DK160263B - Fremgangsmaade til overtraekning af i en ovn opvarmet strengmateriale af jernholdigt metal med forbehandling af strengmaterialet i stillestaaende, reducerende gasatmosfaere og apparat til gennemfoerelse af fremgangsmaaden - Google Patents

Description

5

DK 160263 B

Opfindelsen vedrører en fremgangsmåde til overtrækning af i en ovn opvarmet strengmateriale af jernholdige metaller med et metallisk overtræksmedie, hvorved strengen bevæges i længderetning gennem en beskyttelseshætte, som har en strengafgangs-10 ende, som dykker ned i et bad af det metalliske overtræksmedie, og som omslutter en brøkdel af mediets overflade, hvorved beskyttelseshætten er fyldt med en reducerende gas, og hvorved strengen før indmundingen i beskyttelseshætten gennemløber en strengovn og en dertil tilsluttet udgangskanal, 15 og et apparat til gennemførelse af en sådan fremgangsmåde med en strengopvarmningsovn, med en til denne tilgrænsende strengudgangskanal, som ender i en beskyttelseshætte, hvis længst borte fra strengudgangskanalen liggende strengafgangsende dykker ned i et bad af smeltet, metallisk overtræksmedie, og med 20 indretninger til fremføring af strengen fra ovnen gennem strengudgangskanalen gennem beskyttelseshætten og badet.

En sådan fremgangsmåde og et sådant apparat kendes allerede fra GB patentskrift nr. 1 436 213. Ved den kendte varmdyp-25 ningsmetode udmunder en fra en glødeovn udført materialestreng af jernholdige metaller først i en ovnafgangskanal. Materialestrengen føres gennem denne kanal ind i en til kanalen tilsluttet beskyttelseshætte. Denne beskyttelseshætte er med sin bort fra afgangskanalen vendende ende dykket ned i et væskebad 30 af en smeltet aluminium/zinklegering. Materialestrengen føres gennem denne beskyttelseshætte og dykker gennem den i væskebadet delvis neddykkende ende, som udgør strengafgangsenden, ned i væskebadet. Materialestrengen dukker derefter, overtrukket med et zink/aluminiumlag, igen op af væskebadet og tilføres 35 til en videre behandling. Ovnafgangskanalen er opdelt i et til

DK 160263 B

2 glødeovnen tilsluttet område, i hvilket glødeovnens temperatur opretholdes, og i et dertil tilsluttet område, i hvilket strengmaterialet afkøles til en temperatur, der ikke ligger over væskebadets temperatur. Gennem tilgangskanaler, som er 5 ført gennem beskyttelseshættens vægge i nærheden af væskebadets overflade og i retning mod denne, blæses til mindst 340°C opvarmet, reducerende gas ind i beskyttelseshætten. Den indblæste gas stryger først over væskebadets overflade og strømmer så mod strengmaterialets løberetning langs dette ind i 10 strengafgangskanalen. Derved opnås, at strengmaterialet, som dykker ned i væskebadet, er fri for oxygen og vanddamp. Oxygen og vanddamp forårsager en oxydering af væskebadet, som igen forårsager nålehuller og ikke med overtræk forsynede pletter.

15 Ved den beskrevne, kendte fremgangsmåde, som udføres med det ligeledes beskrevne apparat, viser det sig dog, at på trods af fortrængningen af oxygen og vanddamp i beskyttelseshætten optræder der alligevel små nålehuller i strengmaterialets overtræk. Sådanne nålehuller fører især ved efterfølgende lakering 20 af strengmaterialet til diskontinuiteter i laklaget under den efterfølgende tørring. Det viser sig, at disse nålehuller i strengmaterialets overtræk har deres årsag i nedslag af fordampet zink på strengmaterialet før dettes neddykning i væskebadet. Den fordampede zink kommer med strømmen af reducerende 25 gasatmosfære på materialestrengen før dennes neddykning i væskebadet .

Opfindelsens opgave består i at angive en fremgangsmåde til overtrækning af i en ovn opvarmet strengmateriale af jernhol-30 digt metal i et væskebad og et apparat til gennemførelse af fremgangsmåden, ved hvilken der ikke optræder nogen nålehuller i overtrækket især forårsaget af nedslag af fordampet zink på strengmaterialet før dettes neddykning i væskebadet.

