DE2264650A1

DE2264650A1 - Verfahren zum ueberziehen von metallgegenstaenden durch eintauchen in eine zinkschmelze

Info

Publication number: DE2264650A1
Application number: DE2264650*A
Authority: DE
Inventors: Marc Dewitte
Original assignee: Bekaert NV SA
Current assignee: Bekaert NV SA
Priority date: 1971-10-21
Filing date: 1972-10-20
Publication date: 1974-08-29
Also published as: IE36788B1; GB1403245A; CA990594A; ZA727461B; DE2264650C3; BR7207367D0; LU64119A1; AU4796172A; FR2156722A1; DE2251604A1; FR2156722B1; BE790433A; AR198061A1; IE36788L; DE2264650B2; DE2251604B2; ES407861A1; AT321056B

Description

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DiP^'-VK—rrVrz jr.

P 22 64 650.0 l8. April 1974

U. V. BEKAERT S.A. Zwevegem (Belgien)

Verfahren zum Überziehen von Metallgegenständen durch Eintauchen in eine Zinkschmelze

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Überzifhen eines Metallgegenstandes durch Eintauchen in eine Zinkschrnelze, insbesondere zum Überziehen eines Stahldrahtes oder -bandes.

Eines der dabei auftretenden Probleme betrifft die Steuerung der Zinkschicht, die beim Benetzen der Oberfläche des Metalls durch das geschmolzene Zink mitgenommen wird. Es ist wichtig, ein regelmäßiges und glänzendes Aussehen an der Oberfläche der Schicht zu erzeugen. Es ist nötig, eine übermäßige Aufnahme von Zink zu vermeiden, das sich an der Oberfläche des Gegenstandes während der Erstarrung nicht geeignet festhalten läßt, was zum Abrieseln des Zinks nach unten und zum anschl ießenden'Erstarren in Tröpfchenform oder zu anderen Oberflächenunregelmäßigkeiten führt. Außerdem ist es erforderlich, das Mitreißen von Zinkoxid · zu vermeiden, das sich an der Oberfläche der Zinkschmelze bildet, um ein annehmbares Aussehen der Oberfläche zu erreichen.

BAD ν* n«

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Es ist jedoch^ urn die Produktivität der Verzinlcungsanlage zu erhöhen, stets vorzuziehen, mit hoher Geschwindigkeit zu arbeiten. Die Drähte oder Bänder laufen mit hoher Förder_T geschwindigkeit durch das Zinküberzugsbad und treten daraus auch mit hoher Geschwindigkeit aus. Jedoch wächst aufgrund " der Viskosität des geschmolzenen Zinks die Menge von mitgenommenem Zink mit der Austrittsgeschwindigkeit, wodurch sich die Gefahr dos Auftretens von Unregelmäßigkeiten im Zinküberzug erhöht. Infolgedessen setzen die hinsichtlich des Aussehens der Uberzugsschicht auferlegten Erfordernisse der maximalen Kördergeschwindigkeit eine Grenze.

Es ist bekannt, daß eine körnige Schicht von Holzkohle oder Gaskohle verwendet werden kann, die an der Oberfläche des Zinkschmelzenbades schwimmt und durch die der Gegenstand treten muß, wenn er das Bad verläßt. Diese Schicht neigt zum Verhindern des Mitreißens von geschmolzenem Zink und macht es so möglich, die Fördergeschwindigkeit wesentlich zu erhöhen und das Endaussehen der Uberzugsschicht zu verbessern. Es ist im übrigen bekannt, daß die Menge des mitgerissenen Zinks von dem Benetzungsmeniskus abhängt, der sich an den Übergangsstellen zwischen der Oberfläche des austretenden Gegenstandes und der Oberfläche des Zinkschmelzenbades bildet. Je größer der Meniskus ist und Je höher er infolge des Mitreißens des Zinks aufgrund einer hohen Austrittsgeschwindigkeit des Gegenstandes ansteigen kann, um so größer ist die Menge des mitgerissenen Zinks. Indessen drückt die Holzkohleschicht den Meniskus nach unten und führt auch zu einer Wischwirkung, die die niedergeschlager;: Schicht vergleichmäßigt. Außerdem schützt die auf der Zinkschmelze schwimmende Holzkohle das geschmolzene Zink gegen Oxydation durch die Umgebungsluft und schafft eine reduzierende Atmosphäre, die die Oxydation der Zinkoberfläche verhindert. Es ist in Fachkreisen bekannt, daß bsi der Verwen-

