EP3638821B1 - Rüssel für eine schmelztauchbeschichtungsanlage - Google Patents

Rüssel für eine schmelztauchbeschichtungsanlage Download PDF

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Publication number
EP3638821B1
EP3638821B1 EP17732049.6A EP17732049A EP3638821B1 EP 3638821 B1 EP3638821 B1 EP 3638821B1 EP 17732049 A EP17732049 A EP 17732049A EP 3638821 B1 EP3638821 B1 EP 3638821B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
snout
carrier plate
trunk
unit
blow
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Active
Application number
EP17732049.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP3638821A1 (de
Inventor
Sridhar Palepu
Michael Peters
Andreas WESTERFELD
Joachim HÜLSTRUNG
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
Active 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 as it is typically used in industrial practice as an essential part of a hot-dip or hot-dip coating system.
  • the flat metal product such as steel, which has previously been heat-treated in continuous flow, is transferred as a strip into a coating bath made of molten metal (e.g. Zn or Al-based alloys) via such a trunk, so that there is contact between the heat-treated surface and the ambient atmosphere is avoided.
  • molten metal e.g. Zn or Al-based alloys
  • a system for the continuous hot-dip coating of steel strip consists, among other things, 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 in the continuous furnace, the continuous furnace being divided into several chambers in which various treatments are carried out. These treatments include, for example, setting the desired mechanical properties of the base material through recrystallization of the steel. In addition, iron oxides formed in a preheating zone are reduced.
  • the strip is cooled under protective gas (HNX) to a temperature close to the melt bath temperature.
  • HNX protective gas
  • the protective gas is intended to prevent the annealed strip from oxidizing before the hot-dip coating, which would considerably impair the adhesion of the zinc layer, for example. Because of the different treatments, different gas atmospheres are sometimes required in the chambers.
  • the connecting piece or lock between the annealing furnace and the molten bath containing protective gas is called a trunk.
  • Coating faults represent a significant challenge for every operator of such a hot-dip coating system. It is known that metal evaporates from the liquid melt pool inside the trunk and can be deposited on the steel strip or the inner wall of the trunk, for example. This observation is reinforced when measures are used to generate a directed flow in the melt in the trunk, for example by using zinc pumps. Both can cause qualitative failures of the flat steel product to be produced, for example also due to the falling of condensed and agglomerated metal dust from the inner wall of the trunk onto the flat steel product.
  • Simple and established countermeasures are e.g. the targeted dewing 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 melt pool surface or coating pool level, which also produces quality losses.
  • heating the trunk 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 of providing a device which enables maintenance work, such as cleaning and the like, to be carried out quickly and easily. Further objects of the invention are inexpensive manufacturability, low space requirements and easy assembly enable or is suitable for retrofitting to existing systems and can be implemented with the least possible technical effort.
  • a secondary task is to prevent adjacent gas atmospheres from being influenced, in particular to achieve a separation of the trunk and furnace atmosphere in order to avoid unnecessary protective gas consumption or contamination of the furnace.
  • a trunk for a hot-dip coating system 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 the blowing unit and the suction unit are provided on a common carrier plate, that the carrier plate is connected to the trunk along one edge via at least one joint, and that the carrier plate can be moved into a closed position in which the carrier plate closes an opening on the trunk, and into an open position . Due to the arrangement on a common carrier plate, the injection and suction units can simply be moved at the same time and the positioning to one another is retained.
  • the carrier plate with the blow-in and suction units can easily be moved into an open position for maintenance work, making it easily accessible.
  • the joints maintain a defined positioning of the carrier plate and thus the blow-in and suction unit, which is why the closed position is quickly and easily switched back to the closed position after maintenance work and an operational trunk is achieved.
  • Embodiments of the trunk according to the invention are characterized in that the opening in the trunk is formed by a frame, the frame having a circumferential counterplate which is in contact with the carrier plate in the closed position.
  • a trunk can be easily equipped or retrofitted through the frame, since this stiffen the structure of the trunk and any installation space required for the blow-in and suction unit is made available.
  • a corresponding counter piece can be provided for the carrier plate in order to achieve good support and sealing.
  • the frame has a greater length at least in the longitudinal direction of the trunk than the recess in the wall of the trunk so that there is a protrusion of the wall of the trunk within the frame.
  • This configuration makes it easier to connect the frame to the trunk.
  • This also 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 other built-in components, such as sensors and the like.
  • the trunk 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 at least in some areas with the protrusion of the wall of the trunk within the frame.
