[发明专利]在涂覆金属带的工艺中产生气体射流的设备

说明书

发明领域

本发明涉及在金属带的热涂覆工艺中产生气流的设备。这样的设备也通常被称为气刀。

现有技术

如已知的，热镀锌工艺包括通过浸泡钢带到包含在槽中的熔融锌浴中（在450℃-470℃）而在钢带的两面上涂覆锌并具有随最终应用变化的可变的涂层厚度。该工艺是连续型的；钢带被规格化以及两个相对的表面被适当地准备以获得锌完美地粘附到基础钢并且形成非常薄的、均匀的锌层。

锌涂层厚度的调整借助气刀系统获得，气刀系统也允许涂层被均匀地分布在两个表面并且遍及带的整个长度。气刀系统基本上包括两个唇状物，界定了喷嘴具有与其他尺寸相比占优势的尺寸并且适合产生平的射流，当带从锌槽出来时，喷嘴将气体射流输送到带的整个宽度并且到其每个面上。

通常应用相同的步骤以涂覆金属带，而不考虑粘到被涂覆的带的液体材料的性质。除了锌合金外，的确，液体可以是铝合金或涂料。

调整系统允许两个唇状物彼此倾斜和隔开，以便确定需要的涂层厚度，甚至能区分每个面的涂层的厚度。

基于测量所获得的锌涂层的厚度的系统的闭环控制系统允许锌的量并且因此涂层厚度被优化。

根据钢带的最终应用，标准设定了两个面上的总的锌涂层的质量/面积比（g/m²）的最小值或一个面上的最小涂层厚度（微米）。

这通过材料随着时间推移的耐腐蚀性正比于应用到金属带的锌厚度来解释。

因此，通过气刀产生的射流的质量代表热镀锌工艺的一个基本的因素。

期望气流在空间和时间上被均匀地分布在带的两个面上，以便确保涂层厚度相对于标准值的最小偏差。

气刀在带的整个宽度上延伸并且被提供以便在气刀内的湍流穿过喷嘴之前限制该湍流，以便获得前述气体在空间和时间上的均匀分布。

为了使压力分布平坦和最小化气流的漩涡，可以在设备内大大增加负载损耗，但这是重要的限制。因此，已经尝试找出解决方法，尽管适度的负载损耗，将仍然设法确保足够均匀的气流。

气刀是包括圆柱形管（也称为输送歧管）的设备，注射气体到一种环形室。受压气体的出口孔被设置在圆柱形管的外侧面，在圆柱的整个长度被对齐。一个或多个带孔的隔板可以被布置，以便使气流在环形室内是均匀的。圆柱形管通常通过增压室（plenum）从两端被进料。

由于喷嘴仅能弥补气压的可能的非均匀性的一部分，进料均匀性必须通过气刀主体自身获得。

在公开的DE19954231中，例如，第一变化形式显示圆柱形管具有布置成平行于管的对称轴的对齐的孔。在另一个变化形式中，圆柱形管具有彼此平行并且根据圆柱形管的经线布置的凹槽。第三变化形式显示圆柱形管具有彼此平行并且根据圆柱形管的经线布置的对齐的孔。第一带孔的隔板被垂直地布置，即，垂直于环形室的横截面的展开轴。跟随气体的顺时针运动的第二和紧接着连续的隔板与朝几乎垂直于出口管的展开平面是敞口的孔几乎是水平的，出口管基本上与环形室相切并且子午线上（culminant）具有平的喷嘴。

在DE19954231中描述的设备中，很显然

-直线伸展导致喷嘴邻近环形室，界定在由环形室和直线最终的伸展形成的总管的中间展开平面内的中断，

-最后的隔板几乎与通往喷嘴的直线伸展的展开平行，

-沿顺时针方向旋转的一部分气体穿过垂直的隔板，而沿逆时针方向旋转的其余的部分仅穿过最后的隔板，这导致两个平行的室包含在设备的环形容器中。

显示在这篇文献中的设备引起受压的气体撞击和反弹最后直线伸展的底壁，在设备内的湍流有相当大的增加。此外，两个气体部分在穿过最后的隔板之前碰撞，因此产生进一步的湍流。

发明概述

本发明的目的是提供沿着适于产生平的射流的喷嘴使气流变平，尤其适用于金属带热涂覆工艺中并且适于改善分布在喷嘴长度上的气体的均匀性的设备。

本发明的目的是用于产生平的、层流的气体射流的设备，尤其是在金属带热涂覆工艺中的设备，根据权利要求1包括，

-具有外周壁的纵向的输送歧管，外周壁设置有第一孔，

-调平前置室（levelling pre-chamber），其通过第一孔与所述纵向的输送歧管相通，

-调平管（levelling pipe），在其第一端与所述调平前置室相通，

-喷嘴，其适用于产生平的气体射流，