УСТАНОВКА ДЛЯ ГОРЯЧЕГО ПОКРЫТИЯ ПОГРУЖЕНИЕМ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ПОЛОСЫ, СОДЕРЖАЩАЯ РЕГУЛИРУЕМЫЙ ИЗОЛИРУЮЩИЙ ОТСЕК Российский патент 2018 года по МПК C23C2/00 C23C2/18 C23C2/20 

Изобретение относится к установке для горячего покрытия погружением металлической полосы, содержащей бак, в котором находится расплав, и систему зачистки, предназначенную для зачистки покрытой металлической полосы после ее извлечения из ванны с металлом. Система зачистки позволяет контролировать качество и толщину покрытия металлической полосы, проходящей через установку.

Листы стали, используемые для изготовления кузовов без покраски и грунтовки для автомобильной промышленности, в общем, покрыты цинковым металлическим слоем для защиты от коррозии, нанесенным либо путем горячего покрытия погружением в ванну с цинковой жидкостью, либо посредством электролитического осаждения в гальванической ванне, содержащей ионы цинка.

В непрерывном процессе гальванизации, известном как процесс горячего цинкования, непрерывно перемещающуюся металлическую полосу погружают в ванну с расплавленным металлом. Затем ее вытягивают из ванны, и используют турбулентную плоскую струю для зачистки избыточного металла и контролирования толщины покрытия.

В DE 40 10 801 описана установка для горячего покрытия погружением металлической полосы, содержащая бак, в котором находится расплав, и систему зачистки, предназначенную для зачистки покрытой металлической полосы после ее извлечения из ванны с расплавом. Система зачистки содержит изолирующий отсек, у которого имеется верхняя изолирующая часть, неподвижная относительно бака, и нижняя изолирующая часть, которая может смещаться вертикально относительно бака в сторону верхней изолирующей части от нижнего положения, в котором она частично погружена в ванну с расплавом, до верхнего положения, в котором между нижним краем изолирующего отсека и поверхностью ванны с расплавом имеется свободное пространство.

Такая установка не является полностью удовлетворительной. Действительно, качество покрытия будет меняться, напр., в зависимости от рабочих параметров линии, таких как скорость линии или давление зачистки, а также от формата металлической полосы, например, от ее ширины или толщины. Поэтому установка, описанная в DE 40 10 801, не может использоваться для получения удовлетворительных покрытий для всех видов продукции.

Одна цель изобретения заключается в том, чтобы решить эту задачу, предложив установку, которая является гибкой и может производить удовлетворительное покрытие металлической полосы для различных видов продукции.

Для этого изобретение относится к установке для горячего покрытия погружением металлической полосы в соответствии с пунктом 1 формулы изобретения.

Установка в соответствии с изобретением также может содержать один или несколько признаков, изложенных в пунктах 2-17 формулы изобретения.

Изобретение будет более понятным при прочтении последующего описания, приведенного только в качестве примера, и со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

на фиг. 1 приведен вид в перспективе установки для горячего покрытия погружением металлической полосы в соответствии с изобретением;

на фиг. 2 приведен схематический вид в разрезе установки, показанной на фиг. 1, вдоль плоскости перпендикулярной продольным сторонам установки, при этом нижняя изолирующая часть частично погружена в ванну с расплавом; и

на фиг. 3 приведен вид установки в разрезе вдоль плоскости, параллельной продольным сторонам установки.

В последующем описании выражения "дальше" и "ближе" следует понимать относительно траектории металлической полосы.

Установка 1 для горячего покрытия погружением металлической полосы в соответствии с изобретением показана на фиг. 1.

Установка 1 содержит бак 3 или резервуар, содержащий ванну 4 с расплавом.

Ванна 4 с расплавом содержит расплавленный металл, предназначенный для покрытия металлической полосы. Например, ванна 4 с расплавом содержит цинк (Zn) или цинковый (Zn) сплав. Ванна 4 с расплавом также может содержать алюминий и/или магний (Mg).

Установка 1 также содержит средство для перемещения металлической полосы вдоль траектории. Это средство перемещения полосы выполнено с возможностью перемещать металлическую полосу через ванну 4 с расплавом, чтобы покрыть металлическую полосу расплавленным металлом, содержащимся в ванне с расплавом. Также оно может быть выполнено с возможностью вытягивания металлической полосы вертикально из ванны 4 с расплавом и для перемещения ее вертикально через систему 5 зачистки установки 1.

Когда металлическая полоса перемещается через систему 5 зачистки, она проходит по существу в плоскости, которую в дальнейшем будем называть продольной плоскостью. Эта продольная плоскость, напр., содержит вертикальное направление. Направление по ширине металлической полосы будем называть продольным направлением. Продольное направление, напр., по существу перпендикулярно вертикальному направлению.

Средство перемещения полосы является общеприменяемым. Для простоты оно не показано на чертежах.

Система 5 зачистки предназначена для зачистки металлической полосы, выходящей из ванны 4 с расплавом для удаления избыточного расплавленного металла и для приведения толщины покрытия к желаемой толщине.

