DE2450365C3 - Method and device for the continuous quenching of an electrolytically tinned and melted steel strip - Google Patents
Method and device for the continuous quenching of an electrolytically tinned and melted steel stripInfo
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- DE2450365C3 DE2450365C3 DE19742450365 DE2450365A DE2450365C3 DE 2450365 C3 DE2450365 C3 DE 2450365C3 DE 19742450365 DE19742450365 DE 19742450365 DE 2450365 A DE2450365 A DE 2450365A DE 2450365 C3 DE2450365 C3 DE 2450365C3
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum kontinuierlichen Abschrecken eines elektrolytisch verzinnten und aufgeschmolzenen Stahlbandes durch beidseitiges Beaufschlagen mit Strahlen der Abschreckflüssigkeit von großer Durchsatzmenge und hohem Druck in einem Abschreckbad unterhalb der Badoberfläche in waagerechter Ebene, und eine Vorrichtung insbesondere zur Durchführung dieses Verfahrens.The invention relates to a method for the continuous quenching of an electrolytically tinned and melted steel band by exposure to both sides with jets of the quenching liquid from large throughput and high pressure in a quenching bath below the bath surface in a horizontal position Level, and a device in particular for carrying out this method.
Die Oberfläche der galvanisierten Schicht eines nach dem bekannten kontinuierlichen elektrolytischen Verfahren verzinnten Stahlbandes ist matt und besitzt keinen Glanz. Um der Oberfläche dieser Verzinnung Glanz zu verleihen, wird üblicherweise ein Verfahren angewandt, bei dem das Stahlband in einem Durchlauf-Glühofen zur schnellen Anschmelzung der Verzinnung erhitzt und unmittelbar darauf in einen Abschreckbehälter geleitet wird, um das Stahlband zum Erstarrenlassen des Verzinnungsüberzuges abzuschrecken.The surface of the electroplated layer made by the known continuous electrolytic process tinned steel strip is matt and has no shine. To the surface of this tinning To impart shine, a method is usually used in which the steel strip in a continuous annealing furnace heated for rapid melting of the tin-plating and immediately afterwards in a quenching container is directed to quench the steel strip to solidify the tinning coating.
Wenn das Abschrecken jedoch mangelhaft durchgeführt wird, bilden sich auf der Oberfläche der Verzinnung des Stahlbandes Verunreinigungsmuster, die wie angetrocknete Schmutzwasserflecken (im folgenden als »Abschreckflecken« bezeichnet) aussehen, wodurch der wirtschaftliche Wert des verzinnten Stahlbandes erheblich beeinträchtigt wird.However, if the quenching is poorly performed, the will form on the surface Tinning of the steel strip Contamination patterns that look like dried-on dirty water stains (im hereinafter referred to as "deterrent stains") look, thus reducing the economic value of the tinned Steel belt is significantly affected.
Die Abschreckflecken bilden sich auf einer ungleichmäßig abgeschreckten Verzinnung wegen der unregelmäßigen
Abschreckgeschwindigkeit infolge eines ungleichmäßigen Kontaktes zwischen dem Stahlband und
der Abschreckflüssigkeit, welcher durch Oberflächenturbulenz der Abschreckflüssigkeit im Abschreckbehälter
beim Einführen des Stahlbandes, durch Spritzer der Abschreckflüssigkeit auf dem Band und durch ungleichmäßige
Ablagerung des beim Abschrecken gebildeten Dampffilms auf dem Band hervorgerufen wird.
Außerdem bildet die Verzinnungsschicht auf demThe quench marks form on an unevenly quenched tin plating because of the irregular quenching speed as a result of an uneven contact between the steel strip and the quenching liquid, which is caused by surface turbulence of the quenching liquid in the quenching container when the steel strip is inserted, by splashing of the quenching liquid on the strip and by uneven deposition of the during quenching formed vapor film is caused on the tape.
In addition, the tinning layer forms on the
so Stahlband beim Anschmelzen eine Legierungsschicht aus Zinn und Eisen, wobei es erforderlich ist, um eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit zu gewährleisten, diese Legierungsschicht möglichst gleichmäßig und dicht auszubilden. Deshalb sollte eine gewisse Zeitspanne zur Verfügung stehen, um eine fortschreitende Bildung dieser Legierungsschicht zu erreichen. Mit anderen Worten: Es ist bis zu einem gewissen Grad eine Verlangsamung der Abschreckgeschwindigkeit des Bandes erforderlich. Andererseits ist jedoch eine Erhöhung der Abschreckgeschwindigkeit für die Beschleunigung des Abschreckstraßengeschwindigkeit für die Beschleunigung des Abschreckstraßenbetriebes notwendig.so steel strip when melting an alloy layer of tin and iron, whereby it is necessary to one To ensure excellent corrosion resistance, this alloy layer is as uniform as possible and to train tightly. Therefore a certain period of time should be available to allow a progressive one To achieve formation of this alloy layer. In other words, it is to a certain extent a slowdown in the quenching speed of the strip is required. On the other hand, however, is a Increase the quench speed for speeding up the quench line speed for the acceleration of the quenching line operation is necessary.
