用于对金属带执行热处理和连续浸镀的方法和设备技术

本发明专利技术涉及一种用于在一箱体（１１）内对金属带（１）执行连续热浸镀的方法，其中的箱体（１１）中容纳有一种液态金属镀液（１２），该方法包括：连续地将金属带（１）松卷送入到一导管（１３）中，导管（１３）的下部（１３ａ）浸入到液态金属镀液（１２）中，并利用所述镀液的液面形成了一液封（１４）；使液封（１４）表面上的液态金属自然地流入到设置在所述导管（１３）内的两溢流隔室（２５；２９）中，两隔室各包括一内壁板，它们在导管（１３）的下部中延伸；将所述两隔室内液态金属的液面保持在低于液封（１４）表面的液位上。本发明专利技术还涉及一种用于实施该方法的设备。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于对金属带执行连续热浸镀的工艺和设备，其中的金属带尤其是指钢板带。这种类型的钢板用在很多行业中，用于制造各种部件—尤其是目视可见的部件。为了制得这种类型的钢板，使用了连续浸镀设备，在该设备中，钢带板被浸入到一种由熔融金属组成的镀液中，其中的金属例如为锌，镀液中可含有铝和铁等其它金属，还可能掺有其它添加元素，例如铅、锑等元素。镀液的温度取决于金属的性质，在熔融金属为锌的情况下，镀液的温度在460℃左右。在热镀锌的特定情况中，随着钢板带从熔融锌的镀液中通过，就在所述钢板的表面上形成一种Fe-Zn-Al金属间合金层，其厚度为几十纳米。这样，部件在被镀覆了锌层之后，就具有了抗腐蚀能力，锌层的厚度通常是利用空气扫吹的方法进行控制的。锌层与钢板是利用上述的金属间合金层粘合到一起的。在钢板带进入到熔融金属的镀液中之前，钢板带首先要经过一还原性气氛的退火炉，进入该退火炉的目的是为了是对经过冷轧加工、从而产生显著加工硬化的钢板进行再结晶，并对钢板的表面化学状态进行处理，以促进实际进行热浸镀工作时所必须要发生的化学反应。钢板带被加热到650℃到900℃左右，具体温度取决于加工等级，对钢板带的加热时间应能保证再结晶和表面处理工作的完成。然后利用换热器将钢板冷却到与熔融金属镀液相近的温度上。钢板带在经过退火炉之后，会穿过一条导管而浸入到熔融金属的镀液中，其中的导管也被称为“猪嘴”，导管中的气氛对钢板具有保护作用。导管的下端浸入到金属镀液中，以便于在该导管内部、利用所述镀液的液面形成一液态密封结构，钢板带在穿过所述导管时会经过该密封结构。利用一浸没在金属镀液中的滚筒使钢板带返向。钢板带在从该金属镀液中浮现出来之后再经过扫吹装置，该装置用于对涂覆到该钢板带上的液态金属的厚度进行调节。在热镀锌的特定情况中，导管中液态密封结构的液面上通常覆盖着氧化锌和固态浮渣颗粒，其中的氧化锌来源于导管内部气体与液封中锌发生的化学反应，而浮渣颗粒则来自于钢板带的熔解反应。这些浮渣或其它颗粒在锌液中是过饱和的，且它们的密度小于液态锌的密度，从而上浮到镀液的表面上—尤其是上浮到液封的液面上。钢板带经液封表面浸入到镀液中的过程会挟带入污浊的悬浮颗粒。被液封的运动所带入的这些颗粒不能被从镀液体积中去除掉，并显现在钢板被从镀液中拉出的区域处，从而造成外观缺陷，其中，液封的运动取决于钢板带的速度。因而，镀覆后的钢板带上就带有目视可见的缺陷，在锌扫吹处理过程中，这些缺陷被放大化或被显露出来。这是因为异物颗粒在被扫吹气流吹走或驱散之前，先会被气流保持住，因而就会在液态锌上形成厚度较薄的条纹，这些条纹的长度在几毫米到几厘米的范围内。人们已提出了各种技术方案来致力于从液封的液面上除去锌颗粒和浮渣。用来克服此类缺陷的第一种方案的措施在于通过从镀液中泵吸出氧化锌和浮渣，来对液封的液面进行清洁。但这种泵抽操作只能保证在进行泵吸处的、非常局部的液封表面得以清洁，且其有效性和作用范围非常小，从而并不能保证钢板带所穿越的液封获得完全的清洁。第二种方案的措施在于通过在液封处放置一金属薄板或陶瓷板件，来减小钢板带穿入位置处的液封面积，从而使液面上出现的部分颗粒远离钢板带，利用该钢板带来实现液封的自清洁。但这种设计并不能排开液封表面上出现的所有颗粒，且自清洁作用越大，液封的面积就越小，这将无法适应工业生产中的操作条件。另外，在经过给定的工作时间之后，随着板件外侧储积的颗粒变得越来越多，成团的颗粒最终会相互分开，并重新附到钢板带上。露在液封的液面处、另加的板件还形成了一个易于俘获锌粉末的场所。另一种技术方案的措施在于在导管中为液封表面添置一构架，并使其环绕着钢板带。这种设计不可能消除由于钢板带连续运行而夹带上氧化锌和浮渣而导致的所有缺陷。原因在于液封处的锌蒸气将凝结到构架的壁面上，在扰动极为轻微的情况下，这种现象是由于浸入钢板的热分布不均或振动而造成的，这样，构架的壁面就变得脏污，因而就成为了蓄留异物的区域。