Система 5 зачистки содержит по меньшей мере два сопла 7, расположенных с каждой стороны траектории металлической полосы дальше от бака 3. Более конкретно, между соплами 7 имеется зазор 9 для прохождения металлической полосы. Сопла 7 расположены с каждой стороны этого зазора 9, так чтобы выдувать струи газа на соответствующую сторону металлической полосы для удаления излишков расплавленного металла. Зазор 9 для прохождения металлической полосы проходит параллельно плоскости полосы. Сопла 7 можно перемещать горизонтально для установки ширины зазора 9.

Каждое сопло 7 содержит по меньшей мере один выпуск 8 газа, через который газ для зачистки выдувают на соответствующую сторону металлической полосы. Выпуск 8 газа может быть образован, например, щелью, которая проходит по существу параллельно продольному направлению вдоль всей длины сопла 7. Струи газа, выдуваемые из щелевых выпусков 8 газа, образуют завесу, через которую, напр., вдоль вертикальной траектории проходит металлическая полоса. Струи газа из сопел 7 сталкиваются с металлической полосой вдоль линии зачистки. Завеса проходит в плоскости, которая по существу перпендикулярна плоскости полосы, напр., по существу горизонтально. Линия зачистки проходит вдоль продольного направления, напр., по существу горизонтально.

Каждое сопло 7 соединено с соответствующим источником зачищающего газа для снабжения газом, который должен быть направлен на металлическую полосу. Зачищающий газ, например, представляет собой азот (N₂) или любой другой подходящий газ.

Каждое сопло 7 поддерживается опорной балкой 10, которая в этом примере расположена над каждым соплом 7. Опорные балки 10 проходят с каждой стороны траектории металлической полосы. Между опорными балками 10 имеется разделяющий их зазор для прохождения металлической полосы по мере ее продвижения вдоль своей траектории. Этот зазор проходит по существу параллельно продольному направлению.

Сопла 7 могут перемещаться вертикально относительно бака 3 с помощью средства смещения сопел. Более конкретно, опорные балки 10 могут перемещаться вертикально относительно бака 3 и приводить к соответствующему вертикальному перемещению сопел 7, которые прикреплены к опорным балкам 10.

Сопла 7 соединены с опорными балками 10 так, чтобы следовать любому перемещению опорных балок 10 вдоль вертикального направления. Преимущественно, каждое сопло 7 жестко соединено с опорной балкой 10, которой оно поддерживается. Тем не менее, в некоторых специфических конфигурациях процесса плоскость полосы не является полностью вертикальной, а немного наклонена относительно вертикального направления, в частности, менее чем на 5°. В таких случаях каждое сопло 7 будет перемещаться так, что мнимая линия, соединяющая оба сопла 7, перпендикулярно пересекает плоскость полосы.

Преимущественно, длина сопел 7 больше, чем ширина обычных металлических полос. Этот признак позволяет зачищать металлические полосы различной ширины одной и той же системой 5 зачистки. Поэтому, при использовании на краях зазора 9 между соплами 7 имеются области, в которых сопла 7 обращены друг к другу, и между ними нет металлической полосы.

Система 5 зачистки также содержит отсек 16, предназначенный для изоляции атмосферы вокруг металлической полосы в области зачистки. Отсек 16 окружает область зачистки. Он предотвращает попадание воздуха в отсек 16 из пространства снаружи отсека 16.

Преимущественно, отсек 16 симметричен относительно траектории металлической полосы. Он симметричен относительно плоскости, вдоль которой проходит металлическая полоса, когда она проходит через систему 5 зачистки.

Отсек 16 содержит нижнюю изолирующую часть, предназначенную для ограничивания атмосферы вокруг металлической полосы до сопел 7, и верхнюю изолирующую часть, предназначенную для изоляции атмосферы вокруг металлической полосы после сопел 7.

Система 5 зачистки также содержит первое средство перемещения для перемещения нижней изолирующей части вертикально относительно бака 3 и второе средство перемещения для перемещения верхней изолирующей части вертикально относительно нижней изолирующей части и бака 3.

Первое средство перемещения выполнено с возможностью перемещать нижнюю изолирующую часть относительно бака 3 между нижним положением, в котором нижняя изолирующая часть по меньшей мере частично погружена в ванну 4 с расплавом, и верхним положением, в котором между нижней изолирующей частью и поверхностью ванны 4 с расплавом имеется пространство. В показанном примере первое средство перемещения также поддерживает нижнюю изолирующую часть относительно бака 3.

Второе средство перемещения выполнено с возможностью перемещать верхнюю изолирующую часть между нижним положением относительно бака 3 и верхним положением относительно бака 3.

Вертикальное перемещение верхней изолирующей части не зависит от вертикального перемещения нижней изолирующей части.

В частности, вертикальное перемещение верхней изолирующей части относительно бака 3 с помощью второго средства перемещения не приводит к вертикальному перемещению нижней изолирующей части относительно бака 3.

В частности, вертикальное перемещение нижней изолирующей части относительно бака 3 с помощью первого средства перемещения не приводит к вертикальному перемещению верхней изолирующей части относительно бака 3.

Более конкретно, в показанном на фиг. 1 примере нижняя изолирующая часть содержит две нижние пластины 18, по одной с каждой стороны траектории металлической полосы. Нижние пластины 18 опираются на бак 3. Они параллельны друг другу. Они проходят по существу вертикально и параллельно продольному направлению.

