DE2812370C2 - Vorrichtung zur Oberflächenbehandlung von verzinkten Blechen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Es ist bekannt, daß derartige verzinkte Bleche im allgemeinen eine sogenannte großblumige Oberflächenkonfiguration auf dem verfestigten Zinküberzug aufweisen. Dieses Aussehen kann in bestimmten Fällen für die Verwender nicht zufriedenstellend sein, die Bleche mit sogenannter sehr kleinblumiger Konfiguration benötigen, d. h. mit Abmessungen in der Größenordnung von Millimetern, was dem verzinkten Blech ein halbglänzendes Aussehen verleiht Diese Oberflächenkonfiguration ist von einer großen Gleichmäßigkeit der Dikke der Zinkschicht des Überzuges begleitet.

Diese Konfiguration mit sehr kleinen Blumen kann man insbesondere dadurch erhalten, daß man feinverteilte feste Teilchen gegen den Zinküberzug des Bleches schleudert oder sprüht, bevor dessen Kristallisation stattgefunden hat Diese feinverteilten festen Teilchen müssen aus einem Material bestehen, das zu einer thermischen Umsetzung in Berührung mit dem Zink des

flüssigen Überzugs fähig ist, wobei djese Umsetzung zumindest ein Schmelzen und ein Zersetzen betrifft.

Man verwendet im allgemeinen als Teilchen pulverförmiges Zink, wobei Zinkteilchen in Kontakt mit dem den Überzug des Bleches bildenden flüssigen Zink im Laufe der Verfestigung außerordentlich zahlreiche kristalline Keime erzeugen. Diese Keime bestimmen die Entstehung und das Wachsen von Kristallen in großer Anzahl, die dann nur eine sehr kleine Form erreichen können, was zu einer Konfiguration mit sehr kleinen Blumen an der Oberfläche des verfestigten Zinküberzuges führt.

Bei einem bekannten Verfahren zur Erzeugung einer kleinblumigen Oberfläche (US-PS 33 67 753) erfolgt das Aufbringen von Zinkpulver auf den noch flüssigen Zinküberzug eines Bleches durch Aufsprühen, wobei die Zinkteilchen mit einer ausreichenden Geschwindigkeit angetrieben werden, um den aufsteigenden Strom aus warmer Luft zu durchsetzen, der sich in der Nähe der Blechoberfläche ausbildet, wenn das Blech aus dem Schmelzbad austritt, und um in innigen Kontakt mit dem auf das Blech aufgebrachten Zinküberzug in schmelzflüssigem Zustand zu kommen. Die hierzu verwendete Vorrichtung besitzt Sprüheinrichtungen mit einem Trä-

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if gergas, wie ζ. B. Druckluft, um eine Suspension von fei- durchläuft, wobei die Wirkungsweise dieser Schlitzes im

'α nen Zinkteilchen in Luft mit hoher Geschwindigkeit auf folgenden unter Bezugnahme auf die F i g. 2 bis 6 noch

tdas verzinkte Blech am Ausgang des Zinkbades aufzu- näher erläutert werden soll

blasen. Dieses Aufblasen gewährleistet das Erstarren Jedes Gehäuse des Blaskastens 26 ist mit einer Sprüh-

Pf des Zinks an der Oberfläche des Bandes, uiid die Abmes- 5 düse 28 in Form eines Schützes versehen, die im wesent-

MI sungen der erhaltenen »Blumen« resultieren aus der liehen horizontal gegenüber dem Blechband B in einem

H Menge der in der aufgeblasenen Luft enthaltenen Zink- Abstand von 50 bis 150 mm angeordnet ist

|| teilchen. Der Blaskasten 26 ist ferner derart aufgebaut, daß er

H Bei der Vorrichtung zur Durchführung des oben be- den Abzug von Luft gewährleistet die durch die Sprüh-

|f schriebenen Verfahrens wird die Luft senkrecht zum 10 düsen 28 gegen dus Blechband gesprüht worden ist wo-

% Band oder Streifen mit HiUe von zwei Düsen aufgebla- bei diese Luft Zinkpulver im Überschuß in Suspension

'''· sen, die sich zu beiden Seiten des aus dem Schmelz enthält Zu diesem Zweck ist der Blaskasten 26 mit Ab-

