PL201517B1 - Sposób powlekania zanurzeniowego ciągłego taśmy metalowej, a zwłaszcza taśmy stalowej oraz urządzenie do powlekania zanurzeniowego ciągłego taśmy metalowej, a zwłaszcza taśmy stalowej - Google Patents

Abstract

Przedmiotem wynalazku jest sposób powlekania zanu- rzeniowego ci aglego ta smy metalowej, a zw laszcza ta smy stalowej, w kadzi zawieraj acej k apiel ciek lego metalu, zgodnie z którym przemieszcza si e w sposób ci agly, w atmosferze ochronnej, ta sm e metalow a w os lonie, której dolna cz esc zanurzona jest w k apieli ciek lego metalu, tworz ac z powierzchni a tej k apieli i wewn atrz tej os lony, uszczelnienie hydrauliczne, odchyla si e ta sm e metalow a na odchylaj acej rolce umieszczonej w k apieli ciek lego metalu, i pokryt a ta sm e metalow a przedmuchuje si e na wyj sciu z k apieli ciek lego metalu, który to sposób charakteryzuje si e tym, ze ustawia si e naturalny przep lyw ciek lego metalu z powierzchni uszczelnienia hydraulicznego (14) do przele- wowego przedzia lu (25) utworzonego w os lonie (11) i maj a- cego wewn etrzn a scian e (20), która przed luza os lon e (13), w jej dolnej cz esci (13a) i co najmniej naprzeciwko tej po- wierzchni ta smy metalowej (1), która le zy po tej samej stronie co odchylaj aca rolka (15), przy czym ustala si e po lo- zenie górnej kraw edzi (21) przelewowego przedzia lu (25) poni zej powierzchni uszczelnienia hydraulicznego (14) i okre sla si e wysokosc spadku ciek lego metalu w tym prze- lewowym przedziale (25), zapobiegaj ac przez to tworzeniu si e cz astek tlenków metali i cz astek zwi azków mi edzymeta- licznych w przep lywie przeciwpr adowym do przep lywu ciek lego metalu, oraz utrzymuje si e poziom ciek lego metalu w tym przelewowym przedziale (25) na poziomie poni zej powierzchni uszczelnienia hydraulicznego (14), przez co wypompowuje si e ciek ly metal . . . . . PL PL PL PL

Description

(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 201517 (13) B1 (21) Numer zgłoszenia: 362615 ⁽¹³⁾ (22) Data zgłoszenia: 07.11.2001 ^{(51) Int.Cl.}

C23C 2/00 (2006.01) (86) Data i numer zgłoszenia międzynarodowego:

07.11.2001, PCT/FR01/03455 (87) Data i numer publikacji zgłoszenia międzynarodowego:

16.05.2002, WO02/38824 PCT Gazette nr 20/02

Sposób powlekania zanurzeniowego ciągłego taśmy metalowej, a zwłaszcza taśmy (54) stalowej oraz urządzenie do powlekania zanurzeniowego ciągłego taśmy metalowej,
a zwłaszcz	a taś my stalowej
(30) Pierwszeństwo:	(73) Uprawniony z patentu: SOLLAC,Puteaux,FR
10.11.2000,FR,00/14480	(72) Twórca(y) wynalazku: Didier Dauchelle,Creil,FR
(43) Zgłoszenie ogłoszono: 02.11.2004 BUP 22/04	Hugues Baudin,Teteghem,FR Patrice Lucas,Lyon,FR
(45) O udzieleniu patentu ogłoszono: 30.04.2009 WUP 04/09	Laurent Gacher,Sarreguemines,FR Yves Prigent,Roberval,FR (74) Pełnomocnik: Ginter Marek, GINTER & GINTER, Kancelaria Rzecznikowska S.C.

(57) Przedmiotem wynalazku jest sposób powlekania zanurzeniowego ciągłego taśmy metalowej, a zwłaszcza taśmy stalowej, w kadzi zawierającej kąpiel ciekłego metalu, zgodnie z którym przemieszcza się w sposób ciągły, w atmosferze ochronnej, taśmę metalową w osłonie, której dolna część zanurzona jest w kąpieli ciekłego metalu, tworząc z powierzchnią tej kąpieli i wewnątrz tej osłony, uszczelnienie hydrauliczne, odchyla się taśmę metalową na odchylającej rolce umieszczonej w kąpieli ciekłego metalu, i pokrytą taśmę metalową przedmuchuje się na wyjściu z kąpieli ciekłego metalu, który to sposób charakteryzuje się tym, że ustawia się naturalny przepływ ciekłego metalu z powierzchni uszczelnienia hydraulicznego (14) do przelewowego przedziału (25) utworzonego w osłonie (11) i mającego wewnętrzną ścianę (20), która przedłuża osłonę (13), w jej dolnej części (13a) i co najmniej naprzeciwko tej powierzchni taśmy metalowej (1), która leży po tej samej stronie co odchylająca rolka (15), przy czym ustala się położenie górnej krawędzi (21) przelewowego przedziału (25) poniżej powierzchni uszczelnienia hydraulicznego (14) i określa się wysokość spadku ciekłego metalu w tym przelewowym przedziale (25), zapobiegając przez to tworzeniu się cząstek tlenków metali i cząstek związków międzymetalicznych w przepływie przeciwprądowym do przepływu ciekłego metalu, oraz utrzymuje się poziom ciekłego metalu w tym przelewowym przedziale (25) na poziomie poniżej powierzchni uszczelnienia hydraulicznego (14), przez co wypompowuje się ciekły metal .....