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dung einer solchen, insbesondere fettgetränkteη Holzkohlekörnerschicht auf dem Zinkbad als Abstreifschicht die Anwesenheit eines Aluminiumgehalts im Zinkbad dazu führte, daß aie verzinkten Drähte oder sonstigen verzinkten Gegenstände ein schlechtes Aussehen haben, woraus sich ein Vorurteil gegen die Anwesenheit von Aluminium im Zinkbad bei dieser Arbeitsweise ergab und die Fachkreise veranlaßte, in diesen Fällen Zinkbäder ohne Aluminium zu verwenden, um das gewünschte Endaussehen der Zinkübef zugsschicht zu .sichern.

Unter anderen bekannten Mitteln zur Beeinflussung der Wirkung des Meniskus wurde auch die Verwendung einer Schicht rundlicher Körner angegeben, die gegenüber dem geschmolzenen Zink inert sind und auf dem Bad schwimmen, wobei die Stelle, wo der behandelte Gegenstand aus dem Zinkschrnelzbad austritt, unter einer niehtoxydierenden Atmosphäre gehalten wird. Hierbei wird der Schutz gegen Oxydation nicht mehr durch das Material der auf dem Zinkbad schwimmenden Schicht, sondern durch die nichtoxydierende Atmosphäre bewirkt, während die Körner lediglich noch dazu dienen, den Meniskus herunterzudrücken und den Wiseheffekt zu erzeugen. Es ist möglich, schwerere Körner größerer Abmessungen zu verwenden, so daß der Meniskus wirksamer nach unten gedrückt werden kann. Vorzugsweise verwendet man rundliche Körner, um einen weicheren uni regelmäßigeren Wiseheffekt zu erreichen, jedoch erleichtern größere Abmessungen und rundlichere Formen der Körner das Eindringen der Umgebungsluft zum geschmolzenen Zink, so daß es mit diesem Verfahren allein nicht möglich ist, einen besseren Kompromiß zwischen den Oberflächengüte- und Fördergeschv-indigkeitserfordernissen zu erzielen. Aus diesem firund verwendete man bisher eine ausreichend dicke Sctiicht von Körnern mit ausreichend geringen Abmessungen im Zusammenwirken mit einem ausreichenden Strom von nichtoxydierendorn Gas, um einen guten Schutz gegenüber der Um-

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gebungsluft zu erzielen, und auch dann war es nicht möglich, mit höheren Geschwindigkeiten als bisher zu verzinken.

Eine Lösung dieses Problems wurde angegeben, die bei weiter beibehaltener Verwendung einer durch ein nichtoxydierendes Gas imprägnierten Schicht aus rundlichen Körnern darin besteht, daß das nichtoxydierende Gas, das in die Körnerschicht eingeführt wird, einen kleinen Anteil von Schwefelwasserstoff (H₀S) enthält (Australische Patentanmeldung 34755/I968). Dieses Verfahren soll eine höhere Fördergeschwindigkeit ermöglichen und gleichzeitig zulassen, daß gleichwohl ein ausreichend gutes und glänzendes Aussehen der Zinkschicht erhalten wird. Ohne den Grund für dieses positive Ergebnis eindeutig zu kennen, wurde? angenommen, daß dieses Ergebnis auf die reduzierende Natur des Schwefelwasserstoffs und auch auf die Bildung eines sehr dünnen Oberflächenfilms aus Zinksulfid an der Außenoberfläche des Zinks zurückzuführen ist, das am Gegenstand haftet, da dieser Film eine Wirkung auf die Oberflächenspannung des flüssigen Zinks hat, das von dem aus dem Zinkbad herausgezogenen Gegenstand mitgenommen wird.

Nun ist jedoch Schwefelwasserstoff nicht stets wünschenswert, teilweise wegen der giftigen Wirkung der Gase, die dabei aus der Körnerschicht austreten, teilweise, da es ein Gas ist, das in unpraktischen Stahlzylindern geliefert werden muß und die Gefahr des Entweichens von Gas mit sich bringt, und teilweise, da ein noch verhältnismäßig starker Strom des Gases erforderlich ist, wodurch sich die Kosten des Verfahrens erhöhen.