Aus der US-PS 30 27 308 ist das eingangs genannte Verfahren bekannt. Dabei werden galvanisch mit einem Metallüberzug versehene Metallbänder in ein Abschreckbad eingeführt, in welchem sie unmittelbar nach ihrem Eintauchen von Unterwasserflüssigkeits-StrahlenThe method mentioned at the beginning is known from US Pat. No. 3,027,308. Thereby are galvanically with a Metal-coated metal strips are introduced into a quenching bath, in which they are immediately after their immersion in jets of underwater fluid
beidseitig beaufschlagt werden. Der Eintauchbereich der Vorrichtung zur Durchführung dieses bekannten Verfahrens ist so ausgebildet, daß Turbulenzen vermieden werden. Infolgedessen wird eine gleichmäßige Abkühlung bzw. Abschreckung des in die Flüssigkeit einlaufenden Metallbandes gewährleistet. Das Auftreten von störenden »Abschreckflecken« wird auf diese Weise weitgehendst verhindertbe applied on both sides. The immersion area of the device for performing this known Process is designed so that turbulence is avoided. As a result, it becomes uniform Guaranteed cooling or quenching of the metal strip entering the liquid. The appearance In this way, disturbing "deterrent spots" are largely prevented
Bei elektrolytisch verzinnten und aufgeschmolzenen Stahlbändern wird jedoch neben dem Fehlen von »Abschreckflecken« auch noch eine hohe Korrosionsbeständigkeit gefordert, die dadurch entsteht, daß der Zinnüberzug mit dem Stahlband in der Grenzschicht eine Legierung bildet Eine solche Legierungsbildung wird durch schnelles Abkühlen, wie es bei dem bekannten Verfahren vorgenommen wird, gehindert so daß die Korrosionsbeständigkeit der mit diesem Verfahren hergestellten Stahlbänder zu wünschen übrig läßt. Ein weiterer Nachteil des bekannten Verfahrens liegt in der konstruktiven Aufwendigkeit der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.In the case of electrolytically tinned and melted steel strips, however, in addition to the lack of "Quenching spots" also require a high level of corrosion resistance, which arises from the fact that the Tin coating with the steel strip in the boundary layer forms an alloy. Such an alloy formation is prevented by rapid cooling, as is done in the known method that the corrosion resistance of the steel strips produced with this process is unsatisfactory leaves. Another disadvantage of the known method is the complexity of the construction of the device to carry out the procedure.
Aus der DE-AS 11 67 149 ist ein Abschreckverfahren für Metallbänder, die galvanisch mit einem Metallüberzug versehen werden, der durch Erhitzung aufgeschmolzen und anschließend durch Abschrecken mit einer Flüssigkeit zum Erstarren gebracht wird, bekannt Das Abschrecken geschieht dadurch, daß auf das noch heiße die Aufschmelzanlage verlassende Metallband die Abschreckflüssigkeit in Form eines sich über die gesamte Bandbreite erstreckenden Strahles oder Schwalles gerichtet wird. Durch das Zuführen von strömender Abschreckflüssigkeit soll vermieden werden, daß das noch heiße Band einer unter Druck stehenden Abschreckflüssigkeit ausgesetzt wird. Durch die Abschreckung mit einer strömenden Abschreckflüssigkeit soll eine gleichmäßige Wärmeabfuhr gesichert und eine Dampfbildung vermieden werden. Nachdem das Metallband auf diese Weise abgeschreckt worden ist, läuft es in einen Abschreckflüssigkeitsbehälter ein. Bevor das Metallband in diesen Behälter einläuft, ist jedoch der Metallüberzug bereits erstarrt.From DE-AS 11 67 149 is a deterrent for metal strips that are galvanically provided with a metal coating that is melted by heating and then solidified by quenching with a liquid, known as Das Quenching is done by the fact that the metal strip leaving the melting plant is still hot Quenching liquid in the form of a jet extending over the entire bandwidth or Torrent is directed. The addition of flowing quenching liquid is intended to avoid that the still hot strip is exposed to a pressurized quenching liquid. By quenching with a flowing quenching liquid is intended to ensure uniform heat dissipation and the formation of steam can be avoided. After the metal strip has been quenched in this way is, it runs into a quenching liquid container. Before the metal strip runs into this container, is however, the metal coating has already solidified.
In dieser Druckschrift wird ausgeführt, daß der Metallüberzug hinsichtlich Glanz besser ist, als wenn er in einem Flüssigkeitsbad zum Erstarren gebracht würde. Der Metallüberzug der beaufschlagten Seite erhält ein besonders gleichmäßiges, mattes Aussehen. Man erhält also mit diesem bekannten Verfahren keine Metailbänder mit glänzender, verzinnter Oberfläche.In this document it is stated that the metal coating is better in terms of gloss than when it is solidified in a bath of liquid. The metal coating on the exposed side receives a particularly even, matt appearance. No metal strips are obtained with this known method with a shiny, tinned surface.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das eingangs genannte Verfahren derart weiterzubilden, daß mit ihm fleckenlose und korrosionsbeständige elektrolytisch verzinnte und aufgeschmolzene Stahlbänder hergestellt werden können, und eine Vorrichtung zur Herstellung solcher Stahlbänder anzugeben.The invention is based on the object of developing the method mentioned at the beginning in such a way that that with him spotless and corrosion-resistant electrolytically tinned and melted steel strips can be produced, and to specify a device for producing such steel strips.
Diese Aufgabe wird in bezug auf das Verfahren erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Band zusätzlich über der Badoberfläche einem langsamen Abschreckschritt durch beidseitiges Aufsprühen von Flüssigkeit in Form von Nebel oder in der gleichen waagerechten Ebene geführte Hochdruckstrahlen unterzogen wird.This object is achieved in relation to the method according to the invention in that the tape In addition, a slow quenching step over the bath surface by spraying on both sides Liquid in the form of mist or high pressure jets guided in the same horizontal plane will.
Aufgrund des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es nunmehr möglich, elektrolytisch verzinnte und aufgeschmolzene Stahlbänder herzustellen, die sowohl eine glänzende, fleckenfreie Oberfläche aufweisen und sich durch eine hohe Korrosionsbeständigkeit auszeichnen.Due to the method according to the invention, it is now possible to electrolytically tinned and melted Manufacture steel strips that have both a glossy, stain-free surface and characterized by a high level of corrosion resistance.
