在用喷气擦拭和喷射冷却液体冷却的方法来生产镀锌线材时，其表面的质量及光泽可用如下方法加以改进，该方法是在镀锌的线材通过气流擦拭喷嘴之后而尚未与冷却流体接触之前将该线材暴露于一种含有硫化物或氯化物基团的反应气氛中，使该线材在反应气氛中暴露一段足够长的时间，使其生成一种由金属硫化物或金属氯化物组成的保护性表面层。（*该技术在2009年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种使金属线材上的熔融金属镀层在其冷却之前达到稳定化的方法，这样可在金属镀层上产生一种光亮的表面，本专利技术还涉及用于实现这种稳定化的装置。众所周知，可以用熔融的金属，如锌、铝或锌/铝合金来镀金属(通常是铁)丝如线材或带材或薄板。该方法是将所说的线材通过一个装有镀覆用熔融金属的熔池。在线材离开熔池之后，往该线材上施加一种擦拭力以将过剩的镀覆金属从线材表面上除去并使保留在线材上的金属镀层形成光滑的表面。众所周知，可以通过各种各样的方法来向线材施加一种机械擦拭力。其中的一种方法是用石棉或类似物质的擦拭垫片进行机械擦拭，以将过剩的镀覆物料从线材表面上除去。第二种方法是使线向上通过一种诸如木炭、砂砾和细玻璃珠的颗粒物料层，该物料层浮于金属熔池的表面上，其中可以带有或不带有诸如矿物油或动物油等润滑油。还有一种方法是喷气擦拭法，该法是使所说线材通过一种合适气体的气流，如空气、氮或水蒸汽，这种气流对线材施加一种擦拭力。还有人提出这样的建议，即将一种电磁擦拭力施加于线材上。在澳大利亚专利说明书421，751中详细地叙述了一种被称之为气流擦拭的方法，该方法是将诸如硫化氢等反应气注入颗粒物料层中，这样就改进了颗粒物料层擦拭法的效果。在该方法中，使用反应气的主要目的是在金属熔池上和在颗粒料层中形成一种金属硫化物层，以增加从线材上除去过剩金属的物理擦拭效果。后来又有人提出，将一种反应气体喷射入一个容器中，该容器内盛有颗粒层，而容器的下端伸入金属熔池中，气体从颗粒层的上方喷入，以此来改善线材的外观(见英国专利说明书1，446，861)。在最近的研究中，已有人提出使经过电磁力擦拭的线材上的熔融金属镀层表面稳定化的方法，该方法是把一种反应气喷射入一个内部设有电磁装置的容器中，而且该容器伸入金属熔池中(见英国专利说明书2，010，917)。在上述任一种情况下，反应气都是喷入所说的容器中，并且该容器处于金属熔池正上方并与该熔池相接触。这样既可防止反应气从容器底部漏失，又可在金属镀层尚未发生任何可能的氧化反应之前即已使反应气在线材的表面上起作用。在线材经过镀覆和擦拭之后而尚未与固体物件接触之前必须使其表面的金属镀层固化。通常是将线材通过一种冷却流体(通常为水和/或空气)来使金属镀层固化。已经发现，用这种喷气擦拭方法很难做到既使线材冷却而又避免所获镀层产生粗糙的表面。并且还发现，这样获得的固化镀层外观发暗;上述这两种情况皆是不希望的。现已发现，在线材经过热浸镀覆和经过喷气擦拭以后把一种反应气吹送到线材表面上可以获得意外良好的结果。本专利技术的优点在于，它可以减轻镀层的表面缺陷，并在某些情况下可以消除这种缺陷，而且可使线材获得相当光亮的表面，而以前所用的在喷气擦拭线材后立即用冷却流体进行冷却的方法中观察到上述的表面缺陷。不曾料到，反应气氛的应用也适合于喷气擦拭。实际上，在喷气擦拭的方法中，气流擦拭喷嘴与金属熔池之间有一定距离，用来保持反应气的容器必须设置在气流擦拭喷嘴的上方并且在容器底部必须有一小孔以便让线材进入。这样，本专利技术的方法包括使用一种有效的底部开孔的气体保持容器。而且该容器处于金属熔池的上方并与熔池保持一段有效的距离，这样就使得在该线材与反应气接触之前其表面上的熔融金属镀层受到一定程度的氧化。本专利技术提供了一种以熔融金属来镀覆金属线材的方法，该方法包括下列步骤把线材从金属熔池中拉出，将线材通过一个离开金属熔池一定距离的、其中带有喷气孔的气流擦拭喷嘴，这时喷气孔把擦拭气流喷向线材以把过剩的熔融金属从线材上除去，接着将经过气体擦拭的线材通过一个充有反应气氛的气体保持容器，所说反应气氛含有硫化物或氯化物基团或含有可以分解并放出来这类基团的物质，该保持容器与气流擦拭喷嘴之间保持一段足够的距离以让擦拭气体易于从它们中间排走，这样就避免了反应气受到不利的稀释，并且该气体保持容器要有足够的长度以使线材在该容器中有足够长的停留时间，这样可使反应气与线材表面上的熔融金属发生反应，最后往线材上喷射一种流体冷却剂以使其冷却。