DE2917630A1

DE2917630A1 - ARRANGEMENT FOR ELECTROLYTIC GALVANIZING OF ROLLING STRIP

Info

Publication number: DE2917630A1
Application number: DE19792917630
Authority: DE
Inventors: Saburo Ayusawa; Kijotoshi Iwasaki; Shozo Matsuda; Toshitake Miyazono; Joji Oka; Tadashi Tanaka; Toshiyuki Teramachi
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1979-05-02
Filing date: 1979-05-02
Publication date: 1980-11-13
Also published as: NL8002339A; IT8021577A0; SE8003182L; FR2455640A1; FR2455640B3; AT366424B; BE883057A; IT1140941B; ATA232380A

Description

PATENTANWÄLTE F.W. HEMMERlCh · GERD FÜLLER · t). GROSSE · F. POLLMEIER _ 4PATENT LAWYERS F.W. HEMMERlCh GERD FÜLLER t). GROSSE F. POLLMEIER _ 4

27. April 1979 g.ni 32 447April 27, 1979 g.ni 32 447

Nippon Steel Corporation, Tokyo, JapanNippon Steel Corporation, Tokyo, Japan

Arrangement for electrolytic galvanizing of rolled strip

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur elektrolytischen Verzinkung von kontinuierlich durch ein elektrolytisches Bad vorlaufendem Stahl-Walzband, bei der mittels Kontaktwalzen das Walzband als Kathode und im Badbehälter der Bandfläche gegenüberstehend angeordnete Anoden von dem die Elektrolyse bewirkenden Strom beaufschlagt werden.The invention relates to an arrangement for the electrolytic galvanizing of continuously by an electrolytic Bath leading steel rolled strip, in which the rolled strip is used as a cathode and in the bath tank of the strip surface by means of contact rollers oppositely arranged anodes are acted upon by the current causing the electrolysis.

Derartige Anordnungen werden verwendet, um Stahl-Walzband mit Hilfe von Zinküberzügen korrosxonsresxstent zu machen; gegenüber der ebenfalls angewandten Verzinkung durch Führen des Walzbandes durch ein Bad aus geschmolzenem Zink ergibt sich der Vorteil einer feinen, gleichmäßigen Verteilung und praktisch konstanten Stärke der aufgebrachten Zinkschicht.Such arrangements are used to make steel rolled strip korrosxonsresxstent with the help of zinc coatings; compared to the galvanizing, which is also used, by guiding the rolled strip through a bath of molten zinc the advantage of a fine, even distribution and practically constant thickness of the applied zinc layer.

Zur elektrolytischen Verzinkung werden insbesondere sich im wesentlichen vertikal erstreckende Behälter verwendet, in denen das zu verzinkende Band vertikal geführt wird. Durch Einsatz von Umlenkwalzen lassen sich Schlaufen bilden, die es gestatten, das Walzband von oben in den das elektrolytische Bad aufweisenden Behälter eintreten und nach oben wieder austreten zu lassen, und die Anzahl der so gebildeten Schlaufen läßt sich vervielfachen, so daß die zum Erzeugen eines Zinküberzuges gewünschten Stärke erforderlichen Verweilzeiten sich leicht erzielen lassen. Es hat sich jedoch gezeigt, daß die hierbei erreichbaren Stromdichten keine Zinküberzüge optimaler Dichte und Verschleißeigenschaften gestatten, dieFor electrolytic galvanizing, in particular, essentially vertically extending containers are used in which the strip to be galvanized is guided vertically. By using deflection rollers, loops can be formed that it allow the rolled strip to enter the tank containing the electrolytic bath from above and again upwards to leave, and the number of loops thus formed can be multiplied, so that to create a Zinc coating desired strength required residence times can easily be achieved. However, it has been shown that the current densities that can be achieved here do not permit zinc coatings of optimal density and wear properties

S Pt (fi) 1 ^, IB₁ S Pt (fi) 1 ^, IB ₁

PATENTANWÄLTE F.W. HEMMERiCH - GERD MÜLLER · D. GROSSE · F. POLLMEiER _PATENT LAWYERS F.W. HEMMERiCH - GERD MÜLLER D. GROSSE F. POLLMEiER _

unerwünscht langen Strompfade zwischen den Anoden und dem als Kathode geschalteten Walzband erfordern zum Bilden des Überzuges unerwünscht hohe elektrische Leistungen, und störend macht sich der Verbrauch der Zinkanoden bemerkbar: Durch das Zurücktreten ihrer Oberfläche werden die ohnehin unerwünscht langen Strompfade weiter vergrößert, und der periodisch erforderlich werdende Austausch der Anoden bedingt unerwünscht lange Stillstandszeiten. Mit Rücksicht auf die Gasbildung ist die Höhe der Behälter begrenzt, und das Passieren der Umlenkwalzen bedingt nicht nur einen unerwünscht hohen Durchzugswiderstand des Walzbandes, es finden insbesondere bei geringem Radius der Umlenkwalzen bleibende Verformungen statt, die zu einer Vorspannung des Walzbandes führen.require undesirably long current paths between the anodes and the rolled strip connected as cathode to form the Coating undesirably high electrical power, and the consumption of the zinc anodes is noticeable: By receding their surface, the already undesirably long current paths are further enlarged, and the Periodic replacement of the anodes causes undesirably long downtimes. With consideration the height of the container is limited to the formation of gas, and passing through the deflection rollers is not only one undesirable high pull-through resistance of the rolled strip, especially when the radius of the deflecting rollers is small, permanent Deformations take place, which lead to a pretensioning of the rolled strip.

Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, eine Anordnung zu schaffen, die es gestattet, mit relativ geringem Aufwände verschleißfeste, dichte Zinküberzüge der gewünschten Stärke zu schaffen, wobei durch Anwendung hoher Stromstärken die Verweilzeiten des Walzbandes im Bad und damit die im Bad durchlaufene Strecke gering gehalten werden sollen und ein hoher Wirkungsgrad durch geringe Ausfallzeiten gesichert ist.The invention is based on the object of providing an arrangement create that allows wear-resistant, dense zinc coatings of the desired thickness with relatively little effort to create, whereby by applying high currents, the dwell times of the rolled strip in the bath and thus in the bath traversed distance should be kept short and a high level of efficiency is ensured by low downtimes.

Gelöst wird diese Aufgabe, indem eine Anzahl von das Bad aufweisenden Behälter im wesentlichen flach und quaderförmig ausgebildet und horizontal und hintereinander angeordnet ist und die unterhalb der Badspiegel vorgesehenen Eintrittsund Austrittsöffnungen für das Walzband sowie ihnen jeweils vor- bzw. nachgeordnete Kontakt- mit zugeordneten Andruckwalzen in im wesentlichen gleicher Höhe angeordnet sind, indem die Deck- und Bodenflächen der Behälter jeweils mit im Elektrolyten unlösbaren Anoden versehen sind, indem die Austrittsöffnungen des Walzbandes mit deren lichte Weite einschränkenden Blenden ausgestattet und mit schräg von oben und unten gegen die horizontale Symmetrieebene gerichteten Zulaufstutzen für eine als Elektrolyt vorgesehene saure Zinksulfatlösung ausgestattet sind, indem von den Flanken derThis object is achieved in that a number of containers having the bath are essentially flat and cuboid is formed and arranged horizontally and one behind the other and the inlet and provided below the bath level Outlet openings for the rolled strip as well as them respectively upstream or downstream contact with associated pressure rollers are arranged at essentially the same height, in that the top and bottom surfaces of the containers are each provided with anodes insoluble in the electrolyte, by the Outlet openings of the rolled strip with their clear width restrictive screens and with diagonally directed from above and below against the horizontal plane of symmetry Inlet nozzle for an acidic electrolyte Zinc sulfate solution are fitted by from the flanks of the

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PATENTANWÄLTE F.W. HE^MF.RICH · GERD .VIULl ER · D GROSSE · F. POLLMEIER _ g _PATENT LAWYERS F.W. HE ^ MF.RICH GERD .VIULl ER D GROSSE F. POLLMEIER _ g _

Behälter her ein zu deren Mittelachse gerichtetes Ü-Profil aufweisende Isolierblenden gesteuert vorschiebbar sind, und indem die Behälter sowie die Kontaktrollen von Sammelwannen zum Auffangen des auf der Eintrittsseite des Walzbandes auslaufenden Elektrolyten unterfangen sind, deren Abläufe zu einem Sammelbehälter führen, dem eine Speisepumpe für die Zulaufstutzen und über mindestens eine weitere Förderpumpe eine Regenerieranordnung zugeordnet sind. Durch Anwenden der unlösbaren Anoden wird nicht nur der bei lösbaren Anoden periodisch erforderliche Anodentausch mit den hierdurch bedingten Stillstandszeiten vermieden, es lassen sich auch geringe Distanzen zwischen den Anoden und dem Walzband und damit kurze Strompfade erzielen, die es gestatten, den Strombedarf mit geringem Leistungsaufwand zu decken. Die getrennte Aufbereitung des Elektrolyten erlaubt die Verwendung einfacher, preisgünstig zu beschaffender Ausgangsstoffe zur Erzeugung des Zinküberzuges, während durch das Zuführen des Elektrolyten nach dem Gegenstromprinzip am Walzband sich bildende Gasblasen weitergespült werden, so daß eine Abdeckung der Oberfläche durch die Blasen vermieden wird.Container ago a U-profile directed to its central axis having insulating panels can be advanced in a controlled manner, and by the container and the contact rollers of collecting trays to collect the electrolyte leaking on the entry side of the rolled strip are underpinned, their processes Lead to a collecting tank, which has a feed pump for the inlet connection and at least one additional feed pump a regeneration arrangement are assigned. By using the non-detachable anodes, not only the detachable anodes become periodic The necessary anode replacement with the resulting downtime is avoided, and short distances can also be achieved between the anodes and the rolled strip and thus achieve short current paths that allow the power requirement with little To cover service costs. The separate preparation of the electrolyte allows it to be used more easily and inexpensively Raw materials to be procured for the production of the zinc coating, while the supply of the electrolyte continues to purge gas bubbles that form on the rolled strip according to the countercurrent principle so that the bubbles are prevented from covering the surface.

Weitere Merkmale der Erfindung und vorteilhafte Weiterbildungen derselben sind den Unteransprüchen zu entnehmen.Further features of the invention and advantageous developments thereof can be found in the subclaims.

