CN1050689A - 工件通过液态涂覆物进行连续或间歇涂覆的方法、容器和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及工件连续/间歇涂覆用的方法、容器 和装置，上述工件是在通过盛有液态涂覆物的浴液， 并且在互相对准的进料孔和出料孔的容器时进行涂 覆的。此方法的特征是，无论浴液是在容器内还是在 该容器外进行循环流通，都始终保持涂覆物的完好 性。本发明主要用于在金属工件上热镀金属或合金 涂覆物，但也可用于将任何一种液态涂覆物，例如某 些树脂或油漆，在热态或冷态下涂覆在金属或非金属 工件上的装置。

Description

本发明涉及使工件通过涂覆物的浴液进行连续或间歇涂覆的方法、容器和装置。本发明特别适用于金属基体或金属合金基体的工件的热镀，但也可适用于涂覆任何其它液态涂覆物的装置，例如将某种树脂或油漆涂覆在一些金属或非金属工件上的装置。

在冶金工业技术领域内，锌、铝或其某种特殊合金在金属工件上的连续热镀装置是公知的。例如，“科罗拉多燃料与钢铁公司”所申请的法国专利FR-1457615中描述了铝的连续镀覆、方法，密索斯-德罗特（Messrs  Delot）所申请的法国专利FR-2323772中描述了锌和锌合金的连续镀覆方法。在这两篇文献中，对于改进镀在细长金属工件（例如混凝土的钢筋）上的锌或铝基抗锈蚀镀层的质量，建议遵循关于与工件表面和镀覆物都接触的中介金属层的共同基本原则，即，这一中介金属层必须很薄，以避免降低外层保护层的抗蚀性能，因为，到现在为止，公认的事实是，厚的中介金属层倾向于产生裂纹和从要保护的工件表面上分离开来。

这种对于中介金属层厚度的限制，要求金属工件与涂覆溶液之间有非常短暂而又密切的接触，工件应完全把它上面的氧化物酸洗和清除掉，涂覆溶液的温度应接近或稍高于工件的温度，并且，溶液不能与氧化剂（大气、含有造成氧化物的不纯金属）有任何接触。

为了达到这种效果，上述两篇专利文献提出了完全相同的技术措施，即，所有连续涂覆所必需的工序-被加工工件的酸洗与加热，工件与溶液之间在容器内快速而密切的接触，以及也许还有已涂覆工件的立即冷却（以便阻止热扩散所引起的中介金属的增厚）-都要在一种中性的或者还原的控制气氛中进行，并且，要维持在适当的压力和温度下进行（通常是在大气压力下，以及在接近工件和锌溶液或熔融的铝溶液的温度下），上述两篇文献所探取的技术措施的另一个共同基本点是涂覆容器中让被涂覆工件通过的进口和出口孔排成一条直线，以便能连续进行涂覆;这种方法比起称为“浸入涂覆”的那种方法来是先进得多了，“浸入涂覆”经常应用于金属薄板，它必须在酸洗和涂覆这两道工序之间加一道中间涂助剂的工序，此工序的目的是当已经清理过的要涂覆的工件表面在浸入涂覆溶液之前暴露在空气中时，对其进行暂时的保护。

上述两种连续涂覆方法除了有这些共同点之外，不同的只是要涂覆工件的除锈用装置和加热用装置，特别是盛熔融的铝液或锌液的涂覆容器的进料口和出料口的密封装置。在这一点上，应该指出，采用法国专利文献，FR-2323772中所描述的镀锌方法更为有利些，其理由如下：

-要涂覆的金属工件是用机械的方法（冷喷丸），而不是用化学方法（在高温下用氢还原）除锈的，它不损害通常由钢制成的工件原来的机械性能，而且，对于工件来说有一个最高温度，超过最高温度，晶粒组织就要发生变化，在镀之后需要退火。

-加热最好用高频感应加热法，此法加热快，从设备的节能方面来考虑也更有利，而且，它的控制也比普通热传导更精确。此外，对于某些在抗锈蚀处理之前由于冷拨而损失了一部分机械性能（特别是延伸率）的钢（例如，混凝土的钢筋），非常短暂的加热时间与非常短的涂覆时间结合在一起，不但能避免钢的组织变化，而且能实现钢快速浸入涂覆液里，使得它能恢复拉拨之前的原来的机械性能。

先前的工艺方法，没有一个在涂覆容器的进料孔和出料孔的密封性能上是令人满意的，这就使得熔融的涂覆物泄漏到容器外。这些因结构原因或偶然的泄漏物必须通过专门开设在容器壁上的溢流孔，或者通过容器上的进料孔和出料孔中之一进行回收。在上述两种情况下，为了保证熔融物从熔化炉到涂覆容器的流通循环，以及在回收熔融物的过程中保证在涂覆容器和熔化炉之间的流通循环，在已知的用于实施已知工艺方法的装置中都需要至少使用一台泵。熔融物在装置中连续不断的循环流通，在熔化炉内造成搅拌作用，可能会把渣滓带到涂覆容器里去，在循环泵内部，或在熔融物流通的通道或管道内部造成堵塞。此外，即使没有造成堵塞，这种浮在涂覆液上的渣滓可能被氧化，因而改变在被涂覆工件上形成的涂层的质量，很明显，这是由于上述两种工艺方法中所提到的连续涂覆原则所造成的。