本专利技术另一方面提供了一种用熔融金属来镀覆金属线材的设备，该设备包括一个金属熔池，一个用于把线材从金属熔池中拉出的装置，一个离开金属熔池一定距离的、其中带有喷气孔的气流擦拭喷嘴，该喷气孔可把擦拭气流喷向线材，以便把过剩的熔融金属从线材上除去，一个充有反应气氛的气体保持容器，所说反应气氛含有硫化物或氯化物基团或含有可以分解并放出这类基团的物质，该保持容器离开气体擦拭喷嘴一段足够的距离以让擦拭气体易于从它们中间排走，这样就避免了反应气受到不利的稀释，并且该保持容器要有足够的长度以使线材在该容器中通过时有足够长的停留时间，这样就可使反应气体与线材表面上的熔融金属发生反应，还有一个冷却装置，当线材从气体保持容器中出来后，该冷却装置就把一个冷却流体喷到线材上。与使用喷气擦拭的现有技术相比，本专利技术可在宽的条件范围内制备出表面质量合格的线材。已经发现，根据线的形状、金属镀层的厚度以及冷却流体的流量，有一个线材通过速度值，如果不是使用本专利技术的方法，则在超过这一速度时，线材表面的光滑度主不会不合格(不合格是指用指甲沿着线材的纵向刮动时可以感觉出表面是粗糙的)。线材愈平展(即其曲率半径愈大)，以及因此线材对冷却流体产生的阻力愈大，则为了达到合格的表面质量，线材的通过速度就应愈慢。金属镀层愈厚和冷却流体的流量愈大，则为了获得合格的表面光滑度，线材的通过速度也要愈小。举例来说，已经发现，如果用熔融金属来镀覆4.00mm直径的金属丝，其金属镀层的厚度超过0.04mm，当此金属丝以0.8m/s以上的速度通过一段水喷射流时(每股水射流的横截面积为2cm2，而其流量为6升/分)，则此金属丝将产生光滑度不合格的表面。如在同样条件下处理 2.50mm直径的金属丝则在通过速度超过1.2m/s时才会产生质量不合格的镀覆层。在此限度以下也有一个这样的速度范围，在此速度范围内，镀覆层的质量从原来的十分光滑逐渐变成受损的状态最后变成不合格。所说线材最好是铁丝或铁棒，但这种方法也适用于管材、带材产品，不管这些型材是扁平的或其截面为特定形状的，同时还适用于薄板。镀覆用的金属最好是锌，但是其他镀覆金属如主要含锌的合金也可使用。用于本专利技术的气流擦拭喷嘴可以是任何一种常规的气流擦拭喷嘴，例如在下列专利说明书中所记载的喷嘴U.S.2，194，5653，060，8893，270，3643，459，5873，533，7613，611，9863，707，4003，736，174澳大利亚专利说明书458，892537，944539，396544，277但是，最好还是使用本申请人的尚待批准的、申请号为PJ0032、题目为“改进的产品和方法”的澳大利亚专利申请中所提供的气流擦拭喷嘴，该申请的内容引用于本说明书中以供参考。所用的擦拭气体可以是氧化性的气体，如空气，但最好是非氧化性的气体，如氮。保持容器应与气流擦拭喷嘴保持足够的距离，以使得在喷嘴与保持容器之间沿离开金属熔池的方向流动的那部分擦拭气流能从喷嘴和保持容器之间充分地排走，借此保证反应气不致受到不利的稀释。假如二者靠得太近，则气流喷嘴的擦拭效果就要受到不利的影响，而且，擦拭气体穿过保持容器下端线材进入容器的小孔而进入保持容器本文档来自技高网...
【技术保护点】
以熔融金属来镀覆金属线材的方法，该方法包括如下步骤：将线材从金属熔池中拉出，将线材通过一个其中具有离开金属熔池一定距离的喷气孔的气流擦拭喷嘴，这时喷气孔把擦拭气流喷向线材以便把过剩熔融金属从线材上除去，然后向线材喷射流体冷却剂使其冷却，该方法的特征在于，在所说线材通过气流擦拭喷嘴之后尚未被冷却之前，将经过气流擦拭的线材通过一个内含反应气氛的容器，所说反应气氛含有硫化物或氯化物基团或含有可以分解并产生这类基团的物质，该气体保持容器与气流擦拭喷嘴之间保持一段足够的距离以便让擦拭气体自它们之间排走，这样就避免了反应气受到不利的稀释，并且该气体保持容器要有足够的长度以使线材在该容器中有足够长的停留时间，这样可使反应气与线材表面上的熔融金属发生反应。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：马尔科姆阿伦罗伯特逊，
申请(专利权)人：澳大利亚金属线工业有限公司，
类型：发明
国别省市：AU[澳大利亚]
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