DE69912698T2

DE69912698T2 - Verfahren für die Feuerverzinkung eines Metallbandes

Info

Publication number: DE69912698T2
Application number: DE69912698T
Authority: DE
Inventors: Serban Cantacuzene
Original assignee: Air Liquide SA; LAir Liquide SA a Directoire et Conseil de Surveillance pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
Current assignee: Air Liquide SA; LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
Priority date: 1998-08-13
Filing date: 1999-07-07
Publication date: 2004-09-23
Anticipated expiration: 2019-07-08
Also published as: DE69912698D1; FR2782326A1; ES2211006T3; ATE254190T1; US6224692B1; AR020168A1; EP0979879A1; EP0979879B1; FR2782326B1; JP2000064006A; CA2280405A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Feuerverzinken eines Metallteiles (Band, Blech ...) in einer kontinuierlichen Feuerverzinkungsanlage, wobei die Feuerverzinkungsanlage umfasst, in Serie angeordnet und untereinander durch Rohrleitungen verbunden, um einen Zirkulationskanal einer reduzierenden Atmosphäre zu bilden, die meistens im Wesentlichen aus einem Inertgas, wie z. B. Stickstoff oder Argon, und Wasserstoff besteht, einen Vorwärmofen, einen Glühofen, eine Abkühlstation und eine Tauchstation für das Metallband in ein Bad mit flüssigem Zink oder einer flüssigen Zinklegierung, wobei, bevor das Metallband in das flüssige Bad getaucht wird, es dieser reduzierenden Atmosphäre ausgesetzt wird, um die an der Oberfläche des Metallbandes vorhandenen Oxyde zu beseitigen.
In der nachfolgenden Beschreibung wird von metallischem „Band" gesprochen, um die Bedeutung abzugrenzen, als auch unterschiedslos von einem Bad mit flüssigem Zink oder einer flüssigen Zinklegierung, ohne dass die gewählte Bezeichnung als einschränkend angesehen werden kann. Tatsächlich ist bekannt, dass in der Industrie äußerst unterschiedliche Legierungen verwendet werden, insbesondere bezüglich des Gehaltes an Zink und/oder Aluminium.
Im Allgemeinen umfasst also eine Anlage zum kontinuierlichen Feuerverzinken mindestens vier Behandlungsbereiche für das zu verzinkende Metallband: einen Vorwärmbereich, einen Glühbereich, einen Abkühlbereich und einen Tauchbereich, der ein Zinkbad umfasst, in welches das zu verzinkende Metallband eingetaucht wird.
Es sind Feuerverzinkungsanlagen bekannt, bei denen der Vorwärmbereich einen Ofen umfasst, der mit Brennern mit offener Flamme ausgestattet ist, die einerseits dazu dienen, das zu behandelnde Metallband schnell auf eine Temperatur aufzuheizen, die typischerweise zwischen 400°C und 700°C liegt, und andererseits die auf der Oberfläche des Bandes vorhandenen Walzöle einer thermischen Zersetzung zu unterziehen.
Um eine Oxydation des auf diese Weise behandelten Metallbandes zu verhindern, werden die Brenner ohne Luft betrieben, um eine nicht oxydierende Atmosphäre gegenüber dem Eisen sicherzustellen.
Um eine gute Feuerverzinkung sicherstellen zu können, das heißt insbesondere eine gute Haftung zwischen der Schicht und dem Metallband, ist es unbedingt notwendig, jegliche Oxydschicht von der Oberfläche zu entfernen, bevor das Metallband in das Zinkbad getaucht wird. Dies geschieht, indem das Metallband in dem Glühofen einer reduzierenden Atmosphäre ausgesetzt wird, die meistens aus einem Gemisch aus Stickstoff und Wasserstoff besteht, wobei der Wasserstoffgehalt im Allgemeinen zwischen 15% und 40% liegt.
Zu diesem Zwecke sind die unterschiedlichen Behandlungsbereiche der Feuerverzinkungsanlage untereinander durch Rohrleitungen verbunden, um einen Zirkulationskanal der reduzierenden Atmosphäre zu schaffen.
