DE2227216A1

DE2227216A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung von stahlblechen, die mit schichten von schutzmetall ueberzogen sind

Info

Publication number: DE2227216A1
Application number: DE2227216A
Authority: DE
Inventors: Hidehisa Yamagishi; Fumitoshi Yokoi
Original assignee: Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1971-06-16
Filing date: 1972-06-05
Publication date: 1973-01-04
Also published as: DE2227216B2; BE784807A; GB1356507A; FR2142006B1; US3781968A; DE2227216C3; CA952263A; ZA723595B; IT956601B; JPS5035019B1; FR2142006A1

Description

Nippon Kokan Kabushiki Kaisha, Tokyo / Japan

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Stahlblechen, die mit Schichten von Schutzmetall überzogen sind

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines Stahlblechs, das mit einem Schutzmetall^ z.B« Aluminium, überzogen ist, wobei ein Pulver des Metalls auf die Oberfläche des Stahlblechs aufgetragen wird und das überzogene Stahlblech getrocknet und anschließend mittels einer Walzmaschine gewalzt wird, um eine Schicht des Metalls, das an die Oberfläche des Stahlblechs gebunden ist, zu bilden. Die Erfindung betrifft insbesondere ein Verfahren, das das Anhaften des Metallpulvers auf den Oberflächen der Walzen der Walzmaschine verhindert.

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Stahlbleche werden oft mit einem Aluminiumpulver überzogen und das überzogene Stahlblech anschließend kontinuierlich durch eine Walzmaschine geführt. Hierbei ist es wünschenswert, daß die Walzen der Maschine saubere und trockene Oberflächen besitzen. Das Aluminiumpulver neigt jedoch um so mehr zum Anhaften, je sauberer die Walzenoberflächen sind. Obwohl die Ölfilme, die auf den Oberflächen der Walzen gebildet werden, wirksam das Anhaften des Aluminiumpulvers auf den Walzenoberflächen verhindern, wird der Überzug des Aluminiumpulvers vor dem Walzen leicht von dem öl durch- . drungen, weshalb die Menge des angewandten Öls auf den Walzenoberflächen gering sein soll. Wird eine überschüssige ölmenge verwendet, z.B. mehr als 50 mg/m , neigt das Aluminiumpulver zum Anhaften auf den Walzen, als ofc darauf ein Ölfilm gebildet wäre.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren und eine Vorrichtung zur Verhinderung des Anhaftens des Metallpulvers auf den Oberflächen der Walzen der Walzmaschine zur Verfügung zu stellen, um Stahlblech, das mit einer Schicht von Schutzmetall, die fest hierauf gebunden ist, überzogen ist, und eine schöne, behandelte (finished) Oberfläche besitzt, herzustellen.

Diese Aufgabe wird durch das erfindungsgemäße Verfahren dadurch gelöst, daß eine kleine Menge zerstäubten Öls elektrostatisch auf die Oberflächen der Walzen der Walzmaschine aufgebracht und das aufgebrachte öl zur Bildung dünner Ölfilme gleicher Dicke auf den Oberflächen der V/alzen mit Ausgleichswalzen geglättet wird, um das Anhaften des Metallpulvers auf den Oberflächen der Walzen zu verhindern.

Durch die Erfindung wird jedoch auch eine Vorrich-

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tung zur Herstellung eines Stahlblechs, das mit einer Schutzmetällschicht überzogen ist, zur Verfügung gestellt, die dadurch gekennzeichnet ist, daß sie eine Walzmaschine einschließlich zusammenwirkender Walzen, zwischen denen ein mit einem Pulver des Schutzmetalls überzogenes Stahlblech durchgezogen wird, eine Einrichtung zur elektrostatischen Aufbringung einer kleinen ölmenge auf die Oberflächen der Walzen, und Ausgleichswalzen enthält, die mit den Walzen der Walzmaschine zusammenwirken, um dünne Ölfilme auf den Oberflächen der Walzen der Walzmaschine zu bilden,

Erläuterung der Zeichnungen:

Fig. 1 zeigt eine schematische Seitenansicht einer Walzmaschine für Überzüge des Schutzmetalles auf den Oberflächen eines Stahlblechs,

Pig. 2 stellt eine Seitenansicht einer ölaufbringungsvorrichtung dar, die in der vorliegenden Erfindungverwendet wird,

Pig. 3 zeigt eine perspektivische Ansicht einer modifizierten Düse,

Fig. 4 zeigt eine Querschnittsansicht der in Fig. 3 gezeigten Düse entlang der Linie A-A.

In Fig. 1 der beiliegenden Zeichnung wird ein Stahlblech 1, das mit Schichten 2 von Aluminiumpulver überzogen ist, gewalzt, wobei man es durch ein Walzenpaar 3 einer Walzmaschine hindurchführt, um ein Stahlblech mit gleichförmigen Aluminiumschichten 7 zu erzeugen. Sind die Oberflächen der Walzen 3 sauber und trocken, neigt das Aluminiumpulver zum Anhaften an den Walzenoberflächen. Das AIu-

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m. 4 -.

miniumpulver, das an den Walzen mit geringer Bindungskraft anhaftet» kann leicht entfernt werden, z„B, durch eine Rakel 6, während fest anhaftendes Pulver nicht leicht entfernt wird.

