JP5680120B2 - 金属連続体の溶融浸漬被覆装置 - Google Patents

Description

本発明は、金属連続体が溶融した被覆金属を収容する容器とこの容器の手前に接続配置された案内通路とを通って垂直に案内され、被覆金属を容器内に保持するために電磁界を発生するための少なくとも２個のインダクタが金属連続体の両側において案内通路の範囲内に配置され、被覆金属の拡大容積部が設けられている、金属連続体、特に帯鋼を溶融浸漬被覆するための装置に関する。

このような装置は先の独国特許出願（２００４年７月８日出願の特許文献１）の対象となっている。前提部分に基づくこの先願の発明の根底をなす課題は、この先願に記載された従来技術、特に特許文献２、特許文献３および特許文献４の若干の欠点を克服した、金属連続体を溶融浸漬被覆するための装置を提供することである。電磁的な閉鎖を行う場合に浸漬浴を静止したままにすべきである。それによって、被覆の質が高められる。被覆金属の浴表面が比較的によく動くことが分かった。これは磁気閉鎖による電磁力に起因すると考えられる。しかしながら、静止した金属浴表面は、被覆厚さの正確な調節のために必須である。

そのために、先願の提案では特に、案内通路と容器の底の間あるいは案内通路自身内に、横断面拡大部が設けられ、被覆金属が上側からこの横断面拡大部内に侵入可能である。従って、この横断面拡大部は、最後に述べられている実施形態では、案内通路の範囲内で被覆金属の拡大容積部を生じ、本発明の出発点を形成する。

独国特許出願第１０３３０６５６．０号明細書 欧州特許第０６７３４４４Ｂ１号明細書 国際公開第９６／０３５３３号パンフレット 特開平５−８６４４６号公報

本発明の根底をなす課題は、電磁閉鎖を行う場合に浸漬浴を静止したままにし、それによって被覆の質を高める他の手段を提供することである。

この課題は本発明に従い、
金属連続体を溶融浸漬被覆するための装置であって、この装置が、
−溶融した被覆金属を収容する容器を備え、この容器を通って前記金属連続体が垂直に案内され、
−金属連続体の搬送方向でこの容器の手前に接続配置された案内通路を備え、この案内通路の領域内において、被覆金属を容器内に保持するために電磁界を発生するための少なくとも２個のインダクタが、金属連続体の両側において配置され且つこの容器から間隔をあけられており、
その際、被覆金属の拡大容積部が一部区間に設けられており、
その際、前記拡大容積部がインダクタの磁界の範囲内に配置されており、および、
その際、少なくとも２つの管が、被覆金属の側方からの供給のために備えられており、これら管が、インダクタの垂直方向の高さＨの半分の高さＨ／２において、水平方向に前記案内通路内へと開口していることによって解決される。

先願では、被覆金属の拡大容積部が容器の底範囲内かあるいは案内通路内において、インダクタの上方に設けられている。従って、拡大容積部は少なくとも大部分がほぼインダクタの有効磁界の外側に設けられている。これに対して、本発明では、拡大容積部がインダクタの磁界の範囲内に設けられている。それによって、拡大容積部を有する範囲は磁界の影響に曝される。

本発明の有利な実施形態では、拡大容積部がインダクタの上側の半分から上側の３分の１の範囲内に設けられている。

拡大容積部を形成するために、本発明は異なる複数の手段を提供する。第１の実施形態では、拡大容積部が、上方へ漏斗状に広がる、案内通路の壁の幅によって形成されている。この構造は、案内通路が別個の交換可能な管片として形成されていると、きわめて少ないコストで実現可能であるかあるいは後付け可能である。

拡大容積部が、段状に側方へ広がる、案内通路の壁の幅によって形成されている第２の実施形態には、上記と同じ利点がある。

第２の実施形態の継続形態では、拡大部内において上側のインダクタエッジとほぼ同じ程度の高さで、各々１つの壁中断部が配置されている。この壁中断部は金属浴またはその表面を一層鎮静化する。

第２の実施形態の発展形態では、壁中断部が特別に形成され、特に壁中断部下側エッジまたは上側エッジまたは両エッジが角ばっているかまたは少なくとも１個所斜めに形成されているかまたは２等辺３角形であるかまたは丸められている。

さらに、壁中断部が導電性であるかまたは非導電性である。材料としては例えばセラミックスまたは溶融被覆金属の温度または攻撃性に耐える他の材料が望ましい。

本発明の第３の実施形態では、拡大容積部が案内通路の壁の側方の膨らみ部によって形成されている。この場合にも、案内通路を交換することによって、少ないコストで後付けを行うことができる。

本発明の第４の実施形態では、上記の横断面拡大部の代わりにあるいは付加して、拡大容積部が付加的な被覆金属の側方供給部によって形成されている。この場合、案内通路内に付加的に案内される被覆金属の流量が、場合によっては付加的な容積増大をもたらす。

第４の実施形態の継続形態では、側方の供給が少なくとも２本の管によって行われ、この管が好ましくは長方形の案内通路の短辺に開口していることによって、効果的な容積増大が達成される。

