專利名稱：對酸洗和/或化學處理和/或清洗金屬帶的裝置提供流體動壓密封和流體靜壓支撐的板的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及對酸洗和/或化學處理和/或電化學處理和/或清洗金屬帶的裝置提供流體動壓密封和流體靜壓支撐的板，正如主權利要求所述。
根據(jù)本發(fā)明的流體動壓密封板安裝在具有低液位或低水頭液體的酸洗槽中，酸洗槽用于處理沿直線穿過的金屬帶。
酸洗加工的目的是從鋼的表面去除非金屬粒子，特別是去除形成在鋼表面上的氧化物。
酸洗是通過使鋼的表面與能夠?qū)︿摫砻孢M行近乎強烈腐蝕的無機酸或鹽相互作用而進行的。
根據(jù)本發(fā)明的用于酸洗或化學清洗金屬帶的裝置是連續(xù)的酸洗槽，并且包括至少一個裝有溶液的槽，這種溶液含有所需要的酸或鹽，金屬帶浸泡在酸洗槽中，并按照要求的速度移動。
由于實際原因，酸洗槽中只裝有適當高度的酸性溶液，這個溶液高度也稱為一個水頭，金屬帶基本沿直線和水平方向從酸洗槽中穿過的。
為了保證金屬帶的整個表面都得到酸洗，應該保證金屬帶完全浸泡在溶液中。
為此，在現(xiàn)有技術中使用了酸洗槽，其中，金屬帶與至少部分地浸泡在酸洗溶液中的浸泡滾輪的下表面相配合。因此，這些浸泡滾輪保證了金屬帶的整個表面都浸泡在酸洗溶液中。
在已公開的另一實施例中，金屬帶具有彎曲的懸鏈形狀，因此需要增大酸洗槽的體積。
為了解決因金屬帶彎曲而帶來的問題，并能夠使用適當體積的酸洗槽，已公開了多種直線酸洗裝置，其中，金屬帶在酸洗槽、電解酸洗槽或中性電解處理槽中基本沿水平的方向滑動。
為了保證金屬帶的上表面也受到酸洗的作用，在酸洗槽的入口和出口部分處，金屬帶與密封裝置相配合，密封裝置保證了溶液的液面高度高于金屬帶的滑動平面。
與此同時，密封裝置必須能夠保持金屬帶上方的溶液，并保證金屬帶能夠在不受任何刮削的情況下傳送，這種刮削可能會刮傷金屬帶。
在一個已公開的實施例中，密封裝置由兩對滾輪組成，這些滾輪起到堤壩的作用，并分別布置在酸洗槽的入口和出口部分。每對“堤壩”滾輪包括一個下堤壩滾輪和一個上堤壩滾輪，上、下堤壩滾輪彼此疊置，分別與所傳送金屬帶的上表面和下表面接觸。
下堤壩滾輪完全浸泡在酸洗溶液中，上堤壩滾輪用于使酸洗溶液高于金屬帶，并在任何時候都保證金屬帶的以上部分具有最小液面高度。
在現(xiàn)有技術中的上述第一和第二實施例中，受到酸洗處理的金屬帶上至少有一個表面是與滾輪接觸的。由于滾輪表面的條件，在維護工作和密封聯(lián)接工作中出現(xiàn)了技術困難的問題，出現(xiàn)了摩損問題，并且也出現(xiàn)了處理后金屬帶的表面質(zhì)量問題。
英國專利GB-A-2.0331.036和美國專利US-A-4，162，955公開了提供流體動壓密封的板，這些板彼此相對地布置在酸洗槽的入口和出口;在這些提供流體動壓密封的板上具有多個指向金屬帶的噴嘴。
這些噴嘴通常以這樣的方式指向金屬帶，即它們指向所傳送金屬帶的逆向，并相對于金屬帶形成小于90°的角，最好為了10°～30°。
這些板布置在金屬帶傳送平面的上面和下面，以便構成一個高度衡定的傳送間隙，金屬帶將從這個間隙中穿過。
為了使這些酸洗槽能夠處理各種規(guī)格的金屬帶，間隙的高度必須足夠大，因此，當所處理的金屬帶的厚度相對較薄時，流體將通過流體動壓密封板之間流出，造成液體流失。
其結果是，這些密封板所能取得的密封效果也取決于所處理金屬帶的厚度。
此外，噴嘴的布置角度是固定的，因而無法根據(jù)金屬帶的厚度和/或根據(jù)其它工作因素的不同而改變。