此外，指出这一点也很重要，熔融的涂覆物浴液的体积始终是十分重要的;然后，当钢质工件通过浴液时，浴液中的铁饱和了，形成铁-锌合金，此种合金以冰铜的形式沉积在涂覆容器的底部，它损害了浴液的纯度，因而必然有损涂层的质量。

对于除冶金以外的技术领域，也存在盛涂覆金属工件或非金属工件用的液体的容器的密封性能问题，而密封性能的缺陷需要有固定的回收在加工过程中因结构上原因或偶然事故而造成的泄漏物的系统，例如，对于某些树脂或油漆，它们的热或冷涂覆工艺和那些为热镀金属化所研制的工艺很相像。在这些技术领域中，液态涂覆物的完整性也应该用与熔融金属或金属合金一样的方法来防护，并且，也应该防止氧化，无论当液态涂覆物是以溶液的形态存在于容器内，还是存在于用来回收容器外的熔融金属或合金泄漏物的管道内。

本发明的目的是消除已知装置中因结构原因或偶然事故造成的泄漏物导致的一系列麻烦，提出一种工件通过盛在容器内的液态涂覆物浴液所形成的通道，进行连续/间歇涂覆的方法，容器上开有连成一直线的进料孔和出料孔，上述方法可用于，例如，金属工件连续/间歇镀覆熔融金属或合金，或者，也可以用于把完全不同种类的液态涂覆物，例如某些树脂或油漆，在冷态或热态下涂覆在金属或非金属工件上，上述方法的特征在于，无论该液态涂覆物是在上述容器内的溶液还是在容器外进行循环，都连续地保护液态涂覆物的完好性。

按照本发明的第一方案，从盛液态涂覆物的容器中因结构原因和/或因偶然事故而泄漏的泄漏物，采用在受控气氛中回收这类泄漏物的方法来保护其完好性，即，例如对于在受控的中性和/或还原气体气氛下的连续热镀，受控气氛除去保护盛在容器中的液态涂覆物的完好性之外，也用同样的受控气氛来保护其它的液态涂覆物。

按照本发明的第二方案，它防止泄漏物因结构原因从盛液态涂覆物的容器中泄漏出来，而因偶然事故泄漏到容器外的液态涂覆物则用在受控气氛下回收这些泄漏物的方法来弥补，也就是在与保护容器内的液态涂覆物完好性同样的中性和/或还原气体的受控气氛下，回收泄漏物。

最后，按照本发明的第三个特别有意思的方案，它防止一切液态涂覆物因结构原因和/或偶然事故泄漏到容器外面去，该容器是处在受控气氛下，例如处在中性和/或还原气体的受控气氛下，从而保护了盛在该容器内的液态涂覆物溶液的完好性。

很明显，第一种方案中不能缺少液态涂覆泄漏物的回收，这就需要用至少一台泵。但，另一方面，与法国专利文献FR-1457615及FR-2323772中所描述的先有技术相比，本发明添加的主要特征是，不仅在空器里面，而且在容器外面，在回收泄漏物的过程中，都在受控气氛下始终保护着液体涂覆物的完好性。

为了消除因结构原因和/或偶然事故而从第一方案所采用的密封得不好的容器中泄漏出的泄漏物所造成的麻烦，申请人提出在连续热镀的技术领域内，具体说，在美国专利US2834692、英国专利GB-777213和法国专利申请案FR-89-07297中，借助于围绕着容器进料口和出料口的多位磁场线圈，造成一可调整的磁场，目的是迫使液态涂覆物回到容器里面去，在这两个磁场线圈之间形成“气泡”，使得工件要涂覆的熔融金属或合金能直接通过。这样，按照本发明方法的第二方案，就能防止盛液体涂覆物容器因结构原因的泄漏;剩下的只是当有液态涂覆物因偶然事故而泄漏到容器外面，就用在可控气氛下回收这些泄漏物来弥补。如果要涂覆的工件是金属的，譬如说是钢的，那么这种靠近容器中心的能磁化的工件将大大有助于密封磁场线圈的密封效果。相反，当工件从完全从形成容器的管状壳体中抽出来时，设置在容器出料口和进料口上的磁场线圈就必须用高密度的电流来励磁，这就必然导致线圈的尺寸过大。因 此，为了节约电能，最好采取一切适当却比较复杂的步骤，使得在组成容器的管状壳体内至少有一部分工件存在。

