專利名稱：用于金屬帶材加工線的表面制備單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于金屬帶材加工線的表面制備單元。下面，術(shù)語(yǔ)“用于金屬帶材的表面制備”用于指除鱗和/或酸洗操作。
背景技術(shù)：
金屬帶材加工線的發(fā)展已經(jīng)引起尤其針對(duì)各表面的表面制備(即除鱗和酸洗)的越來(lái)越多的有效エ藝的開發(fā)，通常為直流電(DC)或交流電(AC)(較少采用)或者組合式交流電/直流電(AC/DC)電解類型。這能夠減少在生產(chǎn)線中的電解槽數(shù)量和/或提高帶材行進(jìn)速度，同時(shí)明顯增大每單位時(shí)間處理的材料噸數(shù)，并且由于所使用的有害酸性溶液更少、能耗更低且相同生產(chǎn)所用的化學(xué)試劑更少因而降低了對(duì)環(huán)境的影響。但是由新開發(fā)出的エ藝所提供的更高效率并沒(méi)有對(duì)其中實(shí)施這些エ藝的環(huán)境同時(shí)帶來(lái)進(jìn)展。實(shí)際上，電解槽在概念上仍然是在低效率電解エ藝中所普遍采用的電解槽。因此，例如由于礦渣(slag)累積，所以不能完全發(fā)掘出由這些新エ藝所提供的潛能。在普通エ藝中，在量不是特別高的情況下，礦渣可以通過(guò)攪拌電解池來(lái)保持為懸浮并且與電解液一起過(guò)濾。效率更高的エ藝所產(chǎn)生出的礦渣量更大，其中呈淤積物的形式的始終較高的量沉積在電解槽底部，因此對(duì)系統(tǒng)的流體動(dòng)カ特性造成負(fù)面影響并且需要更高的維護(hù)成本。從純電學(xué)觀點(diǎn)看，與所用的創(chuàng)新材料的多少和所遵循的軌跡無(wú)關(guān)，最常采用的結(jié)構(gòu)是被稱為直流電(DC) “柵格-柵格”(grid to grid)結(jié)構(gòu)。這里，通常保持在中性電位(通常稱為“接地”)的帶材浸沒(méi)在導(dǎo)電溶液(酸性或中性)中，并且它穿過(guò)也浸沒(méi)在電解液中的電極。由面對(duì)著帶材的兩個(gè)較大表面的延伸且連續(xù)的電樞形成的電極或電極單元通常保持在相同的電位(正極-陽(yáng)極或負(fù)極-陰扱)。在這些條件下，帶材在局部上類似于具有與其逐漸面對(duì)的柵格的符號(hào)相反的符號(hào)的電樞。這種極化在鱗屑下面的金屬表面自身上在極化曲線方面產(chǎn)生出“偏移”，從而使得帶材表面變化到陽(yáng)極溶解或陰極保護(hù)的情況下。根據(jù)電壓和電流值，出現(xiàn)水的離解，從而在帶材表面上形成H2或02。這種陽(yáng)極和陰極的改變存在ー些顯著的缺陷。-兩個(gè)相鄰電極相對(duì)于具有帶材的電極以實(shí)際上雙重的相互電位差布置。為了減小分散的電流(即在陽(yáng)極和陰極之間直接通過(guò)并且沒(méi)有橫穿帶材的電流)，則相鄰電樞應(yīng)該在物理上向上運(yùn)動(dòng)至比電極之間的帶材的通過(guò)間隙大得多的距離，從而留下較大的電解槽區(qū)域沒(méi)有使用。-帶材越薄，則由于低導(dǎo)電性而導(dǎo)致的效果的影響越大。實(shí)際上，帶材用作在具有不同電位的兩個(gè)連續(xù)電樞之間的導(dǎo)體，更高的電阻以及面對(duì)電樞的更多的材料則需要電位 接近電樞自身的電位。這導(dǎo)致出現(xiàn)表面電流，這些電流由于焦耳效應(yīng)而以所提供能量的熱量部分消耗。為了克服這些效應(yīng)，現(xiàn)存在提高供電的趨勢(shì)，并且増大提供給電極的電壓，増大對(duì)節(jié)能的損害。
