Устройство для формирования покрытий из расплава

(59 . С 23 С 1 ГОСУД АРСПО ДЕЛ РЕТЕНИЯ ИСАНИЕ ниФ е3, Устрой л и ч а ю щ щели по цент меньше соотвщегося сопла ВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС(54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРИИРОВАНИЯ ПОКРЫТИЙ ИЗ РАСПЛАВА, содержа щее газоструйные сопла, расположе ные с обеих сторон полосы, о т,л ч а ю щ е е с я тем, что, с целью сокращения расхода материала - покрытия путем увеличения равномернос ти его толщины на полосе с поперечным прогибом, щель сопла, установленного против выпуклой стороны полосы, выполнена криволинейно расширяющейся от центра к краям, а щель противоположного сообща - криволиней но сужающейся.2, Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е с я тем, что отнааение радиуса кривизны щели сопел к их длине составляет 100-350,тво по пп. 1 и 2, о те с й тем, что ширина у расширяющегося сопла тствующей ширины сужаю- в 1,1 - 3,0 раза,10 Недостатком известного устройства является невозможность формирования равнозначного по толщине и равномер" ного по ширине металлического покрытия на коробоватой полосе, т.е. полосе, имеющей односторонний прогиб поверхности в поперечном направлении. Например, в агрегатах цинкования по лоса имеет прогиб в центре 5-10 мм относительно кромок. При этом выпуклая и вогнутая стороны полосы оказываются на различном расстоянии от сопел, что ведет к неравномерному рас Изобретение относится к получению равномерных по толщине антикоррозионных металлических покрытий иэ,расплава на стальной полосе в агрегатах непрерывного действия.Известно устройство по формированию заданной толщины покрытия, например цинкового, содержащее газовое сопло, губки которого образуют расширяющуюся от центра к краям щель.Такая конструкция сопел обеспечивает повышенное статическое давление потока газа в области кромок и способствует выравниванию тощины покрытия по ширине полосы 1Недостатком этого устройства 15 является уменьшение утолщений только на кромках полосы и незначительное снижение неравномерности покрытия в центральной области полосы.Известно устройство для формиро вания покрытий, содержащее сопло, состоящее из ряда секций с регулируемой шириной щели в каждой секции, что способствует формированию более равномерного покрытия по всей ширине полосы 12Недостатком данного устройства является ступенчатое изменение ширины щели сопла в каждой секции, что сопровождается значительными потерями энергии потока газа на выходе иэ сопел,а также ухудшает равномерность покрытия при расположении сопел на расстояниях менее 15 мм относительно полосы.Известно устройство для фармирова-З 5 ния покрытий из расплава, содержащее газоструйные,сопла, расположенные с обеих сторон полосы 3Ширина щели сопел возрастает от минимального значения в центре до 40 максимального по краям, причем кривизна профиля определяется эффективным радиусом, меняющимся в пределах 4-16 м. Такое устройство обеспечивает плавное изменение динамического 45 давления газа на срезе сопла и равномерное распределение статического давления потока газа поперек полосы, что способствует формированию покрытия не только беэ утолщения на кром" ках, но и равномерного в центральной области по ширине полосы. пределению давления газового потокапо обеим сторонам поверхности поло-сы и, следовательно, к формированиюпокрытиянеодинаковой толщины.Цель изобретения - сокращениерасхода металла - покрытия путемувеличения равномерности толщиныпокрытия на полосе с поперечнымпрогибом.Поставленная цель достигаетсятем, что в устройстве для формирования покрытия иэ. расплава, содержащем газоструйные сопла, расположенные с обеих сторон полосы, щельсопла, установленного против выпуклой стороны полосы, выполненакриволинейно расширяющейся от центра к краям, а щель противоположногосопла - криволинейно сужающейся.Отношение радиуса кривизны щелисопел к их длине составляет 100-350.Ширина щели по центру расширяющегося сопла меньше соотве=ствующей ширины сужающегося сопла в 1,13,0 раза,На фиг. 1 изображено сопло, видсверху; на фиг. 2 - то же, сечения.Устройство состоит из сопел 1 и,2 фиг. 1), расположенных по разныестороны полосы 3, которая имеет прогиб 1 в центре. Направление прогибаполосы относительно сопел остаетсяпостоянным. Длина сопел 1 и 2 больше ширины полосы не менее, чем на100 мм. Каждое сопло имеет продольную щель для выхода газового потока.На фиг. 2 изображены формы щелейсопла 1 и сопла 2. Щель сопла 1,расположенного со стороны вогнутойповерхности полосы, выполнена криволинейно сужающейся от центра ккраям, а щель сопла 2, расположенного со стороны выпуклой поверхности полосы, - криволинейно расширяющейся. Профиль щели сопел задаетсярадиусом кривизны, одинаковымдля обеих сопел с центром кривизны О на вертикальной оси, проходящей через центр симметрии сопел.