控制金属丝上的浸涂膜的喷气擦拭方法及其喷气擦拭喷嘴技术

用定型喷气擦拭喷嘴擦去金属丝或管上多余的熔化金属，可改进该金属丝或管的外观。喷嘴上下部各有会合为尖锐边缘的上下表面。相邻上下部形成终点为气孔的气道。被擦拭的丝或管从气孔中通过。上部上表面与排气流向夹角小于（８０－Ｘ）°，下部下表面和排气流向的夹角小于（７０＋Ｘ）°。Ｘ为与钢丝行进方向垂直的平面，和气流方向的夹角。下部下表面正对液面，该表面和钢丝行进方向最小夹角不小于２０°，上部上表面的位置使表面与钢丝的最小夹角不小于１０°。（*该技术在2009年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术有关金属丝液态金属槽浸涂材料的改良擦拭方法，有关进行这方法的设备，并有关设备中的气擦喷咀。当将金属线或金属条等材料的细丝，放在诸如熔化锌，铝或其合金中浸涂时，一般必须在丝条表面上除去过多的涂敷材料。已有许多已知的方法进行这操作，其中之一一般称为喷气擦拭。在喷气擦拭法中，用一个气流冲撞丝条，剥除上面的多余材料。典型喷擦设备及其喷咀在下列专利说明书中有说明，例如美国专利2，194，565;3，060，889;3，270，364;3，611，986;3，707，400;3，736，174;4，287，238等号;澳大利亚专利第458，892;537，944;539，396;544，277等号。用已知的喷气擦拭法涂敷丝条时，尤其在用诸如锌，铝或其合金等熔化金属涂敷金属线时，有若干问题发生。对于薄板金属等的平面材料，喷气擦拭对控制材料上涂敷金属的厚度和产生光洁均匀的完成表面有效。对于角形丝条，诸如圆形与非圆形丝，管状材料及窄条等，受擦拭的材料的几何形状影响，招致放在平面材料上不会发生的问题。氧化金属在丝条上的擦拭表面的下面累积，形成围绕丝条全圆周的环或条形。这氧化物的周期性积累，变为足以推开擦拭气流，因为丝条的圆周小，在丝条上形成不利的厚圈或厚条形的涂层。本专利技术的目的是克服这问题。先有技艺领域中有许多喷气擦拭法可克服这问题，方法为在丝条离开金属槽和在作擦拭之间，将丝条封闭在有全保护气氛的罩中，例如美国专利第3，707，400及4，287，238号所概述。美国专利第3，707，400号揭示的方法中的一个问题，是通过调节进入喷气擦咀的气体的量，很难甚至不可能控制涂敷金属的厚度。为能不更换不同尺寸的喷咀而改变涂层的厚度，便必须按与涂层的要求厚度，正比例改变丝条的通过速度，就是减小层厚度时要求减通过速度，而增加涂层厚度时要求增大通过速度。这种为取得涂层的理想厚度而调节丝条通过量的要求是不利的，因为可能妨碍镀锌流水线中其它工序的有效运转，例如热处理及清理工序等，并改变生产的金属丝的质量。美国专利第4，287，238号揭示的方法中存在的问题，是在喷咀的金属丝孔的表面上形成涂敷金属的溅斑，尤其在擦拭气体的压力和丝条速度较高时。这种溅斑由于擦拭作用可从丝条中清除，但也成为问题，因为溅斑在喷咀的金属丝孔及气孔的表面上迅速增加，最后与丝条接触，干扰气体的有效擦拭作用，造成丝条上的表面缺陷。这方法的另一缺点是气体消耗量相当大，因而用其它的擦拭方法比较经济，例如用软垫擦拭，丝条具体用石绵或类似材料或美国专利第3，892，894介绍的方法擦拭。据美国专利第4，287，238号所示的方法还另有的问题是擦拭设备的总体积相当大。其总体积表明金属丝在热浸金属槽的出口端，相互间必须比其它方法大的间距，造成产量减低。这方法的一种变化形式如澳大利亚专利第539，396号所介绍，喷气擦拭在无保护罩下进行，其问题如上面就美国专利第4，287，238号中的方法所述，并且在擦拭后另有丝条上留有宽涂层圈的问题，上面也已提到。本专利技术的目的是克服已知喷气擦拭法和所用设备中的上述缺点。美国专利第3，736，174号揭示一种喷气擦拭咀，将若干气流在冲撞正在擦拭的丝条前，使气流互相冲击。这种安排使气体在丝条上冲撞的角度可变化。虽然喷咀的某些部分与本专利技术的喷咀的表面相似，但在总的方面，这专利中的喷咀没有具体结构显示可产生本专利技术的理想质量。在控制通过液态金属槽的金属丝上浸涂厚度的喷气擦拭方法中，本专利技术的第一方面为环形喷气擦拭咀的改进，喷咀有一个上环部和一个下环部，每一环形部有上下环形表面，会合为一相当尖锐的环形缘，上下环部的相邻表面间形成一个环形气道，终止于一个环形气孔，锐缘和气孔形成一个丝条孔，丝条从其中通过，上环部的上表面和气孔排出的气流的行进方向的夹角小于(80-X)°，下环部下表面和排出气道的气体行进方面的夹角小于(70+X)°，其中X为与通过喷气擦拭咀的丝条前进方向垂直的平面和气道排出气体前进方向的夹角，下环部的下表面对正液槽，其位置使该表面和通过喷气擦拭咀的丝条前进方向的最小夹角至少为20°，上环部上表面的位置使表面与通过喷气擦拭咀的丝条的前进方向间的最小夹角最少为10°。