Каждая нижняя пластина 18 содержит верхний продольный край 20 и нижний продольный край 22, проходящие вдоль продольного направления, а также два поперечных края 24, 26, проходящие перпендикулярно верхнему и нижнему продольным краям 20, 22 между этими двумя продольными краями 20, 22.

Первое средство перемещения выполнено с возможностью перемещать нижние пластины 18 относительно бака 3 вверх и/или вниз вдоль вертикального направления.

В нижнем положении нижние пластины 18 по меньшей мере частично погружены в ванну 4 с расплавом. Часть нижней пластины 18, которая в нижнем положении погружена в ванну 4 с расплавом, сконструирована так, чтобы она могла выдерживать агрессивную среду ванны 4 с расплавом. Например, она толще, чем остальная часть нижней пластины 18.

В верхнем положении нижние пластины 18 находятся полностью над поверхностью ванны 4 с расплавом. Нижние продольные края 22 нижних пластин 18 проходят на ненулевом расстоянии от поверхности ванны 4 с расплавом. Между нижними продольными краями 22 нижних пластин 18 и поверхностью ванны 4 с расплавом имеется расстояние.

В показанном на фиг. 1 примере первое средство перемещения содержит рычаги 28, соединяющие нижние пластины 18 с баком 3. Рычаги 28 выполнены с возможностью перемещать нижние пластины 18 вертикально между их нижним и верхним положениями. Рычаги 28 также удерживают нижние пластины 18 в желаемом положении относительно бака 3. Нижние пластины 18 опираются на бак 3 с помощью рычагов 28. При необходимости управление рычагами 28 может осуществляться вручную или автоматически.

В показанном примере система 5 зачистки содержит по одному рычагу 28 на каждом поперечном крае 24, 26 нижних пластин 18. Однако при необходимости система 5 зачистки может содержать любое число рычагов 28.

Как вариант, первое средство перемещения может содержать любое механическое средство, приспособленное для вертикального перемещения нижних пластин 18 относительно бака 3 и, опционально, для удерживания нижних пластин 18 на желаемой высоте относительно бака 3.

Нижние пластины 18 проходят по меньшей мере частично перед соплами 7, т.е. ниже сопел 7. Более конкретно, они проходят по меньшей мере частично перед линией зачистки, ограниченной выпусками 8 газа с каждой стороны от траектории металлической полосы. Поэтому, нижние пластины 18 изолируют атмосферу вокруг металлической полосы перед соплами 7.

В показанном примере нижние пластины 18 также проходят после сопел 7.

Верхняя изолирующая часть содержит две верхние пластины 30, по одной с каждой стороны траектории металлической полосы. Они по существу параллельны друг другу. Верхние пластины 30 проходят вдоль продольного направления. Они проходят по существу вертикально.

Верхние пластины 30 проходят по меньшей мере частично после сопел 7. Поэтому, они изолируют атмосферу вокруг металлической полосы в области зачистки после сопел 7.

Верхние пластины 30 соединены с соплами 7 так, что вертикальное перемещение сопел 7 относительно бака 3 заданной амплитуды приводит к вертикальному перемещению верхней изолирующей части 18, в частности, верхних пластин 30, с такой же амплитудой относительно бака 3. Более конкретно, каждая верхняя пластина 30 жестко связана с соответствующей опорной балкой 10, расположенной с той же стороны от траектории металлической полосы. Таким образом, любое вертикальное перемещение опорной балки 10 приводит к соответствующему вертикальному перемещению верхней пластины 30, связанной с этой опорной балкой 10.

Преимущественно, верхние пластины 30 соединены с соплами 7 с возможностью снятия. Верхние пластины 30 можно удалить с сопел 7, и более конкретно, с опорных балок 10, не повреждая их соединительные части. Верхние пластины 30, например, привинчивают к опорным балкам 10.

В показанном примере верхний продольный край 32 верхней пластины 30 соединен со смежной опорной балкой 10. Более точно, в показанном на фигурах примере у каждой верхней пластины 30 есть верхний продольный край 32, имеющий П-образную форму. Он содержит по существу горизонтальное ребро 34 и внутренний фланец 36, который по существу параллелен верхней пластине 30. Внутренний фланец 36 присоединен к соответствующей опорной балке 10 с помощью крепежа, такого как, например, заклепки или винты.

Любое перемещение сопел 7 вдоль вертикального направления приводит к соответствующему вертикальному смещению верхних пластин 30 относительно бака 3. Поэтому, второе средство перемещения содержит средство для вертикального перемещения сопел 7.

Более конкретно, каждая верхняя пластина 30 проходит по существу параллельно смежной нижней пластине 18, расположенной с той же стороны от траектории полосы. Верхняя пластина 30 и смежная нижняя пластина 18 образуют продольную стенку отсека 16.

Верхняя изолирующая часть соединена с нижней изолирующей частью так, чтобы она могла сдвигаться вдоль вертикального направления относительно нижней изолирующей части.

Более конкретно, каждая верхняя пластина 30 соединена с возможностью сдвига со смежной нижней пластиной 18, расположенной с той же стороны от траектории металлической полосы. Более конкретно, второе средство перемещения содержит направляющее средство для направления перемещения верхней пластины 30 относительно нижней пластины 18 вдоль вертикального направления. В показанном примере это направляющее средство содержит несколько направляющих рельс 38, расположенных между направленными друг на друга сторонами смежных верхних и нижних пластин 30, 18. Направляющие рельсы 38 проходят по существу вертикально. Они расположены на расстоянии друг от друга вдоль продольного направления.