-代表酸洗工藝的主要作用的酸性蝕刻在帶材表面需要陰極極化時(shí)被中和阻礙在金屬表面上進(jìn)行酸性蝕刻01(1、4304或其它酸)的所謂陰極保護(hù)區(qū)域防止了通過(guò)化學(xué)酸洗反應(yīng)形成的可溶鹽。實(shí)際上，這種工藝在帶材的面對(duì)著陽(yáng)極極化電樞的區(qū)域中受到阻礙。-帶材通常僅由兩個(gè)輥?zhàn)踊蚋鱾€(gè)擠干輥對(duì)支撐，這些輥?zhàn)硬贾迷陔娊獠鄣娜肟诤统隹谔?。可以描繪出甚至具有相當(dāng)大尺寸(例如幾十米)的跨距，并且非常近似“懸鏈線”。但是，這只是在可檢測(cè)形狀缺陷(例如翹曲、在邊緣上起褶皺等)的情況下是這樣，這些形狀缺陷比較普遍。為了避免出現(xiàn)危險(xiǎn)的短路，這些不均勻性的存在需要在電樞和帶材之間的距離(即“間隙”)比理論上嚴(yán)格需要的距離大得多。從上面的信息可以看出，這種距離的增大導(dǎo)致能耗增大以及電解槽的長(zhǎng)度和高度兩者的尺寸增大。-另外，用于普通電解槽的電樞的普通結(jié)構(gòu)為橫向于帶材運(yùn)動(dòng)方向的水平條帶類型，這意味著在由該工藝產(chǎn)生出的材料的去除方面存在嚴(yán)重的限制。實(shí)際上，在下部間隙中，氣體在與帶材直接接觸的情況下累積，從而不允許電解液清除過(guò)程所需的在金屬和電解液之間形成親密、連續(xù)且均勻的接觸，同時(shí)鱗屑的未溶解相會(huì)累積在電樞上。實(shí)際上，在 運(yùn)動(dòng)帶材上在相對(duì)遠(yuǎn)離電極單元的平面的位置處出現(xiàn)最大的電解池?cái)嚢瑁虼藢?duì)導(dǎo)電產(chǎn)生負(fù)面影響。在上部間隙中存在相同的狀況，并且氣體012和02)不容易在電樞附近排空并且礦渣會(huì)累積在帶材的中央?yún)^(qū)域中。例如在專利申請(qǐng)W002/50344A1和W002/086199A2中所述的新工藝基于交流電的
使用為大多數(shù)上述缺陷提供了正確的解決方案。但是，將其引入到普通電解槽中會(huì)導(dǎo)致比所期望相對(duì)更低的結(jié)果，這是由于其更高的效率只是使得實(shí)際問(wèn)題惡化，例如將在電解中產(chǎn)生出的淤積物移除或氣體排空會(huì)對(duì)電解槽的操作產(chǎn)生巨大影響，而與在其中所采用的工藝無(wú)關(guān)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供用于金屬帶材加工線的表面制備單元，其適應(yīng)直流電、交流電或組合式交流電/直流電的高效電解除鱗和/或酸洗工藝。本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供用于金屬帶材加工線的表面制備單元，該表面制備單元能夠處理高效電解除鱗和/或酸洗工藝的高產(chǎn)出的淤積物和氣體。本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供成本低廉的用于金屬帶材加工線的表面制備單元，該表面制備單元尤其簡(jiǎn)單并且有用。根據(jù)本發(fā)明的這些目的可以通過(guò)提供如在權(quán)利要求I中所述的用于金屬帶材加工線的表面制備單元來(lái)實(shí)現(xiàn)。在從屬權(quán)利要求中給出了其它特征。


從下面參照附圖以非限定實(shí)施例的方式給出的說(shuō)明中應(yīng)該更清楚了解根據(jù)本發(fā)明用于金屬帶材加工線的表面制備單元的特征和優(yōu)點(diǎn)，其中圖I為根據(jù)本發(fā)明的用于金屬帶材加工線的表面制備單元沿著中間面剖開的側(cè)視圖；圖2為在II-II線的平面中獲得的圖I單元的示意性放大橫截面。
