CN102037149A - 钢带的热浸镀锌设备 - Google Patents
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Abstract
本发明描述了一种连续移动的轧制钢带的热浸镀锌设备，其中，所述带材被浸入到装有例如包括锌和铝的、要沉积在所述带材上的金属液态混合物的镀覆池中。所述液态混合物在所述镀覆池和准备装置之间持续循环，在所述准备装置中，液态混合物的温度有意地被降低，以减小铁的溶解度阈值，并且所述温度又足够高，以激活至少一个包括锌铝Zn-Al合金的锭块以补偿由在带材上沉积所消耗的液态混合物所必需的量在所述准备装置的所谓熔化区域中熔化。根据多个实施例，所述设备具有热优化的液态混合物循环回路。
Description
技术领域
本发明涉及根据权利要求1的前序所述的钢带的热浸镀锌设备。
背景技术
连续移动的轧制钢带的热浸镀锌是一项已知的技术，其主要包括两种变型，在其中一种变型中，从镀锌炉输出的带材倾斜地下降到液态金属浴中，然后通过浸入在所述液态金属浴中的辊来竖直地向上偏转，其中所述液态金属浴包括至少一种适用于镀锌的金属(例如：锌、铝)。另一种变型在于，使带材在其从炉子输出时竖直地向上偏转，然后使其在装有被磁性地支撑的液态锌的竖直通道中移动。液态金属浴为具有可变比例的铝或镁或锰的锌合金。为了本专利清晰起见，将仅描述锌铝合金的情况。
在所述两种情况下，操作的目的在于，在钢带的表面上形成连续且附着的液态锌铝混合物的沉积物，其中所述带材在所述混合物中移动。所述沉积物的形成动力学为本领域技术人员所已知，是众多报告的主题，在这些报告中有Giorgi等人发表在2004年10月的《La Revue de Métallurgie CIT》上的《Modellingof galvanizing reactions》。该文献证实，在与液态混合物接触时，会产生来源于钢带的铁的溶解，其一方面参与了约0.1μ的Fe2Al5Znx化合物的组合层在带材表面上的形成，另一方面只要Fe2Al5Znx层没有连续地形成就向液态金属浴扩散。Fe2Al5Znx层充当最终的锌保护层的支撑，而溶解的铁则会协助在液态混合物中形成由铁Fe、铝Al和锌Zn构成的、称为“锍(matte)”或“渣滓”的沉淀。这些呈几微米至几十微米的微粒的形式的沉淀能够在镀覆(镀锌)的带材上造成表观缺陷，所述表观缺陷可能会引起取消购货，尤其是在涉及用于构成机动车车身的表观部分的金属板带的时候。因此，由钢铁冶金专家付出了很多努力，以限制或消除镀锌浴的渣滓。通过例如Ajersch等人的《Numerical simulation ofthe rate of dross formation in continuous galvanizing baths》的报告，渣滓形成的现象为本领域技术人员所已知。根据液态锌浴的温度及其铝含量，能够溶解的铁的量在相当大的范围内变化。当铁含量超出溶解度极限时，限定的Fe-Al-Zn化合物的成核和变大变得可能。在连续镀锌的传统方法中，装有要在带材上沉积的液态混合物的镀覆浴始终铁饱和，因此，所有从带材上溶解的且在液态混合物中扩散的铁立即可以用于在原处形成渣滓。
在所考虑的用于尝试控制渣滓或至少是减少其在镀覆池中的量的手段中，长期以来采用的是从液态混合物表面人工去渣。由于有理由认为该方法对操作员是危险的，故如专利JP 2001-064760所述，已经考虑将该去渣操作机械化然后自动化。
已经考虑了其他不同的通过溢出、泵送或喷射进行的技术，以排出在镀覆池中形成的渣滓。这样，EP 1070765描述了一种镀锌设备的一系列变型，其中所述镀锌设备除了在其中形成渣滓的镀覆池以外，还包括辅助池，向该辅助池排出渣滓。
更完善地，EP0429351描述了一种方法和装置，其旨在组织液态混合物在金属带材的镀覆区和装有液态锌的镀锌浴的净化区之间循环，保证渣滓在净化区中分离，然后将“铁含量接近或低于溶解度极限”的液态混合物向镀覆区带回。但是，如果说所涉及的物理原理被很好地描述，该文献没有给出任何允许本领域技术人员将其实施的说明，尤其是如何同时控制通过热交换器冷却和通过感应重新加热同一个净化区。也没有给出任何关于用于确定液态锌的循环流量的方法的说明。
发明内容
本发明的一个目的在于，提供一种将钢带在液态混合物中热浸镀锌的设备，其中液态混合物的循环回路被热优化。
根据本发明的这种设备因此由权利要求1的内容所提出。
本发明因此提出了一种连续移动的轧制钢带的热浸镀锌设备，其中带材被浸入到装有要沉积在带材上的金属(例如：锌和铝)的液态混合物的镀覆池中。液态混合物在所述镀覆池和准备装置之间持续地循环，在所述准备装置中液态混合物的温度被有意地降低，以减小铁的溶解度阈值，并且所述温度又足够高，以激活至少一个包括锌铝Zn-Al合金的锭块在准备装置的所谓熔化区域中熔化，从而保证附加地供给液态混合物(锌、铝)，该附加供给的量为补偿在带材上沉积所消耗的液态混合物所必需的量。