Die vorliegende Erfindung basiert auf der Erkenntnis der tatsächlichen Vorgänge, die bei der Verwendung von HgS auftreten, und darauf, aufgrund dieser Erkenntnis andere mögliche Mittel zu finden, um ein Ergebnis analoger Art zu erreichen.

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Der Erfindung liegt also die Aufgabe zugrunde, weitere Möglichkeiten anzugeben, mit denen eine Wirkung wie mit dem Schwefelwasserstoff erreicht wird, jedoch die ungünstigen ^Begleiterscheinungen des Schwefelwasserstoffs vermieden werden. Damit soll denen, die Hochgeschwindigkeits-Verzinkungsanlagen zu errichten haben, eine größere Auswahl an die Hand gegeben werden, so daß je nach den örtlichen Erfordernissen der Sicherheit, Kosten, Nachschubmöglichkeiten, Zinkbadkonstruktion usw. die jeweils günstigste Wahl getroffen werden kann.

Dio Erfindung geht dabei von dem genannten Verfahren zum Oberziehen eines Metallgegenstandes, z.B. Drahtes oder Bandes, durch Eintauchen in eine Zinkschmelze aus, bei dem man den Gegenstand aus einem Zinkschmelzbad durch eine an der Badoberfläche angeordnete Schicht von gegenüber geschmolzenem Zink inerten', rundlichen Körnern austreten läßt und diese Austrittsstelle unter einer nichtoxydierenden Atmosphäre gehalten wird.

Durch entsprechende Versuche dieses grundsätzlichen Typs mit der Verwendung einer Schicht von rundlichen Körpern und eines nichtoxydierenden Gases, das in die Schicht injiziert wird, war es möglich festzustellen, daß die Gegenwart eines Oberflächenfilms aus Zinksulfid (ZnS) von nur geringer Bedeutung ist. Es wurde ebenfalls erkannt, daß die guten Ergebnisse nicht einfach auf die Tatsache zurückzuführen waren, daß IUS seine Abschirmfunktion gegen den Zutritt von Sauerstoff aus der Umgebungsluft in besserer Weise als d?js nichtoxydierende Gas, dem es zugemischt wurde, ausübt. H Inge ,.-jo η wurde gefunden, daß der Grund der begrenzten Fördergeschwindigkeit auf die Gegenwart eines sehr geringen Restfilms aus ZnO zurückzuführen ist, der sich nicht vermeiden läßt, und daß sogar dieser nur dünne Film noch

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fur die begrenzte Fördergeschwindigkeit und für die unzulängliche Uberzugsgüte verantwortlich ist, so daß ein zusätzliches Mittel verwendet werden muß, nicht um besser gegen die Bildung von ZnO zu schützen, sondern um das ZnO zu reduzieren, das als immer noch vorhanden gefunden wurde, ■ und dessen Sauerstoffatom in ein anderes Molekül, also nicht in der Form von ZnO zu binden.

Die Annahme der wegenwart eines noch schädlichen dünnen Films aus Zinkoxid wurde durch einen Versuch bestätigt, der offenbar keine Beziehung zur Verwendung von IUS hatte. Ein nichtoxydierendes (las, Propan, das frei von HpS war, wurde verwendet, jedoch enthielt dabei das Zinkbad einen geringen Anteil von Aluminium, und zwar 0,\%. Das erzielte Ergebnis war eine merkliche Steigerung der zulässigen Fördergeschwindigkeit und damit ein Ergebnis der gleichen Art wie mit H₀S. Es ist bekannt, daß Aluminium ein Element· mit höherer Affinität zu Sauerstoff als Zink ist.

Die schädliche Wirkung des Zinkoxids läßt sich dadurch erklären, daß sich seine hohe Oberflächenspannung in einer elastischen Haut um das flüssige Zink auswirkt, das an der Oberfläche des Gegenstandes haftet, der aus dem Zinkbad gezogen wird. Wegen dieser hohen Oberflächenspannung muß diese Haut eine relativ große Menge von flüssigem Zink an der Oberfläche ues Gegenstandes haftend festhalten. Aufgrund der Unregelmäßigkeit der Haut sind jedoch diese Mengen unregelmäßig, und an einigen Stellen wird die Haut durchstoßen und ermöglicht ein Herabrieseln des Zinks nach unten. Dies tritt hauptsächlich in der Nähe des Austrittsmeniskus, d.h. des Meniskus auf, der sich am übergang zwischen der Oberfläche des Zinkbades und der Oberfläche des Gegenstandes bildet.

