液體擦拭裝置的製作方法
2023-06-07 08:51:31 2
專利名稱：液體擦拭裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及適用於制鐵生產流水線、特別是鍍鋅等熔融金屬的生產線中的鍍熔融金屬的設備的液體擦拭(wiping)裝置。
背景技術：
這種鍍熔融金屬的生產線中，一般進行的方法如下將連續施行退火等前處理並保持高溫的帶板穿引在熔融鍍池(熔融金屬鍋)中的下沉輥上並使之上升，在其上升過程中控制鍍膜附著量(熔融金屬厚度、膜厚)，然後，以規定的冷卻圖形冷卻到常溫。
例如，如圖8所示，將帶板100暫先引入熔融鍍池101中後，利用配置於熔融鍍池101中的下沉輥102使之進行方向轉換，經由液中的支撐輥103垂直提升、移動，在該移動情況下附著在帶板100表面的熔融鋅的剩餘部分，通過從對向設置在熔融鍍池101上方的一對擦拭噴嘴104中噴射出氣體而被刮掉，從而被控制為要求的鍍膜附著量(參照專利文獻1)。
還有，圖8中105為一對距離儀，根據該距離儀105的測定值由解析裝置106求得帶板100的振動和形狀等，根據這些，過程控制計算機107將帶板100與擦拭噴嘴104的距離控制接近到可以避開兩者間接觸的範圍的界限。
另外，如圖9所示，帶板100在前處理爐中被施行表面清潔等處理，導向熔融鍍池101中，經由下沉輥102向上方提升，而經由第1靜壓支墊108和第2靜壓支墊109使其移動路線彎曲成圓弧狀。在該狀態下，附著在帶板100上的剩餘的熔融鋅，被從設在各靜壓支墊的帶板進入側的附著量控制用氣體噴射噴嘴(狹縫噴嘴)108a、109a中噴出的氣體刮掉，從而被控制為要求的鍍膜附著量。
並且，帶板100，基於由從上述附著量控制用氣體噴射噴嘴108a、109a和設在各機構的出去側的氣體噴射噴嘴(狹縫噴嘴)108b、109b噴射出來的氣體產生的靜壓，而被確實地保持不振動的狀態(參照專利文獻2)。
專利文獻1特開平7-180019號公報(圖1)專利文獻2特開平7-102354號公報(圖1)如上所述的鍍熔融金屬的設備，一般而言，可以以每分150m以下的帶板移動速度進行鍍鋅鋼板的生產。要提高這種鍍熔融金屬的生產線的生產性，必須實現鍍膜生產線速度的高速化。若使鍍膜生產線速度即帶板移動速度高速化，則有必要提升由上述氣體刮板(wiper)或靜壓支墊(pad)產生的擦拭能力，要提升能力，有必要減小帶板～噴嘴間的距離或加強氣體噴射力。
不過，上述的兩個現有例的鍍熔融金屬的設備，存在的問題是在帶板移動速度超過每分150m時，若減小帶板～噴嘴間的距離，則如圖10所示，由於附著在帶板100上移動的厚液膜110和從擦拭噴嘴104等噴射出的強擦拭氣體(參照圖中箭頭)的碰撞，使液膜110潰散，發生飛濺(液滴的飛散)S，該飛濺S擴散到刮板出去側、附著在板表面，產生膜厚增大和表面品質缺陷。因此，無法提升鍍膜生產線速度。
一般而言，刮板的擦拭能力與帶板～刮板間的距離有很大關係，帶板～刮板間的距離只有要求的出去側膜厚的大約2倍左右，由於擔心在帶板振動的情況下、帶板會與刮板接觸，因而現有的刮板無法適用於鍍熔融金屬的設備。
發明內容
