PL213013B1 - Urzadzenie do zanurzeniowego powlekania pasma metalu - Google Patents
Urzadzenie do zanurzeniowego powlekania pasma metaluInfo
- Publication number
- PL213013B1 PL213013B1 PL375349A PL37534903A PL213013B1 PL 213013 B1 PL213013 B1 PL 213013B1 PL 375349 A PL375349 A PL 375349A PL 37534903 A PL37534903 A PL 37534903A PL 213013 B1 PL213013 B1 PL 213013B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- coils
- metal
- inductors
- guide channel
- coating
- Prior art date
Links
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 88
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 88
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 8
- 238000003618 dip coating Methods 0.000 title claims abstract description 7
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 28
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 27
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 claims abstract description 12
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 11
- 101100072620 Streptomyces griseus ind2 gene Proteins 0.000 claims description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 4
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 abstract 1
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 description 16
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 4
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 4
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 3
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005674 electromagnetic induction Effects 0.000 description 1
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 description 1
- 230000005307 ferromagnetism Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
- C23C2/14—Removing excess of molten coatings; Controlling or regulating the coating thickness
- C23C2/24—Removing excess of molten coatings; Controlling or regulating the coating thickness using magnetic or electric fields
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
- C23C2/003—Apparatus
- C23C2/0036—Crucibles
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
- C23C2/003—Apparatus
- C23C2/0036—Crucibles
- C23C2/00361—Crucibles characterised by structures including means for immersing or extracting the substrate through confining wall area
- C23C2/00362—Details related to seals, e.g. magnetic means
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
- C23C2/34—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor characterised by the shape of the material to be treated
- C23C2/36—Elongated material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
- C23C2/50—Controlling or regulating the coating processes
- C23C2/51—Computer-controlled implementation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
- C23C2/50—Controlling or regulating the coating processes
- C23C2/52—Controlling or regulating the coating processes with means for measuring or sensing
- C23C2/524—Position of the substrate
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Coating With Molten Metal (AREA)
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do zanurzeniowego powlekania pasma metalu, zwłaszcza stalowej taśmy, w którym pasmo metalu jest prowadzone pionowo przez zbiornik, w którym umieszczony jest stopiony metal powłoki i przez umieszczony przed nim kanał prowadzący, z co najmniej dwoma, umieszczonymi z obu stron pasma metalu w obszarze kanału prowadzącego induktorami do wytwarzania pola elektromagnetycznego celem zatrzymania metalu powłoki w zbiorniku i z co najmniej jednym czujnikiem do wyznaczania położenia pasma metalu w obszarze kanału prowadzącego.
Klasyczne instalacje do zanurzeniowej metalizacji taśm metalowych mają część wymagającą intensywnej konserwacji, mianowicie zbiornik do powlekania ze znajdującym się tam wyposażeniem. Powierzchnie powlekanych taśm metalowych trzeba przed nałożeniem powłoki oczyścić z resztek tlenków i aktywować, celem połączenia z metalem powłoki. Z tego powodu powierzchnie taśm obrabia się przed nakładaniem powłoki w procesach cieplnych w atmosferze redukującej. Ponieważ warstwy tlenków usuwa się najpierw chemicznie lub erozyjnie, redukujący proces cieplny powoduje takie uaktywnienie powierzchni, że po procesie cieplnym są one metalicznie czyste.
Wraz z uaktywnieniem powierzchni taśm wzrasta jednak ich powinowactwo w odniesieniu do tlenu z otaczającego powietrza. Aby tlen z powietrza nie mógł przed procesem powlekania ponownie dotrzeć do powierzchni taśm, wprowadza się je korytem zanurzeniowym od góry do kąpieli zanurzeniowej. Ponieważ metal powłoki jest w formie płynnej, zaś do regulacji grubości powłoki chciałoby się wykorzystać grawitację w połączeniu z urządzeniami wydmuchowymi, jednak w kolejnych procesach nie można dotknąć taśmy, aż do całkowitego zakrzepnięcia metalu powłoki, taśmę trzeba przestawić w zbiorniku do powlekania na kierunek pionowy. Realizuje się to za pomocą rolki, która porusza się w płynnym metalu. Płynny metal powłoki sprawia, że rolka ta podlega silnemu zużyciu i stanowi przyczynę przestojów, a co za tym idzie, przerw w produkcji.
