EP3638821A1 - Rüssel für eine schmelztauchbeschichtungsanlage - Google Patents

Rüssel für eine schmelztauchbeschichtungsanlage

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Publication number
EP3638821A1
EP3638821A1 EP17732049.6A EP17732049A EP3638821A1 EP 3638821 A1 EP3638821 A1 EP 3638821A1 EP 17732049 A EP17732049 A EP 17732049A EP 3638821 A1 EP3638821 A1 EP 3638821A1
Authority
EP
European Patent Office
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trunk
support plate
frame
unit
plate
Prior art date
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Granted
Application number
EP17732049.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP3638821B1 (de
Inventor
Sridhar Palepu
Michael Peters
Andreas WESTERFELD
Joachim H LSTRUNG
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ThyssenKrupp Steel Europe AG
ThyssenKrupp AG
Original Assignee
ThyssenKrupp Steel Europe AG
ThyssenKrupp AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ThyssenKrupp Steel Europe AG, ThyssenKrupp AG filed Critical ThyssenKrupp Steel Europe AG
Publication of EP3638821A1 publication Critical patent/EP3638821A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3638821B1 publication Critical patent/EP3638821B1/de
Not-in-force legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status 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
    • C23C2/34—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
    • C23C2/40—Plates; Strips
    • 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
    • C23C2/0038—Apparatus characterised by the pre-treatment chambers located immediately upstream of the bath or occurring locally before the dipping process
    • C23C2/004—Snouts

Definitions

  • the present application describes a so-called "snout" construction typically used as an essential piece of equipment for a hot dip or fire coater in industrial practice, which is previously heat-treated in a metallic manner
  • Flat product such as steel, as a strip in a coating bath of molten metal (eg, Zn or Al-based alloys) passed over, so that contact between the heat-treated surface and the environmental atmosphere is avoided.
  • molten metal eg, Zn or Al-based alloys
  • a system for continuous fire-coating of steel strip consists inter alia of a continuous annealing furnace, a molten bath, a device for adjusting the coating thickness and a subsequent cooling device.
  • the steel strip is continuously annealed, the continuous furnace being divided into several chambers where different treatments are performed. These treatments include, for example, the adjustment of the desired mechanical properties of the base material by recrystallization of the steel.
  • iron oxides formed in a preheating zone are thereby reduced.
  • the strip is cooled under inert gas (HNX) to a temperature close to the molten bath temperature.
  • HNX inert gas
  • the shielding gas is intended to prevent the annealed strip from oxidizing prior to fire coating, thereby reducing the adhesion of e.g. Zinc layer would be significantly deteriorated. Due to the different treatments, therefore, sometimes different gas atmospheres in the chambers are required.
  • the protective gas-containing connector or lock between annealing furnace and molten bath is called proboscis.
  • Coating faults whose causes can be found in the trunk represent a significant challenge for any operator of such a hot-dip coating system. It is known that metal evaporates from the molten pool of molten metal inside the trunk and can precipitate on the steel strip or the trunk inner wall, for example. This observation is reinforced when using measures to produce a directed flow in the melt in the trunk, for example by the use of zinc pumps. Both can cause qualitative failures of the flat steel product to be produced, eg also by falling of condensed and agglomerated metal dust from the trunk inner wall to the flat steel product. Simple and well-established countermeasures are, for example, the targeted sowing of the trunk atmosphere to reduce the evaporation rate or the heating of the trunk.
  • the former has the negative side effect of increased slag formation on the surface of the molten bath or coating bath level, which also produces quality failures. Furthermore, a trunk heating does not in itself prevent the presence of the metal dust, so that it can continue to be harmful to the process.
  • the invention is therefore based on the object to provide a device which allows easy and fast maintenance, such as cleaning and the like .
  • Other objects of the invention are a favorable manufacturability, a small footprint and ease of assembly allow or suitable for retrofitting existing systems and can be realized with the least possible technical effort.
  • a secondary task is to prevent influencing adjacent gas atmospheres, in particular to achieve a separation of proboscis and furnace atmosphere to avoid unnecessary protective gas consumption or contamination of the furnace.
  • a trunk for a hot-dip coating installation for a flat product which extends from the exit of a continuous furnace into a melt below the coating bath level and isolates the flat product from the environment, wherein at least one suction unit and one blowing unit are provided, characterized in that Blowing unit and the suction unit are provided on a common support plate, that the support plate is connected along one edge via at least one hinge with the trunk, and that the support plate in a closed position, in which the support plate closes an opening on the trunk, and an open position is movable.
  • the carrier plate with the injection and suction units can easily be moved to an open position for maintenance, whereby it is easily accessible.
  • a defined positioning of the support plate and thus the injection and suction unit is maintained by the joints continue, so after the maintenance work quickly and easily changed back to the closed position and an operable trunk is reached.
  • proboscis are characterized in that the opening in the trunk is formed by a frame, wherein the frame has a circumferential counter-plate which is in contact with the carrier plate in the closed position. Due to the frame, a trunk can be easily removed or retrofitted, as this causes a stiffening of the structure of the trunk and possibly provided for the injection and suction unit space required is provided. Next can be provided by the frame provided on the counter plate a corresponding counterpart for the support plate in order to achieve a good support and sealing.
  • the frame at least in the longitudinal direction of the trunk has a greater length than the recess in the wall of the trunk, so that within the frame, a projection of the wall of the trunk is present. This embodiment facilitates connection of the frame to the trunk. Furthermore, this provides a limitation of the wall of the trunk in the frame, which can be used, for example, as a stop or positioning aid for further installations, such as sensors and the like.
  • the trench sin are characterized in that the injection unit and suction unit are mounted on a cover plate which is connected to the carrier plate, and that the cover plate overlaps with the projection of the wall of the trunk within the frame at least partially.
  • the projection of the wall of the trunk within the frame is at least partially used as a bearing surface a cover plate.
  • the cover plate carries the parts of the injection and suction unit which lie in the closed position within the trunk. Through the cover plate a double-walled design is achieved, which improves the thermal insulation and in particular the sealing of the trunk to the environment. On the cover plate and / or the supernatant further sealing elements may be provided for this purpose.
  • probes according to the invention are characterized in that an insulating material is arranged between the carrier plate and the cover plate.
  • an insulating material is arranged between the carrier plate and the cover plate.
  • trunk according to the invention are characterized in that closure means for releasable attachment to the trunk or the frame are provided at least along a further edge of the carrier plate.
  • the edge opposite the joints lends itself to the attachment of the closure means, but the closure means can also be provided circumferentially over several edges of the support plate.
  • the support plate is pressed onto the counter plate or the wall of the trunk to ensure a good seal and a fixed positioning of the injection and suction unit.
  • Trunk according to further embodiments are characterized in that on the support plate, the trunk, the frame or the joint, a limiting means is provided, through which the open position is defined.
  • the limiting means which are formed for example as a stop, on the one hand ensures that the open position is defined and the support plate and thus the injection and suction unit have a firm and secure position for maintenance. On the other hand, it is ensured by the limiting means that lines to and from the injection and suction unit are not affected or other inputs and attachments to the trunk are not damaged by the support plate or protruding from this support plate lines and the like.
  • the support plate has a circumferential sealing region which overlaps in the closed position with the wall of the trunk or the counter-plate of the frame.
  • a graphite copper gasket with circumferential annular groove may be used, wherein the annular groove is still preferably applied with inert gas, such as nitrogen (N 2 ).
