(57)【要約】  本発明は、とりわけ、連続溶融めっきプロセスで被覆される金属ストリップ上で、金属粉塵によって生じる表面疵を避けるための装置であって、被覆される金属ストリップの少なくとも幾つかの区分が軸方向に装置を通って搬送することができ、吹込／吸引ユニットであって、該吹込／吸引ユニットが保護ガスを金属ストリップに塗布するための複数の吹込口を有し、複数の吹込口が金属ストリップの第１の側面に配置されるか、又は配置することができ、複数の吹込口が金属ストリップの第２の側面に配置されるか、又は配置することができ、吹込／吸引ユニットが金属蒸気及び／又は金属粉塵を積んだ保護ガスを抽出するための複数の吸引口を有し、複数の吸引口が金属ストリップの第１の側面に配置されるか、又は配置することができ、複数の吸引口が金属ストリップの第２の側面に配置されるか、又は配置することができる、吹込／吸引ユニットを備える、装置に関する。保護ガスによって金属蒸気の抽出を改善し、金属蒸気の分散を低減する目的は、吹込／吸引ユニットが、吹込口が配置された吹込領域と、軸方向に吹込領域の後に配置され、吸引口が配置された吸引領域とを有するという点で解決される。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続溶融めっきプロセスで被覆される金属ストリップ（４）上で、金属粉塵によって生じる表面疵を避けるための装置であって、被覆される前記金属ストリップ（４）の少なくとも幾つかの区分が軸方向（１６）に当該装置（１）を通って搬送され得るようになっており、
当該装置が吹込／吸引ユニット（１４）を具備し、
前記吹込／吸引ユニット（１４）が保護ガスを前記金属ストリップ（４）に塗布するための複数の吹込口（１８）を有し、
複数の吹込口（１８）が前記金属ストリップ（４）の第１の側面に配置されるものであるか又は配置され得るものであり、
複数の吹込口（１８）が前記金属ストリップ（４）の第２の側面に配置されるものであるか又は配置され得るものであり、
前記吹込／吸引ユニット（１４）が金属蒸気及び／又は金属粉塵を含む保護ガスを抽出するための複数の吸引口（２２）を有し、
複数の吸引口（２２）が前記金属ストリップ（４）の前記第１の側面に配置されるものであるか又は配置され得るものであり、
複数の吸引口（２２）が前記金属ストリップ（４）の前記第２の側面に配置されるものであるか又は配置され得るものであり、
前記吹込／吸引ユニット（１４）が、前記吹込口（１８）が配置された吹込領域（２０）と、前記軸方向（１６）に向いて前記吹込領域（２０）の後に配置され、前記吸引口（２２）が配置された吸引領域（２４）と、を有することを特徴とする装置。
【請求項２】
前記吹込口（１８）及び前記吸引口（２２）は、前記吹込領域（２０）の前記吹込口（１８）を通って吹き込まれた前記保護ガスが、最初に前記軸方向（１６）に当該装置（１）を通って搬送された前記金属ストリップ（４）と意図的に同伴して、前記軸方向（１６）に流れ、その後、前記吸引領域（２４）の前記吸引口（２２）まで前記軸方向（１６）とは逆に流れるように提供される、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記吹込領域（２０）及び前記吸引領域（２４）が重なることなく配置される、請求項１又は請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記吹込領域（２０）の前記吹込口（１８）及び／又は前記吸引領域（２４）の前記吸引口（２２）が、規則的なパターンで、具体的には少なくとも３０ｍｍ、好ましくは少なくとも４０ｍｍ、特に好ましくは少なくとも６０ｍｍの最短の間隔（３８、４０）で少なくとも部分的に配置される、請求項１から請求項３のいずれかに記載の装置。
【請求項５】
前記吸引口（１８）のうちの少なくとも幾つかの吸引口が、前記吹込口（２２）より大きく設計される、請求項１から請求項４のいずれかに記載の装置。
【請求項６】
前記吹込口（１８）のうちの少なくとも幾つかの吹込口は、前記保護ガスが前記金属ストリップ（４）の対応する側面の方向に前記吹込口（１８）から前記軸方向（１６）に実質的に横方向に流れるように提供される、請求項１から請求項５のいずれかに記載の装置。
【請求項７】
前記吹込／吸引ユニット（１４）が、被覆される前記金属ストリップ（４）の前記第１の側面に配置されるか又は配置され得る第１の吹込／吸引ボックス（１４ａ）を具備し、
前記吹込／吸引ユニット（１４）が、被覆される前記金属ストリップ（４）の前記第２の側面に配置されるか又は配置され得る第２の吹込／吸引ボックス（１４ｂ）を具備する、請求項１から請求項６のいずれかに記載の装置。
【請求項８】
