用于金屬帶材的連續(xù)熱浸鍍鋅的裝置的制造方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】用于金屬帶材的連續(xù)熱浸鍍鋅的裝置
[0001]本發(fā)明涉及金屬帶材(優(yōu)選鋼帶)的連續(xù)熱浸鍍裝置，該裝置包括:熔融浴容器；開(kāi)口于熔融浴容器中的爐鼻(snout)，所述爐鼻用于將經(jīng)連續(xù)式爐加熱的金屬帶材在保護(hù)性氣體中引入熔融浴中；以及設(shè)置在熔融浴容器中的轉(zhuǎn)向輥，其用于使進(jìn)入熔融浴的金屬帶材轉(zhuǎn)向至朝向熔融浴外部的方向，其中所述爐鼻中浸沒(méi)于熔融浴的一端具有至少一個(gè)沖流室，該沖流室以位于內(nèi)部的溢流壁、位于底部的底板(floor)以及位于外部的爐鼻的壁為邊界，其中溢流壁的溢流邊緣(overflow edge)至少位于在恪融浴表面下方的區(qū)域，并且其中具有栗的抽吸管線與沖流室相連。
[0002]這種類(lèi)型的裝置或設(shè)備也稱(chēng)為熱浸鍍鋅生產(chǎn)線。其特征在于連續(xù)的運(yùn)行方法。
[0003]在現(xiàn)有的熱浸鍍?cè)O(shè)備中，熔渣會(huì)累積于爐鼻中熔融金屬的表面，這些熔渣會(huì)造成金屬帶材鍍層的缺陷。在帶材的浸漬過(guò)程中，熔渣被帶材攜帶，并且(例如)由于熔渣夾雜物以及鍍層中的缺陷(未鍍覆區(qū)域)從而產(chǎn)生附著力弱的區(qū)域。
[0004]為了避免熔渣累積于爐鼻內(nèi)的熔融浴表面，專(zhuān)利文獻(xiàn)JP 04-120258 A尤其提出了:在浸漬的爐鼻內(nèi)，于金屬帶材的兩側(cè)產(chǎn)生與金屬帶材的運(yùn)行方向相對(duì)的流(flow)，并且在熔融浴表面上，產(chǎn)生朝向遠(yuǎn)離金屬帶材的方向的流，并且沿著金屬帶材進(jìn)入熔融浴的方向流動(dòng)。
[0005]由專(zhuān)利文獻(xiàn)EP I 339 891 BI中可得知本文一開(kāi)始提及的這種類(lèi)型的裝置。其中的爐鼻的浸沒(méi)的下端部分在穿過(guò)內(nèi)壁的金屬帶材的兩側(cè)延伸，其中該內(nèi)壁的取向方向朝向液封(liquid seal)的表面，該液封被爐鼻以及位于所述表面下方的上邊緣包圍。所述內(nèi)壁連同爐鼻的壁一同圍成了液體金屬的兩個(gè)流出空間。栗通過(guò)抽吸管線與這兩個(gè)流出空間相連，以使所述空間內(nèi)的液體金屬高度保持為低于液封表面的高度，因此使液體金屬由所述表面自由降落至流出空間。出于這一目的，監(jiān)測(cè)所述流出空間內(nèi)的液體金屬高度，并保持為低于液封表面的高度，使得流出空間內(nèi)液體金屬的落差大于50_，以防止金屬氧化物顆粒的漂浮以及金屬間化合物與液體金屬的沖流方向相對(duì)。為了能夠監(jiān)測(cè)流出空間中液體金屬的高度，在噴嘴外側(cè)布置有頂端開(kāi)口的容器形式的儲(chǔ)池，所述儲(chǔ)池通過(guò)管線與各流出空間的下部區(qū)域相連，其中，在各流出空間中，栗的抽吸管線的連接點(diǎn)高于管線與儲(chǔ)池的連接點(diǎn)。儲(chǔ)池為各流出空間形成了液體金屬緩沖容量。換言之，儲(chǔ)池連同流出空間借助于管線形成了連通管系統(tǒng)，其中液體金屬高度在各空間中的高度基本相同。此處，儲(chǔ)池配備有液體金屬高度監(jiān)測(cè)器。