為此，本發明的目的在於提供不會由於飛濺向板表面附著而造成的膜厚增大和表面品質缺陷等，並且由於生產線速度增大而實現了生產能力提高的液體擦拭裝置。
為了實現上述目的，本發明的液體擦拭裝置，具備與附著在帶板上的液體接觸而進行機械性擦拭的刮板，這種液體擦拭裝置，其特徵在於在上述刮板的穿引方向出去側一側設有由氣體進行的壓力附加裝置，在刮板與帶板之間的液膜部分形成與穿引方向對向的氣體/液體混相流。
或者，在這種具備與附著在帶板上的液體接觸而進行機械性擦拭的刮板的液體擦拭裝置中，其特徵在於在上述刮板的穿引方向進入側一側設有由氣體進行的減壓裝置，在刮板與帶板之間的液膜部分形成與穿引方向對向的氣體/液體混相流。
另外，其特徵在於其構成是上述刮板的角度、距液面的距離、距帶板的距離中至少一個可以變更。
另外，其特徵在於還設有對上述刮板進行加熱的加熱裝置。
另外，其特徵在於用殼體從液面圍繞著包括上述刮板部的空間，使內部保持無氧化性或帶還原性的氣體氛圍。
或者，在這種具有上下多個氣體噴射用狹縫噴嘴，利用在其狹縫噴嘴間保持靜壓的靜壓支墊對附著在帶板上的液體進行擦拭的液體擦拭裝置中，其特徵在於使上述靜壓支墊前端在擦拭時與液體接觸，在靜壓支墊的穿引方向進入側面與帶板之間的液膜部分形成與穿引方向對向的氣體/液體的混相流。
另外，其特徵在於使上述靜壓支墊的進入側面部單獨形成，其角度、距液面的距離、距帶板的距離中至少一個可以變更。
另外，其特徵在於設有對上述靜壓支墊的液體接觸部進行加熱的加熱裝置。
另外，其特徵在於作為上述加熱裝置，將從狹縫噴嘴中噴射出的氣體加熱至凝固點以上進行供給。
另外，其特徵在於用殼體從液面圍繞著包括上述刮板部的空間，使內部保持無氧化性或帶還原性的氣體氛圍。
另外，將上述殼體內的無氧化性或帶還原性氣體循環後，升壓並從靜壓支墊的狹縫噴嘴中噴射。
另外，使上述狹縫噴嘴的狹縫間隙在任意寬度方向的位置可以變更。
另外，在上述刮板或靜壓支墊的與液體接觸的部分，適用施以了表面處理的金屬、或低碳鋼/不鏽鋼、或精密陶瓷。
根據上述構成的液體擦拭裝置，由於在刮板或靜壓支墊的穿引方向進入側面與帶板之間的液膜部分形成的與穿引方向對向的氣體/液體的混相流，而使液膜部分的表面側容易被刮飛到穿引方向進入側，能謀求擦拭性能的提高，同時能抑制飛濺的產生。並且，能使包括刮板和靜壓支墊的壓力附加裝置或減壓裝置遠離帶板，從而能在帶板的振動情況下將帶板與包括刮板和靜壓支墊的壓力附加裝置或減壓裝置的接觸避免於未然。其結果是，能謀求生產線速度的增大，同時能謀求膜厚精度和表面品質等的提升。
另外，對與刮板和靜壓支墊等的主體部單獨形成的進入側面部的角度、距帶板的距離進行適當調節，從而能對包括靜壓支墊的壓力附加裝置或減壓裝置的壓力和膜厚的靈敏度進行調節。當然，單獨形成的進入側面部在腐蝕等時可以更換。
另外，對刮板和靜壓支墊的液體接觸部或包括靜壓支墊的壓力附加裝置的噴射氣體進行加熱，從而能防止熔融金屬等液體的凝固。
另外，用殼體從液面圍繞著包括上述刮板部和靜壓支墊部等在內的空間，使內部保持無氧化性或帶還原性的氣體氛圍，能成為氣體/液體混相流，從而防止被刮掉的熔融金屬等液體的氧化。當然，使殼體內的無氧化性或帶還原性氣體循環後，升壓並從靜壓支墊的狹縫噴嘴中噴射出，從而能減少無氧化性或帶還原性氣體氛圍的消耗量。
