CN1920087B - 连续地热浸涂金属带中保持熔化金属的装置和方法 - Google Patents
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Abstract
一种用来连续地热浸涂金属带的熔化金属保持装置包括:容器,该容器的横截面基本上是具有长侧和短侧的矩形,该容器在底表面上形成槽形开口,该容器装有熔化金属;辅助容器,它沿着容器上端的外圆周形成,并且用来暂时储存从容器上端溢出的熔化金属;一些室,它们沿着容器下端的长侧而向外地形成,这些室通过槽形分支开口与容器连通,这些分支开口向着容器以预定倾斜形成;多个辅助管,它们与这些辅助容器连通;及交流电磁铁,它包括芯和线圈,该芯被安装成邻近容器的外部侧表面并且位于辅助容器和这些室之间,而该线圈被缠绕在芯上,并且把交流供给到该线圈中。
Description
本申请为2002年4月10日向中国专利局提交的题为“连续地热浸涂金属带中保持熔化金属的装置和方法”的申请号为02801785.4的中国专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种在连续地热浸涂金属带时用来保持熔化金属的装置。更加具体地说,本发明涉及一种用于连续热浸涂金属带的熔化金属保持装置,在该装置中,金属带通过填充有熔化过的喷涂金属的容器,并且在喷涂过程期间,使用了电磁场,从而使熔化金属稳定地浮动。
背景技术
在连续地热浸涂金属带时,金属带连续地通过填充有熔化金属的容器,该熔化金属用作喷涂溶液。如图15所示,在传统的连续热浸涂方法中,容器83填充有熔化金属81,借助使用铝、锌或者这些金属的合金作为金属溶液,该熔化金属通过使金属熔化来得到,并且使用沉辊(sink roll)和稳定辊86连续地供给到容器83中的金属带89被浸入到熔化金属81中,之后从容器83中移走金属带89。
沉辊85改变金属带89的运动方向,稳定辊86调节金属带89的输送状态。沉辊85和稳定辊86被浸入到容器83内的熔化金属81中,并且沉辊85和稳定辊86的轴向件通过套-套筒结构来支撑并且不能使用润滑作用,因为容器83内的环境温度较高。
这时,形成沉辊85和稳定辊86的零件与熔化金属81进行反应从而产生了金属化合物。如果作为结果而形成的杂质被粘附到金属带89的表面上,那么金属带89在这种状态下被压缩从而降低了金属带89的质量。
此外,在没有使用润滑剂的情况下,沉辊和稳定辊85和86的轴向件的旋转导致了轴向件的磨损。这引起金属带89振动,从而产生了这样的缺点,如在金属带89上形成了条纹型状,或者使得喷涂量产生了不同。
为了解决这些问题,需要使用这样的容器结构,在这种结构中,这些辊没有被浸没到熔化金属中。在这点上,公开了熔化金属方法,该方法不需要使用浸没到熔化金属中的金属带支撑辊。在这种方法中,金属带通过其进行供给的开口形成于容器的下部中。要镀的金属带通过该开口 而被供给到熔化金属的下部,然后通过上部从容器中取出。提供了一种防止熔化金属通过开口出来的结构。
就在这种方法(在这种方法中不使用被浸没到熔化金属中的辊子)中防止熔化金属通过开口出来的结构而言,日本专利No.63-109148公开了一种方法,在该方法中,借助气体压力室(该气体压力室被安装在容器开口的附近)所得到的气体压力被用来支撑熔化金属的重量,以致使它进行浮动。此外,日本专利No.63-303045公开了一种方法,在该方法中,直流(DC)磁体被安装在开口区域内,从而把直流供给到熔化金属中,以致它被所产生的电磁力所浮起。
此外,US专利No.5665437和日本专利No.63-310949把线性感应电动机安装在容器的开口区域内,从而形成了运动磁场。其结果所形成的电磁力使熔化金属浮动。美国专利No.5897683公开了一种保持方法,该方法使用了交流(AC)电磁铁和导电块所产生的电磁力,而该电磁铁被安装在容器开口的附近,该导电块位于容器的特殊区域内,该方法还使用了借助在开口下方提供气体压力室所得到的气体压力,因此熔化金属不能从开口出来。
