专利名称：改进的带材导向方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种改进的在带材处理设备的处理槽中用于带材的导向方法，其中该被处理的金属带水平通过浅液槽。
在现有技术中，这样的带材处理槽，如酸洗槽，大约深100到500mm，且每个液槽通常长约10-40m。处理介质在所要处理的带材表面上的反应速度确实受尽可能浅的处理槽的影响，因为较高的雷诺数值导致槽中有较大的紊流，由于产生较大的剪切力从而减小了带材上的液体边界层。结果是有一个趋势，即越浅的槽导致处理槽中带材的下垂越小。
对于有非常小的带材下垂或根本没有下垂地移动带材其进一步的原因可以从带材处理设前面的和后面的设备部件中发现。在这些设备部件中所需要的带材张紧不同于那些在处理池中所需要的带材下垂的张紧。为了省去为了在该目的所需要的带材张紧控制设备，带材处理设备有非常小的或根本没有下垂。处理槽可以用公知的方法封闭起来，如EP0655519A1，从而处理槽中的处理介质的水位可以高于带材的进出口的位置。
除了一个最佳的处理效果之外，被处理的带材的表面质量将不由于和处理槽的底部接触而刮、擦或滑动而被减弱。因为在下垂和带材长度之间的关系不适于带材下垂的可靠控制，所以有轻微带材下垂的槽仅采用链状曲线的形式而使带材接触到底部，但是被处理的带材可以以一链状曲线的形式通过更深的处理槽而不碰到底部。在这种情况下，与槽的底部的接触仅仅靠带材的张紧来减弱，但是这不能升高带材而完全离开底部。在很多情况下，在槽的底部装上滑动楔块从而限制带材仅与这些楔块接触。
在与槽的底部接触时两种不同的速度状态之间是有区别的。在较高的带材速度时，在带材和槽底部或处理槽的滑动楔块之间形成一层液体滑动薄膜，从而防止带材上的任何刮擦和滑动。然而在低的带材速度时，带材沿着处理槽的底部或在滑动楔块上刮擦，所以带材的表面质量降低，且槽的底部或滑动楔块受到磨损。
连续带材处理设备有用来将单个所需处理的带材焊接在一起的公知设备，从而使带材可以被拉着通过处理槽而没有中断。在一种特殊类型的带材处理设备中，如依照EP0302057B1的推进型酸洗设备，相配的设备单个地从带材的前端推着带材通过处理槽，然后带材的前端被夹住，整个带材被拉过处理槽。在插入工序之后，这些设备受限于如上述连续带材处理设备的处理槽的同样状况。然而不同于连续带材设备，它因为带材的前端和末端是不固定的，在带材被推入和拉出时采用带的张紧方式，而没有用来减弱带材和处理槽的底部的接触力的装置，从而不可能施加足够的带材张紧。而且，在带材被插入时可能产生打卷。这种打卷是由于带材和槽的底部的摩擦或有故障的带材前端导引而造成的，结果是设备的操作不得不终止，带材被重新插入处理槽。
本发明的目的是提高上述有着长、浅的处理槽的处理设备中的带材的导向性，采用这种方式以避免在低速时与槽底部相接触，且减少由于在推进型设备中产生打卷而导致的操作的不可靠性。
本发明的特征在于通过喷嘴在槽的底部和被处理的带材之间喷射处理介质，产生一个运输和拖拉的效果，从而减弱带材与槽的底部的接触且防止带材被向上抬高。结果，静止的、慢速运行的和高速的带材被保持在靠近处理槽底部的位置。
决定作用在带材上的力的因素是支撑源附近的带材和处理槽底部之间的流速和流体薄膜摩擦力之间的关系。带材下的较高的流速导致形成低压力区，从而由带材的自重和支撑源流的抽吸作用而产生的力将带材拉向底部。带材和底部的间隙越小，流体阻力越大，带材下的压力越高，从而在一个特定的防止带材与槽的底部接触的间隙高度产生一个支撑效果。