前記吹込／吸引ボックス（１４ａ、１４ｂ）が、各々、前記吹込領域（２０）を提供するための少なくとも１つの吹込ボックス（２６ａ、２６ｂ）と、前記吸引領域（２４）を提供するための少なくとも１つの吸引ボックス（２８ａ、２８ｂ）と、を有する、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
当該装置（１）が、金属浴（６）への連続炉の連結のための炉胴部（２）を具備し、
前記吹込／吸引ユニット（１４）が、該炉胴部（２）内に少なくとも部分的に提供される、請求項１から請求項８のいずれかに記載の装置。
【請求項１０】
前記吹込／吸引ユニット（１４）から上流に配置された、被覆される前記金属ストリップ（４）を加熱するための連続炉、
前記吹込／吸引ユニット（１４）の後に配置された、前記金属ストリップ（４）の被覆のための金属浴（６）、特に亜鉛浴、及び、前記金属浴（６）の後に配置され、前記金属ストリップ（４）の被覆の厚みを調整する、選択的に設けられた剥離デバイス（１０）、
前記吸引口（２２）を通って抽出された金属蒸気及び／又は金属粉塵を含む前記保護ガスを洗浄するための分離デバイス、及び、
前記吹込口（１８）を通って供給される前記保護ガスを特に４３０℃超の温度まで加熱するための加熱デバイス、
というユニットのうちの１又はそれ以上のユニットを更に具備する、請求項１から請求項９のいずれかに記載の装置。
【請求項１１】
連続溶融めっきプロセスで被覆される金属ストリップ上で、金属粉塵によって生じる表面疵を避けるための方法であって、
特に請求項１から請求項１０のいずれかに記載の装置であって吹込／吸引ユニットを具備する装置を通って軸方向に被覆される前記金属ストリップの少なくとも幾つかの区分を搬送する工程と、
前記吹込／吸引ユニットの複数の吹込口を通して前記金属ストリップに保護ガスを塗布する工程であって、複数の吹込口が前記金属ストリップの第１の側面に配置され、複数の吹込口が前記金属ストリップの第２の側面に配置される工程と、
前記吹込／吸引ユニットの複数の吸引口を通して金属蒸気及び／又は金属粉塵を含む保護ガスを抽出する工程であって、複数の吸引口が前記金属ストリップの前記第１の側面に配置され、複数の吸引口が前記金属ストリップの前記第２の側面に配置される工程と、を含み、
前記吹込／吸引ユニットは、前記吹込口が配置された吹込領域と、前記軸方向に向いて前記吹込領域の後に配置され、前記吸引口が配置された吸引領域と、を有することを特徴とする方法。
【請求項１２】
前記吹込領域の前記吹込口を通って吹き込まれた前記保護ガスは、最初に前記軸方向に前記装置を通って搬送された前記金属ストリップと意図的に同伴して、前記軸方向に流れ、その後、前記吸引領域の前記吸引口まで前記軸方向とは逆に流れる、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記保護ガスは、前記金属ストリップの対応する側面の方向に前記吹込口から前記軸方向に実質的に横方向に流れる、請求項１１又は請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
金属浴への連続炉の連結のための炉胴部内で少なくとも部分的に実施される、請求項１１から請求項１３のいずれかに記載の方法。
【請求項１５】
前記軸方向に向いて前記吹込／吸引ユニットの前にバリアガスが前記装置に供給される、請求項１１から請求項１４のいずれかに記載の方法。
【請求項１６】
前記吹込／吸引ユニットから上流に配置された連続炉において被覆される前記金属ストリップを加熱する工程、
前記吹込／吸引ユニットの後に配置された金属浴、特に亜鉛浴において前記金属ストリップを被覆する工程、及び、任意に、前記金属浴の後に配置された剥離デバイスによって前記金属ストリップの被覆の厚みを調整する、選択的に設けられた工程、
前記吸引口を通って抽出され金属蒸気及び／又は金属粉塵を含む前記保護ガスを分離デバイス内において洗浄する工程、
前記吹込口を通って供給される保護ガスを特に４３０℃超の温度まで加熱デバイスにおいて加熱する工程、
という工程のうちの１又はそれ以上の工程を更に含む、請求項１１から請求項１５のいずれかに記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、とりわけ、連続溶融めっきプロセスで被覆される金属ストリップ上で、金属粉塵によって生じる表面疵を避けるための装置であって、被覆される金属ストリップの少なくとも幾つかの区分が軸方向に装置を通って搬送することができ、吹込／吸引ユニットであって、該吹込／吸引ユニットが保護ガスを金属ストリップに塗布するための複数の吹込口を有し、複数の吹込口が金属ストリップの第１の側面に配置されるか、又は配置することができ、複数の吹込口が金属ストリップの第２の側面に配置されるか、又は配置することができ、吹込／吸引ユニットが金属蒸気及び／又は金属粉塵を積んだ保護ガスを抽出するための複数の吸引口を有し、複数の吸引口が金属ストリップの第１の側面に配置されるか、又は配置することができ、複数の吸引口が金属ストリップの第２の側面に配置されるか、又は配置することができる、吹込／吸引ユニットを備える、装置に関する。
