[发明专利]控制金属丝上的浸涂膜的喷气擦拭方法及其喷气擦拭喷嘴无效

专利信息
申请号: 89106690.X 申请日: 1989-08-22
公开(公告)号: CN1022052C 公开(公告)日: 1993-09-08
发明(设计)人: 马尔科姆·阿伦·罗伯特逊 申请(专利权)人: 澳大利亚金属线工业有限公司
主分类号: C23C2/18 分类号: C23C2/18
代理公司: 中国专利代理(香港)有限公司 代理人: 杨松龄
地址: 澳大利亚新*** 国省代码: 暂无信息
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摘要:
搜索关键词: 控制 金属丝 浸涂膜 喷气 擦拭 方法 及其 喷嘴
【说明书】:

本发明涉及一种控制通过液态金属槽的金属丝上的浸涂膜的喷气擦拭方法及其喷气擦拭喷嘴。

当将金属线或金属条等材料的细丝,放在诸如熔化锌、铝或其合金中浸涂时,一般必须将丝条表面上过多的涂敷材料除去。已有许多已知的方法进行这操作,其中之一一般称为喷气擦拭。在喷气擦拭过程中,用一个气流冲撞丝条,剥除上面的多余材料。典型喷气擦拭设备及其喷嘴在下列专利说明书中有说明,例如:

美国专利2,194,565;3,060,889;3,270,364;3,611,986;3,707,400;3,736,174;4,287,238等号;澳大利亚专利第458,892;537,944;539,396;544,277等号。

用已知的喷气擦拭法涂敷丝条时,尤其在用诸如锌,铝或其合金等熔化金属涂敷黑色金属线时,有若干问题发生。

对于薄板金属等的平面材料,喷气擦拭已经用来控制材料上涂敷金属的厚度和用来产生光洁均匀的成品表面。对于角形丝条,诸如圆形与非圆形丝,管状材料及窄条等,受擦拭的材料的几何形状影响,招致放在平面材料上不会发生的问题。氧化金属在丝条上的擦拭表面的下面累积,形成围绕丝条全圆周的环或条形。氧化物的周期性积累,变为足以推开擦拭气流,这是因为丝条的圆周小,在丝条上形成不利的厚圈或厚条形的涂层。本发明的目的是克服这问题。

现有技术领域中有许多喷气擦拭法可克服这问题,其方法为在丝条离开金属槽和在作擦拭之间,将丝条封闭在有全保护气氛的罩中,例如美国专利第3,707,400及4,287,238号所概述。

美国专利第3,707,400号揭示的方法中的一个问题,是通过调节进入喷气擦嘴的气体的量,很难甚至不可能控制涂敷金属的厚度。为能不更换不同尺寸的喷嘴而改变涂层的厚度,便必须按涂层的要求厚度,正比例地改变丝条的通过速度,即减小涂层厚度时要求减小通过速度,而增加涂层厚度时要求增大通过速度。这种为取得涂层的理想厚度而调节丝条通过速度的要求是不利的,因为可能妨碍镀锌流水线中其它工序的有效运转,例如热处理及清理工序等,并改变生产的金属丝的质量。

美国专利第4,287,238号揭示的方法中存在的问题,是在喷嘴的金属丝孔的表面上形成涂敷金属的溅斑,尤其在擦拭气体的压力和丝条速度较高时。这种溅斑由于擦拭作用可从丝条中清除,但也成为问题,因为溅斑在喷嘴的金属丝孔及气孔的表面上迅速增加,最后与丝条接触,干扰气体的有效擦拭作用,造成丝条上的表面缺陷。这方法的另一缺点是气体消耗量相当大,因而用其它的擦拭方法比较经济,例如用软垫擦拭,丝条具体用石绵或类似材料或美国专利第3,892,894介绍的方法擦拭。

据美国专利第4,287,238号所示的方法引起的另外的问题是擦拭设备的总体积相当大。其总体积大意味着金属丝在热浸金属槽的出口端,相互间必须有比其它方法大的间距,造成产量减低。这方法的一种变化形式如澳大利亚专利第539,396号所介绍,喷气擦拭在无保护罩下进行,其问题如上面就美国专利第4,287,238号中的方法所述,并且在擦拭后另有丝条上留有宽涂层圈的问题,上面也已提到。本发明的目的是克服已知喷气擦拭法和所用设备中的上述缺点。

美国专利第3,736,174号揭示一种喷气擦拭嘴,将若干气流在其冲撞被擦拭的丝条之前互相冲击。这种结构使气体在丝条上冲撞的角度可变化。虽然喷嘴的某些部分与本发明的喷嘴的表面相似,但在总的方面,这专利中的喷嘴没有具体结构显示可产生本发明的理想质量。

本发明的第一方面提供了一种控制通过液态金属槽的金属丝上的浸涂膜的喷气擦拭方法,包括将金属丝通过一个环形喷气擦拭喷嘴,该环形喷气擦拭喷嘴具有一个上环部和一个下环部,每一环形部各具有上下环形表面,会合为基本尖锐的环形边缘,使上下环部的相邻环形表面形成一条二者间的环形气道,其终点为一环形气孔,边缘与气道形成一个丝孔,金属丝从该丝孔中通过,使上环部上表面和由气道排出的气体的行进方向之间的夹角小于(80-X)°,使下环部下表面和由气道排出的气体的行进方向之间的夹角小于(70+X)°,式中X为垂直于通过喷气擦拭喷嘴的丝的行进方向的平面和由气道排出的气体的行进方向之间的夹角,将下环部的下表面正对液槽,将其配置成使该表面和通过喷气擦拭喷嘴的丝的前进方向之间的最小夹角至少为20°,将上环部的上表面配置成使该表面和通过喷气擦拭喷嘴的丝的行进方向之间的最小夹角至少为10°。

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