EP1261751B1 - Verfahren und anlage zum feuerbeschichten von metallischen bändern - Google Patents

Verfahren und anlage zum feuerbeschichten von metallischen bändern Download PDF

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EP1261751B1
EP1261751B1 EP01929356A EP01929356A EP1261751B1 EP 1261751 B1 EP1261751 B1 EP 1261751B1 EP 01929356 A EP01929356 A EP 01929356A EP 01929356 A EP01929356 A EP 01929356A EP 1261751 B1 EP1261751 B1 EP 1261751B1
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hot dip
strip
coating
pickling stage
endless strip
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Rolf Brisberger
Peter De Kock
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SMS Demag AG
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
    • C23C2/003—Apparatus
    • C23C2/0032—Apparatus specially adapted for batch coating of substrate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
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    • C23C2/36—Elongated material
    • C23C2/40—Plates; Strips
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C3/00—Apparatus in which the work is brought into contact with a bulk quantity of liquid or other fluent material
    • B05C3/02—Apparatus in which the work is brought into contact with a bulk quantity of liquid or other fluent material the work being immersed in the liquid or other fluent material
    • B05C3/12—Apparatus in which the work is brought into contact with a bulk quantity of liquid or other fluent material the work being immersed in the liquid or other fluent material for treating work of indefinite length
    • B05C3/125—Apparatus in which the work is brought into contact with a bulk quantity of liquid or other fluent material the work being immersed in the liquid or other fluent material for treating work of indefinite length the work being a web, band, strip or the like
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D3/00—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials
    • B05D3/002—Pretreatement

Definitions

  • the invention relates to a method and a system for the hot coating of metallic strips, in which the metal strip is in an unwinding station subsequent welding machine first transferred to an endless belt and the endless belt is then subjected to a subsequent finishing process which is a main and a subsequent pickling and in a final treatment step in the fire-coating part, the passing of the endless belt through a weld pool.
  • a strip coil for example Comprehensive double or reversible reel with subsequent welding machine Unwinding station by welding the respective coil end to the To convert the beginning of a follow-up coil into an endless belt or one To provide endless belt.
  • the unwind station includes the following ensuring continuous treatment process, in vertical or horizontal construction of sling storage. In this is thus scaled tape stocked, with a not inconsiderable proportion of dust accrues. The memory must therefore be encapsulated. After the sling store in a first process step, the strip is processed by a stretch bending straightener pulled to achieve the desired flatness of the belt.
  • the strip running out of the stretch-leveling machine is used in the known Plant introduced into a pickling station where the scale layer as well as reaction products be removed from the belt surface.
  • the belt then passes through a rinsing station to insert the Rinse the belt surface from residues of the pickling and pickling products, before it is introduced into a drying station and dried in it.
  • This Main stain with sink can have a subsequent stain in front of the dryer with the following Connect the sink.
  • the dryer finally turns the belt into one another process step introduced into an oven and under Protective gas atmosphere set to coating temperature before it is in a final process step through a weld pool and thereby the surface of the tape is provided with a metallic coating.
  • EP-A 1 0863 222 is based on a hot-rolled strip a method and a plant for producing a cold-rolled, galvanized Metal strip became known, in which the supporting strip is first stained, then cold rolled and then galvanized. This is done continuously in a row, which is why the cold rolling process is coupled with the pickling and galvanizing process becomes.
  • a metal strip runs horizontally and continuously first a stain and then a main stain.
  • the invention has for its object a method and a system of to create the kind mentioned at the beginning, with less effort a more variable Coating process enables.
  • the pickling advantageously being a Connect the rinsing station and a drying station, a scale-free metal band is present, which is an encapsulation of the inlet storage and the stretch bending leveler dispensable.
  • the stretch bending leveler can be carried out simply because there is no need for complex scale extraction.
  • Hard-rolled or pre-annealed has the advantage that when switching to the Operation with cold strip no prior cleaning of the memory, all rolls and the stretch leveler is required. This minimizes set-up times and the quality of the tape is improved.
  • the only figure shows a system diagram for the hot-dip coating of a Metal band by fire coating.
  • the system consists of an inlet part I and a fire coating part II, these two parts from each other are decoupled, so that the inlet part I discontinuously and the hot-coating part II works in continuous operation.
  • the inlet part I comprises a main stain 1, a sink 2 and a dryer 3.
  • the fire-coating part II has a stretching judge or a stretch-leveling machine 4, a pickling 5, a sink 6, a dryer 7, in a horizontal or vertical construction one under a protective gas atmosphere set furnace 8 and finally a melt pool for fire coating 9 on.
  • the inlet part I is an unwinding station 10 (double or reversible reel) subsequent welding machine 11 and a loop pit 12 upstream. Between the inlet part I, namely after the one there Dryer 3, and the fire coating part II is one in the embodiment horizontal tape or inlet storage 13 arranged.
  • a metal strip 14 to be treated arrives in the form of a strip coil 15 Unwinding station 10 of the system shown and runs through it in the direction the arrow on the output side.
  • the end of the strip is in the welding machine 11 of a first coil welded to the beginning of the strip of a subsequent coil, see above that the metal strip 14 is passed through the system parts as an endless strip.
  • the metal strip 14 comes out of the welding machine 11 directly into the main pickling 1 and the subsequent system parts 2 or 3 of the inlet part I, so that in the main storage capacity Inlet store 13 and also the following parts of the system of the fire-coating part II a scale that is always free of scale runs in.

