專利名稱：連續(xù)熱浸涂金屬帶的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種涂覆產(chǎn)品、特別是金屬產(chǎn)品的方法，其中將熔融涂料 施涂到所述產(chǎn)品的表面，并且其中通過作用于所述產(chǎn)品的氣流將所述熔融 涂料的一部分從所述產(chǎn)品上擦涂掉。另外，本發(fā)明還涉及一種涂覆產(chǎn)品、 特別是金屬產(chǎn)品的設(shè)備，其包括涂覆部件和控制部件，在所述涂覆部件中 將熔融涂料施涂到所述產(chǎn)品的表面，而所述控制部件包括氣刀用于將所述 熔融涂料的一部分從所述產(chǎn)品上擦涂掉。
背景技術(shù)：
金屬片的連續(xù)熱浸電鍍是一種公知的技術(shù)。該技術(shù)包括在連續(xù)的過程 中，將熔融涂料施涂到金屬片的表面上。金屬片通過熔融金屬浴。在所述 浴中，金屬片的表面與熔融金屬反應(yīng)以將涂料粘合到金屬片表面上。當(dāng)金 屬片從金屬浴中出來時，過量的液態(tài)金屬也粘合在表面上了。
在隨后的控制部件中，涂層的厚度得到控制。該厚度控制是通過氣體 擦涂法實現(xiàn)的。氣體噴嘴將大量低壓空氣流輸送到金屬片的表面上，以擦 涂掉從熔融金屬浴帶上來的過量熔融金屬。由于氣體噴嘴"切掉"了過量 的涂料，所以它們通常被稱為"氣刀"。
在下文中，術(shù)語"氣刀"表示一種用于將空氣輸送到表面上或沿著表 面輸送以擦涂掉過量涂料的裝置。因此術(shù)語"空氣刀"和"氮氣刀"指的 是輸送空氣或氮氣用于氣體擦涂目的的裝置。
一些鋼鐵制造商使用氮氣代替空氣作為鋼鐵電鍍過程中的擦涂氣體。 使用氮氣的好處是，由于氮氣的惰性得到具有改進的表面質(zhì)量的涂層。但
是，因為與空氣擦涂技術(shù)相比，其流型(flowpattern)通常不發(fā)生改變，也 就是說大量低壓氮氣作用于金屬片，因此相關(guān)的氣體成本較高
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種靈活性更好的氣體擦涂的方法和設(shè)備。 該目的通過一種涂覆產(chǎn)品的方法來達到，其中將熔融涂料施涂到所述
產(chǎn)品的表面，并且通過作用于所述產(chǎn)品的氣流將部分所述熔融涂料從所述
產(chǎn)品上擦涂掉，其特征在于第一氣流和第二氣流依次作用于所述產(chǎn)品。
根據(jù)本發(fā)明，至少兩股氣流被用于擦涂掉任何過量的熔融涂料。所述
第一和第二氣流先后作用于產(chǎn)品。也可以使用兩股以上的氣流依次作用于產(chǎn)品。
具體實施例方式
本發(fā)明將參考涂覆金屬產(chǎn)品進行說明。但是，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng) 明白下文并不僅限于金屬產(chǎn)品，也可適用于非金屬的涂覆。
所述第一氣流和第二氣流優(yōu)選在至少一個以下參數(shù)上有所不同速率、 壓力、體積、流型、溫度和/或組成。
例如，首先將具有高速率和/或高壓力的氣流作用于產(chǎn)品、優(yōu)選金屬產(chǎn) 品，以擦涂掉大部分過量涂料，然后利用具有低速率和/或低壓力的氣流來 得到所期望的最終表面質(zhì)量。第一氣體和第二氣體可以是同樣的氣體，例 如氮氣，或者可以是不同氣體，例如是空氣和氮氣。
除了使用不同速率或不同壓力的第一和第二氣流之外，還可以分別通 過第一和第二氣刀使不同量的氣體吹到產(chǎn)品上。
可用于正面影響擦涂方法的結(jié)果的另一參數(shù)是擦涂氣體的溫度。因此， 在一種優(yōu)選的實施方案中，使用了溫度不同的第一和第二氣流。
在另一優(yōu)選實施方案中，對于第一和第二氣流，使用不同的氣體或不 同的氣體組成。例如，向第一氣刀提供空氣，向第二氣刀提供氮氣。另一 個實例是，分別向第一和第二氣刀提供氮氣和氬氣。
擦涂氣體優(yōu)選自空氣、氮氣、氬氣、氦氣、氫氣、二氧化碳和一氧化碳。
優(yōu)選使用惰性氣體用于第一氣流和/或第二氣流。優(yōu)選的惰性氣體是氮 氣和氬氣。
