CN1147616C - 带有电磁堵塞装置的热浸镀镀槽 - Google Patents

Abstract

一种具有钢带入口通道(3)和电磁堵塞装置的热浸镀镀槽(2)，它能抑制槽液从镀槽中通过此通道泄漏，其中，此堵塞装置包括分别安装在通道两侧的两个磁场发生器(7)；每个发生器都从至少两个相反极性的磁极上发射一振荡磁场到通道中，它们邻近通道并在通道的贯通方向上相间隔；所述的每个发生器的至少两磁极沿通道的横向方向上分别与另一个发生器的相对应的磁极基本上成对中位置；每个发生器都在大于3kHz的频率下工作。在没有钢带时，磁场结合并横向贯穿通道。在有钢带时，磁场不仅堵塞通道，而且还提供约束力以阻止钢带偏离规定的传送线。

Description

带有电磁堵塞装置的热浸镀镀槽

技术领域

本发明涉及用于容纳熔融金属镀液的镀槽，此熔融金属用于连续热浸镀覆带有液态金属涂层的金属带。已研制出用于连续热浸镀锌钢带，其中镀覆层金属基本上是锌。然而，很显然它适用于任何带材基体是金属而镀覆层是液态金属的情况，例如，液态金属是过共晶的铝-锌合金和其它合金。

更具体的讲，本发明涉及电磁堵塞装置，该装置用于具有一个低于液体表面的开口的镀槽中，以防止在正常操作期间镀液从镀槽中泄漏。

背景技术

在常规的连续镀锌方法中，钢带在经过清洗及其它的为使涂层结合合格而做的表面精整后，从上方送到熔融锌或锌基合金的镀液中。钢带绕过浸没于镀液中的称为“浸没辊”的辊子，然后从镀液中脱出，再穿过涂层厚度控制装置，它将剩余的液态涂液返回到镀槽中。接着使涂层固化，最后将已涂覆的带钢绕成盘状以便于贮存，进而加工或出售。

此浸没于镀液中的浸没辊处于恶劣的环境中工作，除非仔细维护，因此是发生故障和操作不可靠性的原因。即使是精心地维护，仍然有不可避免的磨损和开裂而需要周期地更换。另外，浮渣常常被钢带从镀液的表面拖入，有可能粘附于沉浸辊上，从而在辊表面形成粗合金。这些浮渣和生长物损伤带钢，为了卸下和用新的或修复过的辊替换浸没辊，需要经常关闭生产线。因而人们希望取消浸没辊。

基于这种需求，人们提出建议在镀槽中设置至少一个入口，它的位置低于槽液的正常工作液面，这样要被镀覆的钢带可以水平或从下方进入镀槽，从类似的出口或从镀槽的开口处穿离出槽，而无需改变在镀液内的钢带经过生产线的方向。

当然必须防止镀液从一个开口或多个开口处流出，为实现此目的已提出了各种电磁堵塞装置。

为了叙述方便起见，对于由电磁堵塞装置产生(不是通过镀槽中的固体元件产生的)的力来支撑或用其它方式来约束的液体金属表面在本文中称之为液态金属的“裸露”表面。

现有技术提出的电磁堵塞装置通常都分成两类中的任何一类。一类是采用多相激磁线圈或多极电磁体和开关装置，它们提供可穿过液体或者液体有可能泄漏的区域内的运动磁场；另一类是类似电动机，采用永磁体或DC或者与横向电流相结合的单相电磁体。所有这种电磁堵塞装置都依赖电流与磁场间的相互作用，磁场或者单独产生或者一个接一个感应而生；电流或者是DC(直流)或者是工业频率，而磁场也同样为稳态的或者是在工业频率下振荡。在这两类堵塞装置中，磁场和/或电流都经过紧邻开口处的槽液以在其中产生约束力。

上述现有技术中提出的各种电磁堵塞装置，都需要相当复杂的部件组装，它们与液体金属密切接触，因此都处于热和相当拥挤的环境中工作。这样就导致设计上的困难、对要进行堵塞的开口的尺寸和形状的限制、以及低的运行预期使用寿命。

