DE2618420A1

DE2618420A1 - Verfahren zum kontinuierlichen abschrecken eines kontinuierlich elektrolytisch verzinnten stahlbands

Info

Publication number: DE2618420A1
Application number: DE19762618420
Authority: DE
Inventors: Mizuo Tanaka; Hidehisa Yamagishi
Original assignee: Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1975-04-30
Filing date: 1976-04-27
Publication date: 1976-11-04
Also published as: US4046604A; JPS51126934A; AU1227076A; GB1512145A; BR7602157A; DE2618420B2; DE2618420C3; JPS5436976B2

Description

PATENTANWÄLTE ?ß1fU9A

HENKEL, KERN, FEILER &HÄNZEL

n( ίο am υ „τ «r r i-, BAYERISCHE HYPOTHEKEN- UND

05 29 802 HNKL D EDUARD-SCHMID-STRASSE 2 wechselbankMünchenNr.3i8-H5iu

TELEFON: (0 89) 663197, 66 30 91 - 92 η onnn *n--κ, π,.*. DRESDNER BANK MÜNCHEN 3 914

TELEGRAMMErELLIPSOlDMONCHEN D-SÜOO MÜNCHEN 90 POSTSCHECK: MÜNCHEN 162147 - «09

rjippon kokan kabushiki kaisha
Tokio, υ apan

UNSFR ZEICHEN: MÜNCHEN, DHN ' " Jf

BETRIFFT:

Verianren zuin kontinuierlichen ^'bacnrecken einec Korrfcinuierii elektrolytisch verzinnten otanlbanäs

j-»ie Ji.rxinduri£ betrifft 3in Verfahren zum kontinuierlichen AbschrecKen eines kontinuierlich elektrolytisch verzinnten otahlbands bei seiner Bewegung unter Verhinderung der Entstehung von Abschreckflecken auf der Oberfläche der Verzinnung des ^tahlbands durch schnelles Anschmelzen und schnelles lürstarrenlasaen der Verzinnung während der Bewegung des otahlbands, um die übe rf lache der otahlband-Ver^innung glänzend zu iaachen ₀

-uie überfläche der Verzinnung eines elektrolytisch verzinnten ütahlbanas, das nach dem üblichen kontinuierlichen elektrolytischen Verzinnungsverfahren verzinnt worden ist, ist matt und glanzlos ο Um die überfläche dieser Verzinnung glänzend zu machen, ist es üblich, das Band in einem Wärmeofen zum schnellen anschmelzen der Verzinnung zu erhitzen und unmittelbar danach das Band in einem Abschreckbehälter abzuschrecken, um eine schnelle Verfestigung oder Erstarrung der angeschmolzenen Verzinnung zu erzielen«,

Ke/JiI/ro -

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Viird das Abschrecken jedoch fehlerhaft durchgeführt, so entstehen auf der Oberfläche der Verzinnung des Bands Verunreinigungsmuster, die das Aussehen von eingetrocknetem schmutzwasser besitzen (im folgenden als "Abschreckflecken" bezeichnet) und welche den riandelswert des Bands erheblich beeinträchtigen. Diese Abschreckflecken entstehen bei einer ungleichmäßig abgescnreckten Verzinnung infolge einer ungleichmäßigen oaer unregelmäßigen Abschreckgeschwindigkeit, die aurch die ungleichmäßige Berührung zwischen dem Band und der Abschreckflüssigkeit hervorgerufen wird» Diese ungleichmäßige Berührung beruht auf überflächenturbulenz der Abschreckflüssigkeit im Behälter bei der Einführung des üands in diese Flüssigkeit, auf gegen das Band treffenden Spritzern der Abschreckflüssigkeit und auf der ungleichmäßigen Ablagerung bzw, Verteilung eines bampffilms, der beim Abschrecken entsteht, auf dem Band,

Zur Verhinderung der genannten Flecken sind bereits zahlreiche Vorschläge gemacht worden. Bei dem Z₀B₀ in der US-PS 3 358 beschriebenen Verfahren sind zwei Kammern mit einer Haube und auf Abstand stehenden Platten in einen Absehreckbehälter eingebaut, wobei die durch das einlaufende Band auf der Oberfläche der Abschreckflüssigkeit im Behälter erzeugte Turbulenz durch diese auf Abstand stehenden Platten verhindert wird» Außerdem wird zwischen diesen Platten ein enger Bereich festgelegt, in den das erhitzte Band eingeführt wird_o Jie zunächst in die Kammern eingeleitete Abschreckflüssigkeit strömt, nachdem sie unter dem unteren Ende der einen Platte hindurch und über das obere hnäe der anderen Platte geflossen ist, unter Schwerkrafteinfluß abwärts in den Abschreckbehälter und im engen Bereich längs beider Seiten des Bands in dessen Bewegungsrichtung und im wesentlichen parallel dazu, worauf die Flüssigkeit nacn dem Füllen des Abschreckbehälters überfließt₀ Das mit der Abschreckflüssigkeit in Kontakt gebrachte Band wird anfangs im engen Bereich mit einer vergleichsweise niedrigen Abschreckgeschwindigkeit abgeschreckt und sodann in den Behälter einge-

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führt und in diesem auf eine vorgeschriebene Temperatur abgeschreckte Außerdem ist dabei im engen Bereich ein Temperaturfühler zur Regelung der Abschreckflüssigkeits-Temperatur vorgesehene