此外，如果可能的話，只有通過改變向這些流體動壓密封板提供液體的裝置中的壓力才能調(diào)整由于液體從噴嘴中噴出而產(chǎn)生的對移動的金屬帶的支撐力。
另外，為了改善這些板的流體動壓密封，這些專利都采用了分別布置在入口板上游和出口板下游的吹氣裝置，這些吹氣裝置在壓力下向所傳送的金屬帶的兩個相對的表面吹氣。
吹氣引起了金屬帶的氧化問題，并且在電解酸洗過程和其它電解過程中，起絕緣作用的空氣大大地降低了處理效率。
此外，當空氣壓力使空氣進入處理槽的內(nèi)部時，氣泡將大大地降低溶液的酸洗能力。
此外，由吹氣裝置排出的空氣極大地增加了需要處理的氣體體積，這些氣體必須經(jīng)過處理才能排放到工廠外部，因此使工廠的成本和處理氣體的費用增加。
另外，在壓力下吹氣與處理槽的工作條件相矛盾，處理槽通常處于輕微的負壓之下，以便減少需要處理的氣體。
美國專利US-4，928，717公開了一種用于處理移動的金屬帶表面的裝置，該裝置包括一個在端部具有兩個開口的處理槽，開口用于金屬帶的傳送，此處理槽包括位于入口的一塊板和位于出口的兩塊上述類型的板，這些板的作用是提供流體動壓密封，它們也存在上述的各種問題。
此外，在處理槽的入口僅使用一塊板無法提供令人滿意的密封。
日本專利JP-A-63.270.486也公開了一種用于處理金屬帶表面的裝置，此裝置包括兩對疊置的圓柱件，其上加工有多個傾斜的用于向金屬帶噴射液體的孔，這些圓柱件不起流體動壓密封作用，并且在垂直方向和圓周方向上都是固定的。
為了克服現(xiàn)有技術中的缺點，并且同時獲得其它優(yōu)點，本發(fā)明人設計、試驗和實施了本發(fā)明。
本發(fā)明及其特征如主權利要求所描述，而從屬權利要求描述了本發(fā)明主實施例的變化。
本發(fā)明的目的是提供一種密封系統(tǒng)，這種密封系統(tǒng)安裝在用于對金屬帶進行酸洗和/或化學處理和/或清洗的設備的酸洗槽上，這種密封系統(tǒng)減少或消除了所清洗金屬帶與能夠刮傷金屬帶的各種表面之間的接觸和/或滑動可能性。
本發(fā)明包括至少兩對密封板，每對密封板都安裝在裝有溶液的酸洗槽中，金屬帶將浸泡在該溶液里。
這些成對的密封板分別布置在酸洗槽的入口(入口板)和出口(出口板)。
每對密封板包括第一下密封板和基本垂直地在第一下密封板上方的第二上密封板，并且密封板沿著酸洗槽的整個寬度延伸。
密封板作為注入酸洗槽的溶液的集流腔，并起到密封作用。
下密封板以密封聯(lián)接的形式裝配在酸洗槽的底部，并作為保持溶液的下壁。
密封板在垂直方向上彼此分開適當?shù)木嚯x，以便構成一個用于傳送金屬帶的傳送間隙。
在本發(fā)明中，每對疊置的板中至少有一塊板是這樣安裝的，例如，根據(jù)所處理金屬帶的厚度和平度的不同，該板能夠垂直地移動，以便全部或局部地調(diào)整傳送間隙的高度。
根據(jù)本發(fā)明的一種變化形式，至少有一塊板能夠在金屬帶的傳送方向上移動。
相應的入口密封板和出口密封板構成了一個中部酸洗區(qū)，并將酸洗溶液保持在高于金屬帶滑動平面的高度上。
根據(jù)一個特定的實施例，構成傳送間隙的密封板的表面彼此平行，并且傳送間隙具有高度不變的縱向斷面。
根據(jù)實施例的一種變化形式，構成傳送間隙的密封板的表面在朝向酸洗槽中部區(qū)的方向上至少部分地彼此擴張，以便構成這樣一種傳送間隙，該間隙至少在朝向酸洗槽中部區(qū)的部分上具有高度增加的縱向斷面。