另外，使靜壓支墊的狹縫噴嘴的狹縫間隙在任意寬度方向的位置進行變更，從而能控制帶板的寬度方向的擦拭厚度。
另外，在上述刮板或靜壓支墊的與液體接觸的部分，適用施以了表面處理的金屬、或低碳鋼/不鏽鋼、或精密陶瓷，從而能提高耐腐蝕性。
圖1是表示本發明的實施例1的鍍熔融金屬的生產線的鍍膜附著量控制部附近的側面圖。
圖2是圖1的主要部分放大剖面圖。
圖3是表示本發明的實施例2的鍍熔融金屬的生產線的鍍膜附著量控制部附近的主要部分側面圖。
圖4是表示本發明的實施例3的鍍熔融金屬的生產線的鍍膜附著量控制部附近的主要部分側面圖。
圖5是表示本發明的實施例4的鍍熔融金屬的生產線的鍍膜附著量控制部附近的主要部分側面圖。
圖6是表示本發明的實施例5的鍍熔融金屬的生產線的鍍膜附著量控制部附近的主要部分側面圖。
圖7-a是表示本發明的實施例6的鍍熔融金屬的生產線的鍍膜附著量控制部附近的主要部分側面圖。
圖7-b是表示本發明的實施例6的變形例的鍍熔融金屬的生產線的鍍膜附著量控制部附近的主要部分側面圖。
圖8是現有的鍍熔融金屬的生產線的鍍膜附著量控制部附近的側面圖。
圖9是不同的現有的鍍熔融金屬的生產線的鍍膜附著量控制部附近的側面圖。
圖10是表示現有的鍍熔融金屬的生產線的鍍膜附著量控制部附近的不良現象的說明圖。
圖中1-帶板；2-熔融金屬鍋(pot)；3-下沉輥；4-頂部輥；5-鍍膜厚度控制裝置；6-刮板；7-靜壓支墊式壓力附加裝置；7a-穿引方向進入側面；7b-穿引方向進入側面部；8-帶板制振裝置；10-金屬鍍膜；11-腔室；12-狹縫噴嘴；13-狹縫噴嘴；14-耐壓壁；15-氣體/液體混相流；16-靜壓部；20-加熱器；30-殼體；31-氣體壓送裝置；A-低氣壓部；B-液面；S-飛濺。
具體實施例方式
下面，參照實施例用附圖對本發明的液體擦拭裝置進行詳細說明。
圖1是表示本發明的實施例1的鍍熔融金屬的生產線的鍍膜附著量控制部附近的側面圖，圖2是圖1的主要部分放大剖面圖。
圖1中，帶板(帶鋼板)1通過熔融金屬鍋(熔融鍍池)2內的下沉輥3後向上方傳送，經過規定的後處理，從頂部輥4以鍍膜結束的狀態橫向取出。
圖1中5為在熔融金屬鍋2的液面附近與向上方移動的帶板1兩面(外內面)對向設置的鍍膜厚度控制裝置。該鍍膜厚度控制裝置5，具備設在液面附近的規定高度位置上的刮板6、一體安裝在該刮板6的出去側部的非接觸的壓力附加裝置7、和進一步設在其鍍膜生產線的下流側的非接觸的帶板制振裝置8。該帶板制振裝置8在圖1中只示出了1級，不過也可以向鍍膜生產線方向設置多級。
圖2中只以帶板1單側示出了鍍膜厚度控制裝置5的具體例，實際上是夾著帶板1對稱設置的。還有，圖2中10為在熔融金屬鍋2的液中附著在帶板1兩面上升的金屬鍍膜。
圖2中，刮板6由不會附著熔融鍍膜金屬的耐熱性金屬或陶瓷材料形成，與帶板1之間呈規定角度θ被支撐著。
壓力附加裝置7表示採用同時具有壓力附加功能與制振功能的靜壓支墊(機構)的情形。該形式的壓力附加裝置7，具備設在沿帶板1寬度方向長的空氣或氣體(氣體)供給用腔室11的上下2個以上(圖示例中為2個)的沿寬度方向長的狹縫噴嘴12及13、和位於其上下狹縫噴嘴12、13間與帶板1面平行的耐壓壁14。