具體實(shí)施例方式參照這些附圖，這些附圖示出了總體上用10表示的用于金屬帶材加工線的表面制備單兀。該單元包括電解槽12，所要處理的帶材11沿著箭頭F的方向連續(xù)供給穿過(guò)該電解槽并且在由多個(gè)輥?zhàn)訕?gòu)成的帶材懸吊/浸沒(méi)系統(tǒng)上返回。電解槽12包括容納有電解溶液的主處理部分12a和分別承載著輸入輥13和輸出偏轉(zhuǎn)輥14的兩個(gè)相對(duì)端部12b，這些輥?zhàn)优c擠干輥15相聯(lián)。電解槽12的這些端部12b由用于保持電解液的壁16限定，該壁從電解槽12的底壁升起。這些端部12b沒(méi)有容納電解液，但是它們?cè)诘撞刻幇虚y18。 浸沒(méi)輥19在主處理部分12a的每個(gè)端部處分別緊挨著輸入輥13的下游以及緊挨著輸出輥14的上游布置，這些浸沒(méi)輥19使帶材11轉(zhuǎn)向成在容納于電解槽12中的電解液的自由流體表面下方。在圖I中所示的實(shí)施方案中，布置在電解槽12中央處的分隔輥19’將帶材11的路徑分成兩個(gè)自由跨距100，每個(gè)跨距均包括在浸沒(méi)輥19和分隔輥19’之間。每個(gè)自由跨距100均包含至少ー個(gè)電極單元20，所述電極単元20由相對(duì)于帶材11的上下電極21構(gòu)成，所述電極包括面對(duì)著帶材11的兩個(gè)較大表面的上下電樞22。圖I示出了對(duì)于每個(gè)自由跨距100設(shè)有沿著縱向方向相互間隔開的兩個(gè)電極單元20。術(shù)語(yǔ)上或下電極21用來(lái)表示完整的結(jié)構(gòu)，其承載著面對(duì)著帶材的、位于電極21的電樞22中的給定極性，所述完整的結(jié)構(gòu)包括機(jī)械支撐結(jié)構(gòu)以及電連接結(jié)構(gòu)。與電解槽12的尺寸無(wú)關(guān)，假設(shè)在兩個(gè)連續(xù)浸沒(méi)輥19之間的自由跨距100優(yōu)選包括在3. 5m至7m之間。因此，電解槽12應(yīng)該只是設(shè)有兩個(gè)浸沒(méi)輥19，這樣在它們的中心之間的距離(即在它們之間的自由跨距100)限制在3. 5m到7m之間。如果電解槽更大，則電解槽12應(yīng)該設(shè)有附加的浸沒(méi)輥19，例如分隔輥19’，所述分隔輥19’的數(shù)量能夠?qū)Р牡拿總€(gè)自由跨距100總是優(yōu)選保持在3. 5m到7m之間。通過(guò)對(duì)帶材11的橫向形式的速度和回復(fù)彈性方面的分析，申請(qǐng)人實(shí)際上驗(yàn)明了 與電極21的可能極化無(wú)關(guān)地，在單個(gè)電極單元20的情況下具有3. 5m的間距或者對(duì)于兩個(gè)連續(xù)電極單元20而言具有7m的間距，則電極單元20的模塊化布置的幾何形狀使得電解槽12的設(shè)計(jì)能夠快速適應(yīng)所需的具體操作條件，同時(shí)保證自由跨距100在電場(chǎng)的均勻性方面的效率最大。這種布置還使得能夠正好從初始步驟開始限定出電解槽12的幾何參數(shù)，因此優(yōu)化了系統(tǒng)的整體尺寸和成本。根據(jù)本發(fā)明，電解槽12可以包括電極單元20，這些電極單元20所有都為直流電類型、所有都為交流電類型、否則它可以包含直流電和交流電單元兩種，這取決于在帶材上所要進(jìn)行的除鱗/酸洗エ藝的具體需要。上述具體的模塊化布置在交流電電源的情況下找到了理想應(yīng)用，但是它也可以應(yīng)用在用于可用電極21的供應(yīng)和組成的所有結(jié)構(gòu)中。