本發(fā)明屬于帶鋼熱鍍鋅領(lǐng)域，更具體地，涉及一種抑制邊部過(guò)鍍鋅的氣刀設(shè)計(jì)方法。

背景技術(shù)：

近年來(lái)，隨著國(guó)內(nèi)熱鍍鋅工藝的提高，熱鍍鋅帶鋼的質(zhì)量逐漸提高，但一些領(lǐng)域?qū)ζ浔砻尜|(zhì)量的要求也越來(lái)越高，目前，在連續(xù)熱鍍鋅的過(guò)程中，主要是利用氣刀吹出的高速氣流將多余的鋅液吹去，從而控制帶鋼表面的鋅層厚度。

但是，目前的工藝水平仍然存在一些問(wèn)題，無(wú)法保證鍍鋅層的厚度是否均勻合適，在帶鋼邊部常會(huì)出現(xiàn)鋅層過(guò)厚的問(wèn)題，即邊部過(guò)度鋅問(wèn)題，主要原因是氣刀射流在帶鋼邊部出現(xiàn)壓力衰減，對(duì)邊部的吹鋅能力有所降低，這樣的問(wèn)題對(duì)鋼板的質(zhì)量造成了較大的影響，不利于鍍鋅鋼板的后期加工處理，同時(shí)，由于邊部鋅層較厚，對(duì)鋅液也是一種較大的浪費(fèi)，增加了生產(chǎn)成本。

康達(dá)效應(yīng)(又稱coandaeffect)亦稱附壁作用或柯恩達(dá)效應(yīng)。流體(水流或氣流)有離開(kāi)本來(lái)的流動(dòng)方向，改為隨著凸出的物體表面流動(dòng)的傾向。當(dāng)流體與它流過(guò)的物體表面之間存在表面摩擦?xí)r(也可以說(shuō)是流體粘性)，只要曲率不大，流體會(huì)順著物體表面流動(dòng)。

在文獻(xiàn)《astudyontheairknifeflowwithcoandaeffect》中，lee等利用康達(dá)效應(yīng)提出一款新型氣刀——康達(dá)單氣刀，他們研究了不同氣刀下刀唇的彎曲角度對(duì)鍍鋅層的影響，計(jì)算結(jié)果表明刀唇彎曲角度為9度時(shí)能夠得到更薄的鍍鋅層厚度，不足在于沒(méi)有能夠成功解決邊部效應(yīng)，僅僅使刀唇彎曲，無(wú)法使鋅層邊部和中部厚度盡可能地保持均勻。

在文獻(xiàn)《anoblegaswipingsystemtopreventtheedgeovercoatingincontinuoushot-dipgalvanizing》中，ahn等通過(guò)在氣刀下刀唇加一個(gè)與之相切的小圓柱的方法使得從氣刀噴出的氣體向下偏轉(zhuǎn)，噴出的氣流變得穩(wěn)定，從而起到減弱邊部過(guò)鍍鋅的作用，原理同樣是康達(dá)效應(yīng)，但不足是小圓柱在一段距離上弧度不變，不能很好的使鋅層厚度均勻。

因此，需要開(kāi)發(fā)一種確實(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)帶鋼鍍層均勻性的氣刀。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進(jìn)需求，本發(fā)明提供一種抑制邊部過(guò)鍍鋅的氣刀設(shè)計(jì)方法，其目的在于通過(guò)改變帶鋼不同部位所對(duì)刀唇的彎曲弧度，改變刀唇的彎曲角度使氣流向下偏轉(zhuǎn)，提高了氣刀在帶鋼邊部的吹鋅能力，使得鋅層中部和邊部厚度趨于均勻，抑制了邊部過(guò)鍍鋅問(wèn)題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種抑制邊部過(guò)鍍鋅的氣刀設(shè)計(jì)方法，用于提高氣刀在帶鋼邊部的吹鋅能力，抑制邊部過(guò)鍍鋅，使得帶鋼中部鋅層和邊部鋅層厚度均勻?qū)獾断碌洞皆O(shè)計(jì)有向下彎曲的弧面，該弧面具有沿氣刀下刀唇上邊沿中心點(diǎn)對(duì)稱設(shè)置的兩個(gè)，兩個(gè)弧面均位于氣刀下刀唇兩側(cè)，弧面的設(shè)計(jì)使下刀唇與氣流接觸面為一個(gè)光滑弧面，該光滑弧面會(huì)使邊部氣流向下偏轉(zhuǎn)增強(qiáng)帶鋼表面壓強(qiáng)梯度，從而能減小帶鋼邊部鍍鋅層厚度，使得帶鋼中部鋅層和帶鋼邊部鋅層厚度均勻。

