SU1079695A1

SU1079695A1 - Apparatus for producing coatings from melt

Info

Publication number: SU1079695A1
Application number: SU823478053A
Authority: SU
Inventors: Валерий Максимович Пахалуев; Лилия Александровна Крохина; Владимир Михайлович Кукушкин; Виктор Николаевич Поносов; Владимир Николаевич Смирнов
Original assignee: Всесоюзный научно-исследовательский институт металлургической теплотехники; Уральский научно-исследовательский институт черных металлов; Научно-Исследовательский Институт Тяжелого Машиностроения
Priority date: 1982-07-30
Filing date: 1982-07-30
Publication date: 1984-03-15

Abstract

1. УСТРОЙСТЮ ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ПОКРЫТИЙ ИЗ РАСПЛАВА, содержащее газоструйные сопла, расположенные с обеих сторон полосы, о т ,л и ч а ю щ е е с тем, что, с целью сокращени расхода материала - покрыти путем увеличени равномерности его толщины на полосе с поперечным прогибом, щель сопла, установленного против выпуклой стороны полосы , выполнена криволинейно расшир инцейс от центра к кра м, а щель противоположного сопла - криволинейно сужающейс . 2.Устройство ПОП.1, отличаю щ е с тем, что отноше.ние ргадиуса кривизны щели сопел к их длине составл ет 100-350. 3.Устройство по пп. 1 и 2, о т (Л личающеесА тем, что ширина щели по центру расшир ющегос сопла меньше соответствующей ширины сужающегос сопла в 1,1 -3,0 раза. -L 3 Мз ;о 9 ;о ел ftl Нг1. DEVICE FOR FORMING MILITED COATINGS containing gas jet nozzles located on both sides of the strip, which is designed to reduce the consumption of the coating material by increasing the thickness uniformity of the strip with the transverse deflection, the slot of the nozzle installed against the convex side of the strip, is made curved inwardly from the center to the edges, and the slot of the opposite nozzle is curvilinearly tapered. 2. The POP device 1, which differs from the fact that the ratio of the slope of the curvature of the nozzle gap to their length is 100-350. 3. The device according to paragraphs. 1 and 2, rt (L is identified by the fact that the slot width in the center of the expanding nozzle is 1.1 -3.0 times smaller than the corresponding width of the converging nozzle. -L 3 Mz; o 9; o aft ftl Ng

