專利名稱：涂覆設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在涂層金屬熔融體中用于涂覆金屬帶的涂覆設(shè)備。
使用涂覆金屬帶用的涂覆設(shè)備來例如鍍金屬帶和金屬薄板。在操作時，金屬帶被牽引通過大約450℃高溫的鋅熔融體金屬帶連續(xù)地向下浸沒在鋅熔融體中，通過鋅熔融體中的旋轉(zhuǎn)軸向上偏離，并再次從鋅熔融體中向上移動出來。當(dāng)經(jīng)過鋅熔融體時，金屬帶在一側(cè)全部在旋轉(zhuǎn)軸上的一定長度上和一定接觸壓力下被支撐。因此，已經(jīng)沉降到金屬帶的各個側(cè)面上的鋅涂層又部分地被擠壓除去。穩(wěn)定輥和有被涂覆金屬帶在其上運(yùn)行的其他輥也不希望地改變了仍為液態(tài)的鋅涂層。
本發(fā)明的一個目的是提供涂覆設(shè)備，其能提供在涂層金屬熔融體中對金屬帶的改良涂覆。
根據(jù)本發(fā)明中權(quán)利要求1的特征，實(shí)現(xiàn)了這個目的。
依據(jù)本發(fā)明的涂覆設(shè)備，在熔融體中提供了用于引導(dǎo)、偏離和/或穩(wěn)定金屬帶的金屬帶導(dǎo)向設(shè)備，它被構(gòu)造成具有至少一個電導(dǎo)向磁體的磁導(dǎo)向器，用于熔融體中金屬帶的非接觸導(dǎo)向。在非磁性涂層金屬熔融體中，金屬帶以非接觸方式即沒有輥、軸等，但只通過由導(dǎo)向磁體產(chǎn)生的磁場被導(dǎo)向，導(dǎo)向磁體大約垂直作用于金屬帶平面。通過熔融體中金屬帶的非接觸導(dǎo)向，用液態(tài)涂層金屬來涂覆金屬帶不再受到輥、軸等的影響，所以在金屬帶的兩個側(cè)面上都實(shí)現(xiàn)了用涂層金屬來大約近似地涂覆金屬帶。因此，在金屬帶上涂覆的質(zhì)量顯著提高了。在涂層金屬的熔融體中，電導(dǎo)向磁體被安放和控制，使得金屬帶在熔融體中發(fā)生偏離。通過在熔融體中避免使用軸，避免了在熔融金屬中支撐軸的問題。
優(yōu)選地，提供了一個導(dǎo)向磁體殼，其中安放著導(dǎo)向磁體，導(dǎo)向磁體殼由熔點(diǎn)高于600℃的非磁性材料組成。通過導(dǎo)向磁體殼，導(dǎo)向磁體被封裝在涂層金屬熔融體中，避免了高溫和化學(xué)侵蝕性的熔融涂層金屬。例如，導(dǎo)向磁體殼可以構(gòu)造成不銹鋼殼。
根據(jù)優(yōu)選實(shí)施方案，提供了帶有電導(dǎo)向磁體的兩個相對的導(dǎo)向磁體殼，這兩個導(dǎo)向磁體殼在其之間形成連續(xù)的金屬帶導(dǎo)向間隙。這意味著導(dǎo)向磁體被安放在金屬帶的兩側(cè)，使得金屬帶可以在垂直于金屬帶基面的兩個方向上被相應(yīng)的導(dǎo)向磁體吸引。
在導(dǎo)向間隙中，電磁場由導(dǎo)向磁體產(chǎn)生，涂層金屬在導(dǎo)向間隙中通過這個場被加熱。因此，可以特別高質(zhì)量地用涂層金屬來涂覆金屬帶。在導(dǎo)向間隙中，涂層金屬的液態(tài)熔融體也被定位在相對的導(dǎo)向磁體殼之間，所述導(dǎo)向磁體殼在移動通過導(dǎo)向間隙的金屬帶的兩側(cè)。
優(yōu)選地，在兩個導(dǎo)向磁體殼之間的導(dǎo)向間隙是弓狀構(gòu)型，因此金屬帶在導(dǎo)向間隙中發(fā)生偏離。這樣，金屬帶在熔融涂層金屬中偏離經(jīng)過一個弓形路徑，在此區(qū)域內(nèi)無需有大的間隙。因此，避免了金屬帶在熔融金屬中的強(qiáng)烈振動。
根據(jù)優(yōu)選的實(shí)施方案，導(dǎo)向設(shè)備包括一個用于探測金屬帶到導(dǎo)向磁體的距離的傳感器。另外，提供了一個控制設(shè)備，其依靠金屬帶與導(dǎo)向磁體之間的距離來控制導(dǎo)向磁體產(chǎn)生的磁場強(qiáng)度，所述距離已由傳感器探測。因此，金屬帶到導(dǎo)向設(shè)備或者導(dǎo)向磁體的距離被控制得近似恒定。金屬帶到導(dǎo)向設(shè)備或者導(dǎo)向磁體的標(biāo)稱尺寸的變化立即被傳感器探測到，并通過相應(yīng)的電導(dǎo)向磁體控制將其校準(zhǔn)。