  • N 2 nitrogen
  • Trunk further embodiments are characterized in that the injection unit and suction unit is connected to at least one centered across the width line for supply or discharge of gas, that the lines are guided through the support plate to the outside and firmly connected to the support plate, and that the lines are each provided with a flange.
  • the lines By carrying out the lines through the support plate and the connection, in particular circumferential weld, which is secured to the support plate on the one hand, the sealing of the proboscis to the environment.
  • a defined position of the lines is achieved by the fixed connection, whereby the connection to other aggregates, such as inert gas source, treatment plants and the like, facilitates.
  • Preferred embodiments of a trunk according to the invention are characterized in that the lines have an arc on the outside and adjacent arcs are aligned in different directions.
  • a connection of the, preferably flexible executed, protective gas and suction channels is simplified.
  • the bows have the advantage of keeping the space required up to low or to allow the largest possible opening angle for the open position. Another advantage lies in the different orientation of the bows, which causes the different channels not interfere with space.
  • the flanges are preferably aligned in a direction parallel to or pointing away from the edge of the carrier plate, which is connected to the trunk by means of at least one joint.
  • the proboscis according to the invention are characterized in that the at least one injection unit and a suction unit extend on both sides of the flat product over the transverse extent of the trunk to opposite walls, that the injection units are provided directly opposite one another, that the injection units each comprise at least two rows a plurality of slot nozzles with intervening intersections, the slot nozzles of the rows being offset from one another, the interrupts being shorter than the slot nozzles of the adjacent row so as to overlap the slot nozzles of the rows in the material flow direction, and the slot nozzles of a blow unit being one Interruption of the opposite injection unit is opposite.
  • the injection units are located on both sides of the flat product guided through the trunk, preferably a continuous material web, such as steel strip.
  • a continuous material web such as steel strip.
  • the arrangement in rows and the interruptions in the rows slot machines can be used optimally, since the occurring beam expansion of emerging from adjacent slot nozzles protective gas flows do not interfere with each other and forms a closed curtain of gas through the arrangement.
  • the suction units have main openings provided over the transverse extent, wherein the main openings are aligned in the material flow direction in order to produce a circulating flow.
  • the main openings are located on the side facing away from the injection unit, whereby a entrainment of the injected gas is favored in the material flow direction and a circulation of the gas atmosphere takes place.
  • zinc dust in a trunk can be sucked off and then filtered to obtain a largely "clean" gas atmosphere.
  • the injection units and suction units are each connected to at least one centered line for the supply and removal of gas. As a result, the flow conditions over the width of the injection and suction units can be kept largely the same.
  • the main openings in the region of the centered line have a greater height.
  • the suction units comprise additional openings which are aligned perpendicular to the material flow direction. These additional openings improve the pressure conditions in the trunk and reduce the flow velocities at the openings of the suction unit, which has advantages in terms of noise and wear.
  • the slot nozzles are characterized in that the slot nozzles have a width b, that the distance a between the rows is in the range of b ⁇ a ⁇ 2 * b, and that the overlap u of the slot nozzles in the material flow direction in the range of b ⁇ u ⁇ 3 * b, where additionally a ⁇ u.
  • the slot nozzles In order to achieve the best possible separation of the gas atmospheres, the slot nozzles must not be too far away from each other.
  • a minimum distance between the rows of the same width achieves good results and, with a distance of more than twice the width, increases the risk of impaired separation.
  • Preferred embodiments of the snout are characterized in that the slot nozzles have a length I in the transverse direction, wherein the length I is in the range of 20 * b ⁇ I ⁇ 50 * b, preferably in the range of 30 * b ⁇ I ⁇ 35 * b ,
  • the blow-in units and / or suction units are divided transversely into several sections, each section comprising its own centered line for supplying or removing inert gas.
  • the flow conditions over the width of the trunk are further improved and in addition the required power per line is reduced.
  • Embodiments of the trunk are characterized in that the injection units and / or suction units have a semicircular cross-section. Rounded cross-sections have aerodynamically advantageous geometries.
  • the cross-section of the snout to be sealed is reduced by a blowing or suction unit placed on the trunk wall.
  • That the trunk is heated or at least insulated in order to minimize the metal dust deposit on the trunk inner wall, corresponds to the prior art and is taken for granted.
  • FIG. 1 shows a side view of a trunk in a schematic, inventive embodiment
  • Fig. 2 a schematic injection unit viewed perpendicular to the material flow direction and Fig. 3: an embodiment of a suction unit.
  • Fig. 1 shows an embodiment according to the invention of a trunk (9) from the side. Shown is a lower portion of the trunk (9), wherein in the installed state, the material flow direction (M) runs from top to bottom.
  • the trunk (9) is on both sides of the flat product, not shown, with over the width of the spout (9) extending injection units (1) and suction units (3), the left side in the closed position and the right side are shown in the open position.
  • the injection units (1) and suction units (3) are each arranged on a carrier plate (8).
  • the support plate (8) is movably attached to hinges (10) on the counterplate (12) connected to the frame (11). But the joint (10) can also on the frame (11), the To be connected trunk (9) or more of these parts.
  • the joints (10), as shown, are preferably provided on the lower edge viewed in the material flow direction (M), whereby opening downwards and depositing on the limiting means (17) is possible.
  • the joints (10) can also be provided at other edges of the support plate (8), as well as have other designs. For example, guide rails in which guided on the support plate (8) projections are guided, are used as a hinge (10).
  • the limiting means (17) limits the possible range of movement of the support plate (8) and thus defines the open position.
  • the limiting means (17) as on the trunk (9) fixed stop on which the support plate (8) is stored and limits the opening angle, may be formed.
  • the limiting means (17) can of course also be provided on the carrier plate (8) or the frame (11).
  • a movable traction means with a corresponding fixed length, such as articulated lever, chain or rope, which are connected to edges of the support plate (8) without hinge (10) and corresponding to the counter-plate (12), frame (11) or trunk (9) can be provided as limiting means (17).
  • the limiting means (17) can also be provided in the joint (10), such as in a guide rail or the like.
  • the limiting means (17) also damage the lines (6) of the injection unit (1) and suction unit (3) or adjacent attachments (20), such as a dew point unit (20) shown on the trunk (9). avoided.
  • the support plate (8) and the counter-plate (12) contact and form a sealing region (18), with which the trunk atmosphere is separated from the environment.
  • suitable sealing means are provided for this temperature range. To ensure a good seal of the sealing area (18) and to set the closed position locking means (16) are provided.
  • the closure means (16) are provided at least on the edge opposite the joints (10), but may also be distributed over several edges.
  • the closure means (16) preferably have a tensioning effect which presses the carrier plate (8) and the counterplate (12) together. In the example shown in FIG. 1, this is engaged by a plurality of eyebolts distributed over the width, which are pivotally mounted on the frame (11), in tension plates attached to the carrier plate (8) and clamped with nuts screwed on. Other clamping devices such as wedges, bevels or levers are also possible.
  • the injection unit (1) arranged in the closed position within the spout (9) and the downstream suction unit (3) in the material flow direction (M) are mounted on a common cover plate (14).
  • the cover plate (14) By this cover plate (14), the positioning of the injection unit (1) and suction unit (3) to each other is ensured. Furthermore, this results in the support plate with a double-walled construction in the frame (11), whereby the sealing and thermal insulation is improved.
