用於在金屬浸鍍池出口處乾燥液體鍍覆金屬的方法和裝置的製作方法
2023-05-09 08:47:26 1
專利名稱：用於在金屬浸鍍池出口處乾燥液體鍍覆金屬的方法和裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及如權利要求1和12的前序部分所述的用於在金屬浸鍍池出口處乾燥液體鍍覆金屬的方法和裝置。
背景技術：
本發明涉及作為在連續鍍覆線上浸鍍於鋼帶上的液體鍍覆金屬的液體金屬膜的乾燥。「液體金屬膜」指的是可施加於鋼帶的任何類型的覆層，例如基於鋅和鋁的合金。為了改善鋼帶在某些應用(例如建築、汽車或家用電器)中的抗腐蝕性，向鋼帶表面沉積金屬覆層，例如鋅或基於鋅的合金的覆層。該覆層在連續線上實現，其中所述連續線通常包括
-入口段，其具有一個或兩個帶材解卷機、剪斷機、對接焊機、以及帶材蓄積機，其中對接焊機允許把從解卷機出來的帶材的尾部連接到從另一個解卷機出來的下一帶材的頭部， 並因此保證線的連續運行，當在蓄積機上遊中斷解卷以進行對接焊接的時候，所述帶材蓄積機向所述線釋放預先蓄積的帶材；
-用於對冷軋帶材進行去油或對熱軋帶材進行酸洗的段； -退火爐，其也保證在帶材進入液體金屬浴之前將其保持在受控溫度； -嚴格意義上的鍍覆段，其包括帶材浸入其中的液體金屬浴、用於乾燥液體金屬的裝置、可能的感應合金化爐、冷卻裝置和淬火池；
-出口段，其具有平整軋機(「Skin-Pass」)、鈍化裝置、出口蓄積機、剪、和一個或兩個卷繞機。在所述方法的第一變型中，在鋼帶從爐子輸出時，鋼帶傾斜地浸入液體金屬合金浴中，鋼帶被浸沒在該浴中的輥來豎直地偏轉，接著在用於修正因帶材在底輥上通過而引起的帶材的橫向彎曲(courbure lat6rale)的所謂「抗翹曲(anti-tuile)」輥上通過，接著在用於調整帶材的豎直路線的所謂「軋制線(ligne de passe)」輥上通過。在所述方法的第二變型中，在鋼帶從爐子輸出時，鋼帶被輥豎直地偏轉，接著豎直地穿過磁性地維持的液體金屬合金浴。在所述兩種情況下，在帶材從鍍覆浴輸出時，帶材在其兩個面上覆有液體金屬膜， 其厚度為在帶材對液體的牽引力和重力之間所建立的平衡的結果。必須在橫向上和在縱向上使液體鍍覆金屬的厚度等於儘可能地接近所追求的目標的數值，其中所述目標結合了對在防腐蝕保護領域中的性能的追求和對所消耗的金屬量的優化的追求。為此，在帶材的兩側布置裝置，以保證乾燥在兩個面上的液體膜。這種乾燥系統已經被大量地描述，例如在文檔EP 0566 497中。乾燥的原理在於吹送氣體噴流，以在液體膜上產生旨在減小其厚度的收縮效果，所乾燥的膜的多餘部分通過重力向鍍覆浴返回。在帶材與這種乾燥器之間的距離，以及氣體壓力、在乾燥器與鍍覆浴表面之間的距離、以及帶材的移動速度，屬於掌控乾燥操作的主要變量。這些變量根據由用於測量沉積在帶材的兩個面中每一個上的覆層的厚度的構件(例如x光量具)所實現的測量來控制。長時間以來，關於噴氣乾燥方法的局限性，已經觀察到，在帶材高移動速度下，產生以「噴濺(splashing)」這一名稱已知的現象。該現象與隨著移動速度而增大的所牽引的液體膜的厚度相關，源於在帶材的牽引力、重力、以及在產生由氣體噴流引起的剪應力的膜區域中的表面張力之間的平衡的破壞。這體現為液滴的噴射，所述液滴會干擾氣體噴流，有損覆層的質量，並且經常隨後伴有預期膜的爆裂。帶材的移動速度，因此鍍覆線的生產率， 也被液體膜的乾燥能力所限制。已經進行了大量的嘗試，以克服該現象並且允許更高的帶材移動速度。在這些嘗試中，開發了磁性系統，其對帶材幹燥一部分的液體鍍覆膜，並且在下遊由通過噴氣來乾燥的最終乾燥來完成。因此已知使用磁感應的多類方法，所有這些類都基於在電流和磁場的聯合作用下在液體導體介質中產生(洛侖茲)力
