专利名称：用于对金属条进行热浸涂层的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种对一个金属条、尤其是对一个钢带进行热浸涂层的方法，其中使该金属条垂直地穿过一个接收熔化的涂层金属的容器并穿过一个前置的、规定高度的导向通道，其中为了使涂层金属保持在容器里，在导向通道部位里借助于至少两个布置在金属条两侧的感应器产生一个电磁场。本发明还涉及一种对一个金属条进行热浸涂层的装置。
传统的用于金属带的金属浸涂设备具有一个维护很费事的部分，也就是涂层罐，其中配有装备。所要涂层的金属带的表面必须在涂层之前清除氧化残留物，并且为了与涂层金属连接必须进行活化。由于这个原因，带表面在涂层之前要在热过程中在一个还原气氛中进行处理。因为在之前用化学地或磨擦地除去氧化层，因此随着所述还原的热过程就使表面活化，因而它们在热过程之后就呈现纯的金属。
但随着所述带表面的活化，该带表面对周围空气中氧气的亲和力就增大。为了阻止空气氧气在涂层过程之前又抵达该带表面处，将该带在一个浸入管里从上方引入到浸涂槽里。因为涂层金属为液体状并且想利用重力与排气装置一起来调整涂层厚度，但随后的过程禁止与带的接触直至使涂层金属完全凝固，因此该带必须在涂层罐里在垂直方向上换向。这利用一个在液体金属里运转的滚轮来实现。通过所述流体的涂层金属使所述滚轮产生强烈的磨损，并且是生产运行时发生停车和故障的原因。
通过所希望的小的涂层金属的镀层厚度(该厚度可能在微米范围内变化)对于带表面的质量提出了高的要求。这意味着即使是引导所述带的滚轮的表面也必须有高的质量。这些表面上的缺陷一般会造成带表面的损伤。这是设备经常停机的另一种原因。
为了避免这些与所述在液体的涂层金属中运行的滚轮联系起来所产生的问题，已知有这样的解决办法，就是使用一种向下敞开的涂层罐，它在其下面部位里具有限定一个导向通道的高度，用于使带垂直向上引导，并且为了进行密封使用了一种电磁的封闭装置。此处是电磁的感应器，该感应器用向后挤压的、泵送的或收缩的电磁交变场或者说移动场来工作，这种场使涂层罐向下保证密封。
这样一种解决方案例如由EP0 673 444 B1就已知了。按WO96/03533或者按JP5086446所述的解决办法也使用了一种电磁封闭装置，用于使涂层罐向下保证密封。
DE195 35 854 A1和DE100 14 867A1规定了独特的解决方案用于准确地调节金属条在导向通道里的位置。按照在那里所公开的构思规定了除了用于产生电磁移动场的线圈之外还设有其它的校正线圈，这种线圈与一个调节系统相连接，并用于保证使金属带在偏离中间位置时又被拉回至中间位置。
在EP0 630 421B1中也描述了一种属于这种类型的方法，其中另外还规定了所述装有涂层金属的涂层容器配置了一个预熔化容器，其容积比涂层容器的容积大许多倍。从该预熔化容器里将涂层金属供给所述涂层容器，如果涂层金属通过所述已涂层过的金属条从涂层容器里运出来的话。
在上面所讨论的解决办法中所使用的、用来密封导向通道的电磁封闭装置就这点而言是一个电磁泵，它使涂层金属保持在涂层容器里。
这种设备的工业性试验表明，在金属槽的表面上、也就是槽表面上的流动图象比较不平静，这可能是由于磁性封闭装置产生的电磁力所引起的。槽内的不平静的结果是，使热浸涂层的质量受到不利的影响。
因而本发明的任务是，提出一种对一个金属条进行热浸涂层的方法和配置的装置，用该方法或装置可以克服上述的缺点。就是说应该确保使浸涂槽在使用一种电磁封闭装置时保持平静，因而应该能提高所述涂层的质量。
所述任务通过本发明的解决方案按所述方法来说其特征在于，将规定容积流量的涂层金属在导向通道的高度延伸部位处输送给该导向通道。
使用这种措施可以使所述作为一个电磁泵的、用于密封导向通道的封闭装置不再似乎是空运转地进行工作，而是输入地获得并输送一个容积流量的涂层金属。令人惊奇的结果是在金属槽的表面上产生了槽的一种平静状态，这对于所述热浸涂层的质量产生很有利的影响。
大多数情况下都规定了装有涂层金属的容器与一个用于涂层金属的供应系统(供应箱)连接。从该供应箱里将对于保持容器中恒定的液面高度所必需的流出量补充输送到容器里去，因为所述金属条在其运输时通过涂层设备时将涂层金属从所述容器里运输出来。
按照另一种改进方案因此规定了所述规定的容积流量的、被输送给导向通道的涂层金属在单位时间内对应于用于保持容器中涂层金属所希望的液面高度所必需的补供流量的涂层金属的一个部分。另一种方案也可以规定，使所述规定的容积流量在单位时间内对应于所有用于保持液面所必需的金属补供流量。
