DE10240954B4

DE10240954B4 - Device for the hot dip coating of a metal strand

Info

Publication number: DE10240954B4
Application number: DE10240954A
Authority: DE
Inventors: Rolf Brisberger; Dr. Behrens Holger; Dr. Trakowski Walter; Dr. Frommann Klaus; Eckart Schunk
Original assignee: SMS Siemag AG
Current assignee: SMS Siemag AG
Priority date: 2002-09-05
Filing date: 2002-09-05
Publication date: 2012-05-31
Anticipated expiration: 2022-09-06
Also published as: DE10240954A1

Abstract

Vorrichtung zur Schmelztauchbeschichtung eines Metn der der Metallstrang (1) durch einen das geschmolzene Beschichtungsmetall (2) aufnehmenden Behälter (3) hindurchführbar ist, wobei der Metallstrang (1) aus dem Behälter (3) in eine Bewegungsrichtung (R) nach oben austritt, wobei oberhalb des Behälters (3) eine Abstreifvorrichtung (4) zum Abstreifen überschüssigen Beschichtungsmetalls (2) im Bereich des den Behälter (3) verlassenden Metallstranges (1) angeordnet ist und wobei die Abstreifvorrichtung (4) eine Anzahl rotierbar angeordneter Permanentmagnete (5) aufweist, die am Umfang einer rotierbaren Welle (6) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung bestehend aus Welle (6) und Permanentmagnete (5) in einem Rohr (7) aus temperaturbeständigem Material angeordnet ist, wobei das Rohr (7) mit einer Einrichtung (11, 12) zum Zuführen und Abführen eines Kühlmediums ausgestattet ist.Device for hot-dip coating a metal which the metal strand (1) can be passed through a container (3) holding the molten coating metal (2), the metal strand (1) emerging from the container (3) in an upward direction of movement (R), wherein Above the container (3) there is a stripping device (4) for stripping excess coating metal (2) in the area of the metal strand (1) leaving the container (3) and the stripping device (4) has a number of rotatably arranged permanent magnets (5), which are arranged on the circumference of a rotatable shaft (6), characterized in that the arrangement consisting of shaft (6) and permanent magnets (5) is arranged in a tube (7) made of temperature-resistant material, the tube (7) having a device (11, 12) is equipped for supplying and removing a cooling medium.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Schmelztauchbeschichtung eines Metallstranges, insbesondere eines Stahlbandes, in der der Metallstrang durch einen das geschmolzene Beschichtungsmetall aufnehmenden Behälter hindurchführbar ist, wobei der Metallstrang aus dem Behälter in eine Bewegungsrichtung nach oben austritt, wobei oberhalb des Behälters eine Abstreifvorrichtung zum Abstreifen überschüssigen Beschichtungsmetalls im Bereich des den Behälter verlassenden Metallstranges angeordnet ist und wobei die Abstreifvorrichtung eine Anzahl rotierbar angeordneter Permanentmagnete aufweist, die am Umfang einer rotierbaren Welle angeordnet sind.The invention relates to a device for hot dip coating of a metal strand, in particular a steel strip, in which the metal strand is passed through a container receiving the molten coating metal, wherein the metal strand exits the container in a direction of movement upward, wherein above the container a stripping device for stripping excess Coating metal is arranged in the region of the metal strand leaving the container and wherein the stripping device comprises a number of rotatably arranged permanent magnets, which are arranged on the circumference of a rotatable shaft.

Für die Beschichtung insbesondere von Stahlbändern ist das Schmelztauchbeschichten hinlänglich bekannt. Dabei wird das flüssige Beschichtungsmetall, beispielsweise Zink, in einen Behälter gegeben, durch den das zu beschichtende Band geführt wird. Das Band verlässt den Behälter senkrecht nach oben. Durch Adhäsions- und Kohäsionskräfte haftet das Beschichtungsmetall am Band an.For the coating, in particular of steel strips, hot-dip coating is well known. In this case, the liquid coating metal, for example zinc, is placed in a container through which the strip to be coated is guided. The tape leaves the container vertically upwards. Adhesion and cohesion forces the coating metal to adhere to the belt.

Für die Dicke der auf das Band aufzutragenden Schicht sind bei qualitativ hochwertigen, beschichteten Bändern enge Grenzen gesetzt. Zudem werden zunehmend Forderungen gestellt, nach denen nur eine sehr dünne Schicht Beschichtungsmetall, oftmals im Mikrometer-Bereich, auf den Metallstrang aufzubringen ist.The thickness of the layer to be applied to the tape has narrow limits for high-quality coated tapes. In addition, demands are increasingly made, according to which only a very thin layer of coating metal, often in the micrometer range, is applied to the metal strand.

Um die Schichtdicke des Beschichtungsmetalls im Prozess einzustellen, werden im Bereich des aus dem Beschichtungsbad austretenden Metallstranges, insbesondere also über dem Beschichtungsbehälter, Abstreifdüsen-Systeme angeordnet. Mit diesen wird ein gebündelter Luftstrahl erzeugt, mit dem überschüssiges Beschichtungsmetall von der Bandoberfläche abgeblasen werden kann. In Abhängigkeit der Prozessparameter, also insbesondere von der Stärke des Luftstrahls und der Höhe der Abstreifdüse über der Badoberfläche, kann eine Regelung der Schichtdicke erfolgen.In order to adjust the layer thickness of the coating metal in the process, stripping nozzle systems are arranged in the area of the metal strand emerging from the coating bath, in particular above the coating vessel. With these a bundled air jet is generated, with the excess coating metal can be blown off the belt surface. Depending on the process parameters, ie in particular on the strength of the air jet and the height of the wiping nozzle above the bath surface, a control of the layer thickness can take place.