-所謂的「縱向磁通」法，其使用感應線圈，所述感應線圈圍繞帶材，並且供有交流電。 該類型的裝置生成與所述帶材的所謂縱向移動大致平行的場線，所述場線在金屬鍍覆膜和帶材中感應出交流電流。由此感應出的電流和磁場之間的相互作用生成保證膜的乾燥的徑向和軸向電磁力。作為示例，文檔JP 5051719描述了一種這樣的供有高頻率交流電的縱向場系統；
-「橫向磁通」法，其使用分開的兩個供有交流電的感應線圈，每個線圈置於帶材兩側中的一側。該類型的裝置生成與所述帶材的縱向移動大致垂直的場線，所述場線在帶材的平面中感應出傅科電流。所述電流和磁場之間的相互作用生成電磁剪力，所述電磁剪力保證液體金屬膜的乾燥。作為示例，文檔DE 2023900和JP 08134617描述了這樣的供有適當頻率的交流電的橫向場系統；
-「滑動場」法，其在帶材的每側使用供有多相交流電的多極感應器。該類型的裝置生成在與向上移動的帶材的移動相反的方向上滑動的磁場，由此保證液體膜向下的泵送作用。 作為示例，文檔US 3，518，109和JP 08053742描述了一種這樣的供有多相交流電的滑動場系統；
-「彎月面(m6niSqUe)壓力」法，其在由帶材所牽引的液體膜與液體浴的連接彎月面處使用感應器。磁場作用在所述彎月面的彎曲部分上，並且因此作用在所牽引的膜的厚度上。 作為示例，文檔EP 1 138 799描述了一種這樣的彎月面控制系統。該方法很難實現，並且限於小物件(例如絲)的金屬鍍覆；
-作為已在上文中描述的某些方法的變型，還使用永磁體，所述磁體必須與用於通過在帶材上應用滑件或滾輪來為帶材供給電流的裝置關聯，因此使得這些方法不適合用於乾燥。這樣的方法的示例在文檔JP 61-227158或JP 02-254147中進行了描述。最後，還是在永磁體的領域內，文檔JP 2000-212714提出了在旋轉滾筒上安裝多個磁體，以產生變化的磁場，用以產生對乾燥有用的感應效應。這些方法每個都具有一定數量的顯著妨礙其實施的缺陷。這些缺陷可以如下分類
-帶材的發熱所有由供有交流電的感應線圈所生成的縱向磁通和橫向磁通系統都造成帶材的顯著發熱，能夠達到高於100°C。尤其是在相同的乾燥效果下需要更高功率的縱向磁通，會在某些構造下導致能夠達到150°C至200°C的升溫。所述發熱能夠通過促進所不期望的鐵向覆層擴散的現象來幹擾鋼/覆層結合層。另一方面，該額外的熱量供給必須隨後在冷卻塔中排出，這導致其高度的增大和/或空氣吹送設施功率的增大；
-帶材的飽和在由磁場線生成的空間中很快達到帶材的磁飽和，並且一旦帶材飽和， 其本身構成對乾燥能力的限制，並因此構成對帶材的移動速度的限制。該風險在縱向磁通法、甚至橫向磁通法的情況下尤其明顯；
-帶材劃痕通過滑件或滾輪來為帶材供給電流的方法不能用於優質鍍覆帶材，因為所述方法會在帶材上留下機械摩擦痕。
發明內容
特別地，本發明的一個目的在於，在金屬浸鍍池出口處保證對縱向移動鋼帶的液體鍍覆金屬進行有效的乾燥，其中帶材磁飽和的約束效應被最小化。此外，本發明的目的還在於 -使帶材發熱最小化；
-避免帶材/膜的機械劃痕； -使用避免任何「噴濺」效應的磁乾燥； -允許精確控制所追求的鍍覆厚度。因此，本發明提出如權利要求1和12的內容所述的、適於解決這些問題的方法和
直ο根據一種用於在金屬浸鍍池出口處對連續縱向移動鋼帶的兩個面上的液體鍍覆金屬進行乾燥的方法，本發明要求，在帶材移出所述池的過程中，覆有液體鍍覆金屬的帶材從沒有被施加磁場的區域移動到被施加靜態磁場的另一區域，其中所述靜態磁場在面對面地置於帶材兩側的磁性構件的磁極之間產生，並且其場線或至少所述場線的主要包絡面在至少一個最小縱向範圍上與所述帶材相交，以使得液體鍍覆金屬關聯地經歷磁場變化，所述磁場變化在所述液體金屬上生成阻止其與帶材一起移動的力。