【０００２】
本発明はまた、連続溶融めっきプロセスで被覆される金属ストリップ上で、金属粉塵によって生じる表面疵を避けるための方法であって、装置を通って、特に本発明による装置を通って軸方向に被覆される金属ストリップの少なくともいくつか区分を搬送する工程であって、装置が吹込／吸引ユニットを備える、工程と、吹込／吸引ユニットの複数の吹込口を通って金属ストリップに保護ガスを塗布する工程であって、複数の吹込口が金属ストリップの第１の側面に配置され、複数の吹込口が金属ストリップの第２の側面に配置される、工程と、吹込／吸引ユニットの複数の吸引口を通って金属蒸気及び／又は金属粉塵を積んだ保護ガスを抽出する工程であって、複数の吸引口が金属ストリップの第１の側面に配置され、複数の吸引口が金属ストリップの第２の側面に配置される、工程と、を含む、方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
この種の装置及び方法は、先行技術からの類似形態で既に知られている。
【０００４】
例えば、装置は、とりわけ連続炉及び亜鉛浴（溶融浴）からなる、鋼帯の連続溶融亜鉛めっきに使用される。鋼帯は、連続炉で連続的に焼鈍される。基材の所望の機械的特性は、鋼の再結晶によってこのプロセスで調整される。さらに、予熱区域で形成される酸化鉄が減少する。連続炉の後に来る冷却区域では、ストリップは溶融浴温度に近い温度まで保護ガス下で冷却される。保護ガスは、焼鈍されたストリップが亜鉛めっきの前に酸化するのを防ぐことになっており、この酸化は亜鉛層の付着性を著しく損なうであろう。いわゆる炉胴部は、連続炉と亜鉛浴との間の連結部分として使用される。
【０００５】
先行技術の連続ストリップの亜鉛めっき設計の炉胴部では、亜鉛末の蒸着が生じることが多く、これは特にこの設計で生じる振動により、亜鉛浴及び／又は鋼帯に大きな塊で落とし、それにより表面疵（亜鉛めっき疵）が生じる。
【０００６】
これを防ぐために、例えば特開平７−１５７８５３号公報（特許文献１）により、連続ストリップの亜鉛めっき設計の胴部での亜鉛蒸気の除去のための装置が既知である。亜鉛浴の表面に生じる亜鉛蒸気を除去するために、炉胴部には、いずれの場合にも単一の吹込口（循環口）がストリップの両側に設けられ、その下に垂直に、単一吸引口がストリップの両側に設けられる。例示的な一実施形態では、吸引口は、管内の長手方向スロットとして各々設計され、これは胴部の側壁を貫通し、鋼帯の上面及び底面で鋼帯の全幅にわたって延在する。しかし、吹込口及び吸引口の構成及び配置により、この既知の装置は、炉胴部内の亜鉛蒸気の分散を十分に防ぐことができず、結果として、炉胴部内の亜鉛蒸気の分散が有利に働くことが想定されるべきである。
【０００７】
これは、亜鉛浴の方向に移動する胴部内の鋼帯が無制御の方式で下方に保護ガスを同伴することもあり得るという事実に起因しており、同伴した保護ガスは亜鉛浴の表面で亜鉛蒸気を吸い上げ、同伴した保護ガスの上昇中に、胴部のより低温の内壁で凝縮又は再昇華し、粉塵としてそこに堆積する。
【０００８】
これを防ぐために、国際公開第２０１４／００６１８３号（特許文献２）によれば、保護ガスの同伴を避けることが提案される。これに対して、幾つかの吹込口及び吸引口が設けられ、それぞれの吹込口及び関連した吸引口の間の距離が選択され、それぞれの吹込口から出てくる保護ガスの流速が制御され、その結果、金属ストリップの移動中に生じる亜鉛浴の方向での保護ガスの同伴が阻止される。これは、吹込口及び吸引口の両方を有する混合領域が設けられるという点で実質的に達成される。換言すれば、吹込口を有する領域及び吸引口を有する領域は、完全に重なるか、又は櫛のように噛み合う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平７−１５７８５３号公報
【特許文献２】国際公開第２０１４／００６１８３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、亜鉛蒸気の抽出はこの解決策では十分に達成されないことがあることが見出されている。具体的には、上昇する亜鉛蒸気の遮断は、先行技術の解決策における亜鉛蒸気と保護ガスとの直接的過ぎる混合により更なる改善が依然として必要であることが見出されている。不均一な温度分布が胴部内に部分的に依然として存続する場合があり、これは金属蒸気の蒸着に有利に働くことも判明している。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