Bei diesem genannten Verfahren wird auf der Oberfläche der Abschreckflüssigkeit im Abschreckbehälter·beim Einführen des Bands keine Turbulenz hervorgerufen, so daß die Verzinnung gleichmäßig abgeschreckt und hierdurch die Bildung von Abschreckflecken verhindert wird. Da bei diesem Verfahren die Abschreckflüssigkeit jedoch mit dem Band in Berührung gelangt, während sie durch den engen Bereich hindurchfällt, ist die Aufprallkraft der Flüssigkeit gegen das Band gering» Infolge der in jüngster Zeit erreichten Erhöhung der Fertigungsgeschwindigkeit in kontinuierlichen elektrolytischen Verzinnungsstraßen erhöhte sich jedoch die Bandgeschwindigkeit auf einen T/vert von 300 - 450 m/isLn. Infolgedessen ist die mit einem Absehreckflüssigkeitsstrom, der nur unter Schwerkrafteinfluß strömt, wie dies beim bekannten Verfahren der Fall ist, erzielbare Abschreckleistung zu geringe Bei ungenügender Abschreckleistung wird der an der Grenzfläche zwischen dem Band und der Flüssigkeit erzeugte Dampf vom Band mitgenommen, wobei er sich auf der Bandoberfläche niederschlägt_e Hieraus ergibt sich eine unregelmäßige Abschreckgeschwindigkeit oder -rate an der Verzinnung, die nicht gleichmäßig abgeschreckt wird, so daß das Auftreten der Abschreckflecken unmöglich vollständig verhindert werden kann,. Mit anderen Worten: Dieses übliche Verfahren ist nicht auf eine mit hoher Geschwindigkeit und kontinuierlich arbeitende elektrolytische Verzinnungsstraße anwendbare

Bei dem in der US-PS 3 410 734 beschriebenen Verfahren erstreckt sich vom Abschreckbehälter aus in Aufwärtsrichtung ein langgestreckter Leitungsteil mit rechteckigem Querschnitt, der einen verengten Abschreckkanal bildete Die in den Behälter eingeleitete Abschreckflüssigkeit steigt nach dem Ausfüllen des Behälters

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in diesem verengten Abschreckkanal hoch und fließt an seinem oberen Ende in eine Wanne oder Mulde über» Dicht am oberen Ende des verengten Abschreckkanals sind mehrere unter der Flüssig-Keitsoberflache befindliche, d_oh. getauchte, Düsen oder üprüheinheiten angeordnet, welche Abschreckflüssigkeitsströme über die Gesamtbreite des Bands hinweg gegen dieses richten, Ein erhitztes Stahlband bewegt sich dabei lotrecht abwärts aus einem Wärmeofen in den verengten Kanal hinein, in welchem es augenblicklich in den Aufwärtsstrom der Abschreckflüssigkeit eintauchte Darüber hinaus richten die Unterwasser-Düsen oder ■üprüheinheiten Absehreckflüssigkeitsstrahlen praktisch senkrecht zum Band gegen dieses₀ Diese Einheiten verbrauchen dabei eine vergleichsweise große Menge an Abschreckflüssigkeit mit einem ziemlich niedrigen Druck von etwa 1,4 - 2,1 kg/cm <,

Bei diesem Verfahren kann das Band über seine Gesamtbreite hinweg gleichmäßig und mit hoher Geschwindigkeit abgeschreckt werden_fl Dieses Verfahren eignet sich daher insbesondere zur Erzielung von Bändern mit martensitisehern Mikrogefüge und mit überlegener Flachheit bzwo Ebenheit,, Andererseits zielt dieses Verfahren aber nicht spez eil auf die Vermeidung von Abschreckflecken abc Diesem Verfahren haftet zudem der weitere Nachteil an, daß eine komplizierte Abschreckvorrichtung erforderlich ist, durch welche die Anlagenkosten erhöht werden_e

Weiterhin ist ein Verfahren in Anwendung, bei dem die Verzinnung eines kontinuierlich elektrolytisch verzinnten Stahlbands in einem Wärmeofen angeschmolzen wird, um die Korrosionsbeständigkeit an Ober- oder Unterseite des Bands zu verbessern«, Anschließen! wird an der Luft oder unter der Oberfläche der in einem Behälter befindlichen Absehreckflüsaigkeit eine solche Flüssigkeit auf die Ober- oder die Unterseite des Bands aufgesprüht, wodurch eine langsame Abschreckung unter Aufrechterhaltung eines Temperaturgefälles zwischen beiden Flächen des Bands durchgeführt wird, um das Gefüge des Zinns auf der einen Band-

oberfläche zu vergröbern (vgl₀ japanische Patentveröffentlichung Nr₀ 6 641/67)ο

Bei diesem Verfahren, bei dem die Abschreckflüssigkeit nur gegen die eine Fläche des Bands gesprüht wird, ist die Abschreckleistung unzureichend, und es wird dabei keine gleichmäßige Abschreckung des Bands über seine Gesamtbreite hinweg angestrebt₀ Wenn dabei der Druck oder das Volumen des aus den Unterwassersprüheinheiten im Abschreckbehälter austretenden Wassers erhöht wirdp um dadurch die Abschreckleistung zu vergrößern.; entsteht eine stärkere Oberflächenturbulenz der Abschreckflüssigkeit im Behälter-, wodurch eine gleichmäßige Abschreckung über die Gesamtbreite des Bands hinweg unmöglich wird und die Bildung von, Absehreckflecken nicht verhindert werden kann_o Außerdem zielt das bei diesem Verfahren angewandte Abschrecken an der Luft lediglich auf die Steuerung der Zinnkristalle ab₉ ohne ein® glei chmäßige Abschreckung des Bands über seine Gesamtbreite hinweg anzustreben_o

die bisher üblichen Verfahren für das Abs©for©©ken @ia®s kontinuierlich elektrolytisch verzinnten ätafolbands und zur Verhinderung der Bildung von Abaohreokfleokenj, wie ©r-trähnt_P nicht geeignet sind_s die Entstehung solcher Flocken.. gufrie&en·=" stellend zu verhindern _ΰ wurden bereits dl--.· "boid©n nashstonend umriss@nen Verfahren vorgeschlagens