事實上，所述縱向相交範圍被選為最小並且足以在液體金屬膜中生成強度最小化的傅科電流，而所述傅科電流在靜態磁場中的循環足以生成充分阻止所述液體金屬相對於帶材移動所必需的洛侖茲力。帶材在所述靜態磁場中的移動因此能夠在帶材中、但也能夠並尤其在液體膜中感應出電流，在所述液體膜中以已知的方式產生對抗帶材移動的磁製動效應。由於磁場的微小變化，所述磁製動效應在帶材中生成很少的傅科電流。由於沒有集膚效應(effet de peau)，磁場的連續特徵限制了為獲得液體膜的有效乾燥效果而消耗的功率，並且帶材的發熱因此非常有利地是不大的。不需要與帶材的任何接觸，因此有利地避免了劃痕問題。通過使用磁場，尤其是為了實施通過一系列乾燥裝置以多個相繼步驟來進行的乾燥，也消除了由「噴濺」效應造成的缺陷。為了使用根據本發明的所述方法，基於以下裝置的裝置實施例是可行的，即用於在金屬浸鍍池出口處對連續縱向移動鋼帶1兩個面上的液體金屬進行乾燥的裝置。在所述池出口處，所述裝置要求
7-至少第一磁性構件橫向於帶材兩個面中第一面地布置在距帶材給定距離處，並且第二磁性構件橫向於帶材兩個面中第二面地布置於大致距所述帶材相同距離處；
-所述磁性構件Al、A2的磁極面對面地分布在帶材兩側，以使得在所述磁極之間生成 (包含在主要包絡面中的)靜態磁場線，其中所述靜態磁場線在至少一個最小縱向範圍上與帶材相交。一組從屬權利要求同樣說明了本發明的優點。
藉助於所述附圖，提供了實施例和應用示例。在這些附圖中 圖1示出了「縱向磁通」乾燥裝置；
圖2示出了 「橫向磁通」乾燥裝置； 圖3示出了 「彎月面壓力，，乾燥裝置；
圖4a、圖4b示出了根據本發明的第一實施例的帶磁性構件的乾燥裝置； 圖5a、圖恥、圖5c、圖5d示出了根據本發明的第二實施例的帶電磁性構件的乾燥裝
置；
圖6示出了根據本發明的第一實施例的乾燥原理； 圖7示出了根據本發明的第二實施例的帶距離穩定性控制的乾燥原理。
具體實施例方式圖1示出了如在上文背景技術中所述的用於通過「縱向磁通」來乾燥連續豎直縱向移動的鋼帶1的表面的金屬鍍覆膜的乾燥裝置。帶材1因此在其兩個面上覆有液體膜(未示出)，並且被速度為V的豎直運動所帶動。由一圈或多圈電導體構成的、並在帶材寬度方向上圍繞帶材的感應線圈2通有交流電，其中所述交流電的頻率適於引起乾燥效果的感應。 圖1示出了電流以其交流半周期(alternance)之一通過。所述電流生成交流磁場，所述磁場在帶材的兩側表現為兩個波瓣(lobe) Ll和L2，其中所述波瓣分別與線圈的兩段(brin) 21,22 (以截面示出)關聯。在緊鄰帶材處，生成場線，所述場線具有與帶材的移動方向平行的路線，因此得名「縱向磁通」。所述場線不穿過帶材，而是在寬的縱向部分上在帶材上延伸。圖2示出了如在上文背景技術中所述的用於通過「橫向磁通」來乾燥連續豎直縱向移動的鋼帶1的表面的金屬鍍覆膜的乾燥裝置。帶材1因此在其兩個面上覆有液體膜(未示出)，並且被速度為V的豎直運動所帶動。兩個感應線圈h、2b通有交流電，其中所述交流電的頻率適於引起乾燥效果的感應，所述感應線圈每個都沿著帶材寬度方向被對稱面對彼此地布置在帶材的一側。圖2示出了電流以其交流半周期之一通過。所述電流生成交流磁場，所述磁場在帶材的兩側表現為分別與線圈部分21a、2h、21b、22b關聯的波瓣L1、L2、 L3、L4。在緊鄰帶材處，生成場線，所述場線具有總體上與帶材移動方向垂直的路線，並且至少在帶材寬度部分上延伸，因此得名「橫向磁通」。所述場線在生成所述場線的線圈部分上在垂直於移動的方向上形成環路。所述場線因此不穿過帶材，但是至少橫向地沿著帶材延伸。圖3示出了適於液體鍍覆膜的「彎月面壓力」乾燥裝置。帶材1因此覆有液體膜3，並且被速度為V的豎直縱向運動所帶動。由一圈或多圈沿著帶材寬度方向圍繞帶材的電導體所構成的感應線圈2通有交流電，其中所述交流電的頻率適於乾燥效果。圖3示出了所述電流以其交流半周期之一通過。磁場作用在彎月面的彎曲部分R、R』上，並且因此作用在所牽引的膜的厚度上。圖4a、圖4b示出了根據本發明的第一實施例的帶磁性構件的乾燥裝置，更具體地示出了適用於在金屬浸鍍池出口處對連續縱向移動的鋼帶1的兩個面上的液體金屬進行乾燥的裝置。在所述池的出口處，所述裝置包括