[0006]專(zhuān)利文獻(xiàn)EP I 339 891 BI公開(kāi)的裝置在工業(yè)應(yīng)用中會(huì)遇到巨大問(wèn)題。這是因?yàn)?由于所需的爐鼻移動(dòng)或熔融浴表面的不可避免的波動(dòng)，從而會(huì)使溢流空間(outflowspace)中所需的液體金屬的落差不足，這會(huì)干擾遠(yuǎn)離金屬帶材的熔渣的溢流，從而導(dǎo)致在浸鍍金屬帶材中產(chǎn)生表面缺陷。
[0007]對(duì)于表面加工的扁鋼產(chǎn)品而言，爐鼻中帶材位置的改變是重要的要求。通常僅可通過(guò)對(duì)浸沒(méi)的轉(zhuǎn)向輥的調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)帶材穿過(guò)熔融浴以及布置于熔融浴上方的吹出噴嘴(blowout jets)的最佳運(yùn)行。此外，在工業(yè)應(yīng)用中，由于會(huì)在儲(chǔ)池中形成大量的熔渣，因此所提出的利用儲(chǔ)池和液體金屬高度檢測(cè)器來(lái)進(jìn)行溢流空間中的高度限制的方案容易發(fā)生故障。從工作安全性的角度來(lái)看，從儲(chǔ)池中除去熔渣所需的清潔行為并不令人滿意。
[0008]本發(fā)明的目的提供本文一開(kāi)始所提出的裝置類(lèi)型，其中，能夠有效地從爐鼻內(nèi)部除去熔渣，并且可基本上避免在鍍覆金屬帶材的表面上產(chǎn)生由熔渣導(dǎo)致的表面缺陷。
[0009]為了達(dá)成這一目的，提出了具有權(quán)利要求1中特征的裝置。該目的通過(guò)本文一開(kāi)始所提出的裝置類(lèi)型而實(shí)現(xiàn)，根據(jù)本發(fā)明，該裝置的特征在于:沖流室設(shè)置有至少一個(gè)通孔，液體熔融金屬可通過(guò)該通孔流出熔融浴并進(jìn)入沖流室，其中所述至少一個(gè)通孔設(shè)置在低于溢流邊緣的位置。
[0010]所述至少一個(gè)通孔也可稱(chēng)為沖洗孔(flushing opening)，并可以(例如)鉆孔、切割孔(hole cutout)、管套等形式實(shí)現(xiàn)。
[0011 ] 鑒于溢流邊緣至少設(shè)置在位于熔融浴表面下方的部分，并且至少一個(gè)栗裝置與沖流室相連并且將液體鍍覆材料栗出沖流室(即，爐鼻中)，因此本發(fā)明可確保產(chǎn)生表面流動(dòng)，熔渣和雜質(zhì)借助于該表面流動(dòng)由熔融浴表面流入沖流室內(nèi)，因此使熔渣和雜質(zhì)遠(yuǎn)離進(jìn)入熔融浴中的金屬帶材。通過(guò)所述至少一個(gè)通孔(沖洗孔)，能夠確保可靠地除去爐鼻中的熔渣，這是因?yàn)橥ㄟ^(guò)持續(xù)地供給液體熔融金屬，維持了熔渣的“軟性”稠度(consistency)，并且基本上可避免在爐鼻中形成沉積物“硬殼(encrustat1ns) ”，其中液體恪融金屬可通過(guò)該通孔流出熔融浴并進(jìn)入沖流室。這是因?yàn)?，?dāng)未充分供給液體熔融金屬時(shí)，爐鼻中漂浮于熔融浴表面的熔渣顆粒開(kāi)始以燒結(jié)的方式彼此結(jié)合。因此，根據(jù)本發(fā)明的維持熔渣的軟性稠度(即，基本上抑制熔渣顆粒的燒結(jié))是有利的，尤其是在基于鋁的熔體(鍍覆材料)的情況中更是如此。
