CN111886355A - 用于对金属带进行浸涂的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于对金属带9进行连续热浸涂覆的设备，所述设备包括：退火炉、容纳液态金属浴3的槽2、连接退火炉和所述槽2的鼻部、不与鼻部连接的溢流部7；金属带9在保护气氛中通过所述鼻部行进，并且所述鼻部的下部(套筒5)至少部分浸入液态金属浴3中以利用浴的表面并且在该鼻部的内部限定液态密封体6，所述溢流部7包括至少一个托架8，在进入所述液态金属浴3时位于带9的附近并且被所述液态密封体6包围。

Description

用于对金属带进行浸涂的方法
本发明涉及用于对金属带进行热浸涂覆的设备，该设备包括退火炉、容纳液态金属浴的槽、连接退火炉和槽的鼻部(snout)、以及与炉鼻分离的溢流部。换句话说，鼻部的一侧在退火炉的端部处，通常在高处，另一侧在液态金属浴表面的稍下方，形成密封。这样定位的目的是保护金属带免受退火炉的氧化直至其到达液态金属浴。溢流部位于鼻部所包围的液态金属浴的表面。
在涂覆过程期间，带至浴中的进入位置由于不同的因素例如带进入位置的变化而随时间变化，因此影响溢流部的最佳位置。因此，在处理期间，溢流部需要移位并移动至最佳位置。
此外，在使用时，设备由于各种影响而劣化或损坏。例如，鼻部的浸入部分经受腐蚀，泵或溢流部的液位指示器发生故障。为了克服这些问题，需要更换或修理鼻部的某个部分或溢流部，这样的操作导致带切割、生产率降低以及更高的制造成本。
专利FR2816639涉及一种用于对金属带进行连续浸涂的设备。该设备借助于通过给鼻部添加溢流部降低带的缺陷密度来改善带的表面品质。为此，在鼻部的延长部中安装溢流部，收集带附近的浮渣。
专利WO 2017/187225描述了一种用于对金属带进行连续浸涂的设备。该设备改进了以上说明的FR 2 816 639中的设备并允许调整鼻部和溢流部关于带的位置。为此，鼻部配备有相对于金属带围绕第一旋转轴旋转的移动排出箱，并且排出箱相对于套管的上部围绕第二旋转轴移动旋转。此外，允许排出箱相对于套管的上部旋转的铰接件是连接枢轴。
然而，通过使用以上设备，溢流部的正确设置是复杂的，并且如果处理不当，可能导致定位不充分。设置复杂性的原因在于通过进行水平移位而没有垂直移位难以使溢流部的两边找平。此外，这需要很多机构，导致更高的故障概率。此外，当一个部分损坏时，为了修理它，必须将整个鼻部移除，有时更换整个鼻部。
因此，需要找到一种更简单更可靠的溢流调整设备，以及使其更换变容易的溢流调整设备。该解决方案还应使溢流部的正确定位变容易。此外，如果可以移除溢流部而不切割带使得带保持喂料(threaded)并减少对生产的影响，那将是非常有利的。
该目的通过提供根据权利要求1所述的设备来实现。所述设备还可以包括根据权利要求2至13所述的任何特征。该目的也通过提供根据权利要求14和15所述的方法来实现。
根据本发明的以下详细描述，本发明的其他特征和优点将变得明显。
为了说明本发明，将特别地参照以下附图描述非限制性实例的多个实施方案和试验：
图1是在使用中可以看出本发明的本发明的截面图。
图2是着重于套筒和溢流部的本发明的截面图。
图3是溢流部的可能设计。
图4是套筒、溢流部和移动系统的布局实例。
图5是构成套筒、溢流部和移动系统的不同要素的分解图。
图6是溢流部位于浴边缘上的示意图。
图7示出了托架的构造。
图8示出了托架的不同构造。
图9示出了在使用时液态浴关于托架的液位以及液态密封体。
本发明涉及用于对金属带9进行连续热浸涂覆的设备，该设备包括：退火炉；容纳液态金属浴3的槽2；连接退火炉和所述槽2的鼻部，金属带9通过鼻部在保护气氛中行进并且所述鼻部的下部(套筒(sabot)5)至少部分浸入液态金属浴3中以利用浴的表面并且在该鼻部的内部限定液态密封体6；没有连接至鼻部的溢流部7，所述溢流部包括至少一个托架8，所述至少一个托架8在进入所述液态金属浴3时位于带9的附近并且被所述液态密封体6包围。
在现有技术中，似乎不可能容易且快速地仅移除溢流部以对其进行清洁、修理或更换。此外，似乎也不可能仅移除鼻部的与浴接触的部分以对其进行更换或清洁而不移除鼻部的全部或主要部分。相反，利用根据本发明的设备，可以容易地移除溢流部而不移除整个鼻部。此外，可以将至少部分浸入涂层中的部分与鼻部分开而无需移除整个鼻部或其主要部分。