Um der Oberfläche eines kontinuierlich elektrolytisch verzinnten Stahlbandes in bekannter Weise Glanz zu verleihen, wird das Band in einem Durchlauf-Glühofen erhitzt um die Zinnschicht anzuschmelzen, die dann durch unmittelbar darauffolgendes Abschrecken des Bandes verfestigt bzw. zum Erstarren gebracht wird. Wenn das Band nicht über seine Gesamtbreite hinweg gleichmäßig abgeschreckt wird, wird auch die Zinnschicht nicht gleichmäßig abgeschreckt so daß auf ihrer Oberfläche die Abschreckflecken entstehen. Diese Abschreckflecken entstehen in der Anfangsphase der Abschreckung. Die Korrosionsbeständigkeit des kontinuierlich elektrolytisch verzinnten Stahlbandes wird andererseits dadurch verbessert daß beim Erhitzen des Bandes und Anschmelzen der Verzinnung eine gleichmäßige und dichte Legierungsschicht aus Eisen und Zinn gebildet wird. Zur Gewährleistung ausgezeichneter Korrosionsbeständigkeit wird daher erfindungsgemäß der Abschreckgrad des Bandes in der Anfangsphase der Abschreckung vermindert um die fortschreitende Bildung der Legierungsschicht hervorzurufen.In order to give the surface of a continuously electrolytically tinned steel strip a shine in a known manner lend, the strip is heated in a continuous annealing furnace to melt the tin layer, which is then is solidified or solidified by quenching the strip immediately thereafter. If the strip is not quenched evenly across its entire width, so will the tin layer not evenly quenched so that the quenching stains appear on their surface. These Deterrent spots appear in the initial phase of deterrence. The corrosion resistance of the continuously Electrolytically tinned steel strip is, on the other hand, improved by the fact that when the Ribbon and melting of the tin-plating create an even and dense layer of iron and alloy Tin is formed. Therefore, the present invention is used to ensure excellent corrosion resistance the degree of quenching of the strip in the initial quenching phase is reduced by the progressive quenching phase Cause formation of the alloy layer.
Gemäß der Erfindung können durch ein zweistufiges Verfahren elektrolytisch verzinnte und aufgeschmolzene Stahlbänder kontinuierlich so abgeschreckt werden, daß die beiden zunächst unvereinbar erscheinenden Forderungen, nämlich Fleckenlosigkeit und Korrosionsbeständigkeit zugleich erfüllt werden. According to the invention, electrolytically tinned and melted steel strips can be continuously quenched by a two-step process in such a way that the two requirements that initially appear to be incompatible, namely stain-free and corrosion resistance, are met at the same time.
Erfindungsgemäß wird vor dem Eintritt des kontinuierlich elektrolytisch verzinnten Stahlbandes mit seiner in einem Durchlauf-Glühofen angeschmolzenen Verzinnung in die in einem AbschreckflüssigkeitsbehälterAccording to the invention, before the entry of the continuously electrolytically tinned steel strip with its The tin plating melted in a continuous annealing furnace into a quenching liquid container
jo befindliche Abschreckflüssigkeit auf beide Seiten des Bandes über dessen Gesamtbreite hinweg ein Abschreckflüssigkeitsnebel oder ein Strom einer unter hohem Druck stehenden Abschreckflüssigkeit gleichmäßig in jeweils der gleichen waagerechten Ebene aufgesprüht wodurch das Band an der Luft über der Oberfläche der im Abschreckflüssigkeiisbehälter befindlichen Flüssigkeit langsam abgeschreckt wird. Anschließend wird unterhalb der Oberfläche der im Abschreckflüssigkeitsbehälter befindlichen Flüssigkeit ein Abschreckflüssigkeits-Sprühstrahl mit hohem Druck und großer Durchsatzmenge auf das in diese Flüssigkeit im Abschreckflüssigkeitsbehälter einlaufende Band auf dessen beide Seiten gleichmäßig über seine Gesamtbreite und in gleicher waagerechter Ebene aufgesprüht,jo quenching liquid on both sides of the Band a quenching liquid mist or a stream of a quenching liquid across its entire width high pressure quenching liquid evenly in the same horizontal plane sprayed causing the tape to air above the surface of the liquid in the quench tank Liquid is slowly quenched. Then below the surface of the im The liquid in the quenching liquid container is a high pressure jet of quenching liquid and high throughput on the strip entering this liquid in the quenching liquid container both sides of which are sprayed evenly over its entire width and in the same horizontal plane,
π wodurch das Band schnell abgeschreckt wird.π which will quench the tape quickly.
Bei einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird beim ersten Abschreckschritt die Flüssigkeit unter einem Druck von 2 bis 20 bar gegen das Band gespritzt. Liegt der Flüssigkeitsdruck in diesem Bereich, so werden sehr gute Ergebnisse erzielt. Bei einer anderen Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens besitzt die beim zweiten Abschreckschritt verwendete Flüssigkeit in einem Abschreckflüssigkeits-Hochdruckzufuhrrohr einen Druck von 4 bis 10 bar. Mit einem Flüssigkeitsdruck beim zweiten Abschreckschritt innerhalb dieses Bereiches werden besonders gute Ergebnisse erzielt.In a further development of the method according to the invention, the first quenching step is the Liquid sprayed against the belt at a pressure of 2 to 20 bar. If the fluid pressure is in in this area, very good results are obtained. In another development of the invention Process has the liquid used in the second quenching step in a high pressure quench liquid supply pipe a pressure of 4 to 10 bar. Be within this range with a liquid pressure in the second quenching step achieved particularly good results.
Bei einer Vorrichtung zum kontinuierlichen Abschrecken von elektrolytisch verzinntem und aufge-In the case of a device for the continuous quenching of electrolytically tinned and
bo schmolzenem Stahlband, mit einem Abschreckbadbehälter, mit zwei unter der Badoberfläche angeordneten Flüssigkeits-Hochdruckzufuhrrohren, die im wesentlichen symmetrisch beidseitig des Bandes angeordnet sind, wobei in den Rohren zu beiden Seiten de« Bandesbo molten steel strip, with a quenching bath tank, with two under the bath surface arranged high pressure liquid supply pipes, which essentially are arranged symmetrically on both sides of the tape, with the tape in the tubes on both sides
M in der gleichen waagerechten Ebene unter der Oberfläche der Abschreckflüssigkeit liegend mehrere öffnungen vorgesehen sind, durch die die Hochdruck-Abschreckflüssiekeitsstrahlen auf das sich praktischM several lying in the same horizontal plane under the surface of the quenching liquid openings are provided through which the high pressure quenching liquid jets on that practically
lotrecht bewegende Band austragbar sind, wird die Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch zwei in der gleichen waagerechten Ebene beidseitig des Bandes oberhalb des Abschreckflüssigkeitsbehälters angeordnete Druckluftspeicher mit mehreren Sprühdüsen tür den Abschreckflüssigkeitsnebel, deren jede mit einer Flüssigkeit szutührleitung und einer Verbindung zu den Druckluftspeichern versehen ist, wobei die Sprühdüsen in einer Winkellage zwischen 90° und 45° aufwärts gegen das Band gerichtet sind.vertically moving tape can be discharged, the object is achieved according to the invention by two in the the same horizontal plane on both sides of the belt above the quenching liquid container Compressed air reservoir with several spray nozzles for the quenching liquid mist, each with a Liquid szutührleitung and a connection to the compressed air reservoir is provided, wherein the spray nozzles are directed upwards against the tape at an angular position between 90 ° and 45 °.