Alternativ zum Abstreifdüsen-System ist ein Abstreifsystem bekannt geworden, bei dem magnetische Kräfte von Permanentmagneten genutzt werden. In der JP 2000212714 A ist eine Abstreifvorrichtung offenbart, die zwei rotierende Wellen aufweist, auf deren Umfang jeweils stabförmige Permanentmagnete angeordnet sind, wobei sich die Stabachse der Magnete quer zur Förderrichtung des Bandes erstreckt. Die Pole zweier in Umfangsrichtung aufeinanderfolgender Magnete alternieren. Die beiden Wellen sind nebeneinander angeordnet, wobei sich jeweils zwei Permanentmagnete mit gleichen Polen gegenüber stehen und zwischen den Wellen der Metallstrang angeordnet ist.As an alternative to the stripping nozzle system, a stripping system has become known in which magnetic forces of permanent magnets are used. In the JP 2000212714 A discloses a scraper device having two rotating shafts, on the circumference of each rod-shaped permanent magnets are arranged, wherein the rod axis of the magnets extends transversely to the conveying direction of the belt. The poles of two circumferentially successive magnets alternate. The two shafts are arranged side by side, with two permanent magnets facing each other with the same poles and being arranged between the shafts of the metal strand.

Die DE 101 48 158 A1 offenbart eine ähnliche Vorrichtung, wobei allerdings das zu beschichtende Band das Schmelzebad des Überzugsmaterials im Behältnis von oben nach unten durchläuft. Durch die Drehbewegung der Wellen werden die Permanentmagnete entgegen der Förderrichtung des Bandes an diesem vorbeibewegt, wobei durch die Magnetkraft das noch nicht erhärtete Beschichtungsmetall vom Metallstrang berührungslos abgestriffen wird.The DE 101 48 158 A1 discloses a similar device, but wherein the strip to be coated passes through the melt bath of the coating material in the container from top to bottom. Due to the rotational movement of the waves, the permanent magnets are moved against the conveying direction of the belt at this, wherein the not yet hardened coating metal is stripped from the metal strand by the magnetic force without contact.

Durch Vorgabe der Drehgeschwindigkeit der Wellen, durch den Abstand der Permanentmagnete vom Band und durch die Höhe der Abstreifvorrichtung über der Badoberfläche kann in gewissen Grenzen eine Einstellung der Beschichtungsdicke erfolgen.By setting the rotational speed of the waves, by the distance of the permanent magnets from the belt and by the height of the stripping device on the bath surface can be done within certain limits setting the coating thickness.

In der JP 11 172400 A wird eine Beschichtungsvorrichtung beschrieben, bei der der Spalt zwischen Führungsrollen und dem zu beschichtenden Band im Bodenbereich des Beschichtungsbehälters mit rotierenden Elektromagneten abgedichtet wird.In the JP 11 172400 A a coating device is described in which the gap between guide rollers and the strip to be coated in the bottom region of the coating container is sealed with rotating electromagnets.

Als nachteilig hat sich bei der bekannten Vorrichtung dabei folgender Umstand herausgestellt: Es lässt sich nicht vermeiden, dass die Wellen und die sich auf ihren Oberflächen befindenden Permanentmagnete im Laufe der Zeit durch Spritzer aus Beschichtungsmetall verschmutzt werden. Diese Spritzer entstehen dadurch, dass das abgestreifte Beschichtungsmetall gegen den Bandlauf getrieben wird und hier Wellen oder Nasen bildet, die sich im unteren Teil – kurz vor der Beschichtungsbadoberfläche – lösen und ins Beschichtungsbad fallen. Die Wellen und Magnete werden von den Spritzern von der Oberfläche des Beschichtungsbades getroffen. Die Funktion des Abstreifsystems wird damit zwar erst einmal nicht beeinträchtigt. Allerdings erstarren die Spritzer auf der Oberfläche der Wellen und auf den Magneten durch die Kühlung der Abstreifvorrichtung sofort, was zu einer Anwachsung des Beschichtungsmaterials auf der Oberfläche der Wellen und Magneten führt. Die Einstellmöglichkeit des Abstandes der Wellen zum Band wird dadurch eingeschränkt, da die Anwachsungen zu Beschädigungen der Bandoberfläche führen können. Der Beschichtungsprozess muss als Folge dieses Umstandes immer wieder zur Reinigung von Wellen und Magneten unterbrochen werden, was die Wirtschaftlichkeit des Beschichtungsverfahrens negativ beeinflusst.The following circumstance has proved to be disadvantageous in the case of the known device: It is unavoidable that the waves and the permanent magnets located on their surfaces become contaminated over time by splashes of coating metal. These splashes occur when the stripped coating metal is driven against the strip and forms waves or noses here, which in the lower part - just before the coating surface - dissolve and fall into the coating bath. The waves and magnets are hit by the splashes from the surface of the coating bath. The function of the scraper system is thus not affected once. However, the splashes on the surface of the corrugations and on the magnets freeze immediately due to the cooling of the wiper, resulting in the growth of the coating material on the surface of the corrugations and magnets. The adjustment of the distance of the waves to the band is limited because the accretions can lead to damage to the belt surface. The coating process must be interrupted as a result of this circumstance again and again for the cleaning of waves and magnets, which adversely affects the economics of the coating process.