Die Merkmale der Erfindung sind im folgenden anhand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit diese darstellenden Zeichnungen erläutert. Es zeigen hierbei:The features of the invention are given below with reference to the description of exemplary embodiments in connection with these illustrative drawings. It shows here:

Figur 1 im Längsschnitt einen der ein elektrolytisches Bad aufweisenden Behälter,FIG. 1 in longitudinal section one of the containers having an electrolytic bath,

Figur 2 einen Querschnitt durch den Behälter nach Fig. 1,FIG. 2 shows a cross section through the container according to FIG. 1,

Figur 3 die Aufsicht auf die Oberfläche einer der Elektroden der Figuren 1 und 2, undFIG. 3 shows a plan view of the surface of one of the electrodes in FIGS. 1 and 2, and

Figur 4 schematisch eine Anordnung zum Regenerieren des Elektrolyten.FIG. 4 schematically shows an arrangement for regenerating the electrolyte.

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PATENTANWÄLTE F.W. HEMMERICH · GERD MÜLLER · D. GROSSE · F. POLLMEIER _ 7 _PATENT LAWYERS F.W. HEMMERICH GERD MÜLLER D. GROSSE F. POLLMEIER _ 7 _

Der in Fig. 1 wiedergegebene Längsschnitt zeigt einen flachen, quaderförmigen Behälter 1, dessen Deck- und Bodenfläche jeweils mit einer Anode 2, 3 ausgestattet sind. Die Anoden weisen zur Erhöhung ihrer Leitfähigkeit einen Kupferkern 4 auf, der allseitig von einer im Elektrolyten, nämlich in Bleisulfat, unlösbaren Bleilegierung 5 umgeben ist. Auch die nach außen geführten Anschlußstücke 6 und 7 der Anoden 2 und 3 sind mit einem Kupferkern ausgestattet, der durch einen Bleilegierungsmantel gegen den Elektrolyten geschützt ist. In die einander zugewandten Oberflächen der Anoden 2 und 3 sind aus Kunststoff bestehende Schleißleisten 8 eingelegt, die über die Oberfläche vorstehen und Berührungen zwischen dem horizontal geführten Walzband 9 und den Oberflächen der Anoden 2 und 3 sicher ausschließen, so daß sowohl Oberflächenschäden des Bandes als auch ein mechanischer Verschleiß der Anoden durch Bandberührung sicher vermieden sind. Für das horizontal zugeführte Walzband weist der Behälter 1 eine Eintrittsöffnung 1o auf, die symmetrisch zu der zwischen den einander zugewandten Oberflächen der Anoden 2 und 3 liegenden Symmetrieebene vorgesehen ist, und der eine Kontaktwalze 11 sowie eine dieser zugeordnete, das Walzband 9 erfassende Andruckwalze 12 vorgeordnet sind. Auf der gegenüberliegenden Seite des Behälters 1 ist eine Austrittsöffnung 13 angeordnet, der eine Kontaktwalze 14 und eine mit dieser zusammenwirkende Andruckwalze 15 nachgeordnet sind. In die Querschnitte der Eintritts- und Austrittsöffnung reichen Blenden 16 bzw. 17 herein, welche den freien Querschnitt einschränken und aus Kunststoff erstellt sind, um bei gelegentlichen Berührungen mit dem Walzband 9 Oberflächenschäden desselben ebenso auszuschließen wie eventuell auftretende Kurzschlüsse. Im Bereiche der Austrittsöffnung ist der Behälter 1 mit Zulaufstutzen 18 ausgestattet, die in schräg auf das entlang der Symmetrieebene geführte Walzband 9 gerichtete Kanäle übergehen, so daß der den Zulaufstutzen zugeführte Elektrolyt die zwischen der Anode 2 und dem Walzband 9 sowie zwischen dem Walzband und der Anode 3 gebildeten Zwischenräume gegenläufig zur Trans-* portrichtung des Walzbandes durchläuft. Am gegenüberliegenden Ende des Behälters 1 tritt der Elektrolyt aus dessen Eintritts-The longitudinal section shown in Fig. 1 shows a flat, cuboid container 1, the top and bottom surfaces of each are equipped with an anode 2, 3. The anodes have a copper core 4 to increase their conductivity, which is surrounded on all sides by a lead alloy 5 which is insoluble in the electrolyte, namely in lead sulfate. Even those after externally guided connection pieces 6 and 7 of the anodes 2 and 3 are equipped with a copper core, which is covered by a lead alloy jacket is protected against the electrolyte. In the facing surfaces of the anodes 2 and 3 are made of plastic existing wear strips 8 inserted, which protrude above the surface and contact between the horizontally guided Securely exclude rolled strip 9 and the surfaces of anodes 2 and 3, so that both surface damage to the strip and mechanical wear of the anodes due to strip contact are safely avoided. For the horizontally fed rolled strip, the container 1 has an inlet opening 1o which is provided symmetrically to the plane of symmetry lying between the facing surfaces of the anodes 2 and 3, and a contact roller 11 and a pressure roller 12 assigned to it and engaging the rolled strip 9 are arranged upstream. On the opposite side of the container 1 is an outlet opening 13 arranged, which is followed by a contact roller 14 and a pressure roller 15 cooperating with this. Orifices 16 and 17, which restrict the free cross-section, extend into the cross-sections of the inlet and outlet openings and are made of plastic in order to avoid surface damage of the same in the event of occasional contact with the rolled strip 9 as well as to exclude any short circuits that may occur. In the area of the outlet opening is the container 1 with an inlet nozzle 18 equipped, which merge into channels directed obliquely onto the rolled strip 9 guided along the plane of symmetry, so that the electrolyte supplied to the inlet connection between the anode 2 and the rolled strip 9 and between the rolled strip and the anode 3 formed spaces in the opposite direction to the trans- * port direction of the rolled strip runs through. At the opposite end of the container 1, the electrolyte emerges from its inlet

