DE2937188A1

DE2937188A1 - Plattierverfahren

Info

Publication number: DE2937188A1
Application number: DE19792937188
Authority: DE
Inventors: Adalbert 2091 Marxen Bartsch
Original assignee: Norddeutsche Affinerie AG
Current assignee: Aurubis AG
Priority date: 1979-09-14
Filing date: 1979-09-14
Publication date: 1981-03-19
Also published as: ATE3063T1; US4321289A; AU536864B2; JPS5655558A; AU6236780A; DE3062736D1; EP0026946A1; EP0026946B1; JPH0130904B2

Description

NORDDEUTSCHE AFFINERIE ό 30. Juli 1979

Alsterterrasse 2 DROZ/LWÜ

2000 Hamburg 36

Prov. Nr. 8235 NA

Plattierverfahren

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Plattieren von Stahlband oder -blech mit Metallen oder Metallegierungen, die einen gegenüber Stahl tieferliegenden Schmelzpunkt aufweisen, durch schmelzflüssigen Auftrag bei Schräglage des zu plattierenden Stahlbandes oder -bleches und anschließende Zwangskühlung.

Es ist bekannt, insbesondere Stahlband zu plattieren, indem Metalle oder Metallegierungen in flüssiger Form entweder in ein U-förmiges Profil von bestimmter Neigung eingegossen (DE-PS 718 528) oder aus einer trichterförmigen Vorrichtung auf die in Schräglage befindlichen Unterlagen aufgebracht werden (GB-PS 1 356 782).

Bei beiden Verfahren ist es nachteilig, daß der Vorschub der Unterlagen und die Abkühlung der aufgebrachten Schmelze mit hoher, im rauhen Betrieb praktisch nicht durchführbarer Präzision aufeinander abgestimmt werden müssen, wenn Fehlchargen oder Betriebsstörungen vermieden werden sollen. Bei dem Verfahren gemäß DE-PS 718 528 kommt hinzu, daß nur bestimmt geformte Stahlbänder beschichtbar sind bzw. vollgegossen werden können.

Bei einem weiteren Verfahren zur Herstellung einer Bleiplattierung ist vorgesehen, das zu plattierende Blech im spitzen Winkel zur V/aagerechten schräg von oben in ein mit einer Flußmittelschicht bedecktes Bleibad einzuführen, am Ende des Bleibades durch einen Führungsspalt und schließlich durch

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eine Matrize mit einer Abmessung entsprechend der gewünschten Plattierdicke zu führen (DE-OS 20 08 454). Dieses Verfahren hat jedoch den Nachteil, daß das Bleibad sowie die Gesamtvorrichtung in Zeitabständen von Stunden entleert und total gereinigt werden muß, da insbesondere die viel verwendeten kupferlegierten Bleisorten erheblich zur Ausseigerung neigen. Weiterhin ist nachteilig, daß Verwerfungen mit ungleichmäßiger Plattierung kaum zu vermeiden sind. Problematisch sind zudem die Abdichtung der Matrize gegen auslaufendes Blei und der Anfahrvorgang, der infolge der bereits vorerwähnten häufigen Reinigung des Bleibehälters vergleichsweise oft vorgenommen werden muß. Nicht zuletzt kommt es bei den notwendigen großen Zugkräften, hervorgerufen durch die Zugvorrichtung gegen den Widerstand der Führungs- und Richtelemente bei den vorgegebenen Temperaturen, zu Längenänderungsdifferenzen zwischen Grundblech, Bleischicht und Feinblech, was zu Komplikationen im kritischen Bereich des Führungs spalt es führen kann.

Aufgabe der Erfindung ist, ein Verfahren bereitzustellen, das die Nachteile der bekannten, insbesondere vorgenannten Verfahren nicht besitzt, sondern einfach in der Anwendung und betriebssicher ist und weitgehend wartungsfrei arbeitet.

