JP2005525233A - コーティング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、コーティング金属の溶融物（１４）中で金属帯（１２）にコーティングするコーティング装置（１０）に関する。前記金属帯（１２）を誘導及び偏向する誘導装置（１６）が前記溶融物（１４）内に配置される。前記誘導装置（１６）は、前記溶融物（１４）内で前記金属帯を非接触法で誘導する少なくとも一つの電気誘導磁石を備えた磁気誘導として構成される。その結果、前記金属帯を誘導するロール及び軸等の使用を省略することができ、コーティング金属を用いた前記金属帯（１２）のコーティングはより良質になり、又前記金属帯（１２）の両側で同等の品質になる。

Description

本発明はコーティング金属の溶融物中で金属帯をコーティングするコーティング装置に関する。

金属帯をコーティングするコーティング装置は、例えば金属帯及び金属薄板に亜鉛めっきするために使用される。その実施において、約４５０℃の高温である亜鉛溶融物に金属帯を通して引き出される。金属帯は亜鉛溶融物中に下向きに続けて浸漬され、溶融物中の回転軸により上向きに偏向され、再度亜鉛溶融物から上方へ出る。亜鉛溶融物を通すとき、金属帯は或る長さ全体に亘って、或る接触面圧によって回転軸の一側面に支持される。その結果、金属帯の各面上に既に定着した亜鉛コーティングは部分的に再度剥がされる。その上、コーティングされた金属帯が通る安定化ロール及びその他のロールは、望ましくないことに、亜鉛コーティングを液体へ変える。
特開２００２−３０２３１５号公報

本発明の目的は、コーティング金属の溶融物中における金属帯のコーティングを改良したコーティング装置を提供することにある。

本目的は、本発明によって、請求項１の特徴により解決される。

本発明に係るコーティング装置によれば、金属帯を誘導、偏向及び／又は安定化する金属帯誘導装置が溶融物中に備えられ、溶融物中における金属帯の非接触誘導のため少なくとも一つの電気誘導磁石を有した磁気誘導として構成される。非磁性コーティング金属の溶融物中において、金属帯は非接触による方法で、即ちロール及び軸等を用いず、金属帯の面に略垂直に作用する誘導磁石により生成される磁場のみによって誘導される。溶融物中における金属帯の非接触誘導により、液体コーティング金属を用いた金属帯のコーティングはもはやロール及び軸等による影響を受けないため、金属帯の両面にコーティング金属を用いた金属帯のコーティングが略同様に実現される。その結果、金属帯上のコーティングの品質は大幅に改良される。コーティング金属の溶融物中における電気誘導磁石は、金属帯が溶融物中で偏向されるように配置及び制御される。溶融物中で軸を使用しないため、溶融金属中で軸を支える問題が回避される。

誘導磁石が中に配置され、溶融点が６００℃を超える非磁性材料から構成される誘導磁石ハウジングを備えることが好ましい。誘導磁石ハウジングにより、誘導磁石はコーティング金属の溶融物中でカプセル化され、高温と化学的に侵食する溶融コーティング金属とから保護される。誘導磁石ハウジングは、例えばステンレス鋼ハウジングとして構成されてもよい。

或る好ましい実施の形態によれば、電気誘導磁石を有した二つの誘導磁石ハウジングを対向して備え、この二つの誘導磁石ハウジングの間には連続した金属帯誘導ギャップが形成されている。即ち、誘導磁石は金属帯の両側に配置され、金属帯が夫々の誘導磁石によって金属帯の基準面に垂直な両方向に引きつけられる。

誘導ギャップにおいて誘導磁石は電磁場を発生させ、この電磁場によりコーティング金属は誘導ギャップ内で加熱される。その結果、特に高品質である、コーティング金属を用いた金属帯のコーティングが可能になる。誘導ギャップには、誘導ギャップを通る金属帯の両側に対向する誘導磁石ハウジング間にコーティング金属の液体溶融物がある。

二つの誘導磁石ハウジング間の誘導ギャップは、金属帯が誘導ギャップ内で偏向するように弓状の構成であることが好ましい。このようにして、金属帯は、溶融コーティング金属中の弓状コースに亘って、この領域内に大きな隙間を有することなく偏向される。その結果、溶融金属中における金属帯の強力なフラッタリング運動が回避される。

或る好ましい実施の形態によれば、誘導装置は、金属帯の誘導磁石への距離を検出するセンサを備える。更に、センサにより検出された金属帯の誘導磁石からの距離に応じて誘導磁石により生成される磁場の強さを制御する制御装置を備える。このようにして、金属帯の誘導装置又は誘導磁石からの距離は略一定に保たれる。金属帯の誘導装置又は誘導磁石からの公称距離の変化は直ちにセンサにより検出され、電気誘導磁石の対応する制御により均一にされる。