Верхние пластины 30 сдвигаются вдоль нижних пластин 18, когда второе средство перемещения передвигает верхние пластины 30 вертикально относительно бака 3, т.е. когда сопла 7 перемещают вертикально относительно бака 3. Верхние пластины 30 также сдвигаются относительно нижних пластин 18, когда нижние пластины 18 перемещают вертикально относительно бака 3 с помощью первого средства перемещения.

Таким образом, можно регулировать высоту отсека 16, измеренную между нижним продольным краем 22 нижней пластины 18 и верхним продольным краем 32 смежной верхней пластины 30. Она регулируется автоматически до нового расстояния между соплами 7 и баком 3 посредством сдвига верхней пластины 30 относительно нижней пластины 18.

Отсек 16 также содержит две поперечные стенки 40, проходящие между продольными стенками отсека 16. Поперечные стенки 40 проходят по существу перпендикулярно продольному направлению и, в частности, перпендикулярно продольным стенкам отсека 16. Преимущественно, поперечные стенки 40 проходят по существу по всей высоте отсека 16.

Конфигурация поперечных стенок 40 автоматически приспосабливается к текущей высоте отсека 16, т.е. к относительным положениям нижней и верхней пластин 18, 30.

Поперечные стенки 40 проходят по всей высоте отсека 16, независимо от относительных положений нижней и верхней пластин 18, 30.

Каждая поперечная стенка 40 содержит нижнюю поперечную пластину 42, которая соединяет поперечные края 24 или 26 противоположных нижних пластин 18 друг с другом, верхнюю поперечную пластину 44, которая соединяет поперечные края противоположных верхних пластин 30 друг с другом, и соединительную часть 46, соединяющую нижнюю поперечную пластину 42 с верхней поперечной пластиной 44.

В показанном примере нижняя поперечная пластина 42 проходит по существу перпендикулярно нижним пластинам 18 между двумя нижними пластинами 18. Она жестко прикреплена к нижним пластинам 18. Она может перемещаться вдоль вертикального направления вместе с нижними пластинами 18 между нижним положением, в котором она, например, частично погружена в ванну с расплавом, и верхним положением, в котором нижний край поперечной пластины 42, например, проходит на расстоянии от поверхности ванны 4 с расплавом. Например, нижний край поперечной пластины 42 проходит на том же расстоянии от поверхности ванны 4 с расплавом, что и нижние продольные края 22 нижних пластин 18.

Нижняя поперечная пластина 42 изолирует атмосферу вокруг металлической полосы в области зачистки перед соплами 7, предотвращая попадание воздуха сбоку в эту область. В этом примере она образует часть нижней изолирующей части отсека 16.

Верхняя поперечная пластина 44 проходит по существу перпендикулярно верхним пластинам 30 между двумя нижними пластинами 30. Она жестко прикреплена к верхним пластинам 30. Она образует единое целое с верхними пластинами 30 и следует их вертикальным перемещениям.

Верхняя поперечная пластина 44 изолирует атмосферу в области зачистки вокруг металлической полосы после сопел 7, предотвращая попадание воздуха сбоку в эту область. Она образует часть верхней изолирующей части отсека 16.

Соединительная часть 46 имеет V-образную форму. При этом V открывается вовнутрь отсека 16.

Соединительная часть 46 содержит нижнюю соединительную пластину 47 и верхнюю соединительную пластину 48, причем каждая из них образует ножку V.

Угол между ножками V меняется в зависимости от относительного положения нижней и верхней поперечных пластин 42, 44, и, таким образом, от относительного положения верхней и нижней изолирующих частей.

Например, если верхняя изолирующая часть перемещается вверх относительно нижней изолирующей части, то угол, образованный между ножками V, увеличивается. Если верхняя изолирующая часть перемещается вниз относительно нижней изолирующей части, то угол, образованный между ножками V, уменьшается.

Соединительная часть 46 выступает в качестве упругого элемента для поглощения изменений относительных положения нижней и верхней поперечных пластин 42, 44, поддерживая при этом хорошее прижатие поперечной стенки 40, в частности, между нижней и верхней поперечными пластинами 42, 44.

Верхняя и нижняя соединительные пластины 47, 48, напр., с помощью шарнира, соединены друг с другом с возможностью поворота вокруг первой оси вращения Х-Х'. Первая ось вращения Х-Х', напр., по существу горизонтальна и перпендикулярна продольным стенкам отсека 16.

В показанном примере соединительная часть 46 также, напр., с помощью шарнира, соединена с верхней поперечной пластиной 44 с возможностью поворота вокруг второй оси вращения Y-Y'. Вторая ось вращения Y-Y', напр., по существу горизонтальна и перпендикулярна верхним пластинам 30.

Соединительная часть 46 также соединена, напр., с помощью шарнира, с нижней поперечной пластиной 42 с возможностью поворота вокруг третьей оси вращения Z-Z'. Третья ось вращения Z-Z', напр., по существу горизонтальна и перпендикулярна нижним пластинам 18.

Первая, вторая и третья оси вращения по существу параллельны друг другу.