1 ο -Sin Verfahren zum kontinuierlichen Abs ehr® eisen eiaes koati« iiuierlich elektrolytisch verzinnten Stahlbands bei seiner Be wegungj, b@i dem ein erstes Abschrecken mit -yergleichsv/eise niedriger Geschwindigkeit unter an d@r Luft über der fläche einer in einem Abs ehr© eisbehälter befindlichen schreckflüssigkeit erfolgender Beaufschlagung des Bands mit Äbschreckflüssigkeitsnebel-öprühstrahlen erfolgt;, wob©! die Verzinnung des Bands durch Erhitzung angeschmolzen worden is"C₅ und bei dem unmittelbar nach dem ersten Abs ehre ckschritt

ein zweites Abschrecken mit vergleichsweise hoher Geschwindigkeit erfolgt, bei dem Absehreckflüssigkeitsströme mit hohem i>ruck und in großer Menge unter der Abs ehre ckf lüs si gkeitsoberfläche im Behälter gegen die Bandoberfläche gerichtet werden, wodurch di® Entstehung von Abschreckflecken auf der Oberfläche der Verzinnung des Bands verhindert wird. (vglο japanische üffenlegungsschrift Hr. 74 532/75)°

Ein Verfahren zum kontinuierlichen Abschrecken eines kon- "binuierlich elektrolytisch verzinnten ütahlbänds während ssiner- Bewegung, bei dem in einem ersten, mit vergleichsweise niedriger Geschwindigkeit bzwc Intensität durchgeführten übs ehrecks chritt Abs ehre ckflüs sigkeits-Ho chdru ckströJE® längs einer Leitplatte gegen das genannte Band, des-= en Yerzinnung durch Erhitzen angeschmolzen worden ist., ge- ,r und zwar- an der Luft über der Oberfläche der igkelt ±n eines Abs ehre eisbehälter¹!, wobei un-= naoli äen: ersten Afosßlireoksehritt ein zweiter Ab-= jrl'Lvu Eilt ■^ss³g2,@lGlagw@Iss niedriger Geschwindig=

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Weiterhin werden bei diesen beiden Verfahren die Abschreckflüssigkeitsströme mittels einer Vielzahl von über die Gesamtbreite des Bands hinweg symmetrisch auf beiden Seiten desselben angeordneten Sprühdüsen in praktisch der gleichen waagerechten Ebene auf das Band gerichtet, das sich praktisch lotrecht abwärts bewegt«, Hierdurch wird es schwierig, einen konstanten Druck und eine konstante Strömungs- oder Durchflußmenge der aufgesprühten Abschreckflüssigkeit in Richtung der Breite des Bands zu erzielen, weil sich die aus den einander benachbarten Düsen austretenden Flüssigkeitsströme gegenseitig beeinflussen» Genauer gesagt: Jeder aus einer Sprühdüse austretende Abschreckflüssigkeitsstrahl divergiert in einem größeren Abstand von der Düsenbohrung in zunehmendem Maß, so daß die Flüssigkeitsverteilung zwischen dem Mittelbereich und den Randbereichen jedes Strahls ungleichmäßig wirdo Diese Ungleichmäßigkeit der Flüssigkeitsverteilung an jeder Sprühdüse tritt bei erhöhtem Flüssigkeitsdruck noch stärker zutage₀ Selbst wenn versucht wird, eine gleichmäßige Flüssigkeitsverteilung an jeder sprühdüse in Richtung der Breite des Bands durch entsprechende Einstellung der Zahl der Sprühdüsen und/oder ihrer gegenseitigen Abstände zu erreichen, führt eine Änderung des Flüssigkeitsdrucks zu einer entsprechenden Änderung des ÜberlappungsSchemas einander benachbarter Abschreckflüssigkeitsströme und mithin zu einer lokalen Änderung der Menge der in Breiten- bzw« Querrichtung des Bands aufgesprühten Flüssigkeit. Mit den beiden unter "U und 2 geschilderten Verfahren ist es nicht immer einfach, ein Band in praktisch der gleichen waagerechten Ebene über seine Gesamtbreite hinweg gleichmäßig abzuschrecken«

Im Hinblick auf die obigen Ausführungen läßt sich sagen, daß bisher noch keine ausreichend zufriedenstellenden Ergebnisse gewährleistet werden konnten, obgleich sich die beiden geschilderten Verfahren für die weitgehende Verminderung der beim schnellen Anschmelzen und schnellen Erstarrenlassen der Verzinnung eines kontinuierlich elektrolytisch verzinnten Stahlbands entstehenden Abschreckflecken eignen«,