Ein weiteres Problem ergibt sich dadurch, dass die Wellen – infolge der Problematik der Verschmutzung – nicht sehr nah über der Oberfläche des flüssigen Beschichtungsmetalls positioniert werden dürfen, um eine starke und schnelle Verschmutzung zu verhindern. Da es in der Produktion qualitativ hochwertiger beschichteter Bänder die Forderung gibt, nur eine möglichst dünne Schicht Metall auf den Metallstrang aufzubringen, kann das beschriebene Abstreifsystem mit Wellen und Permanentmagneten diese Forderung nicht erfüllen. Da es in genügendem Abstand über der Badoberfläche angeordnet werden muss, ist das flüssige Metall – wenn es die Abstreifvorrichtung passiert – auf der Bandoberfläche bereits so stark abgekühlt und verfestigt, dass ein Abstreifen nicht mehr möglich ist. Die Beschichtungsdicke ist dann zu groß.Another problem arises from the fact that the waves - due to the problem of contamination - not be positioned very close to the surface of the liquid coating metal in order to prevent a strong and rapid contamination. Since it is the demand in the production of high-quality coated tapes There are only a thin layer of metal to apply to the metal strand, the stripping system described with waves and permanent magnets can not meet this requirement. Since it must be arranged at a sufficient distance above the bath surface, the liquid metal - when it passes the stripper - already cooled and solidified on the strip surface so strong that stripping is no longer possible. The coating thickness is then too large.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Abstreifvorrichtung derart fortzubilden, dass die vorstehend beschriebenen Nachteile vermieden werden können. Die Vorrichtung soll unabhängig von dem Grad eventueller Verschmutzungen einwandfrei und in ihrer Wirkung konstant arbeiten und trotzdem sehr nahe über der Badoberfläche betrieben werden können.The invention is therefore the object of a generic scraper train such that the disadvantages described above can be avoided. The device should work regardless of the degree of possible contamination immaculate and constant in their effect and still be able to operate very close to the bath surface.

Die Lösung dieser Aufgabe durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung bestehend aus Welle und Permanentmagnete in einem Rohr aus temperaturbeständigem Material angeordnet ist, wobei das Rohr mit einer Einrichtung zum Zuführen und Abführen eines Kühlmediums ausgestattet ist.The solution of this object by the invention is characterized in that the arrangement is arranged consisting of shaft and permanent magnets in a tube made of temperature-resistant material, wherein the tube is equipped with a device for supplying and discharging a cooling medium.

Das Konzept der Erfindung stellt also darauf ab, dass die Welle samt auf ihrem Umfang angeordneter Permanentmagnete in einem schützenden Behälter aufgenommen werden, um die Möglichkeit einer Verschmutzung gänzlich auszuschließen. Durch diese Maßnahme werden nicht nur Unterbrechungen des Fertigungsprozesses vermieden, die ansonsten für die Reinigung der Wellen und Magnete nötig sind, es wird auch möglich, die abstreifenden Magnete sehr nah über der Oberfläche des flüssigen Beschichtungsmetalls anzuordnen und so einen starken Abstreifeffekt zu erreichen.Thus, the concept of the invention is based on the fact that the shaft, together with permanent magnets arranged on its circumference, are accommodated in a protective container in order to completely eliminate the possibility of contamination. By this measure not only interruptions of the manufacturing process are avoided, which are otherwise necessary for the cleaning of the shafts and magnets, it is also possible to arrange the stripping magnets very close to the surface of the liquid coating metal and thus to achieve a strong stripping effect.

Gemäß einer ersten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass in dem Rohr auch der Drehantrieb für die Welle angeordnet ist. Dieser kann einen Elektromotor aufweisen, dessen Drehachse konzentrisch mit der Drehachse der Welle angeordnet ist. Namentlich hat sich hier der Einsatz eines Pencilmotors bewährt, der einen geringen Durchmesser aber eine relativ große axiale Erstreckung aufweist. Alternativ kann aber auch vorgesehen werden, dass beidseitig des axialen Endes der Welle je ein Elektromotor angeordnet ist. Auch eine hintereinander geschaltete Anordnung von Elektromotoren – bevorzugt als Tandemanordnung – ist möglich.According to a first embodiment of the invention it is provided that in the tube and the rotary drive for the shaft is arranged. This can have an electric motor whose axis of rotation is arranged concentrically with the axis of rotation of the shaft. In particular, the use of a pencil motor, which has a small diameter but a relatively large axial extent, has proven to be useful here. Alternatively, however, it can also be provided that an electric motor is arranged on each side of the axial end of the shaft. Also, a series arrangement of electric motors - preferably as a tandem arrangement - is possible.

Mit Vorteil ist vorgesehen, dass die Welle mit einem Drehwinkelgeber drehfest verbunden ist, wobei der Drehwinkelgeber im Inneren des Rohres angeordnet ist. Die genaue Winkelposition der Welle kann damit erfasst werden.It is advantageously provided that the shaft is rotatably connected to a rotary encoder, wherein the rotary encoder is arranged in the interior of the tube. The exact angular position of the shaft can thus be detected.