したがって、本発明の目的は、保護ガスによる金属蒸気の抽出を改善することができ、かつ金属蒸気の分散を低減することができる、この種の装置及びこの種の方法を示すことである。
【００１２】
この課題は、吹込／吸引ユニットが、吹込口が配置された吹込領域と、軸方向に向いて吹込領域の後に配置され、吸引口が配置された吸引領域とを有するという点でこの種の装置及びこの種の方法で解決される。
【００１３】
本装置及び本方法の特性は、軸方向（すなわち、ストリップの移動方向）に向いて吹込領域の後方に吸引領域を配置することによって明らかに改善することができることが見出されている。したがって、本発明は、吹込口及び吸引口の混合配置を求める最新の先行技術から意図的に脱却し、反対の手法を追求している。これは同様に、複数の吹込口及び吸引口を求めるが、それらは前後に並べて配置された別個の領域で提供される。一方ではストリップの両側での複数の開口と、他方では混合配置ではないが、代わりに前後に並べて位置する領域で片方の吹込口及びもう片方の吸引口の別個の配置との組み合わせは、多くの効果により有利であることが見出されている。
【００１４】
具体的には、本装置及び本方法は、例えば炉胴部で、金属蒸気の改善した抽出及び上昇する金属蒸気に対する有効な遮断システムを達成することができる。これは、とりわけ、吹込領域及び吸引領域の配置及び構成が金属蒸気と保護ガスとの直接的な混合を減少させることができるという事実に起因する。さらに、本装置及び本方法は、胴部内でより良い、すなわち、均一な温度分布を達成することができ、これは同様に金属蒸気の局部凝縮又は再昇華を防ぐことが見出されている。さらに、横方向に上昇する金属蒸気の強制誘導を阻止することができる。比較的単純な設計は、使用されている炉胴部の幅とは実質的に無関係のままである。結果として、本装置及び本方法は最終的に、比較的高い金属蒸気濃度にも使用することができる。
【００１５】
連続溶融めっきプロセスは、具体的には連続溶融亜鉛めっきであり得る。したがって、金属浴又は溶融浴は、具体的には亜鉛浴であり得る。したがって、金属蒸気又は金属粉塵は、具体的には亜鉛蒸気又は亜鉛末であり得る。したがって、被覆は、具体的には亜鉛めっきであり得る。
【００１６】
金属ストリップは、具体的には鋼帯であり得る。例えば、鋼帯は、コイル間プロセスで装置を通って搬送される。金属ストリップの第１の側面は、例えば金属ストリップの上面又は前面である。金属ストリップの第２の側面は、例えば金属ストリップの底面又は背面である。金属ストリップは、例えば少なくとも１０００ｍｍ、好ましくは少なくとも１３００ｍｍ、特に好ましくは少なくとも１５００ｍｍの幅を有することができる。本装置及び本方法は、非常に幅広いストリップにも適していることが見出されている。
【００１７】
金属ストリップは、例えば軸方向に少なくとも８０ｍ／分、好ましくは少なくとも１００ｍ／分、特に好ましくは少なくとも１２０ｍ／分のストリップ速度で搬送することができる。例えば、ストリップ速度は、最速１８０ｍ／分である。これらの高速でさえ、亜鉛蒸気に対する有効な遮断及び均一な温度は達成することができる。
【００１８】
他の吹込／吸引ユニットもまた、本装置及び本方法で提供することができる。したがって、少なくとも１つの吹込／吸引ユニットが提供される。したがって、１つの／この吹込／吸引ユニットとは、少なくとも１つの／この少なくとも１つの吹込／吸引ユニットを意味する。
【００１９】
吸引領域が軸方向に向いて吹込領域の後方に配置されるため、最初に軸方向に搬送された金属ストリップは、吹込領域を通って、次いで吸引領域を通って移動する。吹込領域は、具体的には吸引口がなく、吸引領域は、吹込口がない。すなわち、吹込口及び吸引口は、互いに物理的に別個である。例えば、吹込領域及び吸引領域は、互いに直接隣接する。
【００２０】
吹込口及び／又は吸引口は、例えば、装置の製造を簡略化する穿孔として少なくとも部分的に提供することができる。
【００２１】
保護ガスは、例えば金属ストリップの酸化を防ぐガスである。例えば、保護ガスは、水素窒素混合物（ＨＮＸ）である。例えば、保護ガスは、約９５％のＮ２及び約５％のＨ２を含む。
【００２２】
保護ガスは、例えば少なくとも４３０℃、好ましくは４４０℃の温度で、更に好ましくは少なくとも５５０℃の温度で、特に約６００℃の温度で吹き込まれる。このように、金属蒸気の凝縮又は再昇華が更に阻止される。
【００２３】
本発明による装置の好ましい一実施形態によれば、吹込口及び吸引口は、吹込領域の吹込口を通って吹き込まれた保護ガスが、最初に軸方向に装置を通って搬送された金属ストリップと意図的に同伴して、軸方向に流れ、その後、吸引領域の吸引口まで軸方向とは逆に流れるように提供される。吹込口及び吸引口は、例えば、これに従って配置及び／又は構成することができる。