PL 201 517 B1

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób powlekania zanurzeniowego ciągłego taśmy metalowej, a zwłaszcza taśmy stalowej oraz urzą dzenie do powlekania zanurzeniowego cią głego taśmy metalowej, a zwłaszcza taśmy stalowej.

W licznych zastosowaniach przemysł owych, stosuje się blachy stalowe pokryte warstwą ochronną, na przykład, przeciw korozji, i najczęściej blachy te pokryte są warstwą cynku.

Ten rodzaj blach stosowany jest w wielu gałęziach przemysłu do wytwarzania wszelkiego rodzaju części, a zwłaszcza części, które podlegają ocenie wizualnej.

Aby otrzymać ten rodzaj blach, stosuje się urządzenia do powlekania zanurzeniowego prowadzonego w sposób ciągły, w których taśma stalowa zanurzona jest w kąpieli ciekłego metalu, na przykład cynku, która może zawierać też inne pierwiastki chemiczne, takie jak aluminium, żelazo, i ewentualnie dodatkowe pierwiastki takie jak, na przykład, ołów, antymon, itd. Temperatura kąpieli zależy od rodzaju metalu, i w przypadku cynku, temperatura ta jest rzędu 460°C.

W szczególnym przypadku cynkowania na gorą co, podczas przesuwania taś my stalowej w ką pieli ciekłego cynku, na powierzchni tej taśmy kształtuje się stop międzymetaliczny Fe-Zn-Al o grubości kilkudziesięciu nanometrów.

Odporność na korozję tak pokrytych elementów zapewniona jest przez cynk, którego grubość zwykle regulowana jest strumieniem sprężonego powietrza. Przyleganie cynku do taśmy metalowej zapewnione jest przez warstwę tego stopu międzymetalicznego.

Przed przejściem taśmy stalowej przez kąpiel ciekłego metalu, taśma stalowa przechodzi najpierw przez piec do wyżarzania w atmosferze redukującej, w celu jej rekrystalizacji po umocnieniu w wyniku operacji walcowania na zimno i w celu przygotowania stanu chemicznego jej powierzchni do wspomagania reakcji chemicznych niezbędnych do przeprowadzenia operacji rzeczywistego powlekania. Taśma stalowa doprowadzana jest do temperatury od około 650°C do 900°C zależnie od czasu koniecznego do rekrystalizacji i do przygotowania powierzchni. Taka taśma jest następnie chłodzona do temperatury zbliżonej do temperatury kąpieli ciekłego metalu, za pomocą wymienników ciepła.

Po przejściu przez piec do wyżarzania, taśma stalowa przechodzi przez osłonę zwaną też „kloszem lub „dyszą, w atmosferze ochronnej odpowiedniej dla stali, i zanurzona jest w kąpieli ciekłego metalu.

Część dolna osłony zanurzona jest w kąpieli metalowej, aby tworzyć, z powierzchnią tej kąpieli i wewną trz tej osłony, szczelne połączenie hydrauliczne, przez które przechodzi taś ma stalowa podczas przemieszczania się w osłonie.

Taśma stalowa odchylana jest przez rolkę zanurzoną w kąpieli cynkowej, po czym wynurza się z tej ką pieli cynkowej, i przechodzi nastę pnie przez dysze do przedmuchiwania sł u żące do regulacji grubości powłoki taśmy metalowej, usytuowane na wyjściu z kąpieli ciekłego metalu.

W szczególnym przypadku cynkowania na gorą co, powierzchnia uszczelnienia hydraulicznego wewnątrz osłony jest na ogół pokryta tlenkiem cynku, pochodzącym z reakcji między atmosferą wewnątrz tej osłony a cynkiem z uszczelnienia hydraulicznego, i stałymi cząstkami szumowin lub cząstkami związków międzymetalicznych pochodzących z reakcji rozpuszczania taśmy stalowej.

Te szumowiny lub inne cząstki, po przesyceniu w kąpieli cynkowej, mają gęstość niższą od gęstości ciekłego cynku i przez to tworzą się na powierzchni kąpieli, a zwłaszcza na powierzchni uszczelnienia hydraulicznego.

Przejście taśmy stalowej przez powierzchnię uszczelnienia hydraulicznego, powoduje porywanie cząstek nieruchomych. Te cząstki porywane przez ruch uszczelnienia hydraulicznego, które zależą od prędkości taśmy stalowej, nie są usuwane z kąpieli i wynurzają się w strefie wychodzenia taśmy, powodując wady jej wyglądu.

Stąd, pokryta taśma stalowa ma wady wyglądu, które są spotęgowane lub ujawnione podczas operacji regulacji grubości powłoki cynku.

W rezultacie, niepożądane czą stki zatrzymywane są przez dysze do regulacji gruboś ci powł oki strumieniem sprężonego powietrza, zanim zostają one usunięte lub rozbite, tworząc w ten sposób na ciekłym cynku smugi o mniejszej grubości, mające długość w zakresie od kilku milimetrów do kilku centymetrów.

Próbowano różnych rozwiązań dla usunięcia cząstek cynku i szumowin z powierzchni uszczelnienia hydraulicznego.

PL 201 517 B1

Jedno z rozwiązań zmierzających do uniknięcia tych niedogodności polega na oczyszczaniu powierzchni uszczelnienia hydraulicznego przez wypompowanie tlenków cynku i szumowin pochodzących z kąpieli.