Отсек 16 также содержит продольные заслонки 50. В показанном примере каждая продольная заслонка 50 прикреплена к боковому концу поперечной стенки 40 отсека 16. Боковые концы поперечных стенок 40 - это концы поперечных стенок 40, взятые вдоль направления перпендикулярного продольным стенкам отсека 16, т.е. концы поперечных стенок 40, смежные с продольными стенками отсека 16.

Более конкретно, каждая продольная заслонка 50 жестко прикреплена к соединительной части 46, и более конкретно, к нижней соединительной пластине 47. Поэтому, продольная заслонка 50 поворачивается вокруг третьей оси вращения Z-Z' относительно нижней и верхней пластин 18, 30 вместе с соединительной частью 47. В показанном примере отсек 16 содержит по одной продольной заслонке в каждом углу отсека 16.

В показанном примере каждая продольная заслонка 50 образована пластиной. Эта пластина, напр., имеет контур, состоящий из прямолинейного участка, соединенного с соединительной пластиной 47, и искривленного свободного края. Искривленный свободный край является выпуклым. Искривленный свободный край сконструирован так, чтобы допускать поворот продольной заслонки 50 вокруг третьей оси вращения Z-Z' относительно нижней и верхней пластин 18, 30, не задевая направляющие рельсы 38.

Продольные заслонки 50 плотно закрывают V-образные отверстия на поперечных концах поперечных стенок 40, проходя поперек этих V-образных отверстий в плоскости, перпендикулярной соответствующей поперечной стенке 40.

Продольные заслонки 50 проходят в плоскости, параллельной продольным стенкам отсека 16. Они проходят по меньшей мере частично между смежными нижними и верхними пластинами 18, 30 с их поперечных краев. Поэтому продольные заслонки 50 закрывают пространство между смежными нижними и верхними пластинами 18, 30 с их поперечных краев и предотвращают попадание наружного воздуха в отсек 16 через это пространство. Поэтому, они помогают улучшить непроницаемость отсека 16 в этих зонах.

Продольные заслонки 50 автоматически поворачиваются вокруг оси, перпендикулярной продольным стенкам отсека 16, более конкретно, вокруг третьей оси вращения Z-Z', относительно нижней и верхней пластин 18, 30, если изменяются относительные положения этих пластин 18, 30. Когда продольные заслонки 50 поворачиваются относительно нижней и верхней пластин 18, 30, то меняется участок заслонки 50, проходящий между смежными верхней и нижней пластинами 18, 30.

Продольные заслонки 50 поворачиваются дальше в пространство между смежными нижними и верхними пластинами 18, 30 по мере того, как увеличивается высота отсека 16. Наоборот, они поворачиваются из пространства между смежными нижними и верхними пластинами 18, 30 по мере того, как уменьшается высота изолирующего отсека 16. Поэтому, участок продольных заслонок 50, проходящий между смежными нижними и верхними пластинами 18, 30, уменьшается по мере того, как уменьшается высота отсека 16.

Верхняя изолирующая часть закрыта сверху закрывающими крышками 52, которые закрывают отсек 16 сверху. Между закрывающими крышками 52 ограничена щель 53, через которую металлическая полоса выходит из отсека 16. Эта щель 53 проходит вдоль продольного направления.

В показанном на фигурах примере отсек 16 содержит две закрывающие крышки 52, расположенные с каждой стороны траектории металлической полосы, проходящие по направлению к ней. Более конкретно, закрывающие крышки 52 проходят в зазор, образованный между опорными балками 10, и уменьшают ширину этого зазора. Ширина щели 53, ограниченной между закрывающими крышками 52, меньше, чем ширина зазора, образованного между опорными балками 10. Таким образом, закрывающие крышки 52 закрывают верх отсека 16 вокруг металлической полосы и улучшают непроницаемость отсека 16 в области, где металлическая полоса выходит из изолирующего отсека 16.

Система 5 зачистки может как вариант содержать устройство для предотвращения избыточного покрытия краев полосы. Избыточное покрытие краев полосы означает, что покрытие на краях полосы толще, чем в центре полосы.

Более конкретно, устройство предотвращения избыточного покрытия краев металлической полосы содержит защитное устройство, выполненное с возможностью предотвращать встречу друг с другом струй газа, выдуваемых из сопел 7, в зазоре 9, в частности, на краях зазора 9, где при использовании между соплами 7 не будет расположена металлическая полоса в силу ее ширины. Таким образом, в этих областях струи газа, выдуваемого из сопел 7, в зазоре 9 будут взаимодействовать с защитным устройством, проходящим между ними, а не друг с другом.

Предотвращение встречи струй газа, выдуваемого из противоположных сопел 7 является преимущественным. Действительно, благодаря этому, предотвращают избыточное покрытие краев металлической полосы, что в противном случае может произойти из-за возмущений потока газа из-за такого столкновения.

Второй преимущественный эффект - это эффект шумоподавления, т.е. предотвращение возникновения звуковых вибраций большой амплитуды, которые могут возникнуть в результате встречи струй газа в зазоре 9.

Такое защитное устройство может состоять из электромагнитной системы, вырабатывающей магнитное поле, которое взаимодействует с покрывающим металлом. Также это может быть механическое устройство. В показанном на фигурах примере защитное устройство содержит две перегородки 54. Каждая перегородка 54 образована металлической пластиной, проходящей в зазор 9 между противоположными соплами 7 в областях, где из-за ширины металлической полосы сопла 7 будут направлены друг на друга, и между ними не будет металлической полосы, т.е., в частности, на краях зазора 9 вдоль продольного направления.