此外：
-准备装置包括由液态混合物输送装置(或呈中央开口的壁的形式的分隔装置)所联接的第一区域和第二区域；
-液态混合物的流动路径被顺次地安排为从镀覆池开始，穿过保证锭块熔化和渣滓析出的第一区域，穿过输送装置(或分隔装置)，直到接收清除了渣滓的液态混合物的第二区域，该清除了渣滓的液态混合物本身则通过净化过的液态混合物的回流路径重新循环到镀覆池中，其中所述回流路径在物理上与流动路径不同，就像对环路一样；
-热调节装置沿着液态混合物的流动路径分布，也保证在从第二区域流出的流的出口和回流到镀覆池中的回流的入口之间的热环路，其中所述出口和入口是不同的。
由于根据本发明设备的顺次的物理和热环路，连续移动的轧制钢带的热浸镀锌有利地被实施，其中带材被浸入到装有锌和铝的液态混合物的镀覆池中，所述液态混合物在所述镀覆池和准备装置之间持续地循环，在所述准备装置中液态混合物的温度被有意地降低，以减小铁的溶解度的阈值。为此，流动路径和回流路径被设立和管理为使得：
-根据钢带的速度及其到达镀覆池时的厚度和宽度，确定由在第一温度下进入至镀覆池的液态混合物浴中的所述带材所提供的功率。为了允许控制操作的热平衡，镀覆浴的第二温度因此被固定在低于第一温度的预定水平上；
-根据带材的速度及其长度，以及所追求的镀层的厚度，确定把按照消耗流量所消耗的液态混合物的量维持在预定第二温度下所必需的功率；
-然后激活上述两个功率之间的比较仪，其允许区分两种要采用的关于热环路的决定方式(a点和b点)：
a)在由带材所提供的功率大于熔化所消耗量的锌所必需的功率的情况下，控制单元发出降低带材温度的命令，该命令可能与降低带材的移动速度的命令相关联，以在上述两个功率之间保持确定的差值或平衡；
b)在相反的情况下，并根据所测量的(在镀覆池中或与损失有关的)所消耗的液态混合物的第一流量，确定保证预热或没有预热到第三温度的锌铝合金锭块在准备装置中以补偿所消耗的混合物所必需的量持续地熔化所必需的能量。
根据这些热条件，用于调节在镀覆池和准备装置之间的液态混合物的第二循环流量的装置被使用，以在所述准备装置中提供锭块的持续熔化所必需的能量，同时将准备装置中的液态混合物的温度维持在预定的第四数值上，其中所述第四数值总是低于第二温度的数值。
最后，温度调节装置允许调节在准备装置出口处的液态混合物的第五温度，以根据第一流量在回流下一次进入镀覆池的情况下提供所追求的热平衡所必需的功率补充。
在所述这样确定的条件下，用于控制和维持/调节在镀覆池中的铁的溶解流量(每单位时间的铁含量率)的装置允许总体上检查液态混合物的铁含量，并将该铁含量维持在其溶解阈值之下。
这里，需要明确的是，本发明提供了用于确定、控制或调节功率、温度、流量(流通量和含量)的装置，这些装置被顺次地并因此适当地置于液态混合物的物理流动环路和回流环路的多个位置上，以允许获得在锌、铝和铁的含量方面的合适曲线(profil)，其导致如上所述和如本描述下文所述的相关联的热曲线和环路热平衡。
下面将描述根据本发明的设备的多个有利的实施例，以能够弥补现有技术的不足。在这个意义上，一组从属权利要求介绍了本发明的优点。
附图说明
借助于所述的附图给出这些实施的示例，在这些附图中：
图1设备的原理图，
图2设备的一个变型的原理图，
图3镀覆池的总示意图，
图4根据第一实施例的设备的布置，
图5根据第二实施例的设备的布置，
图6根据第三实施例的设备的布置，
图7根据第四实施例的设备的布置，
图8根据第五实施例的设备的布置，
图9根据第六实施例的设备的布置。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的设备的原理图。理想地是连续移动的钢带1，通过到镀锌炉3(在镀覆池的上游，未示出)的连接管道被倾斜地导入到镀覆池2中。带材被辊4竖直地偏转，并穿过所述镀覆池中所装有的液态镀覆混合物5。带材的偏转可以通过伴随带材的移动的水平辊4来实施。通道6允许过满的液态混合物流向由两个区域组成的准备装置7，在第一个区域71中保证至少一个锌铝合金锭块8以补偿在镀覆池中在带材上沉积和当不可避免的(物质上的)损失时所消耗的液态混合物所必需的量来熔化，第二区域72沿液态混合物的流动路径的方向FL(从镀覆池到第一区域，然后到第二区域)顺次地与第一区域并置。这两个区域71、72可以如图1中所示那样位于分开的并排放置的两个池中，并通过输送装置74来连接，或者可以合并在唯一一个池中，在该池中所述两个区域由分隔装置(例如：中央部分开口的壁)分隔。
