DE3906746A1 - Verfahren zur erzeugung eines mikroschutzfilmes - Google Patents

Description

Schmelztauchveredelte Bleche werden heute auf kontinuierlich arbeitenden Bandverzinkungsanlagen hergestellt.

Dabei wird das eingesetzte kaltgewalzte Flachzeug in einem Durchlaufofen durch Glühen wärmebehandelt. Anschließend durchläuft es ein Bad mit einer schmelzflüssigen Legierung. Nach der Erstarrung des Überzuges müssen die Bänder nachge­ walzt werden. Dieses geschieht in sogenannten Dressierwal­ zen.

In der Walzwerktechnik ist das sogenannte Naßdressieren be­ kannt, wo mit Wasser oder wasserähnlichen Zusätzen ein Gleit­ film zwischen den Arbeitswalzen und den Stützwalzen aufgebaut wird. Gleichzeitig sollen damit auch die Walzen sauber gehal­ ten werden. Mit dem Wasser als Gleitmittel steigt aber auch bei gleichbleibendem Druck die Verformungsarbeit. Sie wird durch den Aufbau auf den Walzen größer.

Dieses Verfahren ist aber gerade bei schmelztauchveredelten Blechen nicht anwendbar. Es werden sehr hohe Drücke benötigt, um eine gut verdichtete, gleichmäßige Oberfläche für die an­ schließende Beschichtung zu erreichen, im anderen Falle sind die Bänder dann nicht ausreichend beschichtungsfähig.

Es sind Putzvorrichtungen mit Gitterschmirgel bekannt, die den Abrieb, der von den verzinkten Bändern auf die Walzen übertragen wird, von den Walzen entfernen. Dabei fährt die Putzvorrichtung an der Walze entlang und drückt einen Kopf, der mit Schmirgel besetzt ist, an die Walze. Durch die Rota­ tionsbewegung der Walze wird deren Oberfläche damit gerei­ nigt. Der dabei anfallende Zinkstaub wird über eine Absaugan­ lage entfernt. Trotzdem kommt es immer wieder vor, insbeson­ dere bei mattierten Walzen, daß sich an bestimmten Stellen sogenannte "Zinkherde" aufbauen. Diese Auflage wird oft nicht direkt von der Putzvorrichtung entfernt. Daraus baut sich je­ doch schnell an dieser Stelle weiteres Zink auf und die Putz­ vorrichtung kann das Zink nicht mehr entfernen, es backt an der Walze fest.

Dieser Effekt verstärkt sich ganz besonders bei Zinklegie­ rungen oder Aluminium-Zink-Legierungen. Hier ist in verstärk­ tem Maße ein Abrieb von dem Bandmaterial zu beobachten, der sich schnell an den Walzen aufbaut und mit der normalen Putz­ vorrichtung nicht mehr entfernt werden kann. Dieses führt da­ zu, daß oft schon nach kurzer Zeit die Arbeitswalzen gewech­ selt werden müssen, weil der dressierte Bandstahl den gefor­ derten Qualitätserfordernissen nicht entspricht.

Ein Walzenwechsel bedeutet in einer kontinuierlich arbeiten­ den Bandverzinkungsanlage jedoch einen enormen Produktionsan­ fall von nichtdressierten Bändern, die nachgearbeitet werden müssen.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein quali­ tativ hochwertiges, schmelztauchveredeltes Bandmaterial in einer kontinuierlich arbeitenden Bandverzinkungsanlage herzu­ stellen, wobei der Ausfall der Dressierwalzen herabgesetzt und damit ihre Einsatzzeit erhöht werden soll, bei einem gleichbleibendem Verformungsgrad.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß kontinuierlich ein Mik­ roschutzfilm, der ein Anhaften des Zinkes an die Dressierwal­ zen verhindert, einen Oberflächenschutz auf den Walzen auf­ recht erhält und damit die Einsatzzeit der Walzen verlängert, bei gleichzeitiger Qualitätssteigerung der Oberfläche des schmelztauchveredelten Bandmaterials, ohne auf der Bandober­ fläche Rückstände zu hinterlassen, die eine anschließende Be­ schichtung oder eine andere Bearbeitung stören würden.

Das Verfahren soll anhand einer schematischen in Fig. 1 dar­ gestellten Anlage näher erläutert werden.

In einem definierten Abstand und Winkel von den Dressierwal­ zen befinden sich, je nach Breite der Walze (2), Sprühdü­ sen (3) oder Sprühleisten, die mit mehreren gleichen Sprüh­ düsen (3) ausgerüstet sind. Der Abstand richtet sich nach dem verwendeten Sprühwinkel der Sprühdüsen sowie dem Druck und dem Sprühmittel.

An das Sprühmittel (4) werden mehrere Anforderungen gestellt. Es muß einen Mikroschutzfilm auf den Dressierwalzen hinter­ lassen, der ein Anhaften des Zinkes oder der Aluminium-Zink- Legierungen unterbindet. Gleichzeitig muß sich das Sprühmit­ tel rückstandslos und schnell von dem schmelztauchveredelten Bandmaterial verflüchtigen, weil das Bandmaterial ohne zu­ sätzliche Behandlung für die Oberflächenbeschichtung zur Ver­ fügung stehen muß.

Als Sprühmittel können z. B. Gemische aus aromatenarmen bzw. aromatenreichen, aliphatischen Kohlenwasserstoffen mit speziellen Netzmitteln eingesetzt werden. Bei diesen Sprüh­ mitteln handelt es sich um oberflächenaktive Gemische, deren verwendete Lösungsmittel keine gesundheitsschädlichen Dämpfe entwickeln.

