EP1915469A2 - Vorrichtung zur schmelztauchbeschichtung eines metallstranges - Google Patents

Vorrichtung zur schmelztauchbeschichtung eines metallstranges

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EP1915469A2
EP1915469A2 EP06762230A EP06762230A EP1915469A2 EP 1915469 A2 EP1915469 A2 EP 1915469A2 EP 06762230 A EP06762230 A EP 06762230A EP 06762230 A EP06762230 A EP 06762230A EP 1915469 A2 EP1915469 A2 EP 1915469A2
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EP
European Patent Office
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guide channel
metal
coating
inductors
volume
Prior art date
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EP06762230A
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English (en)
French (fr)
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EP1915469B1 (de
Inventor
Holger Behrens
Rolf Brisberger
Hans-Georg Hartung
Rüdiger ZERBE
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SMS Siemag AG
Original Assignee
SMS Demag AG
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Publication date
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Application granted granted Critical
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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
    • C23C2/14—Removing excess of molten coatings; Controlling or regulating the coating thickness
    • C23C2/24—Removing excess of molten coatings; Controlling or regulating the coating thickness using magnetic or electric fields
    • 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
    • C23C2/34—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor characterised by the shape of the material to be treated
    • C23C2/36—Elongated material
    • C23C2/38—Wires; Tubes

Definitions

  • the invention relates to a device for hot dip coating a metal strand, in particular a steel strip in which the metal strand is passed vertically through a container receiving the molten coating metal and through an upstream guide channel, in the region on both sides of the metal rod at least two inductors for generating an electromagnetic field for retention of the coating metal are arranged in the container and an increased volume of the coating metal is present.
  • Such a device is the subject of the earlier German patent application (103 30 656.0 dated 08.07.2004).
  • the local there, the preamble underlying invention has for its object to provide a device for hot dip coating of a metal strand, which overcomes certain disadvantages of the prior art mentioned therein, in particular EP 0 673 444 B1, WO 96/03533 and JP 5086446 , This is to ensure that the immersion bath remains quiet when using an electromagnetic shutter, whereby the quality of the coating is to be increased. Because it was found that the bath surface of the coating metal is relatively restless, which is attributed to the electromagnetic forces through the magnetic closure. However, a prerequisite for an accurate adjustment of the coating thickness is a quiet metal bath surface.
  • this cross-sectional widening leads to an increased volume of the coating metal in the region of the guide channel, and forms the starting point of the present invention.
  • the invention has for its object to provide further measures that cause the immersion bath when using an electromagnetic shutter remains calm, thereby increasing the quality of the coating.
  • the solution of this problem by the invention is characterized in that the increased volume is provided in the region of the magnetic field of the inductors.
  • the increased volume of the coating metal is either in the bottom region of the container or in the guide channel, but always above the inductors.
  • the increased volume there is at least predominantly outside the effective magnetic field of the inductors.
  • the increased volume is targeted in the range of the magnetic field of the inductors, which results in that the area of increased volume is exposed to the influence of the magnetic field.
  • the enlarged volume is provided in the region of the upper half to the upper third of the inductors.
  • the invention shows various measures.
  • the enlarged volume is formed by an upwardly funnel-shaped widening width of the walls of the guide channel.
  • This training is feasible or retrofittable with very little effort if the guide channel is designed as a separate and thus exchangeable pipe section.
  • the same advantages are shown in a second embodiment, in which it is provided that the enlarged volume is formed by a width of the walls of the guide channel that widens laterally in the side.
  • the interruption wall may be particularly shaped, in particular so that the lower or upper or both edges of the interruption wall are angular, at least simply bevelled, conical or rounded.
  • the interruption wall is electrically conductive or non-conductive.
  • materials offer here z.
  • Ceramic or other materials that are resistant to the temperature or aggressiveness of the molten coating metal.
  • the enlarged volume is formed by a lateral bulging of the walls of the guide channel.