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anlage zum Feuerbeschichten von metallischen Bändern, bei dem das Metallband in einer Abwickelstation mit sich anschließender Schweißmaschine zunächst in ein Endlosband überführt und das Endlosband dann einem nachgeschalteten Veredelungsprozess unterworfen wird, der eine Haupt- sowie eine Nachbeize und in einem letzten Behandlungsschritt im Feuerbeschichtungsteil das Hindurchführen des Endlosbandes durch ein Schmelzbad vorsieht.
Zum Feuerbeschichten von Warmband, aber auch von walzhartem und/oder vorgeglühtem Kaltband, ist es bekannt, das Bandcoil mittels einer bspw. eine Doppel- oder Wendehaspel mit sich anschließender Schweißmaschine umfassenden Abwickelstation durch Verschweißen des jeweiligen Coilendes mit dem Anfang eines Folgecoils in ein Endlosband zu überführen bzw. ein solches Endlosband bereitzustellen. Der Abwickelstation schließt sich ein den nachfolgenden kontinuierlichen Behandlungsprozess sicherstellender, in vertikaler oder horizontaler Bauweise ausgeführter Schlingenspeicher an. In diesem wird somit verzundertes Band bevorratet, wobei ein nicht unerheblicher Anteil an Staub anfällt. Der Speicher muss daher gekapselt werden. Nach dem Schlingenspeicher wird das Band in einem ersten Verfahrensschritt durch eine Streckbiegerichtmaschine gezogen, um die gewünschte Planlage des Bandes zu erreichen. Bei diesem Prozess erfolgen zwangsläufig ein Ausbrechen und teilweises Abplatzen der Zunderschicht. Dies erfordert es, dass die abfallenden Zunderpartikel gesondert abgesaugt und gefiltert werden müssen. Hinzu kommt weiterhin, dass die Rollenlager der Streckbiegerichtmaschine gegen den Anfall der feinsten Zunderpartikel aufwendig geschützt werden müssen, wozu die Streckbiegerichtmaschine insgesamt selbst gekapselt wird.
Das aus der Streckbiegerichtmaschine auslaufende Band wird bei der bekannten Anlage in eine Beizstation eingeführt, wo die Zunderschicht sowie Reaktionsprodukte von der Bandoberfläche entfernt werden. In einem weiteren Verfahrensschritt durchläuft das Band anschließend eine Spülstation, um darin die Bandoberfläche von Rückständen der Beize und Beizprodukten freizuspülen, bevor es in eine Trockenstation eingeführt und darin getrocknet wird. Dieser Hauptbeize mit Spüle kann sich vor dem Trockner noch eine Nachbeize mit folgender Spüle anschließen. Aus dem Trockner wird das Band schließlich in einem weiteren Verfahrensschritt in einen Ofen eingeführt und darin unter Schutzgasatmosphäre auf Beschichtungstemperatur eingestellt, bevor es in einem letzten Verfahrensschritt durch ein Schmelzbad hindurchgeführt und dabei die Oberfläche des Bandes mit einem metallischen Überzug versehen wird.
Durch die EP-A 1 0863 222 sind ausgehend von einem warmgewalzten Band ein Verfahren und eine Anlage zum Herstellen eines kaltgewalzten, verzinkten Metallbandes bekanntgeworden, bei dem das Vorband zunächst gebeizt, dann kaltgewalzt und danach verzinkt wird. Das erfolgt kontinuierlich hintereinander, wozu der Kaltwalzprozess mit dem Beiz- und Verzinkungsprozess gekopppelt wird.
Aus der GB-A 1 004 704 ist es bekannt, ein Metallband in einem kontinuierlichen Durchlauf mit Umlenkung über Rollen in einen vertikalen Behandlungsteil zu führen. Dort wird mit Schlingen im Metallband bildenden Tauchrollen die Speicherkapazität erhöht.
Nach der EP-A 0 506 000 durchläuft ein Metallband horizontal und kontinuierlich zunächst eine Vorbeize und danach eine Hauptbeize.
Bei einer aus der JP-A 55 006 436 bekannten Anlage wird ein Metallband mit verschiedenen Umlenkungen kontinuierlich durch die Anlagenteile hindurchgeführt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Anlage der eingangs genannten Art zu schaffen, die mit verringertem Aufwand einen variableren Beschichtungsprozess ermöglicht.
Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren erfindungsgemäß mit den im kennzeichnenden Teil des unabhängigen Anspruchs 1 und für eine Anlage mit den im kennzeichnenden Teil des unabhängigen Anspruchs 2 angegebenen Merkmalen gelöst.