Te operacje wypompowania umożliwiają oczyszczanie powierzchni uszczelnienia hydraulicznego tylko miejscowo w punkcie wypompowania i mają bardzo małą wydajność i zakres działania, co nie gwarantuje, że uszczelnienie hydrauliczne, przez które przechodzi taśma stalowa zostanie całkowicie oczyszczone.

Drugie rozwiązanie polega na zmniejszeniu powierzchni uszczelnienia hydraulicznego, w punkcie przejścia taśmy stalowej, przez umieszczenie płyty z blachy lub płyty ceramicznej, na poziomie tego uszczelnienia hydraulicznego, aby utrzymać niektóre cząstki znajdujące się na tej powierzchni z dala od taśmy i, aby uzyskać efekt samooczyszczania uszczelnienia hydraulicznego przez tę taśmę.

To rozwiązanie nie utrzymuje z dala wszystkich cząstek występujących na powierzchni uszczelnienia hydraulicznego, a im większe jest działanie samooczyszczające tym mniejsza jest strefa uszczelnienia hydraulicznego, co jest niezgodne z przemysłowymi warunkami eksploatacji.

Ponadto, na końcu założonego czasu działania, ilość zgromadzonych na zewnątrz płyty cząstek zwiększa się coraz bardziej aż w końcu zlepki cząstek odrywają się od niej i powracają na taśmę stalową.

Dodatkowa płyta wynurzająca się na powierzchni uszczelnienia hydraulicznego tworzy również miejsce uprzywilejowane dla chwytania pyłu cynkowego.

Inne rozwiązanie polega na dodaniu ramy na powierzchnię uszczelnienia hydraulicznego w osł onie i na otoczeniu nią taś my stalowej.

To rozwiązanie nie umożliwia usunięcia wszystkich wad związanych z porywaniem tlenku cynku i szumowin spowodowanych przemieszczaniem się taśmy stalowej.

Tak się dzieje, ponieważ pary cynku na poziomie uszczelnienia hydraulicznego kondensują się na ścianach ramy, i przy najmniejszym ruchu wywołanym przez drgania lub skoki termiczne zanurzonej taśmy, ściany ramy ulegają zanieczyszczeniu i stają się w ten sposób strefami zatrzymywania ciał obcych.

Rozwiązanie to może więc funkcjonować tylko przez kilka godzin, a w najlepszym przypadku przez kilka dni, zanim samo nie stanie się dodatkowym powodem powstania wad.

Zatem, to rozwiązanie dotyczy tylko częściowo uszczelnienia hydraulicznego i uniemożliwia osiągnięcie małej częstotliwości występowania wad, spełniając wymagania klientów domagających się powierzchni wolnych od widocznych defektów.

Znane jest również rozwiązanie, które zmierza do otrzymania czystego uszczelnienia hydraulicznego, przez uzupełnianie kąpieli ciekłego metalu.

To uzupełnianie realizowane jest przez wprowadzenie ciekłego cynku wpompowanego do kąpieli, w pobliżu strefy zanurzenia taśmy stalowej.

Przy wdrożeniu tego rozwiązania występują jednak duże trudności.

Tak się dzieje ponieważ wymaga ono znacznej wydajności pompowania, aby zapewniać efekt przelewania, a wpompowany cynk wprowadzany na poziomie uszczelnienia hydraulicznego zawiera szumowiny powstałe w kąpieli cynkowej.

Ponadto, rura zapewniająca uzupełnianie ciekłego cynku może powodować zadrapania taśmy stalowej przed jej zanurzeniem, i ona sama jest źródłem wad spowodowanych przez akumulację par cynku skondensowanych powyżej uszczelnienia hydraulicznego.

Znany jest również sposób, który oparty jest na uzupełnianiu cynku na poziomie uszczelnienia hydraulicznego, w którym uzupełnianie przeprowadzane jest za pomocą skrzynki ze stali nierdzewnej otaczającej taśmę stalową i wynurzającej się na powierzchni uszczelnienia hydraulicznego. Pompa zasysa cząstki porwane przez tak utworzone przelewanie i przesyła je do masy kąpieli.

Ten sposób wymaga też bardzo dużej wydajności pompowania, aby utrzymać stały efekt przelewania, o ile skrzynka otaczająca taśmę w masie kąpieli powyżej rolki dennej nie może być hermetycznie zamknięta.

Celem wynalazku jest zaproponowanie sposobu i urządzenia do cynkowania ciągłego taśmy metalowej, które umożliwiałyby uniknięcie uprzednio podanych niedogodności i osiągnięcie bardzo małej częstotliwości występowania wad, spełniając tym samym wymagania klientów żądających powierzchni wolnych od widocznych defektów.

Zgodnie z wynalazkiem, sposób powlekania zanurzeniowego ciągłego taśmy metalowej, a zwłaszcza taśmy stalowej, w kadzi zawierającej kąpiel ciekłego metalu, zgodnie z którym przemieszcza