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann ein elektrolytisch verzinntes und aufgeschmolzenes Stahlband in zwei Abschreckstufen abgeschreckt werden.With the device according to the invention, an electrolytically tinned and melted steel strip can be made can be quenched in two quenching stages.
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird der erste Abschreckschritt mit niedriger Abschreckgeschwindigkeit in der Anfangssiufe des Abschreckens nach dem Anschmelzen der Verzinnung des kontinuierlich elektrolytisch verzinnten Stahlbandes in einem Durchlauf-Glühofen durchgeführt, während anschließend in einer zweiten Stufe des Abschreckvorganges der zweite Abschreckschritt mit hoher Geschwindigkeit bzw. hohem Wirkungsgrad durchgeführt wird.With the device according to the invention, the first quenching step is carried out at a low quenching speed in the initial stage of quenching after melting the tinning of the continuously Electrolytically tinned steel strip is carried out in a continuous annealing furnace while subsequently in a second stage of the quenching process, the second high-speed quenching step or high efficiency is carried out.
Eine andere Lösung dieser Aufgabe bei einer solchen Vorrichtung zeichnet sich erfindungsgemäß aus durch zwei Abschreckflüssigkeits-Hochdruckzufuhrrohre, die beidseitig des Bandes in der gleichen waagerechten Ebene oberhalb des Abschreckflüssigkeitsbehälters angeordnet sind und mehrere Sprühdüsen zum Austragen von Hochdruck-Abschreckflüssigkeitsstrahlen aufweisen, die in einem Winkelbereich zwischen einer parallel zum Band aufwärts gerichteten Stellung und unter 45° aufwärts gegen das sich praktisch lotrecht in der Nähe der Sprühdüsen bewegende Band gerichteten Stellung angeordnet sind, sowie durch zwei an den beiden Zufuhrrohren zu beiden Seiten des Bandes angebrachte Leitplatten, welche die über die Sprühdüsen auf das Band zu spritzende Hochdruck-Abschreckflüssigkeit gegen das Band leiten und die eine größere Breite besitzen als das Band und deren obere Enden in Richtung auf das Band abgebogen sind und mit ihren Oberseiten in der gleichen waagerechten Ebene liegtAnother solution to this problem in such a device is distinguished according to the invention two quenching liquid high pressure supply pipes, which are on both sides of the strip in the same horizontal position Are arranged level above the quenching liquid container and several spray nozzles for discharge of high pressure quenching fluid jets which are in an angular range between a parallel to the tape upwards and at 45 ° upwards against the practically perpendicular in are arranged in the vicinity of the spray nozzles moving belt directed position, as well as by two to the guide plates attached to both feed pipes on both sides of the belt, which guide the over the spray nozzles direct high-pressure quenching liquid to be sprayed onto the strip against the strip and the one larger Have width than the tape and the upper ends of which are bent in the direction of the tape and with their Tops are in the same horizontal plane
Auch mit dieser Vorrichtung läßt sich in vorteilhafter Weise zunächst ein erster Abschreckschritt mit niedriger Abschreckgeschwindigkeit und anschließend ein zweiter Abschreckschritt mit hoher Geschwindigkeit bzw. hohem Wirkungsgrad durchführen.This device can also be used in an advantageous manner First, a first quenching step with a low quenching speed and then perform a second quenching step at high speed or high efficiency.
Erfindungsgemäß sind die verschiedenen Sprühdüsen jeweils in der gleichen waagerechten Ebene über der Oberfläche der im Abschreckflüssigkeitsbehälter befindlichen Abschreckflüssigkeit angeordnet und gegen beide Seiten des Bandes gerichtet, wobei der Abschreckflüssigkeitsbehälter seinerseits unter dem Durchlauf-Glühofen angeordnet ist. Der genannte erste Abschreckschritt wird wie folgt durchgeführt: Bevor das Band, dessen Verzinnung im Glühofen angeschmolzen wurde, praktisch lotrecht abwärts in die im Abschreckflüssigkeitsbehälter befindliche Abschreckflüssigkeit hineinläuft, wird über die Sprühdüsen an der Luft über der Oberfläche der Abschreckflüssigkeit ein Abschreckflüssigkeitsnebel oder ein Abschreckflüssigkeitsstrahl mit hohem Druck auf beide Seiten des Bandes über dessen Gesamtbreite hinweg und gleichmäßig in der gleichen waagerechten Ebene aufgesprühtAccording to the invention, the various spray nozzles are each in the same horizontal plane above the Surface of the quenching liquid located in the quenching liquid container and arranged against directed both sides of the belt, with the quenching liquid container in turn under the Continuous annealing furnace is arranged. The mentioned first quenching step is carried out as follows: Before the Strip, the tinning of which was melted in the annealing furnace, practically perpendicularly downwards into the one in the quenching liquid container Any quenching liquid that runs into it is exposed to air through the spray nozzles a quenching liquid mist on the surface of the quenching liquid or a high pressure jet of quench fluid over both sides of the belt the entire width of which is sprayed on evenly in the same horizontal plane
Ferner sind außerdem die verschiedenen Tauchdüsen in der gleichen waagerechten Ebene unter der Oberfläche der Abschreckflüssigkeit im Abschreckbehälter angeordnet und gegen beide Seiten des einlaufenden Bandes gerichtet Der zweite Abschreckschritt wird dabei in der Weise durchgeführt, daß die Flüssigkeit mit hohem Druck und in großer Durchsat?- men^L über die Tauchdüsen in der gleichen waagerechten Ebene gleichmäßig innerhalb der Abschreckflüssigkeit gegen beide Seiten des Bandes und über dessen GesamtbrWtfc hinweg gespritzt wird, wenn das Band nach der erctcn Abschreckung in die im Abschreckflüssigkeitsbehälter enthaltene Abschreckflüssigkeit einläuft. Furthermore, the various immersion nozzles are also arranged in the same horizontal plane under the surface of the quenching liquid in the quenching tank and directed against both sides of the incoming strip ^ L is sprayed evenly via the immersion nozzles in the same horizontal plane within the quenching liquid against both sides of the strip and over its total force when the strip runs into the quenching liquid contained in the quenching liquid container after the first quenching.
