TWI345594B - - Google Patents
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Description
1345594 玖、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明關於一種將金屬條帶作熔浸鍍覆的方法,特別 是用於將鋼帶熔浸鍍覆者,其中該金屬條帶垂直通過一容 納炫融錢覆金屬的容器及通過一條接在前面的導引通道該 裝置具有至少二電感器,設在該導引通道的區域中在金屬 條帶的兩側,以產生一電磁場,以將該鍍覆金屬保持在容 器中,其中,為了將金屬條帶在導引通道中的一中央位置 穩定化,故利用至少二個設在該金屬條帶兩側的附加線圖 產生另一電磁場,重疊到該電感器的電磁場。此外本發明 關於一種將金屬條帶作熔浸鑛的裝置。 【先前技術】 傳統的金屬帶的金屬熔浸鍍覆的設備有一維修密集的 部分,亦即鍍覆容器(它具有位在其中的設計)。所要鍍覆 的金屬冑的表面在鍍覆前要清洗除去氧化物剩餘物,並作 活化以與鍍覆金屬接合。因此之故,該金屬帶表面在鍍覆 :要在-還原性的大氣中用熱程序處理。由於氧化物層先 前用化學方式或用刮磨方式除去’因此利用這種原性熱程 序可將表面活化,使它在熱程序之後變成純金屬元素性。 但隨著鋼帶表面活化,此鋼帶表面對周圍空氣中的氧 的親和力却會上升。為了防止空氣中的氧在鍵覆程序前會 ^跑到鋼帶表面’故將這些鋼帶在-浸人嘴(Whrusse!) 放入該浸鍵槽中。由於「鍵覆金屬」呈液態,且人 們會利用重力配合吹離褒置調整鎮層厚度,但隨後的程序 7 1345594 —直到鑛金屬完全凝固為止鋼帶會有接觸,因此鋼帶在鍍 覆容器中須轉向到垂直方向。這點係利用一滾子達成,該 滾子在液態金屬中跑動。此滾子受到液態鍍覆金屬作用而 有很厲害的磨損。因此會造成生產作業中的停止運轉及全 面停擺的情事。 由於鍍覆金屬需有所要的小的施覆厚度(這種厚度係 全在微米範圍内變動),因此鋼帶表面品質的要求很高。 這表示,該用於導引鋼帶的滾子的表面也要有高品質,在 這些滾子表面的瑕失一般會造成鋼帶表面損壞,這點也是 該設備常常要停止運轉的另一原因。 為了避免此-問胃(它係與該在液態鑛覆金屬中跑動 的滾子的問題一起存在),故使用下方開口的鍍覆容器, 其下方區域有一導引通道以供鋼帶垂直向上通過,並使用 一電磁封閉件以作密封。在此該封閉件係一電磁電感器’ 该電感器利用推回(zurtickdrSngen) '泵動式、或束缚 (einschniiren)的電磁式交流場或漂移場工作這種電磁場 將錢覆容器下方密封住。 這種解決方案的一個例子見於歐洲專利Ep〇673444Bi 。依國際專利W_/()3533或日本專们p 5Q86446的解決 方案也使用一電磁封閉件將鍍覆容器下方密封。 因此,固然可將非鐵磁性金屬帶鍍覆,但在大致鐵磁 性的鋼帶的情形會發生問題,亦即它在電磁密封件中由鐵 磁挫而被吸向通道壁因此使鋼帶表面損壞。此外還有一問 題:鍍覆金屬與金屬帶本身會受電感性的場加熱至不容許 154^4 的程度。 ~貝行之鐵磁性鋼帶 — 。 道的位置,係為—插在-個電感益之間通過該導引通 作用到鋼帶上的磁引““ 導弓丨通道中央’ 位置偏Η目… 會為零。當鋼帶-從其中央 2置偏開’則它會較接近其中—電感器而離另—電感器較 逆。这種偏開的原因可為 帶的平坦度的簡單誤差造成。 =&鋼帶沿跑動方向的㈣ :==nterbUCkle)'四分之,、邊緣波動 有關的感應作用,係隨^雷/JV㈣卜與磁引力 ’、/、電感益的距離加大而呈指數函 η座引力也以相同方式隨著距電感器的距離增 加k感應場強唐的承士 ,一 0强度的千方而減少。對於偏離的鋼帶,這表示 ’隨者向-方向偏去,則向該電感器的引力就呈指數方式 增加,而由另-電感器來的力量則呈指數方式減少,這二 種效果本身會加強,因此平純不穩定。 為了解決此問題,以及將金屬條帶準確地住導引通道 内作位置調節’在德專利此1 95 35 854 A1 A DE 1〇〇 14 867 A1提出主張,依其中之構想,除了產生電磁漂移場的 線圈外,設有附加線圈’它們與一調節系統連接,且負責 使鋼帶在從中央位置偏離時,使之再回復原位。 貝 在這些習知的解決方案所顯出的缺點為:調節作用的 效率不足,以確保金屬條帶在導引通道的中央穩定地導引 。這方面的一問題為導引通道下方的下轉向滾子與鍍覆槽 液上方的上轉向滾子之間跨張長度偏大,在生產設備中; ^45594 :超過一20米。廷點得金屬條帶在引通道中更需要有效的 定位調節。 【發明内容】 因此本發明的目的在提供一種將金屬條帶熔浸鍍覆的 ^法及其相開裝置。藉之可克服上述缺點。因此調節的效 率改善,如在可用簡單方式將金屬條帶保持在導引通道中 央。 這種目的依本發明,在方法方面,其達成之道係為: 該導引條帶⑴在導引通道⑷中的中央位置利用以下 步驟順序在—封閉的調節回路中穩定化: a) 測ϊ金屬條帶(1)在導引通道 (S)(S〇(S») ; r π 伹直 b) 測量電感器(5)的感應電流(丨㈤); c) 測置附加線圈(6)中的感應電流(^。。》; 而定=^有在步驟(a)〜⑷測得的參數⑻(DU 附加線圈(6)的感應電流U,以將金屬條帶 ⑴保持在導引通道⑷中的中央位置。 因此本發明的構想,係將這三個值檢出,即:金屬 條帶在導引通道中的位置、電感器中的感應電流、以及附 加線圈中的感應電流;且在調節金屬條帶的位置時,將它 們列入考慮;如此,锢r门i 凋p回路的調整值又是附加線圈中的 感應電流。 利用坆種進行方式,可以在調節時將由電感器(主線圈 ϋ㈣場以及由附加線圈產生之重疊的磁場列入 丄 考慮因此整體上使調節作用的效率改善。 本發明之-第-次要特點在於該用於作密封所產生的 5磁:為一多相漂移場,它係藉施-頻率在2赫〜2仟赫 乂 w電而產生。如不採此方法也可用 場’它係藉施-種頻率在? μ ιη ^ , 领旱在2仟赫〜仟赫之間的交流電而 屋生。 金屬條帶在導引通道中的位置特利用感應方式求出。 為了確保儘量正喊地得知鋼帶位置,依本發明另一特 點,該位置係在導弓丨α .音Λ β 0 4 11道中的某—區域求I在此區域中 *亥電感器的磁場及/赤 y 次附加線圈的磁場沒有作.用或者作用 很弱。但如不操此太彳 , 式,也可在導引通道中的一個有這些 磁場的作用的區域中求出該位置。 一 5亥用於求出金屬條帶的位置的測量手段(測量線 = 位在该電磁元件的區域之内或之外,其中該電磁元件 可為s亥電感器以及該附加線圈。 特別是可以將該測詈丰in_讯 、 ^又δ又置在電感器的延伸範圍中 在附加線圈前方,戍將兮制|主^ ㈤^將忒測I手段設置在電感器的延伸範 圍在中附加線圏旁,或將測量手段^ ^ f Λ „。 j $于奴叹置在電感器的延伸範 圍外。也可將這些設置方式組合。 