Zur ständigen Regenerierung dieser reduzierenden Atmosphäre in diesem Kanal und um auf diese Weise ihre reduzierende Eigenschaft beizubehalten, wird das Gemisch aus Stickstoff und Wasserstoff in eine Rohrleitung, auch Trichter oder Glocke genannt, eingepresst, deren eines Ende in das Zinkbad eintaucht und deren anderes Ende an das Ausgangsende der Abkühlstation angeschlossen ist, so dass die reduzierende Atmosphäre entgegen der Durchlaufrichtung des zu behandelnden Metallbandes im Umlauf ist.
Heutzutage werden in einer gegebenen Feuerverzinkungsanlage die Durchflussmenge des Gemisches aus Stickstoff und Wasserstoff und der Wasserstoffgehalt dieses Gemi sches, unabhängig von den Eigenschaften und der Durchlaufgeschwindigkeit der zu behandelnden Metallbänder, auf demselben Niveau gehalten.
Um in der Praxis die Behandlung von sehr breiten Metallbändern genauso zu gut ermöglichen wie von denjenigen, die sehr schmal sind, um sich sowohl auf die geringen Durchlaufgeschwindigkeiten als auch auf die hohen Durchlaufgeschwindigkeiten einzustellen, wird die Durchflussmenge des Gemisches aus Stickstoff und Wasserstoff und der Wasserstoffgehalt dieses Gemisches auf ein hohes Niveau festgelegt, so dass auch die Behandlung der ungünstigsten Fälle ermöglicht wird, das heißt der Metallbänder mit großen Oberflächenabmessungen und/oder die bei hohen Geschwindigkeiten behandelt werden. Es ist allerdings verständlich, dass dieses Übermaß an Qualität, die ein wasserstoffreiches Gemisch darstellt, das in großen Durchflussmengen eingepresst wird, einen nicht unerheblichen Kostenfaktor für diese reduzierende Atmosphäre darstellt. Da andererseits die Einpressbedingungen der Atmosphäre festgelegt sind, wohingegen die zu behandelnde Oberfläche pro Zeiteinheit unterschiedlich sein kann, wird die Wasserdampfentwicklung in dem umschlossenen Raum aufgrund der Reduzierung der Oxyde tatsächlich die reduzierende Eigenschaft der Atmosphäre verändern und von daher Qualitätsveränderungen des Endproduktes nach sich ziehen.
Die Erfindung richtet sich darauf, ein Verfahren vorzuschlagen, bei dem die Verwendung der reduzierenden Atmosphäre dahingehend optimiert wird, dass die Kosten reduziert werden, die durch sie bei der Betreibung der Feuerverzinkungsanlage erzeugt werden, als auch, dass das Qualitätsniveau der Produkte, die die Anlage verlassen, besser aufrechterhalten wird.
Zu diesem Zweck hat die Erfindung ein Verfahren zum Feuerverzinken eines Metallbandes in einer kontinuierlichen Feuerverzinkungsanlage zur Aufgabe, wobei die Feuerverzinkungsanlage umfasst, in Serie angeordnet und untereinander durch Rohrleitungen verbunden, um einen kontinuierlichen Zirkulationskanal einer reduzierenden Atmosphäre zu bilden, die ein Inertgas und Wasserstoff enthält, einen Vorwärmofen, einen Glühofen, eine Abkühlstation und eine Tauchstation für das Metallband in ein Bad mit flüssigem Zink oder einer flüssigen Zinklegierung, wobei, bevor das Metallband in das flüssige Bad getaucht wird, es dieser reduzierenden Atmosphäre ausgesetzt wird, um die an seiner Oberfläche vorhandenen Oxyde zu beseitigen, dadurch gekennzeichnet, dass zum Erneuern der reduzieren Atmosphäre in dem Kanal das Inertgas und der Wasserstoff dort hinein gepresst werden, indem die Durchflussmenge von Wasserstoff abhängig von der zu behandelnden Oberflächengröße des Metallbandes pro Zeiteinheit geregelt wird.