ίο Zum Abschrecken kann Wasser, öl oder ein anderes füi^sig ^s Abschreckmediurn verwendet werden, doch ist in der Praxis Wasser am besten als Abschreckflüssigkeit geeignet. Zur Erzielung guter Ergebnisse wird eine Hochd>.ick-Abschreckflüssigkeit mit einem Druck von 2—20 bar in der Zuführleitung für die beiden Abschreckschritte empfohlen.ίο Water, oil or something else can be used for quenching füi ^ sig ^ s quenching medium may be used, but is in practice water is best suited as a quenching liquid. To get good results, a Hochd> .ick quenching liquid with a pressure of 2–20 bar in the feed line for the two quenching steps recommended.
Wie erwähnt, sind Abschreckflecken einer ungleichmäßigen Abschreckung in der ersten Abschreckstufe zuzuschreiben, die z. B. durch OberflächenturbulenzenAs mentioned, quench spots are uneven quenching in the first quenching stage attributed to the z. B. by surface turbulence
2ü der Abschreckflüssigkeit im Abschreckflüssigkeitsbehälter infolge des einlaufenden Bandes, durch Spritzer
der Abschreckflüssigkeit auf dem Band und durch einer ungleichmäßig verteilten Dampffilm auf dem Band
hervorgerufen wird. Da jedoch beim ersten Abschreck· schritt bei der Erfindung beide Seiten des Bandes übet
seine Gesamtbreite hinweg und in einer einziger waagerechten Ebene gleichmäßig abgeschreckt werden
wird die Bildung von Abschreckflecken vollkommer verhindert. Außerdem beeinträchtigt die niedrige
Abschreckgeschwindigkeit beim ersten Abschreckschritt nicht die Bildung einer Legierungsschicht in dei
Verzinnung, so daß eine ausgezeichnete Konosionsbeständigkeit
erzielt werden kann.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden irr folgenden unter Bezugnahme auf die Figuren beschrie
ben. Es zeigt2ü the quenching liquid in the quenching liquid container is caused by the incoming strip, by splashes of the quenching liquid on the strip and by an unevenly distributed vapor film on the strip. However, since in the first quenching step in the invention both sides of the strip are quenched over its entire width and are quenched evenly in a single horizontal plane, the formation of quenching spots is completely prevented. In addition, the low quenching speed in the first quenching step does not affect the formation of an alloy layer in the tin plating, so that excellent corrosion resistance can be obtained.
Embodiments of the invention are described below irr with reference to the figures. It shows
F i g. 1 eine schematische Schnittdarstellung eine; Beispiels für eine Vorrichtung zur Durchführung de< erfindungsgemäßen Verfahrens,F i g. 1 is a schematic sectional illustration; Example of a device for performing de < method according to the invention,
to F i g. 2 einen Schnitt längs der Linie A-A 'in F i g. 1,to F i g. 2 shows a section along the line AA 'in FIG. 1,
Fig.3 einen in vergrößertem Maßstab gehaltener Schnitt durch eine Düse zum Zerstäuben und Aufsprii hen von Abschreckflüssigkeit,3 shows an enlarged scale Section through a nozzle for atomizing and spraying quenching liquid,
F i g. 4 eine Schnitt-Seitenansicht einer anderer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßer
Verfahrens und
F i g. 5 einen Schnitt längs der Linie B-B'\n F i g. 4.F i g. 4 shows a sectional side view of another device for carrying out the method according to the invention and
F i g. 5 shows a section along the line B-B '\ n F i g. 4th
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird der erste Abschreckschritt mit einem Abschreckflüssigkeitsnebe; gemäß der in den F i g. 1 bis 3 dargestellten Weise durchgeführt In den F i g. 1 bis 3 sind ein kontinuierlich elektrolytisch verzinntes Stahlband 1, das sich ir Richtung der Pfeile bewegt ein Durchlauf-Glühofen '<. und ein Abschreckflüssigkeitsbehälter 3 mit einerr Einlaß 3a und einem Auslaß 3b für die Abschreckflüssigkeit dargestellt Die Abschreckflüssigkeit wird über der Einlaß 3a zugeführt, und sie fließt nach dem Auffüller des Abschreckflüssigkeitsbehälters 3 über den AuslaC 3b ab. Bei 4 ist eine Senkwalze dargestellt, die mit Hilfe von wasserdichten Lagern im Behälter 3 gelagert ist Gemäß F i g. 3 sind eine Flüssigkeitszuführleitung 5 füi zu einem Nebel zu zerstäubender Abschreckflüssigkeii sowie ein Druckluftspeicher 6 mit einem Druckluftzuführrohr 6a vorgesehen. Eine Sprühdüse 7 dient zuit Herstellen und Versprühen von AbschreckflüssigkeitE-nebel. Gemäß F ig. 3 wird Druckluft über da;In this embodiment, the first quenching step is carried out with a quenching liquid; according to the in FIGS. 1 to 3 carried out in the manner shown. 1 to 3 are a continuously electrolytically tinned steel strip 1, which moves in the direction of the arrows, a continuous annealing furnace '<. and a quenching liquid container 3 with an inlet 3a and an outlet 3b for the quenching liquid. The quenching liquid is supplied via the inlet 3a, and after the filler of the quenching liquid container 3 it flows out via the outlet 3b . At 4, a countersink is shown, which is mounted in the container 3 with the help of watertight bearings. According to FIG. 3, a liquid supply line 5 for quenching liquid to be atomized into a mist and a compressed air reservoir 6 with a compressed air supply pipe 6a are provided. A spray nozzle 7 is used to produce and spray quenching liquid E-mist. According to Fig. 3 is compressed air over there;
Ziiführrohr 6a in den Speicher 6 eingeleitet. Abschreckflüssigkeit wird über die Flüssigkeitszuführleitung 5 der Sprühdüse 7 zugeführt. Die /-.bschnickflussigkeit wird in der Sprühdüse 7 durch die Druckluft zerstäubt, so daß ein Absuii.eckflüssigkeitsnebel in Form eines Hocligeschwindigkeitsstiahls unter dem Druck der Druckluft aus dor Sprühdüse 7 ausgesprüht wird.Ziiführrohr 6a introduced into the memory 6. Quenching liquid is via the liquid supply line 5 of the Spray nozzle 7 supplied. The / -.bschnickflussigkeit is in the spray nozzle 7 atomized by the compressed air, so that a Absuii.eckiquidsnebel in the form of a high speed jet is sprayed under the pressure of the compressed air from the spray nozzle 7.