' austretenden, kontinuierlich vorbeilaufenden Bandes zugsschlitzen 30, 30* ausgerüstet die im wesentlichen

befinden. horizontal jeweils im oberen Bereich und im unteren

Il Nachdem diese Luft die Länge des Bandes passiert 15 Bereich jedes den Blaskasten 26 bildenden Gehäuses

Il hat wird sie im allgemeinen aufgefangen und umge- gegsnüber dem Blechband B angeordnet sind. Diese

|! wälzt wobei die überschüssigen Zinkteilchen ausge- Abzugsschlitze 30 und 30' sind über eine Leitung 32 an

|| schieden werden. die Ansaugleitung 14 des Ventilators 10 angeschlossen.

Il Aufgabe der Erfindung ist es, eine neuartige und ver- Ferner kann zwischen der Leitung 32 und der Ansaug-

fi besserte Vorrichtung zur Durchführung des oben be- 20 leitung 14 des Ventilators 10 ein nicht wiedergegebenes

r ί schriebenen Verfahrens anzugeben. Wärme- bzw. Käiteaustauschersystem angeordnet sein.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Die oben angegebene Vorrichtung arbeitet folgen-

-■ kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 enthaltenen dermaßen:

Merkmale gelöst Der Ventilator 10 schickt die Luft, mit einer Suspen-Zweckmäßige Weiterbildungen der Vorrichtung sind 25 sion von Zinkpulver, vorzugsweise mit einer Korngröße : durch die in den Unteransprüchen enthaltenen Merk- von 2 bis 20 μΐη, durch die Leitung 24 in die Sprühdüsen male gekennzeichnet 28, die zu beiden Seiten des kontinuierlich vorbeilaufen-Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfin- den Blechbandes B angeordnet sind. Dieses Zinkpulver, : dung anhand der Zeichnung erläutert Darin zeigt dessen Menge mit der Dosiereinrichtung 20 eingestellt : F i g. 1 eine schematische perspektivische Darstellung 30 wird, wird homogen durch die Sprühdüsen 28 verteilt des grundsätzlichen Aufbaus der erfindungsgemSSen die die Suspension auf den flüssigen Zinküberzug der Vorrichtung; gegenüberliegenden Seite des aus dem Galvanisierbad F i g. 2 eine Seitenansicht der eifindungsgemäßen austretenden Blechbandes B aufsprühen. Dieses Auf-Vorrichtung; sprühen erzeugt eine sehr große Anzahl von Ausgangs-F i g. 3 einen Schnitt längs der Linie 3-3 der Fig. 2; 35 punkten zur Kristallbildung im flüssigen Zink, die zur Fig.4 eine Draufsicht auf die Anordnung nach Erzeugung einer großen Anzahl von Kristallen Anlaß ; Fig.2; geben, sobald das flüssige Zink durch Abkühlung seine F i g. 5 einen Schnitt längs der Linie 5-5 der F i g. 2; Verfestigungstemperatur erreicht hat Bei der Verwen- : und in dung von Zinkpulver erhöht diese Anzahl die Keime F i g. 6 einen Schnitt längs der Linie 6-6 der F i g. 2. 40 und ist die Ursache für die Erhaltung der gewünschten Zunächst einmal soll auf die schematische Darstellung kleinblumigen Konfiguration. Der Luftdurchsatz wird nach F i g. 1 Bezug genommen werden, die lediglich zum so gewählt, daß das Erstarren des flüssigen Zinks in der besseren Verständnis der Wirkungsweise der Vorrich- Vorrichtung stattfindet

tung dient Wie oben bereits erwähnt, hängen die Abmessungen Diese Vorrichtung weist einen von einem Elektromo- 45 der erhaltenen Blumen an der Oberfläche des verzinktor 12 angetriebenen Ventilator 10 auf. Die Ansauglei- ten Bleches nach der oben beschriebenen Behandlung tung 14 des Ventilators 10 ist an eine Leitung 16 zur von der Menge an in der Blasluft enthaltenen Zinkteil-Zuführung und Versorgung mit Zinkpulver aus einem chen ab. Die Anmelderin hat festgestellt daß eine Zinkzur Lagerung dienenden Trichter 18 angeschlossen. menge von weniger als 1 kg/h ausreichend ist, um eine Dieser Trichter 18 kann mit einer Dosiereinrichtung 20 50 sehr gleichmäßige Oberfläche mit kleinsten Blumen zu versehen sein, bei der es sich um eine volumetrische erhalten.