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Aufgabe der Erfindung ist damit die Verbesserung des Verfahrens zum kontinuierlichen Abschrecken eines kontinuierlich elektrolytisch verzinnten Stahlbands bei seiner Bewegung bei gleichzeitiger Verhinderung des Auftretens von Absehreckflekken auf der Oberfläche der Verzinnung dieses sich bewegenden Bands durch schnelles Anschmelzen und schnelles Erstarrenlassen der Verzinnung, um letzterer Glanz zu verleihen,,

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren zum kontinuierlichen Abschrecken eines kontinuierlich elektrolytisch verzinnten Stahlbands bei seiner Bewegung unter Verhinderung des Auftretens von Abschreckflecken, wobei Absehreckflüssigkeitsströme gleichmäßig gegen beide Seiten oder Flächen des Stahlbands versprüht werden, dessen Verzinnung durch Erhitzen in einem Wärmeofen angeschmolzen worden ist, während sich das Band aus dem Wärmeofen praktisch lotrecht abwärts bewegt, wobei die Abschreckflüssigkeitsströme in praktisch der gleichen waagerechten Ebene über die Gesamtbreite des Bands hinweg an der Luft unter dem Wärmeofen und über der Oberfläche der Abschreckflüssigkeit in einem unter dem Wärmeofen angeordneten Abschreckbehälter versprüht werden, so daß das Band zum Erstarrenlassen der Verzinnung abgeschreckt wird, und wobei das Band unmittelbar darauf weiter im wesentlichen lotrecht abwärts durch die Abschreckflüssigkeit im Abschreckbehälter hindurchgeführt und hierdurch weiter abgeschreckt wird, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Abschreckflüssigkeitsströme mittels zweier Sprühdüsen unter den im folgenden angegebenen Bedingungen gleichmäßig gegen beide Flächen des Bands gerichtet werden;

1o Sprühwinkel der aus den Sprühdüsen austretenden Abschreckflüssigkeit: 45 - 75° abwärts gegen das Band;

2. Druck der aus den Sprühdüsen austretenden Abschreckflüssigkeit: 0,05 - 4,0 kg/cm } und

3β,Stelle, an welcher die aus den Sprühdüsen austretende Ab schreckflüssigkeit erstmals mit dem Band in Berührung ge-

langt: An der Luft unter dem Wärmeofen und mindestens 25 mm über dem Abschreckflüssigkeitsspiegel im Abschreckbehälter;

daß als Sprühdüsen eine (konzentrische) Doppelrohrkonstruktion aus einem Innen- und einem Außenrohr verwendet wird, wobei die Sprühdüsen mit einem längsverlaufenden Schlitz mit einer praktisch der Breite des Bands entsprechenden Länge versehen sind, über den die Abschreckflüssigkeit gegen das Band versprüht wird, und daß die Sprühdüsen einander symmetrisch gegenüberliegend auf beiden üeiten des sich im wesentlichen lotrecht abwärts bewegenden Bands parallel dazu und in praktisch der gleichen Ebene angeordnet werden, und zwar an der Luft unter dem Wärmeofen und über dem Abschreckflüssigkeitsspiegel im Abschreckbehälter.

Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläuterte Es zeigen:

Figo 1 einen schematischen Schnitt zur Veranschaulichung eines der üblichen Verfahren zum Abschrecken eines kontinuierlich elektrolytisch verzinnten Stahlbands mit einer durch Erhitzung angeschmolzenen Verzinnung,

Figo'2 eine schematische Schnittdarstellung einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,

Figo 3 einen Schnitt längs der Linie I-I in Fig„ 2 und

Figo 4 eine in vergrößertem Maßstab gehaltene Schnittansicht einer erfindungsgemaß verwendeten Sprühdüse mit einer einzigen Düsenöffnung in Form eines Schlitzes»

Erfindungsgemäß wurde ein noch näher zu beschreibender Versuch mit den bisher üblichen Verfahren zum Abschrecken .eines kontinuierlich elektrolytisch verzinnten Stahlbands durchgeführt, wobei Abschreckflüssigkeitsströme· auf beide Seiten eines sich

praktisch lotrecht abwärts bewegenden Stahlbands, dessen Verzinnung durch Erhitzen angeschmolzen worden war, innerhalb der Abschreckflüssigkeit in einem Abschreckbehälter gerichtet wurden:

Wie in der schematischen Schnittdarstellung von Fig„ 1 veranschaulicht, wurden obere und untere Gruppen von Sprühdüsen und 8¹ unterhalb der Flüssigkeitsoberfläche in einem Abschreckbehälter symmetrisch zu beiden Seiten^ eines kontinuierlich elektrolytisch verzinnten Stahlbands angeordnet, dessen Verzinnung durch Erhitzen angeschmolzen worden war und das sich im wesentlichen lotrecht nach unten bewegte«, Diese Gruppen von Sprühdüsen 8 und 8¹ bestanden dabei jeweils aus einer Vielzahl von Düsen, die in einer Reihe in der gleichen waagerechten Ebene angeordnet waren₀ Die öprühdüsen der oberen Gruppe 8 waren unter einem bestimmten Sprühwinkel θ-j gegenüber der Waagerechten nach unten gerichtet, während die Sprühdüsen der unteren Gruppe 8* unter einem bestimmten Sprühwinkel Q₂ gegenüber der Waagerechten aufwärts geneigt waren,, Dabei wurden mittels beider Düsengruppen 8 und 8¹ Abschreckflüssigkeitsströme gleichzeitig gegen das Band 1 gerichtet, und zwar im einen Fall unter einem Winkel 0«, von 20 - 45° und einem Winkel O₂ von 0-5° und in einem anderen Fall unter einem Winkel O₁ von 50° und einem Winkel O₂ von 30°_β