入口密封板的上游區(qū)域和出口密封板的下游區(qū)域是排液區(qū)，用于收集通過傳送間隙從中部酸洗區(qū)流出的酸洗溶液，這種流出的溶液流量小于注入酸洗槽的溶液流量。
酸洗溶液通過重力的作用從排液區(qū)中排出，并且在經(jīng)過適當處理之后，可以循環(huán)使用。
位于入口密封板上游區(qū)域和出口密封板下游區(qū)域中的金屬帶受到支撐和牽引裝置的作用。
每塊密封板都具有一個內(nèi)腔，酸洗溶液在壓力作用下注入該內(nèi)腔。
在密封板上，多個控制噴射孔加工在構成內(nèi)腔并對著滑動的金屬帶的壁上，酸洗溶液在壓力作用下通過這些孔以一定的速度噴出。
根據(jù)第一實施例，控制噴射孔的軸線基本垂直于金屬帶的滑動平面。
根據(jù)實施例的一種變化形式，控制噴射孔的軸線相對于滑動平面的垂線適當傾斜，其軸線指向由密封板所構成的中部酸洗區(qū)，使得在壓力下以一定速度噴射的溶液也起到密封裝置的作用，將溶液保持在中部區(qū)。
根據(jù)實施例的另一種變化形式，加工在密封板上的控制噴射孔可以沿多排布置，并且可以具有不同的傾角。
例如，可以布置多排的、彼此交錯的控制噴射孔。
本發(fā)明的特定實施例包括至少兩排控制孔;第一排由第一控制孔構成，第一控制孔的軸線基本垂直于帶的傳送平面，而第二排由第二控制孔構成，第二控制孔的軸線最好向酸洗槽中部的內(nèi)側(cè)傾斜。
第一控制孔的作用是對金屬帶進行流體靜壓支撐和去除金屬帶表面上的顆粒。
第二控制孔的作用是保持和維持中部區(qū)里的溶液，使得在酸洗槽的中部區(qū)中能夠具有一個水頭的溶液;根據(jù)進入控制孔的液體壓力的不同，此水頭的高度為50～300mm。
此外，出口板上的傾斜控制孔的作用是阻擋金屬帶所帶出的液體。
在具有多排控制孔的情況下，可以對這些控制孔提供不同的壓力和/或流量。
根據(jù)實施例的一種特定形式，密封板最好能夠繞其縱向軸線轉(zhuǎn)動，以便改變從控制孔噴射出的溶液射流對金屬帶表面的沖擊角度。
從控制噴射孔噴出的溶液射流的壓力和流量能夠均勻地作用在金屬帶的全部表面。
如上所述，溶液射流的壓力和流量對中部區(qū)中的溶液提供了流體動壓密封。
此外，酸洗溶液的射流壓力和流量能夠形成液體層，用于支撐和定位進行酸洗的金屬帶。
更準確地說，由于從控制噴射孔噴出的射流的動能，使因此而產(chǎn)生的流體動壓至少平衡了由于中部酸洗區(qū)中溶液的高度所產(chǎn)生的流體靜壓。
沖擊金屬帶表面的溶液的局部射流還具有引起局部紊流的作用，這將對金屬帶的表面施加機械作用，并提高酸洗處理和化學清洗的效率。
為了使進行酸洗處理的整個金屬帶受到均勻的支撐，可以采用分隔元件，分隔元件安裝在密封板上，其作用是在一排或多排控制孔中形成均勻的區(qū)域。
根據(jù)第一實施例，分隔元件是縱向類型元件，并且其軸線布置成與金屬帶的傳送方向平行。
根據(jù)另一實施例，分隔元件是橫向類型元件，并且其軸線布置成與金屬帶的傳送方向成直角;在這種情況下，橫向分隔元件和縱向分隔元件構成了許多彼此獨立的封閉區(qū)域，每個區(qū)域只受位于該區(qū)域中的控制孔的影響。
因此，在中部區(qū)里用于浸泡金屬帶的溶液的高度得到了充分保證，并且保證了對金屬帶上下表面的、強烈和均勻的酸洗作用。
當酸洗槽的長度較大或多個酸洗槽串聯(lián)工作時，可以安裝用于對金屬帶進行中間支撐的裝置。這些中間支撐裝置可以由一個下支撐滾輪或一對上下支撐滾輪組成，上下支撐滾輪彼此相對布置或彼此交錯布置。
在只有一個中間支撐滾輪或一對中間支撐滾輪的情況下，滾輪可以是惰輪或是傳動輪。