热调节装置可以包括用于冷却在镀覆池出口处或在锭块8的熔化区域中的液态混合物的装置6、62，所述冷却导致准备装置的第一区域71中的最低温度阈值，该阈值对于锭块的熔化足够高。在液态混合物离开通道6时、即进入第一区域71和在第一区域71中时对其冷却(62)的作用下，形成表面渣滓81和底部渣滓82，所述渣滓在流的流动方向FL上由第一区域71的最后的壁所留住。用于在两个渣滓层81和82之间提取液态混合物的输送装置74允许将液态混合物输送到准备装置的第二区域72中，所述第二区域因此接收净化过的液态混合物，该净化过的液态混合物可以由加热装置75(优选为感应加热装置)来重新加热。管9回收在第二区域72中的液态混合物，并且在图1的情况下，在泵送装置10和作为回流路径11的管的作用下，借助于料槽12，以净化过的液态混合物的流量，对镀覆池2进行重新供给。有装置允许将渣滓排出准备装置(第一区域71)。有利地，准备装置的第一区域71包括用于隔离液态混合物各部分的隔板(未示出)，该隔板布置在多个锭块8之间，布置成垂直于流动路径的方向FL。隔板可以通过在中间部分开口的壁来实施，因此允许根据其铝含量逐个锭块地集中底部渣滓82和表面渣滓81。
关于锭块的熔化，准备装置的第一区域71包括至少一个含量与准备池中的混合物所要求的含量Alt相同的锭块供应源(amenée)(8＝81，82，...，8n)，并有利地包括多个锭块供应源，其中至少两个包括不同的铝含量，并且至少一个锭块的含量大于在准备装置中的液态混合物所要求的含量。另外，准备装置的第一区域71包括用于调节至少两个锭块的熔化流量的装置，理想地通过将至少一个锭块选择性地浸入或取出第一区域71来实现所述调节。最后，准备装置的第一区域71包括用于调节温度T的降低的局部装置6、62，该局部调节装置6、62如有必要能够贡献于所要求的液态混合物的温度降低，所述温度降低理想地通过将至少一个锭块选择性地浸入或取出第一区域71来实现。根据定义，第一温度(T＝T1)表示在镀覆池2入口处带材1的温度，第二温度(T＝T2)表示在镀覆池2中的温度，而第三温度(T＝T3)表示在准备装置的第一区域71的入口处及其中的温度。
因此，锭块8在准备装置71中的持续熔化按照其总的熔化流量来保证。因此有利的是，n个锭块同时被投到液态混合物浴中，每个锭块都可以具有不同的铝含量，且其中至少一个锭块的铝含量大于准备装置中所要求的含量，以便能够确立随时间可变的含量曲线(或熔化流量)。该所要求的含量本身可以根据在镀覆池中、在形成于带材表面的Fe2Al5Znx组合层中、和在形成于准备装置中的渣滓中所测量的或所估计的铝消耗量来确定。有利地，n个锭块中的每一个的熔化流量也都是可以单独控制的，以使得可以将准备装置中的铝含量调节到所要求的含量，同时维持所要求的总熔化速度。
锭块在准备装置中的持续熔化局部地引起液态混合物从第二温度T2(镀覆池的出口)冷却到第一区域71中的预定第三温度T3，以降低铁的溶解度阈值，并且允许渣滓在所述准备装置中局部地形成，直至达到预定温度下的溶解度阈值。高铝含量的所谓的“表面渣滓”因此优选地在所浸入的高铝含量的锭块的附近形成，然后向表面析出，而高锌含量的所谓的“底部渣滓”则优选地在所浸入的低铝含量的锭块的附近形成，然后向底部沉淀。
在渣滓形成之后，铁含量等于预定温度下的铁溶解度阈值的、进入到镀覆池中的液态混合物的更新流量允许将所溶解的铁的含量的升高限制在第二温度下的溶解度阈值之下。
所述设备因此允许实施一种镀锌方法，其特征在于以下装置一起协作：
-镀覆池2，其由第一金属壳和第二壳构成，所述第一金属壳与液态混合物5接触，所述第二壳由耐火材料制成，通过其中设置有加热装置的空间与第一壳分隔。有利地，所述加热装置为电阻，其通过辐射作用于金属壳上，以在池内保证热量的均匀分布和避免热点。镀覆池的加热主要用于补偿池本身的热损失。其不一定主动地介入与所述实施例相关联的镀锌方法的热平衡的总过程中；
-准备装置，其保证锌铝合金锭块以补偿在带材上沉积和在不可避免的损失时所消耗的液态混合物所必需的量来熔化，其中所述不可避免的损失可看作是额外的消耗。在第一区域71中，锭块的受控熔化伴随有液态混合物的温度的受控降低，所述降低允许使得渣滓的形成仅局部化于准备装置中。这些渣滓在准备装置中被分离，以在液态混合物被输送到镀覆池中之前将其净化；
-循环回路，其通过例如泵送和重力流动来保证液态混合物在镀覆池和准备装置之间以及在组成准备装置的某些元件之间的输送。
镀覆池2配备有密封系统，该密封系统保证在向所述池移动的带材的入口和在所述池下游的镀锌炉的输出通道(为了清晰起见而未示出)之间的连接。