具體地說(shuō)，在采用交流電電源的情況下，布置在兩個(gè)自由跨距100之間的分隔輥19’喪失了其作為隔電元件的大部分功能，從而基本上僅保持了定位、支撐和校準(zhǔn)帶材11的幾何缺陷的機(jī)械功能。浸沒(méi)輥19、19’的位置確保了電極21的所有電樞22全部浸沒(méi)在電解液中。顯然，除了浸沒(méi)輥19、19’具有使得帶材11的邊緣上可能出現(xiàn)的皺褶平坦并且使得其位置穩(wěn)定之外，針對(duì)自由跨距100的長(zhǎng)度的限制能夠使得相對(duì)于圖I中用點(diǎn)劃線示出的參考“懸鏈線”的偏轉(zhuǎn)保持在控制之下。這使得能夠在帶材11和上電樞22之間的距離(所謂的“上部間隙”)以及在帶材11和下電樞22之間的距離(所謂的“下部間隙”)保持較小，從而降低電消耗。在圖I中所示的實(shí)施方案中，到達(dá)在分隔輥19’處的最低位置的帶材11在縱向方向上具有朝著電解槽12中央傾斜的對(duì)稱展開部。與帶材配合的所有部件(即上下電樞22和電解槽的底部)根據(jù)與帶材11在每個(gè)自由跨距100中的理論路徑基本上平行的展開方式而布置。為了消除在下電樞22上的鱗屑淤積物累積和在上電樞22上的氣體，根據(jù)優(yōu)選實(shí) 施方案，電樞22具有帶通道狹槽的不連續(xù)形狀。優(yōu)選的是，電樞22所錨固于其上的結(jié)構(gòu)也具有不連續(xù)的形狀。這種不連續(xù)的形狀例如制作成為在帶材11的運(yùn)動(dòng)方向上具有較小尺寸的矩形導(dǎo)電條，或者可選的是圓形導(dǎo)電條。形成電樞的這些導(dǎo)電條相互間隔開，從而能夠通過(guò)在它們之間的間隙排空廢料，因此克服了淤積物沉積在下電極21的電樞22的表面上以及由電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生出的氣泡聚集在上電極21的電樞22的表面上。在兩種情況下，在電解液的電物理性能方面的不連續(xù)性將改變?cè)陔姌泻蛶Р闹g的電解液內(nèi)的電場(chǎng)流線的理想均勻結(jié)構(gòu)，并且隨著時(shí)間出現(xiàn)稀薄化或累積的隨機(jī)性和不穩(wěn)定性，因此繼而發(fā)生了整條生產(chǎn)線的效率降低。形成下電樞22的導(dǎo)電條的不連續(xù)結(jié)構(gòu)使得更容易并且更有效地將固體產(chǎn)物朝著電解槽12的底部排空，因此在遠(yuǎn)離電解液的攪拌流的區(qū)域中排空。類似地，形成上電樞22的導(dǎo)電條的不連續(xù)結(jié)構(gòu)有利于將氣泡向上排空到液體表面之外。因此恢復(fù)了理想的操作條件。具有導(dǎo)電條電樞22的優(yōu)選實(shí)施方案還實(shí)現(xiàn)了采用不同材料的可能性，這些材料由于焊接脆性或困難性而不適用于連續(xù)應(yīng)用普通的電樞。具體地說(shuō)，如圖所示，不連續(xù)形狀可以與位于沿著橫向于帶材運(yùn)動(dòng)方向的方向延伸的兩根矩形導(dǎo)電條之間的狹槽類似地獲得。狹槽組因此限定了具有小的線性尺寸的連續(xù)電樞部分，這些部分可以通過(guò)焊接之外的方法固定，例如通過(guò)特殊緊固裝置(例如螺栓)固定。另外，電樞22的不連續(xù)形狀使得能夠采用具有不同特性甚至可能在電化學(xué)性能和/或可焊接性方面不兼容而彼此不同的交替的(alternating)材料、與其它具有特定特征的材料(例如涂布鈦的或更昂貴的非金屬材料)結(jié)合并且交替的普通材料。在任何情況下，由于特定緊固裝置的使用而實(shí)現(xiàn)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化改善了維護(hù)時(shí)間和干涉復(fù)雜性，從而能夠只是在需要的情況下進(jìn)行干涉。用于循環(huán)和攪拌電解液的裝置還保證了由來(lái)自帶材下表面的氣體和來(lái)自上表面的未溶解的鱗屑構(gòu)成的廢料運(yùn)動(dòng)離開帶材11。