  • the protrusion of the wall of the trunk within the frame is at least partially used as a support surface for a cover plate.
  • the cover plate carries the parts of the blow-in and suction unit that lie inside the trunk when the unit is closed.
  • a double-walled design is achieved by the cover plate, which improves the thermal insulation and, in particular, the sealing of the trunk from the environment. For this purpose, further sealing elements can be provided on the cover plate and / or the protrusion.
  • probes according to the invention are characterized in that an insulating material is arranged between the carrier plate and the cover plate.
  • This insulating material further improves the thermal insulation.
  • noise pollution can be dampened by any operating noises from the blower and suction unit during operation.
  • Mineral wool in particular can be used as an insulating material.
  • 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 is suitable for attaching the closure means, but the closure means can also be provided circumferentially over several edges of the carrier plate.
  • Trunks are characterized in that a limiting means is provided on the carrier plate, the trunk, the frame or the joint, by means of which the open position is defined.
  • the limiting means which are designed as a stop, for example, ensure on the one hand that the open position is defined and that the carrier plate and thus the blow-in and suction unit have a fixed and safe position for maintenance work.
  • the limiting means ensure that lines to and from the blow-in and suction unit are not impaired or that other fittings and additions to the trunk are not damaged by the support plate or lines and the like protruding from this support plate.
  • the carrier plate has a circumferential sealing area which, in the closed position, overlaps with the wall of the trunk or the counter plate of the frame.
  • a graphite-copper seal with a circumferential annular groove can be used, the annular groove also preferably being exposed to inert gas such as nitrogen (N 2 ). This achieves a reliable sealing of the trunk atmosphere from the environment.
  • Trunks of further embodiments are characterized in that the injection unit and suction unit are each connected to at least one line centered over the width for the supply or discharge of gas, that the lines are led through the carrier plate to the outside and are firmly connected to the carrier plate, and that the lines are each provided with a flange.
  • the lines By passing the lines through the carrier plate and the connection, in particular the circumferential welded connection, with the carrier plate, on the one hand, the sealing of the trunk atmosphere from the environment is ensured.
  • the fixed connection achieves a defined position of the lines, which facilitates the connection to other units, such as a protective gas source, processing plants and the like.
  • 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 oriented in different directions.
  • a connection of the shielding gas and suction channels, which are preferably of flexible design, is simplified via the flanges.
  • the arches have the advantage of keeping the installation space required at the top small or of allowing the largest possible opening angle for the open position. Another advantage lies in the different orientation of the arches, which creates the different channels do not disturb spatially.
  • 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.
  • Trunks according to the invention are characterized in further embodiments that the at least one injection unit and one suction unit on both sides of the flat product each extend over the transverse extent of the trunk on opposite walls, that the injection units are provided directly opposite one another, that the injection units each have at least two rows a plurality of slot nozzles with intervening interruptions, the slot nozzles of the rows are arranged offset to one another, and wherein the interruptions are shorter than the slot nozzles of the adjacent row so that the slot nozzles of the rows overlap in the material flow direction, and that the slot nozzles of an injection unit each have one Interruption of the opposite injection unit is opposite.
  • the injection units lie on both sides of the flat product guided through the trunk, preferably a continuous material web, such as steel strip.
  • the slot nozzles Due to the arrangement in rows and the interruptions in the rows, the slot nozzles can be used optimally, since the jet expansion of the protective gas flows emerging from neighboring slot nozzles does not interfere with one another and the arrangement forms a closed gas curtain. Due to the staggered arrangement of the slot nozzles of an injection unit in relation to the slot nozzles or interruptions in the opposite injection unit, a tight gas curtain is also formed in the middle area of the lock where the injected gas streams meet. In this way, a very good separation of the gas atmospheres is also achieved outside the material web.
  • the suction units have main openings provided over the transverse extent, the main openings being aligned in the direction of material flow in order to generate a circulating flow.
  • the main openings are thus on the side facing away from the injection unit, which promotes entrainment of the injected gas in the direction of the material flow and the gas atmosphere is circulated. In this way, for example, zinc dust in a proboscis can also be sucked off and then filtered in order to obtain a largely "clean" gas atmosphere.
  • the injection units and suction units are each connected to at least one centered line for supplying and removing gas. In this way, the fluidic conditions can be kept largely the same over the width of the injection and extraction units.
  • the main openings have a greater height in the area of the centered line. Such a design keeps the flow conditions more uniform across the width, which improves the suction effect.