借助于盖着镀覆池的盖子，液态混合物的整个表面也因此在镀覆池的带材输入侧由镀锌炉的中性气氛来防护以免氧化，并在镀覆池的带材输出侧由中性气体的轻微超压来防护以免氧化，其中所述中性气体由管61引入，并同样保证在准备装置中的液态混合物的表面的防护。
准备装置7可以由两个池构成，其中一个池保证锭块的熔化并且使渣滓的形成局部化，另一个池中布置用于重新加热液态混合物的装置，液态混合物从一个池到另一个池的输送由泵送或重力通过过滤料槽来保证，其中所述料槽可以通过阀轮流地或共同地被供给。这方面将在下文进一步地描述。
准备装置7还可以由唯一一个池子构成，所述池包括例如由过滤壁分隔的第一区域71和第二区域72，第一区域保证锭块的熔化并且使渣滓的形成局部化，第二区域72接收净化过的液态混合物。在这种情况下，第二区域配备有加热装置75，有利地为感应加热装置，其保证在净化过的液态混合物回到镀覆池中之前对其进行重新加热，以便从流动路径末端至新流动路径开端提供回流路径RFL的热环路。
循环回路可以由至少一个提升泵10构成，所述泵通过在准备装置的净化区域中的管道9来吸取，并在作为回流路径RFL的管道11上中转之后，要么直接供给镀覆池2的返回料槽12，要么供给可交换的过滤料槽，其中所述过滤料槽供给附加池，该附加池配备有感应加热装置，该感应加热装置保证在液态混合物通过返回料槽12在重力作用下回到镀覆池之前对液态混合物进行重新加热。为了降低泵的提升高度，可以有利地在准备装置的净化区域72和附加池之间使用至少一个泵，然后在附加池和镀覆池的料槽之间使用至少一个另外的泵。这将在下文进一步地描述。
总之，图1示出了连续移动的轧制钢带1的热浸镀锌设备的第一示意图，其中带材被浸入到装有要沉积在带材上的液态金属(例如：锌和铝)混合物5的镀覆池2中，所述液态混合物在所述镀覆池和准备装置7之间持续地循环，在所述准备装置7中液态混合物的温度被有意地降低，以减小铁的溶解度阈值，该温度又足够高，以激活至少一个锌铝锭块8在准备装置的所述熔化区域中以补偿因在带材上沉积所消耗的液态混合物所必需的量来熔化。
所述设备由下述特征所限定：
-准备装置7包括第一和第二区域71、72，它们为两个分开的池子或在唯一一个池子中，其中所述两个区域被输送装置74或分隔装置所分隔；
-液态混合物流被顺次地安排为从镀覆池开始，穿过保证锭块熔化的第一区域71，可能地穿过输送装置74或分隔装置73，所述输送装置74或分隔装置73适于过滤第一区域中的液态混合物的渣滓，并适于输送过滤掉渣滓的液态混合物至接收净化掉溶渣的液态混合物的第二区域72，所述净化掉渣滓的液态混合物本身则通过其回流路径11重新循环到镀覆池中；
-热调节装置沿液态混合物流分布，保证在从第二区域72流出的流的出口9和回流到镀覆池中的回流的入口12之间的热环路。
热调节装置中的一个包括用于加热在第二区域72中的净化后液态混合物的第一加热装置75。这有利地允许在流动路径和回流路径分别的入口和出口之间的环路的热连续性。
热调节装置中的一个包括用于加热在镀覆池中的液态混合物的第二加热装置1。该加热装置，至少其围绕着温度阈值的维持和调节，同样由带材本身来保证或补充，其中所述带材从镀锌炉中输出，并以高于镀覆池中的液态混合物的温度的温度浸入到镀覆池中。因此，通过提供使一定量的液态混合物达到所要求的温度所必需的、要浸入液态混合物5中的带材的移动功率，所述由于第二加热装置的有利方面通过热传递来实现。还要指出的是，在借助于移动带材来加热或维持温度之后，镀覆池中的液态混合物的温度在进入锭块熔化的第一区域71时会经历上述的温度降低。因此，在流动路径上的热环路的基础步骤有利地被实现。
根据图1，准备装置包括输送装置74，该输送装置联接两个并排布置的分隔的区域或池子71、72，液态混合物在所述两个区域或池子之间被输送。输送装置74包括泵742或连接通道。实际上，输送装置74包括提升泵742，该泵具有位于第一区域71中央高度处的泵送入口741和在第二区域72中的泵送出口743，所述第一区域和第二区域71、72以两个不同的池子的形式被物理地分隔。泵送入口741在第一区域71中的高度或连接通道的高度有利地位于表面渣滓81的上析出区域和底部渣滓82的下沉淀区域之间，或位于第一区域71的高度的中间三分之一中。重要的是，泵送入口741要位于没有渣滓的间隙中，以避免将渣滓泵出。析出区域和沉淀区域形成逐渐增加的积累，对于在流动路径FL上的液态混合物的给定流量，该积累实际上允许在第一区域71中提供没有渣滓的泵送窗口。
图2示出了根据图1的设备的原理图的一个变型，其中原镀覆池被分为用于偏转带材的第一隔间15(无液态混合物)和包括由磁悬浮维持的液态混合物浴5的镀覆池13。主要地，所示出的设备因此实施了方法的一个变型，其中液态混合物浴5由磁悬浮维持在连接到如图1所示的准备装置的镀覆池13中。悬浮效应以已知的方式由电磁装置14来保证。隔间15保证与炉的连接和通过辊4来对带材1进行的偏转。