Żądane niewielkie grubości nakładania metalu powłoki, które mogą się mieścić w zakresie mikrometrów, prowadzą do stawiania wysokich wymagań co do jakości powierzchni taśmy. Oznacza to, że także powierzchnie rolek prowadzących taśmę muszą być wysokiej jakości. Wady tych powierzchni powodują w ogólności uszkodzenia powierzchni taśmy. Stanowi to kolejną przyczynę częstych przestojów instalacji.
Aby uniknąć problemów, związanych z rolkami poruszającymi się w płynnym metalu powłoki, zaproponowano użycie otwartego od dołu zbiornika do powlekania, który w swej dolnej części ma kanał prowadzący do pionowego prowadzenia taśmy w górę i do uszczelnienia zamknięcia elektromagnetycznego. Chodzi przy tym o induktory elektromagnetyczne, które pracują z wykorzystaniem cofających, tłoczących, względnie zwężających elektromagnetycznych pól zmiennych, względnie wędrujących, które uszczelniają zbiornik do powlekania od dołu.
Rozwiązanie takie jest znane przykładowo z EP nr 0 673 444 B1. Elektromagnetyczne zamknięcie do uszczelnienia od dołu zbiornika do powlekania zastosowane jest także w rozwiązaniu według WO nr 96/03 533, względnie JP nr 5 086 446.
Powlekanie nieferromagnetycznych taśm metalowych jest wprawdzie w tych rozwiązaniach możliwe, jednak w przypadku w zasadzie ferromagnetycznych taśm stalowych występują wówczas problemy, polegające na tym, że taśmy są przyciągane w uszczelkach elektromagnetycznych w wyniku działania ferromagnetyzmu, co prowadzi do uszkodzeń powierzchni taśm. Ponadto problemem jest również to, że metal powłoki i metalowa taśma same ulegają niedopuszczalnemu nagrzaniu w wyniku działania pól indukcji magnetycznej.
W odniesieniu do położenia ferromagnetycznej taśmy stalowej, przechodzącej przez kanał prowadzący pomiędzy dwoma ściennymi induktorami pola, chodzi o równowagę chwiejną. Jedynie w środku kanału prowadzącego suma sił przyciągania magnetycznego, działających na taśmę, jest równa zeru. Gdy stalowa taśma zostanie wychylona ze swego położenia środkowego, zbliża się do jednego z obu induktorów, oddalając zarazem od drugiego. Przyczyną takiego wychylenia mogą być zwykłe błędy płaskości taśmy. Wymienić należałoby przy tym wszelkie rodzaje falistości taśmy w kierunku jej ruchu, rozważane w odniesieniu do szerokości taśmy (wypukłości centralne, wypukłości poprzeczne, falistości krawędziowe, drobne nierówności, skręcenie, wygięcia krzyżowe, kształt litery S i inne). Natężenie pola indukcji magnetycznej, odpowiedzialnej za siłę przyciągania magnetycznego, maleje odpowiednio do funkcji wykładniczej wraz z odstępem od induktora. W podobny sposób maleje zatem siła przyciągania wraz z kwadratem natężenia pola indukcji z rosnącym odstępem od induktora.
PL 212 013 B1
Dla wychylonej taśmy oznacza to, że wraz z odchylaniem w jednym kierunku siła przyciągania do jednego induktora wzrasta wykładniczo, podczas gdy siła cofająca od drugiego induktora wykładniczo maleje. Oba zjawiska wzmacniają się samoczynnie, w związku z czym równowaga jest chwiejna.
Wskazówki prowadzące do rozwiązania tego problemu, czyli do dokładnej regulacji położenia pasma metalu w kanale prowadzącym, są zawarte w opisach DE nr 195 35 854 A1 i DE nr 100 14 867 A1. Zgodnie z ujawnioną tam koncepcją przewidziano, że poza cewkami do wytwarzania elektromagnetycznego pola wędrującego zastosowane są dodatkowe cewki, połączone z układem regulacji i odpowiadające za to, aby w razie odchylenia metalowej taśmy z położenia środkowego była ona ponownie cofana w to położenie.
Przy regulacji położenia metalowego pasma w kanale prowadzącym istotnym warunkiem jest dokładne określenie położenia. W WO nr 01/11 101 A1, JP nr 10 298 727 i JP nr 10 046 310 ujawnione są przeznaczone do tego czujniki, bez wskazywania ich szczegółowej budowy i konkretnego układu.
