 kuvälineen, joka on korkeataajuuksista tyyppiä, joka tuottaa nauhaan vakautta- via voimia, jotka pyrkivät estämään sen poikkeamista aiotulta kulkureitiltä suljetun aukon läpi, ja joka on tehokkaampi estämään nestemäisen metallin vuoto silloin, kun nauhaa ei ole, verrattuna aiemmin tunnettuihin tämäntyyppisiin sulku- .···, välineisiin.
• · *.*’ 30 Keksintö koostuu kuumakastopinnoitusastiasta, jossa on nauhan si- • · : sääntulokanava ja sähkömagneettinen sulkuväline estämään kylvyn nesteen • · · ·,,,: vuotaminen astiasta tämän kanavan kautta, jolle astialle on tunnusomaista, että: sulkuväline käsittää kaksi magneettisen kentän synnyttävää laitetta, • * . jotka sijaitsevat kanavan molemmilla sivuilla: * ' 35 kukin kentän synnyttävä laite synnyttää värähtelevän magneettiken tän kanavaan vähintään kahden napaisuudeltaan vastakkaisen navan avulla, 119326 6 jotka navat ovat kanavan vieressä ja erillään toisistaan kanavan kulkusuunnassa; mainitut kunkin laitteen vähintään kaksi napaa ovat oleellisesti kohdistettu vastaaviin toisiin napoihin kanavan poikittaissuunnassa; 5 laitteiden synnyttämillä magneettikentillä on vuokuviot, jotka ovat oleellisesti peilikuvia suhteessa heijastustasoon, joka sijaitsee kanavan keskitasossa; ja molemmat kentän synnyttävät laitteet toimivat taajuudella, joka on suurempi kuin kolme kilohertsiä.
10 Vuokuvioiden peilikuvamaisuuden ja keskinäisen kohdistuksen seu rauksena synnytetyt kentät tuottavat identtiset hylkivät voimat keskelle asemoidun nauhan vastakkaisille puolille, jos nauha on kanavassa. Jos nauha ei ole kanavan keskellä, kentän kokoonpuristuminen toisella puolella ja laajeneminen toisella puolella kasvattaa ja vähentää hylkiviä voimia vastaavasti synnyttäen pa-15 lauttavan voiman, joka pyrkii palauttamaan nauhan keskiasemaan.
Magneettikentän synnyttämiseksi kaikissa magneettikentän synnyttävissä laitteissa on vähintään kaksi toisistaan erillään olevaa magneettista napaa. Napojen täytyy olla jokaisena hetkenä napaisuudeltaan vastakkaiset, ja synnytetty kenttä ulottuu toisesta toiseen pitkin päättymättömän vuoviivan osaa. Nämä 20 navat voivat olla todelliset (kiinteät kappaleet, joista kenttä syntyy) tai virtuaaliset (paikka tilassa, jossa kenttä syntyy). Siksi kun halutaan synnyttää tämän keksin-non mukaiset peilikuvakentät kanavaan, kussakin laitteessa täytyy olla ainakin !. kaksi napaisuudeltaan vastakkaista napaa heti kanavan vieressä, erillään toisis- • · · :(>·* taan kanavan kulkusuunnassa, kohdistettuna toisen laitteen vastaaviin napoihin 25 kuten edellä mainittiin.
·· ; *·· Tämän keksinnön edullisissa suoritusmuodoissa on kuitenkin lisära- :T: joitus, nimittäin että vastaavasti kohdistettujen napojen napaisuuden tulee olla sellainen, että se varmistaa, että kun kanavassa ei ole nauhaa, synnytetyt kentät : Y: yhdistyvät ja yhdistynyt kenttä ulottuu poikittain kanavassa kunkin laitteen naval- • · .*··. 30 ta toisen laitteen vastaavaan napaan.
/·[ Käyttämällä kahta korkeataajuuksista laitetta kuten edellä mainittiin • · · :··’ : voidaan aikaansaada tällainen muutos kentän muotoon. Tämä muutos tuottaa ··· tämän keksinnön suurimmat edut. Toisessa muodossa yhdistetty kenttä ulottuu poikittain kanavassa ja sen sijainti on ideaalinen kanavan sulkemiseksi kanavan : 35 ollessa avoinna koko leveydeltään johtuen siitä, että siinä ei ole nauhaa. Toises- • ·* sa muodossa kentät, jotka ulottuvat pitkin kanavaa nauhan molemmilla puolilla, 119326 7 eivät ainoastaan sulje kapeita kanavan tiloja nauhan kummallakin puolella, vaan ovat myös vuorovaikutuksessa nauhan kanssa sen pitämiseksi keskellä sisään-tulokanavaa kokonaisuudessaan, mahdollistaen siten kapean sisääntulokana-van käytön yhdessä nauhan alhaisen jännityksen kanssa.
5 Tämän keksinnön laajuus ulottuu myös jatkuvaan nauhan kuumakas- togaivanointilinjaan tai vastaavaan metallin pinnoituslaitteistoon, jossa pinnoi-tusastia on tämän keksinnön mukainen astia.
Tavanomaisissa pinnoituslinjoissa astian on tarpeen olla riittävän suuri, jotta siihen mahtuu upporulla ja se on osittain tai kokonaan upoksissa 10 nestemäisessä pinnoitusmetallissa. Eräs nykyisen keksinnön eduista on se, että astia voidaan tehdä paljon pienemmäksi kuin tähän asti on ollut mahdollista. Siten termi "astia" käytettynä tästä eteenpäin käsittää pienen mutta pitkänomaisen kaukalomaisen astian, joka on muodoltaan ja kooltaan jonkin verran erilainen kuin tavanomainen aiemman tekniikan astia, vaikka sen toiminnot ovat samat 15 kuin aikaisemmin.
