DE3703108A1 - Verfahren zum betreiben eines heissmetallisierungsofens - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrei­ ben eines Heißmetallisierungsofens für Metallstränge, insbe­ sondere Metallbänder, bei dem der zu beschichtende Metall­ strang von oben her durch den oberen Bereich einer Schmelze eines in einem Schmelzbehälter enthaltenen Beschichtungsmate­ rials hindurchgeführt wird, wobei der Schmelzbehälter mittels einer in axial übereinander angeordnete Teilspulen geglieder­ ten Induktionsspule beheizbar ist, und bei dem beim Heißme­ tallisieren durch Einschalten allein der oberen Teilspule(n) lediglich im oberen Bereich der Schmelze eine Badbewegung er­ zeugt wird, während zum Entfernen von Ablagerungen, insbeson­ dere Hartzinkablagerungen, aus dem Schmelzgefäß im unteren Bereich der Schmelze durch Einschalten der unteren Teilspu­ le(n) eine Badbewegung erzeugt wird.

Aus der DE-PS 34 28 999 ist ein Heißtauchmetallisierungsofen bekannt, dessen Tiegel außen von einer zylindrischen Induk­ tionsspule umgeben ist, die aus mehreren übereinander ange­ ordneten Teilspulen besteht. Dabei soll die Tiefe des Tiegels gleich oder größer als dessen Durchmesser. Beim Heißmetalli­ sieren mit diesem bekannten Ofen sollen lediglich die oberen Teilspulen eingeschaltet werden. Damit kann die Metallschmel­ ze in ausreichendem Maße induktiv erhitzt werden, und es kann ein Durchrühren der Schmelze im oberen Behälterbereich statt­ finden. Die Bewegung der Schmelze soll zum unteren Behälter­ bereich hin zunehmend schwächer werden, so daß sich Hartzink­ ablagerungen oder dergl. im unteren Tiegelbereich absetzen, dort verbleiben und nicht während des Metallisierungsprozes­ ses nach oben gerissen werden, was Nachteile in Bezug auf die Qualität der Bandoberfläche nach sich ziehen würde.

Die mit längerer Betriebszeit zunehmenden Ablagerungen im un­ teren Tiegelbereich müssen von Zeit zu Zeit entfernt werden. Für diesen Zweck wird gemäß DE-PS 34 28 999 vorgeschlagen, auch die untere Teilspule zu beaufschlagen. Dadurch werden die Hartzinkablagerungen oder dergl. hochgewirbelt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Betriebsweise eines Heißmetallisierungsofens mit induktiver Beheizung noch zu verbessern, wobei im oberen Teil der Schmelze beim Heißmetallisierungsvorgang bei hoher Leistungs­ konzentration nur ein geringer Rühreffekt, zum Entfernen der Hartzinkablagerungen und dergl. aber eine besonders intensive Durchrührung der Schmelze erzielt werden soll.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß beim HeißmetalIisie­ ren die obere(n) Teilspule(n) einphasig an eine Mittelfre­ quenz-Stromquelle angeschlossen wird/werden; daß zum Entfer­ nen der im unteren Bereich des Schmelzgefäßes angesammelten Ablagerungen die untere(n) Teilspule(n) drehstrommäßig mit einer Netzfrequenz-Stromquelle verbunden werden; und daß dann aufgewirbelten Ablagerungen mittels einer Auffangwanne der Schmelze entnommen werden.

Durch das Verfahren gemäß der Erfindung wird einerseits er­ reicht, daß die Badbewegung während der Heizphase beim Metal­ lisieren relativ gering und dabei nur im oberen Teil des schmelzflüssigen Beschichtungsmetalls vorhanden ist, so daß eine gute Abgrenzung zwischen einem oberen durchgewirbelten Bereich und einem nicht durchgewirbelten unteren Bereich des schmelzflüssigen Metalls erreicht wird.

Andererseits wird zum Entfernen der Hartzinkablagerungen und dergl. aus dem Bodenbereich des Schmelzgefäßes eine besonders intensive Baddurchwirbelung erzeugt. Dadurch wird erreicht, daß die Ablagerungen im Bodenbereich des Schmelzgefäßes auf­ gewirbelt und über die gesamte Schmelzbadhöhe in etwa gleich­ mäßig verteilt werden. Nach dem Eintauchen der Auffangwanne in die Metallschmelze können sich die aufgewirbelten Partikel in dieser Auffangwanne absetzen.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann dadurch in vorteilhafter Weise weitergebildet werden, daß zum Entfernen der Ablagerun­ gen untere und obere Teilspulen drehstrommäßig mit einer Netzfrequenz-Stromquelle verbunden werden. Damit wird das Aufwirbeln von Ablagerungen noch beschleunigt und verstärkt.