被处理的带材与槽底部之间的间隙由于施加在带材上的负压、过压和外部压力而保持在一个稳定的位置。当带材速度增加时，由于带材的拖拉作用而产生的一个流体叠加在支撑源流体上，产生一个保持带材在适当的位置上而展开在一个大的区域的流体作用。
所述设备的优点是即使几毫巴(mbar)的过压也足以补偿带材的重量，因为带材的整个下面可作为反应面，且当带材固定时可得到一个支撑效果。
本发明的更好的改进的特征是至少有两个输入流，在此之间由于流入体的阻碍作用而形成一个支撑垫。特别是在推进型带材处理设备中，由于带材在其移动方向上的几点处被流体保持着，它的自由弯折长度被大大减少，从而减少了打卷的危险。
本发明的一个较好的构造的特征是由于与轻微下凹的处理槽的底部相结合的流体保持力的抽吸作用，在带材的横向上形成一条曲线，特别是对于薄板。该曲线增加弯折的阻力。
本发明的更好的改进的特征是在带材的下方至少有两个相连接的支撑源，使处理液体自由地流动。与通过带材的机械连接相结合的支撑源的抽吸作用，使得从一个源到另一个相连接的源交替地反复移动输出流，从而形成一个能够振荡的系统。产生的强烈的带的振荡在减少带材附近的阳碍层上有较好的作用。已经证明为得到带材的振荡运动，必须将支撑源布置在与带材的移动方向成直角的位置，且源之间的间隔小于带材的宽度。
本发明的更好的改进的特征是在带材的下方至少有两个相连接的支撑源，使处理液体自由地流动，且与通过带材的机械连接相结合，形成一个能够振荡的系统。作为另一项可选方案，相连接的支撑源可以布置在带材的上方。
本发明也涉及一种在浅的酸洗槽中采用液体进行带材的表面处理的装置，特别是在封闭的、凹型的酸洗槽中酸洗轧制的金属带材。其特征在于该酸洗槽的底部在被酸洗的带材附近有一或多个流入孔，通过这些流入孔处理液体流向带材的下面。
本发明的更好的改进的特征在于在酸洗槽的底部至少有两个流入孔，由此在这些开口之间形成一个作为流入体的阻碍作用的结果的支撑垫。
本发明的更好的构造的特征在于为了导引和平衡带材的上下之间酸洗效果的任何不均衡，在带材的上方有一或多个流入孔。
本发明的更好的改进的特征在于流入孔在带材的移动方向上呈对角指向，来抵消移动的带材产生的拖拉作用。
本发明的更好的改进的特征在于处理槽的底部有轻微的下凹。
本发明的更好的改进的特征是在带材的下方至少有两个相连接的支撑源，使处理液体自由地流动，且与通过带材的机械连接相结合，形成一个能够振荡的系统。作为另一项可选方案，相连接的支撑源可以布置在带材的上方。
本发明将在附图的基础上举例说明，其中
图1显示了在带材和源之间有大的间隙时压力的分布，图2显示了在带材和源之间有小的间隙时压力的分布，图3显示了根据本发明的酸洗部分，图4是图3的水平视图，图5是图3沿线Ⅴ-Ⅴ的剖视图。
图1说明了在带材和源之间有大的间隙时环绕支撑源的压力的分布。带材1以一定的间隔5沿着处理槽的底部2移动。处理液4通过连接的喷嘴3喷入。带材下的高的流速导致形成低压区。从而由带材的自重和支撑源流的抽吸作用产生的力将带材拉向处理槽的底部。
图2显示了在带材和源之间有小的间隙时压力的模拟分布。图中还说明了金属带1、槽底部2、流入孔3、带材1和槽底部2之间的间隙5。带材1和槽底部2的之间的间隙越小，流体阻力越大，带材下的压力越高，从而在一个特定的防止带材与槽的底部接触的间隙高度产生一个支撑效果。