Das Verfahren gemäß der Erfindung kann außerdem eine oder mehrere der folgenden Eigenschaften aufweisen:

– die pro Zeiteinheit zu behandelnde Oberflächengröße wird aufgrund der Breite des zu behandelnden Metallbandes und aufgrund seiner Durchlaufgeschwindigkeit durch die Feuerverzinkungsanlage bestimmt;
– an mindestens einem Punkt des Kanals wird das Verhältnis zwischen der Wasserstoffkonzentration und der Wasserdampfkonzentrationen der Atmosphäre im Wesentlichen auf einem vorbestimmten Niveau gehalten;
– das Verhältnis wird mindestens an einem Punkt des Glühofens auf einem vorbestimmten Niveau gehalten;
– das Inertgas wird in Höhe einer ersten Stelle in den Kanal eingepresst, und Wasserstoff oder aber ein Gemisch aus Inertgas/Wasserstoff wird in Höhe einer zweiten Stelle eingepresst, die von der ers ten Stelle entfernt ist und noch weiter von dem Flüssigkeitsbad der Tauchstation entfernt ist;
– das Inertgas, und der Wasserstoff oder das Gemisch aus Inertgas/Wasserstoff, wird in die Anschlussrohrleitung der Abkühlstation der Tauchstation eingepresst;
– die in Höhe der ersten Stelle in den Kanal eingepresste Durchflussmenge von Inertgas wird festgelegt, und, abhängig von einem Sollwert des Gehaltes an Wasserdampf in Höhe eines Punktes des Glühofens, wird die in Höhe der zweiten Stelle eingepresste Durchflussmenge von Wasserstoff oder von Gemisch aus Inertgas/Wasserstoff geregelt;
– die in Höhe der ersten Stelle in den Kanal eingepresste Durchflussmenge von Inertgas wird festgelegt, und die in Höhe der zweiten Stelle eingepresste Durchflussmenge von Wasserstoff oder von Gemisch aus Inertgas/Wasserstoff wird so geregelt, dass an mindestens einem Punkt des Glühofens die Beibehaltung des Verhältnisses zwischen der Wasserstoffkonzentration und der Wasserdampfkonzentration der Atmosphäre im Wesentlichen auf dem vorbestimmten Niveau durchgeführt wird;
– die in Höhe der ersten Stelle in den Kanal eingepresste Durchflussmenge von Inertgas wird abhängig von einem Sollwert des Gehaltes an Wasserdampf in Höhe eines Punktes des Glühofens geregelt;
– die in Höhe der ersten Stelle in den Kanal eingepresste Durchflussmenge von Inertgas wird so geregelt, dass an mindestens einem Punkt des Glühofens die Beibehaltung des Verhältnisses zwischen der Wasserstoffkonzentration und der Wasserdampfkonzentration der Atmosphäre im Wesentlichen auf dem vorbestimmten Niveau durchgeführt wird;
– das Inertgas wird in Höhe der ersten Stelle mit im Wesentlichen konstanter Durchflussmenge in den Kanal eingepresst und außerdem wird Inertgas in den Glühofen eingepresst, wobei die in den Glühofen eingepresste Durchflussmenge von Inertgas abhängig von einem Sollwert des Gehaltes an Wasserdampf in Höhe eines Punktes des Glühofens geregelt wird;
– das Inertgas wird in Höhe der ersten Stelle mit im Wesentlichen konstanter Durchflussmenge in den Kanal eingepresst und außerdem wird Inertgas in den Glühofen eingepresst, wobei die in den Glühofen eingepresste Durchflussmenge von Inertgas so geregelt wird, dass an mindestens einem Punkt des Glühofens die Beibehaltung des Verhältnisses zwischen der Wasserstoffkonzentration und der Wasserdampfkonzentration der Atmosphäre im Wesentlichen auf dem vorbestimmten Niveau durchgeführt wird.