这些现有技术提出的堵塞装置都存在操作缺陷。例如，对于使用DC电流的那些装置，电流通过与液体金属相接触的电极之间，如在液体中产生一提升力以抑制液体从设在槽底板中的钢带入口处漏出，这些装置本质上是不稳定的。如果在液态金属的裸露表面形成非正常的局部朝下的凸出部分，则在该凸出部分中的电流密度低于整体裸露表面的平均电流密度。结果作用于凸出部分上的朝上电磁力降低，而流体静压使其增大。该凸出部分长的越大，则回复力就越小，直至最终凸出部分以槽液液滴的形式从裸露表面层断开。断开之后，无电流通过液滴，作用其上的回复力为零，则液滴通过开口坠落。的确如此，在这种堵塞装置中，任何裸表面的波动通常都从表面引起一连串的液滴流下，结果每个液滴的断开都产生足以激起形成另一个液滴的波动。

所有的已知现有技术方案都是在工业频率下工作，在紧靠开口处的槽液中产生液体流动。因此处于接触待镀覆钢带位置处的那部分槽液是紊流态，此紊流严重地降低了形成于最终产品上的镀覆层的表面质量。

最后要提及的是，所讨论的装置在邻接开口处都有或者产生强有力的磁极，它们与铁基钢带相互作用往往会将钢带朝磁极方向吸引。任何的这种靠近—磁极而远离另一极的非正常的偏移中央生产线会导致将钢带朝向一极的吸引作用增强，而朝另一极的吸引作用减弱，这样会产生一偏转力，它随偏移程度提高而提高。因此这种情况是显然相当不稳定的。最终要实现对钢带的成功操作需要在紧挨开口处设置昂贵的导辊，为防止偏移在钢带中必须维持不希望有的高张力，而这种张力在实际中是难以达到的。

对于这种称之为零或工业频率堵塞装置，存在着前面所述和其它缺陷，这类装置在金属镀覆工业中并没有得到普遍认可或使用。

在现有技术中还提出另一种方案，即采用高频，振荡，而是占据空间的稳定电磁场，设置成能阻止槽液进入镀槽开口处。这一方案是基于这样一种磁场能在槽液中产生高频涡流。由于高频，此涡流仅在液体的薄表面层流动(即所说和公知的“趋肤效应”)。表面电流和磁场间的作用是相互排斥作用。在足够高的频率下磁场有效地阻止了渗透的液体。在这些情形下，磁场作用就好比弹性衬垫，它可以在裸液体表面作用下变形或压缩，但阻止液体渗透到被磁场占据的区域中。此阻力垂直于磁场的磁力线方向和液体裸表而，并与磁场的变形或压缩程度成比例。因此，与低频相互作用不同，是这种情况相当稳定，因此液体表面的非正常凸出部分伸到磁场空间内会产生磁场的局部变形，并同时伴随产生增强的抗进一步干扰的局部阻力。

另外，如果在槽液体内部没有电流或电磁场，则使用堵塞装置不会在液体中诱发湍动。

因此，高频堵塞装置克服了零或低频堵塞装置的主要缺陷，但它们又受到自身固有的限制。

特别是如果需要产生足够大的垂直于裸液面的力以对抗在液态金属槽底面处足够深度槽液的流体静压，则需要高密度的磁场，以保证稳定连续地涂覆钢带操作得以进行。这就接着需要高励磁线圈降重视使用镀槽和镀槽开口形状和尺寸的设计，使得要支撑或以其他方式要约束的裸液面范围最小化。这至少需要钢带入口开孔应提供使得钢带能够穿过其中的只是狭小间隙。依次就需要采取预防措施以最大限度的保证钢带不偏离规定的传输路线。

在日本专利JP04-099160(Nippon Steel)中公开了一种装有一概念性简单形式的高频电磁堵塞装置的涂覆镀槽。在此方案中，“镀槽”是一个碳化硅约100毫米宽的空腔、矩棱形的槽，在其底板中开有—约20毫米宽的长方形孔道。钢板通过此孔道并穿过容纳在槽中的镀锌液向上移动。槽的较低部位被圆筒形线圈环绕着，该线圈在20kHz下被激磁并且有一与槽相重合的垂直中心平面。此狭小孔道设置在此中心平面的一侧。这样设计被解释为使底部位的槽液推向槽的中心平面，不接触孔道，但使上部位的槽液不受影响。所表示的是将要涂覆的钢带通过此孔道向上运动，再穿过上部位处的槽液。

