專利名稱：改進(jìn)的帶材導(dǎo)向方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種改進(jìn)的在帶材處理設(shè)備的處理槽中用于帶材的導(dǎo)向方法，其中該被處理的金屬帶水平通過淺液槽。
在現(xiàn)有技術(shù)中，這樣的帶材處理槽，如酸洗槽，大約深100到500mm，且每個液槽通常長約10-40m。處理介質(zhì)在所要處理的帶材表面上的反應(yīng)速度確實受盡可能淺的處理槽的影響，因為較高的雷諾數(shù)值導(dǎo)致槽中有較大的紊流，由于產(chǎn)生較大的剪切力從而減小了帶材上的液體邊界層。結(jié)果是有一個趨勢，即越淺的槽導(dǎo)致處理槽中帶材的下垂越小。
對于有非常小的帶材下垂或根本沒有下垂地移動帶材其進(jìn)一步的原因可以從帶材處理設(shè)前面的和后面的設(shè)備部件中發(fā)現(xiàn)。在這些設(shè)備部件中所需要的帶材張緊不同于那些在處理池中所需要的帶材下垂的張緊。為了省去為了在該目的所需要的帶材張緊控制設(shè)備，帶材處理設(shè)備有非常小的或根本沒有下垂。處理槽可以用公知的方法封閉起來，如EP0655519A1，從而處理槽中的處理介質(zhì)的水位可以高于帶材的進(jìn)出口的位置。
除了一個最佳的處理效果之外，被處理的帶材的表面質(zhì)量將不由于和處理槽的底部接觸而刮、擦或滑動而被減弱。因為在下垂和帶材長度之間的關(guān)系不適于帶材下垂的可靠控制，所以有輕微帶材下垂的槽僅采用鏈狀曲線的形式而使帶材接觸到底部，但是被處理的帶材可以以一鏈狀曲線的形式通過更深的處理槽而不碰到底部。在這種情況下，與槽的底部的接觸僅僅靠帶材的張緊來減弱，但是這不能升高帶材而完全離開底部。在很多情況下，在槽的底部裝上滑動楔塊從而限制帶材僅與這些楔塊接觸。
在與槽的底部接觸時兩種不同的速度狀態(tài)之間是有區(qū)別的。在較高的帶材速度時，在帶材和槽底部或處理槽的滑動楔塊之間形成一層液體滑動薄膜，從而防止帶材上的任何刮擦和滑動。然而在低的帶材速度時，帶材沿著處理槽的底部或在滑動楔塊上刮擦，所以帶材的表面質(zhì)量降低，且槽的底部或滑動楔塊受到磨損。
連續(xù)帶材處理設(shè)備有用來將單個所需處理的帶材焊接在一起的公知設(shè)備，從而使帶材可以被拉著通過處理槽而沒有中斷。在一種特殊類型的帶材處理設(shè)備中，如依照EP0302057B1的推進(jìn)型酸洗設(shè)備，相配的設(shè)備單個地從帶材的前端推著帶材通過處理槽，然后帶材的前端被夾住，整個帶材被拉過處理槽。在插入工序之后，這些設(shè)備受限于如上述連續(xù)帶材處理設(shè)備的處理槽的同樣狀況。然而不同于連續(xù)帶材設(shè)備，它因為帶材的前端和末端是不固定的，在帶材被推入和拉出時采用帶的張緊方式，而沒有用來減弱帶材和處理槽的底部的接觸力的裝置，從而不可能施加足夠的帶材張緊。而且，在帶材被插入時可能產(chǎn)生打卷。這種打卷是由于帶材和槽的底部的摩擦或有故障的帶材前端導(dǎo)引而造成的，結(jié)果是設(shè)備的操作不得不終止，帶材被重新插入處理槽。
本發(fā)明的目的是提高上述有著長、淺的處理槽的處理設(shè)備中的帶材的導(dǎo)向性，采用這種方式以避免在低速時與槽底部相接觸，且減少由于在推進(jìn)型設(shè)備中產(chǎn)生打卷而導(dǎo)致的操作的不可靠性。
本發(fā)明的特征在于通過噴嘴在槽的底部和被處理的帶材之間噴射處理介質(zhì)，產(chǎn)生一個運輸和拖拉的效果，從而減弱帶材與槽的底部的接觸且防止帶材被向上抬高。結(jié)果，靜止的、慢速運行的和高速的帶材被保持在靠近處理槽底部的位置。
決定作用在帶材上的力的因素是支撐源附近的帶材和處理槽底部之間的流速和流體薄膜摩擦力之間的關(guān)系。帶材下的較高的流速導(dǎo)致形成低壓力區(qū)，從而由帶材的自重和支撐源流的抽吸作用而產(chǎn)生的力將帶材拉向底部。帶材和底部的間隙越小，流體阻力越大，帶材下的壓力越高，從而在一個特定的防止帶材與槽的底部接觸的間隙高度產(chǎn)生一個支撐效果。