[0012]如果沖流室中的熔融浴高度降低，通過(guò)所述至少一個(gè)通孔并進(jìn)入沖流室內(nèi)的熔融金屬的體積流量會(huì)自動(dòng)升高。借助于這種自我穩(wěn)定的高度調(diào)節(jié)，無(wú)論懸浮于恪融浴表面的熔渣顆粒(“頂部熔渣”)進(jìn)入沖流室的落差如何，均能夠確保頂部熔渣沖流越過(guò)溢流邊緣并進(jìn)入沖流室。由此可得到如下優(yōu)勢(shì):
[0013].爐鼻可轉(zhuǎn)動(dòng)并縮短(telescoped)，而不會(huì)影響頂部熔渣的去除。
[0014].根據(jù)本發(fā)明的裝置不容易受到不可避免的熔融浴表面波動(dòng)的影響，這種表面波動(dòng)(例如)是通過(guò)引入待熔融的鍍覆材料塊體而產(chǎn)生的。在根據(jù)本發(fā)明裝置的情況中，甚至可通過(guò)針對(duì)性的方式利用熔融浴表面的波動(dòng)，從而使牢固結(jié)殼于爐鼻內(nèi)部的頂部熔渣變松，然后使其通過(guò)溢流邊緣進(jìn)入沖流室而被除去。
[0015]?所述至少一個(gè)通孔可防止栗的空運(yùn)行，并穩(wěn)定其運(yùn)行點(diǎn)，其中液體熔融金屬可通過(guò)該通孔流出熔融浴并進(jìn)入沖流室。
[0016]在從屬權(quán)利要求中詳細(xì)說(shuō)明了本發(fā)明裝置的優(yōu)選且有利的實(shí)施方案。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的有利改進(jìn)方案的特征在于:溢流壁設(shè)計(jì)為環(huán)形框架的形式，其與爐鼻的壁一同圍繞出了環(huán)形空間。這使得能夠?qū)t鼻中包圍待鍍覆的金屬帶材的熔融浴表面減至最少量，因此將漂浮于爐鼻中的熔渣的量減至最少。同時(shí)，這種方案還能實(shí)現(xiàn)這樣的效果:能夠在極短距離內(nèi)使?fàn)t鼻中的漂浮熔渣從待鍍覆金屬帶材的所有位置除去并進(jìn)入沖流室內(nèi)。
[0018]沖流室優(yōu)選地設(shè)置至少兩個(gè)通孔，液體熔融金屬可通過(guò)所述通孔流出熔融浴并進(jìn)入沖流室，其中各通孔布置于低于溢流邊緣的位置，并且其中至少一個(gè)通孔布置于金屬帶材的上側(cè)區(qū)域，并且至少一個(gè)通孔布置于金屬帶材的下側(cè)區(qū)域。由此，沖流室能夠更均勻地容納來(lái)自熔融浴的液體熔融金屬。因此，進(jìn)一步降低了熔渣和雜質(zhì)沉積于爐鼻和/或沖流室的可能性。
[0019]例如，在每種情況中，至少一個(gè)通孔可形成于金屬帶材的上側(cè)和/或下側(cè)區(qū)域中的爐鼻的壁中，并且/或者形成于金屬帶材的上側(cè)和/或下側(cè)區(qū)域中的溢流壁中。所述至少一個(gè)通孔或多個(gè)通孔優(yōu)選設(shè)置于爐鼻的壁中，或者分別設(shè)置于沖流室的外壁中，由此避免了在金屬帶材進(jìn)入熔融浴時(shí)對(duì)包圍金屬帶材的液流的影響，并且確保了由熔融浴向沖流室內(nèi)供給液體金屬。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的裝置的另一實(shí)施方案的特征在于:所述至少一個(gè)通孔或所述通孔中的至少一個(gè)的走向相對(duì)于爐鼻壁的平面是傾斜的，或者相對(duì)于溢流壁的平面是傾斜的。通過(guò)這種方式，能夠有針對(duì)性地使通過(guò)通孔流入沖