An den beiden Druckluftspeichern 6 zu beiden Seiten des Bandes I sind jeweils in der gleichen Ebene oberhalb der Oberfläche der im Abschreckflüssigkeitsbehälier 3 enthaltenen Abschreckflüssigkeit mehrere Sprühdüsen 7 in der Weise angebracht, daß sie einen Winkel in der Größenordnung von 90° und 45° aufwärts zu dem nahezu lotrecht laufenden Band 1 festlegen. Gemäß Fig. 2 sind an jeder Seite beispielsweise drr; Sprühdüsen 7 vorgesehen. Die Anzahl der Sprühdüsen 7 kann zweckmäßig so gewählt weiden, daß der Nebel gleichmäßig auf beide Seiten des Bandes 1 über dessen Gesamtbreite hinweg gesprüht wird. Im Abschreckflüssigkeitsbehälter 3 ist ein unter der Fiüssigkeitsoberfläche befindliches Abschreckflüssigkeits-Hochdruckzuführrohr 8 zu Tauchdüsen 9 vorgesehen, durch welche Abschreckflüssigkeit mit hohem Druck ausgetragen wird. An jedem der beiden Hochdruckzuführrohre 8 zu beiden Seiten des Bandes 1 sind jeweils mehrere Tauchdüsen 9 in der gleichen waagerechten Ebene unter der Oberfläche der Abschreckflüssigkeit im Behälter 3 so angeordnet, daß sie einen Winkel im Bereich von 90° und 45° aufwärts relativ zu dem nahezu lotrecht laufenden Band 1 festlegen. Die Zahl der Tauchdüsen 9 kann ebenso wie die Zahl der Sprühdüsen 7 entsprechend gewählt werden.The two compressed air reservoirs 6 on both sides of the belt I are each in the same plane above the surface of the quenching liquid contained in the quenching liquid container 3 Spray nozzles 7 mounted in such a way that they form an angle of the order of 90 ° and 45 ° upwards to the almost perpendicular running strip 1. According to FIG. 2, for example, drr on each side; Spray nozzles 7 are provided. The number of spray nozzles 7 can expediently be chosen so that the mist is sprayed evenly on both sides of the strip 1 over its entire width. In the quenching liquid container 3 is a sub-surface quench liquid high pressure supply pipe 8 provided for immersion nozzles 9 through which quenching liquid is discharged at high pressure will. On each of the two high-pressure feed pipes 8 on both sides of the belt 1 there are several Immersion nozzles 9 in the same horizontal plane below the surface of the quenching liquid in container 3 arranged so that they make an angle in the range of 90 ° and 45 ° upwards relative to the nearly perpendicular Define running belt 1. The number of submersible nozzles 9, like the number of spray nozzles 7, can be correspondingly to get voted.
Das nahezu senkrecht nach unten laufende, kontinuierlich elektrolytisch verzinnte Stahlband 1, dessen Verzinnung im Durchlauf-Glühofen 2 durch Erwärmung auf etwa 240—3000C angeschmolzen wurde, wird dann einer ersten bzw. anfänglichen Abschreckung unterworfen, bei welcher ein Flüssigkeitsnebel an der Luft über die Oberfläche der Abschreckflüssigkeit im Behälter 3 durch die Sprühdüsen 7 gegen das Band 1 gerichtet wird. Wie erwähnt, sind die Sprühdüsen 7 zu beiden Seiten des Bands 1 jeweils in der gleichen waagerechten Ebene angeordnet, so daß die sehr fein zerstäubte Abschreckflüssigkeit in diesen Ebenen gleichmäßig über die gesamte Breite des Bands 1 hinweg gegen dieses gesprüht wird, wobei beide Seiten des Bands 1 beim ersten Abschreckschritt ohne Ungleichmäßigkeiten über die Gesamtbreite hinweg gleichmäßig abge schreckt werden. Auf diese Weise kann die Entstehung von Abschreckflecken vollständig verhindert werden. Da außerdem die Abschreckung an der Luft erfolgt und die Abschreckgeschwindigkeit gering ist, wird die Bildung einer Legierungsschicht in der Verzinnung nicht behindert Infolgedessen kann eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit gewährleistet werden. The nearly vertically running downward continuously electrolytically tinned steel strip 1, the tin was melted in the continuous annealing furnace 2 by heating at about 240- 300 0 C is then subjected to a first or initial quenching, in which a liquid mist in the air over the surface of the quenching liquid in the container 3 is directed against the strip 1 by the spray nozzles 7. As mentioned, the spray nozzles 7 are arranged on both sides of the belt 1 in the same horizontal plane, so that the very finely atomized quenching liquid in these planes is sprayed evenly over the entire width of the belt 1 , with both sides of the belt 1 in the first quenching step can be quenched evenly over the entire width without irregularities. In this way, the generation of chill stains can be completely prevented. In addition, since the quenching is carried out in the air and the quenching speed is slow, the formation of an alloy layer in the tin-plating is not hindered. As a result, excellent corrosion resistance can be ensured.
