发明内容

本发明的任务在于提供一种有效的浮动带式炉或浮动带式设备，借助其可精确且有效地对金属带进行调温。

所述任务通过根据独立权利要求所述的浮动带式炉以及用于运行浮动带式炉的方法来解决。

根据本发明的第一方面，提供一种用于对金属带进行调温(即冷却或加热)的浮动带式炉或浮动带式设备。该浮动带式炉具有横向于金属带的带行进方向延伸通过浮动带式炉的浮动喷嘴梁。所述浮动喷嘴梁具有两个(或更多个)相对置的、通过浮动喷嘴梁的中心区域间隔开的第一浮动喷嘴排，所述浮动喷嘴排设置为，使得可产生相应的浮动喷嘴射流，这些浮动喷嘴射流具有朝中心区域方向的方向分量，以便提供用于引导金属带的压力垫。

此外，该浮动带式炉具有调温喷嘴梁，所述调温喷嘴梁横向于金属带的带行进方向延伸并且沿带行进方向与浮动喷嘴梁间隔开地设置。所述调温喷嘴梁具有两个(或更多个)相对置的、通过调温喷嘴梁的另一中心区域间隔开的、另外的调温喷嘴排。所述调温喷嘴排设置为，使得可产生相应的调温喷嘴射流，这些调温喷嘴射流具有朝与所述另一中心区域相反的方向的方向分量。

根据本发明的另一方面，提供一种用于运行上面描述的用于对金属带进行调温的浮动带式炉的方法。

浮动带式炉或浮动带式设备构造用于沿输送方向或沿金属带的带行进方向浮动地输送金属带。同时，浮动带式炉构造用于以希望的温度对金属带进行调温，即进行加热或冷却。为此浮动带式炉具有下面更详细描述的浮动喷嘴梁和调温喷嘴梁。除了提到的喷嘴梁之外，浮动带式炉还可具有附加的加热或冷却装置。例如可在各个喷嘴梁之间设置感应加热元件、电阻加热元件或红外线加热元件。

金属带浮动地被引导通过浮动带式炉的调温区。中心平面位于调温区内，该中心平面通常相应于水平面。带行进方向被限定在中心平面内，从而沿带行进方向有浮动带式炉的入口和浮动带式炉的出口。换句话说，金属带沿带行进方向从浮动带式炉的入口被输送到浮动带式炉的出口。

浮动喷嘴梁横向于带行进方向、尤其是与带行进方向成90°角延伸。尤其是，浮动喷嘴梁至少在金属带的整个宽度上延伸。在浮动喷嘴梁的两个相对置的纵向侧面上设置有相应的、通过浮动喷嘴梁的中心区域间隔开的浮动喷嘴排。相对于带行进方向，一个浮动喷嘴梁因此具有一个前浮动喷嘴排和一个后浮动喷嘴排。

浮动喷嘴排构造和设置为，使得可产生浮动喷嘴射流，这些浮动喷嘴射流能够以相对于中心平面的预定和精确限定的方向流入浮动带式炉的调温区。尤其是，根据本发明的浮动喷嘴排构造为，使得相应浮动喷嘴排的浮动喷嘴射流分别朝中心区域、即浮动喷嘴梁中心的方向流入调温区。换句话说，浮动喷嘴射流分别具有如下的方向分量，该方向分量朝向浮动喷嘴梁的中心区域方向定向并且相应地不朝向外部、即不朝与中心区域相反的方向定向。因此，浮动喷嘴射流集中在中心、即中心区域上方的区域中并且在浮动喷嘴梁的中心区域上方的调温区中产生很强的压力垫。这导致用于承载或用于偏转/调整金属带位置的高承载力。

调温喷嘴梁横向于带行进方向、尤其是与带行进方向成90°角延伸。尤其是，调温喷嘴梁至少在金属带的整个宽度上延伸。在调温喷嘴梁的两个相对置的纵向侧面上设置有相应的、通过调温喷嘴梁的另一中心区域间隔开的(两个或两个以上的)调温喷嘴排。相对于带行进方向，一个调温喷嘴梁因此具有一个前调温喷嘴排和一个后调温喷嘴排。

调温喷嘴排构造和设置为，使得可产生调温喷嘴射流，这些调温喷嘴射流能够以相对于中心平面的预定和精确限定的方向流入浮动带式炉的调温区。尤其是，根据本发明的(两个或两个以上的)调温喷嘴排构造为，使得相应调温喷嘴排的调温喷嘴射流分别沿与所述另一中心区域相反的方向、即远离调温喷嘴梁中心地流入调温区。换句话说，调温喷嘴射流分别具有如下的方向分量，该方向分量朝向与调温喷嘴梁的所述另一中心区域相反的方向定向并且相应地不朝向内部、即不朝向所述另一中心区域方向定向。因此，调温喷嘴射流不集中在中心、即所述另一中心区域上方的区域中，而是调温喷嘴射流分布在相应调温喷嘴梁的周围。