Description

Изобретение относитс к получени равномерных по толщине антикоррозионных металлических покрытий из .рас плава на стальной полосе в агрегата непрерывного действи . Известно устройство по формирова нию заданной толщины покрыти , напр мер цинкового, содержащее газовое сопло, губки которого образуют расшир ющуюс от центра к кра м щель. Така конструкци сопел обеспечивает повышенное статическое давление потока газа в области кромок и способствует выравниванию покрыти по ширине полосы Ij . Недостатком этого устройства вл етс уменьшение утолщений только на кромках полосы и незначительное снижение неравномерности покрыти в центральной области полосы. Известно устройство дл формировани покрытий, содержащее сопло, состо щее из р да секций с регулиру емой шириной щели в каждой секции, что способствует формированию более равномерного покрыти по всей ширине полосы f2j . Недостатком данного устройства вл етс ступенчатое изменение ширины щели сопла в каждой секции, что сопровоходаетс значительными потер ми энергии потока газа на выходе из сопел,а также ухудшает равномерност покрыти при расположении сопел на рассто ни х менее 15 мм относительно полосы, Известно устройство дл формирова ни покрытий из расплава, содержащее газоструйные .сопла, расположенные с обеих сторон полосы з . Ширина щели сопел возрастает от минимального значени в центре до максимального по кра м, причем кривизна профил определ етс эффективным радиусом, мен ющимс в пределах 4-16 м. Такое устройство обеспечивает плавное изменение динамического давлени газа на срезе сопла и равномерное распределение статического давлени потока газа поперек полосы что способствует формированию покрыти не только без утолщени на кромках , но и равномерного в центральной области по ширине полосы. Недостатком известного устройства вл етс невозможность формировани равнозначного по толщине и равномерного по ширине металлического покрыти на коробоватой полосе, т.е. полосе , имеющей односторонний прогиб поверхности в поперечном направлении Например, в агрегатах цинковани полоса имеет прогиб в центре 5-10 мм относительно кромок. При этом выпукла и вогнута стороны полосы оказываютс на различном рассто нии от со пе , что ведет к неравномерному распределению давлени газового потока по обеим сторонам поверхности полосы и, следовательно, к формированию покрыти неодинаковой толщины. Цель изобретени - сокращение расхода металла - покрыти путем увеличени равномерности толщины покрыти на полосе с поперечным прогибом. Поставленна цель достигаетс тем, что в устройстве дл формировани покрыти из расплава, содержащем газоструйные сопла, расположенные с обеих сторон полосы, щель сопла, установленного против В1Ыпуклой стороны полосы, выполнена криволинейно расшир ющейс от центра к кра м, а щель противоположного сопла - криволинейно сужающейс . Отношение радиуса кривизны щели сопел к их длине составл ет 100-350. Ширина щели по центру расшир ющегос сопла меньше соответствующей ширины сужающегос сопла в 1,13 ,0 раза. На. фиг. 1 изображено сопло, вид сверху; на фиг. 2 - то же, сечени . Устройство состоит из сопел 1 и. 2 (фиг. 1), расположенных по разные стороны полосы 3, котора имеет прогиб f в центре. Направление прогиба полосы относительно сопел остаетс посто нным. Длина сопел 1 и 2 больше ширины полосы не менее, чем на 100 мм. Каждое соп-ло имеет продольную щель дл выхода газового потока. На фиг. 2 изображены формы .щелей сопла 1 и сопла 2. Щель сопла 1, расположенного со стороны вогнутой поверхности полосы, выполнена криволинейно сужающейс от центра к кра м, а щель сопла 2, расположенного со стороны выпуклой поверхности полосы, - криволинейно -расшир ющейс . Профиль щели сопел задаетс радиусом кривизны I , одинаковым дл обеих сопел с центром кривизны О на вертикё1льной оси, проход щей через центр симметрии сопел. Ширина щели В по центру сопла 1 больше соответствующей ширины щели В- сопла 2. Толщина металлического покрыти и равномерность ее распределени при формировании покрыти газовыми стру ми завис т от посто нства статического давлени газового потока на поверхности полосы. Величина статического- давлени определ етс не только давлением газа в соплах, но также отношением рассто ни между соплами и полосой к ширине щели сопла. Односторонний прогиб полосы (фиг. 1)приводит к тому, что отдельные участки поверхности полосы оказываютс на различном удалении отнсхзительно сопел, а соответствующие значени статического давлени потока 1:аза распределны неравномерно не только поперек полосы, но и различным образом по обеим ее сторонам. Увеличение или уменьшение зазора между соплами и полосой определ ет величина прогиба полосы в центре (фиг. l) относительно ее кромок. Дл того, чтобы статическое давление газа распредел лось равномерно как по ширине вогнутой, так и выпуклой сторонам поверхности полосы, ширина щели сопел должна мен тьс в продольном направлении различным образом . Мен юнщйс зазор между соплами и изогнутой поверхностью полосы можно описать выражением н. н, 1 + 0,58 / H,Cl-cos /2Vb) H2 H |;i-o,5e / HjCi-cos-fr/ v/b Н, рассто ние от сопел до полосы со стороны выпуклой и вогнутой поверхностей; координата по ширине полосы; ширина полосы; 2 - величина прогиба полосы в центре; 0,5 ( Н среднее рассто ние - . между соплами и полосой . В соответствии с изменением. Hj и подбираютс такие значени дл ины щели сопла, чтобы статическое ление потока газа по ширине остаось посто нным. В таблице приведены изменени аметров криволинейной щели сопел величины прогиба полосы в цент (дл ширины полосы 1000 мм) при то нном среднем рассто нии между лами и полосой Н 20 мм.The invention relates to the production of uniformly thick anticorrosive metal coatings made of anti-aging metal on a steel strip in a continuous-action unit. A device is known for forming a predetermined thickness of a coating, for example zinc, containing a gas nozzle, the sponges of which form a gap widened from the center to the edges. Such a nozzle design provides an increased static pressure of the gas flow in the region of the edges and contributes to the alignment of the coating along the width of the strip Ij. A disadvantage of this device is the reduction of thickenings only on the edges of the strip and a slight decrease in the unevenness of the coating in the central region of the strip. A device for forming coatings is known, comprising a nozzle consisting of a series of sections with adjustable slit width in each section, which contributes to the formation of a more uniform coating over the entire width of the f2j strip. The disadvantage of this device is a stepwise change in the width of the nozzle slit in each section, which is accompanied by a significant loss of energy of the gas flow at the exit of the nozzles, and also affects the uniformity of the coating when the nozzles are located at distances less than 15 mm relative to the strip. melt coatings containing gas jet nozzles located on both sides of the strip h. The nozzle slit width increases from the minimum value in the center to the maximum along the edges, and the curvature of the profile is determined by an effective radius varying from 4 to 16 m. Such a device ensures a smooth change in the dynamic gas pressure at the nozzle section and a uniform distribution of the static gas flow pressure across the strip, which contributes to the formation of the coating not only without thickening at the edges, but also uniform in the central region across the width of the strip. A disadvantage of the known device is the impossibility of forming a metal coating of equal thickness and uniform width across the warp strip, i.e. a strip having a one-sided deflection of the surface in the transverse direction. For example, in galvanized aggregates, the strip has a deflection in the center of 5-10 mm relative to the edges. In this case, the convex and concave sides of the strip are at different distances from the ne, which leads to an uneven distribution of the gas flow pressure on both sides of the strip surface and, consequently, to the formation of a coating of unequal thickness. The purpose of the invention is to reduce the metal consumption of the coating by increasing the uniformity of the coating thickness on the strip with transverse deflection. This goal is achieved by the fact that in the device for forming a coating from a melt containing gas-jet nozzles located on both sides of the strip, the slot of the nozzle mounted against the Blush side of the strip is curvilinearly extending from the center to the edges, and the slot of the opposite nozzle is curvilinearly narrowing . The ratio of the radius of curvature of the slit nozzles to their length is 100-350. The width of the slit in the center of the expanding nozzle is 1.13, 0 times smaller than the corresponding width of the converging nozzle. On. FIG. 1 shows a nozzle, top view; in fig. 2 - the same section. The device consists of nozzles 1 and. 2 (Fig. 1) located on opposite sides of the strip 3, which has a deflection f in the center. The direction of the deflection of the strip relative to the nozzles remains constant. The length of nozzles 1 and 2 is greater than the width of the strip by not less than 100 mm. Each nozzle has a longitudinal slit for the exit of the gas stream. FIG. Figure 2 shows the shapes of the slits of the nozzle 1 and nozzle 2. The slit of the nozzle 1 located on the side of the concave surface of the strip is curvilinearly tapering from the center to the edges, and the slot of the nozzle 2 located on the side of the convex surface of the strip is curvilinearly expanding. The nozzle slit profile is defined by the radius of curvature I, the same for both nozzles with the center of curvature O on the vertical axis passing through the center of symmetry of the nozzles. The width of the slit B in the center of the nozzle 1 is greater than the corresponding width of the slit B-nozzle 2. The thickness of the metal coating and its uniformity in the formation of the coating by gas jets depend on the static pressure of the gas flow on the strip surface. The magnitude of the static-pressure is determined not only by the gas pressure in the nozzles, but also by the ratio of the distance between the nozzles and the strip to the width of the slot of the nozzle. One-sided deflection of the strip (Fig. 1) leads to the fact that certain parts of the strip surface are at different distances relative to the nozzles, and the corresponding static pressure values of flow 1: aza are unevenly distributed not only across the strip, but in different ways on both its sides. Increasing or decreasing the gap between the nozzles and the strip determines the amount of deflection of the strip in the center (Fig. I) relative to its edges. In order for the static gas pressure to be distributed evenly across the width of the concave and convex sides of the strip surface, the width of the slit of the nozzles must vary in the longitudinal direction in different ways. The gap between the nozzles and the curved surface of the strip can be described by the expression n. n, 1 + 0.58 / H, Cl-cos / 2Vb) H2 H |; io, 5e / HjCi-cos-fr / v / b H, the distance from the nozzles to the strip on the side of the convex and concave surfaces; coordinate along the bandwidth; The width of the line; 2 - deflection of the strip in the center; 0.5 (H is the average distance between the nozzles and the strip. In accordance with the change. Hj and such values are chosen for the nozzle gap so that the static flow of gas across the width remains constant. The table shows the variations of the curved slot nozzles of the magnitude deflection of the strip in cent (for a strip width of 1000 mm) at a certain average distance between the Lamas and the H band of 20 mm.