W opisie zgłoszeniowym JP nr 10 046 310 A ujawniono urządzenie do zanurzeniowego powlekania taśmy metalowej przesuwającej się w zbiorniku z ciekłym metalem wyposażonym w kanał prowadzący zawierające induktory elektromagnetyczne oraz czujniki do określania położenia taśmy w kanale, przy czym do sterowania natężenia pola induktorów w celu ustawienia pozycji taśmy urządzenie zawiera regulator. Jednak to znane urządzenie nie pozwala na odpowiednią stabilizację pozycji taśmy, która przy przechodzeniu ustawia się ukośnie w kanale prowadzącym, stad nie można za jego pomocą uzyskać stali powlekanej zanurzeniowo o dobrej jakości.
Z kolei z opisu zgłoszeniowego JP nr 10 110 251 A znane jest urządzenie, którego zadaniem jest zmniejszenie względnie wstrzymanie wibracji taśmy przed jej wprowadzeniem do jednostki powlekania galwanicznego i które w celu pomiaru wibracji taśmy zawiera czujnik pozycji przekazujący dane do jednostki regulującej celem sterowania przyciągającego magnesu/induktora. W opisie tym brak informacji dotyczących rodzaju wibracji, zakresu częstotliwości, rodzaju uporządkowania i przyczyn wibracji. Podobnie, opis ten nie zawiera żadnej wskazówki jak należy „uspokoić” taśmę za pomocą urządzenia, a w szczególności za pomocą regulacji.
Celem wynalazku jest zaproponowanie czujnika dla urządzenia opisanego na wstępie rodzaju, przeznaczonego do wyznaczania położenia pasma metalu w kanale prowadzącym, który to czujnik charakteryzuje się wysoką dokładnością, prostą budową i możliwością taniego wytwarzania. Ma to pozwolić na zwiększenie efektywności regulacji metalowego pasma w płaszczyźnie symetrii kanału prowadzącego.
Rozwiązanie tego zadania według wynalazku charakteryzuje się tym, że czujnik do wyznaczania położenia pasma metalu składa się z dwóch cewek, które, widziane w kierunku transportu pasma metalu, usytuowane są w obrębie wysokości induktorów pomiędzy induktorami i pasmem metalu, przy czym cewki są jednakowe i są ukształtowane w postaci uzwojenia z drutu bez rdzenia oraz mają jeden lub więcej zwojów, a drut cewek jest z miedzi.
Korzystnie, cewki i induktory są przy tym rozmieszczone symetrycznie w odniesieniu do płaszczyzny symetrii kanału prowadzącego.
Korzystnie, zwoje cewek mają kształt okrągły, owalny lub prostokątny.
W innej postaci wykonania cewki są połączone z urządzeniem pomiarowym do pomiaru napięcia indukowanego w cewkach. Urządzenie pomiarowe jest korzystnie dostosowane do wielkooporowego pomiaru napięć indukowanych w cewkach.
Korzystnie, urządzenie pomiarowe zawiera urządzenie różnicowe, za pomocą którego można wyznaczać różnicę napięć indukowanych w cewkach.
Korzystnie, kilka par cewek, widzianych w kierunku transportu pasma metalu, jest umieszczonych w obrębie wysokości induktorów pomiędzy induktorami i pasmem metalu.
Zaproponowany czujnik do wyznaczania położenia pasma metalu w kanale prowadzącym charakteryzuje się prostą, a co za tym idzie, tanią konstrukcją. Ponadto, umożliwia on wyznaczanie położenia pasma z bardzo dużą dokładnością.
Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat urządzenia do powlekania zanurzeniowego z prowadzonym przezeń pasmem metalu, w przekroju, zaś fig. 2 - induktor z umieszczoną przed nim cewką pomiarową, w widoku perspektywicznym.
Urządzenie do powlekania zanurzeniowego zawiera zbiornik 3, napełniony płynnym metalem 2 powłoki. Metal ten może stanowić przykładowo cynk lub aluminium. Powlekane pasmo 1 metalu w postaci stalowej taśmy przechodzi przez zbiornik 3 w kierunku transportu R pionowo do góry. W tym
PL 213 013 B1 miejscu należy zauważyć, że pasmo 1 metalu może również przechodzić przez zbiornik 3 z góry do dołu. W celu przechodzenia pasma 1 metalu przez zbiornik 3 jest on otwarty w obszarze dna; znajduje się tutaj kanał prowadzący 4, przedstawiony na rysunku z przesadną wielkością, względnie szerokością.
Aby płynny metal 2 powłoki nie mógł spływać na dół przez kanał prowadzący 4, z obu stron pasma 1 metalu znajdują się dwa induktory elektromagnetyczne 5, które wytwarzają pole magnetyczne, wywołujące w płynnym metalu 2 powłoki siły wyporu, które przeciwdziałają sile ciężkości metalu 2 powłoki, uszczelniając tym samym kanał prowadzący 4 od dołu.
