[发明专利]用于钢带的硬化电镀的方法

说明书

本发明涉及根据权利要求1的前序部分的钢带的硬化电镀(galvanization au trempé)的方法。

连续运行的(défilant)轧钢带的硬化电镀是已知的技术，其基本上包含两种变型，从电镀炉出来的带倾斜地下降进入包含至少一种适于电镀的金属(如锌或者铝)的液态金属浴中并随后通过浸于所述液态金属浴中的辊使其垂直向上偏转。另一种变型包括在其离开炉时使带垂直向上偏转然后使其在包含磁力维持的液体锌的垂直通道中运行。液态金属浴是具有不同铝、镁或者锰比例的锌合金。为了专利的清楚性，将仅仅描述锌或者铝合金的情况。

在这两种情况中，该操作的目的是在钢带的表面上产生锌和铝的液体混合物(在其中所述带运行通过)的连续和粘合性沉积物。这种沉积物的形成动力学是本领域的技术人员已知的；它已经形成许多报告的主题，其中在2004年10月的“La Revue de Métallurgie-CIT”中的Giorgi等的“Modeling of galvanizing reactions”。该文献认为与液体混合物的接触引起铁从钢带的溶解，该铁部分地参与在该带的表面上大约0.1μ的化合物Fe₂Al₅Zn_x的复合物层的形成，和部分地向液体混合物浴扩散(当Fe₂Al₅Zn_x层没有连续地形成时)。Fe₂Al₅Zn_x层用作最终的锌保护层的载体，而该溶解的铁将有助于被称为“粗糙层(matte)”或者“渣滓(dross)”的由铁Fe、铝Al和锌Zn组成沉淀在液体混合物中形成。这些尺寸为几个微米至几十个微米的颗粒形式的沉淀能够在镀层的(电镀的)带上引起外观缺陷，其可能是使人望而却步的，特别当这些薄板金属带是用来形成汽车车身的外观部分时尤其如此。因此冶金工人进行了相当大的努力以限制或者去除电镀浴的渣滓。渣滓形成的现象是本领域的技术人员已知的，例如通过报告如Ajersch等的“Numerical simulation of the rate of dross formation in continuous galvanizing baths”。根据液体锌浴的温度和它的铝含量，能够被溶解的铁的量在足够大的范围内变化。当铁含量超过溶解度限值时，所定义的Fe-Al-Zn化合物的晶核形成和生长变得可能。在连续电镀的通常方法中，包含待沉积的液体混合物的镀层浴总是铁饱和的，由此可见从带溶解的并且扩散进入液体混合物的所有铁立即用于在原位产生渣滓。

在设计以试图控制渣滓，或者至少降低在镀膜池中的它的量的方法中，长久以来从液体混合物的表面进行手动撇渣。因为该方法正被认为对于操作员是危险的，如在JP2001-064760所描述地，撇渣操作被设计为机械化然后自动化。

已经考虑其它通过溢流、泵送或者排出进行的不同技术以排出在镀膜池中形成的渣滓。因此，EP1070765描述一系列各种电镀设备，除了在其中形成渣滓的镀膜池外，其还包括向其排放渣滓的辅助池。

更详细地，EP0429351描述了一种方法和设备，其目的用于组织液体混合物在金属带的镀层区域和包含液体锌的电镀浴的纯化区域之间循环，以确保渣滓在纯化区域中被分离，然后将“其铁含量接近或者低于溶解度限值”的液体混合物运输至镀层区域。但是，虽然正确地描述了所包含的物理原理，该文献没有给出信息以使本领域的技术人员实施它们，特别地如何同时通过热交换器控制冷却和通过感应再加热该同一纯化区域的指示。没有给出关于如何确定液体锌的循环流量的信息。

本发明的一个目的是提供用于钢带在液体混合物中的硬化电镀的方法，其中对液体混合物循环的线路进行热优化。

这种方法因此可以通过由权利要求1提出的方法进行实施。

为了能够更清楚地说明根据本发明提出的方法的状况，能够实施该方法的钢带在液体混合物中的硬化电镀的设备和它的变型之一使用图1和2进行表示：

图1：实施本方法的设备的原理图

图2：实施本方法的设备的变型的原理图