用於將金屬條帶作炫^爱 輯㈣u覆的本發明的裝置[它具有至 ^、二個設在導引通道的區域 τ在金屬條帶兩側的電感器, 產生-電場’以將鍵覆金屬保持在容器中,並具有至少 一個設在金屬條帶兩側的附加線圈’以產生一磁場,重最 到…的磁場,以將金屬條帶在導引通道的中央位置= 1345594 定化]其特徵在於: 有測量手段以測量金屬條帶在導弓!通道中的位置以測 量電感器中的感應電流,以及測量附加線圈中的感應電流 ,並有調,手段,它適用於依所測量的參數控制該附加線 圈中的感應電流,以將金屬條帶保持在導引通道中的—中 央位置。 該用於檢出金屬條帶在導引通道中的位置的測量手段 宜為一電感式測量接受器。 β此外,該用於檢出金屬條帶在導引通道中的位置的測 量手段,沿金屬條帶的運送方向看,係設在電感器的延伸 範圍内。但也可將該測量手段設在電感器的延神範圍以外 、:在"二種情形’都可以將該用於檢出金屬條帶在導引通 C中的位且用的測置手段(沿金屬條帶的運送方向看)設置
在附加線圈的延彳φ絡萌 L 延伸範圍之外。如此可確保金屬條帶位置準 確地檢出。 干 Λ依另—特點,可將數個測量手段設在(沿金 =帶運送方向看)的不同位置,以檢出金屬條帶在導引 圈的:置。在此’個別的測量手段可設在電感器或附 加線圈的電磁場之内或之外。 圖式中顯示本發明一實式例。 【實施方式】 此測量裝置有— 炫融鑛覆金屬可為二 充以熔融鑛覆金屬⑺’該 呈鋼帶形式)垂吉叮女规復旳盒屬條可(1)( °沿運送方向R通過容器(3)。在此位 12 1^45594 置可看出’基本上也可以將金屬條帶(1)從上往下通過容器 (3)。為了使金屬條帶(1)通過容器(3),故該容器(3)底區 域係開放者;此處導引通道(4)係呈過度跨張的大小或寬度 顯示。 為了使炫融鍍覆金屬(2)不能通過導引通道向下流 出’故在金屬條帶(1)兩側有二個電磁電感器(5),它們產 生一磁場’該磁場將上推力作用在熔融鍍覆金屬(2)中,該 上推力與鍍覆金屬(2)的重力抗衡,因此將導引通道(4)下 方密封。 該電感器(5)係二個對立設置的交流場電感器或漂移場 電感β ’它們在2Hz〜ΙΟΚΗζ操作,並且構建一個垂直於運 送方向的電磁橫場。較佳的頻率範圍對於單相系統(交流 場電感器)係在2KHz〜ΙΟΚΗζ間,對於多相系統(例如漂 移場電感器)係在2Hz〜2KHz間。 其目的係在於將導引通道(4)中的金屬條帶保持住 ,使它儘是確定地位在一位置,且宜在導引通道(4)的中央 平面(7)中。 位在該二對立的電感器(5)之間的金屬條帶(丨)一般在 電感器間施加一電磁場時’係被吸往較近的那個電感器, 其中吸力隨著接近一電感器而增加,這點造成鋼帶中心位 置高度不穩定。因此在裝置操作時有一問題,即金屬條帶 (1)由於電感器的吸引力而不能自由地從中央在該動作之電 感器之間通過導引通道(4)。 因此,為了使金屬條帶(1)在導引通道(4)的中央平面 13 0^4 (11)中穩定化’故在導引通道⑷或金屬條帶⑴兩側設有 &線圈b們係文一調節手段⑽控制,使得電感器⑸ Ί加線圈⑻的磁場的重叠場經常保持在導引通道⑷中 的中央。 因此寿J用β亥附加線圈⑹可各依控制將電感器⑸的 磁場放大或減弱(減到密封所需的最小場強度)。用此方式 可影響金屬條帶⑴在導引通道⑷中的位置。 為 首先將k % S、s,或s”送到該調節手段(1〇), 該信號係代表金屬條帶⑴在導引通道⑷中的位置。位置 =,或S”利用位置測量手段⑺(7,)或(7”)求出,該位置 測里手奴係為電感式路徑感測器。