並且，由從上下狹縫噴嘴12、13中噴射出的空氣或氣體在刮板6的出去側形成高氣壓部，從而利用刮板6的進入側與出去側的壓力差，而發揮在刮板6進入側的刮板6與帶板1之間的金屬鍍膜10表面形成與穿引方向對向的氣體/液體混相流(液滴流)15的功能，同時，其作用是使被從上下狹縫噴嘴12、13中噴射出的氣流所包圍的間隔內產生並維持靜壓部16、且在帶板1兩面側保持均衡從而控制帶板1振動。
還有，圖2所示的壓力附加裝置7，其構成優選可以調節從狹縫噴嘴12、13到帶板1面的間隙H，或者可以調節刮板6的角度θ。
例如，使帶板1的穿引速度在每分150m～300m的範圍內運轉時，若將從狹縫噴嘴12、13到帶板1面的間隙H設定為狹縫噴嘴12、13的狹縫厚度(間隙b1、b2)的6倍以下，則在帶板1振動下噴射壓也保持穩定，而這在本發明者等進行的實驗中被確認。另外，刮板6的角度θ過大，則流體流路過寬、流速下降，因此，很難形成氣體/液體混相流(液滴流)15，因此，小於45°為最佳，而這也在本發明者等進行的實驗中被確認。
如此構成，帶板1以例如150m～300m的範圍內的穿引速度從下沉輥3向上方移動。帶板1帶著其兩面過剩量的熔融鍍膜金屬進入刮板6間，利用刮板6的進行限制的間隙(縫隙)一次性地將多餘附著的熔融鍍膜金屬刮掉。
此時，從壓力附加裝置7的狹縫噴嘴12、13中噴射出的空氣或氣體，與帶板1面相碰上下流動，從而被二次擦拭，另一方面，利用刮板6的進入側和出去側的壓力差，而在刮板6進入側的刮板6與帶板1之間的金屬鍍膜10表面形成與穿引方向對向的氣體/液體混相流(液滴流)15。
從而，金屬鍍膜10的表面側容易被吹飛到穿引方向進入側，而能謀求擦拭性能的提高，同時也能抑制飛濺的發生。另外，帶板1由於壓力附加裝置7的靜壓部16產生的制振作用而被抑制振動。另外，由於在靜壓部16的噴射氣體的碰撞而產生的飛濺S被從壓力附加裝置7的上狹縫噴嘴12的噴射氣體封入，而不會從壓力附加裝置7向上方放出。並且，能使刮板6及壓力附加裝置7遠離帶板1，從而在帶板1的振動的情況下能將帶板1與刮板6和壓力附加裝置7的接觸避免於未然。
其結果是，能增大生產線速度、謀求生產能力的提高，同時能謀求膜厚精度和表面品質等的提升。除此之外，還能實現由於低動力(氣體壓力小)帶來的成本降低和噪音的降低。
另外，本實施例中，壓力附加裝置7具有制振功能，因此，可以省略圖1所示的專用的帶板制振裝置8或減少設置數。
圖3是表示本發明的實施例2的鍍熔融金屬的生產線的鍍膜附著量控制部附近的主要部分側面圖。還有，只圖示出了鍍膜附著量控制部的單側，而實際上是夾著帶板對稱設置。
該實施例，廢去了實施例1的壓力附加裝置7，而在刮板6的穿引方向進入側一側，利用真空泵等氣體減壓裝置形成低氣壓部A，與上述壓力附加裝置7同樣，利用刮板6的進入側和出去側的壓力差，而在刮板6與帶板1之間的液膜部分，形成與穿引方向對向的氣體/液體混相流(液滴流)15。
該實施例，也能謀求擦拭性能的提高，同時也能抑制飛濺的發生。並且，能使刮板6遠離帶板1，從而在帶板1的振動情況下能將帶板1與刮板6的接觸避免於未然。
其結果是，能增大生產線速度、謀求生產能力的提高，同時能謀求膜厚精度和表面品質等的提升。
圖4是表示本發明的實施例3的鍍熔融金屬的生產線的鍍膜附著量控制部附近的主要部分側面圖。還有，只圖示出了鍍膜附著量控制部的單側，而實際上是夾著帶板對稱設置。