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PATENTANWÄLTE F.W. HEWMERICH · GERD MÜLLER - D. GROSSE - F. POLLMElERPATENT Attorneys FW HEWMERICH · GERD MÜLLER - D. GROSSE - F. POLLMElER

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öffnung 1 ο aus und fließt nach unten in eine den Behälter 1 sowie den Kontakt- und Andruckwalzen 11, 12, 14, 15 unterfangende Sammelwanne 19 ab. Der von der Sammelwanne erfaßte, aus dem Behälter 1 austretende Elektrolyt wird über einen Ablauf 20 und eine Pumpe einem in Fig. 4 gezeigten Sammelbehälter 21 zugeführt, aus dem, gegebenenfalls nach Regenerierung, der Elektrolyt in die Zulaufstutzen 18 zugeführt wird. ^. Opening 1 o and flows down into a collecting trough 19 which underpins the container 1 and the contact and pressure rollers 11, 12, 14, 15. The electrolyte which is captured by the collecting trough and emerging from the container 1 is fed via a drain 20 and a pump to a collecting container 21 shown in FIG. ^.

Zum Aufbau einer Anordnung zum Verzinken von Walzband ist eine Anzahl von Behältern 1 zweckmäßig gleichachsig nebeneinander aufgestellt, so daß das von einem Bund abgezogene in an sich bekannter Weise mit weiteren Bunden verbundene Walzband geradlinig und ohne Umlenkung diese Behälter nacheinander passiert, so daß zwar die Verweilzeit im einzelnen Behälter bei den vorgesehenen Baulängen derselben und Vorschubgeschwindigkeiten des Walzbandes nur gering sind, die Summe der Verweilzeiten in den nacheinander von einem Bandabschnitt passierten Behältern den Aufbau einer schützenden Zinkschicht in gewünschter Stärke sichert. Die Unterteilung der Verweilzeit durch das Passieren jeweils einzelner Behälter sichert trotz geringer Distanzen zwischen Anoden und Walzband und damit geringem Volumen des jeweils im Behälter befindlichen Elektrolyten vor einer Verarmung desselben an Zink ebenso wie gegen eine unerwünschte Anreicherung an den elektrischen Widerstand des Elektrolyten erhöhenden Gasblasen, da die jeweils im Behälter vom Elektrolyten zurückzulegende Förderstrecke relativ kurz gehalten und die Durchsatzgeschwindigkeit relativ hoch gewählt sind.To set up an arrangement for galvanizing rolled strip is a Number of containers 1 expediently set up coaxially side by side, so that the deducted from a covenant in itself In a known manner, straight rolled strip connected to other collars and without deflection, these containers happened one after the other, so that although the dwell time in the individual containers is provided for Overall lengths of the same and feed speeds of the rolled strip are only small, the sum of the dwell times in the containers, which are passed one after the other by a section of belt, build up a protective zinc layer of the desired thickness secures. The subdivision of the dwell time by passing through individual containers ensures despite the short distances between the anodes and the rolled strip and thus a small volume of the electrolyte in the container before depletion the same in zinc as well as against an undesired accumulation in the electrical resistance of the electrolyte increasing gas bubbles, since the conveying distance to be covered by the electrolyte in the container is kept relatively short and the throughput speed are chosen to be relatively high.

Ein Querschnitt durch einen Behälter ist in Fig. 2 dargestellt. Zwischen den Anoden 2 und 3 ist nicht nur das zwischen diesen hindurchgeführte Walzband 9 gezeigt, es sind zwischen den Anoden ein U-förmiges Profil aufweisende Blenden 23 aus Isolierstoff gezeigt, die vermittels von Kolbenstangen 24 von Hydraulikzylindern 25 und 26 gegen die von Federn 27 bewirkte Vorspannung verschiebbar sind. Während der links dargestellte'Zylinderraum des Hydraulikzylinders 25 zur Einstellung der LageA cross section through a container is shown in FIG. Between the anodes 2 and 3 is not just that between them Rolled strip 9 passed therethrough is shown, there are panels 23 made of insulating material between the anodes and having a U-shaped profile shown, which by means of piston rods 24 of hydraulic cylinders 25 and 26 against the bias caused by springs 27 are movable. During the cylinder space of the hydraulic cylinder 25 shown on the left for setting the position

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der zugeordneten Blende durch eine nicht dargestellte Druckmittelquelle gesteuert beaufschlagbar ist, ist dessen rechte Zylinderkammer mit der links gezeigten des Hydraulikzylinders 26 durch eine Verbxndungsleitung 28 verbunden. Bei gleichem Querschnitt der Hydraulikzylinder 25 und 26 wird hierdurch erreicht, daß der Vorschub der beiden Blenden 23 jeweils zwangsläufig gegenläufig und um gleiche Beträge erfolgt. Die zur Parallelführung der Blenden 23 vorgesehenen Mittel sind in den Figuren nicht dargestellt; es können jeweils Führungsstangen, Parallelführungen oder weitere, zu den Hydraulikzylindern 25 und 26 parallel angeordnete Hydraulikzylinder vorgesehen sein, deren Gleichlauf durch eine Steuerung bev/irkt wird oder durch eine durch Vorsehen weiterer Verbindungsleitungen bewirkte Kaskadenanordnung erzwungen wird.the associated diaphragm by a pressure medium source, not shown can be acted upon in a controlled manner, its right cylinder chamber is the same as that of the hydraulic cylinder shown on the left 26 connected by a connecting line 28. With the same Cross-section of the hydraulic cylinders 25 and 26 is achieved in that the advance of the two diaphragms 23 in each case inevitably in opposite directions and by the same amount. The means provided for parallel guidance of the diaphragms 23 are not shown in the figures; guide rods, Parallel guides or further hydraulic cylinders arranged parallel to the hydraulic cylinders 25 and 26 be provided, the synchronization of which is brought about by a controller or by providing additional connecting lines caused cascade arrangement is enforced.