有利地，所述鼻部可以提升和降低多达100cm，更优选地多达120cm。例如，鼻部可以提升多达120cm，这显然意味着在套筒的最低位置和最高位置之间存在120cm的差。这样的升高范围使移除溢流部变得容易。
有利地，所述溢流部8由以下组成：面向带的一侧的内壁10，内壁10被定向成朝向液态密封体的表面，该内壁的上边缘位于所述浴3的表面下方；面向鼻部的外壁11，外壁11被定向成朝向液态密封体的表面，该外壁的上边缘位于所述浴3的表面上方；所述外壁11下边缘与内壁10下边缘之间的连接部分20；以及前面提到的壁的每个共用末端处的连接所有边缘的壁13，并且内壁边缘上边缘10低于外壁上边缘11。
有利地，所述溢流部7设置有用于将液态金属的液位保持在液态密封体的表面下方的液位的装置18，以在该托架8中建立液态金属的自然流动，所述液态金属的自然流动大于50mm以防止金属氧化物颗粒和金属间化合物颗粒作为液态金属的流动的逆流而上升。
有利地，托架8的第一内壁14的上边缘在纵向方向上包括一系列的凹陷和突起。不受任何理论的约束，其允许减少或抑制对带的涂覆的飞溅并且使沿壁的流动容易。
有利地，所述溢流部7当所述鼻部被提升时是可移除的。当鼻部被提升时，在移除溢流部的路径上没有任何东西，这实现了更容易的移除。
有利地，所述托架8和用于保持液位的装置18通过支承件4和16固定至槽2的边缘21和22。例如，将支承件焊接至托架和用于保持液位的装置并将支承件用螺钉固定至槽边缘。
有利地，托架8通过连接件15连接至用于保持液位的装置18和支承件16，所述溢流部的连接件15朝着涂覆浴的底部弯曲使得连接件的最低部分在液态密封体下方，使得鼻部的下部(套筒)的末端位于液态密封体下方和支承件的最低部分上方。例如，连接件的最低部分可以呈“U”形、“V”形或半圆形。
有利地，其中其上固定有托架8和用于保持液位的装置18的支承件16和4沿浴的边缘可移位/移动，允许溢流部7沿所述浴的边缘移位。例如，一侧或两侧上的支承件可以附接至可移位的活塞或液压缸系统。更优选地，溢流部两侧上的支承件附接至可滑动系统。因此，不受任何理论的约束，溢流部近似垂直于由涂覆浴的表面和带形成的轴移动。例如，支承件以及溢流部沿着边缘轴可移动至少50cm的距离。更有利地，支承件关于带位置自动地移动。
有利地，其上固定有托架8和用于保持液位的装置18的支承件16和4沿浴表面的垂直方向可移位。这允许调整托架液位以使其保持在浴液位处。该系统很好地与锭的浸入结合工作以精细地调整溢流液位。例如，可以通过使用机械系统竖向移动溢流部来实现。
有利地，溢流部具有两个托架8，两个托架相对于金属带在液态金属3的进入位置对称地定位。
有利地，溢流部7由连续围绕金属带9的一个托架8组成，托架8由以下形成：面向带的一侧的内壁10，内壁10被定向成朝向液封的表面，该内壁的上边缘位于所述浴的下方；面向炉口的外壁11，外壁11被定向成朝向液封的表面，该外壁的上边缘位于所述浴的表面上方；在外壁下边缘与内壁下边缘之间的水平壁20。不受任何理论的约束，允许具有独特的外围隔室。
有利地，鼻部包括可移除的上部和下部。
本发明还涉及用于在根据权利要求1至13所述的设备中通过热浸涂覆来沉积金属涂层的方法，该方法包括：
-钢板在退火炉中的再结晶退火；
-钢板在鼻部中从退火炉到热浸涂覆浴的传递；
-退火钢板在浴中的热浸涂覆。
本发明还涉及用于在根据权利要求1至13所述的设备中从热浸涂覆过程中更换鼻部的磨损下部的方法，其中：
-提升所述鼻部以将下部可移动部分设置在液浴上方；
-提升溢流部并且鼻部的移除和/或可移除下部被移除并用新的代替。
以下描述将涉及用于金属带的连续镀锌的设备。然而，本发明适用于其中存在表面污染物、液态密封体应保持清洁以及需要容易地移除溢流部的连续涂覆的每个过程。
在冷轧段之后，金属带在还原气氛中穿过退火炉(未示出)以在由于冷轧而导致的应变硬化之后使金属带重结晶，并准备其表面状态，增加镀锌期间发生的化学反应。
在退火炉中，将金属带加热至通常为650℃至900℃的温度。就在此之后，金属带9通过如图1所示的镀锌设备。