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Die der Erfindung zugrundeliegende, bereits genannte Aufgabe wird daher erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an der Austrittsstelle die am Metallgegenstand haftende Schicht aus flüssigem Zink einen Stoff enthält, der in der Gegenwart eines Zinkoxidfilms an der äußeren Oberfläche der flüssigen Ziiikschieht und bei der Austrittstemperatur instabil und zur Reduktion des Zinkoxids unter diesen Bedingungen geeignet ist.

Die äußere Oberfläche der Zinkschicht ist die, an der sich ein Film aus Zinkoxid bilden kann. An einer Seite dieser Oberfläche ist das flüssige Zink, das an dem aus dem Zinkbad gezogenen Gegenstand haftet,und an der anderen Seite befindet sich die Atmosphäre, die in der Körnerschicht vorliegt.

Es ist nun wesentlich, daß die flüssige Zinkschicht ein Material enthält, das durch chemische Reaktion den Sauerstoff freisetzen kann, der noch geeignet wäre, sich mit dem Zink zu verbinden, und das den Sauerstoff an sich binden kann. Zum Beispiel entzieht Aluminium im Zink dem ZnO den Sauerstoff und verbindet sich damit in Form von AIpO-,., Vorzugsweise weist daher das am Gegenstand haftende flüssige Zink einen zur Verhinderung der Anwesenheit von Zinkoxid ausreichenden Gehalt an Aluminium, insbesondere von mehr als 0,05'* auf. Daher ist also der Film, der sich an der äußeren Oberfläche des Zinks bildet, von geringer Bedeutung, ob es nun ein Oxid eines anderen Metalls oder eine andere Zinkverbindung ist, solange nur das Zinkoxid verschwindet.

Die Stoffe, die sich verwenden lassen, um mit dem Zinkoxid so reagieren zu können, sind auf solche Stoffe beschränkt, die vom EnergieStandpunkt aus eine Neigung haben, bestimmte Bindungen in ihrem eigenen Molekül und die Zn-O-Bindung zu brechen, um eine derartige Rekombination zu be-

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wirken, daß sich ein niedrigeres Enthalpieniveau einstellt. Es ist jedoch für diese Art von Stoffen auch erforderlich, so beschaffen zu sein, daß diese Reaktionen in der begrenzten Zeit des Austretens.des Gegenstandes aus dem Zinkschmelzbad und der Bildung der aufgenommenen Zinkschicht ablaufen. Diese Bildung erfolgt wirksam im Meniskus, der die Ubergangsoberflä'che zwischen der Oberfläche des Zinkbades und der Oberfläche des durch den Gegenstand mitgenommenen Zinks bildet. Die Reaktionen müssen daher im Bruchteil einer Sekunde ablaufen können.

Es ist nicht möglich, alle Stoffe anzugeben, die zum Reduzieren des Zinkoxids verwendbar sind. Es ist jedoch auf alle Fälle möglich, jeweils ein geeignetes reduzierendes Material unter Berücksichtigung folgender Regel auszuwählen:

Das ggf. in die Zinkschmelze eingeführte Metall muß eine größere Affinität zu Sauerstoff als Zink unter den Bedingungen insbesondere der Temperatur aufweisen, auf der sich das von dem austretenden Gegenstand mitgerissene Zink befindet.

Der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht offensichtlich darin, daß eine Wirkung wie mit dem einen Zusatz von Schwefelwasserstoff verwendenden bekannten Verfahren im Sinne der Erhöhung der möglichen Fördergeschwindigkeit der zu verzinkenden Metallgegenstände erreicht wird, jedoch die ungünstigen Begleiterscheinungen des Schwefelwasserstoffs in einfacher Weise durch einen Zusatz zum Zinkbad vermieden werden.

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Die Erfindung wird anhand eines Beispiels näher erläutert, in dem das Überziehen von vier Stahldrähten besehrieben wird, die parallel durch das ESad laufen und senkrecht zur Badoberfläche austreten.