应记住，20kHz磁场会有效地阻止槽液和钢带，很显然这种装置的磁场对于处在紧挨孔道上方临界区域中的钢带而言是不对称的。的确，由于钢带的屏蔽效应，在钢带的内侧上几乎没有任何磁场将钢带内侧紧靠孔道上方的液体推回原位。这种现有技术有三个主要缺陷：(i)上述的不对称性会对钢带产生实际上是不平衡的横向力，这就需要特殊设置和钢带内部的不适宜的高张力以可靠地保持钢带不接触狭窄孔道的壁面；(ii)紧邻钢带内侧的有缺陷的区域会使液体穿过处于钢带内侧的孔道而落下，及(iii)液体大的裸表面需要大体积和高密度磁场，伴随而来的是激励线圈需要高动力设施。可以认为(i)和(ii)可以通过使狭孔道的位置处于中心化而加以克服。的确当钢带处于孔道中时，可以通过堵塞磁场消除作用于钢带上的不平衡力并防止泄漏，但还会让钢带自由移动，横向偏离传送线。更重要的是在线圈孔腔中的自然形成的最密集部分的磁场，实际上是垂直的，因此不能很好地定向提供垂直约束力。结果，在没有钢带时，这种约束力取决于在圆筒形线圈上端部位处的相当低密度的发散磁场。如果要有效地防止泄漏，这将必然需要相当高能量的线圈，但却产生了不必要的整体密集的磁场。

发明内容

本发明的目的是提供一种带有高频电磁堵塞装置的热浸镀镀槽，它至少克服了上面提到的现有技术提出的高频电磁堵塞镀槽之缺点(i)，在一较佳实施方案中还克服了缺点(ii)。

本发明通过提供高频型堵塞装置实现了发明目的，该装置对钢带施加稳定的力，能抑制钢带偏离穿过堵塞的开口的指定传输生产线，并且它能比已知现有的这类堵塞装置更为有效地抑制在没有钢带下情况下的液态金属的泄漏。

本发明包括一个具有钢带入口通道和电磁堵塞装置的热浸镀镀槽，它能阻止槽液从镀槽中通过此通道泄漏，其中：

此堵塞装置包括分别安装在通道两侧的两个磁场发生器；

每个发生器都从至少两个相反极性的磁极上发射一振荡磁场到通道中，它们是挨近通道并在通道的贯通方向上相间隔。

所述的每个发生器的至少两磁极沿通道的横向方向上分别与另一个发生器的相对应的磁极基本直线对中。

由发生器发射的磁场具有相对于通道中心平面相重合的反射而基本上成镜像对称的磁力线图；又

每个发生器都在大于3kHz的频率下工作。

由于镜像磁力线图和相互重合，如果在通道中有—钢带存在，所发射的磁场对中央放置的钢带的两个侧面产生等同的排斥力。如果钢带偏离通道的中心，则对一侧的磁场增加压缩和对另一侧磁场扩张会分别增强和减弱排斥力，这样能产生趋于使钢带回到中心位置的回复力。

为发射磁场，任何磁场发生器必须具有至少两个相间隔的磁极。此磁极必须在任何时候极性相反，并且磁场从一极沿着闭合的磁路伸展到另一极。这些磁极可以是真实的(实体，磁场由此发射)或是虚拟的(一空间位置，磁场由此发射)。因此，如前所述按照本发明，为发射镜像磁场到通道中，每个发生器都必须具有至少两个紧邻通道的相反极性的磁极，并沿道通道的贯穿方向间隔一定距离，而且与另一个发生器的相对应的磁极成直线对中。

然而在本发明的优选实施方案中另有一个限制条件，即分别配匹极性应是这样安排，以保证当通道中没有钢带时，所发射磁场相结合，而结合的磁场从一个发生器的每个磁极沿通道横向伸展到另一个发生器的相对应的磁极处。

如前所述，由于使用两个高频率的发生器，使得场图的变化成为可能。这种变化提供了本发明的主要优点，在一种场图中，已结合的磁场横向地延伸了通道，当由于没有钢带通道以其最大宽度敝开时，这时磁场被理想地设置以堵塞通道。在另一种场图中，沿着钢带两侧的通道延伸的磁场不仅分别阻塞住钢带每侧的狭窄通道间隙，而且对钢带产生作用，使其作为整体保持在入口通道的中心位置上，因此使用窄入口通道同时钢带是低张力的。