通過(guò)用于電解液回流的多個(gè)入口噴嘴23來(lái)致動(dòng)再循環(huán)和攪拌，這些入口噴嘴優(yōu)選在浸沒(méi)位置中并且基本上在帶材11處(具體地說(shuō)在相對(duì)于帶材的稍低的位置處)而布置在電解槽12的壁上的每個(gè)電極單元20處。根據(jù)電解槽12的幾何形狀，高流量電解液在其重新調(diào)節(jié)之后通過(guò)回流入口噴嘴23而在“間隙”處(即在電樞22之間)沿著與帶材11方向一致的方向(在合流中)或者沿著相反方向(在逆流中)導(dǎo)入電解槽12中。通過(guò)泵24實(shí)現(xiàn)所需的流量，這些泵具有高流量和低壓頭或者在供應(yīng)射流泵的常規(guī)壓頭(大約35-45m)下操作。電解液也可以通過(guò)在電解液的自由流體表面上方布置在電解槽的兩個(gè)端部處的入口 25導(dǎo)入到電解槽中。在每個(gè)電極單元20處，電解槽12的底部成形為形成料斗26，料斗末端具有用于將由鱗屑的未溶解部分構(gòu)成的廢料排空的裝置27，這些廢料(如淤積物)沉積在底部處。排空裝置27以排空底部出ロ形式制成，這些出ロ通過(guò)閥使每個(gè)料斗26的底部與排出管道28
料斗26的交替在電解液中產(chǎn)生出不同的攪拌速度。最接近帶材11的液面是攪拌最強(qiáng)的液面，因此能夠使更多鱗屑保持在懸浮狀態(tài)中。隨著離帶材的距離逐漸增大，料斗26的幾何形狀在電解液中產(chǎn)生出平靜區(qū)域，所述平靜區(qū)域使得能夠釋放出未溶解鱗狀材料。這些材料積累在每個(gè)料斗26的底部處，從而產(chǎn)生出可以很容易從排出管道28去除的淤積物。如上所述，與電極單元20的數(shù)量相等的這些料斗26設(shè)有管道28，管道的截面能夠通過(guò)由使得酸洗自動(dòng)化的系統(tǒng)控制的電磁閥交替打開，以便迅速排出淤積物且不會(huì)將電解槽12自身排空。電解槽12使得上蓋30完全密封，并且通過(guò)清除過(guò)程作為廢料產(chǎn)生出的氣體通過(guò)多個(gè)氣體排空出ロ 31排空，所述氣體排空出ロ在電解槽12的端部附近布置在蓋子30的側(cè)面處并且與通向除煙塵系統(tǒng)33的煙塵抽吸收集器32連接。根據(jù)本發(fā)明的用于金屬帶材加工線10的表面制備單元可以用于除鱗和酸洗系統(tǒng)中，而與所采用的是直流電、交流電或組合的直流電/交流電電解エ藝無(wú)關(guān)。如圖2示意性所示的那樣，供電系統(tǒng)用于通過(guò)合適的導(dǎo)電條或電纜34在AC電極21的上下電樞22上提供操作所需的電流。但是，根據(jù)本發(fā)明的用于金屬帶材加工線10的表面制備單元對(duì)于交流電過(guò)程尤為有利，其中電極的供電系統(tǒng)具有特殊的新方案。具體地說(shuō)，供電系統(tǒng)34用于將操作所需的在上下電樞之間存在180°相位差的交流電提供到AC電極21的上下電樞22上。由于塑料遮蔽件35的相互設(shè)置，每對(duì)電極21的上下電樞22在不涉及帶材通過(guò)的部分中相互遮蔽，這些遮蔽件有助于將電樞支撐在與帶材平行的位置中，從而防止了其直接電接觸。交流電電極34的供電系統(tǒng)按照這樣ー種方式實(shí)現(xiàn)，從而所有電極單元20總是相對(duì)于彼此按照以下方式被提供給相位電壓，即電極21的所有電樞22被極化從而具有相同相位，并且這與電源的實(shí)際實(shí)施方案無(wú)關(guān)。