PL 201 517 B1 się w sposób ciągły, w atmosferze ochronnej, taśmę metalową w osłonie, której dolna część zanurzona jest w kąpieli ciekłego metalu, tworząc z powierzchnią tej kąpieli i z wnętrzem tej osłony, uszczelnienie hydrauliczne, odchyla się taśmę metalową na odchylającej rolce umieszczonej w kąpieli ciekłego metalu, i pokrytą taśmę metalową przedmuchuje się na wyjściu z kąpieli ciekłego metalu, charakteryzuje się tym, że ustawia się naturalny przepływ ciekłego metalu z powierzchni uszczelnienia hydraulicznego do przelewowego przedziału utworzonego w osłonie i mającego wewnętrzną ścianę, która przedłuża osłonę, w jej dolnej części i co najmniej naprzeciwko tej powierzchni taśmy metalowej, która leży po tej samej stronie co odchylająca rolka, przy czym ustala się położenie górnej krawędzi przelewowego przedziału poniżej powierzchni uszczelnienia hydraulicznego i określa się wysokość spadku ciekłego metalu w tym przelewowym przedziale, zapobiegając przez to tworzeniu się cząstek tlenków metali i cząstek związków międzymetalicznych w przepływie przeciwprądowym do przepływu ciekłego metalu, oraz utrzymuje się poziom ciekłego metalu w tym przelewowym przedziale na poziomie poniżej powierzchni uszczelnienia hydraulicznego, przez co wypompowuje się ciekły metal zawarty w przelewowym przedziale, wykrywa się poziom ciekł ego metalu zawartego w przelewowym przedziale, i reguluje się poziom kąpieli ciekłego metalu w kadzi tak, aby utrzymać wysokość spadku ciekłego metalu na dostatecznym poziomie zapobiegając tworzeniu się cząstek tlenków metalu i cząstek związków międzymetalicznych w przepływie przeciwprądowym do przepływu ciekłego metalu.

Natomiast, urządzenie do powlekania zanurzeniowego ciągłego taśmy metalowej, a zwłaszcza taśmy stalowej, posiadające kadź zawierającą kąpiel ciekłego metalu, osłonę, wewnątrz której, w atmosferze ochronnej, przemieszczana jest taśma metalowa, dolna część której to osłony zanurzona jest w kąpieli ciekłego metalu, tworząc z powierzchnią tej kąpieli i wewnątrz tej osłony, uszczelnienie hydrauliczne, oraz rolkę do odchylania taśmy metalowej umieszczoną w kąpieli ciekłego metalu, a także dysze do przedmuchiwania powleczonej taśmy metalowej na wyjściu z kąpieli ciekłego metalu, charakteryzuje się tym, że osłona przedłużona jest, w swojej dolnej części i naprzeciwko tej powierzchni taśmy metalowej, która leży po tej samej stronie co odchylająca rolka, przez wewnętrzną ścianę skierowaną w stronę powierzchni uszczelnienia hydraulicznego, której to wewnętrznej ściany górna krawędź usytuowana jest poniżej tej powierzchni, tworząc przelewowy przedział ciekłego metalu, zaopatrzony w elementy do utrzymania poziomu ciekłego metalu w tym przelewowym przedziale, na poziomie poniżej powierzchni uszczelnienia hydraulicznego, aby ustawić naturalny przepływ ciekłego metalu z tej powierzchni do przelewowego przedziału, przy czym wysokość spadku ciekłego metalu w przelewowym przedziale jest wyższa niż 50 mm, zapobiegając tworzeniu się cząstek tlenków metali i cząstek związków międzymetalicznych w przepływie przeciwprądowym do przepływu ciekłego metalu.

Korzystnie, osłona przedłużona jest, w swojej dolnej części i naprzeciwko tej powierzchni taśmy metalowej, która położona jest po przeciwnej stronie względem odchylającej rolki, przez wewnętrzną ścianę skierowaną w stronę powierzchni uszczelnienia hydraulicznego, krawędź górna której to wewnętrzna ściana usytuowana jest powyżej powierzchni uszczelnienia hydraulicznego, i tworzy szczelny magazynowy przedział do przechowywania cząstek tlenków metalu.

Korzystnie, wewnętrzna ściana przelewowego przedziału i wewnętrzna ściana magazynowego przedziału mają dolną część rozchyloną w kierunku dna kadzi oraz górną część równoległą do taśmy metalowej.

Korzystnie, wysokość spadku ciekłego metalu w przelewowym przedziale jest wyższa niż 100 mm.

Korzystnie, górna krawędź wewnętrznej ściany przelewowego przedziału jest prostoliniowa.

Korzystnie, górna krawędź wewnętrznej ściany przelewowego przedziału zawiera, w kierunku wzdłużnym, szereg kolejno następujących po sobie wgłębień i wypukłości.

Korzystnie, wgłębienia i wypukłości mają kształt łuków kołowych.

Korzystnie, różnica wysokości pomiędzy wgłębieniami i wypukłościami wynosi między 5 mm a 10 mm.

Korzystnie, odległość między wgłębieniami i wypukłościami jest rzędu 150 mm.

Korzystnie, górna krawędź wewnętrznej ściany przelewowego przedziału jest zbieżna.

Korzystnie, wewnętrzna ściana przelewowego przedziału i wewnętrzna ściana magazynowego przedziału jest ze stali nierdzewnej i ma grubość zawartą między 10 mm a 20 mm.

Korzystnie, elementy do utrzymania poziomu ciekłego metalu w przelewowym przedziale utworzone są przez pompę połączoną, od strony zasysania, przewodem łączącym z przelewowym przedziałem, i zaopatrzoną, po stronie wypływu, w przewód do wylewania do kąpieli pobranego wcześniej ciekłego metalu.

PL 201 517 B1

Korzystnie, urządzenie ponadto zawiera elementy do wizualizacji poziomu ciekłego metalu w przedziale przelewowym.

Korzystnie, elementy do wizualizacji poziomu ciekłego metalu utworzone są przez zbiornik usytuowany na zewnątrz osłony i połączony z podstawą przelewowego przedziału przewodem łączącym.

