專利名稱：金屬帶熱浸涂裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及金屬帶表面連續(xù)熱浸涂層技術(shù)及其裝置。
背景技術(shù)：
將金屬或合金帶連續(xù)穿過熔化溫度低的金屬Sn、Pb、Zn、Al等及它們的合金熔體后，金屬帶表面就被涂上一層上述熔體。如不加修飾，熔體冷卻后，涂層呈凸凹不平狀缺陷。又因已氧化失去了金屬光澤，限制了其應(yīng)用。這里所說的熔化溫度低的金屬或合金，是指它們的熔化溫度大大低于被熱浸涂的金屬帶的熔化溫度。
在熔體涂層未凝固之前修飾的方法已出現(xiàn)很多種。常用的方法是氮氣通過噴嘴氣吹法。把涂層熔體吹平、吹冷并保護涂層不被氧化。但是該技術(shù)所用氮氣須純度高，才能獲得光亮的涂層，耗氣量很大，投資也大。所以又出現(xiàn)了美國發(fā)明專利US4552788。該專利是用液氮速冷熔體涂層。但是，經(jīng)驗證明，其冷速并不高，而且液氮消耗量很大，生產(chǎn)成本也較高。中國專利ZL 92103174.2公開了一種窄金屬帶熱浸涂裝置，它是經(jīng)過刮擦熔體涂層后再水冷，效果較好，其不足之處是結(jié)構(gòu)復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，克服現(xiàn)有技術(shù)之不足，設(shè)計一種新的金屬帶熱浸涂裝置，本發(fā)明裝置結(jié)構(gòu)更簡單，熱浸涂效果又好，生產(chǎn)成本又較低。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案是，把連續(xù)通過熔體金屬液后上引拉出的、表面已涂有熔體金屬的金屬帶，穿過上下被熔體金屬液及冷卻液密封的保護管，再通過冷卻液層連續(xù)速冷來修飾涂層的方法。保護管內(nèi)通惰性保護性氣體，其作用有兩個，一是保護熔體涂層不氧化，二是頂住冷卻液不下灌。
本發(fā)明金屬帶熱浸涂裝置有一個盛裝金屬熔體(9)的鍋(10)，其特征是在鍋(10)的上方有一個速冷盒(2)，在速冷盒(2)的側(cè)面下方裝有出液管(1)，在速冷盒(2)的側(cè)面上、與出液管(1)相對的方向上裝有帶錐角的的進液管(5)，其錐角α1＝5-30°，在進液管(5)上裝有節(jié)流閥(13)，在速冷盒(2)的下方封接有一個兩端分別插入速冷盒(2)和熔體(9)中的保護管(8)，在保護管(8)的側(cè)面上裝有惰性保護氣體的進氣管(7)，在鍋(10)的下面有一電加熱元件(11)，速冷盒(2)中盛有循環(huán)冷卻液(4)，熔體涂覆帶(3)通過保護管(8)的上端穿出冷卻液后即成為已涂覆好的成品金屬帶，涂覆帶(3)表面與冷卻液流的流動方向平行，且其與保護管(8)的長方形開口之間的邊距b為0.5-3毫米，進液管(5)的出口與涂覆帶(3)的邊距L＝3-30毫米，保護管(8)的上端至冷卻液面高度H為3-80毫米，具體數(shù)值根據(jù)保護氣體壓力和b值大小由實驗確定，其原則是保證冷卻液不致下掉入保護管(8)內(nèi)。
速冷盒(2)的底部也可形成一個外避液錐(6)，其錐角α＝5-30°，進液管(5)做成直形或L形，出液管(1)上加裝一節(jié)流閥(12)，保護管(8)直接封接于外避液錐(6)下面，涂覆帶(3)表面與冷卻液流的流動方向垂直，涂覆帶(3)表面與外避液錐(6)的長方形開口之間的邊距b為0.5-3毫米，外避液錐(6)的頂端至冷卻液面高度H為3-30毫米，其余結(jié)構(gòu)情況與上述相同。