Bei diesem Versuch war es möglich, eine glatte und nur geringfügig turbulente Oberfläche der Abschreckflüssigkeit im Abschreckbehälter aufrechtzuerhalten,, Der zu geringe Aufprall der Abschreckflüssigkeit gegen das Band 1 an der Stelle, an welcher das Band 1 erstmals mit der Abschreckflüssigkeit in Berührung gelangt, verursachte jedoch das Auftreten von Abschreckflecken über die gesamte Oberfläche des Bands 1 hinweg, während sich das Aufsprühen der Flüssigkeit unterhalb des Flüssigkeitsspiegels im Abschreckbehälter, wie oben erwähnt, als für die Verhinderung des Auftretens von Abschreckflecken unzureichend erwies _β

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Erfindungsgemäß wird daher unter Berücksichtigung der oben genannten Umstände ein kontinuierlich elektrolytisch verzinntes Stahlband, dessen Verzinnungsschicht in einem Wärmeofen angeschmolzen worden ist, über seine Gesamtbreite hinweg in praktisch der gleichen waagerechten Ebene gleichmäßig abgeschreckt, indem an der Luft über der Oberfläche der Abschreckflüssigkeit in einem unter dem Wärmeofen angeordneten Abschreckbehälter Abschreckflüssigkeitsstrahlen gleichmäßig auf beide Seiten des Bands und über seine Gesamtbreite hinweg und in praktisch jeweils gleicher waagerechter Ebene gerichtet werden, bevor das Band praktisch lotrecht abwärts läuft und in die im Behälter enthaltene Flüssigkeit eintritt«

Um weiterhin die bei den bisher angewandten Verfahren aufgrund der Verwendung einer Vielzahl von Sprühdüsen auftretenden, erwähnten Nachteile zu vermeiden, werden, wie erwähnt, Abschreckflüssigkeitsstrahlen auf die beiden Flächen des Bands unter Verwendung von zwei Sprühdüsen aufgesprüht, die jeweils einen Längsschlitz mit einer Länge entsprechend praktisch der Breite des Bands aufweisen Die beiden Sprühdüsen sind auf einander gegenüberliegenden Seiten symmetrisch auf beiden Seiten des sich im wesentlichen lotrecht nach unten bewegenden Bands parallel zu letzterem und in praktisch der gleichen waagerechten Ebene in der Luft unter dem Ifix-iaoofen und über der Oberfläche der Abschreckflüssigkeit angeordnet.

Nachstehend ist die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutertt

Fig· 2 ist eine schematische Schnittdarstellung einer Vorrichtung zur Durchführung des erf indungs gemäßen Verfahrens, und Fig. 3 ist ein Schnitt längs der Linie I-I in Fig. 2„ In den Fig., 2 und 3 sind ein kontinuierlich elektrolytisch verzinntes Stahlband 1, das sich in der durch den Pfeil angedeuteten Richtung bewegt, ein Wärmeofen 2, ein Absehreckbe-

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hälter 3> der unterhalb des Ofens 2 angeordnet und mit einem Abschreckflüssigkeits-Einlaß 3a und.einem Auslaß 3b versehen ist9 eine im Behälter mittels eines nicht dargestellten, wasserdichten Lagers gelagerte Tauchrolle 4, ein mit Sprühdüsen 6 verbundenes Abschreckflüssigkeit-Speiserohr 5, dessen beide Sprühdüsen 6 einander gegenüberliegend symmetrisch auf beiden Seiten des praktisch lotrecht nach unten laufenden Bands 1 parallel dazu und jeweils in praktisch gleicher waagerechter Ebene, und zwar an der Luft unter dem Ofen 2 und über der Oberfläche der im Abschreckbehälter 3 befindlichen Abschreckflüssigkeit angeordnet sind, und unter dem Flüssigkeitsspiegel im Behälter 3 angeordnete Tauchdüsen 6¹ dargestellt, die auf die gleiche Weise angeordnet sind wie die Sprühdüsen 6, nämlich jeweils einander gegenüberliegend symmetrisch auf beiden Seiten des Bands 1 parallel dazu und jeweils in praktisch der gleichen waagerechten Ebene.

Gemäß den Fig₀ 2 und 3 bewegt sich das verzinnte Stahlband 1, nachdem seine Verzinnung beim Durchlauf durch den Ofen 2 durch Erwärmung auf etwa 240 - 300 C angeschmolzen worden ist, praktisch lotrecht abwärts, wobei es in der Luft über der Oberfläche der Abschreckflüssigkeit im Behälter 3 durch Aufsprühen von Flüssigkeit über die Sprühdüsen.gleichmäßig abgeschreckt und dadurch die angeschmolzene Verzinnung zum Erstarren gebracht wird ο

Wie in der Schnittdarstellung von Fig_e 4 gezeigt, bestehen die Sprühdüsen 6 jeweils aus einer Doppelrohrkombination in Form einer konzentrischen Anordnung eines Innenrohrs 6a und eines Außenrohrs 6b„ Im Innenrohr 6a verläuft in dessen Axialrichtung ein Schlitz 7a, während ein anderer Schlitz 7 mit geringerer Breite als der des Schlitzes 7a im Außenrohr 6b an der vom Schlitz 7a des Innenrohrs 6a abgewandten Seite vorgesehen isto Die Länge der Schlitze 7a und 7 entspricht dabei praktisch der Breite des abzuschreckenden Bands-1_O