W przypadku induktorów 5 chodzi o dwa, umieszczone naprzeciw siebie induktory pola zmiennego lub wędrującego, które pracują w zakresie częstotliwości od 2 Hz do 10 kHz i wytwarzają poprzeczne pole elektromagnetyczne prostopadle do kierunku transportu R. Korzystny zakres częstotliwości dla układów jednofazowych (induktory pola zmiennego) leży pomiędzy 2 kHz i 10 kHz, zaś dla układów wielofazowych (na przykład induktory pola wędrującego) pomiędzy 2 Hz i 2 kHz.
Celem jest takie utrzymywanie pasma 1 metalu, znajdującego się w kanale prowadzącym 4, aby znajdowało się ono w możliwie ściśle określonej pozycji, korzystnie w płaszczyźnie symetrii 7 kanału prowadzącego 4.
Przy wytwarzaniu pola elektromagnetycznego pomiędzy induktorami 5 pasmo 1 metalu, znajdujące się pomiędzy obydwoma, leżącymi naprzeciw siebie induktorami 5, jest w ogólności przyciągane do bliżej położonego induktora, przy czym przyciąganie to wzrasta wraz ze zbliżaniem się do induktora, co powoduje daleko idącą niestabilność środkowego położenia taśmy. Przy pracy urządzenia występuje zatem problem, polegający na tym, że pasmo 1 metalu wskutek siły przyciągania induktorów 5 nie może swobodnie i centralnie przemieszczać się przez kanał prowadzący 4 pomiędzy uaktywnionymi induktorami.
Do stabilizacji pasma 1 metalu w płaszczyźnie symetrii 7 kanału prowadzącego 4 służy zatem nie przedstawiony bliżej obwód regulacyjny, w którym oddziałuje się na pasmo 1 metalu, korzystnie za pomocą również nie przedstawionych, dodatkowych cewek elektromagnetycznych. W wyniku superpozycji pól magnetycznych induktorów 5 i (nie przedstawionych) dodatkowych cewek pasmo 1 metalu zajmuje określone, korzystnie środkowe, położenie. Za pomocą dodatkowych cewek można przy tym, zależnie od sterowania, wzmacniać lub osłabiać pole magnetyczne (zasada superpozycji).
Oba induktory 5 są usytuowane względem płaszczyzny symetrii 7 kanału prowadzącego 4 na zasadzie symetrii lustrzanej i rozmieszczone względem siebie w odstępie Y. Wysokość Ho induktorów - mierzona w kierunku transportu R pasma 1 metalu - jest jednakowa dla obu induktorów 5.
Pomiędzy induktorami 5 i pasmem 1 metalu, mianowicie pomiędzy induktorami 5 i ścianką kanału prowadzącego 4, rozmieszczone są w układzie symetrii lustrzanej względem płaszczyzny symetrii 7 dwie cewki 6 i θ'. Z fig. 1 wynika wysokość H ich ustawienia oraz ich odstęp χ, względnie X2 od induktora 5, zaś na fig. 2 w widoku perspektywicznym induktora 5 z umieszczoną przed nim cewką 6 widać ponadto, że cewka 6 jest usytuowana w określonej poprzecznej odległości L od induktora 5.
Z punktu widzenia efektywnej regulacji istotne jest to, aby z jak największą dokładnością odczytywać położenie s pasma 1 metalu w kanale prowadzącym 4, czyli odchylenie od płaszczyzny symetrii 7.
Do tego celu stosuje się czujniki położenia cewki 6, względnie 61, które to cewki są ukształtowane w postaci uzwojenia z drutu bez rdzenia. Są one umieszczone przed danym induktorem 5 w polu elektromagnetycznym i przeznaczone do pomiaru indukowanego w cewkach 6, względnie 61 napięcia Umdi i Uind2, proporcjonalnego do natężenia pola wytwarzanego w induktorach 5. Pomiar napięcia indukowanego w cewkach 6, 61 odbywa się bezprądowo (wielkooporowo), aby nie oddziaływać na pole induktorów 5 (i ewentualnie dodatkowych cewek). W przypadku cewek 6, 61 chodzi o takie cewki, które mają jeden lub więcej zwojów przewodzącego drutu metalowego (na przykład drutu miedzianego). Przy wytwarzaniu cewek 6, 61 drut nawija się wokół punktu środkowego, nadając mu kształt okrągły, owalny, prostokątny lub temu podobny.
