[发明专利]工业金属蒸汽发生器的自动供给装置有效
申请号: | 201280005167.6 | 申请日: | 2012-01-12 |
公开(公告)号: | CN103328680A | 公开(公告)日: | 2013-09-25 |
发明(设计)人: | P·巴纳斯扎克;D·马尔内菲;B·施米茨;E·西尔伯伯格;L·旺埃 | 申请(专利权)人: | 安赛乐米塔尔研究与发展有限责任公司 |
主分类号: | C23C14/16 | 分类号: | C23C14/16;C23C14/24;C23C14/56 |
代理公司: | 中国国际贸易促进委员会专利商标事务所 11038 | 代理人: | 黄必青 |
地址: | 西班牙*** | 国省代码: | 西班牙;ES |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 工业 金属 蒸汽 发生器 自动 供给 装置 | ||
技术领域
本发明涉及工业蒸汽发生器的液态金属的自动供给装置。所述装置被用于通过金属蒸汽对运动中的金属带材进行真空下的连续镀层,以在带材表面上形成金属层和优选地金属合金层,以保证其突出的耐腐蚀性,同时保持良好的冲压和焊接特性。
背景技术
本发明属于现有专利申请EP1972699和EP2048261的续篇部分中,所述专利申请涉及使用音速蒸汽喷射或JVD(Jet Vapor Deposition蒸汽喷射淀积)的金属蒸汽发生器。更为特别地,EP1972699描述使用JVD的镀层方法和设备,允许淀积金属合金,所述设备通过炉子和蒸发坩埚被供给蒸汽,炉子和蒸发坩埚之间通过供给和回行管道相连接。EP2048261描述一种蒸汽发生器,其包括通过供给管道相连接炉子和蒸发坩埚,在JVD淀积头部的位置还包括金属蒸汽的流量、压力和/或速度的调节部件。还已知文献WO2005/116290,其描述一种真空蒸发淀积设施,所述设施包括通过加热管道相连接的熔埚和至少一蒸发坩埚,配有磁流体动力系统,该系统允许将熔融的金属在蒸发坩埚中保持在恒定的液位。
如在前述的申请中所述,从感应加热坩埚开始生成蒸汽。所注入的能量减去损耗后对应蒸发的摩尔体积。关联性是完全线性的。
该蒸汽发生器应被供给金属,以补偿所蒸发的体积。在研究过不同的供给模式后,选定供送液态金属。实际上,在连续的工业生产线上,供给应是自动的。在通过镁或锌进行镀层的冶金镀层线上,在带钢上的淀积意味着每小时几百公斤,甚至每小时吨计的金属。对坩埚的供给不能直接地呈(丝,颗粒,铸块等)固态形式,这是因为这要求例如使用具有真空隔室的气闸系统,这过于复杂。在本技术中,坩埚从位于坩埚下面的和处于大气压力的熔炉被供给泵送到管道中的液态金属。
此外,在坩埚中,将仅仅蒸发对其而言所获得的饱和蒸汽压力允许进行蒸发的品种。其它的品种留在坩埚中和在坩埚中聚集。这涉及一种蒸馏形式。在基体金属(由于成本的原因,不是100%纯的)中容纳的不蒸发的或难以蒸发的所有杂质从而将在坩埚中聚集。杂质的聚集将通过妨碍甚至阻止蒸发而结束。这些杂质从而应定期地或连续地被消除。
在可能在蒸发坩埚中聚集的物质中,特别是存在基体金属的金属氧化物。这些氧化物主要来自其外表面被氧化的通常以铸块购买的供料金属。在蒸发能力适中的工业样机上的数字模拟显示,杂质的浓度会达到10%,和这是在生产40小时后和考虑的基体材料(镁)的纯度为99.8%的情形。由于通过熔析从基体金属分离,所存在的氧化物会要么滗析要么漂浮。在第二分离模式中,氧化物可强烈地影响蒸发。
使用这种设施类型的蒸汽发生器从而存在以下问题或要求:
-当蒸发坩埚是空的时启动设施;
-在运行时,在蒸汽分配阀渗漏的情形下,阻碍管道中的金属向真空淀积头部蒸发。这些渗漏损害性非常大,这是因为这些渗漏引起在待用带钢上的静态淀积(呈珠粒的形状)。此外,补偿蒸发流量,和在金属上所取的大量能量(蒸发潜热),需要强大的额外功率。为了阻止液态金属的冷却,需要在液体管道的整个长度上设置大功率,考虑到需要设置的每单位面积的功率强度,这在技术上显得是不可能的;
-启动熔炉和阻止金属在真空作用下蒸发;
-避免在炉子的自由表面上和在管道中由于蒸发形成固体塞件,其阻止以液体形式转化和对坩埚进行供给;
-避免金属在供给管道中凝固,否则这在深熔时导致在金属的膨胀作用下管道断裂;
-排空容纳液体的管道,以能够避免前述情况和用以能够拆卸管道以进行维护;
-熔炉的投入使用,需要多个10小时的加热,而不加热设施的任何余下部分或建立真空。实际上,为避免蒸汽在冷的壁体上凝结,设施的余下部分所需的加热短很多(例如,2小时);
-允许在管道中凝固,而不使管道断裂。
发明内容
本发明旨在摆脱现有技术的弊端。
本发明的目的是在最优的安全性和质量的条件下,从熔炉供给蒸发坩埚,同时保证液态金属的再循环。
本发明的目的还在于在第一时间使用熔炉,而不需要使用于蒸发的设施的余下部分建立真空或对之进行加热。
本发明的目的还在于允许设施的便利的启动和停止。
本发明的目的还在于允许液态金属的凝固,而不在炉子的自由表面上或在供给管道中产生固体塞件,在金属膨胀后,在深熔时固体塞件具有使管道断裂的风险。
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