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Die durch das Speiserohr 5 (Fig. 3) und beide ßnden der Sprühdüse 6 in das Innenrohr 6a eingeleitete Abschreckflüssigkeit durchströmt den Schlitz 7a des Innenrohrs 6a und tritt in den Spalt bzw., Ringraum zwischen Innenrohr 6a und Außenrohr 6b ein_p um dann an beiden Flächen des abzuschreckenden Bands 1 in Form eines einzigen Schleiers kraftvoll aus dem Schlitz 7 des betreffenden Außenrohrs 6b auszuströmen,.

Der Druck der über den Schlitz 7 der Sprühdüse 6 versprühten Abschreckflüssigkeit sollte im Bereich von 0,05 - 4,00 kg/cm

liegen«, Ein Druck von unter 0,05 kg/cm führt zu einem zu schwachen Aufprall der Flüssigkeit gegen das Band 1, um das Auftreten von Abschreckflecken zu verhindern«, Ein Druck von über

4,00 kg/cm hat dagegen eine Spritzerbildung infolge des zu starken Aufpralls der Flüssigkeit auf das Band 1 zur Folge, was zu einer ungleichmäßigen Abschreckung in Breiten- bzw«, Querrichtung des Bands 1 in praktisch gleicher waagerechter Ebene und mithin wiederum zur Bildung von Absehreckflecken führt. Bessere Ergebnisse werden daher mit einem Druck der über die Sprühdüse 6 versprühten Abschreckflüssigkeit im Be-

reich von 0,05 - 4,00 kg/cm und vorzugsweise von nur 0,05 1,00 kg/cm und durch Verbreiterung der Weite des Schlitzes der Sprühdüse 6 zwecks Vergrößerung der Menge der durch diesen Schlitz versprühten Flüssigkeit erzielte

Der Sprühwinkel der aus dem Schlitz 7 der Sprühdüse 6 austretenden Äbschreckflüssigkeit sollte vorzugsweise im Bereich von 45 - 75° abwärts gegen das praktisch lotrecht abwärts laufende Band 1 gerichtet sein. In FIg₀ 4 ist ein Sprühwinkel von 45° dargestellt« Bei einem Sprühwinkel von unter 45° strömt die Flüssigkeit bei der Beaufschlagung des Bands 1 gegen die Bewegungsrichtung des Bands 1 aufwärts, was zu einer ungleichmäßigen Abschreckung des Bands 1 in dessen Querrichtung über praktisch die gleiche waagerechte Ebene hinweg und mithin zur Bildung von Abschreckflecken führt» Bei Erhöhung des Sprüh-

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winkeis innerhalb des angegebenen Bereichs muß der Sprühwinkel entsprechend vergrößert werden«, Bei einem Sprühwinkel von über 75° ist jedoch der Flüssigkeitsaufprall gegen das Band 1 zu schwach, um das Auftreten von Abschreckflecken zu verhindern«

Wie erwähnt, sind die be/iden Sprühdüsen 6 einander gegenüberliegend in symmetrischer Anordnung auf den beiden Seiten des sich nach unten bewegenden Bands 1 parallel dazu und praktisch in jeweils der gleichen waagerechten Ebene an der Luft unter dem Wärmeofen 2 und über der Oberfläche der im Behälter 3 befindlichen Abschreckflüssigkeit angeordnete

Die Stelle, an welcher die über die Sprühdüse 6 versprühte Abschreckflüssigkeit erstmals mit dem abzuschreckenden Band 1 in Berührung gelangt, sollte an der Luft unterhalb des Ofens 2 und mindestens 25 mm über der Oberfläche der Abschreckflüssigkeit im Behälter 3 liegen» Ein Abstand von unter 25 mm ist wegen der dabei auftretenden Vermischung (entanglement) der Luft mit der Abschreckflüssigkeit im Behälter 3 ungünstig»

Bei diesem Vorgang muß dafür gesorgt werden, daß entsprechend der im Band 1 enthaltenen Wärmemenge eine ausreichende Abschreckflüssigkeitsmenge über die Sprühdüsen 6 versprüht wird₀ Wenn das Band 1 eine zu große Wärmemenge enthält, d_oh. zu heiß ist, muß die Menge der aufgesprühten Abschreckflüssigkeit durch Änderung der Breite des Schlitzes 7 und/oder des Sprühwinkels der Sprühdüsen 6 geändert werden«,

Erfindungsgemäß werden also Abschreckflüssigkeitsströme an der Luft gegen das Stahlband mit angeschmolzener Verzinnung versprüht, und zwar mittels der beschriebenen Sprühdüsen und unter den angegebenen Bedingungen,, Auf diese Weise kann das beim bisher angewandten Verfahren aufgetretene Problem der ungleichmäßigen Verteilung der Abschreckflüssigkeit, do.h₀ der ungleichmäßigen Abschreckung in verschiedenen Abschnitten der einander überlappenden, aus einander benachbarten Sprühdüsen versprühten