因此，按照本发明的第三方案和申请人在法国专利申请案FR-89/11344中的技术方案，提出了一种容器，这种容器适用于将金属或合金基体的液态涂覆物以连续或间歇的方式涂覆在沿着其轴线偏离上述容器的纵向轴线的平行通道通过该容器的连续或不连续的工件上，其特征在于，它有一个用磁场能穿透过的材质制成的（最好是采用不沾液态涂覆物的）管状壳体，壳体的每一端至少有一个电磁阀，并且至少有一个多位磁场线圈绕在上述管状壳体上，用来沿着该管状壳体的纵轴产生可调整的磁场，目的是迫使涂覆物返回容器内。

还有与管状壳体做成一体的芯子，此芯子沿着壳体的轴线伸展，以便集中芯子与管状壳体内壁之间的磁力线，还有一适当形状的通道，以便让工件从长度方向穿过上述容器。

这样，盛液态涂覆物的容器所有因结构原因和/或因偶然事故的泄漏就都防止了，而且还保持了容器内部涂覆物的完好，因为它处在受控气氛中，例如，当连续热镀时，是处在中性和/或还原气体控制的气氛中。

应该指出，所有这三种方案，容器内所容纳的液态或熔融的涂覆物量可能都很少，或者至少要比通常在常规方法中所使用的溶液要少得多，特别是对于热镀而言。因此，由于液态或熔融的涂覆物要涂覆在通过容器的工件上，所以溶液的更新是很快的，而这就能减少溶液与被处理工件之间的化学反应的有害后果，例如，钢制工件热镀时特有的铁-锌反应（形成冰铜），从而大大有利于保持溶液的完好性。由于在本发明中把小容积的容器和始终连续地保持液态或熔融涂覆物的完好性结合在一起，特别是防止了氧化作用，使涂覆物在密封得更好些的容器和/或流通过程中回收，或者，只要用一个适当的贮藏罐向容器内供应涂覆物就可以了，与先前的方法相比，涂层的质量得到了意想之外的显著改进。按照本发明，浴液的更新要与一组在整个涂覆过程中很容易控制，而且有益的参数相结合;浴液的更新同时决定于几个因素：

-要涂覆的工件在容器内通过的速度，容器的长度和容积，这几个因素决定工件与浴液接触的时间，已经说过，与普通的连续镀覆方法相比，这个时间应该非常短，当保护涂层涂覆在上述工件上时，浴液的体积就减少。

-在必需回收时，回收因偶然事故和/或结构原因而泄漏的泄漏物的回收速率。

-从贮存液态或熔融涂覆物的贮罐向容器供应涂覆物的速率。

任何情况下，容器都只要有很小的容积就够了，这样做的第一优点是，由于消除了可能在浴液与被涂覆工件之间发生的化学反应的有害后果，保持了容器内部浴液的完好性;第二个优点是有利于控制接触时间，办法是使容器长度足够短，甚至使它可以调节，同时选择最慢的、也就是最易于控制的通过速度。应该指出，甚至在容器密封得不好的情况下，容器内所盛浴液的体积小和高的更新速率也并不是互相排斥的;实际上，在原先的方法中，宁可让容器的容积大些是合理的，因为这样做有下述优点，即由于回收容器外部二次循环的液态涂覆物时因氧化作用而形成的渣滓的污染较少。本发明的第一方案遵循把装置中的所有构件都置于可控气氛中以便始 终保持上述二次涂覆物的完好性的原则，允许热镀溶液有很高的更新率，对于防止形成冰铜而污染上述浴液有意想不到的效果。

因此，很明显，由此可以得出结论，本发明非常巧妙地兼顾了连续/间歇涂覆方法，特别是热镀的所有主要因素。

下面通过结合附图描述的密封容器和几种装置方案，将更好地显示出本发明的其它特点和优点（装置中包括上述容器），但本发明并不局限于这些例子。附图中：

图1是按照本发明方法的第三种方案设计的密封容器的部分剖视立体图，它专门用于热镀，但为了图纸清楚起见，没有画出整条热镀生产线;

图2到图5依次是图1中所示容器在它装电磁阀平面上的剖面图的例子，这些剖面图只表示所剖的平面;

图6到图8都是一条热镀生产线的示意图，上面装有原有的密封容器，并且依次表示三种调节上述容器的供应浴液的速率的方式。

此后，任何具有普通圆筒形并且不论断面是什么形状（例如，椭圆形，平行四边形或任何其它更特殊的形状）的壳体，将都称为管状壳体。同理，在具体描述之前还应指出，凡是所描述的装置的特点以及关于调节密封容器供应速率的手段，都可以直接应用于安装有结构上或对于偶然事故密封得不好的装置。也就是说，本发明的这些特点与用盛在容器内的液态涂覆物涂覆工件的方法的所有方案有关。