Korzystnie, punkt połączenia pompy z przelewowym przedziałem położony jest powyżej punktu połączenia zbiornika z tym przedziałem przelewowym.

Korzystnie, zbiornik ten tworzy pojemność buforową ciekłego metalu dla przedziału przelewowego.

Korzystnie, zbiornik zaopatrzony jest we wskaźnik poziomu ciekłego metalu.

Korzystnie, osłona przedłużona jest, w swojej dolnej części i naprzeciwko każdej bocznej krawędzi taśmy metalowej, przez wewnętrzną ścianę skierowaną w stronę powierzchni uszczelnienia hydraulicznego, górna krawędź której to wewnętrzna ściana położona jest poniżej powierzchni uszczelnienia hydraulicznego, i tworzy przelewowym przedział ciekłego metalu.

Przedmiot wynalazku uwidoczniony jest w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schematycznie w przekroju poprzecznym, urządzenie do powlekania zanurzeniowego ciągłego według wynalazku, fig. 2 przedstawia osłonę w przekroju wzdłuż linii 2-2 oznaczonej na fig. 1, fig. 3 przedstawia w schematycznym widoku z boku, pierwszy przykład wykonania krawędzi górnej przelewowego przedziału urządzenia według wynalazku, fig. 4 przedstawia w schematycznym widoku z boku, drugi przykład wykonania krawędzi górnej przelewowego przedziału urządzenia według wynalazku, a fig. 5 przedstawia w schematycznym przekroju poprzecznym, drugi przykład osłony urządzenia według wynalazku.

Poniższy opis będzie odnosił się do sposobu i urządzenia do cynkowania w ciągły sposób taśmy metalowej. Jednak, wynalazek odnosi się do każdego sposobu powlekania zanurzeniowego ciągłego, w którym mogą powstać zanieczyszczenia powierzchni, i w którym musi być utrzymywana czystość uszczelnienia hydraulicznego.

Przede wszystkim, na wyjściu walcarki do walcowania na zimno, taśma metalowa 1 przechodzi, w atmosferze redukującej, przez piec do wyżarzania, nie pokazany na rysunku, celem jej rekrystalizacji po umocnieniu wywołanym przez walcowanie na zimno, i dla przygotowania jej stanu chemicznego powierzchni, aby ułatwić reakcje chemiczne konieczne przy operacji cynkowania.

W tym piecu, taśma metalowa doprowadzana jest do temperatury zawartej, na przykład, między 650° a 900°C.

Na wyjściu z pieca do wyżarzania, taśma metalowa 1 przechodzi przez urządzenie do cynkowania 10 przedstawione na fig. 1.

Urządzenie do cynkowania 10 posiada kadź 11 zawierającą kąpiel 12 ciekłego cynku, która zawiera takie pierwiastki chemiczne jak, aluminium, żelazo i ewentualnie dodatkowe pierwiastki, jak ołów i antymon.

Temperatura tej kąpieli ciekłego cynku jest rzędu 460°C.

Na wyjściu z pieca do wyżarzania, taśma metalowa 1 chłodzona jest do temperatury zbliżonej do temperatury kąpieli ciekłego cynku, za pomocą wymienników ciepła, a następnie zanurzana jest w kąpieli 12 ciekłego cynku.

Podczas tego zanurzania, na powierzchni taśmy metalowej 1 tworzy się stop międzymetaliczny Fe-Zn-Al umożliwiający zapewnienie połączenia taśmy metalowej i cynku pozostającego na tej taśmie metalowej 1, po przedmuchaniu.

Jak przedstawiono na fig. 1, urządzenie do cynkowania 10 zawiera osłonę 13, wewnątrz której przemieszcza się taśma metalowa 1 w atmosferze ochronnej odpowiedniej dla stali.

Ta osłona 13 zwana też „kloszem lub „dyszą, w przykładzie wykonania przedstawionym na rysunku, ma prostokątny przekrój poprzeczny.

Dolna część 13a osłony 13 zanurzona jest w kąpieli 12 ciekłego cynku tak, aby utworzyć z powierzchnią tej kąpieli 12 i wewnątrz osłony 13, uszczelnienie hydrauliczne 14.

Zatem, taśma metalowa 1 zanurzona w kąpieli 12 ciekłego cynku przechodzi przez powierzchnię uszczelnienia hydraulicznego 14 w dolnej części 13a osłony 13.

Taśma metalowa 1 odchylana jest przez rolkę 15, zwaną też rolką denną, umieszczoną w kąpieli 12 ciekłego cynku, a na wyjściu z tej kąpieli 12, pokryta taśma metalowa 1 przechodzi przez dysze 16 do regulacji grubości powłoki tej taśmy, które utworzone są, na przykład, przez dysze powietrzne 16a skierowane na każdą powierzchnię taśmy metalowej 1, aby regulować grubość powłoki z ciekłego cynku.

PL 201 517 B1

Zatem, jak przedstawiono na fig. 1 i 2, dolna część 13a osłony 13 jest przedłużona, od strony powierzchni taśmy metalowej 1 usytuowanej po stronie odchylającej rolki 15, przez wewnętrzną ścianę 20, która jest skierowana w stronę powierzchni uszczelnienia hydraulicznego 14 i tworzy, z dolną częścią 13a osłony 13, przelewowy przedział 25 ciekłego cynku, jak to będzie opisane poniżej.