該實施例，其構成是可以調節實施例1及2中的刮板6的角度、距液面B的距離、距帶板的距離，可以調節壓力附加裝置7或減壓裝置的壓力和膜厚的靈敏度，同時在刮板6上加設加熱器20等加熱裝置，能避免熔融金屬(氣體/流體的混相流15)凝固。
圖5是表示本發明的實施例4的鍍熔融金屬的生產線的鍍膜附著量控制部附近的主要部分側面圖。還有，只圖示出了鍍膜附著量控制部的單側，而實際上是夾著帶板對稱設置。
該實施例，捨棄了實施例1的刮板6，而是將壓力附加裝置7配置成其下狹縫噴嘴13的前端在擦拭時與熔融金屬接觸，在靜壓支墊式壓力附加裝置7的進入側變寬這樣斜切的穿引方向進入側7a和帶板1之間的液膜部分形成與穿引方向對向的氣體/液體混相流(液滴流)15。此時，對靜壓支墊式壓力附加裝置7的空氣或氣體進行加熱並供給，以使靜壓支墊式壓力附加裝置7的與熔融金屬接觸的部分(流體接觸部)保持在熔融金屬的凝固點溫度以上。另外，也可以用加熱裝置對與熔融金屬接觸的部分例如上述穿引方向進入側面7a部分進行加熱。
該實施例可以獲得與實施例1同樣的作用·效果，且可以獲得避免熔融金屬的凝固的優點。
圖6是表示本發明的實施例5的鍍熔融金屬的生產線的鍍膜附著量控制部附近的主要部分側面圖。還有，只圖示出了鍍膜附著量控制部的單側，而實際上是夾著帶板對稱設置。
該實施例是將實施例4的靜壓支墊式壓力附加裝置7的穿引方向進入側面部分作為穿引方向進入側面部7b單獨形成，可以調節其角度、距液面的距離、距帶板1的距離，同時用加熱器20加熱。
該實施例也可以獲得與實施例1同樣的作用·效果，同時可以調節靜壓支墊式壓力附加裝置7的壓力和膜厚的靈敏度，且可以獲得避免熔融金屬(氣體/液體混相流15)凝固的優點。另外，也有穿引方向進入側面部7b腐蝕後可以更換的優點。
圖7-a、圖7-b是表示本發明的實施例6的鍍熔融金屬的生產線的鍍膜附著量控制部附近的主要部分側面圖。
圖7-a的實施例，其構成是用殼體30從實施例5的液面B圍繞著包括靜壓支墊式壓力附加裝置7部在內的空間，同時，利用氣體壓送裝置31使無氧化性或還原性氣體升壓、再從靜壓支墊式壓力附加裝置7的狹縫噴嘴12、13噴射出，形成氣體/液體混相流15而能防止被刮掉的熔融金屬的氧化。當然，也有利用殼體30封入刮板的噪音的優點。圖7-b的實施例，將殼體30設置在壓力附加裝置7的下面，從壓力附加裝置7放出的向上氣體不會侵入殼體30，具有能使殼體30尺寸小型化的優點。
另外，上述實施例，也可以使殼體30內的無氧化性或帶還原性氣體在壓送裝置31中循環後升壓並向靜壓支墊式壓力附加裝置7供給。另外，本實施例也能適用於實施例1～4。
還有，上述各實施例，也可以對從壓力附加裝置7噴射出的噴射氣體加熱以防止熔融金屬的凝固。另外，也可以使靜壓支墊式壓力附加裝置7的狹縫噴嘴12、13的狹縫間隙在任意寬度方向的位置可以變更，從而能控制帶板1的寬度方向的擦拭厚度。另外，還可以在與刮板6或靜壓支墊式壓力附加裝置7的與熔融金屬接觸的部分，適用施以了表面處理的金屬或低碳鋼·不鏽鋼或精密陶瓷，從而提高耐腐蝕性。再有，上述各實施例是將本液體擦拭裝置適用於鍍鋅等熔融金屬生產線的鍍熔融金屬的設備的例子，而本液體擦拭裝置當然也能適用於帶狀材料的工藝生產線的其他設備(塗覆設備等)。