  • a fourth embodiment of the invention provides for the increase in volume instead of or in addition to the described cross-sectional enlargement, that the increased volume is formed by a lateral supply of additional coating metal.
  • an effective increase in volume is achieved in that the lateral feed takes place by at least two tubes, which preferably occur on the narrow sides of the rectangular guide channel.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of the lower part of a device for hot-dip coating, with a metal strand guided through it in the central section along the metal strand, wherein only the region of the bottom of the container for the coating metal and the downwardly adjoining guide channel with the Inductors is shown, with a first embodiment of the invention in the form of a funnel-shaped extension of the guide channel,
  • FIG. 2 shows a second embodiment of the invention, corresponding to FIG. 1, in the form of a step-shaped lateral extension of the guide channel, FIG.
  • FIG. 3 shows a third embodiment of the invention, corresponding to FIG. 1, with an interruption wall, FIG.
  • FIG. 4 shows a first embodiment of the cross section of the interruption wall in FIG. 3
  • FIG. 5 shows a second embodiment of the cross section of the interruption wall in Fig. 3
  • FIG. 6 shows a third embodiment of the cross section of the interruption wall in Fig. 3,
  • FIG. 7 shows a fourth embodiment of the cross section of the interruption wall in FIG. 3, FIG.
  • Fig. 8 shows a fourth embodiment of the invention, as shown in FIG. 1, but in the central section transverse to the metal strand, in the form of a bulge, and
  • Fig. 9 shows a fifth embodiment of the invention, as shown in FIG. 1, but in the form of a lateral feed of coating metal in the guide channel.
  • a metal strand 1 to be coated in the form of a steel strip is drawn off vertically through a molten coating metal 2, preferably upwards, in the conveying direction R.
  • the coating metal 2 may in particular be zinc or an aluminum and is accommodated in a suitable, only indicated container 3 with exclusion of air.
  • a passage opening 3b for the metal strand 1 is arranged.
  • a guide channel 4 in the form of a narrow in principle, rectangular tube.
  • the band-shaped metal strand 1 is guided with all-round play through the guide channel 4, wherein the free cross-section of the guide channel 4 is filled in the form of an annular gap RS over a certain vertical distance with coating metal 2, so that the metal strand 1 in the upper portion 4a of the guide channel 4th surrounded by coating metal 2.
  • the Coating metal 2 thus represents in the upper region 4a a kind of liquid ring seal, which fills the annular gap RS down to U.
  • inductors 5 are arranged on both sides of the longitudinal walls 6 of the guide channel 4.
  • the inductors 5 generate a strong magnetic field in the region of the guide channel 4, which counteracts the gravity of the annular coating metal 2 there so far that the coating metal 2 can not run down from the guide channel 4, but remains substantially stationary at point U.
  • the game shown in FIG. 1, and thus also the annular gap RS, are greatly enlarged for the sake of clarity and are not shown to scale.
  • the volume of the annular coating metal 2 acting as a ring seal in the upper region 4a of the guide channel 4 can actually be kept very small.
  • an enlarged volume of the coating metal 2 is arranged in the guide channel 4 in the region of the magnetic field of the inductors 5, in particular directly next to the inductors 5.
  • the upper area 4a of the guide channel 4 opening into the passage 3b of the bottom 3a widens in a funnel shape by the lower width B1 of the longitudinal walls 6 increasing upwards to the width B2.
  • the resulting Inclination of the narrow transverse walls 7 at an acute angle to the vertical is about 1 to 15 degrees.
  • the volume of the coating metal is increased here in the region of the annular gap RS, specifically on the narrow transverse sides of the metal strand 1.
  • the induced by the magnetic field turbulence in the molten metal coating 2 are decisively reduced and calms the bath especially on its surface.
  • a second embodiment of the invention is shown.
  • the increased volume of the coating metal 2 is achieved by a step-shaped widening region 4a 'of the guide channel 4'.
  • the longitudinal walls 6 'of the lower width B1' stepwise increased to the upper width B2 'and thereby form the step-shaped, in the passage opening 3b' of the bottom 3a 'opening area 4a'.