Kuvioiden lyhyt kuvaus Tässä jäljempänä kuvataan esimerkein useita edellä kuvatun keksinnön suoritusmuotoja tarkemmin viitaten mukana oleviin piirustuksiin.
Kuvio 1 on kaaviomainen leikkauskuva nykyisen keksinnön mukaisen . 20 pinnoitusastian pohjaosasta näyttäen muodostuvan magneettikentän kuvion kun * · · pinnoitettava nauha puuttuu.
t · · • ·* Kuvio 2 on samanlainen kuin kuvio 1, esittäen saman asian sekä ·· · : V magneettikentän kuvion kun nauha on paikalla.
···
Kuvio 3 on perspektiivikuva kahdesta sähkömagneettisen kentän 25 synnyttävästä käämistä, jotka ovat kuvion 1 astian osia.
:T: Kuvio 4 on samanlainen kuin kuvio 3, mutta siinä on kaksi vaihtoeh- • toista käämiä.
. v. Kuvio 5 on kaaviomainen leikkauskuva tämän keksinnön toisen suori- • * · ,*··. tusmuodon mukaisen astian pohjaosasta näyttäen muodostuvan magneettiken- • » T 30 tän muodon, kun pinnoitettava nauha puuttuu.
• · : Kuvio 6 on samanlainen kuin kuvio 5, esittäen saman asian sekä ··· magneettikentän kuvion, kun nauha on läsnä.
Kuvio 7 on kaaviomainen leikkauskuva kehästä ja nauhasta, jotka • · ... . ovat kuvion 5 ja 6 osia suurennettuna, jossa kuviossa esitetään mittasymbolit,
• M
35 joihin viitataan toisaalla kuvauksessa.
119326 8
Kuvio 8 on samanlainen kuin kuvio 6 kuvaten toista tämän keksinnön suoritusmuotoa.
Keksinnön edullisin suoritusmuoto
Kuten kuvioissa 1 ja 2 esitetään, jatkuvan nauhanpinnoituslinjan 5 kuumakastoastia käsittää kylvyn 1, jossa on sulaa metallipinnoitemateriaalia, esimerkiksi sinkkiä tai alumiini-sinkkilejeerinkiä. Astiassa on pohja 2, jossa on alaspäin suuntautunut putki 3, jonka poikkileikkaus on yleensä suorakulmainen, määrittäen nauhan sisääntulokanavan 4, jossa on tilaa pinnoitettavan metalli-nauhan 5 sisääntuloa varten.
10 Nauha 5 ohjataan rullien avulla (ei esitetty) astiaan alhaalta, ja se kulkee ylöspäin läpi kylvyn 1. Ennen tulemistaan kanavaan 4 nauha 5 voidaan puhdistaa ja käsitellä muutoin tavalliseen tapaan pinnoitteen vastaanottamiseksi. Siten esimerkiksi teräsnauha esikäsiteltäisiin tavallisesti ensin ja syötettäisiin tavanomaiseen tapaan kuumennusuunista, jossa on säädelty pelkistävä ympä-15 ristö, kuvun läpi (ei esitetty), jossa olisi samoin pelkistävä tai lähes inertti ympäristö 6, kanavaan 4. Kun nauha 5 tulisi ulos kylvystä 1, se käsiteltäisiin, myös täysin tavalliseen tapaan, niin että siitä tulisi valmis tuote. Siksi lukuun ottamatta sitä, että käytetään rullia nauhan tuomiseksi astiaan alhaalta, ja mainitun kuvun muotoa, pinnoitusastian laitteisto ennen astiaa ja sen jälkeen voi olla kaikissa . 20 suhteissa tavanomaista.
• M
Astia voidaan tehdä keraamisesta tai muusta tulenkestävästä materi- • · t j' ·' aalista, esimerkiksi titaanistabiloidusta alumiinista, piikarbidista tai boorinitridistä.
: *.** Kaksi korkeataajuisen magneettikentän synnyttävää laitetta, jotka kä- • · · sittävät käämit 7, asetetaan putken 3 vastakkaisille puolille. Nämä käämit voivat 25 olla esimerkiksi vaihtoehtoisesti jompikumpi kuvioissa 3 ja 4 esitetyistä käämeistä*: tä. Ne on kuvattu leikattuina kuvioissa 1 ja 2, leikkaus on otettu pitkin kuvioiden 3 ja 4 viivaa X-X.
Kussakin tapauksessa kukin käämi 7 on yksinkertainen käsittäen ,··!, käämin ylemmän sivujohtimen 8, alemman sivujohtimen 9 sekä päätyjohtimen • « *" 30 10. Käämit liittää yhteen johtimet 11 ja niitä syöttää virtajohtimet 12, jotka ulottu- • · : vat liittimiin 13. Kuvion 3 sovitelmassa yhdistävät johtimet 11 ovat siten, että '·„/· kaksi käämiä on sarjassa kun taas kuvion 4 sovitelmassa käämit ovat rinnak- käin.
• * ... . Molemmissa tapauksissa käämit ulottuvat edullisesti jäykästi itseään • · · * ' 35 kannattavina ulokepalkkeina liittimistä 13. Tällöin käämit voidaan valmistaa ku pariputkesta, jonka poikkileikkaus on edullisesti ei-pyöreä niin että kullakin kää- 9 119326 min sivujohtimella 8 ja 9 on leveä litteä sivu viereisen astian ja putken pintoja kohti. Käämit voidaan valmistaa esimerkiksi suorakaideputkesta. Käämien johtimien väliset liitokset kovajuotetaan edullisesti pronssilejeeringillä.
Liittimet 13 voivat olla kupariputkea, jotka sopivat kiinnitettäväksi put-5 ken kiinnittimillä jäykän virtakiskon päälle tai sisään, joka kisko ulottuu korkea-taajuussyöttömuuntajaan. Liittimet voidaan kierteittää sisäpuolisesti alapäistään, mikä osoitetaan numerolla 14 kuviossa 3, jossa osa liittimestä on leikattu pois, jäähdytysletkujen (ei esitetty) liittämiseksi, jolloin jäähdytysainetta voidaan kierrättää käämien 7 läpi niiden ollessa toiminnassa.