Die Aufgabe wird gelöst, indem das Verfahren der eingangs genannten Art entsprechend der Erfindung derart ausgestaltet wird, daß man die Schmelze mindestens im Erstarrungsbereich durch ein gegenüber dem Stahlband oder -blech parallel verlaufendes und abstandsverstellbares Walzenband sowie seitlich angebrachte Gleitschuhe fixiert und die Atmosphäre im Bereich des Aufschmelzens schwach reduzierend einstellt.

Die Schräglage des Stahlbandes oder -bleches wird durch geeignete Rollenanordnung herbeigeführt. Vorzugsweise wird sie auf ein
stellt.

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auf einen Wert zwischen 30 und 70°, insbesondere 45°, einge-

Aufgrund des abstandsverstellbaren Walzenbandes können weitgehend beliebige Plattierungsdicken, die sich im wesentlichen nach den Wünschen des Abnehmers richten, eingestellt werden. Sie bewegen sich im allgemeinen zwischen 2 und 20 mm, können jedoch im Bedarfsfall durchaus auch andere Abmessungen aufweisen. Insbesondere großen Dicken sind durch das erfindungsgemäße Verfahren keine Grenzen gesetzt.

Der Schmelzezulauf erfolgt zweckmäßigerweise derart, daß sich vor dem Walzenband im Bereich der oberen Umlenkwalze ein nur geringer Schmelzeüberschuß befindet. Die Höhe des Schmelzespiegels kann dabei mit Hilfe geeigneter Indikatoren automatisch geregelt werden.

Die Einstellung der Gasatmosphäre geschieht vornehmlich zu dem Zweck, eine Oxidation der Schmelze und damit eine Veränderung ihrer Eigenschaften zu verhindern. In der bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung, bei der man die Atmosphäre durch Verbrennung mit einer Luftverhältniszahl Λ von 0,90 bis 0,95 (A= 1 bedeutet stöchiometrische Verbrennung) einstellt, wird zudem erzielt, daß bei geeigneter Anordnung der Brenner die Flammenkegel ca. 3 bis 15 mm tief in die Schmelze eintauchen, dadurch

2^> einen zusätzlichen Wärmeschub erzeugen und gleichzeitig eine die Bindung positiv beeinflussende Rührwirkung auf die Schmelze haben.

Es ist vorteilhaft, Länge, Stellung und Vorschub des parallel zum Stahlband oder -blech verlaufenden Walzenbandes so zu bemessen, daß im Anschluß an die Erstarrung die Schmelze etwa im teigigen Zustand einer Knetbeanspruchung unterworfen werden kann. Hierdurch werden insbesondere eine Verdichtung erzielt und die Ursache für sonst gelegentlich auftretende Gefügerisse behoben.

Je nach beabsichtigter Verwendung des plattierten Stahl-

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bandes oder -bleches kann es zweckmäßig sein, durch entsprechende Anordnung der Gleitschuhe die Plattierung an einer oder an beiden Seiten nicht bis zur Band- oder Blechkante vorzunehmen, sondern einen beispielsweise bis 5 cm breiten Randstreifen unplattiert zu lassen. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn die Stahlbänder oder -bleche nach entsprechender Verformung zu Apparaten oder Apparateteilen verschweißt werden sollen.

Die Vorbereitung des Stahlbandes oder -bleches geschieht auf an sich übliche Weise. Hierbei kann die Grobreinigung, z.B. Entfernung von Zunder, durch Stahlkies-Strahlen erfolgen. Üblicherweise schließt sich dann eine Beizbehandlung an, die derart ausgeführt wird, daß sie unter weitgehender Vermeidung einer Wasserstoffentwicklung erfolgt. Hierzu wird - als vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung - auf einer möglichst kurzen Durchlaufstrecke Beizflüssigkeit durch ein Düsensystem aufgespritzt und eine Endreinigung durch Wasserdampf vorgenommen, wodurch eine Nachoxidation - etwa im Vergleich gegenüber einer Wasserspülung - praktisch vermieden wird.