所述容积流量的涂层金属最好以受控制地或可调节的方式输送给导向通道。
在用于对一个金属条进行热浸涂层的装置里，使金属条垂直地穿过装有熔化的涂层金属的容器并穿过前置的导向通道，所述装置具有至少两个在金属条两侧布置在导向通道部位里的感应器，用于产生一个电磁场使涂层金属保持在容器里。
按照本发明，所述装置的特征在于至少一个输入管路，它用于输送一个规定容积流量的涂层金属，此管路在导向通道的高度延伸部位的范围内通入到该导向通道里。
所述输入管路可以在这种情况下通入到导向通道的纵侧面的部位里。它也可以通入到导向通道的端侧面的部位里。
所述输入管路的宽度或直径最好比导向通道的纵侧面的外形尺寸小；这尤其可以理解为输入管路的宽度或者直径最多为导向通道纵侧面宽度的10％。
最后一个优选的改进方案规定涂层容器与涂层金属用的一个供应系统相连，从该供应系统将涂层金属引入到输入管路或引入到多个输入管路里。
在附图表示了本发明的一个实施例。所示为
图1热浸涂层装置的简图，该装置具有一个穿过它的金属条；图2按图1的A-A剖面。
附图所示的装置具有一个容器3，它装满了熔化液态的涂层金属2。对于这种金属来说例如可以是锌或者铝。要进行涂层的金属条1的形式为钢带，它沿着运输方向R垂直向上通过该容器3。此处可以看出，原则上也可以使金属条1从上向下通过该容器3。
为使金属条1穿过容器3，该容器在容器底部是敞开的；此处有一个以夸大的大小或宽度表示出的导向通道4。该通道在这种情况下具有一个规定的高度H。
为了使熔化液态的涂层金属2不能通过导向通道4向下流出，在金属条1的两侧存在两个电磁感应器5，它们产生一个磁场，该磁场克服涂层金属2的重力并因此使导向通道4向下进行密封。
对感应器5来说是指两个对置布置的交变磁场感应器或移动磁场感应器，它们在2Hz至10kHz的频率范围内工作，并建立起一个垂直于运输方向R的横向电磁场。对于单相系统(交变磁场感应器)的优选频率范围在2kHz和10kHz之间，对于多单系统(例如移动磁场感应器)来说则在2Hz和2kHz之间。
为使金属条1在导向通道4的中间平面里稳定住，还在导向通道4或者金属条1的两侧布置了校正线圈13。这些线圈由(未示出的)调节装置如此进行控制，使得感应器5和校正线圈13的磁场的重叠使金属条1总是保持在导向通道4里的中间处。
借助于所述校正线圈13可以根据控制的情况来加强或者削弱感应器5的磁场(磁场的叠加原理)。这样就可以对导向通道4里的金属条1的位置施加影响。
当金属条1运动穿过涂层装置时，由于在金属条1上附着的涂层金属2而使涂层金属从容器3里流出。为了保持住容器3里涂层金属2的所希望的液面高度h，因此必需将涂层金属2补送到容器3里。
这在实施例中通过一个供应系统12(供给箱)来实现，从该供给箱通过一个泵15实现输入16。
为使容器3里的槽表面保持平静，将规定容积流量Q的涂层金属2在导向通道4的高度延伸部位H的范围中输送给该导向通道4。如由图1可见，为此目的将两个输入管路6和7通入到导向通道4中的为了使金属条1通过而所必需的穿行间隙的范围里、也就是通入到其高度延伸部位H的范围里。
如由图2可见，所有四个输入管路6，7，8和9都通至导向通道4里的穿行间隙。其中的两个管路、(也就是输入管路6和7)通入到导向通道4的纵侧面11里；两个另外的管路(也就是输入管路8和9)通入到导向通道4的端侧面10里。
如另外可见到的那样，输入管路的宽度B、尤其是在其通入到导向通道4中的部位里，比导向通道4的纵侧面11的宽度来说是小的。
输入管路6，7，8和9由一个在图1中概略所示的泵14供给涂层金属2。如上所述，通过泵14所输入的容积流量Q是必须输入给金属槽以用来保持液面高度h的涂层金属的容积流量的一部分。但也可以规定，通过泵14在单位时间里输入所有为此所需要量的涂层金属2，那么在这种情况下就不再通过泵15来输送了。
当起动涂层设备时，首先将涂层金属2注入到容器3中，并在使感应器5起作用之后使所述带开始移动。当设备稳定运行时则如上所述使容积流量为Q的涂层金属经过输入管路6，7，8或9输送给导向通道4。
所述的用于使设备运行的装置和方法的另一种很有利的作用原理涉及到在断开设备或者说设备关闭时的工作原理在以前通常的运行中，剩余的涂层金属2总是在导向通道4里，这也由于金属条1而不再能从导向通道4里运输出来。剩余的液态金属必须很费事地在感应器5关掉以后用一种收集系统在下面进行收集。