Strahlen, vermieden werden«. Damit können also erfindungsgemäß beide Flächen oder Seiten des Bands über dessen Gesamtbreite hinweg praktisch auf einer einzigen oder gemeinsamen waagerechten Linie bzw. Ebene gleichmäßig abgeschreckt werden, wodurch das Auftreten von Abschreckflecken verhindert wird«, Erfindungsgemäß kann zudem auch im Fall des Versprühens großer Abschreckflüssigkeitsmengen ein Spritzen vermieden werden, indem die Schlitzbreite und der Sprühwinkel der Sprühdüsen auf vorher beschriebene Weise geändert werden. Infolgedessen kann auf diese Weise ein zufriedenstellendes Abschrecken erzielt werden, ohne daß Abschreckflüssigkeit unterhalb der Flüssigkeitsoberfläche im Abschreckbehälter gegen das Band gesprüht zu v/erden brauchte

Das auf beschriebene Weise abgeschreckte Band 1 bewegt sich nach dem (endgültigen) Abschrecken auf die gewünschte Temperatur im Abschreckbehälter 3 über die Tauchrolle 4 hinweg aus diesem Behälter 3 heraus, um den nachfolgenden Verarbeitungsstufen zugeführt zu werden₀ Die Abschreckflüssigkeit wird dabei über den Einlaß 3a in den Behälter 3 eingeleitet, worauf sie über den Auslaß 3b überfließt,, Wenn das Band 1 eine zu große Wärmemenge enthält, beispielsweise im Fall sehr hoher Fertigungsstraßengeschwindigkeit, großer Dicke des Bands 1 und hoher Temperatur im Wärmeofen 2, empfiehlt es sich, die Abschreckung des Bands 1 im Abschreckbehälter 3 dadurch zu verstärken, daß unterhalb des Absehreckflüssigkeitsspiegels im Behälter 3 weitere Abschreckflüssigkeitsstrahlen aus Tauchdüsen 6¹ auf beide Flächen des Bands 1 gerichtet werden«,

Nachstehend ist die Erfindung anhand von Beispielen näher erläutert.

Beispiel 1

Auf einer elektrolytischen Versuchsverzinnungsstraße wurde ein kontinuierlich elektrolytisch verzinntes Stahlband 1,

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dessen Verzinnung durch Erhitzen in einem Wärmeofen 2 angeschmolzen worden war, während seiner im wesentlichen lotrechten Abwärtsbewegung unter den in Tabelle 1 angegebenen Bedingungen an der Luft über dem Abschreckflüssigkeitsspiegel eines Abschreckbehälters 3 abgeschreckt, und unmittelbar darauf wurde das Band 1 zum weiteren Abschrecken im wesentlichen lotrecht abwärts durch den Abschreckbehälter 3 hindurchgeführt. Das Abschrecken an der Luft erfolgte dabei unter Verwendung zweier erfindungsgemäßer Sprühdüsen 6 der in Verbindung mit den Figo 2 bis 4 beschriebenen Art_e Dabei wurde jedoch innerhalb des Abschreckbehälters 3 keine Flüssigkeit gegen das Band gesprüht_o Als Innenrohr 6a der Sprühdüse 6 wurde ein Stahlrohr mit einem Außendurchmesser von 19 mm und als Außenrohr 6b ein solches mit einem Außendurchmesser von 38 mm verwendet.

Nach dem Abschrecken wurde das Auftreten von Abschreckflecken auf der Oberfläche der Verzinnung des Bands 1 bestimmte Bei dem außerhalb des Erfindungsrahmens liegenden Versuch Nr. 2 gemäß Tabelle 1, der mit einem Flüssigkeitsdruck an den SprÜhdüsen 6 von 0,03 kg/cm durchgeführt wurde, traten Abschreckflecken über die Gesamtoberfläche der Verzinnung hinweg auf „ Bei den innerhalb des Erfindungsrahmens liegenden Versuchen Nr. 1 und 3 waren dagegen keine Abschreckflecken zu beobachten, und das Band besaß ein einwandfreies Aussehen seiner Oberfläche

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Tabelle	Bedingungen	1	Nr. 1	Versuch	Nr₀ 3
	Band: Dicke (mm)		0,21	Nr₀ 2	0,32
Breite (ram)	200	0,32	200
Gewicht der Verzinnung (lb/B₀B)	0,25	200	0,25
Fe rtigungs straßenge- schwindigkeit (m/min)	100	0,25	100
Sprühdüsen;		100
Schlitzbreite des Außen rohrs (mm)	1		2,5
Sprühwinkel ( )	60	2	60
Versprühte Abschreckflüssig-		60
Druck (kg/cm )	0,1		0,2
Durchflußmenge (l /m /min)	1,4	0,03	7,8
Temperatur (⁰G)	70	4,2	60
	60

Kontaktpunkt der versprühten Abschreckflüssigkeit mit dem Band
(lotrechter Abstand vom Abschreckflüssigkeitsspiegel im
Abschreckbehälter) (mm) 25 25 25

Beispiel 2

Ein gleichartiges verzinntes Band 1 wurde unter den in Tabelle 2 angegebenen Bedingungen unter Verwendung einer ähnlichen Vorrichtung wie derjenigen gemäß Beispiel 1 im wesentlichen auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 abgeschreckt, wobei innerhalb der Flüssigkeit im Abschreckbehälter 3 keine Flüssigkeitsstrahlen gegen das Band gerichtet wurden. Als Innenrohr 6a der Sprühdüse 6 wurde dabei ein Stahlrohr mit einem Außendurchmesvon 101,6 rnm verwendet, während als Außenrohr 6b ein Stahlrohr mit einem Außendurchmesser von 152,4 rnm verwendet wurde.