但是,在上述所公开的结构和方法之中,在使用气体压力使熔化金属浮起的方法中,难以使气体压力室保持均匀的压力,并且产生了较大的噪声。此外,如果气体渗入熔化金属,那么在熔化金属内形成了气泡。
在使用DC磁体和DC源来保持熔化金属的方法中,DC电流可以通过金属带来影响周围设备。这对使用者产生了安全危险。
此外,在把线性感应电动机安装在容器开口的区域内从而使熔化金属浮起的方法中,通过开口的金属带可以被变形。
最后,在同时使用AC电磁铁和气体压力室来使熔化金属浮起的方法中,使用这两种结构使得费用较大,并且气体可以渗入熔化金属中从而在其中形成了气泡。此外,不仅难以使浸入到熔化金属中的导体保持原始形状,而且难以保持熔化金属本身的化学成分。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种用来连续地热浸涂金属带的熔化金属保持装置,在该装置中,电磁力产生装置由电磁铁芯和电磁线圈形成,该电磁力产生装置被安装在容器下部的附近,因此熔化金属不能通过容器底表面的开口出来。
本发明的另一个目的是提供一种用来连续地热浸涂金属带的熔化金属保持装置,在该装置中,容器内的熔化金属通过外部通道进行循环,从而从下部把熔化金属重新供给到容器中,因此在容器的底表面的开口区域内保持了更加稳定的熔化金属的浮动状态。
本发明的另一个目的是提供一种用来连续地热浸涂金属带的熔化金属保持装置,在该装置中,熔化金属固化层被人工地形成于容器短侧的下部内,因此可以更加稳定地保持熔化金属的浮动状态。
一种用来连续地热浸涂金属带的熔化金属保持装置,它包括:容器,该容器的横截面基本上是具有长侧和短侧的矩形,该容器在底表面上形成槽形开口,该容器装有熔化金属;辅助容器,它沿着容器上端的外圆周形成料斗形状,并且用来暂时储存从容器上端溢出的熔化金属;一些室,它们沿着容器下端的长侧而向外地形成,这些室通过槽形分支开口与容器连通中,这些分支开口向着容器以预定倾斜形成;多个辅助管,它们使这些室与这些辅助容器连通;及交流电磁铁,它包括芯和线圈,该芯被安装成邻近容器的外部侧表面并且位于辅助容器和这些室之间,而该线圈被缠绕在芯上,并且把交流电供给到该线圈中。
排出开口形成于容器的上部长侧上,因此熔化金属可以从容器中排出到辅助容器中。
于容器的每个拐角部分上至少形成一个辅助管。
所述芯包括一些极和连接所述极的磁轭,所述极通过位于其间的容器而相互相对。
这些辅助管被设置成向外邻近电磁铁的芯的所述相对的极。此外,辅助管被设置在电磁铁的芯的所述相对的极之间。这些辅助管被设置在电磁铁的芯的所述磁轭的外部上。
通过分支开口所供给的熔化金属相对于金属带具有30度到45度之间的角度,而该金属带通过形成于容器的底表面中的开口来进行供给。
在本发明的另一个替换优选实施例中,一种用来连续地镀金属带的熔化金属保持装置包括:容器,该容器的横截面基本上是具有长侧和短侧的矩形,该容器在底表面上形成槽形开口,该容器装有熔化金属;交流电磁铁,它被安装成邻近容器的外部、下部长侧表面;及熔化金属冷却器,它被安装成邻近容器的外部、下部短侧表面,从而熔化金属在短侧下端处的容器内部形成固化层。
该金属保持装置还包括:温度传感器,它被设置在容器短侧的内部下表面和容器短侧的外部下表面中的每一个上,而熔化金属在容器短侧的内部下表面上形成固化层;冷却剂供给阀,它被连接到熔化金属冷却器上,并且被控制来调节供给到熔化金属冷却器中的冷却剂的量;及控制器,它被连接到温度传感器和冷却剂供给阀中,从而根据所探测到的温度控制冷却剂的供给量,从而控制形成于容器内的固化层的厚度。