Andere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, die als Beispiel ohne einschränkenden Charakter unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen angeführt wird. Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung einer kontinuierlichen Feuerverzinkungsanlage, die nach einem Verfahren gemäß der Erfindung funktioniert;
2 ein Kurvendiagramm, welches die Entwicklung des Logarithmus des Verhältnisses an Wasserdampfgehalt zu Wasserstoffgehalt der Atmosphäre an einem Punkt des Glühofens abhängig von der Oberfläche des behandelten Metallbandes darstellt, und dies bei einer gegebenen Einstellung der Atmosphäre.
In 1 ist eine Feuerverzinkungsanlage 1 eines Metallbandes 3, beispielsweise aus Stahl, auf schematische Weise dargestellt.
Die Feuerverzinkungsanlage 1 umfasst, in Serie angeordnet, einen Vorwärmofen 5, einen Glühofen 7, eine Abkühlstation 9 und eine Tauchstation 11, die ein Bad 13 mit flüssigem Zink oder einer flüssigen Legierung umfasst.
Der Vorwärmofen 5 ist beispielsweise mit Brennern 15 mit offener Flamme ausgestattet, die einerseits dazu dienen, schnell das zu behandelnde Metallband 3 auf eine Temperatur aufzuheizen, die typischerweise zwischen 400°C und 700°C liegt, und andererseits die auf der Oberfläche des Bandes vorhandenen Walzöle einer thermischen Zersetzung zu unterziehen.
Der Glühofen 7 ist beispielsweise mit elektrischen Widerständen ausgestattet oder mit wärmestrahlenden Rohren, die schematisch bei 8 gezeigt sind.
Die Abkühlstation 9 dient dazu, das Metallband 3 beim Austreten aus dem Glühofen 7 auf einen Wert abzukühlen, der beispielsweise in der Nähe von 470°C liegt.
Außerdem sind der Vorwärmofen 5, der Glühofen 7, die Abkühlstation 9 und die Tauchstation 11, die jeweils die Gestalt eines Tunnels aufweisen, untereinander durch Rohrleitungen 17, 19 und 21 verbunden, um mit diesen einen kontinuierlichen Zirkulationskanal 23 mit einer reduzierenden Atmosphäre zu bilden, die im Wesentlichen aus Stickstoff und Wasserstoff besteht.
Außerdem ist die Rohrleituna 21, welche das Ausgangsende der Abkühlstation 9 mit der Tauchstation 11 verbindet, nach unten geneigt und taucht mit ihrem Ende 25 in das Flüssigkeitsbad 13 ein. Diese Rohrleitung 21 wird häufig Trichter oder Glocke genannt.
Darüber hinaus umfasst die Feuerverzinkungsanlage 1 gemäß der Erfindung einerseits eine Einspritzdüse 30 ein Inertgas, beispielsweise Stickstoff, die in der Wand des Trichters 21 in Höhe einer ersten Stelle 30A angeordnet ist, welche in der Nähe des Endes 25 des Trichters liegt, das in das Flüssigkeitsbad 13 eintaucht, über dieser und andererseits eine Einspritzdüse 31 für Wasserstoff (oder für ein Gemisch aus Wasserstoff und einem Inertgas), die in der Wand des Trichters 21 in Höhe einer zweiten Stelle 31A angeordnet ist, welche in der Nähe desjenigen Endes 33 des Trichters liegt, das mit der Abkühlstation 9 verbunden ist.
Diese vorteilhafte Anordnung, bei welcher der Stickstoff in Höhe der ersten Stelle 30A eingepresst wird, die sich in der Nähe des Endes 25 des Trichters 21 befindet, das in das Flüssigkeitsbad 13 eintaucht, ermöglicht, in dem unteren Teil des Trichters 21 einen Puffer zu bilden, der verhindert, dass sich der Wasserstoff, der entfernt in Höhe der Stelle 31A eingepresst wird, in dem Bad von flüssigem Zink 13 auflöst.
Beim Studium der Figur ist festzustellen, dass die Einspritzdüse 30 mit einer Versorgungsrohrleitung 32 verbunden ist, in welcher eine Einrichtung 34 zum Regeln der Durchflussmenge angeordnet ist und die Einspritzdüse 31 ist mit einer Versorgungsrohrleitung 36 verbunden, in welcher eine Einrichtung 38 zum Regeln der Durchflussmenge angeordnet ist.