因此,金屬條帶⑴在電 感器(5)之間的位置係在電磁場中用電感方式求出,其中利 用金屬條帶在磁場中的回耦作用。 卜°玄調節手段(10)被供以由電流測量手段(8)求出 電感器⑸中的感應電流――電流L,或者在附加線 圈(6)中的感應電流――電流丨。 一在調節手段(1〇)中存有演算法(Algonithm),它們係由 〜—個參數著手’金屬條帶⑴在導引通道中的位置 ⑻(S,)或(S”)、電感器(5)中的感應電流匕、以及附加線 =⑹中的感電流Ικ。一發出一個新的調整信號(呈感應 流1K〇rr形式)到該附加線圈(6)。用此方式,在調節回路中 將金屬條π⑴的位置保持,使金屬條帶⑴的位置從中央 平面(11)偏差的值為备, 、 值為最小’換言之,該值S、s’、S”儘可 能為零。 1345594 如圖所示,金屬條帶(1)在導引通道(4)中的位罝 ,其中該
由該位罝測量手段(7)(7’)(7”)所測的值可在調節手段(1〇) 中產生一平均值。 S’、S”分別利用位置測量手段(7)(7,)及求出 位置測量手段(7) 沿運送方向r看——係位 (5)上方,位置測量手段(7,)位在電感器(5)下方 測量手段(7”)位在電感器(5)的區域中β圖示中, 由於位置測量手段(7)(7,)及(7,,)係為電感式路徑感測 器,因此由電感器(5)及附加線圈(6)引起的磁場的影響保 持儘量地小。這點可藉著將位置測量手段(7)或(7,)設在電 感器(5)的延伸範圍之外而確保。然而,如圖所示,有一位 置測量手段[在此情形中為(7,’)]位在電感器(5)的區域中。 即使圖式中位置測量手段(7)(7,)位在附加線圈(6)的 作用範圍外,它們基本上也可以設在電感器或附加線圈 (6)的作用範圍中。 【圖式簡單說明】 (一) 圖式部分 第1圖係經—熔浸鍍覆裝置的示意剖面圖,並顯示一 條通過該裝置的金屬條帶。 (二) 元件代表符號 (1) 金屬條帶 (2) 鍍覆金屬 (3) 容器 15 1345594 (4) 導引通道 · (5) 電感器 (6) 附加線圈 (7) 位置測量手段 (7’) 位置測量手段 (7”) 位置測量手段 (8) 電流測量手段 (9) 電流測量手段 (10) 調節手段 (11) 中央平面 S 金屬條帶在導引通道中的位置 S’ 金屬條帶在導引通道中的位置 S” 金屬條帶在導引通道中的位置 IInd 電感器中的感應電流 IK〇rr 附加線圈中的感應電流 R 運送方向 16
Claims (1)
1345594 拾、申請專利範圍: 1. 一種將金屬條帶(1)作熔浸鍍覆的方法,特別是用於 將鋼帶熔浸鍍覆者,其中該金屬條帶(1)垂直通過一 2納炫 融鍍覆金屬(2)的容器(3)及通過一條接在前面的導引通道 ⑷該裝置具有至少二個電感器(5),設在該導引通道⑷的 區域中在金屬條帶⑴的兩側,以產生一電磁場,以將兮鑛 覆金屬⑺保持在容器⑶中,其中,為了將金屬條帶⑴在 導引通道(4)中的一中央位置穩定化,利用至少二個設在該 金屬條帶⑴兩側的附加線圈⑹產生另一電磁場,重疊;; ”玄電感器(5)的電磁場,其特徵在: 邊導引條帶(1)在導引通道⑷中的中央位置利用以下 步驟順序在一封閉的調節回路中穩定化·· a) 測量金屬條帶(1)在導引通道置 (S)(S,)(S”); 位置 b) 測量電感器(5)的感應電流(I lnd); c )測里附加線圈(6 )中的感應電流(I x A Ko〇r J , 疋乍用到附加線圈⑹的感應電流U以將金屬條帶 保持在導引通道(4)中的中央位置。 