Eine kompakte und einfache Bauart ergibt sich, wenn das Rohr im axialen Endbereich mit Verschluss-Stopfen verschlossen und abgedichtet ist. Ferner ist es für einen effizienten Betrieb der Abstreifvorrichtung vorteilhaft, wenn das Rohr mit einer Einrichtung zum Zuführen und zum Abführen eines Kühlgases ausgestattet wird.A compact and simple design results when the tube is sealed and sealed in the axial end with closure plug. Further, for efficient operation of the scraping device, it is advantageous if the pipe is provided with means for supplying and discharging a cooling gas.

Besonders bevorzugt sind Mittel vorgesehen, mit denen die Höhe des Rohres über der Oberfläche des geschmolzenen Beschichtungsmetalls einstellbar ist. Weiterhin haben sich Mittel bewährt, mit denen die Drehbewegung zweier beidseitig des Metallstranges angeordneter Wellen synchronisiert werden kann. Damit wird auf einfache Weise erreicht, dass sich stets gleichgepolte Permanentmagnete beiderseits des Metallstranges gegenüberstehen, wodurch der Abstreifeffekt optimiert wird.Particularly preferred means are provided with which the height of the tube above the surface of the molten coating metal is adjustable. Furthermore, means have proven with which the rotational movement of two sides of the metal strand arranged waves can be synchronized. This is achieved in a simple manner that always identically polarized permanent magnets facing each other on both sides of the metal strand, whereby the stripping effect is optimized.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen:In the drawing, an embodiment of the invention is shown. Show it:

1 schematisch den Querschnitt durch ein Schmelztauch-Beschichtungsgefäß mit über diesem angeordneter Abstreifvorrichtung mit zwei Wellen mit Permanentmagneten, 1 2 shows schematically the cross section through a hot-dip coating vessel with a two-shaft stripping device with permanent magnets arranged above it;

2 den Schnitt A-B gemäß 1, 2 the section AB according to 1 .

3 schematisch in dreidimensionaler Ansicht ein Teil der Abstreifvorrichtung und 3 schematically in three-dimensional view a part of the stripping and

4a, 4b und 4c eine der 1 entsprechende Ansicht, bei der die Abstreifvorrichtung in drei unterschiedlichen Höhen über dem Beschichtungsbad angeordnet ist. 4a . 4b and 4c one of the 1 corresponding view, in which the stripping device is arranged at three different heights above the coating bath.

In 1 ist ein Behälter 3 zu sehen, in dem sich geschmolzenes Beschichtungsmetall 2, beispielsweise Zink, befindet. Das Beschichtungsmetall 2 nimmt im Behälter 3 eine gewisse Pegelhöhe ein. Durch das Beschichtungsmetall 2 wird ein Metallstrang 1 in Form eines Stahlbandes geführt, wobei nur der aus dem Metallbad austretende Abschnitt des Stranges 1 gezeigt ist. Der Metallstrang 1 kann von oben in das Bad eintreten und durch eine Rolle im unteren Bereich des Behälters 3 nach oben umgelenkt werden. Alternativ dazu ist es aber auch möglich, dass der Metallstrang 1 durch eine Öffnung im Boden des Behälters 3 nach oben eintritt, wobei die Öffnung durch einen elektromagnetischen Verschluss abgedichtet wird.In 1 is a container 3 to see in which molten coating metal 2 , for example zinc. The coating metal 2 takes in the container 3 a certain level height. Through the coating metal 2 becomes a metal strand 1 in the form of a steel strip, with only the emerging from the metal bath section of the strand 1 is shown. The metal strand 1 can enter the bath from above and through a roller in the lower part of the container 3 be turned upwards. Alternatively, it is also possible that the metal strand 1 through an opening in the bottom of the container 3 enters the top, wherein the opening is sealed by an electromagnetic closure.

An der Oberfläche des Metallstranges 1 haftet das schmelzflüssige Beschichtungsmetall 2 an. Damit sich eine definierte Schichtdicke einstellt, muss überschüssiges, noch nicht erstarrtes Beschichtungsmetall vom Metallstrang 1 abgestriffen werden. Hierzu dient vorliegend eine Abstreifvorrichtung 4, die aus zwei Wellen 6 besteht, deren Achsen quer zur Bewegungsrichtung R des Metallstranges 1 verlaufen. Am Umfang der Wellen 6 sind stabförmige Permanentmagnete 5 angeordnet, wobei sich die Stabachse ebenfalls quer zur Bewegungsrichtung R erstreckt. Die Permanentmagnete 5 sind über den Umfang der Wellen 6 äquidistant positioniert, wobei die radial nach außen gerichteten Pole alternierend von Magnet zu Magnet angeordnet sind. Die magnetischen Nord- und Südpole sind mit N bzw. S bezeichnet.On the surface of the metal strand 1 the molten coating metal adheres 2 at. In order for a defined layer thickness to be established, excess, not yet solidified, coating metal has to be removed from the metal strand 1 be stripped. For this purpose, a scraper device is used 4 that made two waves 6 exists whose axes transverse to the direction of movement R of the metal strand 1 run. At the circumference of the waves 6 are rod-shaped permanent magnets 5 arranged, wherein the rod axis also extends transversely to the direction of movement R. The permanent magnets 5 are beyond the scope of the waves 6 positioned equidistantly, wherein the radially outwardly directed poles are arranged alternately from magnet to magnet. The magnetic north and south poles are denoted by N and S, respectively.