以上發(fā)明構(gòu)思中，弧面類似于兩個(gè)尖牙齒般設(shè)置在下刀唇側(cè)部，從平板狀的下刀唇頂面向氣流移動(dòng)方向上延伸，弧面為下刀唇頂面延伸出的位于下刀唇兩側(cè)的光滑曲面，這樣的設(shè)計(jì)，會(huì)使邊部氣流向下偏轉(zhuǎn)增強(qiáng)帶鋼表面壓強(qiáng)梯度，從而能減小帶鋼邊部鍍鋅層厚度，使得帶鋼中部鋅層和帶鋼邊部鋅層厚度均勻。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選，靠近下刀唇邊部的部位設(shè)置有弧面，該弧面在靠近下刀唇上邊沿邊部的弧度最大，在靠近下刀唇上邊沿中心的弧度最小，所述弧面在弧度最小處至弧度最大處間的弧度連續(xù)變化。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選，所述弧度的中部最小弧度為0度。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選，所述弧度的邊部最大弧度為9度。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選，所述下刀唇向下彎曲的弧度根據(jù)氣刀下刀唇與帶鋼橫向邊部距離來(lái)調(diào)整，以使噴出的氣流在帶鋼橫向方向向下偏轉(zhuǎn)程度產(chǎn)生差異，用于提高邊部的吹鋅能力。

按照本發(fā)明的第二個(gè)方面，還提供一種如上方法制備的氣刀，該氣刀夾具用于帶鋼熱鍍鋅。

總體而言，通過(guò)本發(fā)明所構(gòu)思的以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，能夠取得下列有益效果：

(1)該氣刀通過(guò)改變下刀唇邊沿扇形弧度，使該扇形弧度連續(xù)變化，從而使噴出的氣流在帶鋼橫向方向向下偏轉(zhuǎn)程度產(chǎn)生差異，能提高對(duì)帶鋼邊部的吹鋅能力，進(jìn)而保證了鍍鋅層的厚度均勻合適，達(dá)到抑制邊部過(guò)鍍鋅的效果。

(2)本發(fā)明方法在不改變現(xiàn)有氣刀型號(hào)的基礎(chǔ)上對(duì)氣刀進(jìn)行改造，在普通單氣刀下刀唇處增加一個(gè)弧度連續(xù)變化的輔助刀唇，方法簡(jiǎn)單，效果顯著，使用方便且能耗小，具有極大的投入實(shí)際應(yīng)用的前景。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例的一種抑制連續(xù)熱鍍鋅過(guò)程中邊部過(guò)鍍鋅的氣刀的三維結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為按照本發(fā)明方法制備氣刀下刀唇的示意圖。

其中，相同的附圖標(biāo)記自始至終都表示相同的部件：

1--氣刀上刀唇2--進(jìn)氣口3--氣流

4--氣刀下刀唇5--漸變弧線6--扇形弧度

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。此外，下面所描述的本發(fā)明各個(gè)實(shí)施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。