2. 如_請專利範圍第1項之方法,其_ ·· 〜2二電磁場為一多相式漂移場,它係藉施-頻率在2赫 ^仟赫之間的交流電而產生。 3. 如_請專利範圍第1項之方法,其中: ^亥電磁場為一單相式交流帛’它係藉施一頻率在2仟 17 1345594 赫〜l 〇仟赫之間的交流電而產生。 4·如申請專利範圍第1或第2項之方法,其中: 該金屬條帶(1)在導引通道(4)中的位置(s)(s,)(s,,) 用感應方式求出。 μ 5·如申請專利範圍第丨或第2項之方法,其中: -玄位置(S) (S’)(S”)係在導引通道⑷的一區域中求出 ’在此區域中,該電感器(5)的磁場及/或附加線圈(6)的磁 場無作用或只有很弱的作用。 6.如申請專利範圍第丨或第2項之方法,其中: °亥位置(S)(S )(S”)在導引通道(4)的一位置中求出, 在此位置中,該電感器(5)的磁場及/或附加線圈的磁場有 作用。 7. —種用於將金屬條帶熔浸鍍覆的裝置,特別是用於 將鋼帶熔浸鍍覆者,其中該金屬條帶(1)垂直通過一容納熔 融錢覆金屬(2)的谷器(3)及通過一條接在前面的導引通道 (4)該裝置具有至少二個電感器(5),設在該導引通道(4)的 區域中在金屬條帶(1)的兩側,以產生一電磁場,以將該鍍 覆金屬(2)保持在容器(3)中,其中,為了將金屬條帶(1)在 導引通道(4)中的一中央位置穩定化,故利用至少二個設在 該金屬條帶(1)兩側的附加線圈(6)產生另一電磁場,重疊 到該電感器(5)的電磁場,其特徵在: 有測量手段(7)(7,)(7”)(8)(9)以測量金屬條帶(1)在 導引通道(4)中的位置(S)(S,)(S”),以測量電感器(5)中的 感應電流(Ilnd),以及測量附加線圈(6)中的感應電流,並 18 1345594 有調節手段(ίο),它適用於依所測量的參數 (S)(S )(S )(IInd)(IK〇〇r)控制該附加線圈(6)中的感應電流 (IK〇〇r) ’以將金屬條帶(1)保持在導引通道(4)中的一中央 位置。 8. 如申請專利範圍第7項之裝置,其中: 該用於檢出金屬條帶(1)在導引通道(4)中的位置 (S)(S’)(S”)的測量手段(7)(7’)(7”)係一種感應式測量感 測器。 9. 如申請專利範圍第7項之裝置,其中: 該用於檢出金屬條帶(1)在導引通道(4)中之仇置 (S) (S ’)( S”)的測量手段(7) (7 ’)( 7”)沿金屬條帶(1)運送方 向(R)看係設在電感器(5)的延伸範圍内。 10·如申請專利範圍第7或第8項之裝置,其中: 該用於檢出金屬條帶(1)在導引通道(4)中的位置 (S)(S’)(S”)的測量手段(7)(7,)(7,,)沿金屬條帶〇)的運送 方向(R)看係设在電感器(5)的延伸範圍外。 11 ·如申請專利範圍第7或第8項之裝置,其中: 該用於檢出金屬條帶(D在導引通道(4)内的位置 (3)(5’)(3’’)的測量手段(7)(7’)(7,,)沿金屬條帶(1)的運送 方向(R)看係設在附加線圈(6)的延伸範圍外。 12.如申請專利範圍第7或第8項之裝置,其中: 設有數個測量手段⑺(7,)(7”)以檢出金屬條帶⑴在 導引通道(4)内的位置’沿金屬條帶⑴的運送方向⑻看, 匕們係设在不同的位置。 19
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