10 Edellä kuvatusta käy ilmi, että hetkellinen virran suunta kahdessa ylemmässä käämin sivujohtimessa 8 on aina sama. Samoin alemman käämin sivujohtimien 9 virran hetkellinen suunta on aina sama ja aina vastakkaiseen suuntaan kuin ylempien johtimien.
Siten käämien napaisuus on sama ja kullakin käämillä 7 voidaan aja-15 telia olevan kolme virtuaalista napaa, jotka on erotettu toisistaan kanavan 4 pituussuunnassa, nimittäin alueella 15 välittömästi ylemmän käämin sivun 8 yläpuolella, alueella 16 välittömästi alemman käämin sivun 9 alapuolella ja alueella 17 käämin keskellä. Virtuaalinapojen 15 ja 16 kentät ovat aina samansuuntaiset (esimerkiksi tiettynä hetkenä kanavaa 4 kohti), ja virtuaalinavan 17 kenttä on 20 vastakkaiseen suuntaan (tuona hetkenä poispäin kanavasta 4), kuten vuoviivo-jen päällä olevat nuolet osoittavat kuvioissa 1 ja 2. Virtuaalinapaa 17 voidaan pi- * tää joko yksittäisenä napana, jonka voimakkuus on kaksinkertainen verrattuna I, ;* kuhunkin virtuaalinapaan 15 ja 16, tai kahtena hyvin lähekkäisenä napana, jotka • φ :tml ovat napojen 15 ja 16 vastakkaiset navat.
*···: 25 Kun nauha 5 puuttuu, kahden magneettikentän synnyttävän laitteen : *·* läheisyys ja keskinäinen kohdistus, joka laitteiden nykyisen suoritusmuodon yk- ·,· i sinkertaisilla ilmasydämisillä käämeillä vastaa käämien aksiaalista kohdistusta, varmistaa että käämien synnyttämät sähkömagneettiset kentät yhdistävät mo-lemmat käämit. Samoin samaa käämin virtaa kohti kentän poikittaisen kom- • · 30 ponentin arvo on kaksi kertaa niin suuri kuin jommankumman käämin yksin tuot- . \ tama.
• * · Tärkeämpää on, että kun nauha puuttuu, napojen 15 kohdistus var-mistaa sen, että osa kentästä ulottuu navasta toiseen poikittain kanavaan näh-·:·*· den esteen muodostamiseksi kylvyn nesteelle matkalla kanavan läpi. Tämä voi- 35 daan nähdä kuviosta 1, jossa huolimatta kyseisten vuoviivojen taipumisesta • * 119326 10 alaspäin nesteen paineen seurauksena niiden ylittäessä kanavan, nesteen avoimeen pintaan kohdistuva hylkivä voima on silti ensisijaisesti ylöspäin.
Yleisesti ottaen koska korkeataajuuksisen kentän ja nesteen väliset hylkivät voimat vaikuttavat kentän ja nesteen rajapinnassa, vain napojen 15 5 kenttä toimii suoraan tulppana ja siten vain nämä navat ja napa 17 niiden kunkin vastapuolena on tarpeen kohdistaa kanavan pituussuunnassa. Siten tässä ja muissa suoritusmuodoissa, jossa on yksinkertaiset käämit kentän synnyttävänä laitteena, käämit sijoitetaan siten, että ainakin ylemmät käämin sivujohtimet on kohdistettu toisiinsa nauhan kulkusuunnassa, toisin sanoen, olettaen että nauha 10 kulkee pystysuoraan putkea pitkin, ylemmät käämin sivujohtimet ovat samassa vaakasuorassa tasossa. Erityisesti alemmat käämin sivut voivat olla kauempana kanavasta, ne voivat halutessa esimerkiksi olla samassa vaakasuorassa tasossa kuin ylemmät sivut. Muissa suoritusmuodoissa sovitelmaa voidaan edelleen muuttaa kentän maksimoimiseksi napojen 17 alemmassa asennossa ja näistä 15 navoista saatavan kentän käyttämiseksi nesteen kannattamiseen.
Tämä täydentävä napaisuus ja ainakin ylempien käämin sivujen keskinäinen kohdistus ovat nykyisen suoritusmuodon tärkeitä ominaisuuksia siten, että nauhan puuttuessa nämä ominaisuudet maksimoivat syntyvän vuon vaakasuoran komponentin, joka leikkaa putken välittömästi astian pohjan 2 alapuo-20 lella. Tämä vuorostaan maksimoi kannattavan voiman, joka vaikuttaa nestemäi- , sen metallin 1 avoimeen pintaan putken suulla.
• · · "*] Käämit 7 sähköistetään edullisesti vakiosuuruisella vaihtojänniteläh- • · · • ·* teellä vähintään 3 kHz ja edullisesti yli 7 kHz taajuudella.
: V Jos nauha 5 on paikalla, kustakin käämistä syntynyt magneettikenttä • ·· 25 rajoittuu oleellisesti tähän kanavan osaan ja nauhaan sen puolella nauhan kes-kitasosta. Syntyvät kentät muodostavat sitten peilikuviot kuten kuviossa 2 on esi- :*·*: tetty, jolloin kustakin navasta 15 tuleva kenttä tulee kanavaan enemmän tai vä- hemmän poikittain ja kääntyy sitten ulottumaan kanavan ja nauhan pituussuun-nassa tietyn matkan ennen kääntymistään uudelleen erotakseen enemmän tai 30 vähemmän poikittain kanavasta napaan 17.
• ♦ T Napojen 15 ja 17 tuottamat kentät sulkevat sitten nauhan molemmilla φ · : puolilla olevat kanavat. Tässä asiassa tulee huomioida, että kenttä läpäisee nauhaa mutta vain hyvin pieneen syvyyteen, niin että nauha ja kenttä yhdessä pidättävät nesteen täydellisesti.