In dem unten beschriebenen Beispiel wird der Draht zunächst einer üblichen Vorbehandlung unterworfen, die sich für jede Zinküberzugsbehandlung eignet. Behandlungen dieser Art sind ausreichend gut in Fachkreisen bekannt und z.B. in dem Buch von Heinz Mablik "Galvanising, (hot-dip)" Edition E & P. N. Spon Ltd - London-1950, beschrieben. Im ausgewählten Beispiel werden vier Drähte eines Durchmessers von 2,05 mrn parallel mit gleichbleibender Geschwindigkeit abgewickelt und durchlaufen zunächst ein Bad von geschmolzenem 31ei, in dem die Fett- und anderen Verunreinigungen an der Oberfläche des Drahtes weggebrannt werden. Die Drähte treten dann in ein HCl-Beizbad ein. Nach dem Abspulen in einem Bad von aufgewirbeltem kalten Wasser kommen die Drähte in ein als "Fluß- · mittelbad" bekanntes Bad, in dem sie in einem wäßrigen Bad von Zinkchlorid und Arnrnoniumchlorid (ZnCIg-NH.Cl) angefeuchtet und anschließend getrocknet werden. Diese Behandlung begünstigt das Haften des Zinks an der Oberfläche des Drahtes.

Direkt nach der Flußmittelbehandlung und Trocknung werden die Drähte immer noch parallel und unter stetiger Bewegung in ein Bad aus geschmolzenem Zink eingeführt. Die Badtemperatur ist wie üblich etwa 45O°C. In das Zinkbad mit den unvermeidlichen Restgehalten an Eisen und Blei wurde ein Gehalt von 0,1$ Aluminium eingeführt, was" als-ausreichend zum Reduzieren des Zinkoxids an der Oberfläche des Meniskus angesehen wurde. Man verwendet tunlichst keinen Badbehälter aus Gußeisen oder Stahl, da Eisen bei Anwesenheit von Aluminium vom Zink stärker angegriffen wird, sondern einen Badbehälter aus feuerfestem Stein. Im Bad befindet sich

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eine horizontale Führungsrolle senkrecht zur Eintrittsrichtung der vier Drähte. Diese Drähte treten unter der Rolle durch und steigen dann senkrecht an, um senkrecht aus dem Dad auszutreten. An der Oberfläche des Bades befindet sich eine schwimmende Schicht aus GlaskUgelchen, die gut rundlich sind und Durchmesser von angenähert 3"bis 4 mm aufweisen. Die Schicht ist vorzugsweise auf den Teil der Oberfläche beschränkt, an dem die Drähte austreten, und um zu verhindern, daß sich die GlaskUgelchen über die ganze Oberfläche des Zinks ausbreiten, sind die Glaskügeleben vorzugsweise innerhalb eines Rahmens zusammengehalten, der die Schicht über ihre gesainte Tiefe umgibt und den genannten Teil der Badoberfläche abdeckt, wobei die Drähte so durch die Schicht aus GlaskUgelchen innerhalb des Rahmens austreten.

Außerdem ist die Zinküberzugsanlage mit einem oder mehreren Gaseinführrohren ausgestattet, die einerseits mit einer Quelle von nichto.xydierer.-jem Gas verbunden sind und andererseits am unteren Teil der Schicht aus GlaskUgelchen nahe der Stelle, wo aie Drähte aus dem Bad austreten, enden und das Gas auslassen. Ein oder mehrere Rohre können hier verwendet werden, die in das Bad der KUgelchen eindringen und bis nahe der Austrittsstelle der Drähte reichen, wo sie Mündungen aufweisen, durch die das nlchtoxydierende Gas in die Masse der Kügelchen injiziert wird. Wenn man einen Rahmen verwendet, der die Kügelchen darin zusammenhalt, ist es offenbar, daß im allgemeinen jedes Gasinjektionsrohr das Gas in das Innere des Rahmens lenken sollte und daß insbesondere die Rohre bis in das Innere des Rahmens reichen sollten, damit die Drähte aus dem Bad in einer nichtoxydierenden Atmosphäre austreten.

