一种层流稳定性高的气刀的制作方法

[0001]
本实用新型属于冶金设备技术领域，具体涉及一种层流稳定性高的气刀。


背景技术：

[0002]
为了提高带钢的防腐蚀能力，对带钢进行连续热浸镀锌是目前既经济效果又明显的手段之一。
[0003]
带钢连续热镀锌时，带钢通过加热炉后再进入装有熔融锌液的锌锅，依靠锌锅内的沉没辊完成带钢的转向，随后带钢垂直上行。带钢上行过程中，依靠气刀装置喷出的层流气体将带钢表面多余的锌层除掉，以获得需要的镀层厚度。
[0004]
带钢表面横向和纵向的镀层厚度的均匀性是带钢镀层表面质量的重要指标。为了获取良好的镀层，热镀锌时需要气刀的刀唇出口气压在整个带钢横截面上一致并保持稳定。
[0005]
生产中应用较多的是采用多腔式进气的气刀，目前，多腔式气刀种类较多，尽管设计了多级气腔，但由于高速气流流场的复杂性，气流在冲击腔体内壁时产生新的紊流，很难保证最终的刀唇出口气压一致性。


技术实现要素：

[0006]
本实用新型涉及一种层流稳定性高的气刀，至少可解决现有技术的部分缺陷。
[0007]
本实用新型涉及一种层流稳定性高的气刀，包括气刀刀体，所述气刀刀体的内腔通过孔板分隔为多个气流腔体，至少部分所述气流腔体具有稳流腔壁，所述稳流腔壁为与所在气流腔体的至少部分进气通道相对的腔壁，所述稳流腔壁上安设有至少一层网格部件。
[0008]
作为实施方式之一，所述气刀刀体具有依次导通的第一气流腔体、第二气流腔体、第三气流腔体和第四气流腔体，其中，所述第一气流腔体上设有进气口，所述第一气流腔体通过第一孔板与所述第二气流腔体分隔，所述第二气流腔体通过第二孔板与所述第三气流腔体分隔，所述第一孔板与所述第二孔板相接，所述第三气流腔体通过第三孔板与所述第四气流腔体分隔并且于所述第四气流腔体上设有刀唇。
[0009]
作为实施方式之一，所述第二气流腔体的面向所述第一孔板的腔壁及面向所述第二孔板的腔壁均为所述稳流腔壁。
[0010]
作为实施方式之一，所述第二气流腔体的稳流腔壁上安设有4～6层网格部件，相邻两层网格部件的网格错位布置。
[0011]
作为实施方式之一，所述第二气流腔体所用网格部件的丝体直径为1.5～2.5mm。
[0012]
作为实施方式之一，所述第三气流腔体的面向所述第二孔板的腔壁为所述稳流腔壁。
[0013]
作为实施方式之一，所述第三气流腔体的稳流腔壁上安设有2～3层网格部件，相邻两层网格部件的网格错位布置。
[0014]
作为实施方式之一，所述第三气流腔体所用网格部件的丝体直径为0.3～0.8mm。
[0015]
作为实施方式之一，所述第三孔板的面向第三气流腔体的板面上设有所述网格部件。
[0016]
作为实施方式之一，所述第二孔板包括第一板体和第二板体，所述第一板体的板面与所述第一孔板的板面垂直，所述第二板体的第一端部与所述第一板体连接并且第二端部与所述第一孔板连接，所述第二端部位于所述第一板体的远离第二气流腔体的一侧。
[0017]
本实用新型至少具有如下有益效果：
[0018]
本实用新型提供的气刀，通过在气刀刀体内壁上设置网格部件以构成稳流腔壁，网格部件能有效地缓冲气流在腔壁上的冲击以及由于气流冲击在腔壁上产生的反射，因此能显著地提高气刀内气流压力的均匀性，从而保证刀唇出口层流压力的均匀性。
附图说明
[0019]
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0020]
图1为本实用新型实施例提供的层流稳定性高的气刀的结构示意图。
具体实施方式
[0021]
下面对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0022]
如图1，本实用新型实施例提供一种层流稳定性高的气刀，包括气刀刀体，所述气刀刀体的内腔通过孔板分隔为多个气流腔体，至少部分所述气流腔体具有稳流腔壁，所述稳流腔壁为与所在气流腔体的至少部分进气通道相对的腔壁，所述稳流腔壁上安设有至少一层网格部件8。
[0023]
上述气刀即为多腔式气刀，根据实际工程情况确定气流腔体的数量；本实施例中，为四腔式气刀，具体地，如图1：
[0024]
所述气刀刀体具有依次导通的第一气流腔体1、第二气流腔体2、第三气流腔体3和第四气流腔体4，其中，所述第一气流腔体1上设有进气口(未图示)，所述第一气流腔体1通过第一孔板5与所述第二气流腔体2分隔，所述第二气流腔体2通过第二孔板6与所述第三气流腔体3分隔，所述第一孔板5与所述第二孔板6相接，所述第三气流腔体3通过第三孔板7与所述第四气流腔体4分隔并且于所述第四气流腔体4上设有刀唇。介质气体自进气口进入第一气流腔体1内，随后依次经过第二气流腔体2、第三气流腔体3和第四气流腔体4后，再由刀唇喷出；通过刀唇喷出的层流气体将带钢表面多余的锌层除掉，以获得需要的镀层厚度。
[0025]