Die beiden Wellen 6 liegen sich gegenüber, wobei der Metallstrang 1 zwischen den Wellen 6 angeordnet ist. Gleichermassen stehen sich stets gleichgepolte Permanentmagnete 5 gegenüber. Drehen sich die Wellen 6 in die eingezeichnete Drehrichtung, entsteht eine Magnetkraft, die versucht, noch nicht erstarrtes Beschichtungsmetall 2 vom Strang 1 abzustreifen.The two waves 6 lie opposite each other, with the metal strand 1 between the waves 6 is arranged. Equally, there are always identically polarized permanent magnets 5 across from. The waves are turning 6 in the drawn direction of rotation, a magnetic force is created, which tries not yet solidified coating metal 2 from the strand 1 slough.

Damit auch bei einer Anordnung der Wellen 6 dicht über der Oberfläche des Beschichtungsmetalls 2 keine Gefahr besteht, dass die Wellen 6 und die Magnete 5 mit Spritzern Beschichtungsmetall verunreinigt werden, sind die Wellen 6 samt Magnete 5 jeweils in einem Rohr 7 angeordnet. Das Rohr 7 bietet einen hervorragenden Schutz für die Abstreifvorrichtung 4, so dass deren Funktion unabhängig von Metallspritzern erhalten bleibt und eine Beschädigung der Bandoberfläche ausgeschlossen ist. Das Rohr 7 ist aus temperaturbeständigem Material gefertigt, wobei insbesondere Metall zum Einsatz kommt.So even with an arrangement of the waves 6 just above the surface of the coating metal 2 there is no danger that the waves 6 and the magnets 5 are contaminated with splashes of coating metal, the waves are 6 including magnets 5 each in a tube 7 arranged. The pipe 7 provides excellent protection for the stripper 4 , so that their function is maintained regardless of metal splash and damage to the belt surface is excluded. The pipe 7 is made of temperature-resistant material, in particular metal is used.

Zur Positionierung der Abstreifvorrichtung 4 über der Oberfläche des Beschichtungsbades ist ein nur sehr schematisch skizziertes Mittel 13 vorgesehen. Dabei ist jede der Walzen 6 bzw. der Rohre 7 mit je einem Mittel 13 versehen (skizziert ist nur eines). Gleichermaßen sind auch Mittel 15 vorgesehen, mit denen der Abstand a zwischen dem Rohr 7 und der Oberfläche des Metallstranges 1 eingestellt werden kann. Auch hier ist je ein Mittel 15 für jede Walze 6 vorgesehen (skizziert ist nur eines).For positioning the scraper 4 above the surface of the coating bath is a very schematically outlined means 13 intended. Here is each of the rollers 6 or the pipes 7 with one agent each 13 provided (outlined is only one). Equally are also means 15 provided with which the distance a between the pipe 7 and the surface of the metal strand 1 can be adjusted. Here too is ever a means 15 for each roller 6 provided (outlined is only one).

In 2 ist der Schnitt A-B gemäß 1 skizziert. Hier ist der Aufbau der einen Hälfte der Abstreifvorrichtung 4 zu sehen, nämlich eine Welle 6 mit Permanentmagneten 5. Die Permanentmagnete 5 haben eine axiale Erstreckung, die über die gesamte Breite des Metallstranges 1 reicht. Sie sind gleichmäßig über den Umfang der Welle 6 verteilt angeordnet. Die Welle 6 wird auf der einen Seite (rechts) durch ein Lager 16 gelagert, auf der anderen Seite (links) erfolgt die Lagerung durch eine Pencilmotor 8, der den Drehantrieb der Welle 6 bewerkstelligt. Die Verbindung zwischen Welle 6 und Pencilmotor 8 ist starr ausgebildet. Der Motor 8 kann aufgrund seiner äußeren Abmessungen leicht in das Innere des Rohres 7 integriert werden. Das Rohr 7 wird durch seitliche Verschluss-Stopfen 10 verschlossen und abgedichtet, so dass insgesamt eine kompakte Einheit entsteht.In 2 is the section AB according to 1 outlined. Here is the structure of one half of the stripper 4 to see, namely a wave 6 with permanent magnets 5 , The permanent magnets 5 have an axial extent that extends over the entire width of the metal strand 1 enough. They are even over the circumference of the shaft 6 arranged distributed. The wave 6 is on one side (right) through a warehouse 16 stored, on the other side (left), the storage is done by a pencil motor 8th , which is the rotary drive of the shaft 6 accomplished. The connection between shaft 6 and pencil motor 8th is rigid. The motor 8th Due to its external dimensions, it can easily enter the interior of the pipe 7 to get integrated. The pipe 7 is through side closure plugs 10 sealed and sealed, so that a total of a compact unit is created.

Zur Kühlung des Drehantriebs 8, der Welle 6 und der Magnete 5 ist ein Zuführungsrohr 11 und ein Abführungsrohr 12 für Fluid vorgesehen, so dass durch das Innere des Rohres 7 beispielsweise ein Kühlgas geleitet werden kann.For cooling the rotary drive 8th , the wave 6 and the magnets 5 is a feed pipe 11 and an exhaust pipe 12 provided for fluid, so that through the interior of the tube 7 For example, a cooling gas can be passed.