Nach der Verdunstung der Lösungsmittel verbleibt kein stören­ der Rückstand mehr auf dem Blech. Deshalb können die Bleche sofort dem Weiterverarbeitungsprozeß zugeführt werden. Dabei sind keine Fälle bekannt geworden, wo nach dem Abdunsten der Lösungsmittel Lackierfehler oder Lackierschäden aufgetreten sind.

Der Mikroschutzfilm auf den Dressierwalzen darf keinen Schmiereffekt erzeugen. Er unterbindet nur den direkten Kon­ takt des Zinkes mit der Walze und läßt so den Aufbau von Zinkpartikeln oder Legierungsbestandteilen der Oberflächen­ veredelung nicht zu. Der Mikroschutzfilm wirkt quasi als Trennschicht.

Bekannt sind diese Sprüh- oder Gleitmittel beim Profilieren von Blechen aller Art.

Das Sprühmittel wird durch eine Zweistoffdüse zerstäubt, die auf die Viscosität des Sprühmittels eingestellt ist. Als Treibmedium wird Preßluft von hoher Reinheit verwendet. Die Preßluft reißt das Sprühmittel mit, wobei die Höhe des Druckes und die Menge der Preßluft die austretende Sprühmit­ telmenge bestimmen. Es ist erstaunlich, welch geringe Menge Sprühmittel pro Düse und Stunde notwendig sind, um einen wirksamen Mikroschutzfilm auf den Dressierwalzen (2) aufrecht zu erhalten. Der Sprühmitteldrucksatz liegt unter 5 ml/h und Düse. Diese geringe Menge Sprühmittel bewirkt neben dem sicheren Oberflächenschutz gegen Ablagerungen auch die Ver­ meidung einer höheren Verformung, weil der Auftrag auf der Dressierwalze mikroskopisch dünn ist.

Der Vorteil dieses Verfahrens liegt darin, daß es auch bei mattierten Walzen eingesetzt werden kann. Gerade bei diesen Walzentypen setzen sich die Walzen sehr schnell zu und werden damit unbrauchbar, was einen Stillstand des Walzengerüstes zur Folge hat. Ein Walzenwechsel ist teuer und das ständige Nacharbeiten der Walzen mindert die Lebensdauer ernorm.

Aber auch die Qualität des oberflächenveredelten Bleches wird durch das vorbeschriebene Verfahren enorm verbessert. Eine Nachdressierung der Bänder ist nicht mehr notwendig. Dieses trifft auch bei den oberflächenveredelten Blechen zu, die keinen reinen Zinküberzug haben.

Ein besonderes Problem stellen die Duowalzen dar. Diese Wal­ zen können nicht gewaschen werden, weil sonst das Waschmittel aufs Band laufen würde und Verunreinigungen hervorruft. Gera­ de für diesen Walzentyp ist der Anmeldungsgegenstand geeig­ net.

Mit der Durchsatzmenge des Sprühmittels kann aber auch bei einem Dressiergerüst mit ausreichend guter Oberfläche der Verformungsgrad erhöht werden, d. h. bei größeren Sprühmit­ telmengen wird der Verformungsgrad erhöht. Durch den schwenk­ baren Düsenhalter kann der Sprühwinkel verändert werden. Es kann das Sprühmittel direkt in den Walzenstock hineingesprüht werden, was eine Erhöhung des Verformungsgrades zur Folge hat.

Ein weiteres Anwendungsgebiet wären Richtmaschinen für ober­ flächenveredelte Stahlbänder. Auch diese Walzen und Rollen bleiben frei von Oberflächenablagerungen, wobei hier eine diskontinuierliche Besprühung ausreichend ist.

Claims (9)

1. Verfahren zur Erzeugung eines Mikroschutzfilmes auf rotie­ renden Walzen, insbesondere Dressierwalzen zum Dressieren von oberflächenveredeltem Breitband und Blech aus weichen unlegierten Stählen mittels Sprühdüsen oder Sprühleisten, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprühdüsen Zweistoffdüsen sind, die mit reinster Preßluft und einem geeigneten flüchtigen Sprühmittel kontinuierlich beaufschlagt werden, deren Sprühmittelmengendurchsatz pro Düse kleiner als 5 ml/h ist und das für jede mit dem oberflächenveredelten Blech (1) unmittelbar in Berührung kommende Walze (2) eine Sprühdüse (3) oder Sprühleiste vorhanden ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Sprühmittel ein oberflächenaktives Mittel ist, daß aus einem Gemisch aromatenarmer bzw. aromatenreicher, alipha­ tischer Kohlenwasserstoffe, mit geeigneten Netzmitteln be­ steht.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das oberflächenveredelte Blech einen schmelztauchver­ edelten Überzug aus Zink hat.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das oberflächenveredelte Blech einen schmelztauchveredelten Überzug aus einer Zink-Aluminium- Legierung hat.

5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das oberflächenveredelte Blech einen schmelztauchveredelten Überzug aus einer Aluminium-Zink- Legierung hat.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprühdüsen (3) oder Sprühleisten in einem Abstand < 250 mm von der Walze (2) schwenkbar angebracht sind.

7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Verfahren bei glatten und mattierten Walzen angewendet werden kann.

8. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Verfahren auch an Richtmaschinen mit Rollen und Walzen angewendet werden kann.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprühdüsen oder Sprühleisten diskontinuierlich in Inter­ vallen von <40 s/h mit Sprühmittel beaufschlagt werden.