在上述结构中，由于第一孔板5与第二孔板6相接，介质气体自第一气流腔体1进入第二气流腔体2的气流方向不同于自第二气流腔体2进入第三气流腔体3的气流方向，也即介质气体在由第一气流腔体1流通至第三气流腔体3的过程中，气流发生了变向，有利于介
质气体在第一气流腔体1、第二气流腔体2及第三气流腔体3中充分地均压。在其中一个实施例中，如图1，第一气流腔体1与第三气流腔体3通过隔板(已图示，未标注)分隔，该隔板为连续无镂空的隔板，因此第一气流腔体1与第三气流腔体3之间无直接气体流通；该隔板与上述第一孔板5对接，二者板面平滑拼接；则第一气流腔体1的空间体积大于第二气流腔体2和第三气流腔体3，进入的介质气体在该第一气流腔体1内充分地均压，同时可起到缓冲作用，保证第二气流腔体2与第三气流腔体3中的均压效果。
[0026]
进一步优化上述结构，如图1，所述第二孔板6包括第一板体(已图示，未标注)和第二板体(已图示，未标注)，所述第一板体的板面与所述第一孔板5的板面垂直，所述第二板体的第一端部与所述第一板体连接并且第二端部与所述第一孔板5连接，所述第二端部位于所述第一板体的远离第二气流腔体2的一侧。也即上述第二板体倾斜布置，并且向第三气流腔体3一侧倾斜；基于该结构，有利于介质气体自第二气流腔体2向第三气流腔体3内的气流引导效果，提高气动刀体内的气流流场平顺性。
[0027]
上述网格部件8可以是金属丝网，也可以是非金属网格部件8，例如网格布，其中，优选为采用钢丝网，具有高的结构强度和刚度，在气流的冲击下不易变形，对气流反射的缓冲效果较好，并且具有较长的使用寿命。采用金属丝网时，该金属丝网优选为预压成型，尤其是采用多层金属丝网时，多层金属丝网在线下预压成型能保证其结构强度以及安装便捷性。进一步地，上述网格部件8优选为是可拆卸地安装在对应的腔壁上，便于根据生产工况进行调节，例如网格部件8层数的调节、网格部件8网孔大小的调节等。
[0028]
本实施例提供的气刀，通过在气刀刀体内壁上设置网格部件8以构成稳流腔壁，网格部件8能有效地缓冲气流在腔壁上的冲击以及由于气流冲击在腔壁上产生的反射，因此能显著地提高气刀内气流压力的均匀性，从而保证刀唇出口层流压力的均匀性。
[0029]
以下基于上述的四腔式气刀结构进行优化：
[0030]
优选地，如图1，所述第二气流腔体2的面向所述第一孔板5的腔壁及面向所述第二孔板6的腔壁均为所述稳流腔壁。其中，面向第一孔板5的稳流腔壁能可靠地缓冲自第一孔板5进入的气流冲击及由于气流冲击而产生的气流反射，该稳流腔壁优选为与第一孔板5不平行，有利于介质气体自第二气流腔体2向第三气流腔体3内的气流引导效果，提高气动刀体内的气流流场平顺性；面向第二孔板6的稳流腔壁一方面能缓冲气流紊流冲击，另一方面，能对在该稳流腔壁表面产生的剪切气流进行扰动，提高气流在第二气流腔体2内的均压效果。在其中一个实施例中，所述第二气流腔体2的稳流腔壁上安设有4～6层网格部件8，相邻两层网格部件8的网格错位布置；采用多层网格部件8，使稳流腔壁表面有一定厚度和密度的网格部件8，保证对气流的缓冲作用，而网格错位布置的结构能进一步提高这种缓冲作用。在其中一个实施例中，所述第二气流腔体2所用网格部件8的丝体直径为1.5～2.5mm，本实施例中，采用钢丝网并且钢丝直径为2mm。
[0031]
优选地，如图1，所述第三气流腔体3的面向所述第二孔板6的腔壁为所述稳流腔壁，该稳流腔壁能可靠地缓冲自第二孔板6进入的气流冲击以及由于气流冲击而产生的气流反射。在其中一个实施例中，所述第三气流腔体3的稳流腔壁上安设有2～3层网格部件8，相邻两层网格部件8的网格错位布置；采用多层网格部件8，使稳流腔壁表面有一定厚度和密度的网格部件8，保证对气流的缓冲作用，而网格错位布置的结构能进一步提高这种缓冲作用。在其中一个实施例中，所述第三气流腔体3所用网格部件8的丝体直径为0.3～0.8mm，
本实施例中，采用钢丝网并且钢丝直径为0.5mm。
[0032]
优选地，如图1，所述第三孔板7的面向第三气流腔体3的板面上设有所述网格部件8。该第三孔板7优选为与第二孔板6之间具有夹角，有别于二者相垂直的方式，第三孔板7倾斜布置有利于介质气体自第三气流腔体3向第四气流腔体4内的气流引导效果，提高气动刀体内的气流流场平顺性。显然地，在该第三孔板7上布置网格部件8能缓冲自第二孔板6进入的气流冲击以及由于气流冲击而产生的气流反射。在其中一个实施例中，该第三孔板7上的网格部件8布置方式与上述第三气流腔体3的稳流腔壁的布置形式相同，此处不作赘述。
[0033]
可以看出，上述第三气流腔体3的稳流腔壁及第三孔板7上的网格部件8布置密度及厚度均低于第二气流腔体2的稳流腔壁，在获得可靠气流均压效果的同时，保证刀唇出口层流压力在目标压力范围内，以保证能去除带钢表面锌层。
[0034]
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。