一种在连续地热浸涂金属带的过程中的熔化金属保持方法,该方法包括:把交流供给到交流电磁铁的线圈中,该交流电磁铁被安装成邻近横截面是具有长侧和短侧的矩形的容器的长侧外部下表面,因此沿着与重力相对的方向,在容器内产生了电磁力;及把冷却剂供给到熔化金属冷却器中,从而冷却容器的下部短侧,因此在下部短侧区域处,在容器内形成了熔化金属的固化层。
在这种方法中,形成熔化金属的固化层包括:测量容器下部短侧的内部和外部的温度;根据容器下部短侧的内部和外部之间的温差,计算固化层的理想厚度;及确定要供给到熔化金属冷却器中的冷却剂的量;及,以确定量把冷却剂供给到熔化金属冷却器中。
在本发明的另一个替换优选实施例中,一种用来连续地热浸涂金属带的熔化金属保持装置包括:容器,该容器的横截面基本上是具有长侧和短侧的矩形,该容器在底表面上形成槽形开口,该容器装有熔化金属;辅助容器,它沿着容器上端的外圆周形成料斗形状,并且用来暂时储存从容器上端溢出的熔化金属;一些室,它们沿着容器下端的长侧而向外地形成,这些室通过槽形分支开口与容器连通,这些分支开口向着容器以预定倾斜形成;多个辅助管,它们使这些室与这些辅助容器连通;交流电磁铁,它包括芯和线圈,该芯被安装成邻近容器的外部侧表面并且位于辅助容器和这些室之间,而该线圈被缠绕在芯上,并且把交流供给到该线圈;及熔化金属冷却器,它被安装成邻近容器的外部、下部短侧表面,从而在短侧下端处的容器内部形成固化层。
附图说明
包括在说明书中并且构成说明书的一部分的这些附图示出了本发明的实施例,并且与描述一起用来解释本发明的原理。
图1是本发明第一优选实施例的熔化金属保持装置的示意性纵向剖视图;
图2是图1的熔化金属保持装置的局部平面视图;
图3是沿着图2的线III-III所截取的剖视图;
图4是沿着图2的IV-IV所截取的剖视图;
图5是沿着图1的V-V所截取的剖视图;
图6是本发明的另一个优选实施例的熔化金属保持装置的横向剖视图;
图7是示意图,它用来解释形成于本发明的熔化金属保持装置内的电磁场;
图8是示意图,它示意性地示出了在本发明的熔化金属保持装置的容器内所产生的感应电流和电磁力;
图9是示意图,它示出了本发明的熔化金属保持装置的容器下部开口部分附近的熔化金属流场的数据分析结果;
图10是本发明第二优选实施例的熔化金属保持装置的侧剖视图;
图11是图10的熔化金属保持装置的前剖视图;
图12是用来描述图10的熔化金属保持装置的熔化金属冷却器的示意图;
图13是在形成固化层之前的、在图10的保持装置的容器内的感应电流和电磁力的示意图;
图14是在形成固化层之后的、在图10的保持装置的容器内的感应电流和电磁力的示意图;及
图15是执行熔化电镀过程的传统装置的示意图。
具体实施方式
现在,参照附图详细地描述本发明的优选实施例。
图1是本发明第一优选实施例的熔化金属保持装置的示意性纵向剖视图。
如图1所示,熔化金属保持装置20被用来连续地热浸涂金属带,并且包括以下主要元件:容器21,该容器装有熔化金属22,并且在底表面上形成槽形开口;及交流(AC)电磁铁30,它被安装成邻近容器21的外侧表面。AC电磁铁30把浮力提供到熔化金属22中,因此它不能通过容器21的开口出来。
容器21的横截面基本上是矩形的,因此它具有长侧和短侧。金属带33通过形成于容器21的底表面上的槽形开口进行供给。料斗形辅助容器24沿着容器21上端的外圆周而形成于容器21的上端上。辅助容器24暂时储存从容器21的上端流出的熔化金属22。可以设置一对辅助容器24,而这些辅助容器24被设置成邻近容器21的长侧并且相对于通过容器21的金属带33是对称的。
图2是图1的熔化金属保持装置的局部平面视图,它示出了其中的一个辅助容器24。
如附图中所示,排出开口23形成于容器21的长侧的上侧表面上,而容器21的长侧形成了辅助容器24的一个侧壁。排出开口23使熔化金属22容易溢出到辅助容器24中。