现在参阅图1中的热镀用密封容器，它有管状壳体1，由适当的装置向壳体内充满液态涂覆物2，例如熔融的锌或其合金，以便涂覆在工件3（例如金属工件）上保护其免遭锈蚀。管状壳体1的两端4和5是开放的，可让要涂覆的工件3通过。第一电磁阀6设在管状壳体1的一端4上，用来密封容器的进料口，而第二电磁阀7设在另一端5上，密封出料口。这样，便在两个阀6与7之间截出一段液态涂覆物2的“气泡”。

为了不使工件3和液态涂覆物2发生任何一点氧化，容器上装有两个喷射器8，用来控制向管状壳体1内喷射中性或还原气体。

从一个贮罐（图1中未表示）用与容器相连的管子9向容器内供应液态涂覆物2。此外，容器上还设有泄料孔10，这个孔在正常情况下是堵住的，在两种热镀程序之间可用来泄空容器，以便清理它。

还有，作为一种公知惯例，管状壳体1和供料管9上还有加热装置（图中未表示）;这种加热装置可以是感应加热装置，也可以用常规的电阻加热装置，用来完成为维持液态涂覆物2（例如熔融的锌或锌合金）的熔融状态所必需的加热。很明显，如果是冷涂覆方法，这些加热装置就没有用了。

按照本发明，电磁阀6和7最好是本申请人于1989年6月2日在法国申请的专利申请案FR-89/07296中所描述的那种阀。

设在管状壳体1进料口上的阀6具有：

-在端部4围绕着管状壳体1的多位磁场线圈11，用来沿管状壳体1的纵轴线产生可调整的磁场。

-与管状壳体1做成一体的磁芯12，此磁芯12沿管状壳体的纵轴线伸展，因此磁场的磁力线便都密集在些磁芯12内。

必须指出，管状壳体1当然是用磁场可以穿透的材料，也就是说陶瓷制作的。此外，这种材料还不会沾上液态涂覆物2。

调节从电源（图1中未示出）输送来的多位电流强度的调节装置13与感应线圈11连接，向感应线圈供电，以便产生磁场把液态涂覆物2推回容器里去。实际上，磁场线圈11在通入适当强度的电流之后，特别是在线圈的中央，产生了作用在液态涂覆物2上的磁动势（如图1中的箭头所示），阻止它从管状壳体1的进料口流出来。

同样，设在管状壳体1的出料口上的阀7具有：

-在端部与围绕着管状壳体1的多位磁场线圈14，用以沿着管状壳体1的纵轴线产生可调整的磁场。

-与管状壳体1做成一体的磁芯15，此磁芯沿管状壳体的纵轴伸展，因此，磁场的磁力线便都密集在此磁芯15之内。

调节从多位电源输送来的电流强度用的调节装置16与磁场线圈14连接，向线圈供电，以便产生磁场，把液态涂覆物2推回容器里去。磁场线圈14产生的磁动势作用在液态涂覆物2上，作用方向与电磁阀6的磁场线圈11所产生的磁通势的方向相反，从而防止液态涂覆物从管状壳体1的出料口流出来。

这种带有固定的中央磁芯12、15的电磁阀6、7非常好地解决了工件3或要涂覆的工件3在容器内的通道中堵塞住的问题。实际上，不论阀6、7的磁场线圈11、14中央有没有要涂覆工件3，只要固定的磁芯12、15在线圈11、14中央的长度方向延伸，而所供的为了避免液态涂覆物2泄漏出容器的多位电流的强度保持在允许的限度内，就可以保证容器的密封性。

要涂覆的工件3可以用通常连续的方式或者断续的方式，即分成几段较短的段落，送到容器的进料口;对于因采用后一种方式而造成的要涂覆的工件3在通过容器内的通道时的中断，不需要采取任何复杂的措施，因此，采用本发明的方法中的密封容器具有特殊的优点。

下面描述这种容器的工作过程。要在容器内涂覆的工件3是通过端部4进入容器内的。工件3在通过上述容器并与液态涂覆物2起热态下的冶金作用之后，便通过容器的端部5排出，同时，借助于电磁阀7的磁场线圈14的作用而被“擦拭”。实际上，一方面能够调整工件3的涂覆厚度，另一方面，也能“擦拭”工件，即保持恒定的涂覆厚度。

利用调节装置16，调整磁场线圈14中流过的电流强度就可以控制“擦拭”作用的强弱。在实践中人们注意到，这种控制方式对于表面十分凹凸不平的工件获得厚度恒定的保护层效果最为显著。所以，常规混凝土钢筋上涂覆的金属涂层就可以非常均匀，特别是那种有一系列称为印痕的凹坑和称为制动台的凸出部分的混凝土钢筋，其中有一部分轮廓表面几乎是和钢筋的长度方向垂直的。现在有了本发明主题中所说的容器，就是在断面急剧变化的部分，也可以制造出锌合金镀层厚度固定不变的混凝土钢筋。