Es lassen sich mehrere Vorteile gleichzeitig erreichen. So wird erreicht, dass in den nachfolgenden Anlagenkomponenten, wobei sich der Beize vorteilhaft eine Spülstation und eine Trockenstation anschließen, ein zunderfreies Metallband vorliegt, was eine Kapselung des Einlaufspeichers und der Streckbiegerichtmaschine entbehrlich macht. Die Streckbiegerichtmaschine kann einfach ausgeführt werden, weil eine aufwendige Zunderabsaugung entfallen kann. Durch die Entkopplung der Hauptbeize vom Feuerbeschichtungsprozess zieht ein kurzer Stillstand in der Beize nicht mehr wie bei dem bekannten Verfahren einen Stillstand der Feuerbeschichtung nach sich, der die Produktion von Schrott bedeuten würde. Umgekehrt würde ein kurzer Stillstand der Feuerbeschichtung nicht zu einer Überbeizung des Bandes in der Hauptbeize führen, weil der dieser nachgeschaltete Schlingenspeicher eine ausreichende Aufnahmekapazität besitzt. Außerdem wird der sich dem Beizprozess anschließende Speicher zunderfrei gehalten.
Für den kombinierten Betrieb mit Warmband und Kaltband in den Zuständen walzhart oder vorgeglüht ergibt sich der Vorteil, dass beim Umstellen auf den Betrieb mit Kaltband keine vorherige Reinigung des Speichers, aller Rollen und der Streckbiegerichtmaschine erforderlich ist. Die Rüstzeiten werden damit minimiert und die Qualität des Bandes wird verbessert.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels der Erfindung.
Die einzige Figur zeigt ein Anlagen-Schema zur Schmelztauchveredelung eines Metallbandes durch Feuerbeschichtung. Die Anlage besteht aus einem Einlaufteil I und einem Feuerbeschichtungsteil II, wobei diese beiden Teile voneinander entkoppelt sind, so daß der Einlaufteil I diskontinuierlich und der Feuerbeschichtungsteil II im kontinuierlichen Betrieb arbeitet. Der Einlaufteil I umfaßt eine Hauptbeize 1, eine Spüle 2 und einen Trockner 3. Der Feuerbeschichtungsteil II weist in der nachstehenden Reihenfolge einen Streckrichter bzw. eine Streckbiegerichtmaschine 4, eine Nachbeize 5, eine Spüle 6, einen Trockner 7, in horizontaler oder vertikaler Bauweise einen unter Schutzgasatmosphäre eingestellten Ofen 8 und zur Feuerbeschichtung abschließend ein Schmelzbad 9 auf.
Dem Einlaufteil I ist eine Abwickelstation 10 (Doppel- oder Wendehaspel) mit sich anschließender Schweißmaschine 11 und eine Schlingengrube 12 vorgeschaltet. Zwischen dem Einlaufteil I, und zwar im Anschluß an den dortigen Trockner 3, und dem Feuerbeschichtungsteil II ist ein im Ausführungsbeispiel horizontaler Band- bzw. Einlaufspeicher 13 angeordnet.
Ein zu behandelndes Metallband 14 gelangt in Form eines Bandcoils 15 in die Abwickelstation 10 der dargestellten Anlage und durchläuft diese in Richtung des ausgangsseitigen Pfeils. In der Schweißmaschine 11 wird das Bandende eines ersten Coils mit dem Bandanfang eines folgenden Coils verschweißt, so daß das Metallband 14 als Endlosband durch die Anlagenteile geführt wird. Unter Zwischenschaltung der eine gewisse Speicherkapazität bietenden Schlingengrube 12 gelangt das Metallband 14 aus der Schweißmaschine 11 direkt in die Hauptbeize 1 und die sich anschließenden Anlagenteile 2 bzw. 3 des Einlaufteils I, so daß in dem die Hauptspeicherkapazität bereitstellenden Einlaufspeicher 13 sowie auch die folgenden Anlagenteile des Feuerbeschichtungsteils II ein stets zunderfreies Band einläuft. Da weder im Einlaufspeicher 13 noch der sich diesem anschließenden Streckbiegerichtmaschine 4 Zunder anfallen kann, ist es nicht mehr erforderlich, diese Anlagenteile einzukapseln und mit zusätzlichen Absaug- und Filtereinrichtungen auszurüsten. Schließlich machen die entkoppelten Anlagenteile I und II einen verfahrensbedingt notwendigen kurzen Stillstand unschädlich, gleich ob dieser im Einlaufteil I bzw. im Feuerbeschichtungsteil II auftritt.