Aus diesem Grund ist es zur Praxis geworden, Öl auf die Walzenoberflächen mit Hilfe von Ölaufbringungsvorrichtungen 5 aufzubringen und anschließend gleichförmige Ölfilme mit Hilfe von Ausgleichswalzen 4 zu bilden* Die Menge des verwendeten Öls sollte sich in einem Bereich

ο ο

von 4 mg/m bis 5ο mg/m bewegen. Ist die Ölmenge geringer als 5 mg/m , neigt das Aluminiumpulver dazu, an den Walze noberf lache η anzuhaften, während, sofern die Ölmenge 5o mg/m übersteigt, das Öl durch das Aluminiumpulver hindurchdringt und die Oberfläche des Stahlblechs erreicht, wobei die Anhaftung an der Aluminium/Eisen Grenzfläche verringert und die Anhaftung des Aluminiumpulvers auf den Walzenoberflächen verursacht wird.

Die ölaufbringungsvorrichtung wird in Pig» 2 im Detail erläutert. In einem Zerstäubertank 8 wird öl 9 durch primäre, aus einer Düse 11 ausgeblasene Preßluft zerstäubt und die Konzentration des zerstäubten Öls durch sekundäre Luft, die dem Zerstäubungstank 8 zugeführt ist, eingestellt. Das zerstäubte Öl wird sodann durch den Schlitz 14 der doppelwandigen Düse 13 in Richtung der Walze 3 ausgeblasen« Vor der Düse 13 ist eine Elektrode 15 angebracht, um das aus dem Schlitz 14 ausgeblasene zerstäubte öl zu ionisieren. Eine Hochspannungsquelle, die nicht gezeigt ist, ist zwischen die Elek-trode 15 und die Walze 3 geschaltet, um das zerstäubte öl an der Elektrode 15 zu beladen und auf die geerdete Walze anzuhaften, um auf der Walzenoberfläche einen dünnen Ölfilm zu bilden«

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Die Fig. 3 und 4 zeigen eine modifizierte Düse 13» die konzentrische Röhren 13a, 13b enthält. Die äußere Eifere 13a besitzt einen verlängerten Schlitz 14 und die innere ßöhre 13b ist mit der Zerstäubungskammer 8 durch, eine Röhre 16 verbunden und mit einem Schlitz 13c versehen, der zu einem Schlitz 14 parallel, wenngleich auf der gegenüberliegenden Seite, ist· Die Elektrode kann in leitung 16, wie' bei 15' in Pig· 2 gezeigt ist,, enthalten sein·

Das verwendete Öl kann natürlichen Ursprungs wie z.B# Baumwollsamenöl oder auch synthetisches Öl, z,B· . Sebacinsäuredioctylester (dioctyi sebacate) sein· Es kann auch jedoch Fabriköl.bzw. bei der Erzgewinnung verwendetes Öl (mill oil) des wässrigen Emulsionstyps verwendet werden. Die Ausgleichswalzen 4 können aus Filz, nicht gewebtem synthetischen Faserstoff und Gummi bestehen. Sofern die Rakel 6 aus Metall besteht, entfernt sie nicht nur das an der Walze 3 anhaftende Aluminiumpulver, sondern dient auch als Enderdung der Walze* Ist die Walze jedoch durch andere Hilfsmittel geerdet, muß die Rakel nicht notwendigerweise aus Metall bestehen.

Die Einstellung der Menge des verwendeten Öls kann durch Veränderung des Zuflusses der sekundären luft erfolgen, während der Druck der primären oder zerstäubenden luft auf einem definierten Wert gehalten wird· Da die erforderliche Menge an sekundärer Luft in Abhängigkeit von der Art des verwendeten Öls schwankt, ist es vorteilhaft, Eichkurven für entsprechende Öle zu ermitteln·

Beispiel

Bei der Bildung von Aluminiumschichten mit einer Dicke von 3o Mikron durch Aufwalzen auf die Oberfläche von Stahl-

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streifen einer Dicke von 0.8 mm wurden Ölfilme unter den folgenden Bedingungen erzeugt:

Beispiel	Primäre luft Druckp kg/cm	öl	Sekun däre Luft menge Nm-ymin	6	Elektro stati sche Spannung V	Material der Aus gleichs— walze	Menge des verwen deten Öls ₂
1	1.0	Sebacin- säure- dioctyl- ester	2	3o$ wäss- 5 rige Öl- emulsion	-4O.OOO	Pilz	5
2	3.0	Il It	6	Il	Il	50
3	0*7	Baumwoll- 6 samenöl	It	nicht ge webtes Nylon material	20
4	1.5	Il Il	It	ti	50
5	0,7	It	nicht ge webte Te— tronfaser	20