Jak widać na fig. 1, po dwie cewki 6, 61 - przedstawiona jest tylko jedna para cewek - są tak rozmieszczone względem siebie w polu elektromagnetycznym induktorów 5, że tworzą parę cewek, leżących geometrycznie naprzeciw siebie. Cewki 6, 61 jednej pary są usytuowane pomiędzy induktorem 5 i stalową taśmą 1; w odniesieniu do płaszczyzny symetrii 7 kanału prowadzącego 4 są one rozmieszczone na zasadzie symetrii lustrzanej, to znaczy wysokość H ustawienia cewek 6, 61, poprzeczne położenie L cewek 6, 61 (patrz fig. 2) oraz odstęp χ, względnie χ cewek 6, 61 od induktora 5 są jednakowe. Należy zauważyć, że równość odstępów χ i χ nie jest warunkiem koniecznym.
Jeżeli pasmo 1 metalu znajduje się pomiędzy induktorami 5, a zatem pomiędzy cewkami 6, 61 w danym polu elektromagnetycznym, wówczas zależnie od położenia s pasma 1 metalu zmienia się
PL 212 013 B1 mierzone napięcie indukowane w cewkach 6, 6 Należy to tłumaczyć sprzężeniem zwrotnym pasma 1 metalu w polu magnetycznym. Zaproponowana koncepcja oparta jest zatem na kombinacji układu induktorów i położenia cewek pomiarowych wewnątrz pola magnetycznego, przy czym wykorzystuje się zjawisko wzajemnego oddziaływania pasma 1 metalu z polem magnetycznym uszczelki elektromagnetycznej.
Wykorzystany efekt tłumaczy się następującymi zależnościami fizycznymi:
W cewkach 6, θ' indukowane jest, zgodnie ze znaną zasadą indukcji elektromagnetycznej, następujące napięcie:
Uind = - n dPhi / dt, gdzie:
Uind - napięcie indukowane w cewce, n - liczba zwojów cewki, dPhi = B da - indukcja magnetyczna, przy czym A powierzchnia cewki prostopadła do pola magnetycznego B natężenie pola magnetycznego.
W związku z tym, napięcie Uind indukowane w cewce 6, 6 jest proporcjonalne do natężenia pola w miejscu umieszczenia cewki. Różnica indukowanych napięć Uind1 w cewce 6 i Uind2 w cewce 6 powoduje wytworzenie pomiędzy cewkami 6, 6 w polu elektromagnetycznym induktorów 5, bez umieszczonego pomiędzy cewkami 6, 6 pasma 1 metalu, odpowiadającego pozycji cewek 6, 6 sygnału różnicowego, czyli różnicy napięć. W idealnych warunkach i przy jednakowych odstępach Xi i X2 różnica Uind napięć pomiędzy cewkami 6, 6' wynosi zero.
Jeżeli teraz w działającym pomiędzy cewkami 6, 6' polu elektromagnetycznym umieści się pasmo 1 metalu, wówczas przy stałej pozycji cewek 6, 6 następuje zmiana tego sygnału różnicowego cewek 6, 6 Jeżeli pasmo 1 metalu zajmuje teraz różne położenia s pomiędzy induktorami 5 i umieszczonymi przed nimi cewkami 6, 6', wówczas zależnie od położenia s otrzymuje się różne sygnały różnicowe cewek 6, 6\ Położenie s pasma 1 metalu wynika z różnicy stałych cewek 6, 6' i ich usytuowania, zgodnie z parametrami, takimi jak wysokość H ustawienia cewek 6, 6 poprzeczne położenie L cewek 6, θ' oraz odstęp Χ1 i X2 cewek 6, 6 od induktora 5.
W cewkach 6, 6' indukowane jest zatem napięcie Uind1 i Uind2, zgodnie z zależnością:
Uind1 = - n1 dPh i /dt f1 względnie
Uind2 = - n2 dPhi / dt f2 gdzie
Uind1 - napięcie indukowane w cewce 6,
Uind2 - napięcie indukowane w cewce 6', ni liczba zwojów cewki 6, n2 liczba zwojów cewki 6', f1 - czynnik dla cewki 6, stanowiący funkcję pozycji pasma metalu i natężenia pola magnetycznego, f2 czynnik dla cewki 6 stanowiący funkcję pozycji pasma metalu i natężenia pola magnetycznego.