Drehfest mit der Welle 6 ist ein Drehwinkelgeber 9 verbunden, der es ermöglicht, die genaue Winkelposition der Welle 6 und damit der Magnete 5 zu bestimmen. Der gemessene Wert wird einem Mittel 14 zum Synchronisieren der Drehbewegung beider rotierender Wellen zugeleitet. Das Mittel 14 stellt sicher, dass sich im Betrieb der Abstreifvorrichtung 4 stets gleiche magnetische Pole beiderseits des Metallstranges 1 gegenüberliegen.Rotationally with the shaft 6 is a rotary encoder 9 connected, which allows the exact angular position of the shaft 6 and with it the magnets 5 to determine. The measured value becomes a means 14 for synchronizing the rotational movement of both rotating waves supplied. The middle 14 ensures that during operation of the stripper 4 always the same magnetic poles on both sides of the metal strand 1 are opposite.

Die auftretende ferromagnetische Anziehung des Metallstranges 1 wird durch die geringe Bauhöhe der Permanentmagnete 5 und die kurze Einwirkzeit der Magnete sowie durch entsprechend kleine Wahl des Durchmessers der Welle 6 klein gehalten. Zudem ist es möglich, durch die Anzahl der auf der Welle 6 angeordneten Magnete 5 und die Größe des Abstands zweier Magnete in Umfangsrichtung die Dauer der Pausenzeiten zwischen den anziehenden Einwirkzeiten günstig zu wählen. Heute verfügbare Permanentmagnete mit hoher magnetischer Induktionsfeldstärke erzeugen eine starke rücktreibende Kraft im Beschichtungsmetall, die einen guten Abstreifeffekt erzeugt.The occurring ferromagnetic attraction of the metal strand 1 is due to the low height of the permanent magnets 5 and the short exposure time of the magnets and by a correspondingly small choice of the diameter of the shaft 6 kept small. In addition, it is possible by the number of on the shaft 6 arranged magnets 5 and the size of the distance between two magnets in the circumferential direction to choose the duration of the pause times between the attractive exposure times low. High magnetic induction field strength permanent magnets available today produce a strong restoring force in the coating metal that produces a good wiping effect.

Grundsätzlich ist es auch möglich, durch leicht unterschiedliche Drehzahlen der beiden Wellen 6 beiderseits des Metallstranges 1 den durchlaufenden Strang durch die unterschiedlichen Pausenzeiten zwischen zwei aufeinander folgende Magnete 5 die magnetische Anziehung auf der einen Seite des Metallstranges 1 zu verändern, ohne, dass größere Veränderungen des Abstreifeffekts auftreten.Basically, it is also possible by slightly different speeds of the two shafts 6 on both sides of the metal strand 1 the continuous strand through the different pause times between two consecutive magnets 5 the magnetic attraction on one side of the metal strand 1 without major changes in the wiping effect.

Die eine Hälfte der Abstreifvorrichtung 4, also eines der Rohre 7, ist in 3 in dreidimensionaler Ansicht zu sehen, wobei insbesondere die Zu- und Ableitungsrohre für Kühlgas 11, 12 zu erkennen sind.One half of the stripping device 4 So one of the pipes 7 , is in 3 to see in three-dimensional view, in particular the inlet and outlet pipes for cooling gas 11 . 12 can be seen.

Ein besonderer Vorteil der beschriebenen Abstreifvorrichtung 4 ist dadurch gegeben, dass sie praktisch in beliebiger Höhe H über dem Oberflächenpegel des schmelzflüssigen Beschichtungsmetalls 2 angeordnet und betrieben werden kann. In 4a bis 4c ist dies illustriert. Die Mittel 13 zum Einstellen der Höhe H des Rohres 7 über dem Oberflächenpegel des Beschichtungsmetalls sind hier als Ritzel-Zahnstangensystem skizziert, wobei jede beliebige Ausbildung dieser Mittel möglich ist (in den 1 und 2 sind Kolben-Zylinder-Systeme skizziert).A particular advantage of the stripping device described 4 is given by being practically at any height H above the surface level of the molten coating metal 2 can be arranged and operated. In 4a to 4c this is illustrated. The means 13 for adjusting the height H of the pipe 7 above the surface level of the coating metal are outlined here as a rack and pinion system, with any formation of these means is possible (in the 1 and 2 are sketched piston-cylinder systems).

Die Höhe H ist in 4a relativ groß eingestellt. Das bedeutet, dass das Beschichtungsmetall 2, das sich auf der Oberfläche des Metallstranges 1 befindet, bis zum Erreichen der Abstreifvorrichtung 4 schon relativ stark abgekühlt und verfestigt ist und die Schichtdicke folglich relativ groß ist. The height H is in 4a set relatively large. This means that the coating metal 2 that is on the surface of the metal strand 1 is located, until reaching the scraper 4 already relatively strongly cooled and solidified and the layer thickness is therefore relatively large.

In 4b ist zu sehen, dass die Höhe H kleiner eingestellt ist als in 4a. Damit erfolgt ein Abstreifen des noch nicht so stark ausgehärteten Beschichtungsmetalls, so dass sich eine geringere Schichtdicke Beschichtungsmetall auf der Oberfläche des Metallstranges 1 ergibt.In 4b it can be seen that the height H is set smaller than in 4a , This is done stripping of the not so strong cured coating metal, so that a lower coating metal layer thickness on the surface of the metal strand 1 results.