Защитное устройство проходит в изолирующий отсек 16. В частности, оно полностью содержится в изолирующем отсеке 16.

Защитное устройство предпочтительно можно смещать в зазоре 9 относительно сопел 7. Смещение может быть выполнено для того, чтобы выровнять защитное устройство с плоскостью полосы путем перемещения защитного устройства перпендикулярно плоскости полосы. Более того, устройство также можно перемещать вдоль направления параллельного плоскости полосы. Для этого система 5 зачистки также содержит приводное устройство для смещения защитного устройства. Приводным устройством управляют снаружи изолирующего отсека 16. В частности, в показанном на фигурах примере приводное устройство проходит по меньшей мере частично снаружи изолирующего отсека 16, чтобы оно было достижимо снаружи изолирующего отсека 16 для перемещения защитного устройства. Более конкретно, приводное устройство соединено с защитным устройством, содержащемся в изолирующем отсеке 16, и проходит через щель 53 между закрывающими крышками 52.

В показанном на фигурах примере приводное устройство содержит по меньшей мере один стержень 55 для сдвига каждой перегородки 54. Каждый стержень 55 присоединен как единое целое к соответствующей перегородке 52. Он проходит вверх от перегородки 54 через щель 53 между закрывающими крышками 52. Он проходит по меньшей мере частично за пределы изолирующего отсека 16.

Преимущественно, стержни 55 могут перемещаться вдоль продольного направления относительно сопел 7. Стержни 55 могут быть неподвижны относительно сопел 7 вдоль вертикального направления.

Например, стержни 55 могут быть установлены с возможностью сдвига в рельсах, выполненных на опорных балках 10, которые по существу параллельны продольному направлению. Эти рельсы допускают относительное перемещение вдоль продольного направления между опорными балками 10 и стержнями 55 и, таким образом, перегородок 54, которые выполнены как единое целое со стержнями 55. Однако стержни 55 следуют перемещению опорных балок 10 и, таким образом, сопел 7 вдоль вертикального направления.

Выполнение системы зачистки, содержащей изолирующий отсек 16 и защитное устройство, является преимущественным. Действительно, хотя система очень хорошо замкнута с помощью изолирующего отсека 16, все еще можно выполнить защитное устройство для предотвращения возникновения дефектов покрытия, таких как избыточное покрытие края, и при необходимости перемещать это защитное устройство внутри изолирующего отсека 16.

Как вариант, система 5 зачистки также содержит по меньшей мере первую вспомогательную трубку 60 для ввода инертного газа в отсек 16 после сопел 7. В частности, система 5 зачистки содержит по меньшей мере одну первую вспомогательную трубку 60 с каждой стороны траектории металлической полосы.

Как вариант, система зачистки также содержит по меньшей мере вторую вспомогательную трубку 62 для ввода инертного газа в отсек 16 перед соплами 7. В частности, система 5 зачистки содержит по меньшей мере одну вторую вспомогательную трубку 62 с каждой стороны траектории металлической полосы.

Поперечные стенки 40 и, более конкретно, верхние поперечные пластины 44 могут содержать отверстия, через которые первые и/или вторые вспомогательные трубки 60, 62 герметично вставляют в отсек 16.

Трубки 60, 62, например, могут проходить по существу горизонтально внутри отсека 16 вдоль продольных сторон отсека 16. Они содержат выпуски газа для выдувания инертного газа в отсек 16. Каждый выпуск газа предпочтительно проходит по всей длине зачищающих сопел 7, чтобы равномерно распределять инертный газ в отсеке 16. Преимущественно, выпуски газа трубок 60, 62 образованы по меньшей мере одной и преимущественно несколькими проходящими продольно щелями. Трубки 60, 62 соединены с источником инертного газа. Инертный газ может представлять собой, например, азот (N₂).

Для значений ширины полосы свыше 1400 мм длина трубок 60, 62 может быть сокращена с каждой стороны траектории металлической полосы. В этом случае каждая трубка 60, 62 содержит один выпуск газа для распространения инертного газа, расположенный в отсеке 16 на конце трубки 60, 62. Выпуски газа первой и второй вспомогательных трубок 60, 62 выходят напротив соответствующего бокового края металлической полосы. Поэтому, инертный газ не распространяется вдоль всей длины зачищающих сопел 7.

В качестве примера, выпуски газа первых вспомогательных трубок 60 образованы сбоку, так что газ выдувают из этих трубок горизонтально в область отсека 16 после сопел 7.

Например, выпуски газа вторых вспомогательных трубок 62 образованы вдоль нижней части трубок 62, так что инертный газ выдувают из этих трубок 62 вертикально в направлении против потока в область отсека 16 перед соплами 7. Инертный газ из вторых вспомогательных трубок 62 также выдувают в область отсека 16, расположенную между верхними и/или нижними пластинами 18, 30 и соплами 7.

Вспомогательные трубки 60, 62 можно использовать для ввода инертного газа в отсек 16, чтобы создать избыточное давление в отсеке 16, предотвращающее попадание наружного воздуха в отсек 16. Поэтому, ввод инертного газа вносит свой вклад в непроницаемость отсека 16.

