[发明专利]对金属带进行热浸镀的方法和装置

说明书

发明涉及一种对金属带，尤其是钢带进行热浸镀(Schmelztauchbeschichtung)的方法，在此方法中使金属带经过一个炉子和一个在金属带输送方向上紧接着的滚子腔，通过容器底部的孔输送给一个盛放着熔化的镀层金属的容器，其中在容器底部产生有一个电磁场用于使镀层金属保持在容器里。此外发明还涉及一种用于热浸镀的装置。

传统的用于金属带的金属浸镀设备，正如例如在EP0172681B1中公开了的那样，具有一个维护费事的部件，也就是涂覆容器，里面带有装备。所要涂覆的金属带表面必须在涂覆之前将氧化物残留物清洗掉并且为了与镀层金属相结合必须进行活化。因此在热过程中进行镀层之前要使带表示在一个降低的气氛中进行处理。因为氧化层在之前通过化学或磨蚀的方法去除了，因此随着热过程的降低使表面激活，从而使它们在热过程之后为纯金属的。

但随着钢带表面的激活使钢带表面对周围空气氧的亲合力也增强。为了阻止：空气氧在镀层过程之前又能到达钢带表面上，使钢带在一个浸入式进风弯管里从上面进入到浸镀槽里。因为镀层金层成流体状而且人们想利用重力与排气装置一起来调整镀层厚度，然而以后的过程不允许接触钢带，一直到镀层金属完全凝固，因此必须使钢带在涂覆容器换向到垂直方向上。这用一个滚子来进行，这滚子在流体金属里转动。由于这流体镀层金属使这滚子受到强烈磨损，这就是生产运行中停机和故障的原因。

为了阻止准备用于热浸镀的金属带发生氧化，在所述的传动方法中规定了：钢带经过刷密封进入炉子里并通过浸入到涂覆容器里而离开炉子。炉子弯管为了相对于空气氧气实现密封同样也浸入到流体金属里。

为了在用所述的传统工艺进行热浸镀时用换向滚来避免或者抑制锌的蒸发，在WO2004/003250A1中建议：在金属带之上有一种气体或气体混合物作为分隔气体，其导热性差并具有以下性能：降低或者抑制在金属带表示之上的气体或者气体混合物的涡流。

为了避免这些与在液态镀层金属里转动的滚子相关联的问题，也已知有些解决办法，在这些办法中采用了一种向下敞开的涂覆容器用于使钢带向上垂直地通过，其中为了保证密封使用了一种电磁闭锁。这里是指电磁感应器，它们用向后推压的，泵送的或者断面收缩的电磁交变场或者移动场来工作，这些场使涂覆容器向下密封住。一种这样的解决办法EP0673444B1，WO96/03533或者JP5086446中作过说明。

在这种也已知称为CVGL(连续立式镀锌生产线)的工艺中设备基本上由三个主要部件组成，也就是由涂覆容器、电磁密封装置和带有使钢带转向至垂直的装置的滚子腔组成。滚子腔使从加热炉里出来的热钢带换向至垂直并使之继续垂直地引到连接通道和涂覆容器。涂覆容器与炉子通过一个通道部位和滚子腔相连。

一种这样的解决方案由EP0630421B1得知。

在炉子里进行的加热过程中对于机械性能和用液体金属涂层的表面条件进行调整。取决于所希望的材料性能使钢带在保护气体气氛中加热并随后升到涂覆温度，这个温度在镀锌时在500℃之上。应用了保护气体气氛，这气氛主要由氮和氢组成。

关于使用气氛的详细情况可以参见JP06145937A和JP03056654A。

在热轧带热浸精制时就不需要加热退火处理了。钢带取决于镀覆介质而直接被加热到镀覆温度从460℃至700℃。

若有较大量的氧气在炉子里，那么经退火的并在涂覆过程之前为热的钢带的表面就会氧化并且不发生或者说只是有限制地使流体金属附带在钢带上。这种附着问题降低了镀层钢带的质量。

在所述的CVGL-法中由于系统的限制不可能通过使炉子进风弯管(Ofenrüssd)浸入金属里来使保护气体气氛相对于周围环境实现密封，因为在开始进行涂层过程之前炉子部位通过滚子腔和涂层容器都是敞开的。在注入液态金属和开始涂层过程之后则通过介质使这个部位密封住。

在开始涂覆过程之前根据起始条件对炉子气氛进行调整设定。此时特别要注意到炉内的小的氧含量。这通过用氮气吹洗炉子来实现。

尽管在运行开始之前在CVGL-工艺方法中通过涂覆容器底部的孔使炉子打开了，但加热炉的保护气气氛整体上不允许受到进入的空气氧气的影响。

在CVGL-法运行期间，也就是说在密封状态下，在按照现在技术的解决办法中在滚子腔里到处为炉子气氛。这种气氛根据过程的设定的不同由氮和氢(浓度等于或大于5％(体积))组成。

因此尤其在设备功率降低时或者在有故障时就存在有缺点。也就是说空气氧气通过打开的通道部位进入滚子腔里，这由于氢的成份相对较高而存在问题。