  • the wall of the spout (9) has a projection (13) which, in particular in the material flow direction (M), projects into the frame (11). In the closed position, the cover plate (14) comes into contact with the projection (13), which further improves positioning and sealing.
  • the cover plate (14) and the support plate (8) can be made in one piece or directly connected to each other.
  • the carrier plate (8) and the cover plate (14) are spaced apart by corresponding configuration and / or spacers, in particular between carrier plate (8) and cover plate (14), especially in the region of the injection unit (1) and suction unit ( 3) an insulating material (15) is provided.
  • conduits (6) are provided which extend from the injection unit (1) and suction unit (3) or the cover plate (14) through the support plate (8) extend outwards.
  • the lines (6) each have a flange (19) in order to simplify the connection to channels for classifiedlasenden or to be sucked gas quantities.
  • the lines (6) After passing through the carrier plate (8), the lines (6) are provided with arches, whereby the flanges (19) of adjacent lines (6) can be spatially separated from each other.
  • the sheets have an angle of 30 ° to 90 ° degrees.
  • the sheets are further preferably aligned parallel to the edge with the hinges (10) or in a direction away from this edge direction and fixed to the support plate (8).
  • the connection to the carrier plate (8) is gas-tight and rotationally carried out, for example via a weld.
  • FIG. 2 shows a schematic representation of an injection unit (1) according to the invention perpendicular to the material flow direction M, more precisely perpendicular to the plane of the flat product conveyed through.
  • Two rows of slot nozzles (2) are shown, each of which have refractions or spaces between the slot nozzles (2).
  • the slot nozzles (2) each have a width b and a length l.
  • the two rows of slot nozzles (2) are removed from each other with a distance a in the material flow direction M.
  • the slot nozzles (2) of adjacent rows are offset from each other, so that an interruption of a row is associated with a slot nozzle (2) of the adjacent row.
  • the slot nozzles (2) are formed longer than the intervening interruptions, so seen in the material flow direction M, an overlap u of the ends of the slot nozzles (2) is formed.
  • the overlap u is formed uniformly along the injection unit (1).
  • Fig. 3 a portion is shown, which shows the lower injection unit (1) and suction unit (3) and parts of the upper injection unit (1) and suction unit (3) in the trunk (9) of an embodiment.
  • the two opposite injection units (1) on the upper and lower wall of the spout (9) are shown, as well as the suction units (3) located downstream of the material flow direction M, ie downstream.
  • the slot nozzles (2) of the injection units (1) are arranged offset from each other.
  • the offset of the slot nozzles (2) relative to the opposite injection unit (1) is shown.
  • the outermost slot nozzle (2) seen in the width direction of the spout (9), lies in the front row, that is to say in the upstream row, and the rear row, that is to say in the downstream row, begins with an interruption in the lower injection unit (1).
  • the outermost slot nozzle (1) is arranged in the rear row and the front row starts with an interruption.
  • both the suction units (3) and the injection units (1) are divided into several areas by intermediate walls (7) viewed in the width direction.
  • these each have lines (6), which are indicated in Fig. 3 respectively by round connection openings for the lines (6).
  • the injection units (1) and the suction units (3) are each formed with a semicircular cross-section, which has flow-related advantages due to the avoidance of sharp edges.
  • Fig. 3 shows a preferred embodiment of a suction unit (3).
  • the main openings (4) are aligned in the material flow direction M to produce a circulating flow behind the injection unit (1).
  • the main openings (4) in the region of the lines (6) are in this case formed with a greater height in order to achieve relatively homogeneous flow conditions over the width.
  • the height of the main openings (4) may change continuously or, as in the example shown, can jump.
  • additional openings (5) are preferably provided at the top of the suction units (3).
  • the additional openings can be formed with a uniform height over the width of the suction unit, or also analogously to the main openings (4) with different heights.
  • the blowing units (1) and suction units (3) may be formed with a radius of 40 mm, for example, and the height of the main openings (4) in the range of 10 to 15 mm and the height of the additional openings (5 ) are at about 8mm.
  • the lines (6) can then be formed in this example with a diameter of about 60mm.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Rüssel (9) für eine Schmelztauchbeschichtungsanlage für ein Flachprodukt, welcher sich vom Ausgang eines Durchlaufofens bis in eine Schmelze unter- halb des Beschichtungsbadspiegels erstreckt und das Flachprodukt von der Umgebung isoliert, wobei mindestens eine Absaugeinheit (3) und eine Einblaseinheit (1) vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Einblaseinheit (1) und die Absaugeinheit (3) an einer gemeinsamen Trägerplatte (8) vorgesehen sind, dass die Trägerplatte (8) entlang einer Kante über mindestens ein Gelenk (10) mit dem Rüssel (9) verbunden ist, und dass die Trägerplatte (8) in eine geschlossene Stellung, in der die Trägerplatte (8) eine Öffnung am Rüssel (9) verschließt, und eine offene Stellung bewegbar ist.

Description

Rüssel für eine Schmelztauchbeschichtungsanlage Technisches Gebiet (Technical Field)
Die vorliegende Anmeldung beschreibt eine sogenannte„Rüssel"-Konstruktion (engl, snout) wie sie typischerweise als wesentliches Anlagenteil für eine Schmelztauch- bzw. Feuerbeschich- tungsanlage in der industriellen Praxis Anwendung findet. Über einen solchen Rüssel wird das zuvor im Durchlauf wärmebehandelte, metallische Flachprodukt, wie beispielsweise Stahl, als Band in ein Beschichtungsbad aus schmelzflüssigem Metall (z.B. Legierungen auf Zn- oder AI- Basis) übergeleitet, so dass ein Kontakt zwischen der wärmebehandelten Oberfläche und der Umweltatmosphäre vermieden wird.
Technischer Hintergrund (Background Art)
Beispielsweise besteht eine Anlage zur kontinuierlichen Feuerbeschichtung von Stahlband unter anderem aus einem Durchlaufglühofen, einem Schmelzbad, einer Vorrichtung zur Einstellung der Überzugsdicke und einer nachfolgenden Kühleinrichtung. In dem Durchlaufofen wird das Stahlband kontinuierlich geglüht, wobei der Durchlaufofen in mehrere Kammern unterteilt ist, bei denen verschiedene Behandlungen vorgenommen werden. Diese Behandlungen umfassen dabei zum Beispiel die Einstellung der gewünschten mechanischen Eigenschaften des Grundwerkstoffs durch Rekristallisation des Stahls. Zudem werden dabei in einer Vorwärmzone gebildete Eisenoxide reduziert. In einer auf den Durchlauf-Glühofen folgenden Kühlzone wird das Band unter Schutzgas (HNX) auf eine Temperatur nahe der Schmelzbadtemperatur abgekühlt. Das Schutzgas soll verhindern, dass das geglühte Band vor dem Feuerbeschichten oxidiert, wodurch die Haftung der z.B. Zinkschicht erheblich verschlechtert würde. Aufgrund der unterschiedlichen Behandlungen sind daher zum Teil auch unterschiedliche Gasatmosphären in den Kammern erforderlich. Das Schutzgas enthaltende Verbindungsstück beziehungsweise Schleuse zwischen Glühofen und Schmelzbad wird Rüssel genannt.