Napięcie indukowane w cewkach 6, 6 mierzy się w części urządzenia pomiarowego 8. Za tą częścią urządzenia pomiarowego 8, w której następuje ten pomiar, znajduje się urządzenie różnicowe 9, w którym wyznaczana jest różnica U_^ napięć, czyli różnica pomiędzy napięciem Uind1 indukowanym w cewce 6 i napięciem Uind2 indukowanym w cewce 6'. Za urządzeniem różnicowym 9 w urządzeniu pomiarowym 8 znajduje się zespół, w którym, wychodząc z różnicy Ud napięć można obliczyć wstecz położenie s pasma 1 metalu względem płaszczyzny symetrii 7 kanału prowadzącego 4. Przechowywany tutaj przebieg funkcji dla położenia s pasma metalu jest zależny od różnicy U_^ napięć.
W wyniku sprzężenia zwrotnego umieszczonego pomiędzy cewkami 6, 6' pasma 1 metalu i zależnej tym samym od położenia taśmy oraz pola magnetycznego zmiany poszczególnych napięć indukowanych w cewkach 6, 6', otrzymuje się zatem położenie s pasma 1 metalu odpowiednio do zmierzonej różnicy Uind napięć według funkcji, przechowywanej w urządzeniu pomiarowym 8. Dzięki temu można w prostszy i dokładniejszy sposób wyznaczyć położenie s pasma 1 metalu i wykorzystać je do regulacji położenia stalowej taśmy.
PL 213 013 B1
Wykaz odnośników pasmo metalu względnie taśma stalowa metal powłoki zbiornik kanał prowadzący induktor czujnik (cewka)
6' czujnik (cewka) płaszczyzna symetrii kanału prowadzącego urządzenie pomiarowe urządzenie różnicowe s położenie pasma metalu
R kierunek transportu
H0 wysokość induktora
Y odstęp induktorów
H wysokość ustawienia cewki
L poprzeczne położenie cewki
X1 odstęp cewki 6 od induktora
X2 odstęp cewki 6' od induktora
Uind1 napięcie indukowane w cewce 6
Uind2 napięcie indukowane w cewce 6'
Claims (7)
1. Urządzenie do zanurzeniowego powlekania pasma (1) metalu, zwłaszcza stalowej taśmy, w którym pasmo (1) metalu jest prowadzone pionowo przez zbiornik (3), w którym umieszczony jest stopiony metal (2) powłoki, i przez umieszczony przed nim kanał prowadzący (4), z co najmniej dwoma, umieszczonymi z obu stron pasma (1) metalu w obszarze kanału prowadzącego (4) induktorami (5) do wytwarzania pola elektromagnetycznego celem zatrzymania metalu (2) powłoki w zbiorniku (3) i z co najmniej jednym czujnikiem (6, 6) do wyznaczania położenia (s) pasma (1) metalu w obszarze kanału prowadzącego (4), znamienne tym, że czujnik do wyznaczania położenia pasma (1) metalu składa się z dwóch cewek (6, 6), które, widziane w kierunku transportu (R) pasma (1) metalu, usytuowane są w obrębie wysokości (Ho) induktorów (5) pomiędzy induktorami (5) i pasmem (1) metalu, przy czym cewki (6, 67 są jednakowe i są ukształtowane w postaci uzwojenia z drutu bez rdzenia oraz mają jeden lub więcej zwojów, a drut cewek (6, 67 jest z miedzi.
2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że cewki (6, 67 i induktory (5) są rozmieszczone symetrycznie w odniesieniu do płaszczyzny symetrii (7) kanału prowadzącego (4).
3. Urządzenie według zastrz. 1 albo 2, znamienne tym, że zwoje cewek (6, 67 mają kształt okrągły, owalny lub prostokątny.
4. Urządzenie według zastrz. 1 albo 2, albo 3, znamienne tym, że cewki (6, 6) są połączone z urządzeniem pomiarowym (8) do pomiaru napięcia (Uind1, Uind2) indukowanego w cewkach (6, 67.
5. Urządzenie według zastrz. 4, znamienne tym, że urządzenie pomiarowe (8) jest dostosowane do wielkooporowego pomiaru napięć (Uind1, Uind2) indukowanych w cewkach (6, 67.