  • the stepped broadening of the longitudinal walls 6 'of the guide channel 4', and thus of the area 4a ', begins at the bottom at a distance X to half height H / 2 and thus approximately in the upper third H / 3 of the height H.etwa half height H / 2 the height H of the inductors 5 and extends beyond the height H, and then in the longitudinal sides of the rectangular passage opening 3b 'in the bottom 3a' of the container 3 'transition.
  • the effect of the step-shaped region 4a 'and its arrangement is the same as that of the funnel-like formation of the region 4a described with reference to FIG.
  • FIG. 3 a third embodiment of the invention is shown. It corresponds essentially to the embodiment of FIG. 2, except for the following additions:
  • each a vertical interrupt wall 9 is arranged within the portion 4a 'and near the upper Induktorkanten 8 .
  • This interruption wall 9 is used for flow guidance and bath calming, in particular also in conjunction with measures which are described in detail in the earlier patent application.
  • FIGS. 4 to 7 possible cross-sectional shapes of an interruption wall 9, 9 ', 9 "and 9'” are shown.
  • the interruption wall 9 to 9 '" may consist of suitable electrically conductive or non-conductive material, in particular of metal or ceramic, and edged in cross-section, such as rectangular, single or double bevelled, in particular at an angle of 15 to 60 degrees to the vertical, or also, enclosing an angle of 15 to 60 degrees, tapered or funnel-shaped upwards and / or downwards.
  • Fig. 8 is a fourth embodiment of the invention, as shown in FIG. 1, but in the central section transverse to the metal strand 1, shown.
  • the guide channel 4 in the height of the upper half H / 2 of the height H of the inductors 5 a lateral, approximately spherical bulge 10 of the longitudinal walls 6" and thus increases there the volume of the coating metal 2 in the annular gap, and here to the Longitudinal sides of the metal strand 1.
  • a fifth embodiment of the invention is shown, corresponding to FIG. 1, but in the form of a lateral feed of coating metal 2 '"in the guide channel 4'".
  • the feeding takes place via two tubes 11, which in half About height H / 2 of the height H of the inductors 5 approximately horizontally in the guide channel 4 '"open and there increase the volume of the coating metal 2'" practically over the entire annular gap.
  • the advantageous effect of the lateral supply via the tubes 11 and their arrangement is the same as that described for Fig. 1 funnel-like design and arrangement of the area 4a.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Schmelztauchbeschichtung eines Metallstranges (1), insbesondere eines Stahlbandes, in welcher der Metallstrang (1) vertikal durch einen das geschmolzene Beschichtungsmetall (2) aufnehmenden Behälter (3) und durch einen vorgeschalteten Führungskanal (4) hindurchgeführt wird, in dessen Bereich beiderseits des Metallstranges (1 ) mindestens zwei Induktoren (5) zur Erzeugung eines elektromagnetischen Feldes zum Zurückhalten des Beschichtungsmetalls (2) im Behälter (3) angeordnet sind und abschnittsweise ein vergrößertes Volumen des Beschichtungsmetalls (2) vorhanden ist. Zur Beruhigung des Beschichtungsbades ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das vergrößerte Volumen im Bereich des Magnetfelds der Induktoren (5) vorgesehen ist.

Description

Vorrichtung zur Schmelztauchbeschichtung eines Metallstranges
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Schmelztauchbeschichtung eines Metallstranges, insbesondere eines Stahlbandes, in welcher der Metallstrang vertikal durch einen das geschmolzene Beschichtungsmetall aufnehmenden Behälter und durch einen vorgeschalteten Führungskanal hindurchgeführt wird, in dessen Bereich beiderseits des Metallstanges mindestens zwei Induktoren zur Erzeugung eines elektromagnetischen Feldes zum Zurückhalten des Be- schichtungsmetalls im Behälter angeordnet sind und ein vergrößertes Volumen des Beschichtungsmetalls vorhanden ist.