Nach dem Abschrecken wurde das Auftreten von Abschreckflecken auf der Oberfläche der Verzinnung des Bands 1 bestimmt. Gemäß

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tabelle 2 traten bei allen innerhalb der Erfindung liegenden Versuchen Nr₀ 1 bis 6 keinerlei Abschreckflecken auf, und das Band besaß ein einwandfreies überflachenaussehen_o

Tabelle

Bedingungen	Nr₀ 1	Nr₀ 2	Nr₀	Versuch 3 Nr. 4	Nr₀ 5	Nr. 6
Band;
Dicke (mm)	0,21	0,21	0,23	0,23	0,26	0,32
Breite (mm)	700	700	909	909	710	710
Gewicht der Verzinnung (lb/B₀B₀)	0,25	0,25	0,25	0,25	0,25	0,25
Fertigungsstras- sengeschwindig- keit (m/min)	300	300	300	300	200	300
üprühdüsen:
dchlitzbreite des Äußenrohrs (mm)	3,8	4,0	3,8	4,0	5,0	5,0
öprühwinkel	60	60	60	60	60	60
Versprühte Ab schreckflüssig keit:
Druck (kg/cm )	0,05	0,15	0,05	0,15	0,05	0,1
Durchflußmenge (1/mVmin)	9,4	14,2	9,4	14,2	11,0	14,0
Temperatur (⁰Cl	65	65	60	60	60	60

Kontaktpunkt der versprühten Abschreckflüssig keit mit dem Band (lotrechter Abstand vom Absehreckflüssigkeitsspiegel im Abschreckbehälter) (mm) 50

50

105

100

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Wie vorstehend im einzelnen erläutert, können somit erfindungsgemäß beide üeiten oder Flächen eines kontinuierlich elektrolytisch verzinnten 3tahlbands, dessen Verzinnung durch Erhitzen angeschmolzen worden ist, über die Gesamtbreite hinweg und in einer gemeinsamen waagerechten Ebene gleichmäßig abgeschreckt werden«, Auf diese Weise kann dem Band nicht nur ein einwandfreier Glanz bei vollständiger Ausschaltung des Auftretens von Abschreckflecken auf der Oberfläche der Verzinnung des Bands verliehen werden, vielmehr kann auch die Fertigungsgeschwindigkeit einer Abschreckstraße mittels einer einfachen Vorrichtung bei niedrigen Installationskosten erhöht werden, wodurch ein großer industrieller Nutzeffekt geboten wird ο

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Claims

- 20 Patentansprüche Verfahren zum kontinuierlichen Abschrecken eines kontinuierlich elektrolytisch verzinnten btahlbands bei seiner Bewegung unter Verhinderung des Auftretens von Abschreckflecken, wobei Abschreckflüssigkeitsströme gleichmäßig gegen beide oeiten oder Flächen des Stahlbands versprüht werden, dessen Verzinnung durch Erhitzen in einem \iarmeofen angeschmolzen worden ist, während sich das Band aus dem Wärmeofen praktisch lotrecht abwärts bewegt, wobei die Abschreckflüssigkeitsströme in praktisch der gleichen waagerechten Ebene über die Gesamtbreite des Bands hinweg an der Luft unter dem Wärmeofen und über der Oberfläche der Abschreckflüssigkeit in einem unter dem Wärmeofen angeordneten Abschreckbehälter versprüht werden, so daß das Band zum Erstarrenlassen der Verzinnung abgeschreckt wird, und wobei das Band unmittelbar darauf weiter im wesentlichen lotrecht abwärts durch die Abs druckflüssigkeit im Abschreckbehälter hindurchgeführt und hierdurch weiter abgeschreckt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschreckflüssigkeitsströme mittels zweier Sprühdüsen unter den im folgenden angegebenen Bedingungen gleichmäßig gegen beide Flächen des Bands gerichtet werden:

1. Sprühwinkel der aus den Sprühdüsen austretenden Abschreckflüssigkeit: 45 - 75° abwärts gegen das Band; 2₀ Druck der aus den Sprühdüsen austretenden Absehreckflüs— sigkeit: 0,05 - 4,0 kg/cm ; und

3ο Stelle, an welcher die aus den Sprühdüsen austretende Abschreckflüssigkeit erstmals mit dem Band in Berührung gelangt: An der Luft unter dem Wärmeofen und mindestens 25 mm über dem Abschreckflüssigkeitsspiegel im Abschreckbehälter j

daß als Sprühdüsen eine (konzentrische) DoppeIrohrkonstruktion aus einem Innen- und einem Außenrohr verwendet wird, wobei die Sprühdüsen mit einem längsverlaufendeη Schlitz mit

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einer praktisch der Breite des Bands entsprechenden Länge versehen sind, über den die Abschreckflüssigkeit gegen das Band versprüht wird, und daß die öprühdüsen einander symmetrisch gegenüberliegend auf beiden öeiten des sich im wesentlichen lotrecht abwärts bewegenden Bands parallel dazu und in praktisch der gleichen Ebene angeordnet werden, und zwar an der Luft unter dem Wärmeofen und über dem Absehreckflüssigkeitsspiegel im Abschreckbehälter.

2ο Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschreckflüssigkeit mit einem Druck im Bereich von 0,05 - 1,00 kg/cm aus den üprühdüsen versprüht wird_o

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