• m . 35 Kanavan sulkemiseksi kaikissa tilanteissa tarvittavan sähköjännitteen * * suuruus riippuu laitteen fyysisistä parametreista (esimerkiksi kanavan leveys, 119326 11 nauhan leveys, käämin kierrosten lukumäärä jne.) sekä nesteen paineesta. Viimeksi mainittu riippuu pinnoitusmateriaalin tiheydestä ja kylvyn syvyydestä.
Virtalähteen taajuus valitaan siten, että se tuottaa optimaalisen tasapainon vastakkaisten vaikutusten välillä. Korkeilla taajuuksilla käämin johtimien 5 niin sanottu pintasyvyys, toisin sanoen pintakerroksen syvyys, jossa virta pääosin kulkee, pienenee ja käämin vastus kasvaa. Tämä johtaa suuriin vastushä-viöihin. Toisaalta johtavaan kappaleeseen kohdistuva hylkivä voima, tässä tapauksessa pinnoitusnesteeseen, kasvaa kun sen pyörrevirrat keskittyvät sen pinnalle, eli kun taajuus kasvaa. Teräsnauhan hylkimisen ja vetämisen välinen 10 vaihtokohta tapahtuu taajuudella, joka on välillä 3-7 kHz. Siten tätä korkeammat taajuudet aina 100 kHziiin asti ovat edullisia.
Nykyisessä suoritusmuodossa kaikki napojen kentät, ei ainoastaan napojen 15 ja 17, tunkeutuvat kanavaan ja ovat toistensa peilikuvia, jolloin napojen 17 ja 16 synnyttämät kentät kanavassa myös myötävaikuttavat palauttaviin 15 voimiin, jotka estävät nauhan kulkulinjan poikkeamisen halutusta keskiasemas-ta.
Käämit 7 voivat olla ilmassa tai muussa ei-magnetoituvassa aineessa kuten kuvioissa on esitetty. Vaihtoehtoisesti käämit voivat olla osittain ulkoisesti suljettu C-muotoiseen magnetoitavaan kennoon. Tällainen runko lisää magneet-20 tivuota tietyllä magnetointivirralla, mikä on edullista, mutta se lisää myös käämin . induktanssia, mikä vaatii korkeampaa magnetointijännitettä, mikä on epäedullis- ta. Siten käytettäessä kennoa täytyy suunnittelussa asettaa tasapaino sulkuväli- * · · ;* neen tehokkuuden optimoimiseksi.
• ·: Kuvioissa 5-7 esitetään toinen tämän keksinnön edullinen suoritus- • · · 25 muoto, jossa kukin kentän synnyttävä laite on luonteeltaan sähkömagneetti, joka • · • *·· käsittää magnetoivan käämin, joka on käämitty ferromagneettiselle, edullisesti :T: G:n muotoisen sydämen ympärille.
Tässä tapauksessa astiassa voi olla pohja 20, joka on kyllin paksu, että siihen mahtuu kaksi korkeataajuuksisen magneettikentän synnyttävää laitet- .···, 30 ta 21, jotka koteloidaan pitkänomaisiin syvennyksiin, jotka muodostetaan astian nauhan sisääntulokanavan 22 määrittäviin astian pohjan vastakkaisiin sivuihin : 20.
• · ·
Kukin laite 21 käsittää magnetointikäämin 23, joka kiertää C:n tai G:n muotoisen ferro- tai ferrimagneettisen sydämen 24 uumaa ja edullisesti kuparis- .·, : 35 ta tai muusta ei-rautametallista tehtyä, sähköä johtavaa suojaa 25 ja 26. Nämä • ·· suojat rajoittavat korkeataajuuksista magneettikenttää siten, että kaikki käämien 119326 12 23 synnyttämät kentät tulevat esiin sydämien 24 pitkänomaisista päätysivuista 27 ja 28. Nämä sivut 27 ja 28 ovat siten kentän synnyttävien laitteiden 21 navat.
Kukin käämi 23 magnetoidaan edullisesti yhteisestä, vakaasta vaihto-jännitelähteestä taajuudella, joka on yli 7 kHz. Käämit kytketään lähteeseen si-5 ten, että ne tuottavat edullisen napaisuuden siten, että kun toinen napa 27 on pohjoisnapa niin toinen on etelänapa ja päinvastoin.
Näissä olosuhteissa muodostuu kuvion 5 mukainen vuokuvlo jos ja kun nauha ei ole kanavassa, jolloin napojen 27 väliin muodostuva kenttä sulkee kanavan 22 ja kenttä, joka ulottuu napojen 28 välillä, ei vaikuta suoraan astian 10 toimintaan muuten kuin että se täydentää vuon.
Nauhan 29 ollessa paikalla vuon kuvio muodostuu kuvion 6 mukaiseksi ja kuvion 1 suoritusmuodon kuvauksesta tiedetään, että tämä ei ainoastaan sulje kanavaa vaan myös keskittää nauhan kanavassa 22.
Kanavan 22 kumpikin sivu päällystetään ei-metallisella tulenkestäväl-15 lä tai muuten kuumuutta kestävällä eristyslevyllä 30, joka erottaa kylvyn 31 sulan metallin ja suojat 25 sekä sydämet 24 toisistaan.
Tämän suoritusmuodon osien suunnittelun eri näkökohtia kuvataan alla.
Kukin sydän 24 tehdään pienihäviöisestä magneettisesta materiaalis- 20 ta, jonka permeabiliteetti ja magneettinen kyllästyminen on suuri. Voidaan käyt- . tää esimerkiksi suuren tiheyden omaavia ferriittejä, magneettista metallilasia tai yt'l rautajauhetta. Koska sydämen 24 permeabiliteetti on suuri, se tiivistää ilmaraos- • ♦ » j ·* sa G ylemmän napapinnan 27 vieressä olevan magneettikentän, estäen kentän : V liiallisen "tuhlaamisen" raon ulkopuolelle. Kehä on edullisesti G:n muotoinen, jot- 25 ta käämin 23 varaama tila voi olla mielivaltaisen kokoinen, riippumatta napojen • *·· välistä S samalla kun käämin poikkileikkauksen koko säilyy kohtuullisen kom- paktina.
