CN1027624C

CN1027624C - 窄金属带热浸涂装置

Info

Publication number: CN1027624C
Application number: CN 92103174
Authority: CN
Inventors: 刘亚洲; 李志平; 黄根生
Original assignee: KUNMING NOBLE METAL INST CHINA NONFERROUS METAL INDUSTRY GENERAL Co
Current assignee: KUNMING NOBLE METAL INST CHINA NONFERROUS METAL INDUSTRY GENERAL Co
Priority date: 1992-04-25
Filing date: 1992-04-25
Publication date: 1995-02-15
Anticipated expiration: 2007-04-25
Also published as: CN1068980A

Abstract

窄金属带热浸涂装置，有一个热浸槽，槽中有一个部分浸入金属熔液中的坩埚辊及一个呈围墙形的下缘，槽的上方有一个罩，罩上有惰性气体进气管、待浸涂的金属带的入口和出口。本装置的特征是还有一组用于控制涂层厚度的上、下组合刀片或上、下组合圆柱体及一个使涂层迅速冷却的水冷系统。本装置的优点是：结构简单，操作方便，涂层厚度均匀，易于控制，涂层表面光亮，活性好，本装置特别适用于窄金属带的连续热浸涂。

Description

本发明涉及金属带表面连续热浸涂金属涂层的装置。

将金属（或合金）带连续穿过低熔点金属（锡、铅、锌、铝）及其合金溶液热浸槽，为了使带材表面上均面光亮地涂上一层金属，已出现了多种方法，其发展重点是用什么方法把刚从金属溶液中出来的带材表面上不均匀的涂层金属溶液布平。广泛采用的方法是气吹法（气吹刮擦法）。美国专利US4330574透露了一种用融熔金属热浸涂铁基金属带的光制方法，它就是采用高纯氮气吹的刮擦方法，其缺点是耗费大量氮气，且涂层均匀程度仍不理想。日本专利申请特开昭61-177362公开了一种液态涂层法。为了节约惰性气体，该方法采用电磁力控制涂层厚度的方法，不足之处是产生电磁力的骨架距涂覆带很近。为了不使骨架擦伤涂层，仍然要设置气吹喷嘴。所以，它既节药不了多少惰性气体，又难于投入应用。美国专利US4444814公开了一种用普通的精制辊来热浸涂铁基金属带的方法和装置。其要点是使用预处理过的待浸涂的铁基金属带通过一个入口进入盛有融熔金属（锌、铝或它们的合金）液的热浸槽，在槽中铁基金属带为一坩埚辊导引再垂直向上穿过一对精制辊，该精制辊有一半浸入金属溶液中，一半露出金属溶液外。在精制辊的上方有一罩子，罩子下端伸入金属溶液中，置子内有两个进气管，可通入氮气或非氧化性气体。罩子和进气管的作用在于使罩内保持一种惰性气氛或非氧化性气氛，从而使从精制辊中通过的、刚离开金属溶液的铁基金属带两面的刚涂覆的金属溶液不被氧化，由进气管引入的氮气还可吹掉铁基金属带和精制辊之间的金属溶液形成的弯液面上多余的金属溶液，使弯液面尽量减少。由于罩子仅罩在精制辊部分，空间较小，因而为维持罩内的惰性气氛所需氮气较少，一定程度上节约了氮气消耗量。这种装置和方法的不足之处是：从实践中知道，刚出金属溶液中引出的涂复带，其表面上挂的金属涂复液是不均匀的。该美国专利是从弯液金属溶液中引出涂复带，这和直接从金属溶液中引出相差不大，因此其涂层均匀性和厚度的控制仍存在着一定的困难。

本发明的目的在于克服现有技术之不足，提出一种改进的金属带热浸涂装置，以连续制备铁基、非铁基的1～5mm宽的金属涂覆带，涂层厚度在0.2～16μm可控，可大幅度降低惰性气体消耗量，涂层表面光亮、厚度均匀，表面活性好，便于钎焊。