本發(fā)明中，將氣刀下刀唇設(shè)計(jì)有向下彎曲的弧度，弧度大小沿氣刀下刀唇上邊沿中心點(diǎn)對(duì)稱并沿氣刀下刀唇上邊沿中部向兩側(cè)逐漸增大，靠近中部有最小弧度0度，邊部有最大弧度9度，弧度連續(xù)變化，使刀唇與氣流接觸面為一個(gè)光滑弧面。形成的弧面會(huì)使邊部氣流向下偏轉(zhuǎn)增強(qiáng)帶鋼表面壓強(qiáng)梯度，減弱邊部效應(yīng)，減小邊部鍍鋅層厚度。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例的一種抑制連續(xù)熱鍍鋅過(guò)程中邊部過(guò)鍍鋅的氣刀的三維結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，在普通單氣刀下刀唇處增加一個(gè)弧度連續(xù)變化的輔助刀唇，將下刀唇設(shè)計(jì)為向下彎曲的弧度，弧度大小沿氣刀中心點(diǎn)向兩側(cè)逐漸增大，改造成漸變弧線，中部有最小弧度0度，邊部有最大弧度，弧度連續(xù)變化，使刀唇與氣流接觸面為一個(gè)光滑弧面。

采用本發(fā)明方法設(shè)計(jì)的氣刀進(jìn)行工作的過(guò)程如下：

氣流3從進(jìn)氣口2進(jìn)入，接著在氣刀上刀唇1和氣刀下刀唇4之間形成的狹窄通道通過(guò)，向氣刀出口移動(dòng)并射出，氣刀下刀唇4具有弧度連續(xù)變化的輔助刀唇，該輔助刀唇具有漸變弧線5和扇形弧度6，這樣的設(shè)計(jì)使得下刀唇與氣流接觸面為一個(gè)光滑曲面。

由于康達(dá)效應(yīng)，氣刀下刀唇4所形成的弧面會(huì)使邊部氣流向下偏轉(zhuǎn)，增強(qiáng)帶鋼表面壓強(qiáng)梯度，提高了對(duì)邊部的吹鋅能力，減弱邊部效應(yīng)，減小邊部鍍鋅層厚度。并且由于是漸變弧線，帶鋼表面的壓強(qiáng)到邊部是連續(xù)變化的，這會(huì)緩解氣流在帶鋼邊部出現(xiàn)壓力衰減的現(xiàn)象，使鍍鋅層厚度均勻。

圖2為按照本發(fā)明方法制備氣刀下刀唇的示意圖，由圖可知，實(shí)際工程實(shí)踐中，按照本發(fā)明方法制備氣刀的一種方式如下：

首先，建立一個(gè)圓柱形，在底面上取圓心角譬如為九度的扇形，并將該扇形沿圓柱母線切開(kāi)，得到立體圖形oabcde，

接著，連接bd，并將線段bd投影到弧面abed上得到弧線“弧bd”，進(jìn)而得到立體圖形oabcd和立體圖形obcde，此即氣刀下刀唇的制作方法，

最后，立體圖形oabcd和立體圖形obcde即為關(guān)于氣刀正中心豎直線(或者稱為氣刀下刀唇邊沿中心點(diǎn))對(duì)稱的兩個(gè)下刀唇輔助刀唇。本發(fā)明實(shí)施例中，氣刀包括呈板狀的下刀和橫截面呈三角形的上刀，上刀呈塊狀，上刀包括五個(gè)面，一個(gè)底面和四個(gè)側(cè)面，其一個(gè)側(cè)面與下刀的頂面相對(duì)設(shè)置，形成窄縫裝的氣流通道。氣刀正中心的豎直線為垂直下刀頂面的直線，也是穿過(guò)整個(gè)氣刀中心點(diǎn)的豎直線。將弧度最大處與氣刀下刀唇邊部對(duì)齊，分別將立體圖形oabcd中的平面oadc和立體圖形obcde中的平面obec與普通氣刀下刀唇拼接即可得到新型氣刀。

其中，具體參數(shù)依照實(shí)際氣刀而設(shè)定，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，圓柱半徑譬如為5cm、高度譬如為5cm。所得弧面abe即為弧度連續(xù)變化的刀唇弧度面。e點(diǎn)弧度為0，弧度最小，位于氣刀下刀唇靠近中部處，ab處弧度為9度，弧度最大，其位于氣刀下刀唇最外部。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。