* Käämin tilan ollessa suuri voidaan käyttää suurempi johtimia samalla kierrosten lukumäärälle, mikä sallii pienemmät virtatiheydet, mikä puolestaan .···. 30 vähentää käämin 23 tehohäviötä. Toisaalta käämin koon kasvattaminen kasvat- ♦ T tamalla johtimen kokoa lisää kentän sisäpuolista hajakenttää niin että suurempi • « : osa synnytetystä kentästä ei kulje ylemmän navan sivun 27 läpi. Näiden kahden ··· vastakkaisen vaikutuksen tasapaino täytyy saavuttaa määritettäessä sydämen 24 kokoa ja muotoa.
• · ... . 35 Jos napojen väliä S pienennetään, magneettivuon reluktanssi piene- • ♦· * * nee, jolloin samalla käämin 23 kierrosten lukumäärällä kentän voimakkuus kas- 119326 13 vaa. Kuitenkin jos napojen väli S on liian pieni, kenttä voi tiivistyä pienelle alueelle napojen läheisyydessä eikä se ehkä ulotu koko voimakkuudeltaan ilmaraon G yli nauhaan 29. Tällöin nauhan vieressä oleva heikompi kenttä ei ehkä muodosta tehokasta sulkua ja nestemäinen pinnoitusmetalli saattaa vuotaa pois. Ylei-5 senä sääntönä napojen välin S tulisi olla noin, ja edullisesti vähintään, kolme kertaa ilmaraon G mitta. Siten napojen välinen etäisyys kanavan kulkusuunnassa tulisi olla välillä 2-10 kertaa pinnoitettavan nauhan ja kanavan sivun välinen ilmarako.
Suojat 25 ja 26 tehdään sähköä hyvin johtavasta materiaalista, esi-10 merkiksi kuparista, alumiinista tai hopeasta. Jos magnetoiva käämi on hyvin suuri, käämin johtimien väliin voidaan laittaa lisäsuojat vähentämään sisäistä ha-javuota. Tällainen suoritusmuoto on esitetty kuviossa 8, jolloin nämä lisäsuojat on esitetty kohdissa 32 ja 33. Suojiin indusoituu pyörrevirtoja. Tämä aiheuttaa suojien lämpenemistä ja ne ovat tietysti kuumassa ympäristössä. Siten voidaan 15 tarvita suojien tehostettua jäähdytystä esimerkiksi viemällä jäähdytysneste suojiin kovajuotettujen tai muutoin lämpöä johtavalla tavalla liitettyjen putkien läpi. Kuvion 8 suoritusmuoto käsittää tällaiset kuviossa numerolla 34 osoitetut putket.
Edullisissa suoritusmuodoissa kunkin käämin 23 johdinkierrokset ovat alhaiset, ei esimerkiksi kymmentä enemmän, edullisesti välillä 1-4, riippu-20 en toimintataajuudesta, osien geometriasta ja virtalähteen ominaisuuksista. Ku-a.' ten yleisesti tiedetään, monisäikeinen johdin on tehokkaampi kuin yksisäikeinen poikkileikkauksen ollessa sama käytettäessä korkeita taajuuksia. Tämä tarkoit- • · j. f taa, että muiden arvojen ollessa samoja monisäikeisen johtimen tehohäviöt ovat • » « :('·* pienemmät kuin yksisäikeisen johtimen. Tämä johtuu siitä, että korkeataajuuksi- 25 nen virta rajoittuu suurelta osin johtimen pintaan, ja monisäikeisen johtimen pin- ·· : *·· nan ja poikkileikkauksen pinta-alojen suhde on suurempi kuin yksisäikeisen joh- :T: timen. Siten edullisissa suoritusmuodoissa kukin käämin 23 kierros käsittää jou kon rinnakkaisia putkimaisia johtimia. Nämä johtimet jäähdytetään edullisesti : v. jäähdytysnesteen avulla, joka neste pumpataan niiden reikien läpi.
• · .···, 30 Ensimmäiseksi kuvatun suoritusmuodon yhteydessä selitettyjen syi- t**[ den vuoksi kentän taajuus on edullisesti välillä 7-100 kHz vaikka jopa korke- :·: : ämmät taajuudet ovat melko käyttökelpoisia.
Esimerkin avulla esitetään alla yksityiskohtia sopivasta galvanointias- tian mallista, jossa on tämän keksinnön viimeiseksi kuvatun suoritusmuodon .·. : 35 mukainen sulkuväline ja jossa on sinkki- tai alumiinisinkkikylpy, jonka nimellissy- • · · vyys on 0,5 metriä: 119326 14
Parametri__Arvo_
Ilmarako (G)__10 mm_ Käämin kierrosten lukumäärä_ 1
Kunkin kierroksen putkimaisten johtimien lukumäärä 126
Kunkin putkimaisen johtimen ulkohalkaisija_ 12,5 mm
Magnetointitaajuus_ 20 kHz
Ylemmän navan sivun pituus (P)__30 mm_
Napojen väli (S)__80 mm_
Tilan korkeus (H)_ 150 mm
Kehän syvyys (D)__150 mm_
Magneettivuon tiheys ilmaraossa*_ 0,414 T (huippu)
Magnetointivirta*__33 000 A (rms) Käyttöjännite*__2161 V (rms)_ Käämin tehohäviö*__20 kW_ ..'.V Sulkeva paine (ideaali)* 33,1 kPa a* · ...... .
* · • ·
Nestemäisen sinkin korkeus (ideaali)* 488 mm • * ............................................................................. .........
• a • a a • a • a ·"* *Laskennallinen arvo.
a · · • · a • · · • · · • * • · · * · a • a aa* • * • · »« • · • · · • · · «·· · at* * t * m • * * * * t • · * · t * ·· a ·