本发明的技术解决方案是，用组合刀片或组合圆柱体刮擦涂覆带，用小量惰性气体保护涂覆金属溶液及水冷涂覆带三项技术措施，即可达到上述目的。

本发明装置包括：一个热浸槽（10），其外绕有一组电热丝（11），（10）与（11）彼此电绝缘，热浸槽（10）中盛有待涂覆的金属溶液（17）;一个位于热浸槽（10）上方的罩（2），罩（2）上装有惰性气体进气管（3），金属带（1）的入口（9）和出口（8），在热浸槽（10）和罩（2）之间有一个伸入金属溶液（17）中的下缘（20），下缘（20）呈围墙形;热浸槽（10）中有一个部分浸入金属溶液（17）中的坩埚辊（12），它导引金属带（1）连续行走;本发明的特征是：所说的装置还有：（a）一组上组合刀片（6）或上组合圆柱体（18），和下组合刀片（7）或下组合圆柱体（19），上组合刀片（6）或上组合圆柱体（18）均固定在罩（2）上，下组合刀片（7）或下组合圆柱体（19）固定在热浸槽（10）的底部上，（b）一组固定在罩（2）上表面的调节丝杆（4），（4）上带有一个固定螺母（5），（c）一个位于出口（8）旁边的水冷系统，它由喷水管（13）和接水槽（14）组成，接水槽（14）的底部有一出水管（15）。喷水管（13）的喷水方向可以是水平的，也可以是由上向下的，或者由下向上的。优先推荐的上、下组合刀片（6）、（7）或上、下组合圆柱体（18）、（19）的各刀片或各柱体之间的间距L＝5～20mm，柱体直径D＝2～8mm，刀片的后角α＝1～18°，上、下组合刀片之间或上、下组合圆柱体之间彼此对着间隙L安装。坩埚辊（12）、上、下组合刀片（6）、（7）和上、下组合圆柱体（18）、（19）由耐高温的钨、钼、硬质合金、三氧化二铝、二氧化锆、碳化硅等材料中选择的一种制成。

本发明装置工作原理过程如下：如图1所示，先使电热丝（11）通电加热，通过进气管（3）通入惰性气体（最好是氮气），待涂覆金属（17）到温化后穿入带（1）并开始走带。坩埚辊（12）导引被涂覆的窄金属带（1）由入口（9）向出口（8）的方向连续行走。调节丝杆（4），以调节组合刀片（6）、（7）或组合圆柱体（18）、（19）的咬入深度，从而控制金属带（1）上涂层的厚度;在组合刀片或组合圆柱体刮擦作用下，金属带（1）上多余的涂覆金属溶液被刮掉，从而使涂层金属均匀。涂覆了金属的金属带（1）离开出口（8）后，即被喷水管（13）喷的水柱（16）迅速冷却，使涂层光亮，致密。冷却水柱（16）流入接水槽（14）并从出水口（15）流走或循环使用。涂覆了金属的窄金属带（1）直接进入收带盘（未画出）。

同现有技术相比，本发明具有如下优点：

1、热浸金属涂层厚度均匀，易于控制;

2、涂层表面光亮、活性好，便于钎焊;

3、整个热浸槽有罩子遮盖，并有惰性气体保护，因此整个金属溶液面不被氧化;且由于罩（2）和热浸槽（10）之间的空余空间较小，因此惰性气体消耗量少;

4、结构简单、工作方便、可靠。

附图说明：

图1是本发明装置的正视剖面图。

图2是由下往下喷水的水冷系统示意图。

图3是由上往下喷水的水冷系统示意图。

图4是组合刀片的后角α示意图。

图5是组合圆柱体（18）和（19）代替组合刀片（6）、（7）的装置的该部分结构示意图。

下面结合实施例和附图对本发明作进一步说明。

实施例1

图1是本发明的一个实施例。该装置有一个热浸槽（10），其外绕有一组电热丝（11）。热浸槽（10）的上方有一个罩（2），罩（2）上安装有一根内径5mm的金属进气管（3）、一根调节丝杆（4）及其所附的螺母（5）、上组合刀片（6）、入口（9）、出口（8）。罩（2）和热浸槽（10）之间有一个伸入到金属溶液（17）中的下缘（20）。下组合刀片（7）固定在热浸槽的底板上，刀片之间的间隙L＝10mm，刀片的后角α＝15°、坩埚辊（12）位于热浸槽（10）内部，并部分浸入金属溶液（锡溶液）中。坩埚辊（12）和上、下组合刀片（6）、（7）均由Al₂O₃制成。水冷系统由喷水管（13）和接水槽（14）组成，喷水方向为水平喷射式，落入（14）中的冷却水从出水管（15）流走。