Das Band 1 läuft sodann unmittelbar in die Abschreckflüssigkeit im Abschreckbehälter 3 hinein, um dabei beim zweiten bzw. letzten Abschreckschritt mit hoher Abschreckgeschwindigkeit auf eine vorbestimmte Temperatur abgeschreckt zu werden. Dabei wird unter der Oberfläche der Abschreckflüssigkeit aus den Tauchdüsen 9 ein Flüssigkeitsstrahl mii hohem Druck und großer Durchsatzmenge gegen das Band 1 gerichtet Hierauf wird das Band, das um die Senkwalze 4 herum aus dem Behälter 3 herausläuft, zu den weiteren Bearbeitungsvorgängen überführt Es hat sich gezeigt, daß ein Druck .von 2—20 bar, vorzugsweise von 4—10 bar, der mit hohem Druck und großer Durchsatzmenge zugeführten Abschreckflüssigkeit im Zufuhrrohr 8 gute Ergebnisse liefert. Wie erwähnt, sind die Tauchdüsen 9 zu beiden Seiten des Bands 1 jeweils in der gleichen waagerechten Ebene angeordnet. Beim The strip 1 then runs directly into the quenching liquid in the quenching container 3 in order to be quenched to a predetermined temperature in the second or last quenching step at a high quenching speed. Under the surface of the quenching liquid from the immersion nozzles 9, a high pressure and high throughput jet of liquid is directed against the belt 1 that a pressure of 2-20 bar, preferably 4-10 bar, of the quenching liquid supplied at high pressure and high throughput in the supply pipe 8 gives good results. As mentioned, the submerged nozzles 9 are arranged on both sides of the belt 1 in the same horizontal plane. At the
Ί zweiten Abschreckschritt wird daher das Band 1 nicht nur mit der im Behälter 3 enthaltenen Abschreckflüssigkeit, sondern auch mit der über die Tauchdüsen 9 mit hohem Druck und in großer Durchsatzmenge ausgespritzten Abschreckflüssigkeit in Berührung gebracht. In the second quenching step, the strip 1 is therefore brought into contact not only with the quenching liquid contained in the container 3, but also with the quenching liquid sprayed out via the immersion nozzles 9 at high pressure and with a large throughput.
ίο Das Band 1 wird somit mit hoher Geschwindigkeit abgeschreckt, so daß die Abschreckstraße mit hoher Geschwindigkeit arbeiten kann. Da jedoch die Abschreckflecken nur beim ersten oder anfänglichen Absohreckschritt hervorgerufen werden können, führtίο The belt 1 is thus running at high speed quenched so that the quenching line can operate at high speed. However, there the deterrent stains can only be caused during the first or initial exhaustion step, leads
:3 e-iic Erhöhung der Abschreckgeschwindigkeit beim zweiten Schritt nicht zu der Gefahr einer Bildung von Abschreckflecken und einer Beeinträchtigung der Korrosionsbeständigkeit. Außerdem kann dabei die Abschreckwirkung erforderlichenfalls weiter erhöht: 3 e-iic increase the quenching speed during second step eliminates the risk of chill mark formation and deterioration Corrosion resistance. In addition, the deterrent effect can be further increased if necessary
2υ werden, indem der aus den Sprühdüsen 7 austretende Abschrcckfühsigkeitsnebel auf eine niedrigere Temperatur eingestellt wird als die aus den Tauchdüsen 9 auszuspritzende Abschreckflüssigkeit.2υ by the exiting from the spray nozzles 7 Abandonment fog to a lower temperature is set as the quenching liquid to be ejected from the submerged nozzles 9.
B e i s ρ i e I 2B e i s ρ i e I 2
Bei diesem Beispiel erfolgt der genannte erste Abschreckschritt gemäß den Fig. 4 und 5 mit Hochdruck-Abschreckflüssigkeit. Dieses Beispiel entspricht dem Beispiel 1 mit dem Unterschied, daß beim ersten Abschreckschritt der Flüssigkeitsnebel gemäß Beispiel 1 durch Hochdru^k-Abschreckfliissigkeit ersetzt wird. Die folgende Beschreibung bezieht sich daher auf die von Beispiel 1 abweichenden Maßnahmen, Gemäß den F i g. 4 und 5 sind ein Abschreckflüssigkeits-Hochdruckzufuhrrohr 6t und Sprühdüsen 71 zum Verspritzen von Hochdruck-Abschreckflüssigkeit vorgesehen. An jedem der beiden Zufuhrrohre 61 sind zu beiden Seiten des Bands 1 in der gleichen waagerechten Ebene über der Oberfläche der im Abschreckbehälter 3 enthaltenen Abschreckflüssigkeit mehrere Sprühdüsen 7i in der Weise angebracht, daß sie zwischen einer aufwärts parallel zum Band 1 gerichteten Stellung und einer unter 45° aufwärts zu dem praktisch lotrecht laufenden Band 1 liegenden Stellung ausgerichtet sind.In this example, the aforementioned first quenching step according to FIGS. 4 and 5 also takes place High pressure quenching fluid. This example corresponds to example 1 with the difference that at First quenching step of the liquid mist according to Example 1 replaced by high-pressure quenching liquid will. The following description therefore refers to the measures that differ from Example 1, According to FIGS. 4 and 5 are a high pressure quenching liquid supply pipe 6t and spray nozzles 71 are provided for spraying high-pressure quenching liquid. On each of the two feed pipes 61 are on both sides of the belt 1 in the same horizontal Several spray nozzles are level above the surface of the quenching liquid contained in the quenching tank 3 7i mounted in such a way that they between an upward parallel to the belt 1 directed position and a position lying at 45 ° upwards to the practically perpendicular running band 1 are aligned.