图3示出了根据由图1所示的实施例变型的镀覆池的总示意图。该类型的池子(如果是清空的)也可以作为用于将带材引入磁支撑镀覆池的装置适用于根据图2的镀覆池。来自于镀锌炉(未示出)的钢带1通过浸在液态混合物5中的(具有水平旋转轴线的)辊4竖直地向上偏转。在被辊4偏转后，竖直移动的带材然后与防翘曲(anti tuile)辊41和确定穿过镀覆池的上开口的轧制线的辊42接触。镀覆池包括第一金属壳2，其尺寸接近带材的移动路线的形状适于减小液态混合物的体积，并且因此允许用流量接近例如每小时100吨的泵快速地对其进行更新。由耐火材料制成的第二壳(未示出)保护池子的周围免受热辐射，并允许限制热量损失。有利地，在这两个壳之间设置加热电阻(未示出)，以补偿池子的微弱的热量损失。清空料槽6和返回料槽12允许容易地将池子置于液态混合物的循环回路(流动路径/回流路径)中。可动的密封系统31允许将池子的入口与在移动下游的镀锌炉的输出通道连接。在该区域中，液态混合物的自由表面通过炉子的惰性气氛而得到抗氧化的保护。
图4示出了根据第一实施例的设备的布置。如图1或图3所示带有浸入的辊的镀覆池2或如图2所示的磁支撑镀覆池13将其过满的液态混合物倒入准备装置7中，更确切地说是倒入它的第一区域71中。这里，实际上，该准备装置被分成如图1所示的两个区域71和72。在准备池的第一区域71中进行锭块8的熔化和渣滓的局部化沉淀。通过底部渣滓(通过沉淀)和表面渣滓(通过析出)的自然分隔所净化的液态混合物被收集到第二区域72中，在该第二区域72中，液态混合物被感应装置75加热。从第一区域到第二区域的输送可以通过输送装置74(通过如图1所示的提升泵742)或通过简单的传送通道来实现。在本例中，至少一个提升泵10通过返回管道(回流路径)来保证液态混合物在准备装置的净化区域72和镀覆池的料槽12之间的循环。有利地，两个提升泵10并行地布置，一个工作，而另一个备用，以防备第一提升泵出现需要维修、运行故障或与磨损有关的损坏。
对于所有的设备变型，表面渣滓和底部渣滓81、82通过传统的手段(例如：机械去渣、泵送、离心分离或磁分离)被收集并且排出准备装置。
图5示出了根据第二实施例的设备的布置。总原理还是与根据图4的第一实施例相同，至少一个提升泵10(例如：输送装置74的泵742，因此节省泵10、742中的一个)保证液态混合物从准备装置的第一区域71的出口向具有感应加热装置75的第二区域72流动，其中所述第二区域72被置于通过重力供给镀覆池2的供给料槽12的恰好上游。这样，对用于向镀覆池回流(11)的液态混合物的温度的控制更加有效，因为从净化池出口起的回流路径上的热量损失可以被更合理地补偿(实际上，镀覆池中的温度的保持对于保证设备的良好运行是极其重要的)。液态混合物从提升泵的输出管道到第二区域72中的输送可能地通过至少一个过滤料槽76来进行，这里则是通过两个可互换的、设计为能够交替工作的料槽来进行。另外，在这里，一个料槽在工作，而另一个则备用。额外的料槽也可以被使用和维护，而另外两个则固定在设备上。在第二区域72中经过过滤和重新加热的液态混合物通过重力经由出口被重新引入镀覆池的料槽12中，以保证回流路径的最后的步骤。
图6示出了根据第三实施例的设备的布置。总原理还是与根据图5的第二实施例相同，液态混合物的输送分两个阶段实现：首先将净化过的液态混合物从准备装置的第一区域71向第二区域72进行泵送，然后从所述第二区域72向镀覆池的供给料槽12进行泵送。为此，第二区域72可以设置在准备装置的第一区域71的出口附近。与图5的第二实施例相比，该布置允许减小串联地布置在回流路径上的两个提升泵742、10中每个的提升高度。第二区域72的出口与第二提升泵10的入口联接，其中所述提升泵10的出口通向镀覆池的供给料槽12。可能地，在第一提升泵10的出口和第二区域72的入口之间多个过滤料槽76是可互换的。
图7示出了根据与图4相似的第四实施例的设备的布置，其不同之处在于，用于在准备装置的第一区域71与第二区域72之间输送液态混合物的输送装置74通过重力借助于被交替地供给(例如：让一个工作，另一个备用)的过滤料槽76来实现。额外的过滤料槽76因此可以通过将过滤料槽维持在第二池7b上方的分配器77来维持。如上所述，用于过滤料槽77的臂的入口被置于没有任何渣滓积累的壁的高度上。这样，有利地避免了用于输送装置74的提升泵742的使用。