该设备包括退火炉(未示出)、容纳液态金属浴3的槽2，所述液态金属浴通常由含有化学元素(例如铝和铁)以及添加元素(如可能的铅和锑)的液态锌组成。浴温度通常为约460℃。
在退火炉之后，将金属带9冷却至接近浴之一的温度，然后将其浸入金属液态浴3中。
在该浸入期间，根据浴中存在的元素，形成金属间合金，通常为Fe-Zn-Al，从而允许确保金属带与干燥后所述金属带上的剩余锌之间的联系。
如图1所示，金属带在保护气氛中通过套筒5和鼻部(未示出，但是是套筒的延长)。
如图2所示，鼻部和套筒5具有矩形横截面。如图9所示，套筒5部分浸入浴中以在套筒中形成液态密封体6。因此，金属带9在进入浴时穿过液态密封体并在两个托架8之间行进。
然后，金属带被辊1偏转，然后进入下一阶段，在该阶段其通常通过吹动空气的喷嘴(未示出)干燥。
如图3和图6所示，溢流部可以由两个矩形托架8、弯曲的连接件15、用于保持液位的装置18以及支承件16和4组成。在一侧上，用于保持液位的装置上的托架中的孔17和用于保持液位的装置的孔19通过中空弯曲连接件15连接，中空弯曲连接件15在托架和用于保持液位的装置18之间形成通道。如在图10上可以看到的，固定在用于保持液位的装置18上的支承件4位于槽2的边缘21上。在另一侧上，支承件16附接至托架8(准确地说，是连接件15)并且设置在槽2的边缘22上。
托架由以下组成：面向带的一侧的内壁10，内壁10被定向成朝向液态密封体的表面，该内壁的上边缘位于所述浴的表面下方；面向鼻部的外壁11，外壁11被定向成朝向液态密封体的表面，该外壁的上边缘位于所述浴的表面上方；在所述外壁11下边缘与内壁10下边缘之间的连接部分20；以及前面提到的壁的每个共用末端处的连接所有边缘的壁13。托架的一个关键特征在于外壁上边缘高于内壁上边缘。不受任何理论的约束，所有这些元件应当导致液态金属自然流向托架，并因此导致靠近金属带的更清洁的表面。
不受任何理论的约束，如图8可以看出的，内壁可以稍微向带倾斜以允许减少带上的飞溅。
此外，用于保持液位的装置可以包括泵，该泵在其隔室12中进行吸入并馈送回液态金属浴中。
图4和图5示出了用于使溢流部移动的可能的机构23。通过每个侧面上的两个螺钉将准矩形板30用螺钉固定在浴的边缘上。板30在每个侧面上具有一个壁31，但是在其末端没有，第一壁具有中心孔33，而第二壁具有以大约三分之一壁长度间隔的两个孔34。在该准矩形板30上放置金属块35。该金属块在其侧边缘较薄，在上侧和下侧上呈“U”形，具有可以与准矩形板30的孔对准的三个孔。三个螺钉36穿过孔33、34和所述孔以将块和板固定在一起。通过拧至较薄边缘的螺钉将支承端4、16固定在该块35上。
对于技术人员显而易见的是，本专利中描述的设备的尺寸取决于产线配置，特别是取决于产线中处理的最大带宽度。技术人员应始终知晓，溢流部的宽度应宽于带宽度。
实施例
实施例1
在一个特定的实施方案中，利用本发明的教导，浴长度为3900mm并且其宽度为2720，鼻部长度为2300mm并且宽525mm，从而允许1800mm宽的带通过。套筒高度在使用时为1283mm，托架为2200mm长和150mm宽，外壁高150mm以及内壁高100mm。可移动系统23可以沿着浴宽度移动420mm并通过四个螺钉(每个末端两个)拧至浴侧500mm宽的位置。其上附接有支承件的可移动系统23为500mm长。内壁的上部在浴侧下方120mm，而外壁在浴侧下方70mm。托架在一侧通过两个500mm长的板(每个板用螺丝固定两次)固定至可移动系统，在另一侧(包括液位指示器的一侧)上，将可移动系统沿着浴的宽度通过三个螺钉固定至液位指示器系统。
实施例2
在一个优选的实施方案中，典型溢流部(如FR2816639中的)已被本专利中描述的溢流部代替。
对于典型溢流部，更换溢流部所需的步骤通常如下：
A)停止产线，
B)冷却(等待)，
C)移除浴硬件，
D)降低容器，
E)将容器移至修理间位置，
F)安装平台，
G)切割带，
H)移除鼻部(与溢流部一起)，
I)安装新的鼻部(与溢流部一起)，
J)带的开卷，
K)焊接带，
L)移除平台，
M)将容器从车库位置移走，
N)升起容器，
O)安装浴硬件，
P)使鼻部惰化，
Q)加热，
R)重新启动产线