提案した手段によって、被覆金属からなる浴の表面が容器内で比較的静かであるので、高い品質の浸漬被覆が達成される。

図には本発明の実施形態が示してある。

溶融浸漬被覆のための装置の下側部分を概略的に示す図であり、この装置を通って金属連続体が案内され、この金属連続体に沿って中央を切断して示している。被覆金属のための容器の底の範囲と、その下側に接続する、インダクタを備えた案内通路とが示してあり、本発明の第１の実施形態に従って案内通路は漏斗状に拡大した形をしている。 案内通路が側方に段状に拡大した形をしている本発明の第２実施形態を示す、図１と同様な図である。 壁中断部を有する本発明の第３の実施形態を示す、図１と同様な図である。 図３の壁中断部の第１の横断面形状を示す図である。 図３の壁中断部の第２の横断面形状を示す図である。 図３の壁中断部の第３の横断面形状を示す図である。 図３の壁中断部の第４の横断面形状を示す図である。 膨らみ部の形をしている本発明の第４の実施形態を示す、図１と同様な図であるが、金属連続体に対して横向きに中央を切断した図である。 被覆金属を側方から案内通路に供給する形をした本発明の第５の実施形態を示す、図１と同様な図である。

図１に一部を示した装置の場合、帯鋼の形をした被覆すべき金属連続体１は、溶液状の被覆金属２を通って、好ましくは上方へ、すなわち搬送方向Ｒへ引き抜かれる。被覆金属２は特に亜鉛またはアルミニウムであり、示唆した適当な容器３内に気密密閉して収容されている。

容器３の底３ａには、金属連続体１のための通過穴３ｂが設けられている。底３ａの通過穴３ｂの下側には、ほぼ狭い長方形の管の形をした案内通路４が接続している。帯状の金属連続体１は四方に遊びをもって案内通路４を案内される。この場合、環状隙間ＲＳの形をした案内通路４の空いた横断面には、ある垂直区間にわたって、被覆金属２が充填されている。従って、金属連続体１は案内通路４の上側範囲４ａにおいて被覆金属２によって取り囲まれている。それによって、被覆金属２は上側範囲４ａにおいて一種の液体環状シールの働きをする。この環状シールは環状隙間ＲＳ内に下側に向かってＵまで充填されている。

この環状シールのシール作用を保証するために、すなわち案内通路４内で環状隙間ＲＳの下側を持続的に確実にシールするために、案内通路４の縦方向壁６の両側にインダクタ５が配置されている。このインダクタ５は案内通路４の範囲内に強い磁界を発生する。この磁界は環状の被覆金属２の重力に逆らい、それによって被覆金属２が案内通路４から下方に流出せず、ほぼ箇所Ｕにとどまる。

図１に示した遊び、ひいては環状隙間ＲＳは明瞭に示すために非常に拡大してあり、縮尺通りに示していない。案内通路４の上側範囲４ａ内で環状シールとして作用する環状の被覆金属２の容積は実際は非常に小さくすることができる。

インダクタ５の種類とその作用並びに図示していない補正コイルの使用および装置の他の特徴は、上記の先の独国特許出願に詳細に記載されている。

容器内の浴表面を鎮静化するために、インダクタ５の磁界の範囲内に、特にインダクタ５のすぐ隣において案内通路４内に、被覆金属２の増大した容積が設けられている。

そのために、図１に示した本発明の第１の実施形態では、底３ａの通過穴３ｂに開口する案内通路４の上側範囲４ａが、漏斗状に広がっている。これは、縦壁６の下側範囲Ｂ１が上側に向かってＢ２まで大きくなっていることによって達成される。これによって生じる狭い横壁７の傾斜は垂線に対して鋭角をなし、この角度は約１〜１５°である。

案内通路４の縦壁６の拡張部、ひいては範囲４ａは下側において、インダクタ５の高さＨの約半分の高さＨ／２のところから始まり、高さＨを越えるまで延在しており、それによって容器３の底３ａの長方形の通過穴３ｂの縦辺に接続している。被覆金属の容積は環状隙間ＲＳの範囲においてしかも金属連続体１の狭い横辺で増大する。

案内通路４の上記の漏斗状形成と、インダクタ５の磁界に対する案内通路の空間的な付設とによって、磁界によって生じる、溶液状被覆金属２の流れの乱れが、きわめて少なくなり、特に溶融浴の表面が鎮静化される。

次のすべての図において、同じ部分には、添字を付けた同じ参照符号が用いられている。図２には本発明の第２の実施形態が示してある。この第２の実施形態では、被覆金属２の容積増大は案内通路４′の段状に拡大した範囲４ａ′によって行われる。そのために、縦壁６′は下側の幅Ｂ１′から上側の幅Ｂ２′へ段状に拡大し、それによって底３ａ′の通過穴３ｂ′に開口する段状の範囲４ａ′を形成している。