  • the suction units comprise additional openings which are oriented perpendicular to the direction of material flow. 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 is in the range of b ⁇ u ⁇ 3 * b, with a ⁇ u in addition.
  • the slot nozzles In order to achieve the best possible separation of the gas atmospheres, the slot nozzles must not be too far apart. It has been shown here that, based on the width of the slot nozzles, a minimum distance between the rows of the same width achieves good results, and with a distance of more than twice the width, the risk of poorer separation increases.
  • Preferred versions of the trunk are characterized in that the slot nozzles have a length l in the transverse direction, the length l being in the range of 20 * b l 50 * b, preferably in the range of 30 * b l 35 * b .
  • the injection units and / or suction units are divided into a plurality of sections in the transverse direction, each section comprising its own centered line for supplying or removing protective gas.
  • the flow conditions are further improved over the width of the trunk and, in addition, the required power per line is reduced.
  • Versions of the trunk are characterized in that the injection units and / or suction units have a semicircular cross section. Rounded cross-sections have geometries that are advantageous in terms of flow technology.
  • the cross section of the trunk to be sealed is reduced by an injection or suction unit placed on the trunk wall.
  • trunk is heated or at least insulated in order to minimize metal dust deposition on the inner wall of the trunk corresponds to the state of the art and is taken for granted.
  • Fig. 1 shows an embodiment of a trunk (9) according to the invention from the side.
  • a lower section of the trunk (9) is shown, in which the material flow direction (M) runs from top to bottom when installed.
  • the trunk (9) is provided on both sides of the flat product (not shown) with blowing units (1) and suction units (3) extending over the width of the trunk (9), the left side being shown in the closed position and the right side 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 fastened with joints (10) on the counter plate (12) which is connected to the frame (11).
  • the joint (10) can also on the frame (11), the Trunk (9) or more of these parts can be connected.
  • the joints (10) are preferably provided on the lower edge seen in the direction of material flow (M), which means that it can be opened downwards and placed on the delimitation means (17).
  • the joints (10) can also be provided on other edges of the carrier plate (8) and also have other designs. For example, guide rails in which projections connected to the support plate (8) are guided can also be used as hinge (10).
  • the limiting means (17) limits the possible range of movement of the carrier plate (8) and thus defines the open position.
  • the limiting means (17) can be designed as a stop attached to the trunk (9) on which the carrier plate (8) is placed and which limits its opening angle.
  • 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 an articulated lever, chain or rope, which are connected to the edges of the carrier plate (8) without a joint (10) and correspondingly 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), for example in a guide rail or the like.
  • the limiting means (17) also prevent damage to 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 carrier plate (8) and the counter plate (12) contact each other and form a sealing area (18) with which the trunk atmosphere is separated from the environment. Sealing means suitable for this temperature range are provided in the sealing area (18). In order to ensure good sealing of the sealing area (18) and to fix the closed position, closure means (16) are provided.
  • the closure means (16) are provided at least on the edge opposite the joints (10), but can also be arranged distributed over several edges.
  • the closure means (16) preferably have a tensioning effect which press the carrier plate (8) and the counterplate (12) onto one another. in the Fig. 1 In the example shown, this is achieved by a plurality of eyebolts distributed over the width, which are pivotably attached to the frame (11), engage in clamping straps attached to the support plate (8) and are tightened with screwed-on nuts.
  • Other clamping devices such as wedges, bevels or levers are also possible.
  • the injection unit (1) arranged in the closed position within the trunk (9) and the suction unit (3) adjacent downstream in the material flow direction (M) are attached to a common cover plate (14).
  • This cover plate (14) ensures that the injection unit (1) and suction unit (3) are positioned relative to one another. In addition, this results in a double-walled structure in the frame (11) with the carrier plate, which improves the sealing and thermal insulation.
  • the wall of the trunk (9) preferably has a protrusion (13) which protrudes into the frame (11), in particular in the direction of material flow (M). In the closed position, the cover plate (14) comes into contact with the protrusion (13), which further improves the positioning and the sealing.
  • the cover plate (14) and the carrier plate (8) can be made in one piece or connected directly to one another. In preferred embodiments, however, the carrier plate (8) and the cover plate (14) are spaced apart from one another by a corresponding configuration and / or spacers, in particular between the carrier plate (8) and cover plate (14), especially in the area of the injection unit (1) and suction unit ( 3) an insulating material (15) is provided.
  • Lines (6) are provided for the supply and discharge of gas quantities to the injection units (1) and suction units (3), which extend from the injection unit (1) and suction unit (3) or the cover plate (14) through the carrier plate (8 ) extend outwards.