Gemäß Fig.5 sind an jeder Seite drei Sprühdüsen 71 angeordnet, doch kann die Zahl der Sprühdüsen 71 zweckmäßig so gewählt werden, daß die Abschreckflüssigkeit mit hohem Druck gleichmäßig auf beide Seiten des Bands 1 über dessen Gesamtbreite hinweg aufgespritzt wird. Es hat sich herausgestellt, daß ein Druck von 2—20 bar der Abschreckflüssigkeit im Zufuhrrohr 61 gute Ergebnisse liefert Bei 72 ist eine Leitplatte für die aus den Sprühdüsen 71 austretende Hochdruck-Abschreckflüssigkeit dargestellt Gemäß According to Fig.5 three spray nozzles 71 are disposed on each side, but the number of spray nozzles can be suitably selected 71 so that the quenching liquid at high pressure is sprayed evenly on both sides of the belt 1 over its entire width. It has been found that a pressure of 2-20 bar of the quenching liquid in the supply pipe 61 gives good results. At 72 a guide plate for the high-pressure quenching liquid emerging from the spray nozzles 71 is shown
;5 Fig.4 ist das obere Ende jeder Lettplatte 72 auf das nahezu lotrecht laufende Band 1 hin abgebogen, und die beiden Leitplatten liegen mit ihren obersten Enden praktisch in der gleichen Ebene. Gemäß F i g. 5 ist die Leitplatte 72 etwas breiter als das Band 1. Außerdem sind die Leitplatten 72 symmetrisch an jeweils einem der Zufuhrrohre 61 für Hochdruck-Abschreckflüssigkeit zu beiden Seiten des Bands 1 befestigt ;. 5 Fig 4 is bent, the upper end of each Lettplatte 72 to the almost vertically running strip 1, and the two guide plates lying with their uppermost ends in virtually the same plane. According to FIG. 5, the guide plate 72 is slightly wider than the belt 1. In addition , the guide plates 72 are symmetrically attached to one of the supply pipes 61 for high-pressure quenching liquid on either side of the belt 1
Das kontinuierlich elektrolytisch verzinnte Stahlband 1, dessen Verzinnung im Durchlauf-Glühofen 2 durchThe continuously electrolytically tinned steel strip 1, which is tinned in the continuous annealing furnace 2 Erhitzung auf etwa 240—300° C angeschmolzen worden ist, läuft praktisch lotrecht abwärts, wobei die erste bzw. anfängliche Abschreckung des Bands 1 mit der Hochdruck-Abschreckflüssigkeit an der Luft über derHeating to about 240-300 ° C has been melted runs downwards practically vertically, with the first or initial quenching of the strip 1 with the high pressure quenching liquid in the air above the
Oberfläche der Abschreckflüssigkeit iin Behälter 3 erfolgt. Dabei wird die Hochdruck-Abschreckflüssigkeit durch die Spriihdüsen 71 gleichmäßig über die Gesamtbreite des Bands 1 hinweg auf dessen beide Seiten gerichtet, wobei die Flüssigkeit durch die Leitplatten 72 spritzerfrei als gleichmäßiger Vorhang gegen das Band 1 geleitet wird, so daß das Band 1 bei der anfänglichen Abschreckung ohne jegliche Ungleichmäßigkeit über seine Gesamtbreite hinweg gleichförmig abgeschreckt wird, wodurch die Entstehung von Abschreckflecken vollständig verhindert wird. Da die Abschreckung außerdem an der Luft erfolgt, ist die Abschreckgeschwindigkeit niedrig, so daß die Bildung einer Legierungsschicht in der Verzinnung nicht behindert wird. Infolgedessen kann eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit gewährleistet werden.Surface of the quenching liquid iin container 3 takes place. Thereby the high pressure quenching liquid through the spray nozzles 71 evenly over the entire width of the band 1 on both of them Directional sides, with the liquid spatter-free through the guide plates 72 as a uniform curtain against the tape 1, so that the tape 1 at the initial quenching without any unevenness is quenched uniformly across its entire width, causing the formation of Quenching stains is completely prevented. Since the quenching takes place in the air, the Quenching speed low, so that the formation of an alloy layer in the tin plating does not occur is hindered. As a result, excellent corrosion resistance can be ensured.
Sodann läuft das Band 1 in die im Abschreckbehälter 3 enthaltene Abschreckflüssigkeit ein, wobei es dem zweiten bzw. letzten Abschreckschritt unterworfen wird. Da jedoch beim zweiten Abschreckschritt die gleiche Vorrichtung und das gleiche Verfahren wie in Beispiel 1 angewandt werden, wird auf eine nähere Erläuterung dieser Vorrichtung und dieses Verfahrens verzichtet. Zudem kann die Abschreckwirkung wie beim Beispiel 1 dadurch weiter verstärkt werden, daß die Temperatur der über die Sprühdüsen 71 auszuspritzenden Abschreckflüssigkeit unter diejenige der Abschreckflüssigkeit eingestellt wird, die durch die Tauchdüsen 9 ausgestoßen wird.Then the band 1 runs into the quenching liquid contained in the quenching tank 3, whereby it is the is subjected to the second or last quenching step. However, since the second quenching step the same apparatus and procedure as used in Example 1 is applied to a more detailed one Explanation of this device and this method are omitted. In addition, the deterrent effect can be as with Example 1 can be further strengthened by the fact that the temperature of the spray nozzle 71 to be sprayed out Quenching liquid is set below that of the quenching liquid, which by the Immersion nozzles 9 is ejected.
Wie vorstehend erläutert, ist es beim erfindungsgemäßen Verfahren und mit der erfindungsgemäßenAs explained above, it is with the method according to the invention and with the inventive method
i" Vorrichtung möglich, beim Abschrecken eines kontinuierlich elektrolytisch verzinnten Stahlbands, dessen Verzinnung durch Erwärmung angeschmolzen wurde, die Bildung von Abschreckflecken vollständig zu vermeiden und der Verzinnung des Bands eine ausgeze 'hnete Korrosionsbeständigkeit sowie einen vorzüglichen Glanz zu verleihen. Außerdem bieiei mc Erfindung weitere wertvolle industrielle Vorteile, etwa die Verwirklichung einer Hochgeschwindigkeits-Abschreckstraße und die einfache Durchführung des Verfahrens in einer vergleichsweise kostensparenden Anlage.i "device possible while quenching a continuously electrolytically tinned steel strip, the tinning of which has been melted by heating, completely avoiding the formation of chill marks and tinning the tape a To give excellent corrosion resistance and an excellent shine. In addition, the mc Invention other valuable industrial advantages such as the realization of a high speed quench line and the simple implementation of the process in a comparatively cost-saving manner System.
Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings
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C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
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