Как видно из таблицы, при увеличении прогиба полосы от 3 до 20 мм ширина щели сопла по центру, обращен ного к выпуклой поверхности полосы, уменьшаетс от 1,9.до 1,0 мм, а обращенного к вогнутой поверхности возрастает от 2,1 до 3,0 мм. При этом отношение радиуса кривизны щели как расшир ющегос , так исужающегос к длине сопла уменьшаетс от 307 до .116. Работа устройства состоит в следукнцем . Оба сопла устанавливаютс по разные стороны изогнутой полосы таким образом, чтобы сопло с расшир ющейс щелБю оказалось со стороны выпуклей поверхности полосы, а сопло с сужающейс щелью со стороны вогнутой поверхности полосы. Рассто ние между соплами и полосой устанавливают по .среднему значению рассто ни As can be seen from the table, with increasing deflection of the strip from 3 to 20 mm, the width of the slit of the nozzle in the center, facing the convex surface of the strip, decreases from 1.9 to 1.0 mm, and facing the concave surface increases from 2.1 to 3.0 mm. In this case, the ratio of the radius of curvature of the slit, both expanding and narrowing to the length of the nozzle, decreases from 307 to .116. The operation of the device is the following. Both nozzles are installed on opposite sides of the curved strip so that the nozzle with an expanding flank faces the convex surface of the strip, and the nozzle with a narrowing slit from the side of the concave surface of the strip. The distance between the nozzles and the strip is set by the average value of the distance