因此，与浮动喷嘴梁相比，在调温区中没有产生很强的压力垫。这导致大体积流量的调温流体可通过调温喷嘴排流入，而不会产生对压力垫的控制，这种控制会不希望地偏转金属带的位置。同时，通过调温流体由于所述大体积流量而对金属带产生高调温效果。

因此，通过本发明提供一种浮动带式炉，它一方面能够通过浮动喷嘴梁实现精确引导，同时能够通过调温喷嘴梁实现对金属带的有效调温。调温喷嘴梁和浮动喷嘴梁例如连接到一个共同的调温流体储存器上，使得它们可借助相同的调温流体运行。作为替代方案，可向调温喷嘴梁供应与浮动喷嘴梁不同的调温流体。

根据另一种示例性实施方式，至少一个浮动喷嘴排具有多个单独的浮动喷嘴。

根据另一种示例性实施方式，至少一个浮动喷嘴排具有至少一个狭缝喷嘴，该狭缝喷嘴横向于带行进方向延伸。

根据另一种示例性实施方式，所述带行进方向被限定在浮动带式炉的中心平面内，至少一个浮动喷嘴排构造为，使得浮动喷嘴射流与中心平面之间的角度α为30°至75°、尤其是45°。作为替代方案，可限定浮动喷嘴射流与中心平面的法线之间的角度，该角度于是具有在15°到60°之间的范围。浮动喷嘴排的浮动喷嘴配置为，使得在其出口处调温流体以预定的方向射流状地流向调温区方向。因此，上述角度说明限定了相应浮动喷嘴出口处的浮动喷嘴射流。在离开浮动喷嘴后，浮动喷嘴射流根据调温区内的流动特性曲线进行偏转。通过所描述的角度可在浮动喷嘴梁的中心区域中产生特别强的压力垫。

根据另一种示例性实施方式，相对置的浮动喷嘴排构造为，使得其中一个浮动喷嘴排的浮动喷嘴射流之间的角度与另一个浮动喷嘴排的浮动喷嘴射流之间的角度不同。因此，可在带行进方向上在中心区域内简单地调整压力垫的位置。

根据另一种示例性实施方式，在各浮动喷嘴排之间在中心区域中构造有支承区域，该支承区域设置为，使得金属带可放置在所述支承区域上。尤其是，支承区域比相应浮动喷嘴排的相应喷嘴出口进一步伸入调温区中。因此，在启动过程期间或在浮动带式炉发生故障时，金属带可被轻轻地放置在支承区域上。

根据另一种示例性实施方式，所述支承区域具有用于流体流出的喷嘴孔。在支承区域上尤其是可设置孔板，该孔板具有多个喷嘴孔。通过经由孔板流入的流体例如可影响压力垫的形状和强度。

根据另一种示例性实施方式，至少一个调温喷嘴排具有多个单独的调温喷嘴。根据另一种示例性实施方式，至少一个调温喷嘴排具有至少一个横向于带行进方向延伸的狭缝喷嘴。各个调温喷嘴可具有矩形出口横截面。倾角可在0°和45°之间的范围内变化。

根据另一种示例性实施方式，所述带行进方向被限定在浮动带式炉的中心平面内，至少一个调温喷嘴排构造为，使得调温喷嘴射流与中心平面的法线n之间的角度β为0°至30°或45°、尤其是15°。因此，调温喷嘴射流相对直接地流到金属带上，从而由此能够实现撞击射流。通过撞击射流可实现金属带和调温流体之间的有效热交换。

根据另一种示例性实施方式，所述调温喷嘴排构造为，使得其中一个调温喷嘴排的调温喷嘴射流之间的角度和另一个调温喷嘴排的调温喷嘴射流之间的角度不同。

根据另一种示例性实施方式，在各调温喷嘴排之间构造有一个朝向金属带或调温区定向的开放的通道。该开放的通道导致：从金属带回流并且尤其是基于撞击喷射而回弹的调温流体能够流入该开放的通道中并被排出。因此，通过调温喷嘴射流产生的压力降低，因为调温喷嘴梁和金属带之间的体积通过该开放的通道增大。