參考附圖是作為非限定性例子給出的，并表示了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，其中

圖1是用于化學處理金屬帶的一個酸洗槽的縱向斷面圖，酸洗槽上裝有根據(jù)本發(fā)明提供流體動壓密封的板;
圖2以放大的比例表示了圖1的局部A;
圖3是沿圖2中線B-B部分的斷面圖;
圖4是用于化學處理金屬帶的多個酸洗槽的縱向斷面圖，酸洗槽上裝有根據(jù)本發(fā)明提供流體動壓密封的板;
圖5以放大的比例表示了圖4的局部C;
圖6表示了圖5的局部變化;
圖7a，7b和7c表示了一個入口密封板可能的斷面形狀;
圖8表示了具有兩個獨立內(nèi)腔的一對入口密封板的斷面;
圖9表示了一對轉(zhuǎn)動型入口密封板的斷面;
圖10表示了沿圖9中線D-D部分的一對轉(zhuǎn)動型密封板的縱向斷面圖的局部。
在附圖中，參考數(shù)字10總體表示根據(jù)本發(fā)明的密封系統(tǒng)，它安裝在用于清洗金屬帶12的化學處理裝置的酸洗槽11上。
根據(jù)本發(fā)明的密封系統(tǒng)10包括安裝在酸洗槽11的入口部分和出口部分處的密封裝置13。
這些密封裝置13分別是入口密封裝置13a和出口密封裝置13b，密封裝置13構成了裝有化學溶液的中部區(qū)14。
密封裝置13也構成了兩個排液區(qū)21，它們分別是入口排液區(qū)21a和出口排液區(qū)21b，并分別位于入口密封裝置13a的上游和出口密封裝置13b的下游。
在這種情況下，兩對用于傳送金屬帶12的導向和支撐滾輪22也位于排液區(qū)21中。
密封裝置13包括一對垂直疊放和彼此相對的密封板15，它們分別是下密封板15a和上密封板15b。
密封板15沿槽11的橫向延伸，并且上密封板15b距下密封板15a一定距離，以便構成一個用于傳送金屬帶12的傳送間隙16。
根據(jù)圖2所示的實施例形式，傳送間隙16在其長度方向上有一個指向排液區(qū)21的窄小部分24，以便阻止中部區(qū)14中酸洗溶液的外溢。
根據(jù)實施例(圖7a)的一種特定形式，構成傳送間隙16的密封板15a和15b的表面彼此平行，并且傳送間隙16具有高度不變的縱向斷面。
根據(jù)實施例的一種變化形式(圖7b和7c)，在構成傳送間隙16的一對密封板15中，至少有一塊密封板15的表面18在朝向槽11中部區(qū)14的方向上至少部分地具有擴張的結構。
因此，由一對入口密封板15所構成的傳送間隙16至少在面對槽11中部區(qū)14的部分上具有高度增加的縱向斷面，而由一對出口密封板15所構成的傳送間隙16在朝向出口排液區(qū)21b的方向上具有高度減小的縱向斷面。
這種逐漸變化的結構減少了通過傳送間隙16從中部區(qū)14流向排液區(qū)21的溶液流量，因此使中部區(qū)14中所希望的溶液高度能夠得到保證。
下密封板15a以密封聯(lián)結的形式裝配在酸洗槽11的底部，并作為溶液的下部保持壁。
根據(jù)實施例的一種特定形式，上密封板15b能夠垂直運動，以便能夠根據(jù)所要處理金屬帶12的厚度調(diào)節(jié)傳送間隙16的高度。
每塊密封板15都有多個均勻布置在與金屬帶相對的表面18上的控制孔17。
這些控制孔17使密封板15中的內(nèi)腔19與傳送間隙16連通。內(nèi)腔19作為注入溶液的集流腔，并在壓力下由供液導管20連續(xù)提供化學溶液。
根據(jù)一種變化形式，可以在加工有控制孔17的密封板15的表面18上安裝圖3中由虛線表示的分隔元件25;這些分隔元件25的作用是在一排或多排控制孔17中構成區(qū)域26。