本发明还可推广应用到连续热浸镀带状电镀生产线上或类似的金属镀覆装置中，其中的涂覆槽是本发明的镀槽。

在常规的镀覆生产中，镀槽尺寸必须大到能够足以容下浸没辊，并使其能够部分地或完全地浸没在液态镀覆金属中。本发明的一个优点是此镀槽可以做成比迄今为止可能的金属槽小的多程度。因此，本文中的术语“镀槽”包括小但为狭长槽形容器，它从形状和尺寸上都在某种程度上不同于常规现有技术镀槽的一般概念，尽管它达到原先相同的功能。

下面参照附图，通过实施例详细地描述上述发明的几个具体实施方案。

附图说明

图1是本发明的镀覆镀槽底部的示意剖视图，它表示在没有待镀覆钢带情况下所建立的磁场图。

图2是类似于图1的剖视图，表示当存在钢带时所建立的磁场图。

图3是一对磁场生成线圈的透视图，此线圈是图1中镀槽的部件。

图4类似于图3，表示另一对线圈。

图5是本发明的另一个实施方案的镀槽底部的示意剖视图，表示在没有待镀覆钢带情况下所建立的磁场图。

图6是类似于图5的剖视图，表示当存在钢带时的磁场图。

图7是轭铁和钢带的示意剖视图，轭铁和钢带是图5和6中的部件，现被放大示出；所表示的尺寸标记的意义参见说明书其它部分。

图8类似于图6，表示本发明的另一个实施方案。

具体实施方式

如图1和图2所示，在连续钢带镀覆生产线中的热浸镀槽装有熔融金属涂覆料的槽液1，例如锌或铝-锌合金。镀槽有一底板2，板2上带有朝下方的通常为矩形截面的导管3，它限定了钢带进入通道4，这样提供了待镀覆的钢带5进入镀槽的空间。

钢带5通过辊(未示出)从下面导入到镀槽中，朝上移动穿过槽液l。在到达通道4之前，钢带按照常规方法进行清洗及其它方式进行表面修整以能结合镀层。因此钢带通常总是预处理再按照常规方式从加热炉中穿过防护罩(未示出)送入到通道4中，其中加热炉中具有可控的还原气氛，而防护罩中也同样含有还原或至少是惰性气氛6。经过浸没于槽液1后，钢带5也完全按常规方式被处理，成为最终产品。因此，除了设置导辊将钢带从下方导入到镀槽中，以及提及的防护罩的形状之外，镀槽的生产线上游和下游的设备在各个方面都是常规的设备。

镀槽可由陶瓷或其他耐火材料制成，例如钛稳定的氧化铝(titaniumstabilised alumina)、碳化硅或氮化硼。

包括线圈7的两个高频磁场发生器分别设置于导管3的相对两侧。这些线圈可以选择示于图3和4中的任意一个或另一个。它们以截面方式表示在图1和图2中，该截面是取自图3和图4中的X-X线处。

在每种情况下，每个线圈7都是单匝，它由上端线圈侧导体8、下端线圈侧导体9和线圈末端导体10组成。线圈被互连导体11连结成一体，并由供电导体12与接线柱13相接通而供电。在图3中以这种方式安排互连导体11，使得两线圈为串联，而在图4中以并联方式安排线圈。

在这两种情形中，线圈最好是作为自撑式悬臂以接线柱13处刚性地伸展。为此目的线圈可由铜管制成，优选非圆形的横截面管，这样线圈侧导体8和9中的每一个都具有一个宽阔平坦表面，朝向镀槽和导管的邻接表面。例如，线圈可从空心矩形型材(HRS)制成。线圈中导体间的连接处优选用青铜合金钎焊。

接线柱13可以是一节铜管，它适合于被管夹持装置夹紧在刚性供电母线之中或其上，其中母线搭接到高频电源变压器上。可以在接线柱下端内部攻丝，如图3中标号14处所示，其中部分接线柱被切除，以便于与冷却剂供应软管(未示出)相接，在操作期间，冷却剂可以穿过线圈7进行循环。

由前述可清楚地理解到两个上端线圈侧导体8中的瞬间电流方向总是相同。同样两个下端线圈侧导体9的瞬间电流方向也总是相同的，并且总是与上端导体电流方向相反。

因此线圈具有相同极性，且每个线圈7都可看成有三个虚极，它们沿通道4的纵向方向相间隔，即为区域15，它紧接上端线圈侧面8上方、区域16，它紧接下端线圈侧面9的下方和区域17，它处于线圈中心。来自虚极15和16的磁场总是以同样方向(也就是说，在特定瞬间朝向通道4)；而来自虚极17的磁场总是以相反方向(在同一瞬间背离通道4)，如图1和图2所示，以磁力线上的箭头表示。虚极17既可以看成一单极，其强度相当于单个虚极15和16的两倍，或者视为两个紧靠的极，它们各自与极15和16相对应。