Ширина щели В по центру сопла 1больше соответствующей ширины щелиВ сопла 2.Толщина металлического покрытияи равномерность ее распределенияпри формировании покрытия газовымиструями зависят от постоянства статического давления газового потокана поверхности полосы. Величинастатического давления определяетсяне только давлением газа в соплах,но также отношением расстояния между соплами и полосой к ширине щелисопла.Односторонний прогиб полосы фиг. 1)приводит к тому, что отдельные участки поверхности полосы оказываются на различном удалении от.ели сопл Среднее Орасстояние между сопла- цми и полосой мм Сужающег ся сопла В , мм Расширяюа щегосясопла 307,8 10 2,116 носительно сопел, а соответствующие значения статического давления 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 определяет величина прогиба полосы 1 в центре фиг. 1) относительно ее кромок, Для того, чтобы статическое давление газа распределялось равномерно как по ширине вогнутой, так и выпук.лой сторонам поверхности полосы, ширина щели сопел должна меняться в продольном направлении различным образ ом. 15 Меняющийся зазор между соплами и изогнутой поверхностью полосы можно описать выражением Н- Н 71 + 0,50 / Н 1-сОЬф/г(Ь)1,20 Н = Н1 - 0,56 / Н(1-созф 7 г Чь) Как видно из таблицы, при увеличении прогиба полосы от 3 до 20 мм ширина щели сопла по центру, обращенного к выпуклой поверхности полосы, уменьшается 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 расширяющегося, так и сужающегося к длине сопла уменьшается от 307 до 116.Работа устдующем.Оба сопла устанавливаются по разные стороны изогнутой полосы таким образом, чтобы сопло с расширяющейся щелью оказалось со стороны выпук мой поверхности полосы, а сопло с сужающейся щелью со стороны вогнутой поверхности полосы. Расстояние между соплами и полосой устанавливают по среднему значению расстояния 65 ройства состоит в слегде Н Н - расстояние от сопелгдо полосы со сторонывыпуклой и вогнутойповерхностей;Х - координата по ширине .полосы;- ширина полосы;величина прогиба полосы в центре; Н = 0,5 ( Н + Н )среднее расстояние 7 4 гмежду соплами и полосой.В соответствии с изменением Н и Нг подбираются такие значения для шйрины щели сопла, чтобы статическое давление потока газа по ширине оставалось постоянным.В таблице приведены изменения параметров криволинейной щели сопел от величины прогиба полосыв центре (для ширины полосы 1000 мм) при постоянном среднем расстоянии между соплами и полосой Н 7 = 20 мм. Ширина щели сопел поцентру, Н З =О, 5Н 1 + Нг ), которое выбирают, .в пределах 5-25 мм предпочтительно 20 мм . В сопла подается газ, например воздух. Давление газа одинаково для обоих сопел, Поток газа через щели криволинейной формы натекает на пс.осу, имеющую односторонний прогиб и создает равномерное статическое давление на ее выпуклой и вогнутой поверхности, что является основным условием формирования равно мерного по толщине металлического покрытия.Устройство позволяет получать также разные по обеим сторонам полосы толщины покрытий, т.е. наносить дифференцированное покрытие, равно" мерное пс ширине полосы, имеющей прогиб. В этом случае в сопла подается газ различного давления; на поверхности полосы, обращенной к соплу с высоким давлением, формиру-,1079695 Составитель А,ПятибратовВеселова техредЛ.Иикеш ректор Л.Пилипенко акт 900 рственног обретений Ж, Рауш ю ам е Подлета СССРытийаб., д.4/5 е комит и откр сная нееюеаые авююал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Ироектна ется более тонное покрытие, чем со стороны сопла с низким давлениемУстройство работает с максимальной эффективностью при постоянной величине прогиба полосы в центре, но остается эффективным и при отклонении величины прогиба от расчетного. Изменение максимального прогиба в центре полосы на 25 от расчетного ведет к увеличению неравижерности толщины покрытия не более,чем на 5%. 10Использование двух различных по форме щели сопел для формирования покрытия, например цинкового, в агрегатах непрерывного горячего .цинкования обеспечивает по сравнению с 15 Заказ 1263/26 ТиражВНИИПИ Робудпо делам и113035, Иоскэа известными устройствами следующиепреимущества: возможность полученияравномерного по ширине полосы покрытия при наличии поперечного прогибаполосы; незначительное влияние изменения прогиба полосы от расчетногона неравномерность покрытия; экономию цинка в пределах 2-4 за счетустранения неравномерности покрытияпо ширине полосы. При стоимости цинка 810 руб/т ипроизводительности агрегата горячег(цинкования 180 тыс,т/год экономичес-кий эффект составляет 145,8 тыс.руб./год.