Eine derartige Vorrichtung ist Gegenstand der älteren deutschen Patentanmeldung (103 30 656.0 vom 08.07.2004). Der dortigen, dem Oberbegriff zugrundeliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Schmelztauchbeschichtung eines Metallstranges zu schaffen, die gewisse Nachteile des dort genannten Standes der Technik, insbesondere der EP 0 673 444 B1 , der WO 96/03533 und der JP 5086446, überwindet. So soll sichergestellt werden, dass das Tauchbad beim Einsatz eines elektromagnetischen Verschlusses ruhig bleibt, wodurch die Qualität der Beschichtung erhöht werden soll. Denn es wurde festgestellt, dass die Badoberfläche des Beschichtungsmetalls relativ unruhig ist, was auf die elektromagnetischen Kräfte durch den Magnet- verschluss zurückgeführt wird. Voraussetzung für eine genaue Einstellung der Beschichtungsdicke ist jedoch eine ruhige Metallbadoberfläche.
Hierzu wird bei dem älteren Vorschlag unter anderem vorgesehen, entweder zwischen dem Führungskanal und dem Boden des Behälters oder im Führungskanal selbst eine Querschnittserweiterung anzuordnen, in die das Be- schichtungsmetall von oben her eindringen kann. Diese Querschnittserweiterung führt demnach in der zuletzt genannten Ausführungsform zu einem vergrößerten Volumen des Beschichtungsmetalls im Bereich des Führungskanals, und bildet den Ausgangspunkt der vorliegenden Erfindung.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, weitere Maßnahmen aufzuzeigen, die bewirken, dass das Tauchbad beim Einsatz eines elektromagnetischen Verschlusses ruhig bleibt, um dadurch die Qualität der Beschichtung zu erhöhen.
Die Lösung dieser Aufgabe durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das vergrößerte Volumen im Bereich des Magnetfelds der Induktoren vorgesehen ist.
Bei der älteren Patentanmeldung liegt das vergrößerte Volumen des Beschichtungsmetalls entweder im Bodenbereich des Behälters oder im Führungskanal, jedoch immer oberhalb der Induktoren. Somit liegt das vergrößerte Volumen dort zumindest ganz überwiegend außerhalb des wirksamen Magnetfeldes der Induktoren. Bei der Erfindung liegt das vergrößerte Volumen hingegen gezielt im Bereich des Magnetfelds der Induktoren, was dazu führt, dass der Bereich mit vergrößertem Volumen dem Einfluß des Magnetfelds ausgesetzt ist.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das vergrößerte Volumen im Bereich der oberen Hälfte bis des oberen Drittels der Induktoren vorgesehen ist.
Zur Schaffung des vergrößerten Volumens zeigt die Erfindung verschiedene Maßnahmen auf. So kann in einer ersten Ausgestaltung vorgesehen sein, dass das vergrößerte Volumen durch eine nach oben sich trichterförmig erweiternde Breite der Wände des Führungskanals ausgebildet ist. Diese Ausbildung ist mit besonders geringem Aufwand machbar oder auch nachrüstbar, wenn der Füh- rungskanal als separates und damit austauschbares Rohrstück ausgebildet ist. Die gleichen Vorteile zeigt eine zweite Ausgestaltung, bei der vorgesehen ist, dass das vergrößerte Volumen durch eine stufenförmig sich seitlich erweiternde Breite der Wände des Führungskanals ausgebildet ist.
Schließlich kann in Fortführung der zweiten Ausgestaltung auch vorgesehen sein, dass innerhalb der Erweiterung und nahe der oberen Induktorkante je eine Unterbrechungswand angeordnet ist. Diese kann zu einer weiteren Beruhigung des Metallbads bzw. seiner Oberfläche führen.
In Weiterbildung der zweiten Ausgestaltung kann die Unterbrechungswand be- sonders geformt sei, insbesondere so, dass die untere oder obere oder beide Kanten der Unterbrechungswand eckig, zumindest einfach abgeschrägt, kegelförmig oder abgerundet sind.