誘導磁石を冷却するための冷却ガスを誘導磁石ハウジングに供給するガス供給が備えられることが好ましい。電磁石として構成される誘導磁石は高温より低温の使用温度においてより効率的であり、即ち、磁場はより低い使用温度においてより強力に生成される。誘導磁石の効率は冷却により改良され、より小さい誘導磁石を使用することができる。更に、冷却ガスは誘導磁石ハウジング内の溶融コーティング金属の静圧に比して僅かな過圧力を生成することができるため、誘導磁石ハウジングからの漏れの場合に冷却ガスは漏れるが液体コーティング金属は誘導磁石ハウジングへ流入できない。このようにして、誘導装置への重大な損害が回避される。

更に、ガス漏れ流を検出するガス圧センサを誘導磁石ハウジング内に備えることができる。例えば、誘導磁石ハウジング内のガス圧を検出する圧力センサであってもよい。ハウジング内の圧力低下は誘導磁石ハウジングの漏れを示唆するため、誘導磁石ハウジングへの損害が早期に認知され、より重大な損害が回避できる。

金属帯誘導ギャップの領域に、誘導磁石ハウジングに、例えばセラミックコーティングとして構成してもよい非常用作動コーティングを備えることが好ましい。電磁気誘導装置が破損した場合にも設備の調整を制御でき、誘導装置の即時の損壊が回避される。

誘導装置は、偏向装置として、安定化装置として、又はむしろ偏向及び安定化装置の組合せとして構成してもよい。

或る好ましい実施の形態によれば、誘導ギャップを洗浄する洗浄装置を備える。洗浄装置は、スクレーパプルに取付けられ、スクレーパプルにより誘導ギャップを通ることが可能なスクレーパを備えてもよい。誘導ギャップの領域において、誘導磁石ハウジングは洗浄装置により洗浄される、即ち、ハウジングにおけるスラグの形成物及びその他の沈殿物は掻き出され、誘導ギャップの外へ導かれる。誘導プルはケーブル状又は板状に構成してもよく、非磁性材料により構成される。

以下に、図面を参照して本発明に係る実施の形態を詳述する。

図１は、溶融物１４のコーティング金属を用いて金属帯１２にコーティングするコーティング装置１０の断面図である。コーティング金属は亜鉛であるが、その磁気特性に関して上述のコーティング装置１０に適した別の金属であってもよい。金属帯１２を誘導するのに要する力が不適当であるような金属帯１２への作用を減少する程強い影響を、その磁気特性の故に、誘導磁石３４により生成される磁場にもたらさない全てのコーティング金属は適している。以下、これらを非磁性コーティング金属と称する。

コーティング装置１０において、金属帯１２の両側表面に薄い亜鉛層を生成する。亜鉛溶融物１４は４５０〜４７０℃の温度である。金属帯１２は垂直線に対して３０〜４５度の角度で溶融物１４内へ導入され、金属帯１２’が再度溶融物１４から垂直上方へ誘導されるように誘導装置１６により上方へ偏向される。

図２に示すように誘導装置１６は二つのピボットアーム１８により保持される。ピボットアーム１８は、整備又は修理が必要とされた場合に誘導装置１６を回転させて溶融物１４から出すことができるように溶融物１４の上方に回転可能に支持される。必要であれば、アーム１８は又、クレーンを用いて誘導装置１６と共に溶融物１４から引上げられる。

誘導装置１６は、二つの誘導磁石ハウジング２０，２２により構成され、二つの誘導磁石ハウジングの間に連続した金属帯誘導ギャップ２４を形成する。二つの誘導磁石ハウジング２０，２２は夫々、ねじ締め又は溶接支持部２５，２６により横方向に結合される。支持部２５，２６は各々ピボットアーム１８の支持開口内へ挿入される植込みボルトを備える。

各支持部２５，２６には給気管２８，２９を固定する。給気管２８，２９を通して夫々、冷却ガスがハウジング２０，２２に供給され、熱せられた冷却ガスがハウジング２０，２２から送出される。更に、給気管２８，２９には電気信号及び制御ラインが含まれる。

機能の点から見て、誘導装置１６は偏向部３０と安定化部３２とに分割される。偏向部３０の領域では、誘導ギャップ２４は弓状の構成である。後述する安定化部３２の領域では、誘導ギャップ２４は直線的で垂直な構成である。偏向部３０の領域において金属帯１２は１３５〜１５０度偏向されるが、安定化部３２の領域において金属帯１２はその水平フラッタリング運動に関して安定化及び固定される。

誘導磁石ハウジング２０，２２は共に、金属帯１２を常に誘導ギャップ２４の略中央に保持する電気誘導磁石３４を複数有する。誘導磁石内の図示された矢符は金属帯に作用する磁力の方向を表す。支持部２５，２６は誘導磁石に対し磁束誘導を形成する。更に、内部誘導磁石ハウジング２０内にはセンサ３６が複数備えられ、金属帯１２の夫々の誘導磁石３４からの距離と誘導ギャップ２４の中心位置との検出を夫々行う。センサ３６の距離信号に応じて、金属帯１２が常に誘導ギャップ２４の略中央に位置するように制御装置３８は電磁誘導磁石３４を制御する。誘導磁石３４は、構成要素を複数含んでもよい溶融物１４の混合物の偏析を除くように交番磁界を生成する。