保護管(8)也可以插入速冷盒(2)中，其上端形成一個內(nèi)避液錐(14)，在外避液錐(6)和內(nèi)避液錐(14)之間有一環(huán)隙g，其值為0.5-5mm，內(nèi)避液錐(14)的錐角α′＝α。
優(yōu)先推薦的α為10-25°，H為5-25毫米，b為1-2毫米。
保護管中不斷補充保護性氣體，其作用一是保護熔體涂覆帶不被氧化，二是頂住冷卻液不向下流灌，而少量的保護性氣體穿過冷卻液跑到大氣中。α錐角的作用是使保護性氣體產(chǎn)生一個大的向心分力。加外避液錐的作用是使進液管中進的冷卻液有一個大的向心射流分力，使頂住冷卻液向下流灌的保護性氣體的消耗進一步減小，還有一個作用是冷卻液得到充分利用。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明有如下優(yōu)點或積極效果
1、本發(fā)明裝置更簡單；2、本發(fā)明的熔體涂層是用循環(huán)的液體介質(zhì)冷卻的，所以冷卻度比氣吹法大，獲得的涂層結(jié)晶細密，光亮度很高；3、本發(fā)明建設(shè)投資較小，所消耗的保護氣體很少，所以生產(chǎn)成本低。


下面結(jié)合附圖并通過實施例對本發(fā)明作進一步說明。
圖1是本發(fā)明的主視剖面圖。
圖2是圖1的俯視圖。
圖3是本發(fā)明的另一方案主視剖面圖。
圖4是圖3的俯視圖。
圖5是本發(fā)明的又一方案主視剖面圖。
圖6是圖5的俯視圖。
具體實施例方式實施例1，如圖1、2所示，其中2是速冷盒，5是裝于其上的進液管，其L＝30毫米，其錐角α1為30°，1是裝于速冷盒2的側(cè)面下端的出液管，13是進液管上的節(jié)流閥，4是盛于速冷盒2中的循環(huán)冷卻液，它是昆明三利特公司所生產(chǎn)的F型混合液體，8是兩端分別插入速冷盒2和熔體9中的保護管，3是銅質(zhì)熔體涂覆帶，它與保護管8的長方形開口邊距b值為0.5毫米，7是裝于保護管8上的進氣管，10是裝熔體的鍋，11是電加熱元件。在本例中，所用保護氣體為純度≥99.9％的氮氣，熔體9為PbSn60合金，其溫度為250℃。把0.1×20毫米斷面的銅帶穿過圖示中位置，然后先開氮氣，流量為8升/分鐘，再開冷卻液，使其流量為80升/分鐘，H高為75毫米，最后開牽引機，使涂覆帶3向上以60米/分鐘的速度向上連續(xù)運動，獲得的熱浸涂帶涂層厚度均勻，色澤白亮。
實施例2其結(jié)構(gòu)情況與實施例1基本相同，只是其L＝15毫米，其錐角α1為15°，b值為1毫米，H為40毫米，氮氣流量為6升/分鐘。
實施例3其結(jié)構(gòu)情況與實施例1基本相同，只是其L＝5毫米，其錐角α1為5°，b值為3毫米，H為5毫米。
實施例4如圖3、4所示，其中2是速冷盒，1、5分別是裝于其上的出液管和進液管，進液管呈L形，12是出液管上的節(jié)流閥，6是外避液錐，其錐角α為30°，8是下端插入熔體9中、上端封接于外避液錐下面的保護管，3是銅質(zhì)熔體涂覆帶，它與外避液錐的長方形開口邊距b值為0.5毫米，H為30毫米，其余情況與實施例1同。
實施例5其情況與實施例4基本相同，只是其錐角α為10°，b值為1.5毫米，H為20毫米。
實施例6其情況與實施例4基本相同，只是其錐角α為5°，b值為3毫米，H為5毫米。
實施例7如圖5、6所示，其中出液管1的位置稍微上升，而進液管5呈直形，并稍為下移，保護管8的上端形成內(nèi)避液錐14，其錐角α′為10°，環(huán)隙g值為5毫米，其余情況同實施例5。