案内通路４′ひいては範囲４ａ′の縦壁６′の段状拡大部は下側において、インダクタ５の高さＨの半分の高さＨ／２に対して間隔Ｘをおいたところで、ひいては高さＨの上側の約３分の１（Ｈ／３）、高さＨの約半分の高さＨ／２のところで開始され、そして高さＨを越えるまで延在し、それによって容器３′の底３ａ′の長方形の通過穴３ｂ′の縦辺に接続している。

段状範囲４ａ′の作用とその配置は、図１に関連して説明した範囲４ａの漏斗状形状の作用および配置と同一である。

図３には、本発明の第３の実施形態が示してある。この第３の実施形態は次の点を除いて図２の形状とほぼ同じである。

区間４ａ′内において上側のインダクタエッジ８とほぼ同じ程度の高さで、各々１つの垂直な壁中断部９が配置されている。この壁中断部９は流れ案内および浴接触の働きをし、特に先の特許出願に詳しく記載した手段と協働する。

図４〜図７には、壁中断部９，９′，９″，９″′の断面形状の例が示してある。壁中断９〜９″′は適当な導電性材料または非導電性材料、特に金属またはセラミックスからなり、横断面が四角形のように角ばっていて、１個所または２個所が斜めに、特に垂線に対して１５〜６０°の角度で切断されているかまたは１５〜６０°の角度をなし、上方および／または下方が２等辺３角形または漏斗状に丸められている。

図８には、本発明の第４の実施形態が、図１と同様に、しかし金属連続体１に対して横向きに中央を切断して示してある。案内通路４″はインダクタ５の高さＨの上側半分Ｈ／２の高さに、縦壁６″の側方のほぼ球状の膨らみ部１０を有し、それによって金属連続体１の縦辺で環状隙間内の被覆金属２の容積を拡大している。

図９には、本発明の第５の実施形態が図１と同様に示してある。この実施形態は被覆金属２″′を側方から案内通路４″′に供給する構造となっている。供給は２本の管１１を経て行われる。これら管はインダクタ５の高さＨの半分の高さＨ／２位置で案内通路４″′にほぼ水平に開口し、そこで実質的に環状隙間全体にわたって被覆金属２″′の容積を拡大している。管１１を経て行われる側方供給とその配置構造の有利な作用は、図１に関連して説明した範囲４ａの漏斗状の形状および配置構造の有利な作用と同じである。

既に述べたように、本発明の上記の異なる手段を互いにおよび先の特許出願で提案した手段と組み合わせることが可能である。

１ 金属連続体
１′ 金属連続体
１″ 金属連続体
１″′ 金属連続体
２ 被覆金属
２′ 被覆金属
２″ 被覆金属
２″′ 被覆金属
３ 容器
３′ 容器
３″ 容器
３″′ 容器
３ａ 底
３ａ′ 底
３ａ″ 底
３ａ″′ 底
３ｂ 通過穴
３ｂ′ 通過穴
３ｂ″ 通過穴
３ｂ″′ 通過穴
４ 案内通路
４′ 案内通路
４″ 案内通路
４″′ 案内通路
４ａ 範囲
４ａ′ 範囲
４ａ″ 範囲
４ａ″′ 範囲
５ インダクタ
６ 縦壁
６′ 縦壁
６″ 縦壁
６″′ 縦壁
７ 横壁
８ 上側のインダクタエッジ
９ 壁中断部
１０ 膨らみ部
１１ 管
Ｂ１ 下側の幅
Ｂ１′ 下側の幅
Ｂ２ 上側の幅
Ｂ２′ 上側の幅
Ｈ 高さ
Ｈ／２ 半分の高さ
Ｈ／３ ３分の１の高さ
Ｒ 搬送方向
ＲＳ 環状隙間
Ｕ 下端
Ｖ 容積
Ｘ 間隔

Claims (2)

1. 金属連続体（１″′）を溶融浸漬被覆するための装置であって、この装置が、
   −溶融した被覆金属（２″′）を収容する容器（３″′）を備え、この容器を通って前記金属連続体（１″′）が垂直に案内され、
   −金属連続体の搬送方向（Ｒ）でこの容器の手前に接続配置された案内通路（４″′）を備え、この案内通路の領域内において、被覆金属（２″′）を容器（３″′）内に保持するために電磁界を発生するための少なくとも２個のインダクタ（５）が、金属連続体（１″′）の両側において配置され且つこの容器から間隔をあけられており、
   その際、被覆金属（２″′）の拡大容積部が一部区間（４ａ″′）に設けられており、
   その際、前記拡大容積部がインダクタ（５）の磁界の範囲内に配置されており、および、
   その際、少なくとも２つの管（１１）が、被覆金属（２″′）の側方からの供給のために備えられており、これら管が、インダクタ（５）の垂直方向の高さ（Ｈ）の半分の高さ（Ｈ／２）において、水平方向に前記案内通路（４″′）内へと開口していることを特徴とする装置。
2. 案内通路（４″′）が長方形の横断面を有していることと、前記長方形の横断面の各々の短辺に少なくとも１本の管（１１）が開口していることを特徴とする請求項１に記載の装置。

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