Als nichtoxydierendes Gas kann man ein reduzierendes Gas, wie z.B₈ Propan, Methan oder Naturgas bzw. Erdgas verwenden, doch ist es klar, daß allgemein auch Jedes andere nicht-

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oxydierende Gas verwendbar ist. Falls ein giftiges oder verbrennbares Gas verwendet wird, ist es offenbar, daß die Anlage mit einem geeigneten System zum Ableiten und/oder Verbrennen der Gase, die aus der Schicht der KUgelchen austreten, oder einem System zum Verhindern versehen sein sollte, uaß diese Gase aus dieser Schicht austreten. Zum Beispiel kann der obere Teil der Schicht von KUge.lchen mit einem oder mehreren Absaugrohren versehen sein, die zusammen mit Luft die vorn unteren Teil aufsteigenden Gase absaugen und diese Mischung nach draußen oder zunächst zu einem Brenner abführen. Es ist auch möglich, die aus der Schicht der KUgelchen austretenden Gase zu einer öffnung über der Schicht zu leiten und sie dort an der freien Luft zu verbrennen, doch beseitigt dies nicht die Notwendigkeit der Entfernung der Verbrennungsgase, wenn sie giftig sind.

Die erforderliche Gasströmungsgeschwindigkeit hängt von der Dicke der Schicht von Kügelchen, den Abmessungen der KUgelchen, dem Gaseinführungssystern und der Viskosität des Gases ab. Der Mindestwert für diese Strömungsgeschwindigkeit läßt sich jeweils bei der einzelnen Anlage ermitteln. Ein klares Anzeichen für diesen Minimalwert ergibt sich im Hinblick auf das Mitreißen von Kügelchen, die im Zink festkleben, das mit dem Draht ansteigt. Dies ist die normale Folge einer übermäßigen Oxydation des Zinkfilms arn Draht. Vorzugsweise wird man das Zwei- bis Dreifache dieser Minirnalströtnungsgeschw-indigkeit annehmen, um jede Möglichkeit zufälliger unerwünschter Oxydation zu verhindern, ohne einen verschwenderischen Aufwand, der mit einer übermäßig hohen Strömungsgeschwindigkeit verbunden ist, herbeizuführen. Tm gewählten Beispiel der vier Drähte von 2,05 mm Durchmesser wurde eine Schicht von 15 crn Tiefe verwendet, die in

einem Rahmen von 400 cm zusammengehalten wurde; bei Verwendung von Kügelchen mit 3 bis h mm Durchmesser war es

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möglich, das Mitreißen der Kügelchen bei Strömungsgeschwindigkeiten von Propan, das in den unteren Teil der Schicht eingeführt wurde, von 200 bis 700 l/h ohne weiteres und ohne eine ungünstige Wirkung der Strömungsgeschwindigkeit auf das Aussehen des Zinkfilrns am Draht zu verhindern. Hierbei wurde vorzugsweise eine Strömungsgeschwindigkeit von 400 l/h verwendet.

Offenbar hat der Durchmesser der Kügelchen einen Einfluß hinsichtlich der verschiedenen Punktionen der Schicht. Zunächst dienen die Kügelchen teilweise zum Schutz des Drahtes gegen den Zutritt von Umge bungs luft. Die Verwendung eines geringeren Durchmessers der Kügelchen ergibt eine Schicht, die dem Durchstrom der Luft größeren Widerstand entgegensetzt und die Gefahr der Oxydation und des dadurch verursachten Festklebens der Kügelchen am Draht verringert. Andererseits bleiben die kleineren Kügelchen jedoch leichter am Zink kleben, ohne unter der Wirkung ihres eigenen Gewichts herabzufallen. Die Verwendung eines kleineren Durchmessers hat also zwei Folgen, die sich bezüglich der Gefahr des Mitreißens der Kügelchen in entgegengesetzten Richtungen auswirken. Bei Glaskügelchen führt dies zu einem Minimaldurchmesser von angenähert 2,5 mm. Der Minimalwert hängt vom spezifischen Gewicht des Materials der Kügelchen, der Temperatur des Zinks, der Tiefe der Schicht und der Strömungsgeschwindigkeit des nichtoxydierenden Gases ab, da diese Werte ihre Neigung zum Kleben irn Zink bzw. ihre Neigung, aus diesem herunterzufallen, beeinflussen. Der maximale Durchmesser wird durch die Wischwirkung bestimmt, die von den Kügelchen erzeugt werden soll. Wenn die Kügelchen einen Durchmesser aufweisen, der relativ zum Drahtdurchmesser zu groß ist, verschwindet nämlich diese Wischwirkung. Ein anderer Grund zur Beschränkung des Durchmessers der Kügelchen ist der, daß die Schicht bei zu großem Durchmesser der Kügelehen für die Umgebungsluft zu sehr zugänglich

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wird, was zum Erfordernis einer außergewöhnlich hohen Strömungsgeschwindigkeit des Schutzgases führt. In dem gegebenen Beispiel für reines Zink bei etwa 45O⁰C, eine 15-cm-Schicht und Strömungsgeschwindigkeiten des Propans von 400 l/h und die Drähte mit 2,05 mm Durchmesser können vorteilhaft OlaskUgelchen von etwa 2,5 bis 6 mm und vorzugsweise 2 bis 4 mrn Durchmesser verwendet werden.