室26形成于容器21的底端上。此外,槽形分支开口38以预定角度向上地形成,从而从室26延伸到容器21中,因此室26与容器21的内部连通了。
优选的是,每个室26包括沿着容器21长侧的管形结构,从而与相应的辅助容器24连通。此外,优选的是,分支开口38具有长槽形状,该形状以相对于容器21的长侧成预定角度形成。
图3是沿着图2的线III-III所截取的剖视图,及图4是沿着图2的IV-IV所截取的剖视图。
如图3和4所示,辅助容器24和室26(这些附图示出了每个元件的一对中的一个)通过多个辅助管28来连通。辅助管28沿着容器21的侧壁向下延伸,该辅助管开始于辅助容器24的底表面,并且连续延伸直到到达室26的上表面为止。
此外,参照图5,辅助管28可以在容器21的每个拐角处开始形成,如上所述,容器21的横截面基本上是矩形的。暂时储存在辅助容器24内的熔化金属22在流出容器21之后通过辅助管28流入到室26中。
如上所述,AC电磁铁30被安装成邻近容器21的外侧表面。AC电磁铁30包括:芯31,它被安装成邻近位于辅助容器24和室26之间的容器21的长壁;和线圈32,它缠绕在芯31上。芯31包括:一些极,这些极通过位于它们之间的容器21而相互相对;和磁轭,它连接这些极。线圈32被缠绕在芯31的这些极上,而在工作期间,AC电流通过线圈32来供给。优选的是,芯31的这些极至少具有与容器21的长侧宽度一样大的宽度。
再参照图5,辅助管28可以从芯31的一对相对极31a向外地形成。如图6所示,辅助管28形成于该对极31a之间是可能的。
一些独立的开口形成于芯31的磁轭31b的外部中。此外,连接辅助容器24和这些开口的辅助管及连接这些开口和室26的辅助管被形成来输送熔化金属。这时,这些开口可以上下移动,从而调节进行循环的熔化金属的量。
现在描述本发明第一优选实施例的熔化金属保持装置的工作过程。
首先,容器21和辅助管28被充满了熔化金属22。如果把AC电流供给到AC电磁铁30的线圈32中,那么借助AC电磁铁30在容器21内形成了电磁场,如图7所示。这时,填充在容器21中的熔化金属产生了感应电流,因此形成了一个电流流动电路41,如图8所示。借助于感应电流和电磁场,用感应电流和电磁场的矢量积来表示的洛伦兹力即电磁力向着电流流动电路41的中心方向,该电磁力的强度与感应电流和电磁场的积成比例。相应地,电磁力43的作用方向与容器21底部重力的方向相对,而电磁力42的作用方向与容器21顶部的重力方向相对应。
在本发明的第一优选实施例的熔化金属保持装置中,借助于在底部仔细地增大容器21的外圆周,使AC电磁铁30紧靠容器21的开口。其结果是,再参照图8,使沿着与容器21底部的重力方向相对的方向进行作用的电磁力43增大强度,同时使在容器21的上部处进行作用的电磁力42相对减弱。因此,作用在容器21内的熔化金属22上的总电磁力作用在与重力方向相对的方向上,因此容器21内的熔化金属22被浮起。
以这种方式在容器21内浮动的熔化金属22通过形成于容器21的上部中的排出开口23而溢出到辅助容器24中,然后,使熔化金属22流过辅助管28,而这些辅助管28的上端从辅助容器24的底部形成开始。然后,使熔化金属22从辅助容器24流过辅助管28,从而到达室26。接下来,根据辅助管28的高度和AC电磁铁30所产生的电磁力,借助静压、通过分支开口38、以自由平喷射形式(in free flat jet form)使进入室26中的熔化金属22喷射到容器中。
图9是示意图,它示出了本发明的熔化金属保持装置的容器21的下部区域内的熔化金属的流场的数值分析结果。