在没有钢带5的情况下，以紧密相邻和相互重合的两个发生器相对应的极(采用本实施例中的相同的简单空芯线圈，相当于轴向排列线圈)能够保证由线圈生成的电磁场耦合两线圈。另外，对于相同线圈电流而言，磁场横向分量的数值等于每个线圈单独作用时所产生场值的两倍。

更重要的是，在没有钢带情况下两个极15的相重合保证了一部分磁场从通道的一端横向延伸到另一端，这样就产生了一屏障，阻止槽中液体穿过通道下降。这点可从图1看出，在图中，尽管可以看到此相关的磁力线随着液体压力在跨越通道处向下弯曲，但是对此液体裸表面的排斥力仍基本上向上。

概括地说，处于高频磁场和液体之间的斥力在场与液体的界面处有效，因此作为堵塞作用仅有两极15的磁场是直接有效的，由此仅仅是那些极和极17，其中每个极相对应的极是必需沿通道的纵向方向相对齐。因此，用简单线圈作为场发生器的此实施例和另一实施例中，这样放置线圈使得至少它们上端线圈侧导体在钢带运行方向上彼此相对齐。这也就是说，假定钢带竖直地穿过导管，则上端线圈侧面处于同一水平面。更具体地讲，下端线圈侧面可以是远离通道，例如需要的话，它们可以处于同一水平面，像上端侧那样。在另一实施方案中，还另外改变设置方式，使得处于两极17下端位置处的磁场扩大，并利用来自这些极的磁场使液体悬浮。

本发明具体方案的重要特征就是互补极性和至少上线圈侧面相互重合，因而在没有钢带的情况下，它使与导管相交叉的生成磁通量的水平分量最大化，所说导管是紧挨液槽底面2的下方位置。同样这也使作用于处在导管口位置上的液态金属1的裸表面上的悬浮力最大。

以至少3kHz及优选超过7kHz的频率交流电压，以一优选的恒定数值激励线圈7。

如果钢带5存在，来自每个发生器线圈的磁场基本上被局限在部分通道和挨着钢带中心面侧面上的钢带区域。而生成磁场采用如图2所示的镜像分布图，其中来自每个极15的场以横向不同程度地进入通道，然后转折并纵向沿通道和钢带方向延伸一定距离，之后再以横向不同程度地从背离通道方向折回到极17。

那么由极15和17发射的场用于到堵塞在钢带两侧面处的通道。关于这点应该注意到此磁场穿越钢带，虽然仪是很小的深度，因此带和场一起实现了对液体的完全抑制。

在任何情况下用来堵塞通道的励磁电压的数值大小取决于设备的物理参数(如通道宽度、带宽、励磁线圈匝数等等)和液压。涉及的后者取决于镀覆材料密度和槽液深度。

选择电源频率以在相矛盾的效果之间产生最佳折衷。在较高频率下，所说的线圈导体趋肤深度(即电流在很大程度上被局限住的表层厚度)下降，而线圈电阻变大。这就导致更大的电阻损耗。另一方面，随着效率提高，作用于导体即涂覆液体)上的排斥力随着其涡流变得更充分地限制到表面处而增加。对钢带吸引和排斥的交叉点出现在3～7KHZ的频率范围内。因此超过该范围达到的100KHZ的频率范围是优选的。

在此实施方案中，分别来自各极(不仅仅是极15和17)的所有场都发射到通道中，并彼此呈镜像，结果由极17和16发射到通道中的场也产生回复力，它阻止钢带传送线偏离指定的中心位置。

线圈7可以在空气或所例举出的其它不能磁化的介质中有效使用。另外，此发生器线圈可以部分地从外封入到C-型截面的能磁化的外壳中。这样的外壳对于给定的激磁电流来说可提高磁通量，这是有利的；并且还提高了线圈的电感，这需要更高的励磁电压，这点是不利的。因此，如果有外壳的话，则权衡设计利弊必须着眼使堵塞装置的效果最佳化。

图5到7表示本发明的另一个较佳实施方案，其中每个磁场发生器都像是电磁体，它由缠绕在铁磁性最好为G型磁芯上的激磁线圈组成。

在此情况下，镀槽有一底面层20，它具有足够的厚度，能将两个高频磁场发生器21包封在细长的凹槽之中，该细槽是任底面层20的相对的两表面之间形成，它限定了镀槽钢带进入通道22。