-至少第一磁性構件Al (這裡例如為至少一個永磁體)，其橫向於帶材兩個面中的第一面而布置在距離帶材給定距離處，並且第二磁性構件A2橫向於帶材兩個面中的第二面而布置於距離所述帶材大致相同距離處；
-所述磁性構件Al、A2的磁極N、S (這裡為北/南磁極類型的磁體的磁極)面對面地分布在帶材兩側，以使得在所述磁極之間生成包含在主要包絡面(enveloppe)中的靜態磁場B的場線，如本發明所設置的，所述靜態磁場線在至少一個最小縱向範圍上與帶材相交。換句話說，根據圖如和圖4b的裝置因此設置成，每個磁性構件包括至少一個雙極永磁體元件Al、A2，其磁能力(capacit6 magnetique)被定為能夠感應出至少一個電動場 (champ Slectromoteur)，所述電動場足以在靜態磁場B中生成對於帶材的強制移動起相反作用的制動，所述制動具有適於乾燥最初沉積在帶材上的金屬鍍覆層的特性。每個磁性構件Al、A2的最接近的磁極在這裡具有相反的磁極性N、S。因此，可以將在所述磁極之間的場線設置成穿過帶材。縱向範圍因此被減小到大約為所使用的磁體的尚度。也可以設置成每個磁性構件Al、A2最靠近帶材的磁極具有相同的磁極性。根據圖4a，每個磁性構件A1、A2離帶材最遠的磁極S、N (永磁體的橫向外表面)還通過外部磁場引導件C (例如圍繞一段帶材構成磁引導環的鐵磁軛框)來連接。這樣，根據圖如，所述兩個磁性構件的最接近的、在帶材兩側面對面的磁極N、S被布置為使得所述兩個磁極生成靜態磁場B，所述靜態磁場通過穿過帶材在第一磁性構件的北極N和第二磁性構件的南極S之間構成磁迴路，所述磁環路通過圍繞帶材的鐵磁軛C在外部磁極(即第二磁性構件的北極N和第一磁性構件的南極S)之間得以完成。可替代地，根據圖4b，所述乾燥裝置設置成每個磁性構件Al、A2包括兩個分開的磁極，所述磁極沿著帶材移動方向相繼地布置，並且通過磁場引導件Cl、C2 (例如構成磁引導半環的鐵磁軛的至少一部分)與至少一個磁體連接，以使得兩個半環端部處的兩個磁極中的每個面對面地布置在帶材的兩側，因此使得磁場線完全地形成環路。換句話說，呈U 形的兩個永磁體關於帶材對稱地布置，即將兩個U的具有相反極性的基部面對面地布置在帶材兩側。因此，鐵磁軛的第一部分Cl延伸了第一磁性構件Al的南極S，而鐵磁軛的第二部分C2延伸了第二磁性構件A2的北極N。磁場B在第一磁性構件的北極N和第二磁性構件的南極S之間第一次穿過帶材，然後被引導在鐵磁軛的第二部分C2上，然後第二次穿過帶材，環路在鐵磁軛的第一部分Cl上得以完成。這裡推薦的是，在半環的端部處，磁極具有相反的磁極性，以使得兩個半環產生磁場B穿過帶材的閉環磁引導。
如上所述，還可以的是，在半環的端部處，磁極具有相同的磁極性。將能夠進行乾燥，但是與如上所述的具有相反磁極性的構造相比效率較低。不限於圖4a、圖4b並且因此也適用於以下附圖，每個磁性構件在至少等於帶材寬度的長度上以一個或多個塊的形式線性地延伸。同樣地，在至少等於帶材寬度的長度上線性地延伸的多個磁性構件可以在帶材移動方向上一個在另一個上地分布在帶材每側。通過如此構成相繼的具有最小範圍的場/帶材相交區域以避免帶材磁飽和，所述構造有利地允許額外地提高幹燥效率。出於相同的目的，所述磁性構件中的至少一個可以與例如通過噴氣來乾燥的補充乾燥裝置或用於穩定帶材的補充裝置關聯。圖5^圖恥示出了根據本發明的第二實施例的、分別與圖如和圖4b的構造相關的、具有電磁構件(作為磁性構件)的乾燥裝置的兩種構造。