Claims (19)

119326 15
1. Kuumakastopinnoitusastia, jossa on nauhan (5; 29) sisääntulo-kanava (4; 22) ja sähkömagneettinen sulkuväline (7; 21) kylvyn (1) nesteen vuodon estämiseksi astiasta tämän kanavan läpi, tunnettu siitä, että: 5 sulkuväline käsittää kaksi magneettisen kentän synnyttävää laitetta (7; 21), jotka sijaitsevat kanavan (4; 22) molemmilla sivuilla; kukin kentän synnyttävä laite (7; 21) synnyttää värähtelevän magneettikentän kanavaan vähintään kahden napaisuudeltaan vastakkaisen navan (15, 17; 27; 28) avulla, jotka navat ovat kanavan vieressä ja erillään toisistaan 10 kanavan (4; 22) kulkusuunnassa; mainitut kunkin laitteen vähintään kaksi napaa (15, 17; 27, 28) ovat oleellisesti kohdistettu vastaaviin toisiin napoihin (15,17; 27, 28) kanavan poikit-taissuunnassa; laitteiden (7; 21) synnyttämillä magneettikentillä on vuokuviot, jotka 15 ovat oleellisesti peilikuvia suhteessa heijastustasoon, joka sijaitsee kanavan (4; 22) keskitasossa; ja molemmat kentän synnyttävät laitteet (7; 21) toimivat taajuudella, joka on suurempi kuin kolme kilohertsiä.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kuumakastopinnoitusastia, t u n - 20. e 11 u siitä, että astiassa on pohja (2), jossa on alaspäin suuntautuva putki (3), ···:* jonka poikkileikkaus on suorakulmainen ja määrittää nauhan sisääntuloaukon. ·· · : V
3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen kuumakastopinnoitusastia, t u n - ·· · : V n e 11 u siitä, että astia on tulenkestävää materiaalia.
4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen kuumakastopinnoitusastia, t u n -25 n e 11 u siitä, että tulenkestävä materiaali on mitä tahansa seuraavista: titaani- stabiloitua alumiinia, piikarbidia tai boorinitridiä.
5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kuumakastopinnoitusastia, t u n -n e 11 u siitä, että kukin kentän synnyttävä laite käsittää johdinkäämin (7), joka !.! ulottuu jäykästi itsekantavana ulokepalkkina kahdesta napapinteestä (13). **:** 30
6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen kuumakastopinnoitusastia, t u n - •.f: n e 11 u siitä, että käämi (7) on yhden kierroksen käämi.
7. Patenttivaatimuksen 5 mukainen kuumakastopinnoitusastia, t u n - ♦ ·· n ett u siitä, että johdin (7) on putkimainen ja pinteet (13) sopivat liittymään , , jäähdytysainelähteeseen tarjoamaan jäähdytysaineen virtauksen johtimen läpi. ’· *: 35
8. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kuumakastopinnoitusastia, tun nettu siitä, että kukin magneettisen kentän synnyttävä laite (21) käsittää 119326 16 magnetoivan käämin (23), joka on käämitty magneettisen sydämen ympärille, jonka sydämen päätysivut (27, 28) ovat kanavaa (22) kohti, jotka päätysivut (27, 28) muodostavat kentän synnyttävän laitteen navat.
9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen kuumakastopinnoitusastia, t u n -5 n e 11 u siitä, että sydän on G:n muotoinen, jolloin sen toinen päätysivu (27, 28) on pienempi kuin toinen (27,28).
10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen kuumakastopinnoitusastia, tunnettu siitä, että kentän synnyttävä laite on varustettu ei-rautametallia olevalla, sähköä johtavilla suojilla (25, 26) magneettikenttien rajoittamiseksi, ja 10 sijoitettu siten, että se lisää magnetoivan käämin (23) synnyttämän kokonaisken-tän osuutta, joka syntyy sydämen päätysivuista (27,28).
11. Patenttivaatimuksen 8 mukainen kuumakastopinnoitusastia, tunnettu siitä, että kanavan (22) kukin sivu on päällystetty ei-metallisella tulenkestävällä, lämpöä kestävällä ja eristävällä levyllä (30), joka tuottaa erottavan 15 seinämän kylvyn sulan metallin ja kentän synnyttävän laitteen ylempien osien väliin.
12. Patenttivaatimuksen 8 mukainen kuumakastopinnoitusastia, tunnettu siitä, että sydän valmistetaan pienihäviöisestä materiaalista, jonka permeabiliteetti ja magneettinen kyllästyminen ovat korkeat.
13. Patenttivaatimuksen 12 mukainen kuumakastopinnoitusastia, a.( tunnettu siitä, että materiaali on mikä tahansa seuraavista: suuritiheyksinen ferriitti, magneettinen metallilasi ja rautajauhe. t
· · ;* 14. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kuumakastopinnoitusastia, ! ·* tunnettu siitä, että etäisyys vähintään kahden navan välillä kanavan kulku- ··· 25 suunnassa on välillä 2-10 kertaa ilmaraon leveys, joka ilmarako on pinnoitetta- ·· • *·· van nauhan ja kanavan sivun välissä. :T:
15. Patenttivaatimuksen 8 mukainen kuumakastopinnoitusastia, tunnettu siitä, että kukin magnetoiva käämi on käämi (23), jossa on moni-»v. säikeinen johdin, jossa on enintään kymmenen kierrosta. .···. 30
16. Patenttivaatimuksen 10 mukainen kuumakastopinnoitusastia, • · /*’ tunnettu siitä, että suojat (25, 26) ovat pakkojäähdytettyjä.
: 17. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kuumakastopinnoitusastia, ··· tunnettu siitä, että taajuus on välillä 7-100 kHz. ♦
18. Minkä tahansa edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen .·.: 35 kuumakastopinnoitusastia, tunnettu siitä, että kentän synnyttävien laitteiden • ·· navat ovat sellaiset, että pinnoitettavan nauhan (4; 29) puuttuessa syntyvät ken- 17 U9Z26 tät yhdistyvät ja yhdistynyt kenttä ulottuu kanavan (4; 22) suuntaan poikittain vastaavien laitteiden kohdistettujen napojen välillä.
19. Laitteisto metallinauhan jatkuvaan kuumakastopinnoitukseen me-tallipinnoitteella, tunnettu siitä, että se käsittää patenttivaatimuksen 1 mu-5 kaisen pinnoitusastian. * · 1 ···· ·· · • · 1 • · • · ·· · • 1 · • · • · • »« • · • 1 • · · • · • · • · · • · · • · · • · · • ♦ • 1 · • · · * 1 *·· • · • · • · · * · • · · • 1 1 • 1« · • · · « · • · • 1 · · • · • · · • ·· • · 18 1 19326
FI970334A 1994-07-28 1997-01-27 Sähkömagneettinen kuumakastopinnoitusastian sulkemisväline FI119326B (fi)