此外，指出这一点也很重要，即，当工件3的送进是间断的，也不必采取什么特殊的措施，因为，通过调节磁场线圈11和14内流过的电流强度，就能很容易地解决容器中工件3中断通过的问题。即使在上述情况下，按照本发明的方法，液态涂覆物2仍被挡在容器内，不会因结构原因或偶然事故而泄漏到容器外面，所以没有泄漏物需要回收，而且涂覆在工件3上的保护层的质量很好。

除此之外，磁场线圈还可以在一个适当的支架17上灵活移动，该支架还包括一沿着管状壳体1的端部5调整磁场线圈14的位置的装置18。调整装置18上有螺母19与支架17连在一起，并且用步进电机21驱动常规的丝杠20转动。这样，限定在阀6和7中间的液态涂覆物2的体积就可以改变-图1中用实线表示的磁场线圈14处在其极限位置的附近，而用虚线表示的则处在沿管状壳体1端部5的特定位置上。还应指出，电磁阀7的磁芯15因而要比固定的电磁阀6的磁芯12长;此外，当线圈14处在如图中所示的位置时，在线圈14中央的磁芯12只利用了一部分。

当给定工件3在容器内的通过速度时，上一段中的调整装置可用来控制工件3与液态涂覆物之间的接触时间。应该提醒一句，上述接触时间在连续热镀时是在一个主要工艺因素;本发明的密封容器在调节此一工艺方法上的特殊功能，为控制工件3上所涂覆的液态和涂覆物2的质量和厚度提供了一个十分重要的额外的参数。此外，本发明方法所具有的调节密封空器内所盛浴液的体积的功能，对于液态涂覆物不受化学反应的影响，例如不受工件3与涂覆物2接触时所发生的锌-铁反应影响，从而保持其完好性也是有利的。

按照本发明的密封容器的另一个特点，用于密封容器的电磁阀6和7的磁芯12和15在长度方向是借助于横档22支承在管状壳体1的中央区的，横档的形状分别与上述管状壳体1的断面形状和磁芯12与15的断面相配，上述横档22中留有磁芯12、15与管状壳体1内表面之间的隔离空间24。

间隔空间用于形成工件3通过的通道区。这样，工件3通过容器的通道的轴线便偏离了管状壳体1的纵轴线。

这一意外的效果使本发明获得了显著的附加优点，即，在给定的通过速度下，使得涂覆液体涂覆物2的涂层的工件3的生产率成倍增加，增加的倍数等于在阀6和7中间所留隔离空间的数目。此外，很容易想到，在容器的进料端的电磁阀6所在位置上的各隔离空间24与在容器的出料端的电磁阀7所在位置上的相应的各隔离空间24，应在长度方向上对准。很明显，管状壳体1，磁芯12和15以及各隔离空间24的实际断面要适合在该容器内通过、进行涂覆的工件3的断面。

还有，除了其它参数之外，处在磁场线圈11和14中央的能磁化的容积确定了为密封容器所需的、在线圈内流过的电流强度：

-应该再提醒一次，在现有的方法中，要涂覆的工件3起磁芯的作用（如上面提到的法国专利申请案FR-89/07297），能磁化的容积是随工件3的断面积和性质而不断地改变的;因此，一方面为了能控制液态涂覆物2的泄漏，另一方面也为了控制通过容器的工件3上的液态涂覆物2的涂层厚度，电流强度的调节就必须精确而且灵敏。

-然而，在上面所描述的本发明的密封容器中，里面装有一组固定的磁芯12、15，而这一组磁芯12、15的特性、它们的磁灵敏性和断面积可以这样选择，以使得电磁阀6和7调定得对于靠近磁芯12、15的工件3的通过非常不敏感;事实上，确定在磁场线圈11、14中流过的、为密封容器所需的多位电流强度的能磁化的容积，主要由上述固定磁芯12、15的体积所组成。

下面描述管状壳体1的几个实例。

图2是管状壳体在磁芯12或15的位置上的一个横断面，管状壳体1是环形横断面的，磁芯12或15是一根实心的圆棒，其横断面是一个圆盘，横档22确定了隔离空间24的界线，例如，确定了隔离空间26圆形或椭圆形的。装备了两个电磁阀6和7并且具有上述横断面的容器主要用来涂覆混凝土钢筋27以防止锈蚀。这一特定的例子与图1中所示的容器相对应。

同样，按照图3和图4，可以涂覆型钢。

图3表示两根一组的“U”形角撑架28，从横档22之间所设的通道中穿过容器时，在阀6和7的同样位置上的断面图，图中的横档22由于把隔离空间29做成了矩形横断面而大大地简化了。此处的磁芯12和15呈长条薄板状。

图4表示两根一组的型钢30从横档22之间所设的通道中穿过容器时，在阀6和7的位置上断面图，横档中的隔离空间31的横断面与型钢的横断面相似，使得横档最大限定地填满管状壳体1的体积。此处的磁芯12和15是实心的圆棒。