35 Denne opgave løses ved en fremgangsmåde af den i indledningen

DK 160263 B

3 beskrevne slags med følgende kendetegn: a) opretholdelse af den reducerende, i det væsentlige i det mindste i strengafgangens område stillestående gasatmosfæ- 5 re i beskyttelseshætten; b) indledning af den reducerende gas i den i strømmen før beskyttelseshætten anbragte afgangskanal, gennem hvilken strengmaterialet løber på sin vej til beskyttelseshætten, 10 på en sådan måde, at gassen diffunderer ind i beskyttel seshætten, og c) begrænsning af diffusionsmængden og hastigheden fra afgangskanalen ind i beskyttelseshætten til værdier, som er 15 nødvendige for at holde mængden og sammensætningen af gas sen i beskyttelseshætten i det væsentlige konstant.

Ved apparatet af den i indledningen beskrevne slags til gennemførelse af denne fremgangsmåde løses den til grund for op- 20 findelsen liggende opgave ved følgende kendetegn: a) indretninger til indføring af en reducerende gas i strengafgangskanalen til opretholdelse af en fyldt tilstand i denne, og 25 b) drøvleindretninger, hvilke i det væsentlige er anbragt i overgangen mellem strengafgangskanalen og beskyttelseshætten til styring af den ind i beskyttelseshætten indtrædende gasmængde.

30

Nedslaget af fordampet zink på strengmaterialet før dettes neddykning i væskebadet forhindres ved en forholdsvis enkel, men meget virkningsfuld forholdsregel, som består i, at holde den reducerende gasatmosfære i nærheden af beskyttelseshætte- 35 udgangen i det væsentlige i ro og konstant i sin sammensæt-

DK 160263B

4 ning. Dette opnås ved indføring af den reducerende gas i den før beskyttelseshætten anbragte afgangskanal, hvorigennem gassen kun ved diffusion kommer ind i beskyttelseshætten, og ved begrænsning af diffusionsmængde og -hastighed. Forholdsreglen 5 forringer zinkindholdet i den reducerende gasatmosfære i nærheden af beskyttelseshætteafgangen væsentligt, og forbedrer dermed overtrækningen af strengmaterialet. Zinkpartikler, som kommer i nærheden af beskyttelseshætten, træffer på en rolig atmosfære og blæses ikke på metalstrengen.

10

Fordelen ved opfindelsen ligger i et fejlfrit metallisk overtræk til jernholdigt strengmateriale og dermed i en vidtgående forhindring af senere korrosion af det jernholdige strengmateriale, og også i muligheden for bagefter at kunne påføre et 15 laklag uden diskontinuiteter på dette strengmateriale. En yderligere fordel ved opfindelsen ligger deri, at der til den i vidt omfang stillestående, reducerende gasatmosfære kan anvendes en gas med omgivelsestemperatur, medens gastemperaturen ved den kendte fremgangsmåde skal tilpasses til det flydende 20 metalbads smeltetemperatur. Denne kendsgerning bevirker en forenkling af apparatet ifølge opfindelsen, da en yderligere opvarmning af gassen før indledningen i ovnafgangskanalen bortfalder.

25 Foretrukne enkeltheder ved opfindelsen er anført i underkravene.

Eksempler på dette apparat illustreres i vedlagte tegning, hvor: 30

Fig. 1 viser en tværsnitsprojektion, som viser en stréng-ovnsudgangskanal, en hætte, som er koblet sammen med denne udgangskanal, og et bad med smeltet overtræks-materiale.

35

DK 160263 B

5 fig. 2 viser i hovedsagen en gentagelse af den til højre side viste del af fig. 1 i større målestok, og den viser en mindre modifikation.

5 Med henvisning til fig. 1 vises en streng, som skal overtrækkes ved henvisningstallet 3. Denne streng føres gennem ovnudgangskanalen 4 til hætten 5, herfra ned i badet 6, som er smeltet overtræksmateriale, og derfra igennem afdrypningszonen 7, hvori overskydende overtræksmateriale eventuelt kan fjernes 10 ved luftaftørring eller på anden konventionel måde. Hætten 5 har en strengudgangsende 5A, som dykker ned i badet 6 med det smeltede overtræksmateriale.