Система 5 зачистки также может содержать систему рециркуляции газа из отсека 16. Эта система выполнена с возможностью удаления инертного газа из отсека 16, например, посредством насоса, и для повторного ввода его в отсек 16 через первые и/или вторые вспомогательные трубки 60, 62 и/или через сопла 7. Такая система является общеупотребительной, и она не показана на фигурах. В частности, она может быть использована, когда отсек 16 находится в полностью замкнутой конфигурации, в которой нижний конец изолирующего отсека 16 погружен в ванну с расплавом, и, соответственно, газ не может выйти из отсека 16 через его нижний конец.

Наконец, система 5 зачистки может содержать устройство измерения содержания кислорода для измерения содержания кислорода внутри отсека 16, в частности, возле металлической полосы. Это измерительное устройство содержит несколько трубок 64, соединенных с одним или несколькими датчиками кислорода, выполненными с возможностью измерения содержания кислорода в различных местах внутри отсека 16. Например, устройство содержит несколько датчиков кислорода с каждой стороны траектории металлической полосы, при этом датчики кислорода выполнены с возможностью измерения содержания кислорода возле металлической полосы в различных местах вдоль ширины металлической полосы.

Изолирующий отсек 16 установки 1 в соответствии с изобретением может выполнять удовлетворительное покрытие металлической полосы для различных видов продукции.

При переключении с одной продукции покрытого полосного металла на другую, напр., переходя от одной толщины металлической полосы к другой или от одной толщины покрытия к другой, скорость линии может быть изменена.

С установкой 1 в соответствии с изобретением можно получить одинаковое качество покрытия, независимо от формата (ширины, толщины) и скорости металлической полосы, проходящей через систему 5 зачистки. Действительно, когда скорость полосы увеличивается, напр., в случае производства более тонкой металлической полосы для заданной толщины покрытия, обычно необходимо соответственно увеличить давление зачистки. Это увеличенное давление может приводить к выступам покрывающего металла от металлической полосы на зачищающих соплах 7, которые могут частично перекрыть выпуски газа 8 сопел 7. Это, в свою очередь, может привести к неудовлетворительному качеству покрытия, так как покрытие не будет счищено в областях, обращенных к областям выпусков 8 газа. В установке в соответствии с изобретением это может быть ограничено путем увеличения расстояния между соплами 7 и ванной 4, чтобы сократить повторные выступы.

Более того, если установка 1 содержит защитное устройство, например, перегородки 54, это защитное устройство вносит свой вклад в получение хорошего уровня качества покрытия путем сокращения дефектов, таких как, в частности, избыточное покрытие края.

Более того, качество покрытия остается удовлетворительным, несмотря на увеличение расстояния от ванны до сопел, так как изолирующий отсек 16 приспосабливается к изменениям расстояния от ванны до сопел, тем самым, гарантируя адекватную изоляцию, независимо от расстояния от ванны до сопел, и предотвращает окисление покрытия вокруг области зачистки. В значительной степени это происходит, благодаря тому факту, что верхняя изолирующая часть подвижна относительно бака 3 вдоль вертикального направления. Эта адаптация отсека 16 также автоматическая, так как верхняя изолирующая часть соединена с соплами 7, чтобы следовать их вертикальному смещению.

Установка в соответствии с изобретением также очень универсальна. Действительно, отсек 16 может быть приспособлен к любой существующей системе сопел независимо от расстояния между соплами 7 и поверхностью ванны 4, так как он содержит верхнюю и нижнюю изолирующую части, которые подвижны друг относительно друга и относительно бака 3.

Более того, расстояние между нижним концом отсека 16 и баком 3 можно легко изменять, просто перемещая нижнюю изолирующую часть относительно бака 3. Поэтому очень легко переключиться из открытой конфигурации отсека, в которой между поверхностью ванны 4 с расплавом и нижним концом отсека 16 имеется довольно большое пространство, в полностью герметичную конфигурацию, в которой нижний конец отсека 16 погружен в ванну 4 с расплавом. Поэтому этот признак допускает простую адаптацию изолирующего отсека 16 к условиям зачистки или к изменяемым составам расплава в ванне. Например, он допускает частичное погружение нижней изолирующей части в ванну 4 с расплавом, если необходима особенно высокая степень газонепроницаемости. Как вариант, он позволяет выполнить зазор между поверхностью ванны с расплавом и нижней изолирующей частью, если желательно иметь доступ к поверхности ванны с расплавом, например, для очистки.

Более того, факт того, что поперечные стенки 40 и продольные заслонки 50 перемещаются в ответ на вертикальные смещения и/или изменения расстояния от отсека 16 до бака 3, также вносит вклад в адаптацию формы отсека 16 к изменениям расстояния от сопла 7 до бака 3 или расстояния от отсека 16 до бака 3.

Систему 5 зачистки в соответствии с изобретением также очень просто эксплуатировать и обслуживать. В значительной степени это происходит благодаря возможности перемещать нижнюю изолирующую часть относительно бака 3 или сопел 7. Действительно, при необходимости таким образом можно очистить поверхность ванны с расплавом или сопла 7, просто перемещая нижнюю изолирующую часть вертикально вверх.