Beschichtungsstörungen, deren Ursachen im Rüssel zu finden sind, stellen eine nennenswerte Herausforderung für jeden Betreiber einer solchen Schmelztauchbeschichtungsanlage dar. Es ist bekannt, dass aus dem flüssigen Schmelzbadspiegel innerhalb des Rüssels Metall verdampft und sich z.B. auf dem Stahlband oder der Rüsselinnenwand niederschlagen kann. Diese Beobachtung wird beim Einsatz von Maßnahmen zur Erzeugung einer gerichteten Strömung in der Schmelze im Rüssel beispielsweise durch den Einsatz von Zinkpumpen verstärkt. Beides kann qualitative Ausfälle des zu produzierenden Stahlflachprodukts verursachen, z.B. auch durch herabfallen von kondensiertem und agglomeriertem Metallstaub von der Rüsselinnenwand auf das Stahlflachprodukt. Einfache und etablierte Gegenmaßnahme sind z.B. das gezielte Betauen der Rüsselatmosphäre zur Reduzierung der Abdampfrate oder die Beheizung des Rüssels. Ersteres hat jedoch den negativen Nebeneffekt einer verstärkten Schlackebildung auf der Schmelzbadoberfläche bzw. Beschichtungsbadspiegel, welche ebenfalls Qualitätsausfälle produziert. Des Weiteren verhindert eine Rüsselbeheizung an sich nicht das Vorhandensein des Metallstaubs, so dass dieser weiter- hin prozessschädlich wirken kann.
Es wurde erkannt, dass das in Richtung des Zinkbades bewegte Stahlband im Rüssel Schutzgas nach unten mitreißt, wobei das mitgerissene Schutzgas an der Zinkbadoberfläche Zinkdampf aufnimmt, welcher beim Aufsteigen des mitgerissenen Schutzgases an den kälteren Innen- wänden des Rüssels kondensiert bzw. resublimiert und sich dort als Staub absetzt. Der Stand der Technik beschreibt daher eine Vielzahl von technischen Lösungen, Metallstaub in einem Rüssel zu vermeiden oder zu entfernen.
Aus der DE 10 2012 106 106 AI ist ein Beispiel aus dem Bereich des Rüssels einer Verzinkungs- anläge bekannt. Hierbei liegt ein Bereich mit einer Vielzahl von Einblasöffnungen benachbart zu einem Bereich mit einer Vielzahl von Absaugöffnungen, wobei die Bereiche zumindest teilweise kammartig ineinander greifen. Hierdurch wird eine relativ gute Abdichtung von aufsteigenden Zinkdämpfen gegenüber der darüber liegenden Gasatmosphäre erreicht. Eine derartige Vorrichtung ist jedoch relativ aufwendig zu fertigen und ist mit einem hohen Platzbedarf verbunden. Aufgrund der durch die Abdichtung entstehenden hohen Sättigung der Gasatmosphäre vor dem Eintauchen mit Zinkdampf kann weiterhin eine Beeinträchtigung der Produktqualität entstehen. Des Weiteren sind für Wartungsarbeiten die fest verbauten Vorrichtungen vollständig zu demontieren oder der Rüssel als Ganzes muss entfernt werden. Zusammenfassung der Erfindung (Summary of Invention)
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zu Grunde, eine Vorrichtung bereitzustellen, welche einfach und schnell Wartungsarbeiten, wie Reinigungen und dgl., ermöglicht. Weitere Aufgaben der Erfindung sind eine günstige Herstellbarkeit, ein geringer Platzbedarf und eine leichte Montage zu ermöglichen beziehungsweise sich für die Nachrüstung an Bestandsanlagen eignet und mit möglichst geringem technischem Aufwand zu realisieren ist.
Eine Nebenaufgabe besteht darin, eine Beeinflussung benachbarter Gasatmosphären zu verhin- dem, insbesondere eine Trennung von Rüssel und Ofenatmosphäre zur Vermeidung unnötiger Schutzgasverbräuche oder Verunreinigung des Ofens zu erreichen.
Gelöst wird diese Aufgabe durch einen Rüssel gemäß den Merkmalen des Anspruchs l. Erfindungsgemäß ist ein Rüssel für eine Schmelztauchbeschichtungsanlage für ein Flachprodukt, welcher sich vom Ausgang eines Durchlaufofens bis in eine Schmelze unterhalb des Beschich- tungsbadspiegels erstreckt und das Flachprodukt von der Umgebung isoliert, wobei mindestens eine Absaugeinheit und eine Einblaseinheit vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Einblaseinheit und die Absaugeinheit an einer gemeinsamen Trägerplatte vorgesehen sind, dass die Trägerplatte entlang einer Kante über mindestens ein Gelenk mit dem Rüssel verbunden ist, und dass die Trägerplatte in eine geschlossene Stellung, in der die Trägerplatte eine Öffnung am Rüssel verschließt, und eine offene Stellung bewegbar ist. Durch die Anordnung an einer gemeinsamen Trägerplatte können die Einblas- und Absaugeinheiten einfach gleichzeitig bewegt werden und die Positionierung zueinander bleibt erhalten. Durch die Verbindung mit einem Gelenk kann für Wartungsarbeiten die Trägerplatte mit den Einblas- und Absaugeinheiten einfach in eine offene Stellung bewegt werden, wodurch sie leicht zugänglich ist. Außerdem wird durch die Gelenke weiterhin eine definierte Positionierung der Trägerplatte und somit der Einblas- und Absaugeinheit beibehalten, weshalb nach den Wartungsarbeiten einfach und schnell wieder in die geschlossene Stellung gewechselt und ein betriebsbereiter Rüssel erreicht wird.
In Ausführungsformen erfindungsgemäßer Rüssel sind dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung im Rüssel durch einen Rahmen gebildet ist, wobei der Rahmen eine umlaufende Gegenplatte aufweist, die mit der Trägerplatte in geschlossener Stellung in Kontakt steht. Durch den Rahmen lässt sich ein Rüssel einfach aus- beziehungsweise nachrüsten, da hierdurch eine Versteifung der Struktur des Rüssels erfolgt und evtl. für die Einblas- und Absaugeinheit benötigter Bauraum zur Verfügung gestellt wird. Weiter kann durch die am Rahmen vorgesehene Gegenplatte ein entsprechendes Gegenstück für die Trägerplatte vorgesehen werden, um eine gute Auflage und Abdichtung zu erreichen. In bevorzugten Ausführungsformen des Rüssels sind dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen zumindest in Längsrichtung des Rüssels ein größere Länge aufweist als die Aussparung in der Wand des Rüssels, damit innerhalb des Rahmens ein Überstand der Wand des Rüssels vorhanden ist. Durch diese Ausgestaltung wird eine Anbindung des Rahmens an den Rüssel erleichtert. Weiter wird hierdurch eine Begrenzung der Wand des Rüssels im Rahmen bereitgestellt, welche zum Beispiel als Anschlag oder Positionierungshilfe für weitere Einbauten, wie Sensoren und dgl., verwendbar ist.
