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Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung von strangförmigem
Metall vor dem Aufbringen eines Aluminiumüberzuges
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Behandeln von strangförmigem Metall vor dem
Aufbringen eines Aluminiumüberzuges in einer Vorrichtung, in welcher der Strang nach einer Vorbehandlung vertikal nach oben und durch ein Loch im Boden eines Überziehbottichs bewegt wird, der geschmol- zenes Aluminium enthält und in welcher der Strang auf seinem Weg vom Vorbehandlungsteil der Vorrichtung zum Überziehbottich einen rohrförmigen Teil durchläuft, der mit einem nicht oxydierenden Gas beschickt wird und in welcher der Strang zur Steigerung der Benetzbarkeit durch das Aluminium mit Natriumdampf in Berührung gebracht wird.
Es ist bekannt, Überzüge aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung auf Metallsträngen mittels des Heisstauchverfahrens zu erhalten, wobei eine Natriumdampfquelle in einer Glocke vorgesehen ist, die in das Überzugsmetall eintaucht, so dass der Natriumdampf zu dem Strang Zugang hat und auf der Oberfläche des Bades, durch welches der Strang eintritt, eine Natriumaluminat aufweisende Pulverschicht schafft. Dieses Verfahren ist zwar insbesondere für Natrium spezifisch, doch wurde angegeben, dass im wesentlichen gleiche Ergebnisse auch mit andern Alkalimetallen, z. B. mit Kalium und mit Lithium, erhalten werden könnten.
Vor dem Eintreten in das Aluminiumbad gemäss dem oben genannten Verfahren wurde der Strang in bekannter Weise einer Vorbehandlung unterzogen, in deren Verlauf er erst chemisch gereinigt und getrocknet und dann durch einen eine hohe Temperatur aufweisenden Reduktionsofen hindurchgeführt und schliesslich durch einen eine gesteuerte Abkühlung bewirkenden Ofen hindurchgeleitet wird, bevor er in das geschmolzene Überziehmetall eintritt.
Nach diesen Vorbehandlungsschritten trat der Strang nach unten in das Bad ein, lief um eine Rolle herum und trat schliesslich ausserhalb der Haube aus dem Bad aus.
Es wurde auch eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Überziehen von Metallsträngen vorgeschlagen (vgl. österr. Patentschrift Nr. 199026), bei welchem der Strang durch ein Loch im Boden eines Überziehbottichs vertikal nach oben geführt wird. Der Strang wurde, wie oben beschrieben, vorbehandelt, hat dann einen sogenannten Umlenkkasten durchlaufen und geht schliesslich durch den Überziehbottich vertikal nach oben hindurch und zu einer Nachbehandlungsstation.
Erfindungsgemäss bringt der heisse Strang vor seinem Eintritt in den Überziehbottich metallisches Natrium dadurch zum Schmelzen und Verdampfen, dass der Strang derart an einem metallisches Natrium enthaltenden Behälter vorbeigeführt wird, dass zwischen dem Strang und dem Behälter ein Wärmeaustausch erfolgt, dass das verdampfte Natrium mit dem nicht oxydierenden Gas gemischt und mit dem Strang in Berührung gebracht wird, und der Strang wird bis zu seinem Eintritt in das Überzugmaterial gegen einen Kontakt mit der Atmosphäre geschützt.
In vorteilhafter Weise wird das metallische Natrium durch die von dem Metallstrang abgegebene Wärme geschmolzen und verdampft und nicht, wie bei dem bekannten Verfahren durch die Hitze des Überzugmetallbades. Der Natriumdampf wird mit dem nicht oxydierenden Gas in dem rohrförmigen Teil gemischt und der Natriumdampf kommt nicht mit der Oberfläche des Überzugmetalls in Berührung und es wird daher keine Schicht aus Natriumaluminat gebildet.
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mit frischem metallischem Natrium gefüllte frische Patrone zu ersetzen. Die Hitze des Stranges bringt das metallische Natrium zum Schmelzen und verursacht seine Verdampfung.
Der Grad oder die Schnel- ligkeit der Verdampfung des geschmolzenen Natriums ist eine Funktion der Grösse der Absorption von
Strahlungswärme und des Grades der Isolierung um den Halter 23 und den rohrförmigen Teil 20 herum.
Diese Isolierung ist bei 38 dargestellt. Bei Strängen von sehr kleiner Querschnittsfläche müssen der Hal- ter 23 und die angrenzenden Teile des Teiles 20 gut isoliert sein. Je grösser aber die Querschnittsfläche des zu behandelnden Stranges ist, umso weniger Isolierung wird benötigt. Es wurde gefunden, dass für
Draht mit einem Durchmesser von 1/4" als Strang keine Isolation erforderlich ist. Der richtige Grad der
Isolierung für den Strang besonderer Grösse, der zu überziehen ist, kann von dem Fachmann leicht bestimmt werden.
Es wird angenommen, dass die Hauptfunktion des Natriumdampfes bei diesem Verfahren darin be- steht, den Oxydfilm, welcher sich auf der Oberfläche des Überzugsmetallbades befinden kann, durch welches der Strang schliesslich hindurchgeht, zu ändern, und dass das Natrium das geschmolzene Alumi- nium, welches mit dem mit Natrium behandelten Strang in Berührung kommt, von gelösten Gasen und eingeschlossenen mikroskopischen Oxydteilchen reinigt und kleine Prozentanteile von Sauerstoff aus der
Atmosphäre ausspült, welche in diesen Teil des Apparates eingedrungen sein können. Die vorstehende
Theorie soll jedoch nicht bindend sein.
Unbeschadet jeglicher Theorie bezüglich dessen, was das Natrium im einzelnen bewirkt, scheint es die Benetzungseigenschaften des geschmolzenen Aluminiums auf dem gereinigten Strang zu verbessern, so dass das Aluminium flüssiger zu sein scheint und der sich ergebende Überzug wesentlich brillanter aus- fällt.
Wenn in den Ansprüchen von geschmolzenem Aluminium die Rede ist, so sollen damit auch Alumi- niumlegierungen mit kleinen Prozentanteilen an Metallen wie Silizium, Beryllium, Magnesium u. dgl. gemeint sein.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Behandeln von strangförmigem Metall vor dem Aufbringen eines Aluminiumüber- zuges in einer Vorrichtung, in welcher der Strang nach einer Vorbehandlung vertikal nach oben und durch ein Loch im Boden eines Überziehbottichs bewegt wird, der geschmolzenes Aluminium enthält, und in welcher der Strang auf seinem Weg vom Vorbehandlungsteil der Vorrichtung zum Überziehbottich einen rohrförmigen Teil durchläuft, der mit einem nicht oxydierenden Gas beschickt wird, und in welcher der
Strang zur Steigerung der Benetzbarkeit durch das Aluminium mit Natriumdampf in Berührung gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, dass der heisse Strang vor seinem Eintritt in den Überziehbottich metall- sches Natrium dadurch zum Schmelzen und Verdampfen bringt,
dass der Strang derart an einem metalli- sches Natrium enthaltenden Behälter vorbeigeführt wird, dass zwischen dem Strang und dem Behälter ein
Wärmeaustausch erfolgt, dass das verdampfte Natrium mit dem nicht oxydierenden Gas gemischt und mit dem Strang in Berührung gebracht wird, und der Strang bis zu seinem Eintritt in das Überzugsmetall gegen einen Kontakt mit der Atmosphäre geschützt wird.