權利要求
1.一種液體擦拭裝置，其具備與附著在帶板上的液體接觸而進行機械性擦拭的刮板，其特徵在於在上述刮板的穿引方向出去側一側設有由氣體進行的壓力附加裝置，在刮板與帶板之間的液膜部分形成與穿引方向對向的氣體/液體混相流。
2.一種液體擦拭裝置，其具備與附著在帶板上的液體接觸而進行機械性擦拭的刮板，其特徵在於在上述刮板的穿引方向進入側一側設有由氣體進行的減壓裝置，在刮板與帶板之間的液膜部分形成與穿引方向對向的氣體/液體混相流。
3.根據權利要求1或2所述的液體擦拭裝置，其特徵在於上述刮板的角度、距液面的距離、距帶板的距離中至少一個能夠變更。
4.根據權利要求1或2所述的液體擦拭裝置，其特徵在於還設有對上述刮板進行加熱的加熱裝置。
5.根據權利要求1或2所述的液體擦拭裝置，其特徵在於用殼體從液面圍繞著包括上述刮板部在內的空間，將內部保持為無氧化性或帶還原性的氣體氛圍。
6.一種液體擦拭裝置，上下具有多個氣體噴射用狹縫噴嘴，利用能在該狹縫噴嘴間形成靜壓的靜壓支墊對附著在帶板上的液體進行擦拭，其特徵在於在擦拭時上述靜壓支墊前端與液體接觸，在靜壓支墊的穿引方向的進入側面與帶板之間的液膜部分形成與穿引方向對向的氣體/液體的混相流。
7.根據權利要求6所述的液體擦拭裝置，其特徵在於將靜壓支墊的進入側面部單獨形成，且其角度、距液面的距離、距帶板的距離中至少一個能夠變更。
8.根據權利要求6所述的液體擦拭裝置，其特徵在於還設有對上述靜壓支墊的液體接觸部加熱的加熱裝置。
9.根據權利要求8所述的液體擦拭裝置，其特徵在於作為上述加熱裝置，將從狹縫噴嘴中噴射出的氣體加熱至凝固點以上進行供給。
10.根據權利要求6所述的液體擦拭裝置，其特徵在於用殼體從液面圍繞著包括上述靜壓支墊部在內的空間，將內部保持為無氧化性或帶還原性的氣體氛圍。
11.根據權利要求10所述的液體擦拭裝置，其特徵在於使上述殼體內的無氧化性或帶還原性氣體循環後，升壓並從靜壓支墊的狹縫噴嘴中噴射出。
12.根據權利要求6所述的液體擦拭裝置，其特徵在於上述狹縫噴嘴的狹縫間隙在任意寬度方向的位置能夠變更。
13.根據權利要求1或2所述的液體擦拭裝置，其特徵在於在上述刮板的與液體接觸的部分應用施予了表面處理的金屬、或低碳鋼/不鏽鋼、或精密陶瓷。
14.根據權利要求6所述的液體擦拭裝置，其特徵在於在上述靜壓支墊的與液體接觸的部分應用施予了表面處理的金屬、或低碳鋼/不鏽鋼、或精密陶瓷。
全文摘要
本發明提供一種不會由於飛濺向板表面附著而造成的膜厚增大和表面品質缺陷等、同時由於生產線速度增大而實現了生產能力提高的液體擦拭裝置。該液體擦拭裝置，具備與附著在帶板(1)上的熔融金屬接觸而進行機械性擦拭的刮板(6)，其中在上述刮板(6)的穿引方向出去側一側設有由氣體進行的壓力附加裝置(7)，在刮板(6)與帶板(1)之間的液膜部分形成與穿引方向對向的氣體/液體混相流(15)。
文檔編號C23C2/14GK1683584SQ20051006267
公開日2005年10月19日 申請日期2005年4月5日 優先權日2004年4月13日
發明者吉川雅司, 平野龍也, 藤岡宏規, 永井孝典 申請人:三菱日立制鐵機械株式會社