Die Einstellung der Blenden erfolgt zweckmäßig so, daß deren Schenkel 29 eine Randzone vorgegebener Breite eines zwischen ihnen geführten Walzbandes 9 gabelartig umfassen. Damit wird dieser Randstreifen von den aus Isolierstoff bestehenden Schenkeln 29 "abgeschattet", so daß die ohne Verwendung einer Blende auftretende überhöhte Stromdichte im Bereiche der Seitenkanten des Walzbandes 9 vermieden wird und praktisch über die Gesamtbreite des Walzbandes eine konstante Stromübernahme gesichert ist, die wiederum eine auch über die Breite des Walzbandes konstante Stärke der aufgetragenen Zinkschicht bewirkt. Bei Änderungen der Breite des zu verzinkenden Walzbandes sind auch jeweils diese Blenden so zu verschieben, daß der von ihren Schenkeln 29 gabelartig umschlossene Randbereich die gleiche Breite aufweist. Durch die beidseitig isolierende Abdeckung der Anoden im Abstande vom Walzband 9 wird erreicht, daß seitliche Änderungen, ein gelegentliches seitliches Auslaufen oder dergleichen in den von den Schenkeln 29 umschlossenen lichten Raum hineinführt, nicht aber das Joch der Blenden 23 erreicht, so daß diese ausreichend gegen Beschädigungen gesichert sind.The adjustment of the diaphragms is expedient so that their legs 29 have an edge zone of a predetermined width between them guided rolled strip 9 include fork-like. This is the edge strip of the legs made of insulating material 29 "shadowed", so that the excessive current density occurring without the use of a diaphragm in the area of the side edges of the rolled strip 9 is avoided and a constant current transfer is ensured practically over the entire width of the rolled strip which in turn causes the thickness of the applied zinc layer to be constant over the width of the rolled strip. In case of changes the width of the rolled strip to be galvanized, these diaphragms are to be moved so that that of their legs 29 edge area enclosed in a fork-like manner has the same width. Due to the anode cover, which is insulating on both sides at a distance from the rolled strip 9 is achieved that lateral changes, an occasional lateral leakage or the like into the clear space enclosed by the legs 29 leads into it, but does not reach the yoke of the diaphragms 23, so that these are adequately secured against damage.

In Fig. 3 ist die Aufsicht auf die dem Walzband zugewandte Oberfläche der Anode 3 gezeigt. Die Figur läßt die Lage derIn Fig. 3 is the plan view of that facing the rolled strip Surface of the anode 3 shown. The figure leaves the location of the

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aus Polyamid bestehenden Schleißleisten 8 erkennen, die fischgrätenartig und versetzt so angeordnet sind, daß nur geringe Anteile der Oberfläche der Anode abgedeckt sind und diese sich über die Breite gleichmäßig verteilen, so daß die mittlere Stromdichte über die Breite der Anode gemessen konstant bleibt. Ein sicherer Halt der Schleißleisten ist gesichert, indem die in die Nute der Anode eingreifenden Fußteile wie diese Nute schwalbenschwanzforinig ausgebildet sind. Der über diese Nute hinausragende Teil er Schleißleisten ist zur Erzielung geringen Strömungswiderstandes wulstförmig ausgeführt, so daß gleichzeitig auch einlaufendem Walzband keine steilen Flanken geboten werden.Recognize wear strips 8 made of polyamide that are herringbone-like and are arranged offset so that only small portions of the surface of the anode are covered and these are Distribute it evenly over the width, so that the mean current density, measured over the width of the anode, remains constant. A secure hold of the wear strips is ensured by the foot parts engaging in the groove of the anode like this groove are dovetail-shaped. The part of the wear strips protruding beyond this groove is small in order to achieve this Flow resistance made bead-shaped, so that at the same time the incoming rolled strip offered no steep flanks will.

Der Betrieb der gemäß der Erfindung unlösbare Anoden verwendenden Anordnung zur elektrolytischen Verzinkung gestaltet sich einfach läßt sich leicht automatisieren und ist mit geringem Personalaufwand weitgehend wartungsfrei durchzuführen, da der Ersatz verbrauchter Anoden bzw. das Nachschieben keilförmiger Anoden entfällt. Das auf das Walzband aufzubringende Zink ist bereits im Elektrolyten enthalten und wird mit dem die Behälter 1 durchströmenden Elektrolyten eingebracht, wie gleichzeitig beim Ausströmen auch die durch die Elektrolyse entwickelten Gase fortgeführt werden. Die zum Betriebe der Behälter 1 vorgesehene Speicher- und Regenerieranordnung für den Elektrolyten ist in Verbindung mit der schematischen Darstellung der Fig. 4 erläutert. The operation of the arrangement for electrolytic galvanizing which uses permanent anodes according to the invention is simple can be easily automated and can be carried out largely maintenance-free with little personnel expenditure, since the replacement is used up There is no need for anodes or pushing in wedge-shaped anodes. The zinc to be applied to the rolled strip is already in Contain electrolytes and is introduced with the electrolyte flowing through the container 1, as at the same time The gases developed by the electrolysis are also continued to flow out. The intended for the operation of the container 1 The storage and regeneration arrangement for the electrolyte is explained in connection with the schematic illustration in FIG. 4.