本专利技术的第二方面为有一个装置持续涂敷通过液态金属槽的金属丝，控制浸涂涂层的涂膜厚度，其中包括a)液态金属浸涂槽，b)加压气体源，c)喷气擦拭咀，有一个上环部和一个下环部，每一环形部有上下表面会合为基本尖锐的环形缘，上下环部的相邻表面间形成一个环形气道，和加压气体源作可控连接，终点为一环形气孔，锐缘和气孔形成一个丝条孔，被擦拭的丝条从里面通过，上环形部上表面和排出气孔的气体的行进方向的夹角小于(80-X)°，而下环部的下表面和气道排出的气体的行进方向的夹角小于(70+X)°，其中X为与通过喷气擦拭咀的丝条行进方向垂直的平面，与气道排出的气体的行进方向的夹角，下环部下表面对正液槽，其位置使该表面和通过喷气擦拭咀的丝条前进方向的最小夹角至少为20°，上环部上表面的位置，使该表面和通过喷气擦拭咀的丝条行进方向的最小夹角至少为10°。本专利技术的第三方面为用于控制丝条通过液槽浸涂的喷气擦拭咀，喷咀有上下环部，每一环形部的上下环形表面会合为基本尖锐的环形缘，相邻上下环形部间形成环形气道，终点为一环形气孔，锐缘与气孔形成丝条孔，用于围绕正在擦拭的的丝条，上环部上表面和气孔排出的气体行进方向的夹角小于(80-X)°，下环部下表面和排出气道的气体行进方向的夹角小于(70+X)°，X为与通过喷气擦拭咀的丝条行进方向垂直的平面，与气道排出气体的行进方向夹角，下环部下表面对正丝条从里面通过的液槽，运转时该表面和通过喷气擦拭咀的丝条的行进方向的最小夹角至少为20°，上环部上表面的位置使该表面和通过喷气擦拭喷咀的丝条行进方向的最小夹角至少为10°。当将本专利技术的理想实施方案用于铁丝的锌，铝或铝锌合金涂敷时，比先有技艺有下列的优点(1)本专利技术喷咀擦拭效率比先有领域的设计高很多，因此金属涂层重量一定时，仅需低很多的擦拭气体压力和消耗量。因为擦拭气体在总运转费用中占很大一个部分，这便是一个值得争取的优点。(2)擦拭作业后，尤其在涂敷速度低，涂层厚度大而擦拭气体压力低时，用本专利技术的喷咀在防止丝条其余部分上的厚环形涂层圈方面有较大的优点。(3)可防止喷咀的金属丝孔和气体孔表面上锌的溅污。(4)用本专利技术的喷咀时，擦拭气体压力和丝条上涂层厚度的关系，是通过改变气体压力，直接高精度控制或调节涂层厚度。(5)由于本专利技术的喷咀有小直径的金属丝孔，气道长度仅足以将气体均匀围绕气孔分布，并不需保护罩或保护腔，因此喷咀的总尺寸小很多。在本说明书中，“丝条”一词的含义为金属丝，截面可为圆形或非圆形，窄条材料的宽度不大于其厚度的十倍，以及管形材料。非圆形金属丝可为角形截面。下面主要参照圆金属丝对专利技术作叙述，但应强调本专利技术还适用于非圆形金属丝和上述条形材料。在本说明书中，“气道排出”的气体行进方向”，为便利起见可视为从喷咀径向部分观察时，在下环部上表面和上环部下表面间形成的概念化的中心线。气道的形状最好是上部的下表面和下部的上表面向着气孔逐渐收窄。为将气体按特定角度引导，气孔附近的表面最好从径向部分看时，围绕通过气道的想象中心线本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种控制通过液态金属槽在金属丝上覆盖浸涂膜的喷气擦拭方法，其特征在于一个环形喷气擦拭咀有一个上环部和一个下环部，每一环形部有上下环形表面，会合为基本尖锐的环形边缘，上下环形表面形成二者间的环形气道，终点为一环形气孔，边缘与气道形成一个丝孔，丝条从里面通过，上环部上表面和气孔排出的气体行进方向的夹角小于（８０－Ｘ）°，下环部下表面和气道排出的气体的行进方向的夹角小于（７０＋Ｘ）°，Ｘ为与通过喷气擦拭咀的丝条行进方向垂直的平面和气道排出的气体行进方向的夹角，下环部的下表面对正液槽，其位置使该表面和通过喷气擦拭咀的丝条的前进方向间，最小夹角至少为２０°，上环部的表面的位置，使表面和通过喷气咀的丝条行进方向的最小夹角至少为１０°。

【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：澳大利金属线工业有限公司，
类型：发明
国别省市：AU[澳大利亚]