Außerdem kann vorgesehen werden, dass die Unterbrechungswand elektrisch leitend oder nicht leitend ist. Als Materialien bieten sich hier z. B. Keramik oder andere Werkstoffe an, die bezüglich der Temperatur oder Aggressivität des geschmolzenen Beschichtungsmetalls beständig sind.
In einer dritten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das vergrößerte Volumen durch eine seitliche Ausbauchung der Wände des Führungskanals gebildet ist. Auch hier ist eine Nachrüstung durch Austausch des Führungskanals mit geringem Aufwand möglich.
Eine vierte Ausgestaltung der Erfindung sieht zur Volumenvergrößerung anstel- Ie oder auch zusätzlich zur geschilderten Querschnittsvergrößerung vor, dass das vergrößerte Volumen durch eine seitliche Zuführung von zusätzlichem Be- schichtungsmetall gebildet ist. Hier sorgt also ein zusätzlich in den Führungskanal herangeführter Volumenstrom von Beschichtungsmetall für die, eventuell auch zusätzliche, Volumenvergrößerung. In Fortführung der vierten Ausgestaltung wird eine effektive Volumenvergrößerung dadurch erreicht, dass die seitliche Zuführung durch mindestens zwei Rohre erfolgt, die vorzugsweise an den Schmalseiten des rechteckigen Führungskanals eintreten.
Mit den vorgeschlagenen Maßnahmen wird erreicht, dass die Oberfläche des Bades aus Beschichtungsmetall innerhalb des Behälters relativ ruhig bleibt, so dass eine hohe Qualität der Tauchbeschichtung erzielt wird.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
Es zeigen:
Fig. 1 in schematischer Darstellung den unteren Teil einer Vorrichtung zur Schmelztauchbeschichtung, mit einem durch diese hindurch geführ- ten Metallstrang im mittigen Schnitt längs des Metallstrangs, wobei lediglich der Bereich des Bodens des Behälters für das Beschichtungsmetall und der sich nach unten anschließende Führungskanal mit den Induktoren dargestellt ist, mit einer ersten Ausgestaltung der Erfindung in Form einer trichterförmigen Erweiterung des Führungs- kanals,
Fig. 2 eine zweite Ausgestaltung der Erfindung, entsprechend der Fig. 1 , in Form einer stufenförmigen seitlichen Erweiterung des Führungskanals,
Fig. 3 eine dritte Ausgestaltung der Erfindung, entsprechend der Fig. 1 , mit einer Unterbrechungswand,
Fig. 4 eine erste Ausbildung des Querschnitts der Unterbrechungswand in Fig. 3, Fig. 5 eine zweite Ausbildung des Querschnitts der Unterbrechungswand in Fig. 3,
Fig. 6 eine dritte Ausbildung des Querschnitts der Unterbrechungswand in Fig. 3,
Fig. 7 eine vierte Ausbildung des Querschnitts der Unterbrechungswand in Fig. 3,
Fig. 8 eine vierte Ausgestaltung der Erfindung, entsprechend der Fig. 1 , jedoch im mittigen Schnitt quer zum Metallstrang, in Form einer Ausbauchung, und
Fig. 9 eine fünfte Ausgestaltung der Erfindung, entsprechend der Fig. 1 , jedoch in Form einer seitlichen Zuführung von Beschichtungsmetall in den Führungskanal.
Bei der in Fig. 1 nur abschnittsweise dargestellten Vorrichtung wird ein zu beschichtender Metallstrang 1 in Form eines Stahlbandes vertikal durch ein schmelzflüssiges Beschichtungsmetall 2 vorzugsweise nach oben, in Förder- richtung R, abgezogen. Das Beschichtungsmetall 2 kann insbesondere Zink oder ein Aluminium sein und ist in einem geeigneten, nur angedeuteten Behälter 3 unter Luftab-schluß aufgenommen.