实施例2

图2是本发明装置的又一个实施例的部分结构示意图，该装置主体部分与实施例1相同，只是水冷系统如图2示，它是上行水柱方式、即喷水管（13）是由下往下喷水。

实例3

图3是下行水柱方式的实施例，即喷水管（13）是由上向下喷水，其余结构与实例1相同。

实施例4

图5为又一个实施例的部分结构示意图。它用上、下组合圆柱体（18）、（19）取代实施例1中的上、下组合刀片（6）、（7），其余结构与实施例1相同圆柱体由金属钨棒制成，其直径D＝5mm，棒之间的间隙L＝15mm。

Claims

1、一种窄金属带热浸涂装置，所说的装置有一个热浸槽(10)，其中盛有待浸涂金属的金属溶液(17)，其外部绕有一组电热丝(11)，(10)与(11)彼此电绝缘，在热浸槽(10)的上方有一个罩(2)，其上装置有惰性气体进气管(3)，金属带(1)的出口(8)和入口(9)，在热浸槽(10)和罩(2)之间有一个伸入金属溶液(17)中的下缘(20)，下缘(20)呈围墙形，热浸槽(10)中还有一个部分浸入金属溶液(17)中的坩埚辊(12)；本发明的特征是所说的装置还有：(a)一组上组合刀片(6)和下组合刀片(7)，上组合刀片(6)固定在罩(2)上，下组合刀片(7)固定在热浸槽(10)的底部上，(b)一组固定在罩(2)上表面上的调节丝杆(4)，(4)上带有一个固定螺母(5)，(c)一个位于出口(8)旁边的水冷系统，它由喷水管(13)和接水槽(14)组成，接水槽(14)的底部有一出水管(15)。

2、一种窄金属带热浸涂装置，所说的装置有一个热浸槽（10），其中盛有等浸涂金属溶液（17），其外部绕有一组电热丝（11），（10）与（11）彼此电绝缘，在热浸槽（10）的上方有一个罩（2），其上装置有惰性气体进气管（3），金属带（1）的出口（8）和入口（9），在热浸槽（10）和罩（2）之间有一个伸入金属溶液（17）中的下缘（20），下缘（20）呈围墙形，热浸槽（10）中还有一个部分浸入金属溶液（17）中的坩埚辊（12）;本发明的特征是所说的装置还有：（a）一组上组合圆柱体（18）和下组合圆柱体（19），上组合圆柱体（18）固定在罩（2）上、下组合圆柱体（19）固定在热浸槽（10）的底部上，（b）一组固定在罩（2）上表面上的调节丝杆（4），（4）上带有一个固定螺母（5），（c）一个位于出口（8）旁边的水冷系统，它由喷水管（13）和接水槽（14）组成，接水槽（14）的底部有一出水管（15）。

3、如权利要求1或2的装置，其特征是所说的喷水管（13）的喷水方向是水平方向的，或者是由上向下的，或者是由下向上的。

4、如权利要求1或2的装置，其特征是所说的上、下组合刀片（6）、（7）或上、下组合圆柱体（18）、（19）的各刀片或各柱体之间的间距L＝5～20mm，柱体直径D＝2～8mm，刀片的后角α＝1～18°，上、下组合刀片之间或上、下组合圆柱体之间彼此对着间隙L安装。

5、如权利要求3的装置，其特征是所说的上、下组合刀片（6）、（7）或上、下组合圆柱体（18）、（19）的各刀片或各柱体之间的间距L＝5～20mm，柱体直径＝2～8mm，刀片的后角α＝1～18°，上、下组合刀片之间或上、下组合圆柱体之间彼此对着间隙L安装。

6、如权利要求1或2的装置，其特征是所说的坩埚辊（12），上、下组合刀片（6）、（7）和上、下组合圆柱体（18）、（19）由钨、钼、硬质合金、三氧化二铝、二氧化锆、碳化硅等材料中选择的一种制成。

7、如权利要求3的装置，其特征是所说的坩埚辊（12），上、下组合刀片（6）、（7）和上、下组合圆柱体（18）、（19）由钨、钼、硬质合金、三氧化二铝、二氧化锆、碳化硅等材料中选择的一种制成。

8、如权利要求4的装置，其特征是所说的坩埚辊（12）、上、下组合刀片（6）、（7）和上、下组合圆柱体（18）、（19）由钨、钼、硬质合金、三氧化二铝、二氧化锆、碳化硅等材料中选择的一种制成。