根據(jù)優(yōu)選的實施方案，將空氣流和氮氣流作用于產(chǎn)品。根據(jù)該實施方 案，為了得到具有高質(zhì)量表面的涂層，不必用氮氣進行整個氣體擦涂過程。本發(fā)明者已經(jīng)表明，與通過氮氣刀技術(shù)得到的產(chǎn)品相比，結(jié)合使用空氣刀 技術(shù)和氮氣刀技術(shù)，也就是用空氣和用氮氣擦涂得到的涂層具有改進的表 面質(zhì)量。但是，由于氮氣用量降低，氣體消耗成本在本質(zhì)上得到了降低。
空氣流和氮氣流先后作用于所述產(chǎn)品。特別優(yōu)選的是，首先利用空氣 流擦涂掉過量的熔融涂料，隨后將氮氣流作用于所述產(chǎn)品。這種方案是為 了首先利用空氣流將涂料減少到一個特定的水平，然后利用氮氣完成擦涂。 由于氮氣具有惰性，所以將其用于完成最終的熔融涂層以得到期望的表面 質(zhì)量。因此，與使用純氮氣刀相比，本發(fā)明的方法在沒有表面質(zhì)量的任何 損失的情況下，減少了所需的氮氣體積和相關(guān)的氣體消耗成本。
為了得到特定的表面粗糙度或特定的表面質(zhì)量，或者為了改變表面固 化行為，首先使用空氣流，然后使用氮氣流可能是有利的。另外，為了得 到最大的靈活性以改變涂層的表面性能，同時使用空氣流和氮氣流也可能 是有幫助的。
第一氣流對第二氣流的比優(yōu)選為1:99-99:1。特別優(yōu)選將第一和第二氣 流之間的比，例如空氣對氮氣的比設(shè)定為1:4-4:1,甚至更優(yōu)選為1:3-3:1。
根據(jù)本發(fā)明一種特別優(yōu)選的實施方案，氮氣消耗為純氮氣刀系統(tǒng)氮氣 消耗的30%-70°/。，優(yōu)選40%-60%，余量優(yōu)選為空氣。例如，用于氣體擦涂 的總氣體的40%是氮氣，總氣體的60%是空氣。因此，氮氣消耗就被降低 到純氮氣擦涂系統(tǒng)消耗的40%。
本發(fā)明優(yōu)選用于涂覆拉長的金屬產(chǎn)品，特別是金屬帶、金屬片和金屬 線，例如鋼片或鋼帶，使它們連續(xù)通過涂覆部件，在那里將熔融涂料施涂 到金屬產(chǎn)品的表面。將金屬帶或金屬片或者通常而言拉長的金屬產(chǎn)品通過 涂料浴，在那里來自涂料浴的涂料粘合到金屬產(chǎn)品的表面上。當(dāng)拉長的金 屬產(chǎn)品從浴中出來時，其帶出了比涂覆所需的更多的涂料。因此，將第一 和第二氣流，例如空氣和氮氣吹到其表面上以擦涂掉過量的涂料并得到所 需的厚度。
有利的是，使涂覆的拉長金屬產(chǎn)品連續(xù)沿第一和第二氣刀通過，所述 第一和第二氣刀分別將第一和第二氣流吹到通過的金屬產(chǎn)品表面上或沿通 過的金屬產(chǎn)品表面吹過。
優(yōu)選將金屬涂料施涂到產(chǎn)品上。優(yōu)選施涂到產(chǎn)品、尤其是金屬產(chǎn)品上
6的涂料包括一種或多種選自鋅、鋁、硅的金屬或復(fù)合材料。
特別是，本發(fā)明致力于對產(chǎn)品進行電鍍，甚至更優(yōu)選對金屬片或金屬 帶，特別是鋼片或鋼帶進行電鍍。但是，本發(fā)明的方法也可以用于通過熱 浸涂也就是通過將金屬產(chǎn)品浸到涂料浴中而將其它涂料施涂到金屬產(chǎn)品 上。
當(dāng)如上文所述涂覆拉長的產(chǎn)品時，從涂料浴中帶出的過量涂料的量取 決于金屬產(chǎn)品離開浴的速度。速度越高，從浴中帶出的涂料就越多。本發(fā)
明的方法在產(chǎn)品速度為l-300m/min下工作得很好，上述速度與標準熱浸涂 系統(tǒng)的速度范圍相當(dāng)好地匹配。
本發(fā)明用于涂覆產(chǎn)品的設(shè)備包括涂覆部件和控制部件，在所述涂覆部 件中將熔融涂料施涂到所述產(chǎn)品、特別是金屬產(chǎn)品的表面，所述控制部件 包括第一氣刀用于將部分所述熔融涂料從所述產(chǎn)品上擦涂掉，所述設(shè)備的 特征在于，所述控制部件還包括第二氣刀用于將部分所述熔融涂料從所述 產(chǎn)品上擦涂掉。