Im Boden 3a des Behälters 3 ist eine Durchtrittsöffnung 3b für den Metallstrang 1 angeordnet. An den Boden 3a schließt sich an die Durchtrittsöffnung 3b nach unten ein Führungskanal 4 in Form eines im Prinzip schmalen, rechteckigen Rohres an. Der bandförmige Metallstrang 1 wird mit allseitigem Spiel durch den Führungskanal 4 geführt, wobei der frei gebliebene Querschnitt des Führungskanals 4 in Form eines Ringspaltes RS über eine gewisse vertikale Strecke mit Beschichtungsmetall 2 ausgefüllt ist, so dass der Metallstrang 1 im oberen Bereich 4a des Führungskanals 4 von Beschichtungsmetall 2 umgeben ist. Das Beschichtungsmetall 2 stellt somit im oberen Bereich 4a eine Art flüssige Ringdichtung dar, die den Ringspalt RS nach unten bis U ausfüllt.
Zur Sicherstellung der Dichtwirkung dieser Ringdichtung, d. h. zur dauerhaft sicheren Abdichtung des Ringspalts RS im Führungskanal 4 nach unten sind Induk-toren 5 beiderseits der Längswände 6 des Führungskanals 4 angeordnet. Die Induktoren 5 erzeugen ein starkes magnetisches Feld im Bereich des Führungskanals 4, das der Schwerkraft des dort ringförmigen Beschichtungsmetalls 2 soweit entgegenwirkt, dass das Beschichtungsmetall 2 nach unten aus dem Führungskanal 4 nicht auslaufen kann, sondern im Wesentlichen am Punkt U ortsfest verharrt.
Das in der Fig. 1 dargestellte Spiel, und damit auch der Ringspalt RS, sind der deutlichen Darstellung halber stark vergrößert und nicht maßstabsgerecht dargestellt. Das Volumen des im oberen Bereich 4a des Führungskanals 4 als Ringdichtung wirkenden ringförmigen Beschichtungsmetalls 2 kann in Wirklichkeit sehr klein gehalten werden.
Die Art der Induktoren 5 und ihre Wirkungsweise, sowie die Nutzung von nicht dargestellten Korrekturspulen, und weitere Merkmale der Vorrichtung sind im einzelnen in der genannten älteren deutschen Patentanmeldung beschrieben.
Um eine Beruhigung der Badoberfläche im Behälter zu gewährleisten, wird im Bereich des Magnetfelds der Induktoren 5, insbesondere unmittelbar neben den Induktoren 5, im Führungskanal 4 ein vergrößertes Volumen des Beschich- tungsmetalls 2 angeordnet.
Hierzu ist in der in Fig. 1 dargestellten ersten Ausgestaltung der Erfindung der obere, in die Durchtrittsöffnung 3b des Bodens 3a einmündende Bereich 4a des Führungskanals 4 trichterförmig erweitert, indem die untere Breite B1 der Längswände 6 sich nach oben zu zur Breite B2 vergrößert. Die sich ergebende Neigung der schmalen Querwände 7 im spitzen Winkel zur Vertikalen beträgt etwa 1 bis 15 Grad.
Die Verbreiterung der Längswände 6 des Führungskanals 4, und damit der Bereich 4a, beginnt unten etwa in halber Höhe H/2 der Höhe H der Induktoren 5 und erstreckt sich bis über die Höhe H hinaus, um dann in die Längsseiten der rechteckigen Durchtrittsöffnung 3b im Boden 3a des Behälters 3 überzugehen. Das Volumen des Beschichtungsmetalls wird hier im Bereich des Ringspalts RS, und zwar an den schmalen Querseiten des Metallstrangs 1 , vergrößert.
Durch die beschriebene trichterartige Ausbildung des Führungskanals 4 und seine räumliche Zuordnung zum Magnetfeld der Induktoren 5 werden die durch das Magnetfeld hervorgerufenen Strömungsturbulenzen im schmelzflüssigen Beschichtungsmetall 2 entscheidend vermindert und das Schmelzbad insbesondere an seiner Oberfläche beruhigt.