Claims (3)

  1. Anlage zum Feuerbeschichten von metallischen Bändern (14), bei der das Metallband in einer Abwickelstation (10) mit sich anschließender Schweißmaschine (11) zunächst in ein Endlosband überführt und das Endlosband dann einem nachgeschaltetem Veredelungsprozess unterworfen wird, der eine Haupt- sowie eine Nachbeize (1, 5) und in einem letzten Behandlungsschritt im Feuerbeschichtungsteil (II) das Hindurchführen des Endlosbandes durch ein Schmelzbad (9) vorsieht,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptbeize (1) im Einlaufteil (I) und von dem Feuerbeschichtungsteil (II) durch Einlaufspeicher (12; 13) entkoppelt angeordnet ist, wobei zum diskontinuierlichen Betrieb im Einlaufteil (I) ein erster Einlaufspeicher (12) zwischen der Schweißmaschine (11) und der sich dieser unmittelbar anschließenden Hauptbeize (1) und zum kontinuierlichen Betrieb im Feuerbeschichtungsteil (II) ein zweiter Bandspeicher (13) vor dem Feuerbeschichtungsteil (II) hinter der Hauptbeize (1) angeordnet ist.
  2. Verfahren zum Feuerbeschichten von metallischen Bändern (14), bei dem das Metallband (14) in eine Abwickelstation (10) mit sich anschließender Schweißmaschine (11) zunächst in ein Endlosband überführt und das Endlosband dann einem nachgeschalteten Veredelungsprozess unterworfen wird, der eine Haupt- sowie eine Nachbeize (1 bzw. 5) und in einem letzten Behandlungsschritt im Feuerbeschichtungsteil (II) das Hindurchführen des Endlosbandes durch ein Schmelzbad (9) vorsieht, insbesondere zur Anwendung in einer Anlage nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Endlosband in einem ersten Behandlungsschritt im diskontinuierlichen Betrieb in eine Beize und im kontinuierlichen Betrieb in ein sich der Beize (1) anschließendes Feuerbeschichtungsteil (II) transportiert wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass das die Trockenstation verlassende Endlosband in der angegebenen Reihenfolge vor dem Eintritt in das Schmelzbad (9) einen Bandspeicher (13), einen Streckrichter (4), eine Nachbeize (5), eine Spüle (6), einen Trockner (7) und einen auf Feuerbeschichtungstemperatur eingestellten Ofen (8) durchläuft.
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