Besonders bevorzugte Ausführungsformen des Rüssels sin dadurch gekennzeichnet, dass die Einblaseinheit und Absaugeinheit auf einer Deckplatte angebracht sind, die mit der Trägerplatte verbunden ist, und dass die Deckplatte mit dem Überstand der Wand des Rüssels innerhalb des Rahmens zumindest bereichsweise überlappt. In diesen Ausführungsformen wird der Überstand der Wand des Rüssels innerhalb des Rahmens zumindest teilweise als Auflagefläche eine Deckplatte verwendet. Die Deckplatte trägt die Teile der Einblas- und Absaugeinheit die bei geschlossener Stellung innerhalb des Rüssels liegen. Durch die Deckplatte wird eine doppel- wandige Ausgestaltung erreicht, was die Wärmedämmung und insbesondere die Abdichtung des Rüssels zur Umwelt verbessert. An der Deckplatte und/oder dem Überstand können hierfür weitere Dichtelemente vorgesehen sein. Erfindungsgemäße Rüssel sind in weiter besonders bevorzugten Ausführungsformen dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Trägerplatte und der Deckplatte ein Isoliermaterial angeordnet ist. Durch dieses Isoliermaterial wird die Wärmedämmung weiter verbessert. Zusätzlich kann eine Lärmbelastung durch evtl. Betriebsgeräusche der Einblas- und Absaugeinheit im Betrieb gedämpft werden. Als Isoliermaterial sind insbesondere Mineralwollen verwendbar.
Weitere erfindungsgemäße Ausführungsformen des Rüssels sind dadurch gekennzeichnet, dass zumindest entlang einer weiteren Kante der Trägerplatte Verschlussmittel zur lösbaren Befestigung am Rüssel oder dem Rahmen vorgesehen sind. Insbesondere die den Gelenken gegenüberliegende Kante bietet sich für die Anbringung der Verschlussmittel an, jedoch können die Verschlussmittel auch umlaufend über mehrere Kanten der Trägerplatte vorgesehen werden. Durch Spanen der Verschlussmittel wird die Trägerplatte auf die Gegenplatte beziehungsweise die Wand des Rüssels gepresst um eine gute Abdichtung und eine feste Positionierung der Einblas- und Absaugeinheit zu gewährleisten. Rüssel gemäß weiteren Ausführungsformen sind dadurch gekennzeichnet, dass an der Trägerplatte, dem Rüssel, dem Rahmen oder dem Gelenk ein Begrenzungsmittel vorgesehen ist, durch welches die offene Stellung definiert ist. Durch die Begrenzungsmittel, die beispielsweise als Anschlag ausgebildet sind, wird zum einen sichergestellt, dass die offenen Stellung definiert ist und die Trägerplatte und damit die Einblas- und Absaugeinheit eine feste uns sichere Position für Wartungsarbeiten haben. Zum anderen wird durch die Begrenzungsmittel sichergestellt, dass Leitungen zu und von den Einblas- und Absaugeinheit nicht beeinträchtigt werden oder andere Ein- und Anbauten an den Rüssel nicht durch die Trägerplatte oder von dieser Trägerplatte abstehenden Leitungen und dergleichen beschädigt werden.
Weitere erfindungsgemäße Ausführungsformen des Rüssels sind dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerplatte einen umlaufenden Dichtbereich aufweist, der in der geschlossenen Stellung mit der Wand des Rüssels oder der Gegenplatte des Rahmens überlappt. Beispielsweise kann eine Graphit-Kupferdichtung mit umlaufender Ringnut verwendet werden, wobei die Ringnut noch vorzugsweise mit Schutzgas, wie Stickstoff (N2), beaufschlagt wird. Hierdurch wird eine zuverlässige Abdichtung der Rüsselatmosphäre von der Umwelt erreicht.
Rüssel weiterer Ausführungsformen sind dadurch gekennzeichnet, dass die Einblaseinheit und Absaugeinheit jeweils mit mindestens einer über die Breite zentrierten Leitung zur Zu- beziehungsweise Abführung von Gas verbunden ist, dass die Leitungen durch die Trägerplatte nach außen geführt und fest mit der Trägerplatte verbunden sind, und dass die Leitungen jeweils mit einem Flansch versehen sind. Durch die Durchführung der Leitungen durch die Trägerplatte und die Verbindung, insbesondere umlaufende Schweißverbindung, der mit der Trägerplatte wird zum einen die Abdichtung der Rüsselatmosphäre zur Umwelt sichergestellt. Außerdem wird durch die feste Verbindung eine definierte Position der Leitungen erreicht, wodurch die Anbindung an weitere Aggregate, wie Schutzgasquelle, Aufbereitungsanlagen und dergleichen, erleichtert.
Bevorzugte Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Rüssels sind dadurch gekenn- zeichnet, dass die Leitungen außen einen Bogen aufweisen und benachbarte Bögen in unterschiedliche Richtungen ausgerichtet sind. Über die Flansche wird eine Anbindung der, vorzugsweise flexibel ausgeführten, Schutzgas- und Absaugkanäle vereinfacht. Die Bögen weisen den Vorteil auf, den nach oben benötigten Bauraum gering zu halten beziehungsweise einen möglichst großen Öffnungswinkel für die offene Stellung zu ermöglichen. Ein weiterer Vorteil liegt in der unterschiedlichen Ausrichtung der Bögen, wodurch sich die verschiedenen Kanäle räumlich nicht stören. Die Flansche sind hierbei bevorzugt in eine Richtung parallel zur oder wegweisend von der Kante der Trägerplatte, die mittels mindestens einem Gelenk mit dem Rüssel verbunden ist, ausgerichtet. Erfindungsgemäße Rüssel sind in weiteren Ausführungsformen dadurch gekennzeichnet, dass sich die mindestens eine Einblaseinheit und eine Absaugeinheit auf beiden Seiten des Flachprodukts jeweils über die Quererstreckung des Rüssels an gegenüberliegenden Wandungen erstrecken, dass die Einblaseinheiten direkt gegenüberliegend vorgesehen sind, dass die Einblaseinheiten jeweils mindestens zwei Reihen aus einer Mehrzahl von Schlitzdüsen mit dazwischen liegenden Unterbrechungen umfassen, wobei die Schlitzdüsen der Reihen zueinander versetzt angeordnet sind, und wobei die Unterbrechungen kürzer als die Schlitzdüsen der benachbarten Reihe sind, damit die Schlitzdüsen der Reihen in Materialflussrichtung überlappen, und dass die Schlitzdüsen einer Einblaseinheit jeweils einer Unterbrechung der gegenüberliegenden Einblaseinheit gegenüberliegt. Somit liegen die Einblaseinheiten auf beiden Seiten des durch den Rüssel geführten Flachprodukts, vorzugsweise einer kontinuierlichen Materialbahn, wie Stahlband. Durch die Anordnung in Reihen und die Unterbrechungen in den Reihen können die Schlitzdüsen optimal genutzt werden, da die auftretende Strahlaufweitung der aus benachbarten Schlitzdüsen austretenden Schutzgasströme sich nicht gegenseitig stören und durch die Anordnung sich ein geschlossener Gasvorhang bildet. Durch die ebenfalls versetzte Anordnung der Schlitzdüsen einer Einblaseinheit bezogen auf die Schlitzdüsen beziehungsweise Unterbrechungen der gegenüberliegenden Einblaseinheit bildet sich auch im Mittenbereich der Schleuse, an dem die eingeblasenen Gasströme aufeinander treffen, ein dichter Gasvorhang. Hierdurch wird eine sehr gute Separierung der Gasatmosphären auch außerhalb der Materialbahn erreicht.