Außerdem umfasst die Anlage 1 Einrichtungen 40 zum Festlegen und zum Steuern der Durchlaufgeschwindigkeit des Metallbandes 3.
Weiterhin ermöglicht eine Probeentnahme von Gas 42 im Innern des Glühofens, beispielsweise in der Mitte des Ofens oder sogar in dem letzten Drittel des Ofens, die Proben der Atmosphäre zum Zweck der Analyse, beispiels weise wie in der Figur dargestellt, zu einem Analysegerät 47 für den Wasserstoffgehalt der Probe und zu einem Analysegerät 46 für den Wasserdampfgehalt der Probe zu schicken.
Selbstverständlich kann auch anstatt und an der Stelle dieser außerhalb des Ortes vorgenommenen Analyse, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen, eine Sauerstoffsonde in dem Ofen verwendet werden, die ein korreliertes Potenzial des Verhältnisses von H₂/H₂O liefert.
Die Einrichtungen 40, als auch die Analysegeräte 46 und 47, sind mit einer Datenverarbeitungseinheit 50 (beispielsweise einem programmierbaren Automaten) verbunden, wobei die Einheit ihrerseits in der Lage ist, den Betrieb der beiden Durchflussmengenregler 34 und 38 zu steuern.
Das Metallband 3 durchquert während seiner Behandlung, geführt von Rollen 27, nacheinander den Vorwärmofen 5, um auf eine Temperatur gebracht zu werden, die hier im Bereich zwischen 400°C und 700°C liegt, dann den Glühofen 7, um seine metallurgischen Eigenschaften sicherzustellen, dann die Abkühlstation 9, um auf eine Temperatur in der Nähe von 470°C gebracht zu werden, und schließlich die Tauchstation 11, wo es mit Zink überzogen wird.
Gleichzeitig erfasst die Einheit 50, wie vorstehend beschrieben, die Durchlaufgeschwindigkeit des Bandes 3, den Taupunkt, als auch den Wasserstoffgehalt der Atmosphäre an mindestens einem Punkt (42) des Glühofens 7, und steuert mittels der Regler 34 und 38 die Durchflussmengen an Stickstoff und/oder Wasserstoff, die in den Trichter 21 eingepresst werden, in Übereinstimmung mit einer der Ausführungsformen der Erfindung, die vorstehend in der vorliegenden Beschreibung beschrieben werden.
Die Einheit 50 steuert diese Durchflussmengen von Stickstoff und Wasserstoff abhängig von der Oberflächengröße des zu behandelnden Metallbandes pro Zeiteinheit.
Vorteilhafterweise werden zum Bestimmen der Oberflächengröße des zu behandelnden Metallbandes pro Zeiteinheit die Durchlaufgeschwindigkeit des Bandes in der Anlage, die durch die Einrichtungen 40 geliefert wird, und die Breite des Bandes 3 berücksichtigt.
Zur deutlicheren Darstellung des Begriffes der Regelung der Durchflussmenge abhängig von der Oberflächengröße des zu behandelnden Metallbandes pro Zeiteinheit (ein Faktor, der bewertet wird, indem nur eine Seite des Bandes berücksichtigt wird), wird das in 2 dargestellte Kurvendiagramm betrachtet, das für einen gegebenen Stahl, der in der Bauindustrie verwendet wird, unter den folgenden Bedingungen erstellt wurde:

– Einpressen bei 30A: Stickstoff kryogenischen Ursprungs mit einer Durchflussmenge von 50 Nm³/h;
– Einpressen bei 31A: Ammoniak-Spaltgas mit einer Durchflussmenge von 70 Nm³/h (derartige Bedingungen ergeben auf diese Weise im Allgemeinen eine Gemischdurchflussmenge von 120 Nm³/h, eine Wasserstoffdurchflussmenge von 52,5 Nm³/h, und eine Wasserstoffkonzentration in dem Gemisch von 43,8%);
– der Probeentnahmepunkt der Atmosphäre (42) befand sich ungefähr einen Meter vor dem Ende des Glühofens (bei Betrachtung der Durchlaufrichtung des Bandes);
– die Geschwindigkeit der Anlage lag ungefähr zwischen 25 und 80 m/min, bei einer Bandbreite, die immer in der Größenordnung von 1 m bis 1,20 m liegt.