特別地，在圖fe中，兩個電磁構件Bi、B2橫向於帶材的移動而置於帶材兩個面的兩側，並且通過圍繞所述帶材的鐵磁軛C來接合。圖5c、圖5d示出了根據本發明的所述第二實施例的、具有電磁構件(作為磁性構件)的乾燥裝置的另外兩種構造。特別地，圖恥、圖5c和圖5d根據以兩個半環的形式橫向於帶材的移動而置於帶材兩面的兩側的鐵磁軛的一種構造，示出了所述電磁構件Bl、B2、B3、B4的多種可行的布置方式。在這些示例中，磁場環路通過磁場B兩次穿過帶材以及通過藉助於半鐵磁軛對磁場進行補充引導來形成，如在圖4b中所示。電磁構件Bi、B2、B3、B4在這裡為感應線圈，其與軛C、Cl、C2關聯，以生成所述靜態磁場，並在帶材邊緣處以及尤其是在與帶材相交的最小範圍上引導場線。通過調節用於供給所述感應線圈中至少一個的電流，所述靜態磁場的強度是可以根據為乾燥類型所選擇的參數來控制的。在圖恥中，兩個感應線圈B1、B2中的每個都被以居中的方式置於每個呈「U」形的半軛C1、C2上。在圖5c中，兩個感應線圈B1、B2中的每個都置於每個呈「U」形的半軛Cl、 C2上的磁極N、S的端部附近，其中所述端部中的每個在帶材的兩側相對。在圖5d中，四個感應線圈B1、B2、B3、B4中的每個都根據圖恥的模式置於兩個半軛的四個端部中的一個處。這裡，每個電磁構件B1、B2的最接近的磁極具有相反的磁極性N、S。因此，可以將在這些磁極之間場線構造成穿過帶材。(圖fe至圖5d具有「合適極性」)。也可以設置成，每個電磁構件Bi、B2的最靠近帶材的磁極具有相同的磁極性。然而，根據該構造，將更難以最小化場線和帶材之間的相交範圍。不過，這樣的構造通過作用於供給兩個電磁構件中至少一個的直流電，允許更容易地控制帶材在所述磁極之間的位置。因此，為了乾燥和穩定帶材的目的而沿著移動方向連續地布置所述兩種構造(相反和相同磁極性)中的每一種可能是有利的。將能夠進行乾燥，但是效率比如上所述的具有相反磁極性的構造低。圖6示出了根據本發明的第一實施例(圖4b)的、通過磁製動來乾燥液體鍍覆金屬膜的原理。帶材1在其兩個面上覆有液體膜(未示出)，並且被速度為V的縱向移動豎直運動所驅動。兩個磁性構件A1、A2及其軛C1、C2每個都沿著帶材寬度的方向布置在帶材一側並距帶材距離e，其中所述磁性構件及其軛所示出的形狀僅為示意性的。它們被布置為使得磁性構件Al、A2中一個的北極N位於另一個磁性構件的南極S的對面，以使得磁場B通過兩次穿過帶材1而在所述兩個構件中形成環路。帶材在該靜態磁場B中的移動在具有相反極性的磁極之間感應出電動場E，並因此在帶材和液體膜中感應出電流，其中在液體膜處產生對抗帶材移動的磁製動力F。圖7示出了根據本發明的第二實施例(圖5b)的、帶有距離穩定性(或帶材居中)控制的通過磁製動來乾燥的原理。這裡，磁性構件中的至少一個包括至少一個電磁元件B1、B2 (感應線圈電磁體)，所述電磁元件的磁能力可以由控制模塊MC藉助於控制信號Cc來調節，所述控制信號Cc理想地控制至少一個感應線圈B2，該至少一個感應線圈B2在這裡封包用於引導磁場的電磁元件C2，以便
-感應出至少一個電動場E，所述電動場足以在靜態磁場B中生成對於帶材的強制移動起相反作用的制動，其中所述制動具有適於乾燥最初沉積在帶材上的金屬鍍覆層的特性；
-有利地調節在每個磁性構件和帶材之間的等距。控制模塊MC由處理單元來控制，其中所述處理單元能夠接收以下兩個信號中的至少一個，以調節在感應線圈中的電流定值
-距離測量信號Si，其來自於用於無接觸地測量帶材和電磁元件B1、B2之一之間的距離e的系統ME ；