2Д 2,2 2,5 2,8 3,0 , Н 0,5 (Н, + Н), которое выбирают , В пределах 5-25 м предпочтительно 20 мм . В сопла подаетс газ, напрИ мер воздух. Давление газа одинаково дл обоих сопел. Поток газа через щели криволинейной формы натекает . на полосу, имеющую односторонний прогиб и создает равномерное статическое давление на ее выпуклой и вогнутой поверхности, что вл етс основным условием формировани равномерного по толщине металлического покрыти . Устройство позвол ет получать также разные по обеим сторонам полосы толщины покрытий, т.е. наносить дифференцированное покрытие, равномерное ПС ширине полосы, имеющей прогиб. В этом случае в сопла подаетс газ различного давлени ; на поверхности полосы, обращенной к соплу с высоким давлением, формиру-.2D 2.2 2.5 2.8 3.0, H 0.5 (H, + H), which is chosen, In the range of 5-25 m, preferably 20 mm. Gas is supplied to the nozzles, for example air. The gas pressure is the same for both nozzles. The flow of gas through the slots of the curved shape flows. on a strip that has one-sided deflection and creates a uniform static pressure on its convex and concave surface, which is the main condition for the formation of a uniform thickness metal coating. The device also makes it possible to obtain coatings of different thickness on both sides of the strip, i.e. apply a differential coating, uniform PS to the width of the strip having a deflection. In this case, gas of different pressures is supplied to the nozzles; on the surface of the strip facing the nozzle with a high pressure, is formed.

етс более тонкое покрытие, чем со стороны сопла с низким давлениемthinner coating than low pressure side nozzle

Устройство работает с максимальной эффективностью при посто нной величине прогиба полосы в центре, но остаетс эффективным и при отклонении величины прогиба от расчетного . Изменение максимального прогиба в центре полосы на 25% от расчетного ведет к увеличению неравномерности толщины покрыти не более,чем на 5%.The device works with maximum efficiency at a constant value of the deflection of the strip in the center, but remains effective even if the deflection value deviates from the calculated one. A change in the maximum deflection at the center of the strip by 25% of the calculated one leads to an increase in the non-uniformity of the coating thickness by no more than 5%.

Использование двух различных по /форме щели сопел дл формировани покрыти , например цинкового, в агрегатах непрерывного гор чего .цинковани обеспечивает по сравнению сThe use of two nozzles of different / shaped slits to form a coating, for example, zinc, in continuous hot-dip galvanizing units provides compared to

-Д-E

.из1вестными устройствами следующие преимущества: возможность получени равномерного по ширине полосы покрыти при наличии поперечного прогиба полосы; незначительное вли ние изменени прогиба полосы от расчетного на неравнсмёрность покрыти ; экономию цинка в пределах 2-4% за счет устранени неравномерности покрыти по ширине полосы... Of the known devices, the following advantages: the possibility of obtaining a uniform coating width across the strip in the presence of a transverse deflection of the strip; insignificant effect of the change in the deflection of the band from the calculated one on the non-equilibrium surface Zinc savings in the range of 2-4% by eliminating uneven coatings across the strip width ...

При стоимости цинка 810 руб/т и производительности агрегата гор чего .цинковани 180 тыс,т/год экономичес:кий эффект составл ет 145,8 тыс. руб./год.At a cost of zinc of 810 rubles per ton and a productivity of a hot-dip galvanizing unit of 180 thousand tons per year, the economic effect is 145.8 thousand rubles per year.

Claims

(541 1. DEVICE FOR FORMING MELT COATINGS, containing gas-jet nozzles located on both sides of the strip, with the addition of the fact that, in order to reduce the consumption of material, the coating by increasing uniformity Because of its thickness in the strip with transverse deflection, the slot of the nozzle mounted against the convex side of the strip is curvilinearly expanding from the center to the edges, and the gap of the opposite nozzle is curvilinearly tapering.

2. The device according to claim 1, characterized in that the ratio of the radius of curvature of the nozzle slit to their length is 100-350.

3. The device according to paragraphs. 1 and 2, characterized in that the width of the slit in the center of the expanding nozzle is less than the corresponding width of the tapering nozzle in 1.1 - 3.0 times.