優(yōu)選地，提供了氣體供給，通過這種方式給導(dǎo)向磁體殼供應(yīng)冷卻氣體，用于冷卻導(dǎo)向磁體。構(gòu)造成電磁體的導(dǎo)向磁體在較低工作溫度下比在較高溫度下具有更好的效率，即在較低工作溫度下產(chǎn)生較強(qiáng)的磁場。導(dǎo)向磁體的效率通過冷卻得到提高，所以可以使用較小的導(dǎo)向磁體。另外，對于導(dǎo)向磁體殼中熔融涂層金屬的靜壓力，冷卻氣體可以產(chǎn)生輕微的過壓，使得萬一導(dǎo)向磁體殼發(fā)生泄漏，冷卻氣體可逸出，但液態(tài)涂層金屬不會進(jìn)入導(dǎo)向磁體殼。因此，避免了導(dǎo)向設(shè)備的嚴(yán)重?fù)p壞。
另外，在導(dǎo)向磁體殼內(nèi)提供了一個用于探測泄漏氣流的氣體壓力傳感器。例如，這可以是在導(dǎo)向磁體殼內(nèi)探測氣體壓力的壓力傳感器。殼內(nèi)的壓力下降就提示說明導(dǎo)向磁體殼的泄漏，因此可以及早知道導(dǎo)向磁體殼的損壞，避免更嚴(yán)重的損壞。
在金屬帶導(dǎo)向間隙的區(qū)域中，優(yōu)選地可以給導(dǎo)向磁體殼提供一個應(yīng)急運(yùn)轉(zhuǎn)(running)涂層，例如其可以構(gòu)造成陶瓷涂層。即使電磁導(dǎo)向設(shè)備失效，安裝的受控后退設(shè)定是可行的，避免了導(dǎo)向設(shè)備的瞬間損壞。
導(dǎo)向設(shè)備可構(gòu)造為偏離設(shè)備、穩(wěn)定設(shè)備、或者相當(dāng)于一個組合的偏離和穩(wěn)定設(shè)備。
根據(jù)優(yōu)選實(shí)施方案，提供了用于清潔導(dǎo)向間隙的清潔設(shè)備。清潔設(shè)備可以包括安裝在刮刀牽引器上并且能借助刮刀牽引器被牽引通過導(dǎo)向間隙的刮刀。在導(dǎo)向間隙的區(qū)域內(nèi)，導(dǎo)向磁體殼被清潔設(shè)備清潔，即殼上的熔渣和其它沉淀的形成物被刮掉并且從導(dǎo)向間隙引導(dǎo)出去。導(dǎo)向牽引可以為纜狀或帶狀構(gòu)型，由非磁性材料構(gòu)成。
下面參考附圖對本發(fā)明的實(shí)施方案進(jìn)行詳細(xì)解釋。
在圖中

圖1顯示了本發(fā)明的涂覆設(shè)備的橫截面，其中導(dǎo)向設(shè)備在鋅熔融體中，圖2顯示了圖1的涂覆設(shè)備的后視圖，圖3顯示了帶有清潔設(shè)備的圖1的涂覆設(shè)備。
圖1中，顯示了涂覆設(shè)備10的橫截面，涂覆設(shè)備10用于用涂層金屬熔融體14來涂覆金屬帶12。涂層金屬為鋅，也可以是另一種在磁性方面適合所述涂覆設(shè)備10的金屬。以下所有涂層金屬都是合適的，由于它們的磁性，它們對于由導(dǎo)向磁體34產(chǎn)生的磁場不會有如此強(qiáng)烈的影響，以免該磁場對金屬帶12的影響被降低，從而避免使得引導(dǎo)金屬帶12所需的力是不恰當(dāng)?shù)?。后文中，它們被稱為非磁性涂層金屬。
在涂覆設(shè)備10中，金屬帶12的兩側(cè)的表面都提供了薄鋅層。鋅熔融體14的溫度為450-470℃。金屬帶12以與垂直線成30-45度的角度引入熔融體14中，并通過導(dǎo)向設(shè)備16向上偏離，使得金屬帶12又從熔融體14中被垂直向上引導(dǎo)出來。
導(dǎo)向設(shè)備16由兩個樞軸臂18控制，如圖2所示。樞軸臂18在熔融體14上被可繞樞軸轉(zhuǎn)動地支撐，由此導(dǎo)向設(shè)備16在需要保養(yǎng)或維修時可以從熔融體14中轉(zhuǎn)出。如果必要，樞軸臂18也可以與導(dǎo)向設(shè)備16一起用起重機(jī)從熔融體14中提升出來。
導(dǎo)向設(shè)備16由兩個導(dǎo)向磁體殼20、22構(gòu)成，這兩個導(dǎo)向磁體殼20、22在它們之間形成連續(xù)的金屬帶導(dǎo)向間隙24。兩個導(dǎo)向磁體殼20、22分別通過螺紋擰緊的或者焊接的保持件25、26而橫向固定在一起。保持件25、26中的每一個都包括插入到樞軸臂18的相應(yīng)保留開口中的銷子。