在使用典型溢流部时，此过程大约需要24小时。而当安装了可移动溢流部时，仅进行步骤A、C、D、N、O、P、Q和R。因此，可移动溢流部的更换仅需8小时。

Claims (15)

1.一种用于对金属带(9)进行连续热浸涂覆的设备，包括：
-退火炉，
-容纳液态金属浴(3)的槽(2)，
-连接所述退火炉和所述槽(2)的鼻部，所述金属带(9)在保护气氛中通过所述鼻部行进，并且所述鼻部的下部-套筒(5)至少部分浸入所述液态金属浴(3)中以利用所述浴的表面并且在所述鼻部内部限定液态密封体(6)，
-不与所述鼻部连接的溢流部(7)，所述溢流部包括至少一个托架(8)，在进入所述液态金属浴(3)时位于所述带(9)附近并且被所述液态密封体(6)包围。
2.根据权利要求1所述的设备，其中所述鼻部能够提升和降低。
3.根据权利要求1所述的设备，其中所述托架(8)由以下形成：
-面向所述带的一侧的内壁(10)，所述内壁(10)被定向成朝向所述液态密封体的表面，所述内壁的上边缘位于所述浴(3)的表面下方，
-面向所述鼻部的外壁(11)，所述外壁(11)被定向成朝向所述液态密封体的表面，所述外壁的上边缘位于所述浴(3)的表面上方，
-在所述外壁(11)下边缘与所述内壁(10)下边缘之间的连接部分(20)，还有
-前面提到的壁的每个共享末端处的连接所有边缘的壁(13)，
-所述内壁(10)边缘上边缘低于所述外壁(11)上边缘。
4.根据权利要求3所述的设备，其中所述溢流部(7)设置有用于将液态金属的液位保持在所述液态密封体的表面下方的液位的装置(18)以在所述托架(8)中建立所述液态金属的自然流动，所述液态金属的自然流动大于50mm以防止金属氧化物颗粒和金属间化合物颗粒作为液态金属流的逆流而上升。
5.根据权利要求1所述的设备，其中所述托架的第一内壁(14)的上边缘在纵向方向上包括一系列的凹陷和突起。
6.根据权利要求1所述的设备，其中当所述鼻部被提升时，所述溢流部(7)是可移除的。
7.根据权利要求1所述的设备，其中所述托架(8)和所述用于保持液位的装置(18)通过支承件(4和16)固定至所述槽(2)的边缘(21和22)。
8.根据权利要求1和7所述的设备，所述托架(8)通过连接件(15)连接至所述用于保持液位的装置(18)和所述支承件(16)，所述溢流部的所述连接件(15)朝着涂覆浴的底部弯曲使得所述连接件的最低部分在所述液态密封体下方，允许所述鼻部的下部即所述套筒(5)的端部位于所述液密下方和所述支承件的最低部分上方。
9.根据权利要求1和7所述的设备，其中其上固定有所述托架(8)和所述用于保持液位的装置(18)的所述支承件(16和4)沿所述浴的边缘是可移位/移动的，允许所述溢流部(7)沿所述浴的边缘移动。
10.根据权利要求1和7所述的设备，其中其上固定有所述托架(8)和所述用于保持液位的装置(18)的所述支承件(16和4)沿垂直于所述浴表面是可移动的。
11.根据权利要求1所述的设备，所述溢流部具有两个托架(8)，所述两个托架相对于所述金属带进入所述液态金属(3)的进入位置对称定位。
12.根据权利要求1所述的设备，所述溢流部(7)由连续围绕所述金属带(9)的一个托架(8)组成，所述托架(8)由以下形成：面向所述带的一侧的内壁(10)，所述内壁(10)被定向成朝向所述液态密封体的表面，所述内壁的上边缘位于所述浴的下方；面向所述鼻部的外壁(11)，所述外壁(11)被定向成朝向所述液态密封体的表面，所述外壁上边缘位于所述浴的表面上方；在所述外壁下边缘与所述内壁下边缘之间的水平壁(20)。
13.根据权利要求1所述的设备，其中所述鼻部包括可移除的上部和下部。
14.一种用于在根据权利要求1至13所述的设备中通过热浸涂覆来沉积金属涂层的方法，所述方法包括：
-钢板在退火炉中的再结晶退火，
-所述钢板在所述鼻部中从所述退火炉到所述热浸涂覆浴(3)的传递，
-退火钢板在浴中的热浸涂覆。
15.一种用于从根据权利要求1至13所述的设备中的热浸涂覆过程中更换鼻部的磨损下部的方法，其中：
-提升所述鼻部，使下部可移动部分位于所述液态浴上方，
-提升所述溢流部(7)并且移除所述鼻部的已移除和/或可移除下部并用新的代替。
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