Medens strengen befinder sig i kanal 4 (selve ovnen er ikke 15 vist, den kan være af konventionel udformning), udsættes den for en luftformig reducerende atmosfære, som forsøg har vist kan være en gasblanding, hovedsageligt sammensat af nitrogen men kan indeholde hydrogen i mængder, som ikke overstiger 15 volumenprocent i blandingen. Denne gas bør være affugtet. Den 20 reducerende gas kan fødes ind i kanalen 4 på konventionel måde; for eksempel gennem en serie indstrømningsdyser 8, som forsynes fra en hovedledning 9. Anvendt eller overskydende gas kan bortledes fra kanalen 4, også på konventionel måde, for eksempel via udstrømningsåbninger 10, som fører til en hoved-25 afgangsledning 11. Gassen kan føres ind i kanalen 4 med enhver egnet temperatur; normal omgivelsestemperatur er helt anvendelig.

Kanalen 4 indeholder et antal skillevægge med huller i som 12, 30 13 og 14. Strengen passerer fra ovnen til badet gennem skille vægshullerne, som er afgrænset så tæt som det er muligt under opretholdelse af tilstrækkelig mekanisk frigang for den gennemløbende streng.

35 Det bemærkes, at der kan være et tilbagestrømningstab af gas 6

DK 160263 B

gennem adskillelsesvæggene 12 og 13 med huller. Et sådant gastab er ikke væsentligt. Gas vil også diffundere gennem en åbning 14 ind i hætten 5, hvor den tjener som erstatningsluft til opretholdelse af luftindholdet i hætten og til at holde 5 gassammensætningen deri i hovedsagen konstant. Det er indlysende, at noget gas vil gå tabt ved medrivning med den streng, som løber ud af hætten, og der kan forekomme meget små gastab i hætten på grund af oxydering.

10 Den luftmængde, som strømmer ind i ovnkanalens 4 udstrømningsåbninger, bør på fore trukken måde kun have så lidt overtryk, i forhold til den omgivende atmosfære, at det er tilstrækkeligt til at opretholde overtrykstilstand i udløbskanalen, men under alle omstændigheder kan såvel gasindstrømningen som -udstrøm-15 ningen styres, så det ikke blot resulterer i den nævnte over-tryksvirkning, men samtidig sikrer, at den gas, som strømmer ind i hætten, i det mindste er tilstrækkelig til at ophæve gastab, forårsaget af lækage eller på anden måde.

20 Den gasmængde, som fødes ind i hætten 5, skal være i det mindste en indstrømning, som tjener som den krævede erstatnings-funktion i hætten, medens den samtidig skal bevare lufttilstandsvilkåret i hætten, i det mindste i området ved hættens udløb. Til dette formål tilbageholdes gas, som i modsat fald 25 ville passere fra kanalen 4 ind i hætten 5, på konventionel måde, for eksempel ved anvendelse af sædvanlige tætningsvalser som indikeret ved 15 eller ved anvendelse af drøvlere eller andre lignende indretninger anbragt i ovnudløbskanalen i nærheden af dennes strengudløbsende.

30

Med henvisning til fig. 2 er der her vist et arrangement, som i hovedsagen er det samme som allerede beskrevet, undtagen for så vidt angår drøvleindretningerne, som er placeret i området for forbindelsen mellem kanalen 4A og hætten 5A.

35

DK 160263 B

7

Prøvekørsel med opfindelsen har vist, at opretholdelse af de krævede gasvilkår i hætten effektivt opnås, særligt hvor strengen, som håndteres, har form af en kontinuerlig strimmel, hvis bredde ret tæt nærmer sig hættens indvendige mål ved 5 hjælp af et par drøvlere som de, der vises ved 16 og 17.

Drøvleren 16 er en indbygget væg af ildfast materiale, som strækker sig tværs over hættens indløbsende, og som opad rækker fra hættens bund til et niveau netop under niveauet for 10 streng 3A.

Drøvleren 17 kan have form af en bjælke fremstillet af egnet, armeret keramisk fiber eller andet ildfast materiale. Denne bjælke kan være indbygget, men det foretrækkes, at den er mon-15 teret på en roterende aksel 18, således at bjælken kan drejes til den stilling, der vises med den stiplede linie 17A til lettelse af gennemtrækningen af strengens forreste ende ind i og gennem hætten. Med samme formål foretrækkes det, at der anbringes et adgangshul 19 med dæksel i hætten. Når apparatet 20 anvendes, lukkes denne åbning med dækslet, som indikeres med 20, og som kan fjernes.