在各個保持件25、26上分別固定了供應(yīng)管28、29。通過這些供應(yīng)管28、29，給殼20、22供應(yīng)冷卻氣體，加熱后的冷卻氣體分別從殼20、22帶走。供應(yīng)管28、29還包括電信號線和電控制線在功能方面，導(dǎo)向設(shè)備16被分成偏離部分30和穩(wěn)定部分32。在偏離部分30的區(qū)域內(nèi)，導(dǎo)向間隙24為弓狀構(gòu)型。在后續(xù)的穩(wěn)定部分32的區(qū)域內(nèi)，導(dǎo)向間隙24為線性直立構(gòu)型。而金屬帶12在偏離部分30的區(qū)域內(nèi)被偏離135-150度，對于其水平振動，金屬帶12在穩(wěn)定部分32的區(qū)域內(nèi)被穩(wěn)定和穩(wěn)固。
導(dǎo)向磁體殼20、22都包括多個電導(dǎo)向磁體34，金屬帶12通過它們被一直大約保持在導(dǎo)向間隙24的中間。在導(dǎo)向磁體中所示的箭頭表示磁力作用在金屬帶上的方向。保持件25、26形成導(dǎo)向磁體的磁通量導(dǎo)向器。另外，在導(dǎo)向磁體殼20內(nèi)部提供了幾個傳感器36，用于分別探測金屬帶12到各個導(dǎo)向磁體34和導(dǎo)向間隙24的中心位置的距離。根據(jù)傳感器36的距離信號，電磁導(dǎo)向磁體34可以以如下方式由控制設(shè)備38控制，使得金屬帶12一直近似位于導(dǎo)向間隙24的中間。導(dǎo)向磁體34產(chǎn)生交變磁場，所以排除了可能包括幾種組分的熔融混合物14的偏析。
氣體供給40為導(dǎo)向磁體殼20、22提供了冷卻氣體。優(yōu)選地，使用氮?dú)庾鳛槔鋮s氣體。
在導(dǎo)向間隙24的區(qū)域內(nèi)，兩個殼20、22包括陶瓷應(yīng)急運(yùn)轉(zhuǎn)涂層，以保證如果導(dǎo)向磁體34失效，導(dǎo)向設(shè)備16的應(yīng)急運(yùn)轉(zhuǎn)特性。如果導(dǎo)向磁體34失效，則可避免導(dǎo)向設(shè)備16的損壞。
通過導(dǎo)向磁體產(chǎn)生的電磁場，熔融體在導(dǎo)向間隙24的區(qū)域內(nèi)根據(jù)熔融金屬的磁性被或多或少地加熱。從而，確保了熔融體14在導(dǎo)向間隙24的區(qū)域內(nèi)仍保持液態(tài)，由此又保證了良好的涂覆質(zhì)量。
金屬帶12在涂層金屬熔融體14中的非接觸導(dǎo)向和控制實(shí)現(xiàn)了在金屬帶12的兩側(cè)上的等質(zhì)量涂覆。
圖3中，對圖1和圖2的涂覆設(shè)備10增加了清潔設(shè)備50?；旧希鍧嵲O(shè)備50由兩個獨(dú)立的循環(huán)刮刀牽引器52構(gòu)成，刮刀牽引器52在金屬帶12的兩側(cè)經(jīng)過導(dǎo)向間隙24，然后在導(dǎo)向間隙24外面返回。兩個刮刀牽引器52中的每一個都是由傳動輥54驅(qū)動，傳動輥54被安放在熔融體上方。在每個刮刀牽引器52上安放有相應(yīng)的刮刀元件56，它被牢固地固定在刮刀牽引器52上。兩個導(dǎo)向間隙開口中的每一個都被提供了陶瓷襯墊58，通過它們刮刀牽引器52在偏離時不會給導(dǎo)向磁體殼20、22產(chǎn)生任何大量磨損。
為了清潔導(dǎo)向間隙24，兩個傳動輥54通過相應(yīng)的傳動力以相反的方向運(yùn)動。由此，兩個刮刀牽引器52在帶有兩個刮刀組件56的同時，從上到下移動經(jīng)過導(dǎo)向間隙24。在導(dǎo)向間隙24中，刮刀元件56從兩個相對的殼壁上刮掉熔渣和其它沉淀，并將它們帶出導(dǎo)向間隙24。因此，實(shí)現(xiàn)了一個簡單有效的清潔設(shè)備。
權(quán)利要求