图8示出了与图1中所描述的原理不同的布置，其中准备装置7由两个区域组成，在第一区域71中保证至少一个锭块8以补偿由镀覆池中在带材上沉积和当不可避免的(物质上的)损失时所消耗的液态混合物所必需的量来熔化，而第二区域72顺次地沿液态混合物的流动路径的方向FL(从镀覆池到第一区域，然后到第二区域)与第一区域71并置。如所指明的，这两个区域71、72被置于相同的池中并且由分隔装置74、73(例如：在中央部分731开口或至少过滤渣滓的壁)分隔。第一区域71保证锭块的熔化并且将渣滓的形成局限在中央部分731以外，而第二区域72接收通过中央部分731的净化过的液态混合物。在这种情况下，第二区域配备有感应加热装置75，其保证净化过的液态混合物在经由提升泵10回到镀覆池中之前对其重新加热，以保证从流动路径末端到新流动路径开端的回流路径的热环路。
分隔装置73的开口可以配备有过滤塞，用于留住未在池子的表面或底部析出的渣滓。所述开口还可以由可互换的过滤壁所代替。
该实施例可以与辅助再加热池共同地应用。在该情况下，准备装置没有感应加热装置，且准备装置和再加热池的相对布置可以是在图4、5、6和7中所描述的准备装置的第一区域和第二区域之间的布置中的一种。
为了不使本描述和附图的数量过于繁冗，需要明确的是，输送装置74或至少准备装置的竖直中央部分(见附图1、2、4、6、7)可以额外地设有如图8中所示的过滤壁73，该壁73例如被布置为把输送装置74的泵送入口741与第一区域71的(用于熔化熔块)第一部分隔离。这保证了泵送入口永远不会被渣滓所堵塞。同样地，作为泵送装置的替代，输送装置74可以包括形式为如图8所示的、中央部分731处开口的单个竖直壁73的分隔装置。
最后，图9示出了设备的一个实施例(与上述附图的侧视图相反的俯视图)，该实施例涉及所有需要至少一个设置在液态混合物的回流路径上的提升泵的实施例。实际上，准备装置包括来自镀覆池2、13的出口C1的液态混合物的流动路径FL的至少一部分，该部分与液态混合物经由入口C2回流到镀覆池中的回流路径RFL的一部分并排设置。换句话说，在该俯视图中，流动路径和回流路径是平行的，或至少形成具有从镀覆池输出并回到镀覆池的半圈的管道。理想地，根据在上述附图中所描述的区域的定义，流动路径的所述部分包括在第一区域71中，而回流路径的所述部分包括在第二区域72中。该构造因此允许借助于例如作为净化池的第二区域72来实现回流路径。回流管道系统11因此不再是必需的。该实施例还有利地允许摆脱提升泵。由于避免了离开泵的回流通过管道的热损失，热环路也被简化了。
在该示例中，流动路径的所述部分和回流路径的所述部分包括与镀覆池相对的端部，所述端部通过至少一个连接部CR(这里是管道)来连接，以保证液态混合物的流动方向的改变。然而，连接管道可以有另外的形式，例如为延长流动路径的出口和回流路径的入口的半环，或是设置在流动路径和回流路径的两个共同侧之间的中央开口。因此，如图8所示的分隔装置73沿液态混合物的流动方向设置在连接管道的上游。如果两个并置的池子71、72互相邻接，那么设有过滤壁的两个池子之间的侧面开口足以单独起到连接管道的作用。
为了方便从镀覆池出来并向镀覆池返回的环路循环，尤其是如果流动路径和回流路径为水平循环式，回流路径的所述部分可以包括至少一个流量泵PUMP，该流量泵位于回流路径在镀覆池中的出口附近、特别地位于第二净化区域72中。其他的流量泵(无提升)也可以根据需要布置在液态混合物5的完整的循环环路上。还可能的是，流动路径的所述部分、连接管道和/或回流路径的所述部分包括至少一个带负倾斜度的流动段，以简单地通过重力有利于在镀覆池的出口C1之后的单方向流动。带提升泵和重力流动的装置消除了混合物在管道系统中凝结的风险。对于如图9所示在同样水平上的流动，提供加热管道系统的可能性是谨慎的。
最后，按照根据本发明所述的所有实施例，还规定：
-理想地是可以持续地激活的、用于测量液态混合物的一种或多种元素(例如：铝)的浓度和温度的装置被至少设置在从镀覆池的入口到准备装置的出口的流动路径上；
-理想地是可以持续地激活的、用于测量液态混合物的高度的装置被设置在准备装置中；
-理想地是可以持续地激活的、用于维持和调节液态混合物的温度和流量的装置被设置在流动路径的至少一个地方；
-理想地是可以持续地激活的、用于维持和调节离开与镀覆池连接的镀锌炉的带材的温度的装置被设置在镀覆池的下游和/或其入口处；
-理想地是可以持续地激活的、用于维持和调节带材的移动速度的装置被考虑在热环路中；
-理想地是可以持续地激活的、用于测量在镀覆池的下游的带材宽度和厚度的装置也被考虑在热环路中；
-理想地是可以持续地激活的、用于维持和调节在准备装置的熔化区域中引入锭块的动态(dynamique)的装置优选地被设置在准备装置的第一区域71上方；