Claims (9)

1. Fremgangsmåde til overtrækning af i en ovn opvarmet strengmateriale af jernholdige metaller med et metallisk overtræks- 5 materiale, hvorved strengen (3) bevæges i længderetning gennem en beskyttelseshætte (5), hvilken har en strengafgangsende (5A), som dykker ned i et bad (6) af det metalliske ovetræks-materiale, og som omslutter en brøkdel af materialets overflade, hvorved beskyttelseshætten (5) er fyldt med en reducerende 10 gas, og hvorved strengen (3) før indmundingen i beskyttelseshætten (5) gennemløber en strengovn og en dertil tilsluttet afgangskanal (4), kendetegnet ved følgende kendetegn: 15 a) opretholdelse af den reducerende, i det mindste i området ved strengafgangen (5A) stillestående gasatmosfære i beskyttelseshætten; b) indføring af den reducerende gas i den i strømmen før be- 20 skyttelseshætten (5) anbragte afgangskanal (4), gennem hvilken strengmaterialet (3) løber på sin vej til beskyttelseshætten (5) på en sådan måde, at gassen diffunderer ind i beskyttelseshætten (5), og 25 c) begrænsning af gassens diffusionsmængde og hastighed fra afgangskanalen (4) ind i beskyttelseshætten (5) til værdier, som er nødvendige for i det væsentlige at holde mængden og sammensætningen af gassen i beskyttelseshætten (5) konstant. 30

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at der som overtræksmateriale anvendes en aluminium/zinklege-ring.

3. Fremgangsmåde ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet DK 160263 B ved, at der som reducerende gas anvendes en tørret blanding af hydrogen og nitrogen, hvorved hydrogenmængden ikke overstiger 15 volumenprocent.

4. Apparat til gennemførelse af fremgangsmåden ifølge krav 1, med en strengopvarmningsovn, med en til denne grænsende strengafgangskanal (4), som udmunder i en beskyttelseshætte (5), hvis bort fra strengafgangskanalen (4) liggende strengafgangsende (5A) dykker ned i et bad (6) af smeltet, metallisk 10 overtræksmateriale, og med indretninger til fremføring af strengen fra ovnen gennem strengafgangskanalen (4), gennem beskyttelseshætten (5) og gennem badet (6), kendeteg- . net ved følgende kendetegn: 15 a) indretninger (8, 9) til indledning af en reducerende gas i strengafgangskanalen (4) til opretholdelse af en fyldt tilstand i denne kanal (4), og b) drøvleindretninger, som i det væsentlige er anbragt ved 20 overgangen mellem strengafgangskanalen (4) og beskyttel seshætten (5) til styring af den ind i beskyttelseshætten (5) indtrædende gasmængde.

5. Apparat ifølge krav 4, kendetegnet ved, at 25 strengafgangskanalen (4) har et antal indvendige skillevægge (12, 13, 14), som er anbragt forløbende på tværs af denne, hvorved hver skillevæg har en deri udformet åbning, gennem hvilken strengmaterialet frit kan vandre igennem.

6. Apparat ifølge krav 5, kendetegnet ved, at drøvleindretningen omfatter et par tætningsvalser (15), mellem hvilke og en af skillevæggene strengen bevæges igennem ved sin bevægelse i retning mod beskyttelseshætten.

7. Apparat ifølge krav 5, kendetegnet ved, at DK 160263 B drøvleindretningen omfatter en ildfast væg (16), som strækker sig vinkelret på beskyttelseshætten (5A) og når fra bunden af beskyttelseshætten (5A) til et niveau, som ligger tæt ved, men dog noget under det niveau, i hvilket strengen (3A) bevæges 5 gennem beskyttelseshætten (5A), og at en af ildfast materiale bestående bjælke (17) strækker sig vinkelret på beskyttelseshætten (5A) og når fra beskyttelseshættens overside nedad til et niveau, som ligger tæt ved, men dog noget over strengens (3A) niveau.

8. Apparat ifølge krav 7, kendetegnet ved, at bjælken (17) er monteret på en drejelig aksel (18), som strækker sig vinkelret på beskyttelseshætten (5A), for derved at kunne dreje bjælken til forstørrelse af bjælkens (17) afstand 15 til strengen (3A).

9. Apparat ifølge krav 8, kendetegnet ved, at beskyttelseshætten (5A) har en deri udformet indgangsåbning (19) i området ved bjælken (17), og at åbningen (19) er forsynet 20 med et aftageligt dæksel (20).