Более того, если отсек 16 не выполнен как единое целое с соплами 7 и опорными балками 10, то он дает дополнительное преимущество, которое заключается в том, что его можно легко демонтировать с сопел 7, например, для технического обслуживания компонентов системы сопел.

Изобретение относится к оборудованию для горячего покрытия погружением металлической полосы. Установка содержит средство для перемещения металлической полосы вдоль траектории, бак (3) для содержания ванны (4) с расплавом, и систему зачистки, содержащую по меньшей мере два сопла, расположенные с каждой стороны от упомянутой траектории после бака (3). Система зачистки имеет отсек (16) с нижней изолирующей частью (18) для изоляции атмосферы вокруг металлической полосы перед упомянутыми соплами (7) и с верхней изолирующей частью (30) для изоляции атмосферы вокруг металлической полосы после упомянутых сопел. Система зачистки также имеет первое средство перемещения для вертикального перемещения нижней изолирующей части (18) относительно бака (3), и второе средство перемещения для вертикального перемещения верхней изолирующей части (30) относительно и бака (3), и нижней изолирующей части (18). Сопла могут вертикально перемещаться относительно бака (3). Изобретение позволяет контролировать качество и толщину покрытия металлической полосы. 16 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Установка для горячего покрытия погружением металлической полосы, содержащая:

средство для перемещения металлической полосы вдоль траектории,

бак, содержащий ванну с расплавом, и

систему зачистки, содержащую по меньшей мере два сопла, расположенные с каждой стороны от траектории после бака, причем каждое сопло имеет по меньшей мере выпуск газа, причем система зачистки имеет отсек с нижней изолирующей частью для изоляции атмосферы вокруг металлической полосы перед соплами и верхней изолирующей частью для изоляции атмосферы вокруг металлической полосы после сопел, при этом система зачистки имеет первое средство перемещения для вертикального перемещения нижней изолирующей части относительно бака,

при этом сопла выполнены с возможностью перемещения вертикально относительно бака, а система зачистки содержит второе средство перемещения для вертикального перемещения верхней изолирующей части относительно бака и нижней изолирующей части.

2. Установка по п. 1, в которой верхняя изолирующая часть соединена с соплами, так что вертикальное перемещение сопел относительно бака приводит к вертикальному перемещению верхней изолирующей части с той же амплитудой относительно бака и нижней изолирующей части.

3. Установка по п. 2, в которой нижняя изолирующая часть выполнена с возможностью вертикального перемещения между нижним и верхним положениями, при этом в нижнем положении нижняя изолирующая часть частично погружена в ванну с расплавом.

4. Установка по п. 1 или 2, в которой нижняя изолирующая часть содержит две нижние пластины с каждой стороны траектории, при этом нижние пластины опираются на бак.

5. Установка по п. 4, в которой первое средство перемещения содержит рычаги, соединяющие бак с нижними пластинами.

6. Установка по п. 4, в которой верхняя изолирующая часть содержит две верхние пластины с каждой стороны траектории, причем верхняя пластина выполнена с возможностью смещения вдоль вертикального направления относительно соответствующей нижней пластины, расположенной с той же стороны траектории.

7. Установка по п. 6, в которой отсек также содержит направляющие рельсы, расположенные между направленными друг на друга соответствующими нижними и верхними пластинами и обеспечивающие направление перемещения верхних пластин относительно нижних пластин вдоль вертикального направления.

8. Установка по п. 6, в которой каждая верхняя пластина, связанная с соответствующей нижней пластиной, расположенной с той же стороны траектории металлической полосы, образует продольную стенку отсека, а отсек также содержит поперечные стенки, проходящие между продольными стенками для замыкания отсека сбоку.

9. Установка по п. 8, в которой каждая поперечная стенка содержит верхнюю поперечную пластину, соединяющую верхние пластины друг с другом, нижнюю поперечную пластину, соединяющую нижние пластины друг с другом, и V-образную соединительную часть, при этом угол V изменяется в зависимости от относительных перемещений верхних и нижних пластин.

10. Установка по п. 9, в которой отсек содержит продольные заслонки, при этом каждая продольная заслонка проходит в плоскости, параллельной продольным стенкам отсека, через поперечный конец соответствующей V-образной соединительной части, чтобы замкнуть этот поперечный конец.

11. Установка по п. 1 или 2, в которой система зачистки имеет по меньшей мере одну вспомогательную трубку для ввода инертного газа внутрь отсека после сопел.

12. Установка по п. 1 или 2, в которой система зачистки имеет по меньшей мере одну вспомогательную трубку для ввода инертного газа внутрь отсека перед соплами.

13. Установка по п. 1 или 2, в которой система зачистки содержит устройство измерения содержания кислорода для измерения содержания кислорода внутри отсека.

14. Установка по п. 1 или 2, в которой верхняя изолирующая часть закрыта сверху закрывающими крышками, проходящими в сторону траектории и ограничивающими щель для прохождения металлической полосы.

15. Установка по п. 14, которая содержит защитное устройство, выполненное с возможностью предотвращения встречи струй газа, выдуваемых из сопел, в ограниченном зазоре между соплами, предназначенном для прохождения металлической полосы.

16. Установка по п. 1 или 2, в которой ванна с расплавом содержит цинк или цинковый сплав.

17. Установка по п. 16, в которой ванна с расплавом содержит алюминий и/или магний.