In 4c ist schließlich zu sehen, dass die Abstreifvorrichtung 4, also die beiden Rohre 7, sogar in das Beschichtungsmetall eintaucht. Damit wird bereits noch sehr heißes Beschichtungsmetall von der Oberfläche des Metallstrangs 1 abgestriffen, so dass sich eine nur sehr dünne Schichtdicke ergibt.In 4c Finally, you can see that the scraper 4 So the two tubes 7 , even immersed in the coating metal. This is already very hot coating metal from the surface of the metal strand 1 stripped, so that results in a very thin layer thickness.

Die in 4c dargestellte Möglichkeit bietet darüber hinaus noch einen weiteren Vorteil: Die große Nähe der Rohre 7 zur Oberfläche des Beschichtungsbades hat auch einen Abtransport des Drosses (Schlacke) aus dem Bereich des Bandaustritts infolge der Magnetkräfte Zur Folge. Die Drehbewegung der Permanentmagnete streift hier also nicht nur überschüssiges Beschichtungsmetall von der Oberfläche des Metallstranges 1 ab, sondern transportiert durch die Rundung des Rohres 7 einen Materialstrom im Beschichtungsbad vom Band 1 weg. Das, was normalerweise kompliziert von Hand gemacht werden muss, nämlich der Abtransport von Verunreinigungen vom Metallstrang, wird hier durch die Abstreifvorrichtung 4 mit erledigt. Es ist dann für das Bedienpersonal leicht möglich, das nach außen weggespülte Dross 17 (s. 4c) von der Badoberfläche abzuschöpfen.In the 4c In addition, the possibility presented offers another advantage: the close proximity of the tubes 7 to the surface of the coating bath also has a removal of the Dross (slag) from the area of the belt exit due to the magnetic forces result. The rotational movement of the permanent magnets thus not only brushes excess coating metal from the surface of the metal strand 1 but transported by the rounding of the pipe 7 a stream of material in the coating bath from the belt 1 path. What normally has to be done by hand in a complicated way, namely the removal of impurities from the metal strand, is achieved here by the scraping device 4 done with. It is then easily possible for the operator, the flushed out to the outside Dross 17 (S. 4c ) skim off the bath surface.

Die Einstellung der Schichtdicke des Beschichtungsmetalls 2 auf der Oberfläche des Metallstranges 1 erfolgt im wesentlichen durch folgende Größen. Sehr bedeutend ist – wie beschrieben – die Höhe H der Rohre 7 über der Oberfläche des geschmolzenen Beschichtungsmetalls, also über dem Oberflächenpegel im Behälter 3. Die Mittel 13 dienen zur entsprechenden Einstellung.The adjustment of the layer thickness of the coating metal 2 on the surface of the metal strand 1 takes place essentially by the following variables. Very significant is - as described - the height H of the tubes 7 above the surface of the molten coating metal, above the surface level in the container 3 , The means 13 serve for the appropriate adjustment.

Gleichermaßen ist der Abstand a zwischen der Oberfläche des Metallstranges 1 und dem Rohr 7 von großer Bedeutung. Je kleiner der Abstand a ist, desto stärker wirken die magnetischen Kräfte, was den Abstreifeffekt erhöht.Likewise, the distance a is between the surface of the metal strand 1 and the tube 7 of great importance. The smaller the distance a, the stronger the magnetic forces, which increases the wiping effect.

Die Größe des Abstreifeffekts wird auch durch die Umlaufgeschwindigkeit der Permanentmagnete 5 bestimmt. Über den Drehantrieb 8 kann direkt hierauf eingewirkt werden. Je größer die Drehgeschwindigkeit der Wellen 6 ist, desto größer ist die Abstreifwirkung.The size of the wiping effect is also determined by the rotational speed of the permanent magnets 5 certainly. About the rotary drive 8th can be acted upon directly. The greater the speed of rotation of the waves 6 is, the greater the wiping effect.

Die Mittel 14 zum Synchronisieren der Drehbewegung beider Wellen 6 kann auch die Regelung beinhalten, mit der die Drehgeschwindigkeit der Wellen 6 erfolgt.The means 14 for synchronizing the rotational movement of both shafts 6 can also include the scheme, with which the rotational speed of the waves 6 he follows.

Die einzelnen Permanentmagnete 5 können als Vierkantstäbe mit geringer Bauhöhe ausgebildet sein. Die Magnete 5 sind in entsprechende Ausnehmungen im Außenumfang der Wellen 6 beispielsweise eingeklebt. Dies kann so erfolgen, dass sie eine weitgehend bündige Oberfläche mit den Wellen 6 bilden. Zwischen der radialen äußeren Oberfläche der Magnete 5 bzw. Welle 6 kann ein kleiner Spalt zur Innenoberfläche des Rohres 7 eingehalten werden, so dass die magnetischen Kräfte an der äußeren Rohroberfläche groß bleiben.The individual permanent magnets 5 can be designed as square bars with low height. The magnets 5 are in corresponding recesses in the outer periphery of the waves 6 glued, for example. This can be done so that they have a largely flush surface with the waves 6 form. Between the radial outer surface of the magnets 5 or wave 6 can be a small gap to the inner surface of the pipe 7 be maintained, so that the magnetic forces on the outer pipe surface remain large.