利用所建议的解决方案提供了以下可能性有目标地使感应器5以全部密封功率运行，并且通过输入管路6，7，8，9不再更新另外的涂层金属(泵14断开)。输入管路6，7，8，9然后空运行，并且因此使剩余的涂层金属在导向通道里引出。
如果另外还在输入管路6，7，8，9的高度上在导向通道4里有校正线圈13的话(如上所述)，那么这些线圈也以全部功率开动用来移出。所述附加的校正线圈13则在导向通道4的中间形成一个附加的磁场加强部位，通过其“势垒”促使剩余的涂层金属2侧向逃避到输入管路6，7，8，9里。因此有利于使剩余数量的涂层金属2在导向通道4里运出去。
附图标记列表1.金属条(钢带)2.涂层金属3.容器4.导向通道5.感应器6.输入管路7.输入管路8.输入管路9.输入管路10.导向通道的端侧面11.导向通道的纵侧面12.供应系统13.校正线圈14.泵15.泵16.输入H导向通道的高度Q容积流量h液面高度B输入管路的宽度R运输方向
权利要求
1.用于对一个金属条(1)、尤其是一个钢带进行热浸涂层的方法，其中使金属条(1)垂直地穿过一个装有熔化的涂层金属(2)的容器(3)并穿过一个规定高度(H)的前置的导向通道(4)，其中为使涂层金属(2)保持在容器(3)里，在导向通道(4)的部位里借助于至少两个布置在金属条(1)两侧的感应器(5)产生一个电磁场，其特征在于，将规定容积流量(Q)的涂层金属(2)在导向通道(4)的高度延伸部位(H)的范围内输送给该导向通道(4)。
2.按权利要求1所述的方法，其特征在于，输送给导向通道(4)的规定容积流量(Q)的涂层金属(2)在单位时间内对应于用来保持涂层金属(2)在容器(3)里的一个所希望的液位高度(h)所必需的补供流量的涂层金属(2)的一部分。
3.按权利要求1所述的方法，其特征在于，输送给导向通道(4)的规定容积流量(Q)的涂层金属(2)在单位时间内对应于全部用于保持涂层金属(2)在容器(3)里的一个所希望的液位高度(h)所需的补供流量的涂层金属(2)。
4.按权利要求1至3中之一所述的方法，其特征在于，输送给导向通道(4)的容积流量(Q)的涂层金属(2)受控制地或者可调节地输入。
5.对一个金属条(1)、尤其是一个钢带进行热浸涂层的装置，其中使金属条(1)垂直地穿过一个装有熔化的涂层金属(2)的容器(3)并穿过一个前置的导向通道(4)，该装置具有至少两个在金属条(1)的两侧布置在导向通道(4)的部位处用来产生一个电磁场的感应器(5)，该电磁场用于将涂层金属(2)保持在容器(3)里，该装置尤其用来实施按权利要求1至4中之一所述的方法，其特征在于至少一个用来输送规定容积流量(Q)的涂层金属(2)的输入管路(6，7，8，9)，该输入管路在导向通道(4)的高度延伸部位(H)的范围内通入到该导向通道中。
6.按权利要求5所述的装置，其特征在于，输入管路(6，7)通入到导向通道(4)的纵侧面(11)的部位里。
7.按权利要求5所述的装置，其特征在于，输入管路(8，9)通入到导向通道(4)的端侧面(10)的部位里。
8.按权利要求5至7中之一所述的装置，其特征在于，输入管路(6，7，8，9)的宽度(B)或直径相对于导向通道(4)的纵侧面(11)的外形尺寸来说是小的。
9.按权利要求8所述的装置，其特征在于，输入管路(6，7，8，9)的宽度(B)或直径至多为导向通道(4)的纵侧面(11)的宽度的10％。
10.按权利要求5至9中之一所述的装置，其特征在于，涂层容器(3)与一个用于涂层金属(2)的供应系统(12)相连，从这里将涂层金属(2)引入到所述输入管路(6，7，8，9)里。
全文摘要
本发明涉及一种对一个金属条(1)、尤其是一个钢带进行热浸涂层的方法，其中使金属条(1)垂直地穿过一个装有熔化的涂层金属(2)的容器(3)、并穿过一个规定高度(H)的前置的导向通道(4)，其中为了使涂层金属(2)保持在容器(3)里，在导向通道(4)部位里借助于至少两个布置在金属条(1)两侧的感应器(5)产生一个电磁场。为使涂层槽保持稳定，将一个预先规定的容积流量(Q)的涂层金属(2)在导向通道(4)的高度延伸部位(H)的范围内输送给该导向通道(4)。本发明还涉及一种用于对一个金属条进行热浸涂层的装置。
文档编号C23C2/40GK1771347SQ200480009556
公开日2006年5月10日 申请日期2004年3月18日 优先权日2003年4月9日
发明者R·布里斯伯格, B·滕克霍夫, H·贝伦斯, H·-G·哈通, W·特拉科夫斯基, M·齐伦巴赫 申请人:Sms迪马格股份公司