Weiteren Ausführungen des erfindungsgemäßen Rüssels sind dadurch gekennzeichnet, dass die Absaugeinheiten über die Quererstreckung vorgesehene Hauptöffnungen aufweisen, wobei die Hauptöffnungen in Materialflussrichtung ausgerichtet sind, um eine zirkulierende Strömung zu erzeugen. Somit liegen die Hauptöffnungen auf der der Einblaseinheit abgewandten Seite, wodurch eine Mitnahme des eingeblasenen Gases in Materialflussrichtung begünstigt wird und eine Umwälzung der Gasatmosphäre erfolgt. Hierdurch kann beispielsweise Zinkstaub in einem Rüssel mit abgesaugt und anschließend gefiltert werden, um eine weitgehend „saubere" Gasatmosphäre zu erhalten. In bevorzugten Ausführungen des Rüssels sind die Einblaseinheiten und Absaugeinheiten jeweils mit mindestens einer zentrierten Leitung zur Zu- beziehungsweise Abführung von Gas verbunden ist. Hierdurch lassen sich die strömungstechnischen Gegebenheiten über die Breite der Einblas- und Absaugeinheiten weitgehend gleich halten.
In besonders bevorzugten Ausführungen des Rüssels weisen die Hauptöffnungen im Bereich der zentrierten Leitung eine größere Höhe auf. Durch eine derartige Ausbildung werden die Strömungsverhältnisse über die Breite einheitlicher gehalten, was die Absaugwirkung verbessert. Weiter Ausführungen des Rüssels sind dadurch gekennzeichnet, dass die Absaugeinheiten Zusatzöffnungen umfassen, die senkrecht zur Materialflussrichtung ausgerichtet sind. Diese Zusatzöffnungen verbessern die Druckverhältnisse im Rüssel und verringern die Strömungsgeschwindigkeiten an den Öffnungen der Absaugeinheit, was hinsichtlich Geräuschentwicklung und Verschleiß Vorteile aufweist.
In Ausführungsformen des Rüssels sind die Schlitzdüsen dadurch gekennzeichnet, dass die Schlitzdüsen eine Breite b aufweisen, dass der Abstand a zwischen den Reihen im Bereich von b < a < 2*b liegt, und dass der Überlapp u der Schlitzdüsen in Materialflussrichtung im Bereich von b < u < 3*b liegt, wobei zusätzlich a < u ist. Um einen möglichst gute Separierung der Gasatmosphären zu erreichen, dürfen die Schlitzdüsen keinen zu großen Abstand voneinander aufweisen. Hier hat sich gezeigt, dass bezogen auf die Breite der Schlitzdüsen ein Mindestabstand zwischen den Reihen in gleicher Breite gute Ergebnisse erzielt und bei einem Abstand von mehr als der doppelten Breite die Gefahr einer verschlechterten Separierung steigt. Bevorzugte Ausführungen des Rüssels sind dadurch gekennzeichnet, dass die Schlitzdüsen in Querrichtung eine Länge I aufweisen, wobei die Länge I im Bereich von 20*b < I < 50*b, vorzugsweise im Bereich von 30*b < I < 35*b, liegt.
Bei weiteren Ausführungen des Rüssels sind die Einblaseinheiten und/oder Absaugeinheiten in Querrichtung in mehrere Abschnitte aufgeteilt, wobei jeder Abschnitt eine eigene zentrierte Leitung zur Zu- beziehungsweise Abführung von Schutzgas umfasst. Durch diese Aufteilung in vorzugsweise gleichbreite Abschnitte, werden die Strömungsverhältnisse über die Breite des Rüssels weiter verbessert und zusätzlich wird die benötigte Leistung pro Leitung verringert. Ausführungen des Rüssels sind dadurch gekennzeichnet, dass die Einblaseinheiten und/oder Absaugeinheiten einen halbrunden Querschnitt aufweisen. Gerundete Querschnitte weisen strömungstechnisch vorteilhafte Geometrien auf. Des Weiteren wird durch ein auf die Rüsselwand aufgesetzte Einblas- beziehungsweise Absaugeinheiten der abzudichtende Querschnitt des Rüssels verringert.
Das der Rüssel beheizt oder mindestens isoliert ausgeführt ist, um die Metallstaubabscheidung an der Rüsselinnenwand zu minimieren, entspricht dem Stand der Technik und wird als selbstverständlich angesehen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen (Brief Description of Drawings)
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von schematischen Zeichnungen näher erläutert, wobei gleichartige Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Im Einzelnen zeigen: Fig. 1 : eine Seitenansicht eines Rüssels in einer schematischen, erfindungsgemäßen Ausführungsform,
Fig. 2: eine schematische Einblaseinheit senkrecht zur Materialflussrichtung betrachtet und Fig. 3: ein Ausführungsbeispiel einer Absaugeinheit.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen (Best Mode for Carrying out the Invention)
Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Ausführungsform eines Rüssels (9) von der Seite. Dargestellt ist ein unterer Abschnitt des Rüssels (9), bei dem in verbauten Zustand die Materialflussrichtung (M) von oben nach unten verläuft. Der Rüssel (9) ist beidseitig des nicht dargestellten Flachprodukts mit sich über die Breite des Rüssels (9) erstreckenden Einblaseinheiten (1) und Absaugeinheiten (3) versehen, wobei die linke Seite in geschlossener Stellung und die rechte Seite in geöffneter Stellung gezeigt sind. Die Einblaseinheiten (1) und Absaugeinheiten (3) sind jeweils auf einer Trägerplatte (8) angeordnet.
Die Trägerplatte (8) ist mit Gelenken (10) an der Gegenplatte (12), die mit dem Rahmen (11) verbunden ist, beweglich befestigt. Das Gelenk (10) kann aber auch am Rahmen (11), dem Rüssel (9) oder mehreren dieser Teile verbunden sein. Bevorzugt sind die Gelenke (10), wie dargestellt, an der in Materialflussrichtung (M) gesehenen unteren Kante vorgesehen, wodurch ein Öffnen nach unten und ein Ablegen auf die Begrenzungsmittel (17) möglich ist. Die Gelenke (10) können auch an anderen Kanten der Trägerplatte (8) vorgesehen werden, als auch andere Bauformen aufweisen. Beispielsweise sind auch Führungsschienen, in denen mit an der Trägerplatte (8) verbundene Vorsprüngen geführt werden, als Gelenk (10) verwendet werden.
Das Begrenzungsmittel (17) begrenzt die mögliche Bewegungsbereich der Trägerplatte (8) und definiert somit die offene Stellung. Wie dargestellt, kann das Begrenzungsmittel (17) als am Rüssel (9) befestigter Anschlag, auf den die Trägerplatte (8) abgelegt wird und der deren Öffnungswinkel begrenzt, ausgebildet sein. Alternativ kann das Begrenzungsmittel (17) natürlich auch an der Trägerplatte (8) oder dem Rahmen (11) vorgesehen werden. Auch ein bewegliches Zugmittel mit entsprechender fester Länge, wie gelenkige Hebel, Kette oder Seil, welche an Kanten der Trägerplatte (8) ohne Gelenk (10) und entsprechend der Gegenplatte (12), Rahmen (11) oder Rüssel (9) verbunden sind, können als Begrenzungsmittel (17) vorgesehen werden. Das Begrenzungsmittel (17) kann auch im Gelenk (10) vorgesehen sein, wie beispielsweise in einer Führungsschiene oder dergleichen. Neben der definierten offenen Stellung wird durch das Begrenzungsmittel (17) auch eine Beschädigung an Leitungen (6) der Einblaseinheit (1) und Absaugeinheit (3) oder benachbarter Anbauten (20), wie einer dargestellten Taupunkteinheit (20), am Rüssel (9) vermieden.