根據(jù)第一實施例，分隔元件25具有縱向的形式25a，并且它們的軸線與帶12的傳送方向平行，以便在上游和下游方向形成敞開的區(qū)域26。
根據(jù)另一實施例，縱向分隔元件25a和橫向分隔元件25b一同使用，其中，橫向分隔元件25b的軸線與帶12的傳送方向垂直，以便形成彼此獨立的封閉區(qū)域26。
安裝分隔元件25保證了對所傳送的帶12的整個表面的處理更均勻，并且保證了對帶12的支撐更均勻。
在圖2的情況下，每個控制孔17的軸線向水平方向傾斜，使其指向中部區(qū)14的內(nèi)側(cè)，并且使控制孔17的軸線與帶12傳送方向之間的夾角“a”在30°和60°之間，最好為45°。
根據(jù)未示出的變化形式，控制注射孔17的軸線基本與帶12的傳送平面成直角。
根據(jù)另一種變化形式，密封板15中的控制噴射孔17可以多排布置。例如，根據(jù)圖8所示的變化，兩排軸線相同或彼此偏離的控制孔17，即第一排17b和第二排17a，可以具有不同的傾角。
圖8所示的本發(fā)明實施例的特定形式包括兩排控制孔17a和17b，其中，第一排由軸線與帶12的傳送平面基本垂直的第一控制孔17b構成，而第二排則由第二控制孔17a構成，第二控制孔17a的軸線最好朝向槽11中部區(qū)14的內(nèi)側(cè)傾斜。
第一排控制孔17b的主要作用是對帶12進行流體靜壓支撐，并去除所傳送的帶12表面上的顆粒。
第二排控制孔17a的作用是阻擋和保持溶液，以便在槽11的中部區(qū)中能夠形成一個水頭的酸性溶液;根據(jù)輸入控制孔17b-17a中的酸性溶液壓力和速度的不同，此水頭的高度為50～300mm。
出口密封板15上的第二排孔17a具有有益的作用，因為它能夠防止由運動的帶12所帶出的溶液。
在布置有多排控制孔17的情況下，可以將密封板15的內(nèi)腔19分別劃分成第一內(nèi)腔19b和第二內(nèi)腔19a，它們分別與第一排控制孔17b和第二排控制孔17a連通。
在這種情況下(圖8)，可以向第一內(nèi)腔19b和第二內(nèi)腔19a分別注入具有不同壓力的流體，并因此使第一排控制孔17b和第二排控制孔17a分別具有不同的壓力。
操作人員能夠根據(jù)帶12的傳送速度和中部酸洗區(qū)中溶液水頭的高度對從控制孔17流出的溶液的流量和壓力進行調(diào)整。
從控制孔17噴出的溶液的動能產(chǎn)生了流體動壓，它將與酸洗槽11的中部區(qū)14中的溶液靜壓相平衡。
通過傳送間隙16從中部酸洗區(qū)14流出的化學溶液集中在排液區(qū)21中，然后通過排液導管23排出。
這樣，根據(jù)本發(fā)明的密封系統(tǒng)10保證了使帶12得到充分的浸泡，從而保證了對帶12的所有表面都進行良好的表面處理，并減少了帶12與酸洗槽11中的滾輪或其它導向和支撐元件的接觸和滑動。
根據(jù)圖9和10所示的實施例的特定形式，兩塊密封板15，即下密封板15a和上密封板15b為圓柱結構，并具有兩排控制噴射孔17，即第一排控制孔17b和第二排控制孔17a。
這些板15能夠繞其縱向軸線轉(zhuǎn)動，以便根據(jù)要求改變從控制孔17噴出的溶液對帶12的沖擊角度。
根據(jù)圖4所示的實施例，酸洗槽11具有模塊化的結構，當要求帶12在化學處理裝置中停留較長時間時，可將多個酸洗槽11彼此連接，以便形成多酸洗槽111。
在槽11具有較大長度或在多酸洗槽111的情況下，可以在酸洗槽中提供中部支撐和導向裝置27，以防止帶12沿其長度彎曲。