Die Permanentmagnete 5 haben – wie bereits ausgeführt – eine ferromagnetische Anziehung des Metallstranges 1 zur Folge. Um die magnetische Anziehung auf den Metallstrang 1 abzuschwächen, muss man die sich drehenden Wellen 6 mit den Permanentmagneten 5 vom Metallstrang 1 weg führen, also den Abstand a (s. 1) vergrößern. Dies ist jedoch bei der Aufrechterhaltung des Abstreifeffekts nur dann möglich, wenn sich bei größer werdendem Abstand a die Drehzahl der Wellen 6 erhöht. Deshalb ist es vorteilhaft, ein Regelsystem zu haben, das die beiden Wellen 6 mit unterschiedlichen Drehzahlen betreiben kann und das wegen der stark und schnell wirkenden Anziehungskräfte auch sehr schnell die Drehzahl beschleunigen bzw. abbremsen kann. Hierfür sind die bereits erwähnten Pencilmotoren oder generell kleine Motoren günstig.The permanent magnets 5 have - as already stated - a ferromagnetic attraction of the metal strand 1 result. To the magnetic attraction on the metal strand 1 you have to weaken the rotating waves 6 with the permanent magnets 5 from the metal strand 1 lead away, so the distance a (s. 1 ) enlarge. However, this is only possible in maintaining the Abstreifeffekts when increasing the distance a, the speed of the waves 6 elevated. Therefore, it is advantageous to have a control system that has the two shafts 6 can operate at different speeds and because of the strong and fast-acting attractive forces can also speed up or slow down the speed very quickly. For this purpose, the already mentioned pencil motors or generally small engines are favorable.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Metallstrang (Stahlband)Metal strand (steel strip)
22: Beschichtungsmetallcoating metal
33: Behältercontainer
44: Abstreifvorrichtungstripper
55: Permanentmagnetpermanent magnet
66: Wellewave
77: Rohrpipe
88th: Drehantrieb (Penzielmotor)Rotary drive (Penziel engine)
99: DrehwinkelgeberRotary encoder
1010: Verschluss-StopfenStoppers
1111: Zuführungsrohr für KühlgasSupply pipe for cooling gas
1212: Abführungsrohr für KühlgasExhaust pipe for cooling gas
1313: Mittel zum Einstellen der Höhe des Rohrs über der Oberfläche des geschmolzenen BeschichtungsmetallsMeans for adjusting the height of the tube above the surface of the molten coating metal
1414: Mittel zum Synchronisieren der DrehbewegungMeans for synchronizing the rotational movement
1515: Mittel zum Einstellen des Abstands aMeans for adjusting the distance a
1616: Lagercamp
1717: Dross (Schlacke)Dross (slag)
HH: Höhe des Rohres über der Oberfläche des geschmolzenen BeschichtungsmetallsHeight of the tube above the surface of the molten coating metal
SS: Südpol des PermanentmagnetenSouth pole of the permanent magnet
NN: Nordpol des PermanentmagnetenNorth pole of the permanent magnet
RR: Bewegungsrichtungmovement direction
aa: Abstanddistance

Claims

Apparatus for hot-dip coating a metal strand ( 1 ), in particular a steel strip, in which the metal strand ( 1 ) through a molten coating metal ( 2 ) receiving containers ( 3 ), whereby the metal strand ( 1 ) from the container ( 3 ) in a direction of movement (R) exits upwards, wherein above the container ( 3 ) a scraper device ( 4 ) for stripping off excess coating metal ( 2 ) in the area of the container ( 3 ) leaving metal strand ( 1 ) and wherein the stripping device ( 4 ) a number of rotatably arranged permanent magnets ( 5 ), which at the periphery of a rotatable shaft ( 6 ) are arranged, characterized in that the arrangement consisting of shaft ( 6 ) and permanent magnets ( 5 ) in a pipe ( 7 ) is arranged made of temperature-resistant material, wherein the tube ( 7 ) with a device ( 11 . 12 ) is equipped for supplying and discharging a cooling medium.

Device according to claim 1, characterized in that in the tube ( 7 ) the rotary drive ( 8th ) for the wave ( 6 ) is arranged.

Device according to claim 2, characterized in that the rotary drive ( 8th ) has an electric motor whose axis of rotation concentric with the axis of rotation of the shaft ( 6 ) is arranged.

Apparatus according to claim 3, characterized in that the electric motor is a pencil motor.

Apparatus according to claim 3, characterized in that on both sides of the axial end of the shaft ( 6 ) each an electric motor is arranged.

Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the shaft ( 6 ) with a rotary encoder ( 9 ) is rotatably connected, wherein the rotary encoder ( 9 ) inside the tube ( 7 ) is arranged.

Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the tube ( 7 ) in the axial end region with closure plugs ( 10 ) is sealed and sealed.

Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the tube ( 7 ) with a device ( 11 . 12 ) is equipped for supplying and discharging a cooling gas.

Device according to one of claims 1 to 8, characterized by means ( 13 ), with which the height (H) of the tube ( 7 ) over the surface of the molten coating metal ( 2 ) is adjustable.

Device according to one of claims 1 to 9, characterized by means ( 14 ), with which the rotational movement of two sides of the metal strand ( 1 ) arranged waves ( 6 ) can be synchronized.