如附图中所示,自由平射流(free flat jet)流过分支开口38,该分支开口与所供给的金属带33之间具有预定角度θ,即熔化金属22的流所形成的最内部线相对于金属带33具有预定角度(θ),该金属带33被供给到熔化金属保持装置中。角度(θ)最好是位于30度和45度之间,从而确保熔化金属22的浮动最稳定。如果角度(θ)小于30度,那么碰到金属带33的自由平射流就太慢了,如果角度(θ)大于45度,那么自由平射流撞击金属带33并且远离所要流动的方向而向下飞溅。
以这种方式进行喷射的熔化金属22在靠近金属带33(该金属带位于容器21的下部开口部分的附近)的位置上进入到容器21中。此外,这种熔化金属22不仅沿着与重力方向相对的方向具有速度,而且已经处于这个区域内的熔化金属总是确保了电磁场所产生的感应电流电路。因此,在容器21的下部开口部分内借助电磁力进行浮动的熔化金属的自由表面被动态稳定,因此熔化金属22的浮动被稳定地保持了。
如上所述一样进行循环的熔化金属22的量减少了,因为它涂在通过容器21的金属带33上,因此需要连续地或者周期地补充熔化金属22的供给。
AC电磁铁30所产生的电磁力的强度与供给到线圈32上的电流量的平方成比例。其结果是,借助调节供给到线圈32中的电流量和调节辅助容器24内的熔化金属22的垂直高度,可以稳定地实现借助喷射通过分支开口38的自由平射流来防止熔化金属22出来。
图10是本发明第二优选实施例的熔化金属保持装置的侧剖视图,而图11是图10的熔化金属保持装置的前剖视图。
参照这些附图,本发明的第二优选实施例的熔化金属保持装置50包括以下主要元件:容器51,该容器装有熔化金属22;AC电磁铁60,它被安装成邻近容器51的外侧表面,从而把浮力提供到容器51内的熔化金属22中;及熔化金属冷却器53,它用来在容器51内的下部中形成熔化金属的固化层55,而这些下部与设置熔化金属冷却器53的位置相对应。容器51的横截面基本上是具有长侧和短侧的矩形。槽形开口形成于容器51的底表面上,通过该开口来供给金属带33。
提供了一对AC电磁铁60,并且它们被安装成邻近容器51的长侧的下部外表面。在把这些电磁铁供给到容器51中时,使AC电磁铁60相互相对,使相对于金属带33是对称的。熔化金属冷却器53被安装到容器51的短侧的下部外表面上。在工作时,熔化金属冷却器53在容器51内的下部区域处形成了熔化金属22的固化层55,这些下部区域位于这些短侧的附近。
图12是用来描述图10的熔化金属保持装置的熔化金属冷却器53的示意图。
参照附图,设置了把冷却剂供给到熔化金属冷却器53中和从熔化金属冷却器53排出冷却剂的结构。相对于把冷却剂供给到熔化金属冷却器53中而言,具有:温度传感器57a和57b,它们各自位于容器51的内部和外部;冷却剂供给阀63,它被控制来调节供给到熔化金属冷却器53中的冷却剂量;及控制器61,它根据所探测到的温度来控制冷却剂的供给,因此固化层55的厚度可以被调节。图12中标号100表示冷却剂。
温度传感器57a和57b各自被设置在容器51的内部和外部的一高度上,该高度与形成固化层55的位置相对应。温度传感器57a和57b所探测到的温度被传送到控制器61中。冷却剂供给阀63被连接到每个熔化金属冷却器53上,并且还被连接到控制器61中。然后,把控制器61连接到冷却剂供给阀63和温度传感器57a和57b上。根据温度传感器57a和57b所探测到的温度,控制器61把信号输出到冷却剂供给阀63中,从而调节供给到熔化金属冷却器53中的冷却剂的量。容器51内的固化层55的厚度通过这种方法来控制。
图13是在形成固化层55之前的、容器51内的感应电流和电磁力的示意图。
AC电磁铁60所形成的电磁场在熔化金属22产生了感应电流,而该熔化金属22被填充在容器51内。感应电流形成了一个电流流动电路71。用感应电流和电磁场的矢量积来表示的洛伦兹力即电磁力72、73和75向着电流流动电路71的中心方向,该电磁力的强度与感应电流和电磁场的积成比例。