In der geschlossenen Stellung kontaktieren sich die Trägerplatte (8) und die Gegenplatte (12) und bilden einen Dichtbereich (18) aus, mit dem die Rüsselatmosphäre von der Umwelt getrennt wird. Im Dichtbereich (18) sind für diesen Temperaturbereich geeignete Dichtmittel vorgesehen. Um eine gute Abdichtung des Dichtbereichs (18) sicherzustellen und die geschlossene Stellung festzulegen sind Verschlussmittel (16) vorgesehen.
Die Verschlussmittel (16) sind zumindest auf der den Gelenken (10) gegenüberliegenden Kante vorgesehen, können aber auch über mehrere Kanten verteilt angeordnet sein. Die Verschluss- mittel (16) weisen bevorzugt eine Spannwirkung auf, die die Trägerplatte (8) und die Gegenplatte (12) aufeinanderpressen. Im Fig. 1 dargestellten Beispiel wird dies durch mehrere über die Breite verteilte Augenschrauben, die schwenkbar am Rahmen (11) befestigt sind, in an der Trägerplatte (8) angebrachten Spannlaschen eingreift und mit aufgeschraubten Muttern verspannt werden. Andere Spannmittel wie Keile, Schrägen oder Hebel sind ebenfalls möglich. Im in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die in geschlossener Stellung innerhalb des Rüssels (9) angeordnete Einblaseinheit (1) sowie in Materialflussrichtung (M) stromabwärts benachbarte Absaugeinheit (3) auf einer gemeinsamen Deckplatte (14) angebracht. Durch diese Deckplatte (14) ist die Positionierung der Einblaseinheit (1) und Absaugeinheit (3) zueinander sichergestellt. Des Weiteren ergibt sich hierdurch mit der Trägerplatte ein doppelwandiger Aufbau im Rahmen (11), wodurch die Abdichtung und Wärmedämmung verbessert wird. Bevorzugt weist die Wandung des Rüssels (9) einen Überstand (13) auf, der, insbesondere in Materialflussrichtung (M), in den Rahmen (11) ragt. In geschlossener Stellung kommt die Deckplatte (14) mit dem Überstand (13) in Kontakt, was die Positionierung sowie die Abdichtung weiter verbessert.
Die Deckplatte (14) und die Trägerplatte (8) können einteilig oder direkt miteinander verbunden ausgeführt sein. In bevorzugte Ausführungsformen sind die Trägerplatte (8) und die Deckplatte (14) jedoch durch entsprechende Ausgestaltung und/oder Abstandshalter zueinander beabstandet, wobei insbesondere zwischen Trägerplatte (8) und Deckplatte (14) vor allem im Bereich der Einblaseinheit (1) und Absaugeinheit (3) ein Isoliermaterial (15) vorgesehen ist.
Für die Zu- beziehungsweise Abfuhr von Gasmengen zu den Einblaseinheiten (1) und Absaug- einheiten (3) sind Leitungen (6) vorgesehen, die sich von der Einblaseinheit (1) und Absaugeinheit (3) beziehungsweise der Deckplatte (14) durch die Trägerplatte (8) nach außen erstrecken. In bevorzugten Ausführungen, wie auch in Fig. 1 dargestellt, weisen die Leitungen (6) jeweils einen Flansch (19) auf, um die Anbindung an Kanäle zur einzublasenden oder abzusaugenden Gasmengen zu vereinfachen. Nach dem Durchtritt durch die Trägerplatte (8) sind die Leitungen (6) mit Bögen versehen, wodurch die Flansche (19) benachbarter Leitungen (6) räumlich voneinander entfernt werden können. Die Bögen weisen hierbei einen Winkel von 30° bis 90° Grad auf. Die Bögen sind weiter bevorzugt parallel zu der Kante mit den Gelenken (10) oder in ein von dieser Kante wegweisende Richtung ausgerichtet und fest mit der Trägerplatte (8) verbunden. Die Verbindung mit der Trägerplatte (8) ist gasdicht und verdrehfest ausgeführt, beispielsweise über eine Schweißnaht.
Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Einblaseinheit (1) senkrecht zur Materialflussrichtung M, genauer gesagt senkrecht zur Ebene des durchgeförderten Flachprodukts, gesehen. Hierbei sind zwei Reihen von Schlitzdüsen (2) gezeigt, die jeweils Unter- brechungen oder Zwischenräume zwischen den Schlitzdüsen (2) aufweisen. Die Schlitzdüsen (2) weisen hierbei jeweils eine Breite b und eine Länge I auf. Die beiden Reihen von Schlitzdüsen (2) sind zueinander mit einem Abstand a in Materialflussrichtung M entfernt. Die Schlitzdüsen (2) benachbarter Reihen sind zueinander versetzt, so dass einer Unterbrechung einer Reihe eine Schlitzdüse (2) der benachbarten Reihe zugeordnet ist. Die Schlitzdüsen (2) sind länger ausgebildet als die dazwischenliegenden Unterbrechungen, damit in Materialflussrichtung M gesehen ein Überlapp u der Enden der Schlitzdüsen (2) entsteht. Der Überlapp u ist entlang der Einblaseinheit (1) einheitlich ausgebildet. In Fig. 3 ist ein Teilbereich dargestellt, der die untere Einblaseinheit (1) und Absaugeinheit (3) sowie Teile der oberen Einblaseinheit (1) und Absaugeinheit (3) im Rüssel (9) eines Ausführungsbeispiels zeigt. Es sind die beiden gegenüberliegenden Einblaseinheiten (1) an der oberen und unteren Wand des Rüssels (9) gezeigt sowie die in Materialflussrichtung M dahinter, also stromabwärts, liegenden Absaugeinheiten (3). In dieser Darstellung ist erkennbar, dass die Schlitzdüsen (2) der Einblaseinheiten (1) zueinander versetzt angeordnet sind. Neben dem Versatz zwischen den Reihen an einer Einblaseinheit (1), wie auch bereits in Fig. 2 gezeigt, ist in Fig. 3 auch der Versatz der Schlitzdüsen (2) bezogen auf die gegenüberliegende Einblaseinheit (1) gezeigt. Im dargestellten Beispiel liegt bei der unteren Einblaseinheit (1) die in Breitenrichtung des Rüssels (9) gesehen äußerste Schlitzdüse (2) in der vorderen, also stromaufwärts liegenden, Reihe und die hintere, also stromabwärts liegende, Reihe beginnt mit einer Unterbrechung. Entsprechend ist bei der oberen Einblaseinheit (1) die äußerste Schlitzdüse (1) in der hinteren Reihe angeordnet und die vordere Reihe beginnt mit einer Unterbrechung. Durch diese Anordnung gelangen das aus den Schlitzdüsen (2) austretenden Schutzgas in der Haupterstreckung ungehindert bis zur gegenüberliegenden Rüsselwand, genauer bis zur gegenüberliegenden Einblaseinheit (1), beziehungsweise der Materialoberfläche des Flachprodukts und eine Berührung der Schutzgasströme erfolgt nur im Bereich der unvermeidbaren Bereiche der Strahlaufweitungen. Durch diese Ausgestaltung wird ein Gasvorhang erreicht, der sehr stabil ist und eine sehr gute Dichtwirkung aufweist. Im dargestellten Beispiel der Fig. 3 sind sowohl die Absaugeinheiten (3) als auch die Einblaseinheiten (1) durch Zwischenwände (7) in Breitenrichtung gesehenen in mehrere Bereiche aufgeteilt. Für die Abführung beziehungsweise Zuführung von Schutzgas zu den Absaugeinheiten (3) beziehungsweise Einblaseinheiten (1) weisen diese