Górna krawędź 21 wewnętrznej ściany 20 usytuowana jest poniżej powierzchni uszczelnienia hydraulicznego 14, a przelewowy przedział 25 zaopatrzony jest w elementy do utrzymania poziomu ciekłego cynku w tym przedziale, na poziomie poniżej powierzchni uszczelnienia hydraulicznego 14, aby ustalić naturalny przepływ ciekłego cynku z tej powierzchni uszczelnienia hydraulicznego 14, do przelewowego przedziału 25.

Ponadto, dolna część 13a osłony 13, położona naprzeciwko tej strony taśmy metalowej 1, która usytuowana jest po przeciwnej stronie względem odchylającej rolki 15, przedłużona jest przez wewnętrzną ścianę 26, która skierowana jest do powierzchni uszczelnienia hydraulicznego 14, tworząc z tą dolną częścią 13a, szczelny magazynowy przedział 29 do przechowywania cząstek, w szczególności cząstek tlenku cynku.

Górna krawędź 27 wewnętrznej ściany 26 położona jest powyżej powierzchni uszczelnienia hydraulicznego 14.

Wysokość spadku ciekłego metalu w przelewowym przedziale 25 jest tak określana, aby przeszkadzać tworzeniu się cząstek tlenku metalu i cząstek związków międzymetalicznych w przepływie przeciwprądowym w stosunku do przepływu ciekłego metalu, i ta wysokość spadku jest wyższa niż 50 mm, a korzystnie wyższa niż 100 mm.

Korzystnie, wewnętrzne ściany 20 i 26 mają dolną część rozchyloną w kierunku dna kadzi 11. Wewnętrzna ściana 20 przelewowego przedziału 25 i wewnętrzna ściana 26 magazynowego przedziału 29 są ze stali nierdzewnej i mają grubość zawartą, na przykład, między 10 mm a 20 mm według pierwszego przykładu wykonania przedstawionego na fig. 3, górna krawędź 21 wewnętrznej ściany 20 jest prostoliniowa, a korzystnie zbieżna.

Według drugiego przykładu wykonania przedstawionego na fig. 4, górna krawędź 21 wewnętrznej ściany 20 przelewowego przedziału 25 zawiera, w kierunku wzdłużnym, szereg kolejno następujących po sobie wgłębień 22 i wypukłości 23.

Wgłębienia 22 i wypukłości 23 mają kształt łuków kołowych, a wysokość „a między tymi wgłębieniami i tymi wypukłościami korzystnie zawarta jest między 5 mm a 10 mm. Ponadto, odległość „d między wgłębieniami 22 i wypukłościami 23 jest, na przykład, rzędu 150 mm.

W tym przykładzie wykonania, również górna krawędź 21 wewnętrznej ściany 20 jest korzystnie zbieżna.

Elementy do utrzymania poziomu ciekłego cynku w przelewowym przedziale 25 utworzone są przez pompę 30 połączoną, od strony zasysania, z przelewowym przedziałem 25 przewodem łączącym 31, i zaopatrzoną po stronie tłocznej, w przewód 32 do wylewania wycofanego ciekłego cynku do kąpieli 12.

Ponadto, urządzenie zawiera też elementy do wizualizacji poziomu ciekłego cynku w przelewowym przedziale 25 lub wszelkie inne elementy umożliwiające wizualizację poziomu ciekłego cynku.

W korzystnym przykładzie wykonania, te elementy do wizualizacji są utworzone przez zbiornik 35 umieszczony na zewnątrz osłony 13 i połączony z podstawą przelewowego przedziału 25 przewodem łączącym 36.

Jak przedstawiono na fig. 1, punkt połączenia pompy 30 z przelewowym przedziałem 25 usytuowany jest powyżej punktu połączenia zbiornika 35 z wyżej wymienionym przelewowym przedziałem 25.

Dodanie zewnętrznego zbiornika 35 umożliwia przeniesienie poziomu przelewowego przedziału 25 na zewnątrz dolnej części 13a osłony 13, do korzystniejszego otoczenia, aby można było łatwo wykrywać ten poziom. W tym celu, zbiornik 35 może być zaopatrzony w detektor poziomu ciekłego metalu jak, na przykład; stycznik zasilający, wskaźnik, radar lub wiązkę laserową.

Według wariantu przedstawionego na fig. 5, osłona 13 przedłużona jest, w swojej części dolnej i naprzeciwko każdej krawędzi bocznej taśmy metalowej 1, przez wewnętrzną ścianę 40 skierowaną w stronę powierzchni uszczelnienia hydraulicznego 14, i której to wewnętrznej ściany 40 górna krawędź 41 położona jest poniżej tej powierzchni uszczelnienia hydraulicznego 14.

Każda wewnętrzna ściana 40 tworzy, z dolną częścią osłony 13, przelewowy przedział 42 ciekłego cynku.

PL 201 517 B1

Na ogół, taśma metalowa 1 wchodzi w kąpiel 12 ciekłego cynku poprzez osłonę 13 i przez uszczelnienie hydrauliczne 14, i ta taśma porywa tlenki cynku i szumowiny pochodzące z kąpieli, powodując w ten sposób powstawanie wad wyglądu w powłoce.

Aby uniknąć tej niedogodności, powierzchnia uszczelnienia hydraulicznego 14 jest zmniejszona dzięki wewnętrznym ścianom 20 i 26, a powierzchnia uszczelnienia hydraulicznego 14 izolowana między tymi ścianami 20 i 26 przemieszcza się do przelewowego przedziału 25, przechodząc powyżej górnej krawędzi 21, wewnętrznej ściany 20 tego przedziału 25.

