[发明专利]用于连续处理金属带材的设备及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于连续处理金属带材的设备，特别是用于连续处理由铝(或铝合金)构成的或者由有色金属(或有色金属合金)构成的金属带材，其包括：至少一个调温装置，金属带材悬浮地穿引通过该调温装置；以及一个带材位置调节装置，利用该带材位置调节装置，能够在带材行进平面内横向于带材行进方向对金属带材的位置进行控制或者调节，其中，所述调温装置至少具有一个入口侧的加热段和一个出口侧的冷却段。金属带材优选具有0.1mm至6mm的厚度。

背景技术

对于调温装置，优选涉及的是带材悬浮炉(Bandschwebeofen)，该带材悬浮炉具有一加热段和一冷却段。加热段通常由多个加热区(加温或者说保持区)组成以及冷却段通常由多个冷却区组成。金属带材在这样的调温装置内被加热到一定的(额定)温度，必要时在这个温度下保持一定的时间以及随后被再次冷却。带材在被加载相应气压的喷嘴(空气喷嘴)之间浮动、无接触地通过炉子。可以通过空气、水或者空气与水的组合来实施冷却区内的冷却。这种一侧带有加热段以及另一侧带有冷却段的带材悬浮炉是众所周知的(参照例如DE 198 04 184 A1)。

文首述及类型的、利用调温装置或者说利用带材悬浮炉来连续处理金属带材的这种设备例如可以涉及一种退火线或连续式退火线，在该退火线或连续式退火线中，金属带材例如为了达到一定的强度特性和变形特性，出于冶金学的原因而经受热处理。但是作为可选方案，所述设备也可以涉及一种带材涂层系统或者说带材涂层线，其中对金属带材进行的热处理不是为了退火，而是用于烘干带材的涂层，因此该炉子就被构造成连续式(通道式)干燥装置。

对于金属带材，优选涉及的是0.1mm至6mm厚度范围内的铝质带材或者有色金属带材。

由于金属带材例如在退火线内被加热到接近熔点的温度，所以通常为了防止带材裂纹而需要在调温装置内将带材拉力调节成较小。为此，带材拉力例如在入口侧在一张紧辊组中被降低，并且在出口侧在冷却之后在一另外的张紧辊组中被重新建立。在调温装置(带材悬浮炉)中，特定的带材拉力例如为0.5至1MPa。因为带材特别是在带材拉力很小的情况下例如由于可能出现的带材镰刀弯会在炉子中“跑偏”，所以需要借助带材位置调节装置以合适的方式使带材定位，优选保持在带材中心上。因此，在带材行进平面内横向于带材行进方向地实施定位。这样的带材行进调节装置通常具有至少一个控制辊以及适宜的定位测量装置，例如带材边缘检测机构。在由实践中为人所知的系统中，带材行进调节装置是设置在调温装置之后，就是说在冷却段的后面。控制辊实际上通常构造成所谓的PI-带材中心调节，就是说具有比例P部分和积分I部分。I部分向炉断面(Ofensektion)中反作用并防止带材在炉子内严重跑偏。通常，控制辊支承在可运动的机架上。该机架使辊围绕一个假想旋转点或者说围绕一根假想旋转轴转动，该假想旋转轴位于炉断面内并且垂直于带材行进平面竖立。辊从炉断面的中心轴线的移动量为比例部分，辊的倾斜量为带材中心调节的积分部分。在辊倾斜的情况下，带材由于所谓的卷绕效应重新向带材中心方向游移。这种由实践中为人所知的系统原则上经验证是有效的。

例如由DE 103 37 502 B4已知一种文首述及类型的设备。有一个起到带材中心控制作用的转向辊连接着带有加热区和冷却区的炉体。

在实践当中，基于对由铝构成的车身用带材的迅速增长的需求，而存在着建造生产率越来越高的连续式退火线的需要。为了实现更高的生产能力，带材以更高的速度通过处理断面。然而由于每个炉区只能将有限的热量传入带材中，结果便是，为了更高的生产能力调温装置不得不设计得更长。带材由于在炉断面内带材拉力很小之故更加易于跑偏，在炉长度很大的情况下便产生如下风险：已知的带材位置调节装置已经不再足以使炉子内的带材行进保持稳定，因此产生了带材侧向跑偏或者触碰炉体结构的危险。这样会导致不希望的带材缺陷或者带材裂纹，因而以这种方式无法顺利地实现生产能力提高的系统。-在此提出了本发明。

发明内容

本发明的目的是，提供一种文首述及类型的、用于连续处理金属带材的设备，该设备的特点在于改善了带材位置调节，并且该设备特别是在长的炉段中也同样保证完美无缺的带材行进。