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AUPM7133A AUPM713394A0 (en) 1994-07-28 1994-07-28 Hot dip coating pot
AUPM713394 1994-07-28
AUPN256995 1995-04-24
AUPN2569A AUPN256995A0 (en) 1995-04-24 1995-04-24 Hot dip coating pot
PCT/AU1995/000458 WO1996003533A1 (en) 1994-07-28 1995-07-26 Electro-magnetic plugging means for hot dip coating pot
AU9500458 1995-07-26

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI970334A FI970334A (fi) 1997-01-27
FI970334A0 FI970334A0 (fi) 1997-01-27
FI119326B true FI119326B (fi) 2008-10-15

Family

ID=25644725

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI970334A FI119326B (fi) 1994-07-28 1997-01-27 Sähkömagneettinen kuumakastopinnoitusastian sulkemisväline

Country Status (13)

Country Link
EP (1) EP0776382B1 (fi)
JP (1) JP3811817B2 (fi)
KR (1) KR100337725B1 (fi)
CN (1) CN1147616C (fi)
AT (1) ATE201718T1 (fi)
BR (2) BR9510681A (fi)
CA (1) CA2196056C (fi)
DE (1) DE69521135T2 (fi)
ES (1) ES2160170T3 (fi)
FI (1) FI119326B (fi)
IN (1) IN191638B (fi)
NZ (1) NZ289790A (fi)
WO (1) WO1996003533A1 (fi)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19535854C2 (de) * 1995-09-18 1997-12-11 Mannesmann Ag Verfahren zur Bandstabilisierung in einer Anlage zum Beschichten von bandförmigem Gut
GB2312861B (en) * 1996-05-08 1999-08-04 Keith Richard Whittington Valves
DE19628512C1 (de) * 1996-07-05 1997-09-04 Mannesmann Ag Vorrichtung zum Schmelztauchbeschichten von Metallband
CA2225537C (en) 1996-12-27 2001-05-15 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Hot dip coating apparatus and method
FR2798937A3 (fr) * 1999-09-24 2001-03-30 Lorraine Laminage Installation de revetement par immersion d'une bande metallique en defilement rectiligne
FR2799767A1 (fr) * 1999-10-13 2001-04-20 Lorraine Laminage Dispositif de revetement au trempe de bandes metalliques en defilement par une couche d'un metal initialement a l'etat liquide
DE10148158A1 (de) * 2001-09-28 2003-04-17 Sms Demag Ag Verfahren zur Schmelztauchveredelung mit umgekehrtem Bandlauf
DE10208963A1 (de) * 2002-02-28 2003-09-11 Sms Demag Ag Vorrichtung zur Schmelztauchbeschichtung von Metallsträngen
DE10210429A1 (de) * 2002-03-09 2003-09-18 Sms Demag Ag Vorrichtung zur Schmelztauchbeschichtung von Metallsträngen
DE10255994A1 (de) 2002-11-30 2004-06-09 Sms Demag Ag Verfahren und Vorrichtung zur Schmelztauchbeschichtung eines Metallstranges
DE10255995A1 (de) 2002-11-30 2004-06-09 Sms Demag Ag Vorrichtung und Verfahren zur Schmelztauchbeschichtung eines Metallstranges
DE10316140B3 (de) * 2003-04-09 2004-08-05 Sms Demag Ag Vorrichtung zur Schmelztauchbesichtung eines Metallstaranges
DE10319840B3 (de) * 2003-04-24 2004-06-17 Duma Maschinen Und Anlagenbau Gmbh Wellenlagerung für eine getaucht in einem Metallschmelzebad angeordnete Umlenk- oder Führungsrolle
DE102005030766A1 (de) 2005-07-01 2007-01-04 Sms Demag Ag Vorrichtung zur Schmelztauchbeschichtung eines Metallstranges
DE102008036798A1 (de) 2008-08-07 2010-02-18 Tmt Tapping-Measuring-Technology Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Regelung der Strömungsgeschwindigkeit und zum Abbremsen von Schmelzeströmen durch Magnetfelder, insbesondere beim Abstich von metallurgischen Behältern wie Hochöfen und Schmelzöfen
CN103320737B (zh) * 2013-06-26 2016-01-13 上海大学 热浸镀硅法制备高硅硅钢薄带的方法及硅钢带连续制备装置
CN108113474B (zh) * 2018-02-06 2020-05-22 湛江市力高尔电器有限公司 磁混电水壶
CN111926279B (zh) * 2020-09-30 2021-01-05 华中科技大学 一种热浸镀的双频电磁场协同封流装置及***