Der aus einem Behälter 1, vorzugsweise aus dessen für das Walzband 9 vorgesehenen Eintrittsöffnung 1o, austretende Elektrolyt wird in der Sammelwanne 19 der Fig. 1 aufgefangen und über dessen Ablauf 2o mittels einer Pumpe 3o abgezogen und in einen in Fig. 21 dargestellten Sammelbehälter .überführt. Dieser Sammelbehälter ist mit einem Pegelgeber 31, einem pH-Geber 32 sowie einem Aräometer 33 ausgestattet, die es erlauben, sowohl den Vorrat an Elektrolyten als auch dessen pH-Wert sowie dessen Dichte zu " überwachen. Die Geber sind Regelvorrichtungen zugeordnet, welche für die überwachten Werte die Einhaltung vorgegebener Toleranz-The one from a container 1, preferably from its for the rolled strip 9 provided inlet opening 1o, escaping electrolyte is collected in the collecting trough 19 of FIG. 1 and over it Drain 2o withdrawn by means of a pump 3o and .transferred into a collecting container shown in FIG. This collection container is equipped with a level transmitter 31, a pH transmitter 32 and a hydrometer 33, which allow both the supply of To monitor electrolytes as well as their pH value and their density. The transmitters are assigned control devices, which compliance with specified tolerance limits for the monitored values

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44.44.

PATENTANWÄLTE F.W. HEMMERICH · GERD MÖLLER · O. GROSSE ■ F. POLLMEIER >\ -jPATENTANWÄLTE FW HEMMERICH · GERD MÖLLER · O. GROSSE ■ F. POLLMEIER > \ -j

Intervalle sichern. Benutzt wird eine saure Zinksulfat-Lösung mit einem pH-Wert von 1,25 + o,2 und einem Gehalt an Zinksulfat von 42o g/l + 3o g/l. Die Schleißeigenschaften der bewirkten Zinküberzüge werden verbessert, indem dem Elektrolyten organische Additive zugefügt werden, so bespw. o,1 bis 5 g/l Polyoxyäthylenalkylamin und Polyoxyäthylenalkylphenol. Steigt nun während des Betriebes der pH-Wert des im Sammelbehälter 21 enthaltenen Elektrolyten an, so wird dieses vom pH-Geber 32 gemeldet, der ein einem Säuretank 34 nachgeordnetes Ventil 35 öffnet und damit durch Zufuhr von Schwefelsäure den pH-Wert wieder absenkt. Verarmt der Elektrolyt an Zinksulfat, so wird dieses durch das Aräometer angezeigt und gleichzeitig mittels der Förderpumpe 36 angereicherte Lösung über einen Filter 37 aus einem Vorratsbehälter 38 abgezogen und in den Sammelbehälter überführt. Regeneriert wird der Elektrolyt in einem Regeneriertank 39, der mittels einer Förderpumpe 4o aus dem Sammelbehälter 21 gefüllt wird. Der sich hierbei im Regeneriertank 39 oder aber auch im Vorratsbehälter 38 ergebende Pegel wird mittels eines Pegelgebers 41 überwacht, der beim Absinken des Flüssigkeitsstandes die Förderpumpe 4o in Betrieb setzt. In den Regeneriertank wird Zink eingebracht, das sich aufgrund des Schwefelsäureüberschusses löst. Als besonders vorteilhaft hat es sich hierbei gezeigt, daß es nicht, wie bei der Erstellung von Zinkanoden, erforderlich ist, reines bzw. metallisches Zink zu verwenden. Es genügt, wenn in den Regeneriertank Zinklegierungen und/oder Zinkverbindungen eingebracht werden, aus denen das Zink vermittels der Schwefelsäure gelöst wird. So könnenbspw. die bei der Feuerverzinkung anfallenden, Zink und dessen Oxyde aufweisende Schlacken eingesetzt werden, ohne vorher chemisch aufbereitet zu werden, und auch die Verwendung von Zinkschrott ist ohne weiteres möglich, so daß durch Verwendung preisgünstiger Ausgangsstoffe sich relativ geringe Betriebskosten ergeben. Durch den Einsatz entsprechender Regelvorrichtungen läßt sich die Regenerierung des Elektrolyten wie auch der Verlust an Elektrolyten problemlos selbsttätig bewirken, wobei im wesentlichen zwei KreisläufeSecure intervals. An acidic zinc sulphate solution with a pH value of 1.25 + 0.2 and a content of zinc sulphate is used from 42o g / l + 3o g / l. The wear properties of the Zinc coatings are improved by adding organic additives to the electrolyte, so bespw. 0.1 to 5 g / l Polyoxyethylene alkylamine and polyoxyethylene alkylphenol. If the pH value of the in the collecting container 21 increases during operation contained electrolytes, this is reported by the pH transmitter 32, which is connected to a valve 35 arranged downstream of an acid tank 34 opens and thus the pH value through the addition of sulfuric acid lowers again. If the electrolyte is depleted of zinc sulphate, this is indicated by the hydrometer and at the same time Solution enriched by means of the feed pump 36 is drawn off from a storage container 38 via a filter 37 and transferred to the collecting container. The electrolyte is regenerated in a regeneration tank 39, which by means of a Feed pump 4o from the collecting container 21 is filled. This is in the regeneration tank 39 or in the storage container The level resulting from 38 is monitored by means of a level transmitter 41, which controls the feed pump when the liquid level drops 4o starts up. Zinc is introduced into the regeneration tank, which dissolves due to the excess of sulfuric acid. It has been shown to be particularly advantageous that it it is not necessary to use pure or metallic zinc, as is the case with the production of zinc anodes. It is sufficient if in Zinc alloys and / or zinc compounds are introduced into the regeneration tank, from which the zinc by means of sulfuric acid is resolved. For example the zinc and its oxides that occur during hot-dip galvanizing can be used without being chemically processed beforehand, and the use of zinc scrap is easily possible, so that by using inexpensive starting materials, relatively result in low operating costs. By using appropriate control devices, the regeneration of the Electrolytes, as well as the loss of electrolytes, cause problems automatically, with essentially two circuits