的涂層厚度。、第一和第二氣刀可以提供有4何、;型的氣體:本發(fā)明以一定 方式使得設(shè)定第一和第二氣流消耗具有靈活性從而可以得到所需的厚度和 所需的表面質(zhì)量。
例如，本發(fā)明的設(shè)備可以在空氣消耗為0-100%和氮氣消耗為0-100% 的情況下進行操作。因此，可以根據(jù)所需只用空氣、只用氮氣或既使用空 氣又使用氮氣來工作。當(dāng)表面要求較高時，將增加氮氣對空氣比，另一方 面，當(dāng)質(zhì)量要求較低時，就減小氮氣對空氣比以降低氮氣消耗成本。
有利的是，所述控制部件包括傳送通道，所述產(chǎn)品沿著所述傳送通道 通過，并且其中所述第一氣刀和第二氣刀沿著所述傳送通道順序排列，并 且其中所述第二氣刀位于所述第一氣刀的下游。術(shù)語"下游"指的是產(chǎn)品 的傳送方向。在離開涂料浴之后，產(chǎn)品沿著傳送通道通過控制部件。在控 制部件中，產(chǎn)品首先經(jīng)受第一氣流，然后經(jīng)受第二氣流，所述第一氣流優(yōu) 選是由第一氣刀即空氣刀提供的空氣流，所述第二氣流優(yōu)選是由第二氣刀 送出的惰性氣流，例如氮氣流。
本發(fā)明以及本發(fā)明進一步的細節(jié)現(xiàn)在將參考附圖
進行說明。附圖示意性地說明了根據(jù)本發(fā)明用于涂覆鋼片的裝置。
圖中示出了用于電鍍鋼帶1的設(shè)備。所述鋼帶1通過噴嘴2被送入熔 融鋅的涂料浴或電鍍浴3。在浴3中，熔融鋅^^合到鋼表面上。鋼帶1通過 導(dǎo)輥4被偏轉(zhuǎn)，并沿垂直方向離開涂料浴3。
在涂料浴3上面是控制部件5，其包括空氣刀6和氮氣刀7。空氣刀6 包括帶有縫口 9的腔室8。腔室8與空氣源10相連。氮氣刀7包括帶有縫 口 12的腔室11和氮氣源13。
在操作中，鋼帶l以例如150m/min的高速通過涂料浴3和控制部件5。 在控制部件中，從涂料浴中帶出的任何過量的鋅都如下文所述被空氣和氮 氣從鋼帶1上擦涂掉。
向空氣刀6供應(yīng)加壓空氣6，所述加壓空氣隨后通過縫口 9吹到涂覆鋼 帶1的表面上。得到的空氣流18用作氣刀，將過量的熔融鋅從鋼帶1的表 面上擦涂掉。從鋼帶1上擦涂掉的熔融鋅流回到涂料浴3中。
在空氣刀6的縫口 9上，涂層厚度已經(jīng)被降低到第一特定水平15。隨 后，涂層15經(jīng)受氮氣流19，完成過量鋅的擦涂。另外，由于氮氣是惰性氣 體，因此得到具有高質(zhì)量表面的涂層16。
為了防止空氣從空氣刀6上升到氮氣刀7中，空氣到6和氮氣刀7排 列的方式使得在它們之間形成湍流區(qū)17。湍流區(qū)17用作緩沖器并阻止空氣 上升進入氮氣刀7的出口 12區(qū)域。這樣，最終利用氮氣刀減少涂層厚度是 在基本由氮氣構(gòu)成的氣氛中進行的。
向空氣刀6提供的空氣和向氮氣刀提供的氮氣的壓力和體積根據(jù)鋼帶 速度、期望的涂層厚度和質(zhì)量、和/或涂料的類型進行控制?？捎糜诳刂瓶?氣壓力和體積的其它參數(shù)是空氣刀6在浴3之上的高度、空氣刀6離通過 的鋼帶1的距離、空氣刀6的角度、或縫口 9的尺寸。
根據(jù)期望的表面質(zhì)量要求，空氣流18對氮氣流19之比可以在1:5和 5:1之間變化。
優(yōu)選氮氣消耗被降低到純氮氣擦涂系統(tǒng)的30%-70%。換句話說，在作 用于鋼帶1的總氣體中只有30%-70%是氮氣，或者相反，純氮氣擦涂系統(tǒng) 中70%-30%的氮氣被空氣所代替。
8
權(quán)利要求
1. 涂覆產(chǎn)品(1)，特別是金屬產(chǎn)品的方法，其中將熔融涂料(14，15，16)施涂到所述產(chǎn)品(1)的表面上，并且其中通過作用于所述產(chǎn)品(1)的氣流(18，19)將部分所述熔融涂料(14，15)從所述產(chǎn)品(1)上擦涂掉，其特征在于第一氣流(18)和第二氣流(19)依次作用于所述產(chǎn)品(1)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述第一氣流(18)和所述 第二氣流(19)在至少一個以下參數(shù)上不同速率、壓力、體積、流型、溫度 和/或組成。