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2009249B (en) * 1977-11-24 1982-06-30 Lysaght Australia Ltd Coating mass controll using magnetic field
SU1157125A1 (ru) * 1983-12-29 1985-05-23 Специальное конструкторское бюро магнитной гидродинамики Института физики АН ЛатвССР Устройство дл металлизации изделий
GB8711041D0 (en) * 1987-05-11 1987-06-17 Electricity Council Electromagnetic valve
SU1713974A1 (ru) * 1988-08-04 1992-02-23 Донецкий научно-исследовательский институт черной металлургии Устройство дл нанесени металлических покрытий из расплава на плоский прокат
JPH02298247A (ja) 1989-05-12 1990-12-10 Nippon Steel Corp 溶融金属のメッキ方法
JPH0586446A (ja) 1991-09-26 1993-04-06 Nkk Corp 金属ストリツプに対する溶融金属メツキ方法
DE4208578A1 (de) * 1992-03-13 1993-09-16 Mannesmann Ag Verfahren zum beschichten der oberflaeche von strangfoermigem gut
DE4242380A1 (de) * 1992-12-08 1994-06-09 Mannesmann Ag Verfahren und Vorrichtung zum Beschichten der Oberfläche von strangförmigem Gut
FR2700555B1 (fr) * 1993-01-20 1995-03-31 Delot Process Sa Procédé de dimensionnement d'une enceinte de galvanisation pourvue d'un dispositif d'essuyage magnétique de produits métallurgiques galvanisés.
DE4344939C1 (de) * 1993-12-23 1995-02-09 Mannesmann Ag Verfahren zum prozeßgerechten Regeln einer Anlage zum Beschichten von bandförmigem Gut

Also Published As

Publication number Publication date
JPH10502972A (ja) 1998-03-17
EP0776382A1 (en) 1997-06-04
FI970334A (fi) 1997-01-27
NZ289790A (en) 1998-05-27
IN191638B (fi) 2003-12-06
ATE201718T1 (de) 2001-06-15
WO1996003533A1 (en) 1996-02-08
KR970704902A (ko) 1997-09-06
JP3811817B2 (ja) 2006-08-23
CA2196056A1 (en) 1996-02-08
FI970334A0 (fi) 1997-01-27
EP0776382B1 (en) 2001-05-30
DE69521135T2 (de) 2002-03-07
BR9510681A (pt) 1999-10-26
DE69521135D1 (de) 2001-07-05
BR9408603A (pt) 1997-11-18
CA2196056C (en) 2006-01-31
KR100337725B1 (ko) 2002-09-26
CN1154721A (zh) 1997-07-16
EP0776382A4 (en) 1999-02-10
CN1147616C (zh) 2004-04-28
ES2160170T3 (es) 2001-11-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI119326B (fi) Sähkömagneettinen kuumakastopinnoitusastian sulkemisväline
KR100587615B1 (ko) 강철스트립의 용융도금코팅 시스템
RU2113535C1 (ru) Способ нанесения покрытия на поверхность лентообразной заготовки и устройство для его осуществления
EP2304067B1 (en) Electromagnetic device for coating flat metal products by means of continuous hot dipping, and coating process thereof
US4693299A (en) Continuous metal casting apparatus
US4273800A (en) Coating mass control using magnetic field
JP4418931B2 (ja) 溶融メッキ浴の磁気封じ込めシステム
US6106620A (en) Electro-magnetic plugging means for hot dip coating pot
AU689284B2 (en) Electro-magnetic plugging means for hot dip coating pot
RU99101048A (ru) Система для нанесения покрытия на стальную ленту путем погружения в расплав
JP3810545B2 (ja) 溶融めっき金属浮上用空中ポット
KR20010057267A (ko) 용융아연 도금조의 애쉬 배출장치
JP3706473B2 (ja) 溶融金属浮上用高周波電磁石及びこの高周波電磁石を備えた空中ポット
JP2005238276A (ja) 電磁攪拌鋳造装置
EP0916434A1 (en) Electromagnetic meniscus control in continuous casting
SA95160326B1 (ar) وسيلة إغلاق كهرومغناطيسية Electro-magnetic لوعاء طلاء بالغمس الحار
KR100191810B1 (ko) 전도전류를 이용한 용융금속의 전자기적 가둠장치와 그 방법
JP3342771B2 (ja) 連続鋳造用鋳型と連続鋳造法
AU2003282097B8 (en) Device and method for hot-dip coating a metal strand
RU2109594C1 (ru) Устройство и способ для магнитного удержания расплавленного металла
JPH105936A (ja) 帯板連続鋳造機の電磁溢流防止堰
KR20040019730A (ko) 교류전자기장을 이용한 용융도금공정의 용융금속 부양방법및 그 장치

Legal Events

Date Code Title Description
PC Transfer of assignment of patent

Owner name: SMS DEMAG AG

Free format text: SMS DEMAG AG

FG Patent granted

Ref document number: 119326

Country of ref document: FI

MM Patent lapsed