-磁場測量信號，其來自於用於測量在至少一個電磁構件磁極處的磁場的構件MB，其中所述磁場測量信號可以與距離e的數值相關。根據所述相關性，控制單元生成在電磁構件中的至少一個的感應線圈中的電流定值，以將鋼帶維持在磁極之間確定的位置上，所述位置能夠保證覆層在帶材兩個面上的最佳可能分布。除了電磁體的使用允許提供比永磁體更強的磁場以外，所述電磁體的使用還允許保證磁場的精確控制。特別地，其允許將帶材動態地維持在兩個電磁構件之間確定的位置上。因此，在圖4、圖5、圖6和圖7中提出的所有裝置都能夠實施根據本發明的乾燥方法，即用於在金屬浸鍍池的出口處對連續縱向移動鋼帶1的兩個面上的液體鍍覆金屬進行乾燥的方法，在所述方法中，在帶材移出所述池的過程中，覆有液體鍍覆金屬的帶材從沒有被施加磁場的區域移動到被施加靜態磁場B的另一區域，其中所述靜態磁場在面對面地置於帶材兩側的磁性構件A1、A2、B1、B2的磁極N、S之間產生，並且其場線在至少一個最小縱向範圍上與所述帶材相交，以使得液體鍍覆金屬相關地經歷磁場變化，所述磁場變化在所述液體金屬上生成阻止液體金屬與帶材一起移動的力。靜態磁場和移動帶材的相互作用在帶材和液體鍍覆膜中生成傅科電流，所述傅科電流在靜態磁場中的循環生成阻止所述液體金屬相對於帶材移動的洛侖茲力，從而產生相對於(強制)移動帶材的磁製動效應。所述磁製動效應在帶材中生成極少的傅科電流，並且由於沒有集膚效應，磁場的連續特徵限制了為獲得液體膜的有效乾燥效果而消耗的功率，因此帶材的發熱很有利地是可以忽略的。如上所述，所述方法理想地要求，最接近地置於帶材兩側的磁極理想地選為具有相反的極性。該方面有利於最小化場線與帶材的相交範圍，因此有利地允許避免帶材磁飽和效應，並且由於在磁極下通過時磁場的大幅度變化而允許高的乾燥效率。接近的磁極具有相同極性的構造也是可行的，但是對於所期望的乾燥類型效率較低，不過，所述構造具有這樣的優點允許通過作用於感應線圈的直流供給電流來更好地控制帶材在磁極之間的位置。與所追求的乾燥效果關聯的磁場B的強度簡單地通過使磁極和帶材之間的距離e 變化來控制，其中在簡單的自主磁性構件的範圍內，所述磁極理想地為永磁體的磁極。所述方法還可以有利地要求
-在包括於場線中的至少一個點上，理想地通過無接觸的直接測量來評估在移動帶材和兩個電磁構件Bi、B2 (例如電磁體)中的至少一個之間的距離e，其中所述電磁構件設有作為磁性可控的磁性構件的感應線圈；
-控制感應線圈中至少一個的直流供給電流，以將帶材居中地維持在兩個電磁構件之間。穿過帶材的總磁通(參見根據圖4至圖7的示例)因此能夠靜態地維持，並且以精細的方式在其靜態值附近調節。控制感應線圈Bi、B2中至少一個的直流供給電流，以調節與所追求的乾燥效果關聯的磁場B的強度。這對於使所述方法適於各種類型的帶材和/或覆層是相當重要的，並還允許根據由測量構件(例如X光厚度量具)所進行的覆層厚度測量來控制所述乾燥系統。所述方法還要求
A)在包括於場線中的至少一個點上，通過測量由於存在於帶材和兩個電磁構件中至少一個之間的氣隙效應所引起的變化而造成的磁場變化，來測量在移動帶材和兩個電磁構件 B1、B2中至少一個之間的距離e。當然也可以直接測量距離e，以替代或補充上述間接的磁場測量方法；
B)
-至少兩組磁性構件橫向地分布在帶材至少一側的寬度上，
-並且在磁性構件為設有感應線圈的電磁構件的情況下，分別地控制所述感應線圈的每個供給電流。因此有效地方便了對帶材在磁性構件之間位置的控制；
C)
-至少兩組磁性構件一個在另一個上地沿著帶材移動方向分布在帶材的每側， -並且在磁性構件為設有感應線圈的電磁構件的情況下，分別地控制所述感應線圈的每個供給電流。該磁性構件或電磁構件組的連續布置允許有效地分配乾燥效果和控制帶材位置。根據需要，所述根據本發明的乾燥方法還可以與補充乾燥方法(例如通過在帶材面上噴氣來乾燥的方法)聯合地被使用和控制。同樣地，所述方法可以與用於穩定帶材移動的補充方法聯合地被使用和控制。
權利要求
