[发明专利]对金属带热浸镀金属涂层的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种对金属带热浸镀金属涂层的方法，在该方法中：金属带连续通过熔池；借助剥离装置调整在熔池出口处金属带上的金属涂层厚度；借助气流将熔池上的熔渣从离开熔池的金属带上去除。以这种方式镀层的金属带通常是热轧钢带或冷轧钢带。

本发明也涉及一种对金属带热浸镀金属涂层的装置，其中该装置包括熔池、使金属带连续通过熔池的运输设备、用来调整熔池出口处金属带上的金属涂层厚度的剥离装置以及至少一个喷射气流的喷嘴，该气流将熔池上的熔渣从离开熔池的金属带上去除。

背景技术

开头所述类型的连续热浸镀加工展示了工业化的、经济的并且具有生态优势的工艺原理，通过该工艺原理可以例如为了防腐蚀而对金属板材产品涂覆金属涂层。因此，经事先在线上重结晶退火的金属带热浸镀Zn合金涂层(热镀锌)或热浸镀Al合金涂层(热镀铝)对于为汽车制造、家电制造以及机械制造中的板材应用生产预制材料来说具有重大意义。

在连续的热浸镀加工中，使经退火的金属带通过熔池，该熔池由形成各个涂层的金属熔体或者形成各个涂层的金属合金熔体构成，然后该金属带在熔池内部通过辊系至少转向一次并且在其运转过程中受到稳定，直至该金属带离开熔池。在离开镀层池之后由剥除喷嘴刮去多余的、尚且熔融的涂层材料。对此，一般通过气流吹刷进行刮除。但也可以采用纯机械作用的剥离系统。

在镀层池中的浸泡阶段，不可避免总会有些钢带的钢材熔入镀层池中。同时，熔融的镀层池始终直接接触周围空气。这两点导致在熔池中不可避免地形成熔渣。这些熔渣浮在熔池上形成所谓的“顶渣”。

如果离开镀层池的金属带夹带有顶渣，那么涂层质量会由于所产生的缺陷而受到持久的影响。例如，如果夹带的熔渣粘附在之后的辊轮上并结块，那么会产生所谓的“润滑条”或者带材由于挤压而受到损坏。这有时会由于经镀层金属带的返修和贬值而形成并不小的成本。较大的块状顶渣，即所谓的“渣块”，甚至会在通常连在生产线中的平整机上导致成本密集的轧辊损坏。

因此，设备操作员总是要费尽心思地尽可能避免经镀层的金属带夹带顶渣。

已知各种可能的方法，通过这些方法应该可以避免离开熔池的金属带夹带熔渣。

这里首先要提及的是手动-机械方法。对此在实践中工作人员借助拉拔器将顶渣在短的时间间隔中从镀层池去除。这种工作方式具有缺陷，即，顶渣的去除不是连续进行，由此总会形成短暂的时间窗口，在这些时间窗口中，顶渣会很容易触及出来的金属带。此外，在手动将顶渣从离开熔池的金属带周边去除的过程中，由于镀层池猛烈扬起以及由于金属带碰到剥离工具而使镀层质量受到影响。

同样已知所谓的排渣机械手，该排渣机械手以马达驱动的方式从各个熔池自动剥离熔渣。这种排渣机械手仿效手动剥离并且由于结构因素而不能够设置在任意热浸镀设备上。

另外，在实践中采用所谓的镜面辊，该镜面辊平行于离开熔池的金属带宽向轴而设置并且将与其接触的、附着在其表面上的熔渣从熔池中去除。DE102006030914A1中所描述的装置也属于这种现有技术，在该装置中马达驱动的操作工具以均衡的速度将顶渣从镀层池表面刮除。采用机械化的镜面辊或机械化的剥离工具实现了连续的工作方式。然而其中移动的部件始终接触镀层池。对此，日常工业表明，熔融镀层池的侵蚀性会在这些移动的结构件上形成明显的磨蚀。在对钢板镀Al基涂层(“热镀铝”)的过程中就会出现这种情况。

防止熔渣触及离开熔池的金属带的第三种可能方法在于镀层池的不断滚动以及冷却区的装置设置，由此可以针对性地在远离带材运输路径的熔池表面区域中形成熔渣。对此，可以由此提高该方法的效率，即，这样设置镀层池内部的流体，使流体反向于带材运输路径起作用。由此将金属带的已熔融金属带组分撤离。在WO2009/098362A1、WO2009/098363A1、US5084094A1、US6426122B1以及US6177140B1中分别描述了这种方法。该方法的问题在于，这种方法需要一部分麻烦且成本高的装置，这些装置在许多情况下不能够加装到任意已有的热浸镀装置上。另外已表明，所需的熔池流体在日常工业中很难保留持久。此外，在实施该方法所需的装置中许多机械组件直接接触熔融镀层池并因此受到高度磨蚀。