In dieser Figur ist also die Erhöhung des Verhältnisses von H₂O/H₂ in dem Glühofen gut zu erkennen, wenn die pro Zeiteinheit (Oberfläche/t) behandelte Oberfläche ansteigt, was ein Anzeichen für ansteigende Wasserdampfentwicklung ist. Es wird daher festgestellt, dass es möglich ist, anhand dieser Kurve für diese Feuerverzinkungsanlage und diese mittlere, angewendete Gasregelung, zwei große Bereiche der pro Zeiteinheit behandelten Oberfläche zu definieren: einen Bereich, bei dem Oberfläche/t weniger als ungefähr 50 m²/min beträgt, und einen Bereich, bei dem Oberfläche/t zwischen ungefähr 50 m²/min und 90 m²/min liegt.
Es scheint also vorteilhaft zu sein, dass bei den Produktionsbedingungen, welche dem ersten Bereich entsprechen, die Durchflussmenge von eingepresstem Wasserstoff bei 31 und/oder von Wasserstoffgehalt in dem Gemisch zu vermindern, wodurch auf diese Weise ermöglicht wird, das H₂O/H₂ Verhältnis herabzusetzen, indem der Taupunkt der Atmosphäre auf ungefähr –15°C gebracht wird, wohingegen es bei den Produktionsbedingungen, welche dem zweiten Bereich entsprechen, unter Berücksichtigung des in dieser Anlage behandelten Stahls vorteilhaft wäre, den Taupunkt der Atmosphäre (Verminderung des H₂O/H₂ Verhältnisses) zu verbessern, in dem die Durchflussmenge von Wasserstoff, welcher bei 31 eingepresst wird, und/oder den Wasserstoffgehalt in dem Gemisch zu erhöhen, und auf diese Weise zu ermöglichen, dass der Taupunkt der Atmosphäre in die Nähe von –15°C bis –20°C abfällt.
Deswegen können für jeden der Bereiche die folgenden Bedingungen vorgeschlagen werden:

– für den Bereich, bei dem Oberfläche/t weniger als ungefähr 50 m²/min beträgt: eine Durchflussmenge von Gemisch N₂/H₂ von 130 Nm³/h, bei einer Wasserstoffdurchflussmenge von 27 Nm³/h und einer Wasserstoffkonzentration in dem Gemisch von 20,7%;
– für den Bereich, bei dem Oberfläche/t ungefähr zwischen 50 m²/min und 90 m²/min liegt: eine Durchflussmenge von Gemisch N₂/H₂ von 150 Nm³/h, bei einer Wasserstoffdurchflussmenge von 48,5 Nm³/h und einer Wasserstoffkonzentration in dem Gemisch von 32,3%.

Das Ganze ermöglicht, die Durchflussmenge von Wasserstoff bezogen auf Oberfläche/t konstant auf einem Wert in der Nähe von 0,009 m³ Wasserstoff pro m² Band zu halten.
2 stellt also ein Beispiel für Kurvendiagramme dar, die mit einer gegebenen Anlage bei einem oder mehreren behandelten Stählen erzielt werden können, indem eine mittlere Gasregelung gewählt wird, und indem eine typische Auswahl von verschiedenen behandelten Oberflächen pro Zeiteinheit abgedeckt wird (unter Berücksichtigung des normalerweise realisierten Geschwindigkeitsbereiches der Anlage und des Breitenbereiches von Produkten, die auf der betrachteten Anlage verarbeitet werden), wobei das Auswerten dieser Kurvendiagramme ermöglicht, Einstellungsveränderungen der Gasversorgung zu bestimmen, die vorteilhafterweise in jedem Fall angewendet werden können.