每个发生器21都由一个激励线圈23和优选为铜或其它非铁金属导电屏蔽体25和26组成，所说线圈23缠绕着C型或G型截面的铁或铁磁性的芯24的腹板。这些屏蔽体束缚此高频磁场，该屏蔽体设置成能够提高由励磁线圈23产生并从芯24的细长端面27和28处射出的总磁场的比例。因而这些端面27和28也是场发生器21的磁极。

通过以大于7kHz的频率，从优选公知的优选带数，变流电压以激磁每个线圈23。它们与电源相接以产生优选的极性。因此当一个极27是北极时，则另一极是南极，反之亦然。

在这种情况下，如果或在通道不存在钢带，则都可形成如图5所示的磁力线图形，由此在极27之间伸展的磁场堵塞了通道22，而伸展于极28之间的场对操作镀槽并没有起到直接作用，只不过是形成了磁力线通路。

当钢带29存在时，磁力线分布图设想为图6所示方式，从对图1的实施方案的说明可显而易见看出这不仅堵塞了通道，而且使钢带位于通道22的中央。

每个通道22的侧面都衬上一非金属难熔或其它耐热、绝缘平板30，这样在熔态金属槽液31和屏蔽体25和芯体24的上端部分之间，提供了一屏障。

关于此实施方案的各个部分的设计，将在下面讨论。

每个芯24都由具有高磁导率和高饱合磁化强度的低损耗材料组成。例如可使用高密度铁氧体、磁性金属玻璃或铁粉。由于具有高磁导率，芯24将磁场集中在紧邻上端极面27的气隙G之中，防止了过多“无用”磁场在气隙之外。轭铁最好是G型，使得由线圈23占据的窗口可以做的相当大，与极间隔S无关，同时还可对线圈维持有用的紧凑的截面形状。

对线圈来说，大的窗口对于确定的匝数则可采用更大的导体，这就可用较低的电流密度，因此线圈23就具有较低的电阻能耗。另一方面，由于提高了导体尺寸也就增大了线圈尺寸；同样也增强了线圈内的磁场泄漏。结果产生的较高比例的磁场不能通过上端极面27。通过确定芯24的大小和形状，可以在这两个相矛盾的结果之间达到均衡。

如果极间隔S降低，则磁路的磁阻也降低，因此已确定安匝数的线圈23来说，通过的总场提高了。然而，如果极间隔S太小，则磁场可能集中在靠近极的很小区域内，但并不能以全部强度跨过气隙G穿透到钢带29处。在这种情况下，靠近钢带的较弱的场区域则不能形成有效的堵塞，这样可能使液态金属涂料逸出。作为一般原则，极间隔S应当大约是，而最好是不小于气隙G的三倍。而沿通道贯穿方向上两极间的距离应当为气隙宽度的2-10倍，该气隙宽度为待镀覆的带和通道的一侧面之间的距离。

屏蔽体25和26由高电导材料制成。如铜、铝或银。如果激磁线圈很大，则要在线圈的导体之间放置辅助屏蔽以减少内部场泄漏。这种实例如图8所示，其中这种辅助屏蔽用32和33表示出。涡流在这些屏蔽中被感应出。这样在屏蔽中会生成热，自然它们就处于热环境中。因此需要强制冷却屏蔽体，例如以热传导方式使冷却液通过管道，这些管以钎焊或以其它方式连接到屏蔽体上。图8的实施例中包括了这类管，在图中以34表示。

在优选方案中，在每个线圈23中的导体匝数很少，例如不超过10，优选是为1-4，这与操作频率、构件的几何尺寸及电源特性有关。众所周知，在高频下，同样横截而的多灯丝导体与单灯丝导体相比，则比单灯丝导体更有效。这也就是说，其它情况等同条件下，多灯丝导体比单灯丝导体具有更低的能量损耗。这是因为高频电流主要地限制于导体的表面层，而多灯丝导体比单灯丝导体具有更大的表面/横截面的比值。因此在优选实施例中线圈23的每匝都由许多平行的管状导体组成。这些导体最好用泵入其孔中的冷却液冷却。