【００２４】
したがって、本発明による方法の好ましい一実施形態によれば、吹込領域の吹込口を通って吹き込まれた保護ガスは最初に、軸方向に装置を通って搬送された金属ストリップと意図的に同伴して、軸方向に流れ、その後、吸引領域の吸引口まで軸方向とは逆に流れる。
【００２５】
保護ガスの目標とする流れは、軸方向に向いて吹込領域の後方に吸引領域を配置することによって達成することができることが見出されている。このように、先行技術の目的とは正反対に、金属ストリップによる保護ガスの同伴は、それを阻止するのではなく、意図的に引き起こす。このように、金属蒸気と保護ガスとの直接的な混合が低減し、有効なバリアシステムが上昇する金属蒸気に提供される。同時に、特に均一な温度分布が達成される。したがって、本装置及び本方法は、今まで適切に取り扱われることができなかった比較的高い金属蒸気濃度にも適している。
【００２６】
例えば、最初に吹き込まれた保護ガスは、その流れが金属浴又は溶融浴の表面に当たり、そこで偏向するまで、軸方向に金属ストリップとともに金属ストリップの表面に沿って流れる。例えば、保護ガスはこの時点で、金属浴の金属蒸気の大部分を吸い上げる。保護ガスは次に、金属ストリップの表面から離れて、例えば、吸引領域の吸引口に向かって軸方向とは逆に炉胴部の壁などの壁に沿って流れる。したがって、この結果は、保護ガスの連続的な流れであり、その結果、途切れない金属蒸気抽出が達成される。
【００２７】
本発明による装置の好ましい一実施形態によれば、吹込領域及び吸引領域は、重なることなく配置される。重なることとは、具体的には一方の領域が他方の領域と少なくとも部分的に一致することを意味する。吹込口によって形成される吹込領域及び吸引口によって形成される吸引領域はそれ故に重ならない。例えば、軸方向に向いて、最初に吹込口のみが提供され、その後、吸引口のみが提供される。結果として、保護ガスによる金属蒸気の抽出は更に改善することができ、金属蒸気の分散は更に低減することができることが見出されている。
【００２８】
本発明による装置の別の実施形態によれば、吹込領域の吹込口及び／又は吸引領域の吸引口は、規則的なパターンで、具体的には少なくとも３０ｍｍ、好ましくは少なくとも４０ｍｍ、特に好ましくは少なくとも６０ｍｍの最短の間隔で少なくとも部分的に配置される。このように、具体的には特に均一な温度分布は達成することができ、一方、保護ガスの更に最適化した流れは達成することができ、これは金属蒸気の分散を打ち消す。
【００２９】
例えば、吹込領域の吹込口及び吸引領域の吸引口は、同じ規則的なパターンで配置される。例えば、吹込口及び／又は吸引口は、矩形パターンで配置される。換言すれば、吹込口及び／又は吸引口は、例えば、（仮想的な）二次元の矩形格子のノードにある。例えば、軸方向での吹込口及び／又は吸引口の最短の間隔は、軸方向に対して横方向での間隔より大きい。例えば、軸方向での吹込口及び／又は吸引口の最短の間隔は、５０ｍｍ〜１５０ｍｍ、好ましくは８０ｍｍ〜１２０ｍｍ、特に好ましくは９０ｍｍ〜１１０ｍｍである。例えば、軸方向での吹込口及び／又は吸引口の最短の間隔は、約１００ｍｍである。例えば、軸方向に対して横方向での吹込口及び／又は吸引口の最短の間隔は、３０ｍｍ〜９０ｍｍ、好ましくは４０ｍｍ〜８０ｍｍ、特に好ましくは５０ｍｍ〜７０ｍｍである。例えば、軸方向に対して横方向での吹込口及び／又は吸引口の最短の間隔は、約６０ｍｍである。
【００３０】
本発明による装置の好ましい一実施形態によれば、吸引口のうちの少なくともいくつかは、吹込口より大きく設計される。吹込口又は吸引口の大きさとは、具体的には開口の（平均）直径を意味する。吹込口の直径は、好ましくは５ｍｍ〜１０ｍｍ、好ましくは約８ｍｍである。吸引口の直径は、好ましくは８ｍｍ〜１５ｍｍ、好ましくは約１０ｍｍである。これは、有効な金属蒸気抽出に関して更に改善した流れを達成することができることが見出されている。
【００３１】
これに関して、抽出のための標準体積流量が吹込のための標準体積流量より大きいことが更に有利である。例えば、吹込のための標準体積流量は、金属ストリップの側面ごとに、少なくとも１００Ｎｍ３／ｈ（標準立方メートル）、好ましくは少なくとも１５０Ｎｍ３／ｈである。例えば、標準体積流量は、１００〜３００Ｎｍ３／ｈである。しかし、標準体積流量はまた、装置の幅に応じてより高くてもよい。例えば、抽出のための標準体積流量は、金属ストリップの側面ごとに、少なくとも１５０Ｎｍ３／ｈ、好ましくは少なくとも２００Ｎｍ３／ｈである。例えば、標準体積流量は、１５０〜４００Ｎｍ３／ｈである。しかし、標準体積流量はまた、装置の幅に応じてより高くてもよい。
【００３２】