1.一種用於在金屬浸鍍池出口處對連續縱向移動的鋼帶(1)的兩個面上的液體鍍覆金屬進行乾燥的方法，其特徵在於，在所述帶材移出所述池的過程中，覆有液體鍍覆金屬的所述帶材從沒有被施加磁場的區域移動到被施加靜態磁場(B)的另一區域，其中所述靜態磁場(B)在面對面地置於所述帶材兩側的磁性構件(A1、A2、B1、B2)的磁極(N、S)之間產生， 並且其場線在至少一個最小縱向範圍上與所述帶材相交，以使得所述液體鍍覆金屬關聯地經歷磁場變化，所述磁場變化在所述液體金屬上生成阻止其與所述帶材一起移動的力。
2.如權利要求1所述的方法，其中，以最接近的方式置於所述帶材兩側的磁極理想地選為具有相反的極性。
3.如權利要求1所述的方法，其中，以最接近的方式置於所述帶材兩側的磁極理想地選為具有相同的極性。
4.如權利要求1至3中任一項所述的方法，其中，通過使所述磁極和所述帶材之間的距離(e)變化來控制與所追求的乾燥效果關聯的所述磁場(B)的強度，其中所述磁極理想地為永磁體的磁極。
5.如權利要求1至3中任一項所述的方法，其中-在包括於所述場線中的至少一個點上，理想地通過無接觸的直接測量來評估在移動的所述帶材和所述兩個電磁構件(Bi、B2)中至少一個之間的距離(e)，其中所述電磁構件 (Bi、B2)設有作為磁性構件的感應線圈；-控制所述感應線圈中至少一個的直流供給電流，以控制所述帶材在所述兩個電磁構件之間的位置。
6.如權利要求5所述的方法，其中，控制所述感應線圈(Bi、B2)中至少一個的直流供給電流，以調節與所追求的乾燥效果關聯的所述磁場(B)的強度。
7.如權利要求5或6所述的方法，其中，在包括於所述場線中的至少一個點上，通過測量由於存在於所述帶材和所述兩個電磁構件中至少一個之間的氣隙效應所引起的變化而造成的磁場變化，來測量在移動的所述帶材和所述兩個電磁構件(Bi、B2)中至少一個之間的距離(e)。
8.如上述權利要求中任一項所述的方法，其中-至少兩組磁性構件橫向地分布在所述帶材至少一側的寬度上；-並且，在所述磁性構件為設有感應線圈的電磁構件的情況下，分別地控制所述感應線圈的每個供給電流。
9.如上述權利要求中任一項所述的方法，其中-至少兩組磁性構件一個在另一個上地沿著所述帶材的移動方向分布在所述帶材的每側；-並且，在所述磁性構件為設有感應線圈的電磁構件的情況下，分別地控制所述感應線圈的每個供給電流。
10.如上述權利要求中任一項所述的方法，所述方法與例如通過在帶材面上噴氣來乾燥的補充乾燥方法聯合地被使用和控制。
11.如上述權利要求中任一項所述的方法，所述方法與用於穩定帶材移動的補充方法聯合地被使用和控制。
12.一種用於在金屬浸鍍池出口處對連續縱向移動的鋼帶(1)的兩個面上的液體金屬進行乾燥的裝置，其特徵在於，在所述池的出口處-至少第一磁性構件(Al)橫向於所述帶材兩個面中第一個面地置於距所述帶材給定距離(e)處，而第二磁性構件(A2)橫向於所述兩個面中第二個面地置於距所述帶材大致相同距離處；-所述磁性構件(Al、A2)的磁極(N、S)面對面地分布在所述帶材的兩側，以使得在所述磁極之間生成包含在主要包絡面中的靜態磁場(B)線，其中所述靜態磁場線在至少一個最小縱向範圍上與所述帶材相交。
13.如權利要求12所述的裝置，其中，所述每個磁性構件(Al、A2)的最接近的磁極具有相反的磁極性(N、S)。
14.如權利要求13所述的裝置，其中，所述每個磁性構件(Al、A2)的最靠近所述帶材的磁極具有相同的磁極性。
15.如權利要求13或14所述的裝置，其中，所述每個磁性構件(Al、A2)的最遠離所述帶材的磁極通過外部磁場引導件(C)，例如圍繞一段帶材構成磁引導環的鐵磁軛框，來連接。