An Hand eines Ausführungsbeispieles wird die Erfindung nun näher erläutert:

Mit 1 ist ein Heißtauchmetallisierungsofen bezeichnet, der einen gestampften Tiegel 2 und diesen umgebende Teilspulen 3, 4 und 5 aufweist. Ein zu beschichtendes Metallband 8 wird über eine Umlenkrolle 7 in eine Schmelze 8 eines Beschich­ tungsmaterials geleitet, aus dem es dann über eine Umlenkrol­ le 9 nach oben herausgeführt und einer weiteren Behandlung zugeführt wird. Vor dem Eintauchen in die Schmelze 8 wird das Metallband 6 einem Reinigungs-und Aufheizprozeß unterzogen.

Die sich bei einer längeren Betriebszeit der Ofenanlage im unteren Bereich des Tiegels 2 ansammelnden Ablagerungen sind mit 10 bezeichnet.

Während der Metallisierungsphase werden die Teilspulen 3 und 4 über Schaltschütze 11 und 12 an ein Mittelfrequenz-Wechsel­ stromnetz 13 angeschlossen. Die Schmelze 8 wird dadurch bei mäßiger Badbewegung intensiv beheizt. Je nach dem Energiebe­ darf der Schmelze kann auch nur eine der beiden Teilspulen 3 und 4 eingeschaltet sein.

Sind die Ablagerungen 10 am Tiegelboden im Laufe des Heißme­ tallisierungsprozesses soweit angewachsen, daß die Gefahr des Aufwirbelns dieser Ablagerungen durch das elektrische Feld der Teilspule 4 besteht, dann wird in der Regel die Teilspule 3 allein mit Strom beaufschlagt.

Zum Entfernen der Ablagerungen 10 vom Tiegelboden werden über Schaltkontakte eines Schaltschützes 14 bei dem in der Zeich­ nung dargestellten Ausführungsbeispiel alle Teilspulen 3, 4 und 5 an ein Netzfrequenz-Drehstromnetz 15 so angeschlossen, daß eine Anschlußklemme jeder Teilspule 3, 4 und 5 mit einer Phase des Netzfrequenz-Drehstromnetzes 15 verbunden und die anderen Anschlußklemmen der Teilspulen zu einem gemeinsamen Sternpunkt geführt werden. Die Schaltschütze 11 und 12 haben dabei die Energiezufuhr von dem Mittelfrequenz-Wechselstrom­ netz 13 zu den Teilspulen 3 und 4 unterbrochen.

Durch den Anschluß aller Teilspulen 3, 4 und 5 an das Netz­ frequenz-Drehstromnetz 15 in der vorgenannten Weise wird eine intensive Durchwirbelung der Schmelze 8 und damit auch der Ablagerungen 10 am Tiegelboden bewirkt. Nach einer ca. 10 bis 15 Minuten andauernden Durchwirbelungsphase werden alle drei Teilspulen 3, 4 und 5 über das Schaltschütz 14 abgeschaltet. Sodann wird in die Schmelze 8 ein in der Zeichnung nicht dar­ gestelltes wannenförmiges Auffanggefäß abgesenkt, das wenig­ stens den größten Teil der in der Schmelze 8 wieder nach un­ ten absinkenden Teilchen, z. B. Hartzink-Teilchen, aufnimmt. Danach wird das Auffanggefäß samt den Ablagerungen aus dem Tiegel 2 herausgezogen. Ohne größere Verzögerungen kann nun die Produktion der Ofenanlage wieder aufgenommen werden.

Claims (2)

1. Verfahren zum Betreiben eines Heißmetallisierungs­ ofens für Metallstränge, insbesondere Metallbänder, bei dem der zu beschichtende Metallstrang von oben her durch den obe­ ren Bereich einer Schmelze eines in einem Schmelzbehälter enthaltenen Beschichtungsmaterials hindurchgeführt wird, wo­ bei der Schmelzbehälter mittels einer in axial übereinander angeordnete Teilspulen gegliederten Induktionsspule beheizbar ist, und bei dem beim Heißmetallisieren durch Einschalten al­ lein der oberen Teilspule(n) lediglich im oberen Bereich der Schmelze eine Badbewegung erzeugt wird, während zum Entfernen von Ablagerungen, insbesondere Hartzinkablagerungen, aus dem Schmelzgefäß im unteren Bereich der Schmelze durch Einschal­ ten der unteren Teilspule(n) eine Badbewegung erzeugt wird dadurch gekennzeichnet,
daß beim Heißmetallisieren die obere(n) Teilspule(n) einpha­ sig an eine Mittelfrequenz-Stromquelle angeschlossen wird/ werden,
daß zum Entfernen der im unteren Bereich des Schmelzgefäßes angesammelten Ablagerungen die untere(n) Teilspule(n) dreh­ strommäßig mit einer Netzfrequenz-Stromquelle verbunden wer­ den und
daß dann aufgewirbelten Ablagerungen mittels einer Auffang­ wanne der Schmelze entnommen werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Entfernen der Ablagerungen untere und obere Teilspu­ len drehstrommäßig mit einer Netzfrequenz-Stromquelle verbun­ den werden.