通常，插入工件的空间24的横断面最好与要涂覆的工件3的横断面相似。

最后，参见图5，这是涂覆钢板32的断面图。两块钢板32从经过简化的横档33之间所设的通道中穿过容器，断面图在阀6和7的位置上，隔离空间34具有矩形横断面。此处的磁芯12、15是长的磁片。

阀6和7的磁芯12和15的形状也可以有各种不同的形状，可以是旋转对称的或平面对称的，也可以是非对称的（图中未表示）。

而且，上述磁芯12和15的选择几乎对于阀6和7的工作质量没有影响，对于专业人员来说，很容易使隔离空间24的形状和断面适合要涂覆的工件的类型。

也可以把磁芯做成可拆卸的，这样就能够使一个特定的管状壳体1可以应用于各种要涂覆的工件3，而不必更换阀6和7的磁场线圈11和14。因此，实际上很容易制造一种多用途的容器，这种容器的横断面可以近似于椭圆形。以便简化制作，于是分别装在管状壳体1两端4和5上的磁场线圈11和14就可以用于各种形状的要涂覆的工件，这些工件3平行地通过容器，而且可以是连续地或者间歇地通过。

现在结合图6到图8描述实现本发明方法的几种装置，这些装置中都有一个上面刚刚描述过的那种密封容器。当然，这些例子并不限定本发明的范围。在图6到图8中，装置的各主要部件均以轴向断面的示意图表示之，在容器中能同时涂覆两根平行地通过的工件3（例如，是混凝土钢筋），为此，这两根工件位于同一个垂直平面上通过阀6和7的中央的芯子12、15。

图中所有各种方案都有一个共同点，即，向容器内供给的液态涂覆物2的流量是根据要涂覆的工件3在容器内的通过速度和涂层25所需要的厚度来调节，使得输入容器的液态涂覆物2的量能补偿因在工件3上形成涂层25而被附在工件上而排出容器的量，而不致显著降低液态涂覆物2在容器内的高度，同时，还要保持该液态涂覆物的完好性。让我们再重复一遍，调节向容器供应涂覆物的速率，对于保全盛在容器内的浴液的完好性，对于因工件3与液态涂覆物2接触而产生的化学反应都是十分重要的;这个参数部分地控制着浴液的更新速率，按照本发明的教导，我们要避免在浴液中，例如在热镀过程中，形成以锌-铁盐的形式存在的沉淀的固体渣滓（冰铜）。

图6中所示的，可用于连续或间歇热镀工件3的装置依次包括下列各部件：

a）驱动要热镀的工件3用的第一装置35。

b）矫直装置36，例如，适合于工件3断面形状的矫直辊或矫直辊组。

c）除氧化皮的装置37，它包括，例如喷丸机，用于使出口的工件3具有不带任何杂质的表面，此工序中要同时考虑工件3的速度、断面和性质。

d）第一夹持装置38，它有夹持已去除氧化皮的、经过加热的工件3的辊子。带有的辊子的第一夹持装置38的用处是消除工件3在整个除氧化皮总成中引起的弯曲变形和振动。

e）用耐火材料制作的加热用管状容器39，容器上装有加热装置40，例如是用电磁感应加热的或用电阻加热的，它能迅速把清除过氧化皮的工件3加热到适合于工件3热镀用的、可调的预定温度。

f）带辊子的第二夹持装置41和第一夹持装置38一样，用来支承清除了氧化皮并加热了的工件3。

g）按照图1所示的密封容器。该容器配备有加热装置42，例如，是电磁感应这一类的加热装置。密封装置由两个电磁阀6和7组成，可防止任何熔融金属从容器中泄漏出来。通常，上述密封装置可以是任何一种公知类型的，并且是常用于这一类装置的，并且，我们完全可以认为，只要按照本发明方法中的教导来操作这种密封装置，就不会有任何“结构”上的或“偶然事故”的泄漏，即，能在容器的外部保持液态涂覆物的完好性。

h）附加的擦拭装置43，用来将中性或还原气体喷射到刚涂覆在工件3上的涂层25上。此装置还起第一冷却工件3的作用，并且，按照本发明的教导，可以防止盛在容器内的熔融金属的腐蚀。也可以不用擦拭装置43，但在这种情况下，最好用中性或还原气体的包围层保护刚从容器中出来的还是热的工件3，以避免工件3和容器内所盛的熔融金属产生任何腐蚀。

i）可调节的冷却装置44，用来冷却刚从擦拭装置43或热镀容器内出来的产品。

j）用于驱动工件3的第二驱动装置45。

通常，保持工件从除氧化皮装置37的出口一直到附加的擦拭装置43全部通道上不受污染是很重要的。

为此，两个夹持装置38和41至少要分别收藏在箱子46和47内，并且用两段管道48和49与除氧化皮装置37和加热容器39连通，还要用两段管道50和51把上述加热容器39与热镀容器连通。并且，用向这些装置内喷射中性或还原气体来造成保护气氛，使得工件在不同的加工阶段不可能锈蚀。为此目的，例如，在箱子46、47以及在擦拭装置43上都设置了喷嘴52。