本発明による装置の別の実施形態によれば、吹込口のうちの少なくともいくつかは、保護ガスが金属ストリップのそれぞれの側面の方向に吹込口から軸方向に実質的に横方向に流れるように提供される。吹込口は、例えばこれに従って配置及び／又は構成される。
【００３３】
したがって、本発明による方法の好ましい一実施形態による保護ガスは、吹込口から金属ストリップのそれぞれの側面の方向に軸方向に対して実質的に横方向に流れる。
【００３４】
このように、保護ガスの流動挙動は、更に最適化することができ、具体的には金属蒸気のより少ない分散をもたらすことが見出されている。
【００３５】
例えば、吹込口から流れる保護ガスは、金属ストリップのそれぞれの側面の方向に、７０°〜１１０°、好ましくは８０°〜１００°、特に好ましくは約９０°の角度で向けられる。
【００３６】
本発明による装置の別の実施形態によれば、吹込／吸引ユニットは、被覆される金属ストリップの第１の側面に配置されるか、又は配置することができる第１の吹込／吸引ボックスと、被覆される金属ストリップの第２の側面に配置されるか、又は配置することができる第２の吹込／吸引ボックスとを備える。装置はまた、更により多くの吹込／吸引ボックスを備えることができる。
【００３７】
吹込／吸引ボックスを提供することによって、両側から保護ガスを金属ストリップに塗布することは、特に単純な設計によって実現することができる。さらに、吹込／吸引ボックスにより、例えば、容易な方式での装置の拡張性が可能となる。さらに、吹込／吸引ボックスは、保護ガスの二次元の塗布及び金属蒸気の抽出を達成することができる。吹込／吸引ボックスは、例えば、構成が実質的に平坦である。例えば、吹込／吸引ボックスは、保護ガスを吹き込むための少なくとも１つのポートと、保護ガスと金属蒸気／金属粉塵との混合物を抽出するための少なくとも１つのポートとを有する。
【００３８】
本発明による装置の別の実施形態によれば、吹込／吸引ボックスは各々、吹込領域を提供するための少なくとも１つの吹込ボックスと、吸引領域を提供するための少なくとも１つの吸引ボックスとを有する。別個の吹込ボックス及び吸引ボックスを提供することによって、吹込領域及び吸引領域の物理的に別個の配置を単純な方式で達成することができる。例えば、吹込ボックス及び吸引ボックスは、仕切壁によって互いに分離することができる。同様に、吹込／吸引ボックスもまた、幾つかの吹込ボックス及び／又は吸引ボックスを備えることができる。これらもまた、例えば、仕切壁によって互いに分離することができる。例えば、吹込ボックス及び／又は吸引ボックスは各々、保護ガスを吹き込むか、又は保護ガスと金属蒸気／金属粉塵との混合物を抽出するための少なくとも１つのポートを有する。
【００３９】
本発明による装置の別の実施形態によれば、装置は、金属浴への連続炉の連結のための炉胴部を備え、吹込／吸引ユニットは、炉胴部内に少なくとも部分的に提供される。
【００４０】
したがって、本方法の好ましい一実施形態による方法は、金属浴への連続炉の連結のための炉胴部内で少なくとも部分的に実施される。
【００４１】
例えば、炉胴部は、例として少なくとも４００℃、好ましくは少なくとも４５０℃まで少なくとも部分的に加熱することができる。炉胴部は、例えば金属ストリップを導入するための導入開口と、金属ストリップの出口のための出口開口とを有する。炉胴部は、例えばある区分に対して少なくとも、例として出口開口の方向に導入開口から先細になる。
【００４２】
本発明による方法の好ましい一実施形態によれば、軸方向に向いて吹込／吸引ユニットの前に、バリアガスが装置に供給される。これに対して、装置は、例えばバリアガス供給ラインを有することができる。例えば、保護ガスは、バリアガスとして同様に使用することができ、バリアガスは、（ＨＮＸ）などの既に記載した組成物に対応する。例えば、バリアガスは、例として片側に少なくとも３００Ｎｍ３／ｈで吹き込まれる。有利には、可変圧力ガス供給ラインにより、領域ごとに異なる圧力関係を達成することができる。バリアガスを供給することによって、例えば炉から胴部に流れるガスを遮蔽し、それ故に炉などの装置の他の部分への亜鉛蒸気の同伴を防ぐことが可能である。
【００４３】
本発明による装置の好ましい一実施形態によれば、装置は、下記ユニット、被覆される金属ストリップを加熱するための吹込／吸引ユニットから上流に位置する連続炉と、金属ストリップの被覆のための吹込／吸引ユニットの後に位置する金属浴、特に亜鉛浴と、及び任意に、金属ストリップの被覆の厚みを調整するように金属浴の後に位置する剥離デバイスと、吸引口を通って抽出され、かつ金属蒸気及び／又は金属粉塵を積んだ保護ガスを洗浄するための分離デバイスと、特に４３０℃超の温度まで吹込口を通って供給される保護ガスを加熱するための加熱デバイスと、の１つ以上を更に備える。
【００４４】