-用于控制动态测量参数的单元和用于调节与带材、镀覆池和准备装置相关的参数的单元与测量和调节(或维持)装置连接。特别地，调节单元可以包括预测参数指令、实时控制系统或/和自学程序。另外，调节单元可以包括并行于该调节单元的外部指令输入，以便能够在例如对源自于合金元素(例如：铝)的含量的新测量值、温度的变化、移动中的带材的性质变化等的参数进行修正的时候进行人工调节或强制调节。
Claims (39)
1.一种连续移动的轧制钢带(1)的热浸镀锌设备，其中钢带被浸入到装有要沉积在钢带上的金属液态混合物(5)例如锌和铝的液态混合物的镀覆池(2)中，所述液态混合物在所述镀覆池和准备装置(7)之间持续地循环，在所述准备装置(7)中，液态混合物的温度被有意地降低，以降低铁的溶解度阈值，并且所述温度又足够高，以激活至少一个保证附加地供给液态混合物(锌，铝)的金属锭块(8)以补偿因在钢带上沉积所消耗的液态混合物所必需的量来在所述准备装置的所谓熔化区域中熔化，所述设备的特征在于，
所述准备装置(7)包括第一和第二区域(71、72)，这两个区域由液态混合物输送装置(74)所联接；
液态混合物流被顺次地安排为从所述镀覆池开始，穿过保证锭块熔化和渣滓(81、82)析出的所述第一区域(71)，穿过所述输送装置(74)，直到接收清除了渣滓的液态混合物的所述第二区域(72)，其中所述清除了渣滓的液态混合物本身则通过净化过的液态混合物的回流路径(11)重新循环到所述镀覆池中；
热调节装置沿着液态混合物流分布，保证在从所述第二区域(72)输出的流(9)的出口(9)和回流到所述镀覆池中的回流(11)的入口(12)之间的热环路。
2.如权利要求1所述的设备，其中，所述热调节装置中的一个包括用于加热在所述第二区域(72)中的净化过的液态混合物的第一加热装置(75)。
3.如权利要求1至2中任一项所述的设备，其中，所述热调节装置中的一个包括用于加热在所述镀覆池中的液态混合物的第二加热装置。
4.如权利要求3所述的设备，其中，通过提供使一定量的液态混合物达到所要求的温度(T2)所必需的、要浸入到液态混合物(5)中的钢带(1)的移动功率来放热地实现所述第二加热装置。
5.如上述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述热调节装置中的一个包括用于冷却在所述镀覆池出口处或在所述锭块(8)熔化区域中的液态混合物的装置(62)，所述冷却在所述准备装置的第一区域(71)中导致对于锭块熔化足够高的最低温度阈值。
6.如上述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述准备装置的第一区域(71)包括至少一个含量等于在所述准备装置中的混合物所要求的含量(Alt)的锭块供应源(8＝81，82，...，8n)。
7.如上述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述准备装置的第一区域(71)包括多个锭块供应源(8＝81，82，...，8n)，其中至少两个包括不同的铝含量，并且至少一个锭块的含量大于在所述准备装置中的液态混合物所要求的含量(Alt)。
8.如权利要求6或7所述的设备，其中，所述准备装置的第一区域(71)包括用于理想地通过选择性地将至少一个锭块浸入或取出所述第一区域(71)来调节所述锭块(8＝81，82，...，8n)中至少两个的总熔化流量的装置。
9.如权利要求5至8中任一项所述的设备，其中，所述准备装置的第一区域(71)包括用于理想地通过选择性地将至少一个锭块浸入或取出所述第一区域(71)来调节锭块在其中熔化的液态混合物的预定温度(T2、T3)降低的装置。
10.如权利要求5至9中任一项所述的设备，其中，所述准备装置的第一区域(71)包括布置在锭块之间的用于隔离液态混合物各部分的隔板。
11.如上述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述镀覆池包括由磁悬浮支撑的液态混合物浴。
12.如上述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述回流(11)包括至少一个提升泵(742)，所述提升泵(742)从所述准备装置中抽取，并供给所述镀覆池的料槽(12)，所述提升泵具有位于没有渣滓的间隙中的泵送入口(741)。
13.如权利要求12所述的设备，其中，所述提升泵(742)是与所述液态混合物的回流(11)相关联的提升泵(10)。
14.如上述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述输送装置(74)包括提升泵(742)，所述提升泵具有位于所述第一区域(71)的中央高度处的泵送入口(741)和在所述第二区域(72)中的泵送出口(743)，所述第一和第二区域(71，72)以两个不同的池子的形式物理地分隔。