作為電源的非限定實(shí)施例，可以考慮基于每個(gè)都只是在供電網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)相位上工作的単相變壓器之后設(shè)置電流調(diào)整器的解決方案，或者作為優(yōu)選實(shí)施方案，考慮基于給共同DC導(dǎo)電條供電的三相整流器之后設(shè)置反相器的解決方案，這樣在供電網(wǎng)絡(luò)的各個(gè)相位之間不會(huì)存在不平衡負(fù)載，保證了所采用的AC電流的頻率和波形的控制。在上下電樞22上的電壓相對(duì)于彼此不對(duì)稱，但是對(duì)于相鄰單元20的上下電樞22而言同相。因此，與材料的厚度無(wú)關(guān)，電流應(yīng)該總是橫穿帶材11，從而賦予它明顯非常接近中性的平均電位。帶材11優(yōu)選應(yīng)該與接地輥(未示出)連接。另外，顯然這種設(shè)計(jì)方案從電源開始消除了沿著帶材11供給方向以及沿著帶材11輸入分支方向的那些電流的存在，那些電流在傳統(tǒng)的“柵格-柵格”酸洗中分散了相當(dāng)多的能量。最后，通過(guò)該優(yōu)選的結(jié)構(gòu)，供電系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)電壓無(wú)關(guān)地操作，從而允許根據(jù)在電解 槽中進(jìn)行的過(guò)程對(duì)所需的頻率和波形進(jìn)行理想的選擇。另外，在用于給交流電電極21供電的電力系統(tǒng)34中，其中相同一對(duì)電極21的兩個(gè)電樞22被提供有相位差為180°的電流，因此需要單獨(dú)提供，這意味著出現(xiàn)短路的危險(xiǎn)增大，用于提供一個(gè)相位的電源線和用于提供相反相位的電源線優(yōu)選設(shè)置在電解槽12的兩個(gè)相對(duì)側(cè)上，如圖2所示。另外，合適的絕緣材料將在電解槽12中所供電的多個(gè)部分隔離并且絕緣，從而與以DC供電的那些傳統(tǒng)電解槽相比保證了給兩個(gè)上下電極21安全、可靠并且高效地單獨(dú)供電。根據(jù)本發(fā)明的用于金屬材料加工線的表面制備單元的優(yōu)點(diǎn)在于整個(gè)以交流電、整個(gè)以直流電、或者部分以交流電且部分以直流電供電的電源類型無(wú)關(guān)地優(yōu)化了該工藝的效率，因此還能夠處理這些工藝的高產(chǎn)出的淤積物和氣體。在以交流電供電的電源情況下，在根據(jù)本發(fā)明的用于金屬帶材加工線的表面制備單元中，電流的分散有利地減小，并且確保了改進(jìn)的能量節(jié)約。另外，在能夠獲得類似清潔水平并且能耗更低的情況下，以交流電供電的電源改善了除鱗和酸洗效率，因此導(dǎo)致系統(tǒng)簡(jiǎn)化以及在相同平均電流密度下更好的性能，而且在最終溶液或所要再生的溶液方面對(duì)環(huán)境的危害更小(減少了有污染酸性物質(zhì)的使用)，最終導(dǎo)致節(jié)能。在組合電源的情況下(部分以交流電以及部分地以直流電)，關(guān)于供應(yīng)交流電的電源的上述供電線的分離有利于改進(jìn)安全性和排除由于短路導(dǎo)致的電解槽12的可能的事故和/或功能故障。在組合電源的情況下的優(yōu)選結(jié)構(gòu)以如下方式提供電極布置，即一組或多組AC電極相對(duì)于帶材運(yùn)動(dòng)方向布置在電解槽12入口處，之后一組或多組DC電極按照保證實(shí)現(xiàn)用于精整帶材的理想狀況的高除鱗操作的方式布置。電解槽的結(jié)構(gòu)還可以有利地適用于所需的結(jié)構(gòu)幾何形狀?！伴g隙”(即電樞和帶材之間的距離)的優(yōu)化使得能夠降低應(yīng)該橫穿帶材的電流密度，并且實(shí)現(xiàn)了相當(dāng)大的節(jié)能。該表面制備單元的結(jié)構(gòu)有利地改善了對(duì)來(lái)自帶材的廢料、氣體和固體的去除，它們從“間隙”離開并且隨后從電解槽去除。