根据另一种示例性实施方式，浮动带式炉包括多个浮动喷嘴梁和/或多个调温喷嘴梁。该数量取决于希望的调温功率和金属带在浮动带式炉中的输送路径。

根据另一种示例性实施方式，在两个沿带行进方向间隔开的浮动喷嘴梁(它们都位于金属带或调温区的上方或下方)之间设置至少一个调温喷嘴梁。尤其是在两个相邻的浮动喷嘴梁之间可设置正好一个调温喷嘴梁或其它数量的调温喷嘴梁。

根据另一种示例性实施方式，在浮动带式炉内形成调温区，金属带可被输送通过该调温区，浮动喷嘴梁设置在所述调温区的上方和下方。

根据另一种示例性实施方式，上方的浮动喷嘴梁沿带行进方向相对于下方的浮动喷嘴梁偏移地设置。因此，沿着垂直于该炉的中心平面限定的连接线，上方的和下方的浮动喷嘴梁没有一起位于该连接线上。在一种示例性实施方式中，下方的浮动喷嘴梁和下方的调温喷嘴梁交错地、即交替地沿带行进方向设置。相应地，上方的浮动喷嘴梁和上方的调温喷嘴梁交错地、即交替地沿带行进方向设置。此外，浮动喷嘴梁和调温喷嘴梁设置为，使得在上述的垂直于中心平面形成的连接线上，各一个(上方的或下方的)调温喷嘴梁和一个(相应的下方的或上方的)浮动喷嘴梁设置在调温区的相对置的各侧上。因此，该浮动喷嘴梁的一个压力垫总是只形成在金属带的一侧、即在上侧或下侧，而另一个浮动喷嘴梁的另一个压力垫沿带行进方向间隔开并形成在金属带的另一侧。因此，金属带可在纵向方向上、即在带行进方向上呈正弦形曲线，由此降低了金属带扭曲的风险。

根据另一种示例性实施方式，所述调温喷嘴梁仅设置在调温区的上方或下方、即仅设置在调温区的一侧上，金属带可被输送通过该调温区。因此，金属带可在一侧、即上侧或下侧上有针对性地受到比金属带的相对置侧更强地调温。

根据另一种示例性实施方式，相对于调温区，调温喷嘴梁与浮动喷嘴梁相对置地设置。由于如开头所述浮动喷嘴梁提供更强的压力垫并且调温喷嘴梁施加更高的调温效果，因此可产生金属带的正弦形曲线并且同时在金属带的整个长度上提供良好的调温效果。

浮动喷嘴梁主要用于确保金属带的稳定带行进。为此直接在浮动喷嘴梁上方建立压力垫，使得在浮动喷嘴梁的上述布置中发生正弦形带变形。该带变形确保了更加稳定的带行进。不仅减少了带振动而且也减少了金属带的振颤(Flattern)。此外，浮动喷嘴的结构也有定心的作用，由此应减少带的侧向移动。

浮动喷嘴射流与调温流体产生热传递。

浮动喷嘴梁包括两个主流动通道或者说两个浮动喷嘴排。在对称设计中，它们具有相同的倾角；在不对称的设计中，两个倾角彼此不同。倾角在30°和75°之间的范围内变化。孔板一方面应保持喷嘴上方的压力垫，另一方面热传递有所改善。主通道或浮动喷嘴排的尺寸也可变化或者说两个出口面可彼此不同。

调温喷嘴梁具有非常低的压力损失系数，从而在与浮动喷嘴梁相同的压力或功率水平下可实现比浮动喷嘴梁明显更高的喷嘴出口速度。这反映在与金属带的更高传热系数中，因此调温喷嘴梁能实现更高的强制对流。

调温喷嘴梁可具有比浮动喷嘴梁更小的喷嘴出口面。基于较小的喷嘴出口面，与浮动喷嘴梁相比，动压区相对较小，并且动压区总是局部地形成在喷嘴指形件或者说调温喷嘴排上方。因此，调温喷嘴梁相对少地抵消浮动喷嘴梁施加到金属带上的冲击力。

指形件或者说调温喷嘴梁的高度可设计为，使得可确保在整个带宽度上的均匀速度分布。

应指出，本文描述的实施方式仅代表本发明的可能实施变型方案的有限选择。因此，各个实施方式的特征可以适合的方式彼此组合，从而对于技术人员而言，通过这里明确的实施变型方案，多种不同的实施方式可被视为明显公开的。尤其是通过装置权利要求说明了本发明的一些实施方式并且通过方法权利要求说明了本发明的其它实施方式。但对于技术人员而言，在阅读本申请时能立即明白的是，除非另作明确说明，否则除了属于一种类型发明主题的特征组合之外，属于不同类型发明主题的任意特征组合也是可能的。