容器的进口管道9与一炉子或贮槽54相连通，并配备有与加热装置40和42相似的加热装置53。在图6的实施例中，炉子或贮槽54包括两个腔室，即用隔板57隔开的熔化腔室55和排放腔室56，在隔板的下部与贮槽54底部之间留有通道，以便让熔化的金属从腔室55流入腔室56。两个腔室55和56中所盛的熔融金属液的表面都要处在可控气氛下。为此目的，两个腔室55、56都用盖子55a、56a保护起来，每个盖子上都装有一个喷嘴引入熔融金属液的上方，以避免金属液氧化。贮槽54的加热装置通常是常规的加热装置。熔化腔室55中有输入装置60，用来通过一密封的闸门输入金属锭61，此输入装置60根据排放腔室56中金属液的高度来调节。在图6的装置中，调节向容器供应金属浴液的速率的装置是一个控制阀62，阀62介于贮槽54和容器之间，插在进口管道9内，它可以是任何一种用于调节熔融金属流量的阀，但最好用上面提到的法国专利申请案FR-89/07296中所描述的那一种电磁阀。阀62的两个线圈63和64由电源65分别通过调节电流的装置66和67供入电流。两个线圈63和64的位置是固定的，并且有电气上的联系，所以当电流输入线圈时，线圈便产生与熔融金属流向容器的流动方向相反的电磁流，从而产生与熔融金属流向相反的磁动势。由于熔融金属在贮槽54内的高度几乎保持固定不变，所以供应熔融金属的压力几乎是恒定的。这样，就可以通过调整输入线圈63和64的电流强度来调节输向容器的熔融金属的流量。阀62可以用人工调节，或者，在比较完善的装置中，也可以根据装置工作过程中的一个或几个工艺参数，例如根据工件3通过容器的速度来调节。

在图6所示的连续热镀装置中，贮槽54的位置在离开热镀容器有一定距离的上方。但，如图7中所示，贮槽54的位置也可以在与容器在大致相同的高度上。图7中贮槽54内熔融金属的高度68只比熔融金属在容器内所能达到的最高高度稍为高一点。在这种情况下，把熔融金属输入容器的流体静压力就低于图6中的静压力，于是，为调整将熔融金属供入容器的流量所需要的电力也就少些。

在图8所示的连续热镀装置中，贮槽54的排放腔室56中熔融金属的高度69要低于容器中的熔融金属的高度。图8中的装置是靠把具有足够压力的惰性气体通过喷嘴69喷入贮槽54内，把进口管道9内的熔融金属的高度提高，从而把熔融金属通过进口管道9压入容器内的。有压力的惰性气体由高压惰性气体源70通过压力调节装置71输来。

此外，进口管道9至少有一段是校准通道。可以在上述管道9内放置一个校准喷嘴来做到这一点。在这种情况下，调节容器的供应速率可借助于压力调节装置71来实现。

鉴于在不超出本发明的范围内可以对本发明的实施方式作各种不同的改型，很自然，上面所描述的、或者附图中的本发明的全部细节只作为了一种非限制性的例子。所以，虽然上面所描述的只是专门关于连续热镀的装置，它也可以用于任何一种把液态涂覆物，例如油漆或树脂涂覆在金属或非金属工件上的冷或热，连续或间歇的涂覆装置。

Claims (16)

1、一种连续/间歇涂覆工件的方法，它让上述工件通过盛在容器里的液态涂覆物的浴液，而容器上有互相对准的进料孔和出料孔，其特征在于，无论液态涂覆物作为盛在上述容器内的浴液还是在该容器的外部循环流动，都能始终保持其完好性。

2、如权利要求1所述的用盛在容器内的液态涂覆物的浴液连续/间歇涂覆工件的方法，其特征在于，对从容器中因结构原因和/或偶然故事泄漏出来的液态涂覆物进行补偿，在可控气氛下回收这些泄漏物以保持其完好性，例如，在连续热镀时使其处在中性和/或还原气体的可控气氛下。

3、如权利要求1所述的用盛在容器内的液态涂覆物的浴液连续/间歇涂覆工件的方法，其特征在于，防止盛在容器内的液态涂覆物因结构原因泄漏出来，对于因偶然事故而从容器中泄漏出来的液态涂覆物用在可控气氛下回收泄漏物来弥补，例如，对于连续热镀，在中性和/或还原气体的可控气氛下回收。