したがって、本発明による方法の好ましい一実施形態による方法は、吹込／吸引ユニットから上流に位置する連続炉で被覆される金属ストリップの加熱工程と、吹込／吸引ユニットの後に位置する金属浴、特に亜鉛浴での金属ストリップの被覆工程と、及び任意に、金属浴の後に位置する剥離デバイスによって金属ストリップの被覆の厚みを調整する工程と、吸引口を通って抽出され、かつ分離デバイス内に金属蒸気及び／又は金属粉塵を積んだ保護ガスの洗浄工程と、特に４３０℃超の温度まで加熱デバイスで吹込口を通って供給される保護ガスの加熱工程と、の１つ以上を更に含む。
【００４５】
金属浴の温度は、例えば４００℃〜５００℃、好ましくは４４０℃〜４７０℃である。
【００４６】
剥離デバイスは、例えば扁平な空気噴出ノズルなどの空気ノズルによって実現することができる。
【００４７】
亜鉛分離デバイスは、好ましくは冷却デバイスを提供することができ、これは金属蒸気の再昇華をもたらす。こうして生成された金属粉塵は、分離デバイスによって保護ガスから分離し、例えば回収タンクに搬送することができる。
【００４８】
本方法の好ましい実施形態による方法の工程の上記及び下記説明もまた、装置の好ましい実施形態によって本方法の工程を実施する、対応する手段又は装置を開示する。同様に、本方法の工程を実施するための手段の開示は、本方法の対応する工程を開示する。
【００４９】
本発明は、図面を用いてより詳細に後述するものとする。本発明の更なる好ましい実施形態及び利点は、図面及び図示する例示的実施形態の説明で見出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】図１は、本発明による方法の例示的実施形態を実施するための本発明による装置の例示的実施形態の縦断面図である。
【図２】図２は、図１からの炉胴部の斜視図である。
【図３】図３は、図１からの炉胴部の縦断面図である。
【図４】図４は、図１の吹込／吸引ボックスの吹込領域及び吸引領域の上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００５１】
図１は、本発明による方法の例示的実施形態を実施するための連続溶融亜鉛めっき設計の形状で本発明による装置１の例示的実施形態の縦断面図を示す。装置１は、具体的には炉胴部２を備える。鋼帯等の亜鉛めっきされる金属ストリップ４は、連続炉（図示せず）で焼鈍され、保護ガス（ＨＮＸ）下で亜鉛浴６に供給される。ストリップ４は、傾斜して亜鉛浴６に浸し、亜鉛浴６内に配置されたローラ８によって上方に偏向される。浴温は、典型的に約４４０℃〜４７０℃の範囲である。浴槽６から出てくると、ストリップ４は、大量の液体亜鉛を同伴し、これは所望の被覆厚を大きく上回る場合がある。依然として液体の過剰な被覆材は、ストリップの幅全体に延在する扁平な空気噴出ノズル１０によってこの時点で被覆ストリップ４の第１の側面及び第２の側面（すなわち、上面及び底面又は前面及び背面）から剥離される。
【００５２】
亜鉛浴６の近い領域での炉胴部２の激し過ぎる冷却（特に保護ガス／亜鉛蒸気混合物の露点又は再昇華温度未満）を避けるために、絶縁要素１２（鉱物ウール及び／又はセラミックタイルなど）が提供されていてもよい。
【００５３】
炉胴部２は、とりわけ、焼鈍したストリップ４が亜鉛めっき前に酸化するのを防ぐことを意図しており、この酸化は亜鉛層の付着性を著しく損なうであろう。したがって、ストリップ４は、保護ガスにさらされる。同時に、保護ガスは、亜鉛蒸気の分散を防ぐ役割を果たさなければならない。この理由により、炉胴部２には、特殊な吹込／吸引ユニット１４が装備され、これは保護ガスを金属ストリップ４に塗布し、亜鉛蒸気及び／又は亜鉛末を積んだ保護ガスを抽出する。
【００５４】
図２は、図１からの炉胴部２の斜視図を示し、図３は、図１からの炉胴部２の縦断面図を示す。
【００５５】
被覆される金属ストリップ４は、炉胴部２及び図１の吹込／吸引ユニット１４を通って軸方向１６に沿ってこの区分で搬送される。吹込／吸引ユニット１４は、保護ガスを金属ストリップ４に塗布するための複数の吹込口１８を有する。複数の吹込口１８は、金属ストリップの第１の側面に配置され、複数の吹込口１８は、金属ストリップの第２の側面に配置され、その結果、金属ストリップ４は両側で保護ガスにさらされ得る。吹込口１８は、吹込領域２０を形成する。さらに、吹込／吸引ユニット１４は、金属蒸気及び／又は金属粉塵を積んだ保護ガスを抽出するための複数の吸引口２２を有する。複数の吸引口２２は、金属ストリップ４の第１の側面に配置され、複数の吸引口２２は、金属ストリップ４の第２の側面に配置される。吸引口２２は、吸引領域２４を形成する。
【００５６】
吹込口１８が配置された吹込領域２０は、軸方向１６に向いて、吸引口２２が配置された吸引領域２４の後方に配置される。吹込領域２０及び吸引領域２４は、重なることなく配置される。