被處理的帶材與槽底部之間的間隙由于施加在帶材上的負(fù)壓、過壓和外部壓力而保持在一個穩(wěn)定的位置。當(dāng)帶材速度增加時，由于帶材的拖拉作用而產(chǎn)生的一個流體疊加在支撐源流體上，產(chǎn)生一個保持帶材在適當(dāng)?shù)奈恢蒙隙归_在一個大的區(qū)域的流體作用。
所述設(shè)備的優(yōu)點是即使幾毫巴(mbar)的過壓也足以補(bǔ)償帶材的重量，因為帶材的整個下面可作為反應(yīng)面，且當(dāng)帶材固定時可得到一個支撐效果。
本發(fā)明的更好的改進(jìn)的特征是至少有兩個輸入流，在此之間由于流入體的阻礙作用而形成一個支撐墊。特別是在推進(jìn)型帶材處理設(shè)備中，由于帶材在其移動方向上的幾點處被流體保持著，它的自由彎折長度被大大減少，從而減少了打卷的危險。
本發(fā)明的一個較好的構(gòu)造的特征是由于與輕微下凹的處理槽的底部相結(jié)合的流體保持力的抽吸作用，在帶材的橫向上形成一條曲線，特別是對于薄板。該曲線增加彎折的阻力。
本發(fā)明的更好的改進(jìn)的特征是在帶材的下方至少有兩個相連接的支撐源，使處理液體自由地流動。與通過帶材的機(jī)械連接相結(jié)合的支撐源的抽吸作用，使得從一個源到另一個相連接的源交替地反復(fù)移動輸出流，從而形成一個能夠振蕩的系統(tǒng)。產(chǎn)生的強(qiáng)烈的帶的振蕩在減少帶材附近的陽礙層上有較好的作用。已經(jīng)證明為得到帶材的振蕩運動，必須將支撐源布置在與帶材的移動方向成直角的位置，且源之間的間隔小于帶材的寬度。
本發(fā)明的更好的改進(jìn)的特征是在帶材的下方至少有兩個相連接的支撐源，使處理液體自由地流動，且與通過帶材的機(jī)械連接相結(jié)合，形成一個能夠振蕩的系統(tǒng)。作為另一項可選方案，相連接的支撐源可以布置在帶材的上方。
本發(fā)明也涉及一種在淺的酸洗槽中采用液體進(jìn)行帶材的表面處理的裝置，特別是在封閉的、凹型的酸洗槽中酸洗軋制的金屬帶材。其特征在于該酸洗槽的底部在被酸洗的帶材附近有一或多個流入孔，通過這些流入孔處理液體流向帶材的下面。
本發(fā)明的更好的改進(jìn)的特征在于在酸洗槽的底部至少有兩個流入孔，由此在這些開口之間形成一個作為流入體的阻礙作用的結(jié)果的支撐墊。
本發(fā)明的更好的構(gòu)造的特征在于為了導(dǎo)引和平衡帶材的上下之間酸洗效果的任何不均衡，在帶材的上方有一或多個流入孔。
本發(fā)明的更好的改進(jìn)的特征在于流入孔在帶材的移動方向上呈對角指向，來抵消移動的帶材產(chǎn)生的拖拉作用。
本發(fā)明的更好的改進(jìn)的特征在于處理槽的底部有輕微的下凹。
本發(fā)明的更好的改進(jìn)的特征是在帶材的下方至少有兩個相連接的支撐源，使處理液體自由地流動，且與通過帶材的機(jī)械連接相結(jié)合，形成一個能夠振蕩的系統(tǒng)。作為另一項可選方案，相連接的支撐源可以布置在帶材的上方。
本發(fā)明將在附圖的基礎(chǔ)上舉例說明，其中

圖1顯示了在帶材和源之間有大的間隙時壓力的分布，圖2顯示了在帶材和源之間有小的間隙時壓力的分布，圖3顯示了根據(jù)本發(fā)明的酸洗部分，圖4是圖3的水平視圖，圖5是圖3沿線Ⅴ-Ⅴ的剖視圖。
圖1說明了在帶材和源之間有大的間隙時環(huán)繞支撐源的壓力的分布。帶材1以一定的間隔5沿著處理槽的底部2移動。處理液4通過連接的噴嘴3噴入。帶材下的高的流速導(dǎo)致形成低壓區(qū)。從而由帶材的自重和支撐源流的抽吸作用產(chǎn)生的力將帶材拉向處理槽的底部。
圖2顯示了在帶材和源之間有小的間隙時壓力的模擬分布。圖中還說明了金屬帶1、槽底部2、流入孔3、帶材1和槽底部2之間的間隙5。帶材1和槽底部2的之間的間隙越小，流體阻力越大，帶材下的壓力越高，從而在一個特定的防止帶材與槽的底部接觸的間隙高度產(chǎn)生一個支撐效果。