ガス供給４０は誘導磁石ハウジング２０，２２に冷却ガスを供給する。冷却ガスとして窒素を使用することが好ましい。

誘導ギャップ２４の領域には、二つのハウジング２０，２２は、誘導磁石３４が破損した場合に誘導装置１６の非常用作動特性を確保するためのセラミック非常用作動コーティングを備える。その結果、誘導磁石３４が破損した場合、誘導装置１６の損壊が回避される。

誘導磁石が生成した電磁場により、溶融物は溶融金属の磁気特性に応じて誘導ギャップ２４の領域内である程度加熱される。その結果、溶融物１４は誘導ギャップ２４の領域内で確実に液体であるため、良質なコーティングが保証される。

コーティング金属の溶融物１４中における金属帯１２の非接触誘導及び制御は、金属帯１２の両側で質的に等価なコーティングを実現する。

図３において、図１及び図２のコーティング装置１０に洗浄装置５０を追加する。実質的に、洗浄装置５０は、金属帯１２の両側の誘導ギャップ２４を通過し誘導ギャップ２４の外側へ戻る二つの自封式無端スクレーパプル５２により形成される。二つのスクレーパプル５２は各々溶融物の上方に配置された駆動ロール５４により駆動される。各スクレーパプル５２には、スクレーパプル５２に固着された夫々のスクレーパ要素５６が配置される。二つの誘導ギャップ開口は各々セラミックインサート５８が設けられており、セラミックインサートによりスクレーパプル５２は、誘導磁石ハウジング２０，２２に相当な磨耗を生じさせることなく偏向される。

誘導ギャップ２４を洗浄するために、二つの駆動ロール５４を対応する駆動により対向する方向へ始動させる。その結果、二つのスクレーパプル５２は二つのスクレーパ要素５６と共に上方から下方へ誘導ギャップ２４内を移動する。誘導ギャップ２４において、スクレーパ要素５６は二つの対向するハウジング壁からスラグ及びその他の沈殿物を掻き出し、それらを誘導ギャップ２４から運び出す。このようにして、単純且つ効果的な洗浄装置を実現する。

亜鉛溶融物中に誘導装置を有した本発明に係るコーティング装置の断面図である。 図１のコーティング装置の背面図である。 洗浄装置を有した図１のコーティング装置を示す図である。

Claims (10)

1. 金属帯（１２）を誘導すべく溶融物（１４）中に誘導装置（１６）を備えた、コーティング金属の前記溶融物（１４）中で前記金属帯（１２）にコーティングするコーティング装置において、
   前記誘導装置（１６）は、前記溶融物（１４）中における前記金属帯（１２）の非接触誘導のため少なくとも一つの電気誘導磁石（３４）を有した磁気誘導として構成されていることを特徴とするコーティング装置。
2. 前記誘導磁石（３４）が中に配置され、溶融点が６００℃を超える非磁性材料から構成される誘導磁石ハウジング（２０，２２）を備えることを特徴とする請求項１に記載のコーティング装置。
3. 電気誘導磁石（３４）を有した二つの誘導磁石ハウジング（２０，２２）を対向して備え、前記二つの誘導磁石ハウジング（２０，２２）の間には連続した金属帯誘導ギャップ（２４）が形成されていることを特徴とする請求項２に記載のコーティング装置。
4. 前記誘導ギャップ（２４）は、前記金属帯（１２）が前記誘導ギャップ（２４）内で弓状に偏向されるように弓状の構成であることを特徴とする請求項３に記載のコーティング装置。
5. 前記金属帯（１２）の前記誘導磁石（３４）からの距離を検出するセンサ（３６）を備え、該センサ（３６）により検出された前記金属帯（１２）の前記誘導磁石（３４）からの距離に応じて前記誘導磁石（３４）により生成される磁場の強さを制御する制御装置（３８）を備えることを特徴とする請求項２乃至４の何れかに記載のコーティング装置。
6. 前記誘導磁石（３４）を冷却するための冷却ガスを前記誘導磁石ハウジング（２０，２２）に供給するガス供給（４０）を備えることを特徴とする請求項２乃至５の何れかに記載のコーティング装置。
7. ガス漏れ流を検出するガス圧センサを前記誘導磁石ハウジング（２０，２２）内に備えることを特徴とする請求項６に記載のコーティング装置。
8. 前記誘導磁石ハウジング（２０，２２）は、前記金属帯誘導ギャップ（２４）の領域に非常用作動コーティングを備えることを特徴とする請求項２乃至７の何れかに記載のコーティング装置。
9. 前記誘導ギャップ（２４）を洗浄する洗浄装置（５０）を備えることを特徴とする請求項３乃至８の何れかに記載のコーティング装置。
10. 前記洗浄装置（５０）は、スクレーパプル（５２）に取付けられ、該スクレーパプル（５２）により前記誘導ギャップ（２４）を通すべく構成されたスクレーパ要素（５６）を備えることを特徴とする請求項９に記載のコーティング装置。

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