【００５７】
吹込／吸引ユニット１４は、被覆される金属ストリップ４の第１の側面に配置される第１の吹込／吸引ボックス１４ａと、被覆される金属ストリップ４の第２の側面に配置される第２の吹込／吸引ボックス１４ｂとを備える。吹込／吸引ボックス１４ａ、１４ｂは各々、吹込領域２０を提供するための２つの吹込ボックス２６ａ及び２６ｂと、吸引領域２４を提供するための２つの吸引ボックス２８ａ及び２８ｂとを有する。吹込ボックス２６ａ（又は２６ｂ）は、いずれの場合にも仕切壁４２ａ（又は４２ｂ）によって互いに分離される。吸引ボックス２８ａ（又は２８ｂ）は、いずれの場合にも仕切壁４４ａ（又は４４ｂ）によって互いに分離される。吹込ボックス２６ａ（又は２６ｂ）及び吸引ボックス２８ａ（又は２８ｂ）は同様に、仕切壁４６ａ（又は４６ｂ）によって互いに分離される。
【００５８】
個々の吹込ボックス２６ａ、２６ｂは各々、保護ガスの供給のために別個のポート３０ａ、３０ｂを有する。ポート３０ａを通って吹き込むための標準体積流量は、約１５０Ｎｍ３／ｈである。ポート３０ｂを通って吹き込むための標準体積流量は同様に、約１５０Ｎｍ３／ｈである。ポート３２ａを通って抽出するための標準体積流量は、約２００Ｎｍ３／ｈである。ポート３２ｂを通って抽出するための標準体積流量は同様に、約２００Ｎｍ３／ｈである。
【００５９】
同時に、バリアガス供給ライン３（図１参照）によって、装置１にバリアガスを供給することができる。バリアガスはこの時点で保護ガスと同一であり、これは図３の矢印３３で示すように、バリアガス供給ライン３を通って３００Ｎｍ３／ｈで吹き込まれる。バリアガスは、２つの封止フラップ（図１参照）間に供給されることが有利である。バリアガスは、上流に位置する炉に対して炉胴部２内のガス流を遮蔽し、その結果、炉への亜鉛蒸気の同伴が阻止される。例えば、圧力は、保護ガス供給ライン３の領域から吹込ボックス２６ａ及び２６ｂの領域を介して吸引ボックス２８ａ及び２８ｂの領域まで降下する。
【００６０】
特に図３で明らかであるように、吹込口１８は、保護ガスが金属ストリップ４のそれぞれの側面の方向に吹込口から軸方向１６に実質的に横方向に流れるように提供される。この場合、保護ガスは、金属ストリップ４のそれぞれの側面の方向に垂直に吹込口１８を吹き抜けられる。保護ガスの流れの方向を矢印３４で示す。吹込領域２０の吹込口１８を通って吹き込まれた保護ガスは、最初に軸方向１６に装置１を通って搬送された金属ストリップ４と意図的に同伴して、軸方向１６に流れる。保護ガスは、金属ストリップ４の表面に沿って流れる。この後、亜鉛蒸気及び亜鉛末と混合した保護ガスは、吸引領域２４の吸引口２２に向かって軸方向１６とは逆に炉胴部２の壁に沿って流れる。
【００６１】
点３６は、亜鉛蒸気及び亜鉛末の分布及び濃度を示す。亜鉛末及び亜鉛蒸気の濃度は、明らかに軸方向１６とは対照的に低下する。吹込／吸引ユニット１４により、亜鉛蒸気及び亜鉛末に対する有効なバリア、ならびに亜鉛蒸気及び亜鉛末の有効な抽出が可能となる。
【００６２】
例えば、亜鉛浴６による約３４ｇ／ｈの亜鉛蒸気投入量を想定する場合、シミュレーションにより、炉胴部の下部領域内の亜鉛浴６の近くに約５×１０−５ｋｇ／ｍ３の亜鉛蒸気濃度が明らかになる。吸引領域２４では、約３×１０−５ｋｇ／ｍ３〜約７×１０−６ｋｇ／ｍ３の亜鉛蒸気濃度が依然として存在する。吹込領域２０では、亜鉛蒸気濃度は、既に７×１０−６ｋｇ／ｍ３未満である。
【００６３】
３４０ｇ／ｈのより大きい亜鉛蒸気投入量では、依然として吸引領域２４で最大５×１０−５ｋｇ／ｍ３の亜鉛蒸気濃度を得る。しかし、それらは、吹込領域２０では１×１０−５ｋｇ／ｍ３未満まで、また一部では７×１０−６ｋｇ／ｍ３未満まで降下する。したがって、本装置及び本方法もまた、このような高い亜鉛蒸気投入量に好適である。
【００６４】
最後に、図４は、図１からの吹込／吸引ボックス１４ａの吹込領域２０及び吸引領域２４の例示的な上面図として示す。吹込領域２０の吹込口１８及び吸引領域２４の吸引口２２は、規則的なパターンで配置される。軸方向１６での隣接する開口１８、２２の最短の間隔は、軸方向１６に対して横方向での間隔より大きい。軸方向での吹込口１８又は吸引口２２の最短の間隔３８は、この時点で約１００ｍｍになる。軸方向１６に対して横方向での吹込口１８又は吸引口２２の最短の間隔４０は、約６０ｍｍになる。吹込口１８は、吸引口２２より小さく構成される。吹込口１８の直径は、約８ｍｍである。吸引口２２の直径は、約１０ｍｍである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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