图3显示了一个带材处理设备，特别是一酸洗部分，其中带材1沿方向13通过盛有酸洗液6的槽12。另外，槽有一个盖子7。带材1在引入箱8被插入槽12。在这里酸洗液6溢出进入罐10。在出口处带材1被导引通过导出箱9。同样在这里酸洗液6溢出进入罐10。从那里它通过流入孔3由泵11被喷回酸洗液6，如果需要还是可经过热交换器。如果需要，酸洗液在罐10中也可经过适当的处理，即可重新活化，例如，加入新鲜的酸洗酸。
图4显示了依据图3的设备的水平视图。带材1和流入孔3在图中清晰显示出来。
图5显示了图3沿线Ⅴ-Ⅴ的剖面图。除了流入孔的位置以外，该图还清晰地显示了凹型的底部2，它更有利于稳定带材1。
图6显示了本发明的另一种形式，流入孔朝向带材的运动方向的相反方向。在别的方面，图6与图3相同。
权利要求
1．采用液体进行带材的表面处理的方法，特别是在酸洗轧制的金属带材时，来导向带材通过处理槽，其中被处理的金属带被引导通过浅的液槽，其特征在于通过喷嘴在槽的底部和被处理的带材之间喷射处理介质，产生一个运输和拖拉的效果，从而减弱带材与槽的底部的接触且防止带材被向上抬高。
2．根据权利要求1所述的方法，其特征在于至少有两个输入流，在此之间由于流入体的阻碍作用而形成一个支撑垫。
3．根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，由于与有轻微下凹的处理槽的底部相结合的流体保持力的抽吸作用，在带材的横向上形成一条曲线来增加弯折的阻力，特别是对于薄板。
4．根据权利要求1至3的任何一个的方法，其特征在于在带材的下方至少有两个相连接的支撑源，使处理液体自由地流动，且与通过带材的机械连接相结合，形成一个能够振荡的系统。
5．根据权利要求1至3的任何一个的方法，其特征在于在带材的上方至少有两个相连接的支撑源，使处理液体自由地流动，且与通过带材的机械连接相结合，形成一个能够振荡的系统。
6．一种在浅的酸洗槽中采用液体进行带材的表面处理的装置，特别是在封闭的、凹型的酸洗槽中酸洗轧制的金属带材，其特征在于该酸洗槽的底部在被酸洗的带材附近有一或多个流入孔，通过这些流入孔处理液体流向带材的下面。
7．根据权利要求6的装置，其特征在于至少有两个流入流，在此之间由于流入体的阻碍作用而形成一个支撑垫。
8．根据权利要求6或7的任何一个的装置，其特征在于流入孔在带材的移动方向上呈对角指向。
9．根据权利要求6至8的任何一个的装置，其特征在于为了导引和平衡带材的上下之间酸洗效果的任何不均衡，在带材的上方有一或多个流入孔。
10．根据权利要求6至9的任可一个的装置，其特征在于处理槽的底部有轻微的下凹。
11．根据权利要求6至10的任何一个的装置，其特征在于在带材的下方至少有两个相连接的支撑源，使处理液体自由地流动，且与通过带材的机械连接相结合，形成一个能够振荡的系统。
12．根据权利要求6至10的任何一个的装置，其特征在于在带材的上方至少有两个相连接的支撑源，使处理液体自由地流动，且与通过带材的机械连接相结合，形成一个能够振荡的系统。
全文摘要
本发明涉及一种采用液体进行带材的表面处理的方法,特别是酸洗轧制的金属带材,来导向带材通过处理槽,其中被处理的金属带被引导通过浅的液槽。其主要特征在于通过喷嘴在槽的底部和被处理的带材之间喷射处理介质,产生一个运输和拖拉的效果,从而减弱带材与槽的底部的接触且防止带材被向上抬高。
文档编号C23G3/02GK1224776SQ98125890
公开日1999年8月4日 申请日期1998年11月27日 优先权日1997年11月28日
发明者G·希登, P·格拉维特 申请人:安德里茨-专利管理有限公司