6. Urządzenie według zastrz. 4 albo 5, znamienne tym, że urządzenie pomiarowe (8) zawiera urządzenie różnicowe (9), za pomocą którego można wyznaczać różnicę (Uind) napięć (Uind1, Uind2) indukowanych w cewkach (6, 67 ·
7. Urządzenie według zastrz. 1 albo 2, albo 3, albo 4, albo 5, albo 6, znamienne tym, że kilka par cewek (6, 67, widzianych w kierunku transportu (R) pasma (1) metalu, jest umieszczonych w obrębie wysokości (Ho) induktorów (5) pomiędzy induktorami (5) i pasmem (1) metalu.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10255995A DE10255995A1 (de) | 2002-11-30 | 2002-11-30 | Vorrichtung und Verfahren zur Schmelztauchbeschichtung eines Metallstranges |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL375349A1 PL375349A1 (pl) | 2005-11-28 |
| PL213013B1 true PL213013B1 (pl) | 2012-12-31 |
Family
ID=32308877
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL375349A PL213013B1 (pl) | 2002-11-30 | 2003-11-15 | Urzadzenie do zanurzeniowego powlekania pasma metalu |
Country Status (15)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US8304029B2 (pl) |
| EP (1) | EP1567686A1 (pl) |
| JP (1) | JP4431049B2 (pl) |
| KR (1) | KR101005894B1 (pl) |
| CN (1) | CN100580131C (pl) |
| AU (1) | AU2003282097B8 (pl) |
| BR (1) | BR0316809A (pl) |
| CA (1) | CA2507345C (pl) |
| DE (1) | DE10255995A1 (pl) |
| MX (1) | MXPA05005310A (pl) |
| MY (1) | MY138270A (pl) |
| PL (1) | PL213013B1 (pl) |
| RU (1) | RU2338003C2 (pl) |
| TW (1) | TWI319444B (pl) |
| WO (1) | WO2004050941A1 (pl) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU2004215221B2 (en) * | 2003-02-27 | 2009-06-11 | SMS Siemag Aktiengeselschaft | Method and device for melt dip coating metal strips, especially steel strips |
Family Cites Families (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62235404A (ja) | 1986-04-05 | 1987-10-15 | Kobe Steel Ltd | 竪型炉内装入物の挙動検出方法 |
| US4912407A (en) * | 1987-07-30 | 1990-03-27 | Allied-Signal Inc. | Non-contacting inductively coupled displacement sensor system for detecting levels of conductive, non-magnetic liquids, and method of detecting levels of such liquids |
| JPH0586446A (ja) | 1991-09-26 | 1993-04-06 | Nkk Corp | 金属ストリツプに対する溶融金属メツキ方法 |
| JPH06108220A (ja) * | 1992-09-29 | 1994-04-19 | Nisshin Steel Co Ltd | 溶融金属めっき鋼帯の電磁力によるめっき付着量制御方法 |
| JPH06136502A (ja) * | 1992-10-26 | 1994-05-17 | Nisshin Steel Co Ltd | 溶融金属めっき鋼帯の電磁力によるめっき付着量制御方法 |
| DE4242380A1 (de) | 1992-12-08 | 1994-06-09 | Mannesmann Ag | Verfahren und Vorrichtung zum Beschichten der Oberfläche von strangförmigem Gut |
| IN191638B (pl) | 1994-07-28 | 2003-12-06 | Bhp Steel Jla Pty Ltd | |
| DE19535854C2 (de) | 1995-09-18 | 1997-12-11 | Mannesmann Ag | Verfahren zur Bandstabilisierung in einer Anlage zum Beschichten von bandförmigem Gut |
| JPH1046310A (ja) | 1996-07-26 | 1998-02-17 | Nisshin Steel Co Ltd | シンクロールを使用しない溶融めっき方法及びめっき装置 |
| JPH10110251A (ja) * | 1996-10-07 | 1998-04-28 | Shinko Electric Co Ltd | 振動抑制装置 |
| JPH10298727A (ja) | 1997-04-23 | 1998-11-10 | Nkk Corp | 鋼板の振動・形状制御装置 |
| TW476679B (en) * | 1999-05-26 | 2002-02-21 | Shinko Electric Co Ltd | Device for suppressing the vibration of a steel plate |
| FR2797277A1 (fr) | 1999-08-05 | 2001-02-09 | Lorraine Laminage | Procede et dispositif de realisation en continu d'un revetement de surface metallique sur une tole en defilement |
| DE10014867A1 (de) * | 2000-03-24 | 2001-09-27 | Sms Demag Ag | Verfahren und Einrichtung zum Schmelztauchbeschichten von Metallsträngen, insbesondere von Stahlband |
| SE0002890D0 (sv) * | 2000-08-11 | 2000-08-11 | Po Hang Iron & Steel | A method for controlling the thickness of a galvanising coating on a metallic object |