Dosiereinrichtung mit Schraube oder Schnecke oder ei- Nachdem die Luft die Länge des Blechbandes passiert

ne Gewichts-Dosiereinrichtung handeln kann. Ferner ist hat, wird sie nicht in den Raum abgegeben, in dem sich

der Trichter 18 mit einer üblichen, nicht wiedergegebe- die Vorrichtung befindet, sondern auf beiden Seiten der

nen Einrichtung zur Niveauabtastung versehen, die eine 55 Sprühdüsen 28 durch die Abzugsschlitze 30,30' abgezo-

Warn- oder Alarmeinrichtung in denjenigen Fällen be- gen. Diese Anordnung ermöglicht es, das Austreten von

tätigt, wo die Menge an Zinkpulver im Trichter 18 einen in der Luft in Suspension enthaltenem und aus dem

Minimalwert unterschreitet, der durch die charakteristi- überschüssigen Zinkpulver stammenden Zinkstaub in

sehen Merkmale des Kreises der Vorrichtung vorgege- den Raum zu begrenzen.

ben ist. 60 Im folgenden soll unter Bezugnahme auf die F i g. 2

Die Förderleitung des Ventilators 10 ist mit einer Lei- bis 6 eine Ausführungsform der Vorrichtung im einzel-

tung 24 an einen Blaskasten angeschlossen, der in seiner nen beschrieben werden.

Gesamtheit mit 26 bezeichnet ist. Dieser Blaskasten 26 In diesen Fig.2 bis 6 erkennt man bei 33 den das

besteht aus zwei identischen Gehäusen, die symmetrisch Hauptteil der Vorrichtung bildenden Kasten. Dieser

zu einem aus einem Schmelzbad austretenden Blech- 65 Kasten 33 besteht aus zwei identischen Gehäusen 34

band B angeordnet sind, von denen nur ein Gehäuse in und 34', die symmetrisch gegenüber dem Blechband B

F i g. 1 wiedergegeben ist, und die zwischen einander angeordnet sind, das aus dem nicht wiedergegebenen

einen Schlitz begrenzen, in dem dieses Blechband B Zink-Schmelzbad austritt und kontinuierlich an ihnen

vorbeiläuft, wobei die beiden Gehäuse 34 und 34' zwischeneinander eine vertikale Durchführung 36 begrenzen, in der dieses Blechband B zirkuliert. Jedes der Gehäuse 34 und 34' ist mit einer Sprühdüse 38 bzw. 38' in Form eines Schlitzes versehen, um die Zinkpulver in Suspension enthaltende Luft auf jede der Oberflächen des Blechbandes B aufzusprühen. Diese Sprühdüsen 38, 38' verlaufen im wesentlichen senkrecht zum Blechband und sind etwa in halber Höhe des entsprechenden Gehäuses 34 bzw. 34' angeordnet Jedes Gehäuse 34,34' ist ferner mit zwei Abzugsschlitzen 40 bzw. 40' versehen, die die gleiche Rolle wie die Abzugsschlitze 30 bzw. 30' der oben im Zusammenhang mit der F i g. 1 beschriebenen Vorrichtung spielen. Diese Abzugsschlitze 40 und 40' verlaufen senkrecht zum Blechband und sind zu beiden Seiten der Sprühdüsen 38 bzw. 3S' im oberen Bereich und im unteren Bereich jedes Gehäuses 34 bzw. 34' angeordnet, wie es deutlich in F i g. 5 wiedergegeben ist

Jedes Gehäuse 34 und 34' ist in seinem Innenraum mit horizontalen Trennwänden ausgestattet die Kanäle begrenzen, welche jeweils an den Sprühdüsen und den Abzugsschlitzen münden. Wie man aus F i g. 5 erkennen kann, ist jedes Gehäuse 34 bzw. 34' in zwei untere bzw. obere Kanäle 42 bzw. 42', die an den Abzugsschlitzen 40 bzw. 40' münden, und einen Kanal 44 bzw. 44' unterteilt der an der entsprechenden Sprühdüse 38 bzw. 38' mündet Diese Kanäle ermöglichen es, ein gleichförmiges Blasen und Ab- bzw. Ansaugen über die Breite des Blechbandes B zu gewährleistea Zu diesem Zweck ist jeder Kanal mit einem perforierten Blech, die z. B. mit 46, 46', 48, 48' angedeutet sind, mit hohem Druckabfall versehen.