Cząstki tlenków metali i szumowiny, które pływają na powierzchni uszczelnienia hydraulicznego 14, i które są powodem wad wyglądu, porywane są do przelewowego przedziału 25, a ciekły cynk zawarty w tym przelewowym przedziale 25 zostaje wypompowany, aby utrzymać poziom wystarczający do umożliwienia naturalnego przepływu ciekłego cynku z powierzchni uszczelnienia hydraulicznego 14 w kierunku przelewowego przedziału 25.

W ten sposób, swobodna powierzchnia uszczelnienia hydraulicznego 14 izolowana między dwiema ścianami 20 i 26 jest stale uzupełniana, a ciekły cynk zasysany przez pompę 30 z przelewowego przedziału 25, wprowadzany jest do kąpieli 12 ciekłego cynku z tyłu kadzi 11 przewodem 32.

Zatem, taśma metalowa 1 po zanurzeniu przemieszcza się przez powierzchnię uszczelnienia hydraulicznego 14, stale czyszczoną, i wynurza się z kąpieli 12 ciekłego cynku, mając minimalną ilość wad.

Szczelny magazynowy przedział 29 służy jako pojemnik dla tlenków cynku lub innych cząstek mogących pochodzić z pochylonej ściany dolnej osłony, i umożliwia magazynowanie tych tlenków, aby chronić taśmę metalową 1.

Zewnętrzny zbiornik 35 wykorzystywany jest do wykrywania poziomu ciekłego cynku w przelewowym przedziale 25 i do nastawiania tego poziomu tak, aby utrzymywać go poniżej poziomu kąpieli 12 ciekłego cynku, na przykład, przez wkładanie wlewków cynkowych do kadzi 11.

W przypadku, w którym urządzenie zawiera oprócz przelewowego przedziału 25 dwa boczne przelewowe przedziały 42, wydajność urządzenia jest znacznie zwiększona.

Dzięki urządzeniu według wynalazku, częstotliwość występowania wad na pokrytych powierzchniach taśmy metalowej, jest znacznie zmniejszona, a jakość w tak otrzymanej powierzchni powłoki spełnia kryteria wymagane przez klientów żądających wyrobów, których powierzchnie są wolne od widocznych defektów.

Wynalazek stosuje się do wszelkich powłok metalowych otrzymanych przez zanurzenie.

Claims (19)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób powlekania zanurzeniowego ciągłego taśmy metalowej, a zwłaszcza taśmy stalowej, w kadzi zawierającej kąpiel ciekłego metalu, zgodnie z którym przemieszcza się w sposób ciągły, w atmosferze ochronnej, taśmę metalową w osłonie, której dolna część zanurzona jest w kąpieli ciekłego metalu, tworząc z powierzchnią tej kąpieli i wewnątrz tej osłony, uszczelnienie hydrauliczne, odchyla się taśmę metalową na odchylającej rolce umieszczonej w kąpieli ciekłego metalu, i pokrytą taśmę metalową przedmuchuje się na wyjściu z kąpieli ciekłego metalu, znamienny tym, że ustawia się naturalny przepływ ciekłego metalu z powierzchni uszczelnienia hydraulicznego (14) do przelewowego przedziału (25) utworzonego w osłonie (13) i mającego wewnętrzną ścianę (20), która przedłuża osłonę (13), w jej dolnej części (13a) i co najmniej naprzeciwko tej powierzchni taśmy metalowej (1), która leży po tej samej stronie co odchylająca rolka (15), przy czym ustala się położenie górnej krawędzi (21) przelewowego przedziału (25) poniżej powierzchni uszczelnienia hydraulicznego (14) i określa się wysokość spadku ciekłego metalu w tym przelewowym przedziale (25), zapobiegając przez to tworzeniu się cząstek tlenków metali i cząstek związków międzymetalicznych w przepływie przeciwprądowym do przepływu ciekłego metalu, oraz utrzymuje się poziom ciekłego metalu w tym przelewowym przedziale (25) na poziomie poniżej powierzchni uszczelnienia hydraulicznego (14), przez co wypompowuje się ciekły metal zawarty w przelewowym przedziale (25), wykrywa się poziom ciekłego metalu zawartego w przelewowym przedziale (25), i reguluje się poziom kąpieli (12) ciekłego metalu w kadzi (11) tak, aby utrzymać wysokość spadku ciekłego metalu na dostatecznym poziomie zapobiegając tworzeniu się cząstek tlenków metalu i cząstek związków międzymetalicznych w przepływie przeciwprądowym do przepływu ciekłego metalu.