1.0

In den Beispielen 1,3 und 5 haftete kein Aluminiumpulver an den Walzenoberflächen an und es war — ohne die Notwendigkeit, die Rakel zu verwenden - möglich, kontinuierlich aluminierte Stahlbleche mit schönem Oberflächenzustand (surface finish) herzustellen. In den Fällen der Beispiele 2, 4 und 6 jedoch haftete das Aluminiumpulver oft an den Walzenoberflächen an, da die Menge des verwendeten Öls die obere Grenze überschritten hatte. Es war jedoch möglich - da das Pulver mit schwacher Bindungskraft anhaftet - das Pulver mit der Rakel leicht zu entfernen, weshalb die kontinuierliche Erzeugung nicht gefährdet ist»

Da gemäß der vorliegenden Erfindung das Walzenöl

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auf die Walzen elektrostatisch, aufgebracht wird, ist es möglich, die Wirksamkeit der Verwendung des Öls zu verbessern und die Menge des verwendeten Öls derart zu minimieren, daß die Nachbehandlung des Entfettens nicht erforderlich ist* Darüber hinaus kann, nachdem die Menge des verwendeten Öls klein ist, das Anhaften des Metallpulvers auf der Walzenoberfläche wirksam unterbunden werden, wodurch das kontinuierliche Walzen der metallüberzogenen Stahlbleche mit schönem Oberflächenzustand gesichert ist·

Wenngleich die Erfindung in spezifischen Ausführungsformen gezeigt und erläutert worden ist,ist es klar, daß vielerlei Änderungen und Modifizierungen ausgeführt werden können, ohne daß der Rahmen der Erfindung verlassen wird. Es ist z.B· genauso möglich, anstelle des Zerstäu— bens des Öles durch Druckluft und anschließendes Aufbringen des zerstäubten Öles auf die Walzenoberfläche durch elektrostatische Kraft, das Öl zu zerstäuben und anschließend das zerstäubte Öl durch das gleiche elektrostatische Feld aufzubringen, .wie es von der Technik des elektrostatischen Überziehens her bekannt ist·

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Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung eines Stahlblechs, das mit einer Schutzmetallschicht überzogen ist, wobei ein Pulver des Metalls auf die Oberfläche des Stahlblechs aufgetragen wird und das überzogene Stahlblech getrocknet und anschließend mittels einer Walzmaschine gewalzt wird, um eine Schicht des Metalls, das an die Oberfläche des Stahlblechs gebunden ist, zu bilden, dadurch gekennzeichnet, daß eine kleine Menge zerstäubten Öls elektrostatisch auf die Oberflächen der Walzen der Walzmaschine aufgebracht und das aufgebrachte öl zur Bildung dünner Ölfilme gleicher Dicke auf den Oberflächen der Walzen mit Ausgleichswalzen geglättet wird, um das Anhaften des Metallpulvers auf den Oberflächen der Walzen zu verhindern.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Metall Aluminium verwendet wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Menge des auf den Oberflächen der Walzen aufgebrachten Öls zwischen 5 und 5o mg/m verwendet.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das öl aus natürlichen ölen, synthetischen ölen und einer wässrigen ölemulsion ausgewählt ist.

5. Vorrichtung zur Herstellung eines Stahlbleches, das mit einer Schutzmetallschicht überzogen ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Walzmaschine einschließ-

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lieh zusammenwirkender Walzen, zwischen denen ein mit einem Pulver des Schutzmetalls überzogenes Stahlblech durchgezogen wird, eine Einrichtung zur elektrostatischen Aufbringung einer kleinen Ölmenge auf die Oberfläche der Walzen, und Ausgleichswalzen vorhanden sind, die mit den Walzen der Walzmaschine zusammenwirken, um dünne Ölfilme auf den Oberflächen der Walzen der Walzmaschine zu bilden·

6. Vorrichtung nach Anspruch 5» dadurch g e k e η η zeiohnet , daß sie weiter eine Einrichtung zur Entfernung des Metallpulvers von den Oberflächen der Walzen der Walzmaschine enthält.

7· Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Ausgleichsrollen aus Filz, nicht gewebtem synthetischen faserstoff und Gummi bestehen·

8. Vorrichtung nach Anspruch 5» dadurch g e k e η η zeichnet , daß die Einrichtung zur elektrostatischen Aufbringung des Öls eine Einrichtung zum Zerstäuben des Öls mit Hilfe von Preßluft, eine Düse zum elektrostatischen Ausblasen des zerstäubten Öls in Richtung der Walzen der Walzmaschine, und eine Einrichtung zur Aufbringung des von der Düse in Richtung auf die Walzen der Walzmaschine ausgeblasenen, zerstäubten Öls mit Hilfe eines elektrostatischen Feldes enthält.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß die Zerstäubungseinrichtung des Öls einen Tank, der das öl enthält, eine Zerstäubungsdüse, die in dem Tank enthalten und mit Preßluft zur Zerstäubung des Öls versorgt ist, und eine Einrichtung zum Einlaß sekundärer Luft in den Tank zur Einstellung der Konzentration des zerstäubten Öls umfaßt.

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