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PATENTANWÄLTE F.W. HEMMERICH · GERD MÖLLER · S. GROSSE - F. POLLMEtER -12-PATENT LAWYERS F.W. HEMMERICH GERD MÖLLER S. GROSSE - F. POLLMEtER -12-

vorgesehen sind: Die Speisung der Behälter 1 mit dem Elektrolyten erfolgt über Förderpumpen 22 und ist damit definiert schaltbar und im Bedarfsfalle leicht regelbar. Im Falle plötzlicher Abschaltungen erweist es sich als vorteilhaft, daß der Zufluß von weiteren Elektrolyten sofort unterbunden wird, so daß die Behälter 1 infolge Ausbleibens weiteren Elektrolytens sich sofort entleeren und Schäden durch zu lange Einwirkung des Elektrolyten auf das Walzband, insbesondere beim Ausbleiben des die Elektrolyse bewirkenden Stromes, grundsätzlich vermieden sind. Der jeweils die Behälter 1 verlassende Elektrolyt wird von Sammelwannen 19 aufgefangen und über Pumpen 3o in den Sammelbehälter 21 rückgeführt. Ergänzt werden kann der Elektrolyt durch mittels des Ventiles 35 gesteuerte Zufuhr verdünnter Schwefelsäure sowie gegebenenfalls durch Zusetzen von Wasser. Die Anreicherung an Zinksulfat erfolgt in einem parallelen Kreislauf, bei dem mittels der Förderpumpe 4o gesteuert regenerierungsbedürftiger Elektrolyt aus dem Sammelbehälter 21 in den Regeneriertank 39 überführt wird. Nach ausreichendem Verbleiben im Regeneriertank und entsprechendem Auflösen von Zink bzw.-Bilden von Zinksulfat läuft die angereicherte Lösung in den Vorratsbehälter 38 über, in dem sie geklärt wird und bei Unterschreiten der vorgegebenen Dichte im Sammelbehälter 21, weiter gereinigt über ein Filter 37, mittels einer Förderpumpe 36 in den Sammelbehälter 21 überführt wird und dessen Elektrolyten anreichert bzw. in seiner Dichte erhöht.are provided: The supply of the container 1 with the electrolyte takes place via feed pumps 22 and is therefore switchable in a defined manner and, if necessary, easily regulated. In the case of sudden Shutdowns, it turns out to be advantageous that the inflow of further electrolytes is stopped immediately, see above that the container 1 empties immediately as a result of the lack of further electrolyte and damage from too long exposure of the electrolyte on the rolled strip, especially in the absence of the current causing the electrolysis, avoided in principle are. The electrolyte leaving each container 1 is collected by collecting troughs 19 and fed into the via pumps 3o Collection container 21 returned. The electrolyte can be supplemented by a diluted supply controlled by means of the valve 35 Sulfuric acid and optionally by adding water. The accumulation of zinc sulphate takes place in a parallel cycle, with the one in need of regeneration controlled by means of the feed pump 4o Electrolyte is transferred from the collecting container 21 into the regeneration tank 39. After remaining sufficiently in the regeneration tank and the corresponding dissolution of zinc or formations of zinc sulfate, the enriched solution overflows into the storage container 38, in which it is clarified and if it falls below it the specified density in the collecting container 21, further cleaned via a filter 37, by means of a feed pump 36 in the collecting container 21 is transferred and its electrolyte is enriched or increased in its density.

Als wesentlich hat es sich gezeigt, daß die Förderpumpen 42 so eingestellt bzw. eingeregelt werden, daß sich in den Behältern 1 hohe Strömungsgeschwindigkeiten des Elektrolyten ergeben. Bevorzugt werden Strömungsgeschwindigkeiten über 25 m/min, vorzugsweise über 3ο m/min eingestellt.It has been shown to be essential that the feed pumps 42 are set or regulated so that they are in the containers 1 result in high flow velocities of the electrolyte. Flow velocities above 25 m / min are preferred, preferably set above 3ο m / min.