Die Tiefe der Schicht ist nicht kritisch. Ihre einzige Funktion ist, den Meniskus nach unten zu drücken und das Eindringen von Sauerstoff zu verhindern. Das Aussehen des Drahtes ändert sich bei den Versuchen gemäß diesem Beispiel nicht, wenn die Tiefe der Schicht von 10 bis 30 cm variiert wird. Vorzugsweise wird eine dicke Schient von 30 cm Tiefe gewählt, um die Vibrationen im Draht zu dämpfen.

Die erfindungsgernäße Verwendung des Alurniniumzusatzes machte es möglich, die Fördergeschwindigkeit der Drähte bis zu 40 m/min zu steigern. Allgemein ergibt schon ein Anteil von mehr als 0,05 % Aluminium bemerkenswerte Ergebnisse.

Es wird möglich sein, auch noch weitere, diesem vorstehend beschriebenen Beispiel äquivalente Stoffe zu finden, wenn man die erläuterte Regel und die Anteilshinweise gemäß der Beschreibung berücksichtigt.

Es ist klar, daß aie Erfindung weder auf das genannte Material noch auf die Gestalt der Schicht von Körnern be- · schränkt ist, die auf der Oberfläche des geschmolzenen Zinks angeordnet sind, vorausgesetzt, daß diese Körner ausreichend inert und wärmefest gegenüber Zink bei der Badtemperatur und rundlich und klein genug sind, um eine milde und ausreichende Wischwirkung gegenüber dem Draht auszuüben, der

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das Zinkbad verläßt, und daß die Körner nicht zu klein sind, um aerfn Mitreißen mit dem Zink beim Erstarren am Draht zu verhindern. Auch ist die Erfindung weder auf das genannte Vorbereitungsverfahren des Drahtes vor Aufbringen des Zinküberzuges noch auf die genannte Art des verwendeten nicht-' oxydierenden Ci η se s beschränkt. So lassen sich auch z.B. Argon, Stickstoff, Erdgas, Butan oder-andere Arten von Kohlenwnsserstoffen verwenden.

Das erf indungsgemäße Verfahren läßt sich nicht nur zum überziehen von Stahldraht, sondern auch zum überziehen von anderen Metallgegenständen, wie z.B. zum überziehen eines Stahlbandes verwenden. Es ist ausreichend, die Schicht von Körnern oder Kügelchen je nach den Abmessungen des zu überziehenden rVgonstatvtes entsprechend anzupassen.

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Claims

- 15 - 226Λ650

Pa tr nt? nsprüche

l) Verf.ihren zum Überziehen eines f-ietallgegenstandes, z.B. Drahten ο:1er Bandes, durch Eintauchen in eine " Zinkschrnelze, bei dem man den gegenstand aus einem Zinkschmelzbad durch eine an der :3adober'flache angeordnete Schicht von gegenüber geschmolzenem Zink inerten, rundlichen Körnern austreten läßt und diese Austrittsstelle unter einer nichtoxydierenden Atmosphäre gehalten wird, dadurch gekennzeichnet , daß an der Austrittsstelle die am Metallgegenstand haftende Schicht aus flüssigem Zink einen Stoff enthält, der in der Gegenwart eines Zinkoxidfilms an der äußeren Oberfläche der flüssigen Zinkschicht und bei der Austrittstemperatur instabil und zur Reduktion des Zinkoxids unter diesen Bedingungen geeignet ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das am Gegenstand haftende flüssige Zink einen zur Verhinderung der Anwesenheit von Zinkoxid ausreichenden Gehalt an Aluminium aufweist.
J5_U Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Aluminiumgehalt größer als 0,05 $ ist.
4. Verfahren zum überziehen von Stahldrähten nach den Ansprüchen ] bis 3, gekennzeichnet durch eine Fördergeschwindigkeit der -Drähte bis zu ho m/min.

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