16.如權利要求13或14所述的裝置，其中，所述每個磁性構件(A1、A2、B1、B2)包括兩個分開的磁極，所述磁極沿著所述帶材的移動方向相繼地布置，並且通過磁場引導件(Cl、 C2)，例如構成磁引導半環的鐵磁軛的至少一部分，與至少一個磁體連接，以使得所述兩個半環端部處的兩個磁極中的每個面對面地置於所述帶材的兩側。
17.如權利要求13和16所述的裝置，其中，在所述半環的端部處，所述磁極具有相反的磁極性，以使得所述兩個半環產生所述磁場(B)穿過所述帶材的閉環磁引導。
18.如權利要求14和16所述的裝置，其中，在所述半環的端部處，所述磁極具有相同的磁極性，以使得所述兩個半環產生所述磁場(B)橫向於所述帶材的半閉合環橫向磁引導。
19.如權利要求12至18中任一項所述的裝置，其中，所述每個磁性構件在至少等於所述帶材寬度的長度上以一個或多個塊的形式線性地延伸。
20.如權利要求12至19中任一項所述的裝置，其中，在至少等於所述帶材寬度的長度上線性地延伸的多個磁性構件在所述帶材的移動方向上一個在另一個上地分布在所述帶材的每側。
21.如權利要求12至20中任一項所述的裝置，其中，所述磁性構件與補充裝置，例如通過噴氣來乾燥的裝置，關聯。
22.如權利要求12至21中任一項所述的裝置，其中，所述磁性構件與用於穩定帶材的補充裝置關聯。
23.如權利要求12至22中任一項所述的裝置，其中，所述每個磁性構件包括至少一個雙極永磁體元件(Al、A2)，所述至少一個雙極永磁體元件的磁能力被設定為能夠-感應出至少一個電動場(E)，所述電動場(E)足以在所述靜態磁場(B)中生成對於所述帶材的強制移動起相反作用的制動，其中所述制動具有適於乾燥最初沉積在所述帶材上的金屬鍍覆層的特性。
24.如權利要求12至23中任一項所述的裝置，其中，所述磁性構件中的至少一個包括至少一個電磁元件(Bi、B2)，所述至少一個電磁元件的磁能力能夠由理想地控制封包所述電磁元件的感應線圈的控制模塊(MC)來調節，以便-感應出至少一個電動場(E)，所述電動場(E)足以在所述靜態磁場(B)中生成對於所述帶材的強制移動起相反作用的制動，其中所述制動具有適於乾燥最初沉積在所述帶材上的金屬鍍覆層的特性；-調節在所述每個磁性構件和所述帶材之間的等距。
25.如權利要求M所述的裝置，其中，所述控制模塊(MC)由處理單元來控制，其中所述處理單元能夠接收以下兩個信號中的至少一個，以調節在所述感應線圈中的電流定值-距離測量信號(Si)，其來自於用於無接觸地測量所述帶材和所述電磁構件(Bi、B2) 之一之間的距離(e)的系統(ME)；-磁場測量信號，其來自於用於測量在至少一個電磁構件磁極處磁場的構件(MB)，所述磁場測量信號能與所述距離(e)的測量值相關。
全文摘要
本發明描述了一種用於在金屬浸鍍池出口處對連續縱向移動的鋼帶的兩個面上的液體鍍覆金屬進行乾燥的方法和裝置。特別地，所述根據本發明的方法要求在所述帶材移出所述池的過程中，覆有液體鍍覆金屬的所述帶材從沒有被施加磁場的區域移動到被施加靜態磁場的另一區域，所述靜態磁場在面對面地置於所述帶材兩側的磁性構件的磁極之間產生，並且其場線或至少所述場線的主要包絡面在至少一個最小縱向範圍上與所述帶材相交，以使得液體鍍覆金屬關聯地經歷磁場變化，所述磁場變化在所述液體金屬上生成阻止其與帶材一起移動的力。由於所述磁場的微小變化，這種磁製動效應在所述帶材中生成極少的傅科電流。為了獲得所述液體膜的有效乾燥效果而消耗的功率因此很大地減小，並且作為更大的優點之一，帶材的發熱因此是非常明顯地可忽略的。
文檔編號C23C2/00GK102159745SQ200880131209
公開日2011年8月17日 申請日期2008年9月23日 優先權日2008年9月23日
發明者格雷尼耶 B., 阿迪 J-J., 恩斯特 R., 福特雷勒 Y. 申請人:格勒諾布爾理工學院, 法國國家科學研究中心, 西門子 Vai 金屬科技有限公司