In allen nachfolgenden Figuren werden gleiche Teile mit dem gleichen, aber mit einem Index versehenen Bezugszeichen verwendet. In Fig. 2 ist eine zweite Ausgestaltung der Erfindung dargestellt. Hier wird das vergrößerte Volumen des Beschichtungsmetalls 2 durch einen stufenförmig sich erweiternden Be- reich 4a' des Führungskanals 4' erzielt. Hierzu sind die Längswände 6' von der unteren Breite B1 ' stufenförmig auf die obere Breite B2' vergrößert und bilden hierdurch den stufenförmigen, in die Durchtrittsöffnung 3b' des Bodens 3a' einmündenden Bereich 4a'.
Die stufige Verbreiterung der Längswände 6' des Führungskanals 4', und damit des Bereichs 4a', beginnt unten im Abstand X zur halben Höhe H/2 und damit etwa im oberen Drittel H/3 der Höhe H.etwa in halber Höhe H/2 der Höhe H der Induktoren 5 und erstreckt sich bis über die Höhe H hinaus, um dann in die Längsseiten der rechteckigen Durchtrittsöffnung 3b' im Boden 3a' des Behälters 3' überzugehen. Die Wirkung des stufenförmigen Bereichs 4a' und seiner Anordnung ist die gleiche wie die der zu Fig. 1 beschriebenen trichterartigen Ausbildung des Bereichs 4a.
In Fig. 3 ist eine dritte Ausgestaltung der Erfindung dargestellt. Sie entspricht im Wesentlichen der Ausbildung nach Fig. 2, bis auf folgende Ergänzungen:
Innerhalb des Abschnitts 4a' und nahe der oberen Induktorkanten 8 ist je eine senkrechte Unterbrechungswand 9 angeordnet. Diese Unterbrechungswand 9 dient zur Strömungslenkung und Badberuhigung, insbesondere auch im Zu- sammenwirken mit Maßnahmen, die in der älteren Patentanmeldung näher beschrieben sind.
In den Fig. 4 bis 7 sind mögliche Querschnittsformen einer Unterbrechungswand 9, 9', 9" und 9'" aufgezeigt. Die Unterbrechungswand 9 bis 9'" kann aus geeignetem elektrisch leitendem oder auch nichtleitendem Material, insbesondere aus Metall oder Keramik, bestehen und im Querschnitt kantig, wie rechteckig, einfach oder zweifach abgeschrägt, insbesondere unter einem Winkel von 15 bis 60 Grad zur Vertikalen, oder auch, einen Winkel von 15 bis 60 Grad einschließend, kegel- oder trichterförmig nach oben und/oder unten abgerundet sein.
In Fig. 8 ist eine vierte Ausgestaltung der Erfindung, entsprechend der Fig. 1 , jedoch im mittigen Schnitt quer zum Metallstrang 1 , dargestellt. Hier weist der Führungskanal 4" in der Höhe der oberen Hälfte H/2 der Höhe H der Induktoren 5 eine seitliche, etwa kugelförmige Ausbauchung 10 der Längswände 6" auf und vergrößert somit dort das Volumen des Beschichtungsmetalls 2 im Ringspalt, und zwar hier an den Längsseiten des Metallstrangs 1.
In Fig. 9 ist eine fünfte Ausgestaltung der Erfindung dargestellt, entsprechend der Fig. 1 , aber in Form einer seitlichen Zuführung von Beschichtungsmetall 2'" in den Führungskanal 4'". Die Zuführung erfolgt über zwei Rohre 11 , die in hal- ber Höhe H/2 der Höhe H der Induktoren 5 etwa waagerecht in den Führungskanal 4'" einmünden und dort das Volumen des Beschichtungsmetalls 2'" praktisch über den gesamten Ringspalt vergrößern. Die vorteilhafte Wirkung der seitlichen Zuführung über die Rohre 11 und deren Anordnung ist die gleiche wie die der zu Fig. 1 beschriebenen trichterartigen Ausbildung und Anordnung des Bereichs 4a.