相应地,通过把AC电磁铁60安装在容器51的底部上,使作用在开口附近处的熔化金属22上的电磁力72工作在与重力方向相对的方向上,并且使作用在容器51上端处的熔化金属22上的电磁力73工作在与重力方向相对应的方向上。由于位于容器51底部处的、靠近AC电磁铁60的电磁力72的强度大于处于容器51上部处的、相对远离AC电磁铁60的电磁力73的强度,因此容器51内的总电磁力的方向与重力方向相对,因此把浮力提供到容器51内的熔化金属22中。
在容器51的底部处的拐角区域内,感应电流71的方向被改变了,因此电磁力的方向也被改变了。更详细地,容器51的底部拐角部分内的电磁力75包括垂直于重力方向的分量75a和与重力方向相对应的分量75b。
过了短侧区域内的拐角部分之后,沿着重力方向的分量75b不再是主因,只有垂直于重力方向的分量75a。相应地,在容器51短侧的下部拐角部分的、与重力方向相对的电磁力基本上小于容器长侧的中心部分处的,因此可以实现稳定的浮动作用。通过熔化金属冷却器53的工作从而形成固化层55,甚至可以更加稳定地实现这种浮动作用。
图14是在形成固化层55之后的、容器内的感应电流和电磁力的示意图。
如附图所示,感应电流的流动电路71与形成固化层55之前的完全相同。但是,在容器51的底部上,只有作用在熔化金属上的、与重力方向相对的电磁力的分量。此外,通过在容器51的底部拐角部分和短侧上形成固化层55,只使理想力存在,因此熔化金属22被提供有足够的浮力并且不能通过开口出来。
固化层55形成于容器51内,因此它们被附着到容器51的短侧的下端内部上。优选的是,固化层55的厚度是这样的,固化层55从容器51的短侧的下端延伸到开始产生垂直于重力的电磁分量的位置上。
将更加详细地描述确定固化层55厚度的方法。从容器51的短侧的下端到开始产生垂直于重力的电磁分量的位置的距离几乎与AC电场的外层深度(δ)完全相同。相应地,优选的是,固化层55形成为厚于外层深度(δ),该外层深度由熔化金属22(该金属保证了固化层55的厚度)和AC电场的频率来确定。
外层深度(δ)通过下面的公式1来得到。
【公式1】
这里f是AC电磁场的频率,σ是熔化金属的导电率,及μ是磁导率。
如果容器51的内部和外部的温度是已知的,那么固化层55的厚度可以由下面的公式2来确定。
【公式2】
这里tpot是容器51的短侧的壁厚,tsolid是熔化金属固化层55的厚度,kpot是容器51的导热系数,ksolid是固化过的熔化金属的导热系数,Tp0是容器51的外壁温度,Tp1是容器51的内壁温度,及Tm是固化层55和熔化金属22之间的边缘处的温度,并且是金属的凝固点温度。
相应地,温度传感器57a和57b各自探测出Tp1和Tp0,因此固化层55的厚度(tsolid)可以被确定。固化层55的厚度(tsolid)一定得满足下面的公式3来确保熔化金属22的稳定浮动。
【公式3】
tsolid≥δ
执行下面实验来确定本发明第二优选实施例的熔化金属保持装置的效果。
首先,容器51由不锈钢形成,厚度为10mm,并且在0.3T时把60Hz的AC磁场(Brms)施加到容器51下部的开口上。容器51的内壁和外壁的温差保持在100度上或者更高,并且容器51的短侧的固化层55的最下部厚度(tsolid)被形成为大于55mm,该厚度是由公式1所计算出的、熔化锌的外层深度(δ)。相应地,填充在容器51内的熔化锌22从开口处稳定地浮动到500mm的高度上。
这时,如果容器51的短侧的内壁温度和外壁温度的差值小于100度,那么固化层的厚度(tsolid)变成小于外层深度(δ),并且熔化锌在短侧区域处出来。因此,通过温度传感器57a和57b来各自探测内壁温度和外壁温度,并且控制器61根据该信息来调节供给阀63,因此内壁温度和外壁温度的温差保持在100度上或者更大,因此实现了使固化层55的厚度(tsolid)大于外层深度(δ)。