15.如上述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述输送装置(74)包括形式为在中央(731)开口的竖直壁(73)的分隔装置。
16.如权利要求12至15中任一项所述的设备，其中，至少一个过滤料槽(76)被设置在所述用于供给所述镀覆池的料槽(12)和所述提升泵(10)的出口之间。
17.如权利要求16所述的设备，其中，所述准备装置的第二区域(72)被设置在所述过滤料槽(76)和所述用于供给包括加热装置(75)的镀覆池的料槽(12)之间。
18.如权利要求17所述的设备，其中，所述准备装置的第二区域(72)被设置在所述镀覆池的附近。
19.如权利要求17所述的设备，其中，所述准备装置的第二区域(72)被设置在所述准备装置的第一区域(71)的出口附近。
20.如权利要求12至19中任一项所述的设备，其中，所述准备装置的第二区域(72)的出口与提升泵(10)联接，所述提升泵(10)的出口通向用于供给所述镀覆池的料槽(12)。
21.如上述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述准备装置的第一区域(71)和第二区域(72)被设置在不同的高度上，并且由在流动方向上的过滤流(77)来连接，其中在所述方向上，锭块的熔化发生在所述第一区域(71)中。
22.如权利要求21所述的设备，其中，在所述流动方向上，所述第二区域(71)包括加热装置(75)。
23.如上述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述准备装置包括从所述镀覆池(2、13)的出口(C1)流出的液态混合物的流动路径(FL)的至少一部分，所述部分与经由入口(C2)回流到所述镀覆池中的液态混合物的回流路径(RFL)的一部分并排设置。
24.如权利要求23所述的设备，其中，流动路径的所述部分和回流路径的所述部分包括与所述镀覆池相对的端部，所述端部通过至少一个连接装置(CR)来连接，以保证液态混合物流动方向的改变。
25.如权利要求23或24所述的设备，其中，回流路径的所述部分包括至少一个流量泵(PUMP)，所述流量泵位于所述回流路径在所述镀覆池中的出口附近、尤其是位于第二净化区域(72)中。
26.如权利要求23或24所述的设备，其中，流动路径的所述部分包括在所述第一区域(71)中，而回流路径的所述部分包括在所述第二区域(72)中。
27.如权利要求23至26中任一项所述的设备，其中，流动路径的所述部分、所述连接装置和/或回流路径的所述部分包括至少一个带负倾斜度的流动段。
28.如权利要求23至27中任一项所述的设备，其中，所述分隔装置(73)在液态混合物的流动方向上被置于所述连接的上游。
29.如上述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述输送装置(74)包括过滤壁。
30.如上述权利要求中任一项所述的设备，所述设备包括理想地是能持续地激活的、用于测量液态混合物的温度和铝浓度的装置，所述装置至少在从所述镀覆池的入口到所述准备装置的出口的流动路径上。
31.如上述权利要求中任一项所述的设备，所述设备包括理想地是能持续地激活的、在所述准备装置中的用于测量液态混合物的高度的装置。
32.如上述权利要求中任一项所述的设备，所述设备包括理想地是能持续地激活的、用于调节和维持液态混合物的温度和流量的装置。
33.如上述权利要求中任一项所述的设备，所述设备包括理想地是能持续地激活的、用于调节和维持离开与所述镀覆池连接的镀锌炉的钢带的温度的装置。
34.如上述权利要求中任一项所述的设备，所述设备包括理想地是能持续地激活的、用于调节和维持钢带的移动速度的装置。
35.如上述权利要求中任一项所述的设备，所述设备包括理想地是能持续地激活的、用于测量在所述镀覆池下游的钢带宽度和厚度的装置。
36.如上述权利要求中任一项所述的设备，所述设备包括理想地是能持续地激活的、用于调节和维持在所述准备装置的熔化区域中引入锭块的动态的装置。
37.如上述权利要求中任一项所述的设备，所述设备包括用于控制动态测量参数的单元(UC)和用于调节与所述钢带、所述镀覆池和所述准备装置相关的参数的单元(UR)。
38.如权利要求37所述的设备，其中，所述调节单元(UR)包括预测参数指令、实时控制系统或/和自学程序。
39.如权利要求37或38所述的设备，其中，所述调节单元包括并行于所述调节单元(UR)的外部指令输入。
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