因而，这种技术方案只能在几个小时—至多几天内是有效的，之后构架自身就变为了另一个产生缺陷的根源。这样，这种技术方案只能部分地处理液封，这将使其不可能达到非常低的缺陷密度，从而不能满足客户希望表面上没有可见缺陷的要求。现有技术中还存在这样的技术方案其通过向熔融金属的镀液中补液来对液封进行清洁。通过在靠近钢板带浸入区的位置处将泵出的液态锌补充到镀液中来完成补液作业。但该技术方案在实施时面临着很大的难度。原因在于这将需要非常高的泵送率才能实现溢流的效果，且被注入到液封处的泵出锌液中也含有锌镀液中产生的浮渣。另外，用于补充锌液的管道在浸入到镀液中之前，可能会刮擦到钢板带，且由于冷凝的锌蒸气会聚积在液封的上方，所以导管自身也成为了缺陷源。另一种已知的方法是基于在液封处补充锌液的措施，在该方法中，利用一不锈钢箱来完成补液，该不锈钢箱包围着钢板带，并从液封的液面上浮现出来。一个泵吸取被溢流带入、从而形成的颗粒，并将这些颗粒输送到镀液的体积中。这种工艺也需要很高的泵送率，以此来保持恒久的溢流效果，直到镀液体积中位于底部滚筒上方的、包围着钢板的箱体不再能达到气密为止。因而，本专利技术的技术主题涉及一种用于在一箱体内对金属带执行连续热浸镀的工艺，其中的箱体中容纳有一种液态金属镀液，在该工艺过程中，金属带在保护性气氛中连续地穿过一导管，导管的下部浸入到液态金属镀液中，从而在所述导管内、利用所述镀液的液面形成了一个液体密封结构，金属带绕过布置在金属镀液中的一个折返滚筒而被返向，且镀覆后的金属带在离开金属镀液时要经过扫吹处理，所述工艺的特征在于液态金属被设计成从液封的表面自然地流入到所述导管内形成的两个溢流隔室中，且其中的两溢流隔室均具有一内壁板，该内壁板在导管的下部中延伸，并面向金属带的两侧，两隔室的上边缘都低于所述液面，且液态金属在隔室内的落差被确定为可防止金属氧化物颗粒和金属间化合物颗粒逆着液态金属的流动而上冲，且所述两隔室中液态金属的液面被保持在低于液封表面的液位上。本专利技术的技术主题还涉及一种用于对金属带执行连续热浸镀的设备，这种类型的设备包括-一箱体，其中容纳有一种液态金属镀液；-一导管，金属带在保护性气氛中穿过该导管，导管的下部浸入到液态金属镀液中，从而在该导管内部、利用所述镀液液面形成一液态密封结构；-一滚筒，其设置在镀液中，用于使金属带返向；以及-扫吹装置，用于对离开金属镀液后的已镀覆金属带进行扫吹，该设备的特征在于在导管的下部中延伸着两内壁板，两内壁板面向金属带的两侧，且都指向液封的液面，所述内壁板的上边缘位于所述液面的下方，且所述两内壁板形成了两个用于使液态金属溢流的隔室，所述设备设置有用于保持隔室中液态金属液面的装置，利用该装置来使所述隔室中液态金属的液位低于液封的液面，以此来使得液态金属能从该液面自然地流到这些隔室中，所述隔室内液态金属的落差被设定为大于50mm，以防止金属氧化物颗粒和金属间化合物颗粒逆着液态金属的流动而上冲。根据本专利技术的其它特征-两隔室的内壁板都具有一下部和一上部，其中的下部面向箱体的底部而向外张开，而上部则与金属带平行；-两隔室内液态金属的落差都大于100mm；-用于保持两隔室中液态金属液位的装置是由一个泵构成的，该泵的吸入侧通过本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在一箱体（１１）内对一金属带（１）执行连续热浸镀的工艺，其中的所述箱体（１１）中容纳有一种液态金属镀液（１２），在该工艺中，所述金属带（１）在保护性气氛中连续地穿过一导管（１３），所述导管的下部（１３ａ）浸入到液态金属镀液（１２）中，从而在所述导管（１３）内、利用所述镀液（１２）的液面形成了一个液体密封结构（１４），所述金属带（１）绕过布置在金属镀液（１２）中的一个折返滚筒（１５）而被返向，且镀覆后的所述金属带（１）在离开金属镀液（１２）时要经过扫吹处理，所述工艺的特征在于：所述液态金属被设计成从所述液封（１４）的表面自然地流入到所述导管（１３）内形成的两个溢流隔室（２５；２９）中，且其中的两溢流隔室各具有一内壁板（２０；２６），该内壁板在所述导管（１３）的下部中延伸，并面向金属带（１）的两侧，两隔室（２５；２９）的上边缘（２１；２７）都低于所述液面，且所述液态金属在所述隔室（２５；２９）内的落差被确定为可防止金属氧化物颗粒和金属间化合物颗粒逆着液态金属的流动而上冲，且所述两隔室（２５；２９）中液态金属的液面被保持在低于所述液封（１４）表面的液位上。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：迪迪耶多谢勒，于格博丹，帕特里斯卢卡，洛朗加什，伊夫普里让，
申请(专利权)人：于西纳公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]