| DE10210430A1 (de) * | 2002-03-09 | 2003-09-18 | Sms Demag Ag | Vorrichtung zur Schmelztauchbeschichtung von Metallsträngen |
-
2002
- 2002-11-30 DE DE10255995A patent/DE10255995A1/de not_active Withdrawn
-
2003
- 2003-11-11 TW TW092131446A patent/TWI319444B/zh not_active IP Right Cessation
- 2003-11-15 WO PCT/EP2003/012791 patent/WO2004050941A1/de active Application Filing
- 2003-11-15 AU AU2003282097A patent/AU2003282097B8/en not_active Ceased
- 2003-11-15 KR KR1020057009603A patent/KR101005894B1/ko not_active IP Right Cessation
- 2003-11-15 CA CA2507345A patent/CA2507345C/en not_active Expired - Fee Related
- 2003-11-15 US US10/536,871 patent/US8304029B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2003-11-15 CN CN200380104586A patent/CN100580131C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2003-11-15 BR BR0316809-3A patent/BR0316809A/pt not_active Application Discontinuation
- 2003-11-15 MX MXPA05005310A patent/MXPA05005310A/es active IP Right Grant
- 2003-11-15 EP EP03773714A patent/EP1567686A1/de not_active Withdrawn
- 2003-11-15 RU RU2005120688/02A patent/RU2338003C2/ru not_active IP Right Cessation
- 2003-11-15 PL PL375349A patent/PL213013B1/pl not_active IP Right Cessation
- 2003-11-15 JP JP2004556144A patent/JP4431049B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2003-11-28 MY MYPI20034563A patent/MY138270A/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| MY138270A (en) | 2009-05-29 |
| DE10255995A1 (de) | 2004-06-09 |
| PL375349A1 (pl) | 2005-11-28 |
| AU2003282097B8 (en) | 2009-03-26 |
| CA2507345C (en) | 2011-10-25 |
| TWI319444B (en) | 2010-01-11 |
| TW200413568A (en) | 2004-08-01 |
| US8304029B2 (en) | 2012-11-06 |
| KR20050085182A (ko) | 2005-08-29 |
| CN1717506A (zh) | 2006-01-04 |
| KR101005894B1 (ko) | 2011-01-06 |
| MXPA05005310A (es) | 2005-08-16 |
| EP1567686A1 (de) | 2005-08-31 |
| RU2338003C2 (ru) | 2008-11-10 |
| JP2006508244A (ja) | 2006-03-09 |
| RU2005120688A (ru) | 2006-01-20 |
| US20070166476A1 (en) | 2007-07-19 |
| WO2004050941A1 (de) | 2004-06-17 |
| CA2507345A1 (en) | 2004-06-17 |
| BR0316809A (pt) | 2005-10-18 |
| AU2003282097B2 (en) | 2009-03-12 |
| JP4431049B2 (ja) | 2010-03-10 |
| CN100580131C (zh) | 2010-01-13 |
| AU2003282097A1 (en) | 2004-06-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101151396B (zh) | 用于金属带热浸覆层的方法和装置 | |
| US11255009B2 (en) | Method and coating device for coating a metal strip | |
| KR20080027816A (ko) | 기다란 금속 요소에 금속 층을 코팅하는 장치 및 방법 | |
| PL213013B1 (pl) | Urzadzenie do zanurzeniowego powlekania pasma metalu | |
| UA79175C2 (en) | Method and device for coating application on metal fabric by immersion in melt | |
| KR100805135B1 (ko) | 일 방향으로 이동하는 강자성 재료로 된 웨브 또는 필라멘트를 안정화시키는 장치 및 방법 | |
| JPS6363627B2 (pl) | ||
| WO2002014572A1 (en) | A method for controlling the thickness of a galvanising coating on a metallic object | |
| PL202721B1 (pl) | Urządzenie do powlekania zanurzeniowego na gorąco pasm metalu | |
| RU2344197C2 (ru) | Способ и устройство для нанесения покрытий погружением в расплав на металлические ленты, в частности на стальные ленты | |
| JP5830604B2 (ja) | 鋼板安定化装置 | |
| JP2007063647A (ja) | 溶融めっき鋼板の製造方法 | |
| WO2002014574A1 (en) | A device and a method for controlling the thickness of a coating on a metallic object | |
| PL205346B1 (pl) | Urządzenie do metalizacji zanurzeniowej pasm metalowych | |
| KR20020052114A (ko) | 금속 물체 표면의 용융도금층 두께 조절방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Decisions on the lapse of the protection rights |
Effective date: 20131115 |