如此設(shè)計(jì)的用于金屬帶材加工線的表面制備單元容易想到各種變型和變化，這些都落入在本發(fā)明的范圍內(nèi)；另外，所有細(xì)節(jié)都可以用在技術(shù)上等同的要素進(jìn)行替換。實(shí)際 上，所采用的材料以及尺寸可以根據(jù)技術(shù)要求改變。
權(quán)利要求
1.用于金屬帶材加工線的表面制備單元，包括適于容納電解溶液的電解槽(12);用于懸吊/浸沒(méi)所要處理的帶材(11)的系統(tǒng)，所述帶材沿著縱向方向(F)在所述電解槽(12)中連續(xù)供給；包括上電極和下電極(21)的多個(gè)電極單元(20)，所述上電極和下電極分別包括上電樞和下電樞(22)，所述上電樞和下電樞面對(duì)著所述帶材(11)的兩個(gè)較大表面并且分別與所述帶材間隔開所謂的“上部間隙”和“下部間隙”的間距，所述電極(21)與供電系統(tǒng)(34)連接，其特征在于，所述電解槽(12)在底部處成形為形成連續(xù)的料斗(26)，其中在所述電極單元(20)中的每一個(gè)處設(shè)有料斗(26)，所述料斗的末端具有用于將呈不溶解的鱗屑形式的廢料排空的裝置(27)，這些廢料以淤積物的形式沉積在底部處。
2.如權(quán)利要求I所述的表面制備單元，其特征在于，用于懸吊/浸沒(méi)帶材的所述系統(tǒng)包括至少一個(gè)輸入輥(13)和一個(gè)輸出偏轉(zhuǎn)輥(14)以及在每個(gè)端部處均具有的至少一個(gè)浸沒(méi)輥(19)，其中在每個(gè)端部處的所述至少一個(gè)浸沒(méi)輥(19)分別布置在所述輸入輥(13)的下游和所述輸出偏轉(zhuǎn)輥(14)的上游，以便使得帶材(11)轉(zhuǎn)向成位于容納在所述電解槽(12)中的電解液的自由流體表面下面，所述浸沒(méi)輥(19)以提供在3. 5m至7m之間的自由跨距(100)的方式間隔開。
3.如權(quán)利要求2所述的表面制備單元，其特征在于，對(duì)于超過(guò)7m的長(zhǎng)度值的電解槽(12)而言，所述表面制備單元包括至少一個(gè)另外的分隔浸沒(méi)輥(19’)，所述分隔浸沒(méi)輥將所述帶材(11)的路徑分成至少兩個(gè)自由跨距(100)，每個(gè)自由跨距容納至少一個(gè)電極單元(20)。
4.如權(quán)利要求3所述的表面制備單元，其特征在于，在每個(gè)自由跨距(100)中，所述電解槽(12)的底部以及上電樞和下電樞(22)基本上平行于在所述浸沒(méi)輥(19，19’ )之間的帶材(11)的理論路徑而布置。
5.如權(quán)利要求2或3所述的表面制備單元，其特征在于，所述電極(21)具有不連續(xù)形狀，所述電極的所述上電樞和下電樞(22)由多根導(dǎo)電條構(gòu)成，這些導(dǎo)電條相互間隔開以便在它們之間形成用于將呈氣體和鱗屑淤積物形式的廢料排空的間隙。
6.如權(quán)利要求5所述的表面制備單元，其特征在于，每對(duì)電極(21)的所述上電樞和下電樞(22)通過(guò)插入的塑料遮蔽件(35)相互遮蔽，這些遮蔽件將所述上電樞和下電樞支撐在與所述帶材(11)平行的位置中，從而防止了其直接電接觸。