In dem Vorhergehenden wird eine Ausführungsform beschrieben, bei der die Durchflussmenge von Stickstoff, welcher mittels der Einspritzdüse 30 eingepresst wird, während des Betriebes der Feuerverzinkungsanlage konstant gehalten wird, und nur die Durchflussmenge von Wasserstoff wird bei 31 eingestellt und abhängig von der Oberflächengröße des zu behandelnden Metallbandes verändert.
Aber es wird verständlich, dass je nach betrachtetem Fall (Verbesserung oder Verschlechterung des Taupunktes der Atmosphäre) auch oder stattdessen die Einpressung von Inertgas an der Stelle 30A verändert werden kann.
Nach einer weiteren Abwandlung des Verfahrens gemäß der Erfindung wird ein Wasserstoffbereich des Abkühlungsbereiches geschaffen, indem, außer Stickstoff in den Kanal 23 in Höhe der ersten Stelle 30A bei im wesentlichen konstanter Durchflussmenge, und außer Wasserstoff in Höhe der Stelle 31A, auch Stickstoff in den Glühofen 7 eingepresst wird, vorzugsweise in den letzten Abschnitt seines Ausganges. Und bei diesem Anwendungsfall kann die Durchflussmenge von Stickstoff, der in den Glühofen 7 eingepresst wird, abhängig von einem Sollwert des Taupunktes in Höhe dieses Ofens geregelt werden.
Diese Anordnung ermöglicht einerseits, örtlich die Wasserstoffkonzentration in Höhe der Abkühlstation 9 anzuheben, wobei auf diese Weise die Oberfläche des Bandes vor Oxydation geschützt wird, bevor sie in das Zinkbad 13 getaucht wird, und andererseits, zur Kühlung des Bandes 3 beizutragen.
Wie daher zu erkennen ist, ermöglicht das Verfahren der Erfindung entsprechend der vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten, nicht nur den Wasserstoffverbrauch zur Regenierung der Atmosphäre und auf diese Weise die Betriebskosten zu reduzieren, sondern andererseits in sicherer Weise und unter wirtschaftlichen Bedingungen, die nicht nur die einfache Anwendung eines Übermaßes an Qualität der Atmosphäre sind, beständige Eigenschaften der Produkte zu erzielen, welche die Feuerverzinkungsanlage verlassen.

Claims

Verfahren zum Feuerverzinken eines Metallbandes (3) in einer kontinuierlichen Feuerverzinkungsanlage (1), wobei die Feuerverzinkungsanlage (1) umfasst, in Serie angeordnet und untereinander durch Rohrleitungen (17, 19, 21) verbunden, um einen kontinuierlichen Zirkulationskanal (23) einer reduzierenden Atmosphäre zu bilden, die ein Inertgas und Wasserstoff enthält, einen Vorwärmofen (5), einen Glühofen (7), eine Abkühlstation (9), eine Tauchstation (11) für das Metallband in ein Bad (13) mit flüssigem Zink oder einer flüssigen Zinklegierung, wobei, bevor das Metallband (3) in das Bad (13) getaucht wird, es dieser reduzierenden Atmosphäre ausgesetzt wird, um die an seiner Oberfläche vorhandenen Oxyde zu beseitigen, dadurch gekennzeichnet, dass zum Erneuern der reduzierenden Atmosphäre das Inertgas und der Wasserstoff in den Kanal (23) eingepresst werden, indem die Einrichtungen (34, 38) eingesetzt werden, welche die Regelung der Durchflussmenge von Wasserstoff abhängig von der zu behandelnden Oberflächengröße des Metallbandes pro Zeiteinheit ermöglichen, um auf diese Weise die Optimierung der Verwendung der reduzierenden Atmosphäre während Veränderungen der Breite der Bänder und/oder der Durchlaufgeschwindigkeit des Bandes im Verlaufe des Feuerverzinkungsverfahrens zu ermöglichen.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die pro Zeiteinheit zu behandelnde Oberflächengröße aufgrund der Breite des zu behandelnden Metallbandes (3) und aufgrund seiner Durchlaufgeschwindigkeit durch die Feuerverzinkungsanlage (1) bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass, an mindestens einem Punkt des Kanals (23), das Verhältnis zwischen der Wasserstoffkonzentration und der Wasserdampfkonzentration der Atmosphäre im Wesentlichen auf einem vorbestimmten Niveau gehalten wird.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis mindestens an einem Punkt des Glühofens auf einem vorbestimmten Niveau gehalten wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Inertgas in Höhe einer ersten Stelle (30A) in den Kanal (23) eingepresst wird, und Wasserstoff oder aber ein Gemisch aus Inertgas/Wasserstoff in Höhe einer zweiten Stelle (31A) eingepresst wird, die von der ersten Stelle (30A) entfernt ist und noch weiter von dem Flüssigkeitsbad (13) der Tauchstation (11) entfernt ist.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Inertgas, und der Wasserstoff oder das Gemisch aus Inertgas/Wasserstoff, in die Anschlussrohrleitung (21) der Abkühlstation (9) der Tauchstation (11) eingepresst wird.
Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchflussmenge des in den Kanal (23) in Höhe der ersten Stelle (30A) eingepressten Inertgases festgelegt wird, und dadurch, dass die in Höhe der zweiten Stelle (31A) eingepresste Durchflussmenge von Wasserstoff oder von Gemisch aus Inertgas/Wasserstoff abhängig von einem Sollwert des Gehaltes an Wasserdampf in Höhe eines Punktes des Glühofens (7) geregelt wird.
Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, in Abhängigkeit von Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die in den Kanal (23) in Höhe der ersten Stelle (30A) eingepresste Durchflussmenge von Inertgas festgelegt wird, und dadurch, dass die in Höhe der zweiten Stelle (31A) eingepresste Durchflussmenge von Wasserstoff oder von Gemisch aus Inertgas/Wasserstoff so geregelt wird, dass an mindestens einem Punkt des Glühofens die Beibehaltung des Verhältnisses zwischen der Wasserstoffkonzentration und der Wasserdampfkonzentration der Atmosphäre im Wesentlichen auf dem vorbestimmten Niveau durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die in Höhe der ersten Stelle (30A) in den Kanal (23) eingepresste Durchflussmenge von Inertgas abhängig von einem Sollwert des Gehaltes an Wasserdampf in Höhe eines Punktes des Glühofens (7) geregelt wird.
Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, in Abhängigkeit von Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die in Höhe der ersten Stelle (30A) in den Kanal (23) eingepresste Durchflussmenge von Inertgas so geregelt wird, dass an mindestens einem Punkt des Glühofens die Beibehaltung des Verhältnisses zwischen der Wasserstoffkonzentration und der Wasserdampfkonzentration der Atmosphäre im Wesentlichen auf dem vorbestimmten Niveau durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Inertgas in Höhe der ersten Stelle (30A) mit im Wesentlichen konstanter Durchflussmenge in den Kanal (23) eingepresst wird, und dadurch, dass außerdem Inertgas in den Glühofen (7) eingepresst wird, wobei die in den Glühofen (7) eingepresste Durchflussmenge von Inertgas abhängig von einem Sollwert des Gehaltes an Wasserdampf in Höhe eines Punktes des Glühofens (7) geregelt wird.
Verfahren nach Anspruch 6, in Abhängigkeit von Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Inertgas in Höhe der ersten Stelle (30A) mit im Wesentlichen konstanter Durchflussmenge in den Kanal (23) eingepresst wird, und dadurch, dass außerdem Inertgas in den Glühofen (7) eingepresst wird, wobei die in den Glühofen (7) eingepresste Durchflussmenge von Inertgas so geregelt wird, dass an mindestens einem Punkt des Glühofens die Beibehaltung des Verhältnisses zwischen der Wasserstoffkonzentration und der Wasserdampfkonzentration der Atmosphäre im Wesentlichen auf dem vorbestimmten Niveau durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Inertgas Stickstoff ist.