Wie schon angedeutet, können die unterschiedlichen, vorstehend beschriebenen Maßnahmen der Erfindung miteinander und auch mit denen kombiniert werden, die in der älteren Patentanmeldung vorgeschlagen werden.
Bezugszeichenliste:
1 Metallstrang r Metallstrang
1 " Metalltstrang
1 '" Metallstrang
2 Beschichtungsmetall
2' Beschichtungsmetall
2" Beschichtungsmetall ryiu Beschichtungsmetall
3 Behälter
3' Behälter
3" Behälter
3'" Behälter
3a Boden
3a' Boden
3a" Boden
3a'" Boden
3b Durchtrittsöffnung
3b' Durchtrittsöffnung
3b" Durchtrittsöffnung
3b'" Durchtrittsöffnung
4 Führungskanal
4' Führungskanal
4" Führungskanal
4'" Führungskanal
4a Bereich
4a' Bereich
4a" Bereich σ c»>
4a"' Bereich
5 Induktor
Längswand
6' Längswand
Längswand
6'" Längswand
7 Querwand
8 obere Induktorkante
9 Unterbrechungswand
10 Ausbauchung
11 Rohr
B1 untere Breite
Br untere Breite
B2 obere Breite
B2' obere Breite
H Höhe
H/2 halbe Höhe
H/3 Drittel Höhe
R Förderrichtung
RS Ringspalt
U unteres Ende
V Volumen
X Abstand

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zur Schmelztauchbeschichtung eines Metallstranges (1 , 1 ', 1 ", 1 '"), insbesondere eines Stahlbandes, in welcher der Metallstrang (1 , 1 ', 1 ", 1 '") vertikal durch einen das geschmolzene Beschichtungsmetall (2, 2', 2", 2'") aufnehmenden Behälter (3, 3', 3", 3'") und durch einen vorgeschalteten Führungskanal (4, 4', 4", 4'") hindurchgeführt wird, in dessen Bereich beiderseits des Metallstranges (1 , 1 ', 1 ", 1 '") mindestens zwei Induktoren (5) zur Erzeugung eines elektromagnetischen Feldes zum Zurückhalten des Beschichtungsmetalls (2, 2', 2", 2'") im Behälter (3, 3', 3", 3'") angeordnet sind und abschnittsweise (4a, 4a', 4a", 4a"') ein vergrößertes Volumen des Beschichtungsmetalls (2, 2', 2", 2'") vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das vergrößerte Volumen im Bereich des Magnetfelds der Induktoren (5) vorgesehen ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das vergrößerte Volumen im Bereich der oberen Hälfte (H/2) bis des oberen Drittels (H/3) der Induktoren (5) vorgesehen ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das vergrößerte Volumen durch eine nach oben sich trichterförmig erweiternde Breite (B1 , B2) der Wände (6) des Führungskanals (4) ausgebildet ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das vergrößerte Volumen durch eine stufenförmig sich seitlich erweiternde Breite (BV1 B2') der Wände (6') des Führungskanals (41) ausgebildet ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb der Erweiterung und nahe der oberen Induktorkante (8) je eine Unterbrechungswand (9) angeordnet ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterbrechungswand (9, 9', 9", 9'") im Querschnitt eckig, zumindest einfach abgeschrägt, kegelförmig oder abgerundet ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterbrechungswand (9, 9', 9", 9'") elektrisch leitend oder nicht leitend ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das vergrößerte Volumen durch eine seitliche Ausbauchung (10) der Wände (6") des Führungskanals (4") gebildet ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das vergrößerte Volumen durch eine seitliche Zuführung von zusätzlichem Beschichtungsmetall (2'") gebildet ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass für die seitliche Zuführung mindestens zwei Rohre (11 ) vorgesehen sind.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungskanal (4'") einen rechteckigen Querschnitt aufweist und dass an jeder Schmalseite mindestens ein Rohr (11 ) einmündet.
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