Die an den Sprühdüsen mündenden Kanäle 44 und 44' sind über ein Rohr 50 an die Förderleitung (Leitung 24 bei der Anordnung nach Fig. 1) eines einzigen Ventilators angeschlossen, der mit dem Ventilator 10 nach F i g. 1 identisch und in der Zeichnung nicht wiedergegeben ist Außerdem ist in den F i g. 2 bis 6 das Versorgungssystem mit Zinkpulver nicht wiedergegeben, das mit der oben anhand der F i g. 1 beschriebenen Vorrichtung identisch ist und den Trichter 18 mit den dazugehörigen Einrichtungen enthält

Die an den Abzugsschlitzen mündenden Kanäle 42 und 42' sind über ein Rohr 52 an die Ansaugleitung (Leitung 32 bei der Anordnung nach F i g. 1) des Ventilators angeschlossen.

Um jede Verteilung oder Zerstäubung von Zinkpulver in Suspension enthaltender Luft im Räume zu vermeiden, ist über dem Kasten 33 eine Abzugshaube 54 für entweichende Teilchen angeordnet Diese Abzugshaube 54 besteht aus zwei Halbkäsien 56 bzw. 56', die über den Abzugsschlitzen 40, 40* der Gehäuse 34, 34' angeordnet sind. Jeder Halbkasten 56 bzw. 56' ist mit unteren Längsschlitzen 58 bzw. 58' versehen, die an der vertikalen Durchführung 36 münden, welche das Blechband B durchläuft Diese Abzugshaube 54 ist über eine Rohrleitung 60 an eine übliche Einrichtung, beispielsweise in Form eines Zyklons, der die Abscheidung von Zinkpulverteilchen aus der entwichenen und auf diese Weise abgezogenen Luft gewährleistet, sowie an einen Abzugsventilator angeschlossen. Mit einer derartigen Anordnung vermeidet man jede Gefahr der Verunreinigung und beseitigt praktisch jegliches Risiko, daß Zink aus der Vorrichtung austritt

Die Wirkungsweise dieser Vorrichtung ist identisch mit der oben anhand der F i g. 1 beschriebenen Vorrichtung.

Der Durchsatz der auf das Blechband aufgeblasenen Luft, die das Zinkpulver in Suspension enthält, hängt von der stündlichen Produktion der Verzinkeinrichtung ab, und die zugeführte Menge an Zinkteilchen hängt von der Geschwindigkeit ab, mit der das Blechband B die Vorrichtung durchläuft. Diese beiden Parameter bestimmen die Effizienz des Verfahrens, das in der Schaffung von zahlreichen Kristallisationskeimen im flüssigen Zinkfilm während der Erstarrung des Zinküberzuges besteht, wie es oben im einzelnen erläutert worden ist Wie oben bereits erwähnt, ist der Luftdurchsatz so gewählt, daß das Erstarren des flüssigen Zinks in der Vorrichtung erfolgt.