圖3顯示了一個帶材處理設(shè)備，特別是一酸洗部分，其中帶材1沿方向13通過盛有酸洗液6的槽12。另外，槽有一個蓋子7。帶材1在引入箱8被插入槽12。在這里酸洗液6溢出進(jìn)入罐10。在出口處帶材1被導(dǎo)引通過導(dǎo)出箱9。同樣在這里酸洗液6溢出進(jìn)入罐10。從那里它通過流入孔3由泵11被噴回酸洗液6，如果需要還是可經(jīng)過熱交換器。如果需要，酸洗液在罐10中也可經(jīng)過適當(dāng)?shù)奶幚?，即可重新活化，例如，加入新鮮的酸洗酸。
圖4顯示了依據(jù)圖3的設(shè)備的水平視圖。帶材1和流入孔3在圖中清晰顯示出來。
圖5顯示了圖3沿線Ⅴ-Ⅴ的剖面圖。除了流入孔的位置以外，該圖還清晰地顯示了凹型的底部2，它更有利于穩(wěn)定帶材1。
圖6顯示了本發(fā)明的另一種形式，流入孔朝向帶材的運動方向的相反方向。在別的方面，圖6與圖3相同。
權(quán)利要求
1．采用液體進(jìn)行帶材的表面處理的方法，特別是在酸洗軋制的金屬帶材時，來導(dǎo)向帶材通過處理槽，其中被處理的金屬帶被引導(dǎo)通過淺的液槽，其特征在于通過噴嘴在槽的底部和被處理的帶材之間噴射處理介質(zhì)，產(chǎn)生一個運輸和拖拉的效果，從而減弱帶材與槽的底部的接觸且防止帶材被向上抬高。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于至少有兩個輸入流，在此之間由于流入體的阻礙作用而形成一個支撐墊。
3．根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，由于與有輕微下凹的處理槽的底部相結(jié)合的流體保持力的抽吸作用，在帶材的橫向上形成一條曲線來增加彎折的阻力，特別是對于薄板。
4．根據(jù)權(quán)利要求1至3的任何一個的方法，其特征在于在帶材的下方至少有兩個相連接的支撐源，使處理液體自由地流動，且與通過帶材的機(jī)械連接相結(jié)合，形成一個能夠振蕩的系統(tǒng)。
5．根據(jù)權(quán)利要求1至3的任何一個的方法，其特征在于在帶材的上方至少有兩個相連接的支撐源，使處理液體自由地流動，且與通過帶材的機(jī)械連接相結(jié)合，形成一個能夠振蕩的系統(tǒng)。
6．一種在淺的酸洗槽中采用液體進(jìn)行帶材的表面處理的裝置，特別是在封閉的、凹型的酸洗槽中酸洗軋制的金屬帶材，其特征在于該酸洗槽的底部在被酸洗的帶材附近有一或多個流入孔，通過這些流入孔處理液體流向帶材的下面。
7．根據(jù)權(quán)利要求6的裝置，其特征在于至少有兩個流入流，在此之間由于流入體的阻礙作用而形成一個支撐墊。
8．根據(jù)權(quán)利要求6或7的任何一個的裝置，其特征在于流入孔在帶材的移動方向上呈對角指向。
9．根據(jù)權(quán)利要求6至8的任何一個的裝置，其特征在于為了導(dǎo)引和平衡帶材的上下之間酸洗效果的任何不均衡，在帶材的上方有一或多個流入孔。
10．根據(jù)權(quán)利要求6至9的任可一個的裝置，其特征在于處理槽的底部有輕微的下凹。
11．根據(jù)權(quán)利要求6至10的任何一個的裝置，其特征在于在帶材的下方至少有兩個相連接的支撐源，使處理液體自由地流動，且與通過帶材的機(jī)械連接相結(jié)合，形成一個能夠振蕩的系統(tǒng)。
12．根據(jù)權(quán)利要求6至10的任何一個的裝置，其特征在于在帶材的上方至少有兩個相連接的支撐源，使處理液體自由地流動，且與通過帶材的機(jī)械連接相結(jié)合，形成一個能夠振蕩的系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種采用液體進(jìn)行帶材的表面處理的方法,特別是酸洗軋制的金屬帶材,來導(dǎo)向帶材通過處理槽,其中被處理的金屬帶被引導(dǎo)通過淺的液槽。其主要特征在于通過噴嘴在槽的底部和被處理的帶材之間噴射處理介質(zhì),產(chǎn)生一個運輸和拖拉的效果,從而減弱帶材與槽的底部的接觸且防止帶材被向上抬高。
文檔編號C23G3/02GK1224776SQ98125890
公開日1999年8月4日 申請日期1998年11月27日 優(yōu)先權(quán)日1997年11月28日
發(fā)明者G·希登, P·格拉維特 申請人:安德里茨-專利管理有限公司