在圖4所示的情況下，中部支撐和導向裝置27由支撐板15本身組成，最好為雙支撐板，其中，控制孔17指向與其相配的中部區(qū)14的內(nèi)側(cè)(圖5)。
在圖6所示的情況下，中部支撐和導向裝置27由位于帶12下方并處于兩對密封板15之間的附加支撐滾輪28組成。這種附加支撐滾輪28可以是惰輪或是傳動輪。
根據(jù)圖6中虛線所示的變化形式，中部支撐和導向裝置27由一對分別位于帶12上面和下面的相對的附加支撐滾輪28-128所組成。
權利要求
1.對酸洗和/或化學處理和/或清洗金屬帶的裝置提供流體動壓密封和流體靜壓支撐的板，這種板至少布置在酸洗槽(11)的入口和出口，其中，金屬帶(12)在酸洗槽(11)中直線和不傾斜地傳送，上述板包括第一下密封板(15a)和第二上密封板(15b)，第一下密封板(15a)和第二上密封板(15b)彼此垂直地分開一定距離，以便構成一個用于傳送金屬帶(12)的傳送間隙(16)，多個用于在壓力下噴射化學溶液的孔(17)加工在第一板(15a)和第二板(15b)彼此相對的兩個表面(18)上，這些噴射孔(17)的方向指向槽(11)的內(nèi)側(cè)，板(15)的特征在于，在板(15a-15b)中，至少有一塊板能夠垂直運動，以便根據(jù)要求改變傳送間隙(16)的高度。
2.根據(jù)權利要求1的流體動壓密封板，其特征在于，由入口密封板(15a-15b)所確定的傳送間隙(16)的縱向斷面在帶(12)的傳送方向上至少部分地擴大。
3.根據(jù)權利要求1或2的流體動壓密封板，其特征在于，由出口密封板(15a-15b)所構成的傳送間隙(16)的縱向斷面在帶(12)的傳送方向上至少部分地收縮。
4.根據(jù)上述任何一項權利要求的流體動壓密封板，其特征在于，噴射孔是控制噴射孔(17)，并至少布置為兩排(17a-17b)。
5.根據(jù)上述任何一項權利要求的流體動壓密封板，其特征在于，至少控制噴射孔(17)中的一部分具有垂直或基本垂直于金屬帶(12)所處平面的軸線。
6.根據(jù)權利要求4的流體動壓密封板，其特征在于，至少應對第一排控制噴射孔(17b)和第二排控制噴射孔(17a)提供不同的壓力。
7.根據(jù)上述任何一項權利要求的流體動壓密封板，其特征在于，至少有一塊密封板(15a-15b)能夠通過繞其縱向軸線而運動。
8.根據(jù)上述任何一項權利要求的流體動壓密封板，其特征在于，在帶(12)的傳送方向上，流體動壓密封板具有縱向分隔元件(25a)，它們在上游和下游方向上構成了敞開了區(qū)域(26)。
9.根據(jù)權利要求8的流體動壓密封板，其特征在于，流體動壓密封板具有與縱向分隔元件(25a)垂直的橫向分隔元件(25b)，以便構成封閉的、含有一定數(shù)量控制噴射孔(17)的區(qū)域(26)。
全文摘要
對清洗金屬帶的裝置提供流體動壓密封和靜壓支撐的板，板至少布置在酸洗槽的入出口，金屬帶在酸洗槽中直線和不傾斜地傳送，板包括第一下密封板和第二上密封板，下密封板和上密封板彼此垂直分開構成用于傳送金屬帶的間隙，多個孔加工在第一和二板彼此相對的兩個表面上，這些噴射孔的方向指向槽的內(nèi)側(cè)，在板中至少有一塊板能夠垂直運動，以改變傳送間隙的高度。
文檔編號C23G3/02GK1111684SQ9411985
公開日1995年11月15日 申請日期1994年11月29日 優(yōu)先權日1993年11月30日
發(fā)明者喬吉奧·雷 申請人:丹尼利機械廠聯(lián)合股票公司