1.一種用于在涂層金屬熔融體(14)中涂覆金屬帶(12)的涂覆設(shè)備，包括在熔融體(14)中用于引導(dǎo)金屬帶(12)的導(dǎo)向設(shè)備(16)，其特征在于，該導(dǎo)向設(shè)備(16)被構(gòu)造成帶有至少一個電導(dǎo)向磁體(34)的磁導(dǎo)向器，用于在熔融體(14)中金屬帶(12)的非接觸導(dǎo)向。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的涂覆設(shè)備，其特征在于，提供了導(dǎo)向磁體殼(20、22)，其中安放有導(dǎo)向磁體(34)，該導(dǎo)向磁體殼由熔點(diǎn)高于600℃的非磁性材料組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的涂覆設(shè)備，其特征在于，提供了兩個相對的帶有電導(dǎo)向磁體(34)的導(dǎo)向磁體殼(20、22)，這兩個導(dǎo)向磁體殼(20、22)在它們之間形成連續(xù)的金屬帶導(dǎo)向間隙(24)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的涂覆設(shè)備，其特征在于，導(dǎo)向間隙(24)有一個弓狀構(gòu)型，由此使金屬帶(12)在導(dǎo)向間隙(24)中發(fā)生弓形偏離。
5.根據(jù)權(quán)利要求2-4中的一項(xiàng)所述的涂覆設(shè)備，其特征在于，提供了用于探測金屬帶(12)到導(dǎo)向磁體(34)之間距離的傳感器(36)，還提供了控制設(shè)備(38)，其根據(jù)金屬帶(12)到導(dǎo)向磁體(34)的距離來控制由導(dǎo)向磁體(34)產(chǎn)生的磁場強(qiáng)度，所述距離已由傳感器(36)探測到。
6.根據(jù)權(quán)利要求2-5中的一項(xiàng)所述的涂覆設(shè)備，其特征在于，提供了氣體供給(40)，通過它給導(dǎo)向磁體殼(20、22)供應(yīng)冷卻氣體，用于冷卻導(dǎo)向磁體(34)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的涂覆設(shè)備，其特征在于，在導(dǎo)向磁體殼(20、22)內(nèi)提供了用于探測泄漏氣流的氣壓傳感器。
8.根據(jù)權(quán)利要求2-7中的一項(xiàng)所述的涂覆設(shè)備，其特征在于，導(dǎo)向磁體殼(20、22)在金屬帶導(dǎo)向間隙(24)的區(qū)域內(nèi)包括應(yīng)急運(yùn)轉(zhuǎn)涂層。
9.根據(jù)權(quán)利要求3-8中的一項(xiàng)所述的涂覆設(shè)備，其特征在于，提供了用于清潔導(dǎo)向間隙(24)的清潔設(shè)備(50)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的涂覆設(shè)備，其特征在于，清潔設(shè)備(50)包括安裝到刮刀牽引器(52)的刮刀元件(56)，該刮刀元件(56)適于通過刮刀牽引器(52)被牽引經(jīng)過導(dǎo)向間隙(24)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于在涂層金屬熔融體(14)中涂覆金屬帶(12)的涂覆設(shè)備(10)。為了引導(dǎo)和偏離金屬帶(12)，導(dǎo)向設(shè)備(16)被安放在熔融體(14)中。導(dǎo)向設(shè)備(16)被構(gòu)造成帶有至少一個電導(dǎo)向磁體的磁導(dǎo)向器，用于在熔融體(14)中金屬帶的非接觸導(dǎo)向。因此，避免使用輥、軸等來引導(dǎo)金屬帶，所以使用涂層金屬來涂覆金屬帶(12)具有較好的質(zhì)量，并且在金屬帶(12)的兩側(cè)上具有相同的質(zhì)量。
文檔編號C23C2/00GK1653203SQ03810673
公開日2005年8月10日 申請日期2003年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月11日
發(fā)明者維爾弗里德·普拉策, 恩斯特-韋爾納·施密特, 阿里-禮薩·科薩凱斯基, P·克勞斯·貝克 申請人:鍍鋅板帶有限公司