   PL 201 517 B1
2. 2. Urządzenie do powlekania zanurzeniowego ciągłego taśmy metalowej, a zwłaszcza taśmy stalowej, posiadające kadź zawierającą kąpiel ciekłego metalu, osłonę, wewnątrz której, w atmosferze ochronnej, przemieszczana jest taśma metalowa, dolna część osłony zanurzona jest w kąpieli ciekłego metalu, tworząc z powierzchnią tej kąpieli i wewnątrz tej osłony, uszczelnienie hydrauliczne, oraz rolkę do odchylania taśmy metalowej umieszczoną w kąpieli ciekłego metalu, a także dysze do przedmuchiwania powleczonej taśmy metalowej na wyjściu z kąpieli ciekłego metalu, znamienne tym, że osłona (13) przedłużona jest, w swojej dolnej części (13a) i naprzeciwko tej strony taśmy metalowej (1), która leży po tej samej stronie co odchylająca rolka (15), przez wewnętrzną ścianę (20) skierowaną w stronę powierzchni uszczelnienia hydraulicznego (14), której to wewnętrznej ściany (20) górna krawędź (21) usytuowana jest poniżej tej powierzchni, tworząc przelewowy przedział (25) ciekłego metalu, zaopatrzony w elementy do utrzymania poziomu ciekłego metalu w tym przelewowym przedziale (25), na poziomie poniżej powierzchni uszczelnienia hydraulicznego (14), aby ustawić naturalny przepływ ciekłego metalu z tej powierzchni do przelewowego przedziału (25), przy czym wysokość spadku ciekłego metalu w przelewowym przedziale (25) jest wyższa niż 50 mm, zapobiegając tworzeniu się cząstek tlenków metalu i cząstek związków międzymetalicznych w przepływie przeciwprądowym do przepływu ciekłego metalu.
3. 3. Urządzenie według zastrz. 2, znamienne tym, że osłona (13) przedłużona jest, w swojej dolnej części (13a) i naprzeciwko tej powierzchni taśmy metalowej (1), która położona jest po przeciwnej stronie względem odchylającej rolki (15), przez wewnętrzną ścianę (26) skierowaną w stronę powierzchni uszczelnienia hydraulicznego (14), krawędź górna (27) której to wewnętrznej ściany (26) usytuowana jest powyżej powierzchni uszczelnienia hydraulicznego (14), i tworzy szczelny magazynowy przedział (29) do przechowywania cząstek tlenków metalu.
4. 4. Urządzenie według zastrz. 2 albo 3, znamienne tym, że wewnętrzna ściana (20) przelewowego przedziału (25) i wewnętrzna ściana (26) magazynowego przedziału (29) mają dolną część rozchyloną w kierunku dna kadzi (11) oraz górną część równoległą do taśmy metalowej (1).
5. 5. Urządzenie według zastrz. 2, znamienne tym, że wysokość spadku ciekłego metalu w przelewowym przedziale (25) jest wyższa niż 100 mm.
6. 6. Urządzenie według zastrz. 2, znamienne tym, że górna krawędź (21) wewnętrznej ściany (20) przelewowego przedziału (25) jest prostoliniowa.
7. 7. Urządzenie według zastrz. 2, znamienne tym, że górna krawędź (21) wewnętrznej ściany (20) przelewowego przedziału (25) zawiera, w kierunku wzdłużnym, szereg kolejno następujących po sobie wgłębień (22) i wypukłości (23).
8. 8. Urządzenie według zastrz. 7, znamienne tym, że wgłębienia (22) i wypukłości (23) mają kształt łuków kołowych.
9. 9. Urządzenie według zastrz. 7 albo 8, znamienne tym, że różnica wysokości pomiędzy wgłębieniami (22) i wypukłościami (23) wynosi między 5 mm a 10 mm.
10. 10. Urządzenie według zastrz. 9, znamienne tym, że odległość między wgłębieniami (22) i wypukłościami (23) jest rzędu 150 mm.
11. 11. Urządzenie według zastrz. 6 albo 7, znamienne tym, że górna krawędź (21) wewnętrznej ściany (20) przelewowego przedziału (25) jest zbieżna.
12. 12. Urządzenie według zastrz. 4, znamienne tym, że wewnętrzna ściana (20) przelewowego przedziału (25) i wewnętrzna ściana (26) magazynowego przedziału (29) jest ze stali nierdzewnej i ma grubość zawartą między 10 mm a 20 mm.
13. 13. Urządzenie według zastrz. 2, znamienne tym, że elementy do utrzymania poziomu ciekłego metalu w przelewowym przedziale (25) utworzone są przez pompę (30) połączoną, od strony zasysania, przewodem łączącym (31) z przelewowym przedziałem (25), i zaopatrzoną, po stronie wypływu, w przewód (32) do wylewania do kąpieli (12) pobranego wcześniej ciekłego metalu.
14. 14. Urządzenie według zastrz. 13, znamienne tym, że ponadto zawiera elementy do wizualizacji poziomu ciekłego metalu w przelewowym przedziale (25).
15. 15. Urządzenie według zastrz. 14, znamienne tym, że elementy do wizualizacji poziomu ciekłego metalu utworzone są przez zbiornik (35) usytuowany na zewnątrz osłony (13) i połączony z podstawą przelewowego przedziału (25) przewodem łączącym (36).
16. 16. Urządzenie według zastrz. 13 albo 15, znamienne tym, że punkt połączenia pompy (30) z przelewowym przedziałem (25) położony jest powyżej punktu połączenia zbiornika (35) z tym przelewowym przedziałem (25).

    PL 201 517 B1
17. 17. Urządzenie według zastrz. 15, znamienne tym, że zbiornik (35) tworzy pojemność buforową ciekłego metalu dla przelewowego przedziału (25).
18. 18. Urządzenie według zastrz. 17, znamienne tym, że zbiornik (35) zaopatrzony jest we wskaźnik poziomu ciekłego metalu.
19. 19. Urządzenie według zastrz. 15, znamienne tym, że osłona (13) przedłużona jest, w swojej dolnej części (13a) i naprzeciwko każdej bocznej krawędzi taśmy metalowej (1), przez wewnętrzną ścianę (40) skierowaną w stronę powierzchni uszczelnienia hydraulicznego (14), górna krawędź (41) której to wewnętrznej ściany (40) położona jest poniżej powierzchni uszczelnienia hydraulicznego (14), i tworzy przelewowy przedział (42) ciekłego metalu.