7.如權(quán)利要求5所述的表面制備單元，其特征在于，所述表面制備單元包括用于再循環(huán)和攪拌電解液的裝置，所述用于再循環(huán)和攪拌電解液的裝置適于方便廢料運(yùn)動(dòng)離開所述帶材(11)，所述廢料由來(lái)自位于所述帶材(11)下面的表面的氣體和來(lái)自上表面的鱗屑淤積物構(gòu)成。
8.如權(quán)利要求7所述的表面制備單元，其特征在于，所述用于再循環(huán)和攪拌電解液的裝置包括用于使得所述電解液以高流量返回的多個(gè)入口噴嘴(23)，所述返回入口噴嘴(23)布置在位于每個(gè)電極單元(20)處的基本上帶材(11)高度處的浸沒(méi)位置中。
9.如權(quán)利要求I所述的表面制備單元，其特征在于，用于排空呈不溶解鱗屑形式的廢料的所述裝置(27)包括底部排空開口，所述底部排空開口通過(guò)閥將所述料斗(26)連接至排出管道(28)，所述排出管道又與用于處理包含鱗屑的淤積物殘余材料的系統(tǒng)(29)連接。
10.如權(quán)利要求9所述的表面制備單元，其特征在于，所述閥為電磁閥，所述電磁閥以在不將電解槽(12)倒空的情況下迅速排出淤積物的方式交替地打開每個(gè)料斗(26)。
11.如前面權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的表面制備單元，其特征在于，用于給電極供電的所述供電系統(tǒng)(34)給電極(21)的每個(gè)單元(20)的所述上電樞和下電樞(22)提供交流電，在上電樞和下電樞之間的所述交流電存在180°的相位差，所有電極單元始終被提供有同相電壓。
12.如權(quán)利要求11所述的表面制備單元，其特征在于，所述供電系統(tǒng)(34)包括單相變壓器，每個(gè)變壓器僅在供電網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)相位上操作，所述單相變壓器之后設(shè)有電流調(diào)整器。
13.如權(quán)利要求11所述的表面制備單元，其特征在于，所述供電系統(tǒng)(34)包括用于給直流電導(dǎo)電條供電的三相電流調(diào)整器并且在所述三相電流調(diào)整器之后設(shè)置反相器，這些反相器避免了在供電網(wǎng)絡(luò)的各個(gè)相位之間出現(xiàn)不均衡負(fù)載，保證了與供應(yīng)電壓無(wú)關(guān)地控制AC電流的頻率和波形。
全文摘要
用于金屬帶材加工線的表面制備單元，其包括用于容納電解溶液的電解槽(12)；用于懸吊/浸沒(méi)所要處理的帶材(11)的系統(tǒng)，所述帶材沿著縱向方向(F)連續(xù)供給到所述電解槽(12)中；包括上下電極(21)的多個(gè)電極單元(20)，這些電極分別包括上電樞和下電樞(22)，這些電樞面對(duì)著所述帶材(11)的兩個(gè)較大表面并且分別與所述帶材間隔開所謂的“上部間隙”和“下部間隙”的間距，所述電極(21)與供電系統(tǒng)(34)連接，其中所述電解槽(12)在底部處成形為形成連續(xù)的料斗(26)，其中在所述電極單元(20)中的每一個(gè)處設(shè)有料斗(26)，料斗的末端具有用于將呈不溶解的鱗屑形式的廢料排出的裝置，這些廢料以淤積物的形式沉積在底部處。
文檔編號(hào)C25F7/00GK102713023SQ201080042867
公開日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2010年9月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月30日
發(fā)明者F·瓜里恩托, S·馬丁內(nèi)斯 申請(qǐng)人:特諾恩股份公司