Für eine stündliche Produktion von 35 t/h kann man Luftdurchsätze von 10 000 bis 20 000 NmVh vorsehen, wobei die Luft mit einer Geschwindigkeit in der Größenordnung von 20 bis 40 m/s aufgeblasen wird. Was die Menge von in Suspension in der Luft enthaltenen Zinkteilchen anbetrifft so ist diese sehr gering und hängt im wesentlichen von der Geschwindigkeit des Blechbandes θ ab. Somit kann man bei einem Blechband von ungefähr 1500 mm Breite eine Menge an Zinkpulver von 0.5 kg/h bei einer Geschwindigkeit des Blechbandes von 30 m/min und eine Menge von 2 kg/h bei einer Geschwindigkeit von 150 m/min vorsehen. Die verschiedenen charakteristischen Werte können ohne vertikale Verschiebung der oben beschriebenen Vorrichtung erhalten werden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Oberflächenbehandlung von verzinkten Blechen zur Durchführung eines Verfahrens, bei dem fein verteilte Teilchen, insbesondere aus Zink, in einer Suspension in Luft auf den flüssigen Zinküberzug eines aus einem Schmelzbad austretenden Bleches aufgesprüht werden, bevor die Kristallisation des Zinks stattfindet, gekennzeichnet durch einen Ventilator (10), dessen Ansaugleitung (14, 32) an eine Dosiereinrichtung (20) für Pulver angeschlossen ist und dessen Förderleitung (22, 24) in eine Sprühdüse (28,38,38') mündet, die einem aus einem Schmelzbad austretenden und mit noch nicht kristallisiertem zinküberzogenem, kontinuierlich vorbeilaufenden Blechband (B) gegsnüberliegend angeordnet üt, wobei der Luftdurchsatz des Ventilators so eingestellt ist, daß er ein Erstarren des flüssigen Zinks gewährleistet, bevor das Blechband (B)die Vorrichtung (26) verläßt;
durch einen aus zwei Gehäusen (34,34') bestehenden Kasten (33), die symmetrisch gegenüber dem Blechband (B) angeordnet sind und zwischeneinander eine im wesentlichen vertikale, vom Blechband (B) durchlaufene Durchführung (36) begrenzen, wobei jedes Gehäuse (34,34') mit einer Sprühdüse (38, 38'), die im wesentlichen senkrecht zum Blechband (B) und in halber Höhe des Gehäuses (34,34') angeordnet ist, und mit zwei Abzugsschlitzen (40, 40') versehen ist, die im wesentlichen senkrecht zum Blechband (B) und im oberen bzw. unteren Bereich jedes Gehäuses (34, 34') dem Blechband (B) gegenüberliegend angeordnet sind, und wobei jedes Gehäuse (34,34') in seinem Innenraum Kanäle (42,42', 44, 44') begrenzende Trennwände aufweist, die an der Sprühdüse (38,38') und an den Abzugsschlitzen (40,40') münden; durch ein Rohr (50), mit dem die in die Sprühdüsen (38,38') mündenden Kanäle (44,44') an die Förderleitung (22, 24) des Ventilators (10) angeschlossen sind;

durch ein Rohr (52), mit dem die in die Abzugsschlitze (40, 40') mündenden Kanäle (42, 42') an die Ansaugleitung (14,32) des Ventilators (10) angeschlossen sind; und durch eine Abzugshaube (54) für das Pulver in Suspension enthaltende, entweichende Luft, bestehend aus zwei Halbkästen (56, 56'), die oberhalb des Kastens (33, 34, 34') angeordnet und mit unteren Längsschlitzen (58, 58') versehen sind, die an der vertikalen Durchführung münden, durch die das Blechband (B) läuft, wobei die Abzugshaube (54) an eine übliche Einrichtung, die die Abscheidung von überschüssigen Pulverteilchen aus der von der Abzugshaube (54) abgezogenen und entwichenen Luft gewährleistet, und an einen Abzugsventilator angeschlossen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Sprühdüse (28, 38, 38') in einem Abstand von 50 bis 150 mm von dem kontinuierlich vorbeilaufenden Blechband (B) angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das durch die Sprühdüsen (28,38,38') in Suspension in Luft ausgesprühte Zinkpulver eine Korngröße von 2 bis 20 μπι aufweist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge des auf das Blechband (B) aufgesprühten Zinkpulvers bei 0,3 kg/h bis 3 kg/h liegt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (42,42', 44,44') des Kastens (33, 34, 34'), die an der Sprühdüse (38,38') bzw. an den Abzugsschlitzen (40,40') münden, mit psrforierten Blechen (46,46', 48,48') mit hohem Druckverlust versehen sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Pulver in einem Trichter (18) gelagert ist und daß das Pulver in die Förderleitung (22,

ίο 24) des Ventilstors (10) über eine Dosiereinrichtung (20) austritt, die als volumetrische Dosiereinrichtung mit Schraube oder Schnecke oder als Gewichts-Dosiereinrichtung ausgebildet ist

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Trichter (18) zur Lagerung des Pulvers mit einer Einrichtung versehen ist, die das Niveau des Pulvers abtastet und die ein Warnsystem betätigt, wenn die Menge des Pulvers unter einen Minimalwert absinkt, der durch die charakteristisehen Werte des Kreises vorgegeben ist