Die dargestellten Ausführungsbeispiele sind vieler Varianten fähig, ohne daß das Wesen der Erfindung verlassen wird. So kann der Antriebsmechanismus der Blenden 23 vielfach variiert werden; außer den gezeigten Hydraulikzylindern haben sich als Antriebs-The illustrated embodiments are capable of many variants without departing from the essence of the invention. So can the drive mechanism of the diaphragms 23 can be varied many times; apart from the hydraulic cylinders shown, the drive

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PATENTANWÄLTE F.W. HENMEWCH · GPRÜ MOLL-ER · ü. GROSSE · F. POLLMEIER _ -j 3 _PATENT LAWYERS F.W. HENMEWCH · GPRÜ MOLL-ER · ü. GROSSE F. POLLMEIER _ -j 3 _

mittel Getriebemotoren bewährt, deren Abtriebsritzel in mit den Führungsstangen der Blenden verbundene Zahnstangen eingreifen, und mit Erfolg sind auf parallel zur Längsachse der Behälter 1 vorgesehenen Wellen angeordnete Nockenscheiben eingesetzt, welche die Stirnflächen von an ihrem anderen Ende die Blenden 23 aufweisenden Führungsstangen abstützen. Auch die Anordnungen zum Umwälzen des Elektrolyten sind variierbar, und ebenso läßt sich die zur Regenerierung des Elektrolyten vorgesehene Anordnung abändern und den jeweiligen Bedürfnissen anpassen.medium geared motors with output pinions in Engage racks connected to the guide rods of the diaphragms, and with success are on parallel to the longitudinal axis The container 1 provided shafts arranged cam disks are used, which the end faces of at their other end support the diaphragms 23 having guide rods. Also the Arrangements for circulating the electrolyte can be varied, and the one provided for regenerating the electrolyte can also be varied Change the arrangement and adapt it to the respective needs.

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Claims

PATENT LAWYERS F.W. HEMMERICH GERD MÜLLER D. GROSSE F. POLLMEIER April 27, 1979 g.ni 32 447

Nippon Steel Corporation, Tokyo, Japan

Claims

, 1 i arrangement for the electrolytic galvanizing of steel rolled strip continuously advancing through an electrolytic bath, in which the rolled strip as cathode and anodes arranged opposite the strip surface in the bath container are acted upon by the current causing the electrolysis by means of contact rollers,

characterized in that a number of substantially flat and cuboid trained containers (1) is arranged horizontally and one behind the other and provided below the bathroom mirror Entry and exit openings (1o, 13) for the rolled strip (9) as well as upstream or downstream contact rollers (11, 14) with associated pressure rollers (12, 15) are arranged at essentially the same height that the top and bottom surfaces of the container each with in the electrolyte inseparable anodes (2, 3) are provided that the outlet openings (1o) equipped with diaphragms (17) restricting their clear width and with diagonally from above and below inlet connection (18) directed towards the horizontal plane of symmetry for an acidic zinc sulphate solution provided as an electrolyte are equipped that from the flanks of the container having a U-profile directed to the central axis thereof Insulating panels (23) can be advanced in a controlled manner, and that the containers and the contact rollers of collecting trays (19) are underpinned to collect the electrolyte leaking on the entry side of the rolled strip, their processes (2o) lead to a collecting container (21) to which at least one feed pump (22) for the inlet connection (18) and A regeneration arrangement (37, 38, 39) are assigned via at least one further feed pump (4o).

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ORIGINAL INSPECTED

PATENTANWÄLTE F.W HFMMER, CH · GERO MÜ'.LER ■ O. GROSSE · F. POLLMEIER - 2 -

2. Arrangement according to claim 1,
characterized in that the anodes (2, 3) consist of carbon.

3. Arrangement according to claim 1,
characterized in that the anodes (2, 3) have a copper core (4) coated with lead or a lead alloy.

4. Arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized in that that the anodes (2, 3) are equipped with replaceable plastic wear strips (8).

5. Arrangement according to claim 4,
characterized in that the wear strips (8) are arranged to run obliquely on both sides of the central plane.

6. Arrangement according to one of claims 1 to 5, characterized in that that the electrolyte of the anodes (2, 3) bounded space of the container (1) with a flow rate passes through at least 25 m / min.

7. Arrangement according to one of claims 1 to 6, characterized in that the electrolyte the container (1) in countercurrent to Rolled strip (9) happened and provided for the rolled strip Inlet and outlet openings (1o, 13) of the container in their cross-section are restricted by diaphragms (16, 17).

8. Arrangement according to one of claims 1 to 7, characterized in that that the electrolyte is an acidic zinc sulfate solution with a pH between 1 and 1.3 and a concentration of

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37o to 45o g / l is provided, the 0.1 to 5 g / l polyoxyethylene alkylamine or polyoxyethylene alkylphenol are added.

9. Arrangement according to one of claims 1 to 8, characterized in that that the collecting container (21) with the level of the electrolyte, its pH value and its specific gravity detect Donors (31, 32, 33) and the donors valves or pumps (35, 36) of at least one acid and zinc sulfate solution supply line are assigned to the inflow of further acid when falling below predetermined values or cause saline solution.

10. Arrangement according to one of claims 1 to 9, characterized in that that the collecting container (21) has at least one regeneration tank charged with zinc or zinc alloys and / or compounds (39) is assigned, which can be filled from the collecting container, and the content of which can be returned to this.

11. Arrangement according to one of claims 1 to 1o, characterized in that that the anodes (2, 3) off-switches are arranged upstream.

12. Arrangement according to claim 11,
characterized by changeover switches assigned to the containers, which optionally connect their anodes (2, 3) each to a current source or the current sources together with one of the anodes.

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