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于所述第一氣流(18)和/ 或所述第二氣流(19)由惰性氣流組成。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于將空氣流(18)和惰性氣流 (19)作用于所述產(chǎn)品(1)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于將所述空氣流(18)然后將 所述惰性氣流(19)作用于所述產(chǎn)品(1)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1-5之一所述的方法，其特征在于所述產(chǎn)品(l)是拉長 的金屬產(chǎn)品，特別是金屬帶、金屬片或金屬線，其連續(xù)地通過涂覆部件， 在所述涂覆部件中將熔融涂料(14，15,16)施涂到所述金屬產(chǎn)品(1)的表面。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于所述拉長的產(chǎn)品(l)連續(xù)通 過熔融涂料浴(3)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1-7之一所述的方法，其特征在于將金屬涂料(14，15，16) 施涂到所述產(chǎn)品(l)上。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于所述產(chǎn)品(l)被電鍍。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1-9之一所述的方法，其特征在于所述產(chǎn)品(l)以 l-300m/min的速率通過所述涂覆部件。
11. 根據(jù)權(quán)利要求l-10之一所述的方法，其特征在于將空氣流(18)和惰 性氣流(19)作用于所述產(chǎn)品(1)，并且空氣對惰性氣體的比為1:4-4:1。
12. 用于涂覆產(chǎn)品(l)，特別是金屬產(chǎn)品的設(shè)備，其包括涂覆部件和控 制部件(5)，在所述涂覆部件中將熔融涂料(14，15,16)施涂到所述產(chǎn)品(1)的表 面上，所述控制部件(5)包括第一氣刀(6)用于將部分所述熔融涂料(14，15)從 所述產(chǎn)品(l)上擦涂掉，其特征在于所述控制部件(5)包括第二氣刀(6)用于將 部分所述熔融涂料(14， 15)從所述產(chǎn)品(1 )上擦涂掉。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其特征在于所述控制部件(5)包括傳 送通道，所述產(chǎn)品(1)沿著所述傳送通道通過所述控制部件(5)，并且所述第 一氣刀(6)和所述第二氣刀(7)沿著該傳送通道連續(xù)排列。
14. 根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的設(shè)備，其特征在于所述第一氣刀(6) 與空氣源(10)相連，且所述第二氣刀(7)與氮氣源(13)相連。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其特征在于所述第二氣刀(7)位于所 述第一氣刀(6)的下游。
全文摘要
本發(fā)明涉及連續(xù)熱浸涂金屬帶的方法和設(shè)備，具體而言涉及一種涂覆金屬產(chǎn)品(1)的方法，其中將熔融涂料(14，15，16)施涂到所述金屬產(chǎn)品(1)的表面上，并且其中通過空氣流(18)和氮氣流(19)將部分所述熔融涂料(14，15)從所述金屬產(chǎn)品(1)的表面擦涂掉。
文檔編號C23C2/14GK101451224SQ200810168769
公開日2009年6月10日 申請日期2008年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月5日
發(fā)明者A·馬拉斯 申請人:林德股份公司