Soweit erforderlich oder erwünscht, kann dann eine Vorlegierung aufgebracht werden, die einerseits die Stahloberfläche vor Oxidationseinflüssen schützt und andererseits als Haftvermittler für die anschließende Plattierung wirkt.

Das Stahlband oder -blech kann mit der von der Aufbringung der Legierung verbliebenen Restwärme der Plattierungsstufe zugeführt werden. Besonders vorteilhaft ist es jedoch, zuvor eine Erhitzung auf eine Temperatur vorzunehmen, die etwa in der Nähe der Temperatur der der Plattierung dienenden Schmelze liegt. Hierdurch wird eine besonders gute Haftung der Plattierung erzielt.

Nachdem auf das Stahlband oder -blech das schmelzflüssige

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Metall bzw. die schmelzflüssige Metallegierung aufgebracht ist, erfolgt die Zwangskühlung indirekt über gekühlte Walzen, vorzugsweise innerhalb des Walzenbandbereiches direkt durch Aufbringen von Wasser und/oder Druckluft auf die nichtplattierte (untere) Seite des Stahlbandes oder -bleches. Eine direkte Kühlung der Rückseite des Walzenbandes mit Wasser oder Druckluft kann vorteilhaft sein.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist universell anwendbar und praktisch zur Aufbringung aller Metalle geeignet, die einerseits eine Schmelztemperatur unterhalb der Schmelztemperatur des Stahles haben und andererseits durch Plattierverfahren aufgebracht werden. Insbesondere ist es geeignet für die Plattierung mit Blei oder Kupfer bzw. deren Legierungen. Je nach Art der aufzubringenden Metalle oder Metallegierungen empfiehlt sich eine vorherige Legierungsbehandlung, wobei man das Stahlband oder -blech im Falle der vorgesehenen Plattierung mit Blei oder Bleilegierung mit Zinn oder einer Zinn-Blei-Legierung bzw. bei einer vorgesehenen Plattierung mit Kupfer oder Kupferlegierung mit Zinn oder einem Silberlot überzieht. Der Überzug mit einer Zinn-Blei-Legierung wird vorzugsweise erhalten, indem man das Stahlband oder -blech mit einer Suspension von aufgerührtem Zinn- oder Zinn/Blei-Pulver in flüssigem Flußmittel besprüht.

Die wesentlichen Vorzüge der vorliegenden Erfindung sind:

Die Plattierung sowie Vor- und Nachbehandlung erfolgen im Durchlauf. Dabei sind jederzeit Kontroll- und Zugriff smöglichkeiten gegeben. Es können Stahlbänder oder -bleche praktisch jeder handelsüblichen Breite und Dicke plattiert werden. Es sind beträchtliche Vorschubgeschwindigkeiten möglich, die in gewisser Abhängigkeit von der Dicke der Plattierung bis zu ca. 40 m/min betragen können.

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Die Erfindung wird anhand der Figur, die schematisch den Bereich der Vorlegierung und der Plattierung veranschaulicht, näher und anhand der Plattierung mit Blei beispielsweise erläutert.

Das in Vorstufen gründlich gereinigte Stahlband 1 (Stahlkies-Strahlen, kurzzeitiges Beizen mit verbünnter Salz- _ säure und Abblasen mit Wasserdampf) wird durch Brenner erwärmt und mittels des Vorratsbehälters 3 mit einer Suspension von aufgerührtem Zinn-Blei-Pulver in flüssigem Flußmittel besprüht. 4 stellt einen Wirbelbettbehälter für Mischzinnpulver und 5 einen Flußmittelbehälter dar. Anschließend erfolgt eine Aufheizung auf eine Temperatur, die über der Schmelztemperatur der Vorlegierung liegt.