4、如权利要求1所述的用盛在容器内的液态涂覆物的浴液连续/间歇涂覆工件的方法，其特征在于，防止所有因结构原因和/或偶然事故的泄漏物从盛液态涂覆物的容器中泄漏出来。

5、如权利要求1至4中任一项所述的用盛在容器内的液态涂覆物的浴液连续/间歇涂覆工件的方法，其特征在于，容器处在可控气氛下，例如，在连续/间歇热镀时处在中性和/或还原气体的可控气氛下。

6、如权利要求1至5中任一项所述的用盛在容器内的液态涂覆物的浴液连续/间歇涂复工件的方法，其特征在于，液态涂覆物的浴液的更新率始终通过下述各因素进行连续的控制：

-要涂覆的工件在容器内的通过速度以及容器的长度和容积;

-在需要回收时，因结构原因和/或偶然事件的泄漏物的回收流量;

-从盛上述液态涂覆物的贮槽向上述容器供应液态涂覆物的速率。

7、如权利要求6所述的用盛在容器内的液态涂覆物的浴液连续/间歇涂覆工件的方法，其特征在于，容器中用于涂覆的容积和长度尽可能小，为此，容器用于涂覆的长度最好可以调节，这样可以更好地控制浴液的更新率。

8、实现权利要求4至7中任一项方法的密封容器，该容器用于将液态涂覆物（2）涂覆在以连续或间歇的方式、沿着轴线偏离上述容器中心轴线的平行通道通过容器的连续或不连续的工件（3）上，其特征在于，该容器有用磁场可以穿透的物质制成的、最好不沾液态涂覆物的管状壳体（1），并且在壳体的两端（4，5）至少各有一个电磁阀（6，7），上述电磁阀包括：

-至少一个包围着管状壳体（1）的多位磁场线圈（11、14），用来沿着上述管状壳体的长轴线产生一可调磁场，该可调磁场的目的是把液态涂覆物（2）推回到容器里面去;

-与管状壳体1作成一体的磁芯（12、15），此磁芯沿其轴线伸展，在磁芯与管状壳体（1）的内壁之间形成一条让工件（3）在纵轴方向穿过容器的形状合适的通道。

9、如权利要求8所述的密封容器，其特征在于，涂有涂层（25）的工件（3）要经过“擦拭”，即，通过监控出料口电磁阀（7）的磁场线圈（14）中流过的电流强度，专门来调节上述涂层（25）的厚度。

10、如权利要求8或9所述的容器，其特征在于，用于密封容器的电磁阀（6、7）的磁芯（12、15）借助于横档（22）使其沿整个长度保持在管状壳体（1）的中心区内，横档的形状与上述管状壳体（1）以及上述磁芯（12、15）的外形的横截面相配合，而且上述横档在磁芯（12、15）与管状壳体（1）内表面之间形成隔离空间（24）。

11、如权利要求10所述的容器，其特征在于，隔离空间（24）的横断面与要涂上涂层（25）的工件（3）的横断面相似。

12、如权利要求8至11中任一项所述的容器，其特征在于，位于电磁阀（6、7）范围内的管状壳体（1）是可以拆卸的，这就可以为每一种类型的要涂覆的工件使用一个专门的管状壳体（1），而不必更换阀（6、7）的磁芯（11、14）。

13、如权利要求8至12中任一项所述的容器，其特征在于，两个电磁阀（6、7）的两个磁场线圈（11、14）中的一个由安装好的支架（17）支承，支架可相对于容器的一端（4或5）移动，这样，就能改变阀（6、7）之间所截的液态涂覆物浴液的体积。

14、为实施按权利要求1至7中任一项所述方法的装置，它包括设有互相对准的进料孔和出料孔的容器，可以让工件（3）通过液态涂覆物（2）的浴液，液态涂覆物从贮槽通过供料管道（9）和调节供应速率的装置供入上述容器，其特征在于，贮槽（54）的高度是这样确定的，即，贮槽（54）内液态涂覆物（2）的高度（68）高于容器进料孔和出料孔的高度，并且调节供料速率的装置是插入在贮槽（54）与容器之间的上述供料管道（9）内的调节阀（62）。

15、为实施按权利要求1至7中任一项所述方法的装置，它包括设有互相对准的进料孔和出料孔的容器，可以让工件（3）通过液态涂覆的（2）的浴液，液态涂覆物从贮槽（54）通过供料管道（9）和调节供应速率的装置供入上述容器，其特征在于，贮槽（54）是封闭的，在液态涂覆物（2）的水平面（69）上方存有中性气体，贮槽（54）的位置是这样来确定的，即，上述水平面（69）低于容器，并且至少安装在贮槽（54）和容器之间的一段供料管道（9）上有通道的校准断面，而调节供料速率的装置是调节封闭在贮槽（54）内的气体压力的装置（71）。

16、如权利要求14或15中所述的装置，其特征在于，它与一个按照权利要求8至13中任一项所述的密封容器协同工作。

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