为了详细描述的第一个实施例，磁场频率最好在7kHz-100kHz范围，尽管更高的频率也是相当可行的。

以下作为例子详细说明这种热浸镀槽的合理设计，此镀槽装有本发明的最后一个实施例的堵塞装置，并且盛有0.5米标准深度的锌或铝锌熔液，其设计参数如下：

参数                              数值

气隙                              10mm

线圈匝数                          1

在每匝中平行的管状导体数量        126

每个管状导体外径                  12.5mm

励磁频率                          20kHz

上端极面长度(P)                   30mm

极间隔(S)                         80mm

窗口高度(H)                       150mm

轭铁深度(D)                       150mm

气隙中通量密度*                   0.414T(峰值)

励磁电流*                         33,000A(rms)

外加电压                          2161V(rms)

线圈能量损耗*                     20KW

堵塞压力(理想态)*                 33.1KPa

液态锌压头(理想态)*               488mm

*计算值

Claims (19)

1.一种设置了钢带入口通道和电磁堵塞装置的热浸镀镀槽，它能抑制槽液从镀槽中通过此通道泄漏，其特征在于：

此堵塞装置包括分别安装在通道两侧的两个磁场发生器；

每个发生器都从至少两个相反极性的磁极上发射一振荡磁场到通道中，所说的磁极邻近于通道并在通道的贯通方向上相间隔设置；

所述的每个发生器的至少两磁极沿通道的横向方向上分别与另一个发生器的相对应的磁极基本成对中位置；

由发生器发射的磁场具有相对于通道中心平面相重合的反射面基本上成镜像对称的磁力线图；又

两个发生器都在大于3kHz的频率下工作。

2.按照权利要求1的热浸镀镀槽，其特征在于镀槽具有底面，它带有一个限定钢带入口通道的呈矩形截面的朝下的导管。

3.按照权利要求2的热浸镀镀槽，其特征在于镀槽由耐火材料制成。

4.按照权利要求3的热浸镀镀槽，其特征在于所述的耐火材料是钛稳定的氧化铝、碳化硅或氮化硼。

5.按照权利要求1的热浸镀镀槽，其特征在于每个发生器都包括一个导体线圈，该导体从两端接线柱作为自撑式悬臂刚性地延伸。

6.按照权利要求5的热浸镀镀槽，其特征在于所述线圈是单匝线圈。

7.按照权利要求5的热浸镀镀槽，其特征在于所述导体是管状的，且所述接线柱适合于连接到冷却剂来源处，以便于使冷却剂流过导体内部。

8.按照权利要求1的热浸镀镀槽，其特征在于每个磁场发生器都包括一个激磁线圈，该线圈缠绕在有一个端面直对着所述通道的磁芯，而端面构成了所述磁场发生器的磁极。

9.按照权利要求8的热浸镀镀槽，其特征是所述芯是G型状，因此一个端面比另一个端面要小。

10.按照权利要求9的热浸镀镀槽，其特征是所述发生器配备非铁导电屏蔽体以利于约束磁场，并设置成能够提高由励磁线圈产生并从芯的端面射出的总磁场的比例。

11.按照权利要求8的热浸镀镀槽，其特征是通道的每个侧面都衬有非金属难熔的耐热绝缘平板，它在槽的金属熔液和发生器的上端部分之间提供了一个屏障。

12.按照权利要求8的热浸镀镀槽，其特征是芯是由具有高磁导率和高饱和磁化强度的低损耗材料制成。

13.按照权利要求12的热浸镀镀槽，其特征是所述材料是高密度铁氧体、磁性金属玻璃和铁粉中的任何一种。

14.按照权利要求1的热浸镀镀槽，其特征是沿通道贯穿方向的至少两个极之间的距离是，待镀覆钢带和通道一侧面之间的气隙宽度的2至10倍。

15.按照权利要求8的热浸镀镀槽，其特征是每个激磁线圈都是一个不多于10匝的多灯丝导体线圈。

16.按照权利要求10的热浸镀镀槽，其特征是所述屏蔽体被强制冷却。

17.按照权利要求1的热浸镀镀槽，其特征是所述频率是在从7kHz至100kHz范围内。

18.按照前述权利要求中的任意之一的热浸镀镀槽，其特征是发生器的极性是这样的：在没有待镀覆的钢带时，所发射出的磁场相结合，而结合的磁场从一个发生器的每个磁极沿通道横向延伸到另一个发生器的相对应的磁极处。

19.一种用于连续热浸镀金属钢带的装置，它包括权利要求1的镀槽。

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