本发明的第三优选实施例的熔化金属保持装置具有本发明的第一和第二优选实施例的熔化金属保持装置的所有特征。
尤其地,本发明第三优选实施例的熔化金属保持装置包括:容器,它装有熔化金属并且在底表面上形成了槽;辅助容器,它们暂时储存熔化金属,该熔化金属从容器的上端溢出;一些室,它们设置在容器的下端,并且通过辅助管与辅助容器连通,及通过分支开口与容器连通;AC电磁铁,它们被安装成邻近容器的外侧表面并且为熔化金属提供浮力,因此上述熔化金属不能从容器的开口出来;及熔化金属冷却器,它们在短侧的下端处用来在容器内部形成固化层。
容器的横截面基本上是具有长侧和短侧的矩形。辅助容器是料斗形并且沿着容器上端的外圆周。
此外,沿着容器下部的长侧表面形成这些室,这些室通过分支开口而与容器连通,这些分支开口形成槽形并且向着容器的内部向上地倾斜。多个辅助管被提供来使辅助容器与这些室连通。
AC电磁铁包括:芯,它被安装成邻近辅助容器和这些室之间的容器长侧的外部;及线圈,它被缠绕在芯上,并且AC电流流过该线圈。熔化金属冷却器被安装到容器短侧的下部外侧表面上。在工作时,熔化金属冷却器在容器短侧的下端处的容器内部形成了固化层。
上述熔化金属保持装置还包括:温度传感器,它设置在容器短侧的内部下表面和容器短侧的外部下表面中的每一个上,而在该容器短侧的内部下表面上形成了固化层;冷却剂供给阀,它被控制来调节供给到熔化金属冷却器中的冷却剂的量;及控制器,它被连接到温度传感器和冷却剂供给阀上,从而根据所探测到的温度来控制冷却剂的供给量,因此控制了形成于容器内的固化层的厚度。
尽管在上面详细地描述了本发明的优选实施例,但是应该清楚地知道,基于这里所教导的本发明原理的、对于本领域普通技术人员来讲是显而易见的许多变形和/或改进仍然落入附加权利要求所限定的本发明的精神实质和范围内。
Claims (4)
1.一种用来连续地镀金属带的熔化金属保持装置,它包括:
容器,该容器的横截面是具有长侧和短侧的矩形,该容器在底表面上形成槽形开口,该容器装有熔化金属;
交流电磁铁,它被安装成邻近容器的长侧的外部下表面;及
熔化金属冷却器,它被安装成邻近容器的短侧的外部下表面,从而熔化金属在短侧下端处的容器内部形成固化层。
2.如权利要求1所述的熔化金属保持装置,其特征在于,它还包括:
温度传感器,它被设置在容器短侧的外部下表面和熔化金属在其上形成固化层的容器短侧的内部下表面中的每一个上;
冷却剂供给阀,它被连接到熔化金属冷却器上,并且被控制来调节供给到熔化金属冷却器中的冷却剂的量;及
控制器,它被连接到温度传感器和冷却剂供给阀,从而根据所探测到的温度控制冷却剂的供给量,从而控制形成于容器内的固化层的厚度。
3.一种在连续地热浸涂金属带的过程中的熔化金属保持方法,该方法包括:
把交流供给到交流电磁铁的线圈中,该交流电磁铁被安装成邻近横截面是具有长侧和短侧的矩形的容器的长侧外部下表面,因此沿着与重力相对的方向,在容器内产生了电磁力;及
把冷却剂供给到熔化金属冷却器中,从而冷却容器的下部短侧,因此在下部短侧区域处,在容器内形成了熔化金属的固化层。
4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,形成熔化金属的固化层包括:
测量容器下部短侧的内部和外部的温度;
根据容器下部短侧的内部和外部之间的温差,计算固化层的理想厚度,如下述公式,
这里tpot是容器的短侧的壁厚,tsolid是熔化金属固化层的厚度,kpot是容器的导热系数,ksolid是固化过的熔化金属的导热系数,Tp0是容器的外壁温度,Tp1是容器的内壁温度,及Tm是固化层和熔化金属之间的边缘处的温度,并且是金属的凝固点温度;及,
以确定量把冷却剂供给到熔化金属冷却器中。
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