Das Stahlband läuft dann in den Plattierungsbereich ein. Durch den Brenner 6 wird es auf Verbleiungstemperatur (ca. 350 ⁰C) aufgeheizt und mit Bleischmelze, die aus dem Schmelzkessel 7 zuläuft, beaufschlagt. Der Schmelzezulauf wird dabei derart bemessen, daß ein vergleichsweise geringer Schmelzeüberschuß vorhanden ist. Durch einen reduzierend arbeitenden Brenner 8 wird, unter der Abdeckung 9 eine schwach reduzierende Atmosphäre geschaffen, so daß die Beschaffenheit des Bleies keine Veränderung durch atmosphärische Einflüsse erfahren kann.

Die Dicke der Plattierung ergibt sich aus der Lage des Walzenbandes 10 zum Stahlband 1. Das Walzenband 10 wird durch Umlenkrollen 11 und 12 sowie Stützrollen 13 geführt.

Die Zwangskühlung des plattierten Stahlbandes geschieht durch Aufblasen von Luft (Düse 14) und Aufsprühen von Wasser (Düsen 15). Mit Hilfe des Abstreifers 16 und der Auf fangwanne 17 wird das Kühlwasser gesammelt und kann nach Rückkühlung zur erneuten Kühlung eingesetzt werden.

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Das plattierte Stahlband durchläuft anschließend Stationen der Qualitätskontrolle und wird schließlich auf die jeweils erwünschten Formate geschnitten.

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Leerseite

Claims

Patentansprüche

Verfahren zum Plattieren von Stahlband oder -blech mit Metallen oder Metallegierungen, die einen gegenüber Stahl tieferliegenden Schmelzpunkt aufweisen, durch schmelzflüssigen Auftrag bei Schräglage des zu plattierenden Stahlbandes oder -bleches und anschließende Zwangskühlung, dadurch gekennzeichnet, daß man die Schmelze mindestens im Erstarrungsbereich durch ein gegenüber dem Stahlband oder -blech parallel verlaufendes und abstandsverstellbares WaI-zenband sowie seitlich angebrachte Gleitschuhe fixiert und die Atmosphäre im Bereich des Aufschmelzens schwach reduzierend einstellt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Schräglage des zu plattierenden Stahlbandes oder -bleches auf einen Wert zwischen 30 und 70°, vorzugsweise auf 45°, einstellt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die Atmosphäre durch Verbrennung mit einer Luftverhältniszahl von 0,90 bis 0,95 einstellt.
4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß man Länge, Stellung und Vorschub des parallel zum Stahlband oder -blech geführten Walzenbandes derart bemißt, daß die Plattierung einer Knetbeanspruchung unterworfen wird.
5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man durch entsprechende Anordnung der Gleitschuhe mindestens einseitig einen nichtplattierten Randstreifen erhält.

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ORIGINAL INSPECTED
6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man das Stahlband oder -blech vor der Plattierung durch Aufspritzen von Beizflüssigkeit innerhalb einer mögliehst kurzen Durchlaufstrecke und anschließend durch Beaufschlagen mit Wasserdampf reinigt.
7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man das Stahlband oder -blech vor der Schmelzezuführung auf etwa Schmelzetemperatur erhitzt.
8. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß man die Zwangskühlung durch Aufbringen von Wasser und/oder Druckluft auf die nichtplattierte Seite des Stahlbandes oder -bleches herbeiführt.
9. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß man das Stahlband oder -blech mit Blei oder Kupfer bzw. deren Legierungen plattiert.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß man das Stahlband oder -blech vor der Plattierung mit Blei oder Bleilegierung mit Zinn oder einer Zinn-Blei-Legierung überzieht.
11. Verfahren nach Anspruch 9> dadurch gekennzeichnet, daß man das Stahlband oder -blech vor der Plattierung mit Kupfer oder einer Kupferlegierung mit Zinn oder einem Silberlot überzieht.
12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß man das Stahlband oder -blech mit einer Suspension von aufgerührtem Zinn- oder Zinn/Blei-Pulver in flüssigem Flußmittel besprüht.

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