jeweils Leitungen (6) auf, die in Fig. 3 jeweils durch runde Anschlussöffnungen für die Leitungen (6) angedeutet sind. Des Weiteren sind in dem dargestellten Beispiel die Einblaseinheiten (1) und die Absaugeinheiten (3) jeweils mit einem halbrunden Querschnitt ausgebildet, welche durch die Vermeidung von scharfen Kanten strömungstechnische Vorteile aufweist. Weiter zeigt Fig. 3 eine bevorzugte Ausführung einer Absaugeinheit (3). Hierbei sind die Hauptöffnungen (4) in Materialflussrichtung M ausgerichtet, um eine zirkulierende Strömung hinter der Einblaseinheit (1) zu erzeugen. Die Hauptöffnungen (4) im Bereich der Leitungen (6) sind hierbei mit einer größeren Höhe ausgebildet, um über die Breite relativ homogene Strömungsverhältnisse zu erreichen. Die Höhe der Hauptöffnungen (4) kann sich hierbei kontinuierlich ändern oder wie im dargestellten Beispiel sprunghaft. An der Oberseite der Absaugeinheiten (3) sind bevorzugt Zusatzöffnungen (5) vorgesehen. Durch diese wird neben einer Verbesserung der Absaugung ebenfalls eine Verkürzung des Bereichs der zirkulierenden Strömung ermöglicht, was den benötigten Bauraum im Rüssel (9) verringert und die zirkulierende Strömung begünstigt. Die Zusatzöffnungen können mit einer einheitlichen Höhe über die Breite der Absaugeinheit ausge- bildet sein, oder auch analog zu den Hauptöffnungen (4) mit unterschiedlichen Höhen. Für das Beispiel in einem Rüssel einer Feuerbeschichtungsanlage können die Einblaseinheiten (1) und Absaugeinheiten (3) beispielsweise mit einem Radius von 40mm ausgebildet sein, und die Höhe der Hauptöffnungen (4) beispielsweise im Bereich von 10 bis 15mm und die Höhe der Zusatzöffnungen (5) bei ca. 8mm liegen. Die Leitungen (6) können in diesem Beispiel dann mit einem Durchmesser von ca. 60mm ausgebildet sein.
Die verschiedenen Merkmale der Erfindung sind beliebig miteinander kombinierbar und nicht nur auf die beschriebenen oder dargestellten Beispiele von Ausführungsformen beschränkt.
Bezugszeichenliste
1 Einblaseinheit
2 Schlitzdüsen
3 Absaugeinheit
4 Hauptöffnung
5 Zusatzöffnung
6 Leitung
7 Zwischenwand
8 Trägerplatte
9 Rüssel
10 Gelenk
11 Rahmen
12 Gegenplatte
13 Überstand
14 Deckplatte
15 Isoliermaterial
16 Verschlussmittel
17 Begrenzungsmittel
18 Dichtbereich
19 Flansch
20 Anbauten/Taupunkteinheit a Abstand
b Breite
I Länge
u Überlapp
M Materialflussrichtung

Claims

1/2 Patentansprüche
1. Rüssel (9) für eine Schmelztauchbeschichtungsanlage für ein Flachprodukt, welcher sich vom Ausgang eines Durchlaufofens bis in eine Schmelze unterhalb des Beschichtungs- badspiegels erstreckt und das Flachprodukt von der Umgebung isoliert, wobei mindestens eine Absaugeinheit (3) und eine Einblaseinheit (1) vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Einblaseinheit (1) und die Absaugeinheit (3) an einer gemeinsamen Trägerplatte (8) vorgesehen sind, dass die Trägerplatte (8) entlang einer Kante über mindestens ein Gelenk (10) mit dem Rüssel (9) verbunden ist, und dass die Trägerplatte (8) in eine geschlossene Stellung, in der die Trägerplatte (8) eine Öffnung am Rüssel (9) verschließt, und eine offene Stellung bewegbar ist.
2. Rüssel (9) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung im Rüssel (9) durch einen Rahmen (11) gebildet ist, wobei der Rahmen (11) eine umlaufende Gegenplatte (12) aufweist, die mit der Trägerplatte (8) in geschlossener Stellung in Kontakt steht.
3. Rüssel (9) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen (11) zumindest in Längsrichtung des Rüssels (9) ein größere Länge aufweist als die Aussparung in der Wand des Rüssels (9), damit innerhalb des Rahmens (11) ein Überstand (13) der Wand des Rüssels (9) vorhanden ist.
4. Rüssel (9) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Einblaseinheit (1) und Absaugeinheit (3) auf einer Deckplatte (14) angebracht sind, die mit der Trägerplatte (8) verbunden ist, und dass die Deckplatte (14) mit dem Überstand (13) der Wand des Rüssels (9) innerhalb des Rahmens (11) zumindest bereichsweise überlappt.
5. Rüssel (9) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Trägerplatte (8) und der Deckplatte (14) ein Isoliermaterial (15) angeordnet ist.
6. Rüssel (9) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest entlang einer weiteren Kante der Trägerplatte (8) Verschlussmittel (16) zur lösbaren Befestigung am Rüssel (9) oder dem Rahmen (11) vorgesehen sind. 2/2
7. Rüssel (9) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass an der Trägerplatte (8), dem Rüssel (9), dem Rahmen (11) oder dem Gelenk (10) ein Begrenzungsmittel (17) vorgesehen ist, durch welches die offene Stellung definiert ist.
8. Rüssel (9) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerplatte (8) einen umlaufenden Dichtbereich (18) aufweist, der in der geschlossenen Stellung mit der Wand des Rüssels (9) oder der Gegenplatte (12) des Rahmens (11) überlappt.
9. Rüssel (9) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Einblaseinheit (1) und Absaugeinheit (3) jeweils mit mindestens einer über die Breite zentrierten Leitung (6) zur Zu- beziehungsweise Abführung von Gas verbunden ist, dass die Leitungen (6) durch die Trägerplatte (8) nach außen geführt und fest mit der Trägerplatte (8) verbunden sind, und dass die Leitungen (6) jeweils mit einem Flansch (19) versehen sind.
10. Rüssel (9) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitungen (6) außen einen Bogen aufweisen und benachbarte Bögen in unterschiedliche Richtungen ausgerichtet sind.
11. Rüssel (9) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass sich die mindestens eine Einblaseinheit (1) und eine Absaugeinheit (3) auf beiden Seiten des Flachprodukts jeweils über die Quererstreckung des Rüssels (9) an gegenüberliegenden Wandungen erstrecken, dass die Einblaseinheiten (1) direkt gegenüberliegend vorgesehen sind, dass die Einblaseinheiten (1) jeweils mindestens zwei Reihen aus einer Mehrzahl von Schlitzdüsen (2) mit dazwischen liegenden Unterbrechungen umfassen, wobei die Schlitzdüsen (2) der Reihen zueinander versetzt angeordnet sind, und wobei die Unterbrechungen kürzer als die Schlitzdüsen (2) der benachbarten Reihe sind, damit die Schlitzdüsen (2) der Reihen in Materialflussrichtung (M) überlappen, und dass die Schlitzdüsen (2) einer Einblaseinheit (1) jeweils einer Unterbrechung der gegenüberliegenden Einblaseinheit (1) gegenüberliegen.
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