實施例8如圖5、6所示，其環(huán)隙g值為2毫米α′為30°，b值為0.5毫米，H＝30毫米，其余情況同實施例7。
實施例9如圖5、6所示，其環(huán)隙g值為0.5毫米，α′為5°，b值為3毫米，H＝5毫米，其余情況同實施例7。
本發(fā)明不限于上述實施例，其保護范圍由權(quán)利要求確定。
權(quán)利要求
1.一種金屬帶熱浸涂裝置，有一個盛裝金屬熔體(9)的鍋(10)，其特征是在鍋(10)的上方有一個速冷盒(2)，在速冷盒(2)的側(cè)面下方裝有出液管(1)，在速冷盒(2)的側(cè)面上、與出液管(1)相對的方向上裝有帶錐角的的進液管(5)，其錐角α1＝5-30°，在進液管(5)上裝有節(jié)流閥(13)，在速冷盒(2)的下方封接有一個兩端分別插入速冷盒(2)和熔體(9)中的保護管(8)，在保護管(8)的側(cè)面上裝有惰性保護氣體的進氣管(7)，在鍋(10)的下面有一電加熱元件(11)，速冷盒(2)中盛有循環(huán)冷卻液(4)，熔體涂覆帶(3)通過保護管(8)的上端穿出冷卻液后即成為已涂覆好的成品金屬帶，涂覆帶(3)表面與冷卻液流的流動方向平行，且其與保護管(8)的長方形開口之間的邊距b為0.5-3毫米，進液管(5)的出口與涂覆帶(3)的邊距L＝3-30毫米，保護管(8)的上端至冷卻液面高度H為3-80毫米，具體數(shù)值根據(jù)保護氣體壓力和b值大小由實驗確定，其原則是保證冷卻液不致下掉入保護管(8)內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其特征是，所說的速冷盒(2)的底部也可形成一個外避液錐(6)，其錐角α＝5-30°，進液管(5)做成直形或L形，出液管(1)上加裝一節(jié)流閥(12)，保護管(8)直接封接于外避液錐(6)下面，涂覆帶(3)表面與冷卻液流的流動方向垂直，涂覆帶(3)表面與外避液錐(6)的長方形開口之間的邊距b為0.5-3毫米，外避液錐(6)的頂端至冷卻液面高度H為3-30毫米。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的裝置，其特征是，所說的保護管(8)也可以插入速冷盒(2)中，其上端形成一個內(nèi)避液錐(14)，在外避液錐(6)和內(nèi)避液錐(14)之間有一環(huán)隙g，其值為0.5-5mm，內(nèi)避液錐(14)的錐角α′＝α。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2的裝置，其特征是，所說的α＝10-25°，H為5-25毫米，b為1-2毫米。
5.根據(jù)權(quán)利要求3的裝置，其特征是所說的α＝10-25°，H為5-25毫米，b為1-2毫米。
全文摘要
本發(fā)明裝置的特征是，把連續(xù)通過熔體金屬液后上引拉出的、表面已涂有熔體金屬的金屬帶，穿過上下被熔體金屬液及冷卻液密封的、充有惰性保護性氣體的保護管，再通過冷卻液層連續(xù)速冷來修飾涂層，所得涂層結(jié)晶細密，光亮度很高。本發(fā)明裝置結(jié)構(gòu)簡單，熱浸涂效果好，生產(chǎn)成本較低，主要用于金屬帶熱浸涂。
文檔編號C23C2/36GK1403623SQ0213381
公開日2003年3月19日 申請日期2002年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月25日
發(fā)明者劉璐, 劉穎絢, 劉雅洲, 李志平 申請人:劉璐