  • the lines (6) each have a flange (19) in order to simplify the connection to channels for gas quantities to be injected or extracted.
  • the lines (6) After passing through the carrier plate (8), the lines (6) are provided with bends, whereby the flanges (19) of adjacent lines (6) can be spatially separated from one another.
  • the arcs here have an angle of 30 ° to 90 ° degrees.
  • the arches are more preferably aligned parallel to the edge with the joints (10) or in a direction pointing away from this edge and are firmly connected to the carrier plate (8).
  • the connection with the carrier plate (8) is gas-tight and torsion-proof, for example by means of a weld seam.
  • Fig. 2 shows a schematic representation of an injection unit (1) according to the invention, seen 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 with interruptions or have 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 at a distance a from one another in the direction of material flow M.
  • the slot nozzles (2) of adjacent rows are offset from one another so that a slot nozzle (2) of the adjacent row is assigned to an interruption in one row.
  • the slot nozzles (2) are made longer than the intervening interruptions so that, viewed in the material flow direction M, there is an overlap u of the ends of the slot nozzles (2).
  • the overlap u is formed uniformly along the injection unit (1).
  • Fig. 3 a partial area is shown which shows the lower injection unit (1) and suction unit (3) as well as parts of the upper injection unit (1) and suction unit (3) in the trunk (9) of an exemplary embodiment.
  • the two opposite injection units (1) on the upper and lower wall of the trunk (9) are shown as well as the suction units (3) located behind them in the direction of material flow M, that is, downstream.
  • the slot nozzles (2) of the injection units (1) are arranged offset from one another.
  • the offset of the slot nozzles (2) in relation to the opposite injection unit (1) is also shown.
  • the outermost slot nozzle (2) of the lower injection unit (1) is in the front, i.e. upstream, row and the rear, i.e., downstream, row begins with an interruption.
  • the outermost slot nozzle (1) is arranged in the rear row of the upper injection unit (1) and the front row begins with an interruption. Thanks to this arrangement, the protective gas exiting the slot nozzles (2) reaches the opposite trunk wall unhindered, more precisely to the opposite blow-in unit (1) or the material surface of the flat product, and the protective gas flows only touch the unavoidable areas of the jet widening . With this configuration, a gas curtain is achieved which is very stable and has a very good sealing effect.
  • the Fig. 3 Both the suction units (3) and the blow-in units (1) are divided into several areas by partition walls (7) viewed in the width direction.
  • these each have lines (6) which are shown in FIG Fig. 3 are each indicated by round connection openings for the lines (6).
  • the injection units (1) and the suction units (3) are each designed with a semicircular cross-section, which has fluidic advantages by avoiding sharp edges.
  • FIG. 3 a preferred embodiment of a suction unit (3).
  • the main openings (4) are aligned in the direction of material flow M in order to generate a circulating flow behind the injection unit (1).
  • the main openings (4) in the area of the lines (6) are designed with a greater height in order to achieve relatively homogeneous flow conditions over the width.
  • the height of the main openings (4) can change continuously or, as in the example shown, abruptly.
  • Additional openings (5) are preferably provided on the top of the suction units (3). In addition to improving the suction, this also enables the area of the circulating flow to be shortened, which reduces the installation space required in the trunk (9) and promotes the circulating flow.
  • the additional openings can be designed with a uniform height across the width of the suction unit, or else, analogous to the main openings (4), with different heights.
  • the injection units (1) and suction units (3) can be designed with a radius of 40mm, for example, and the height of the main openings (4), for example, in the range from 10 to 15mm and the height of the additional openings (5 ) are around 8mm.
  • the lines (6) can then have a diameter of approx. 60 mm.

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Description

    Technisches Gebiet (Technical Field)
  • Die vorliegende Anmeldung beschreibt eine sogenannte "Rüssel"-Konstruktion (engl. snout) wie sie typischerweise als wesentliches Anlagenteil für eine Schmelztauch- bzw. Feuerbeschichtungsanlage 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 weiterhin 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 Innenwänden 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 A1 ist ein Beispiel aus dem Bereich des Rüssels einer Verzinkungsanlage 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.
  • Aus der DE 10 2015 108 334 B3 ist ein weiteres Beispiel aus dem Bereich des Rüssels einer Verzinkungsanlage bekannt.
    • 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 verhindern, 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 1.
  • Erfindungsgemäß ist ein Rüssel für eine Schmelztauchbeschichtungsanlage für ein Flachprodukt, welcher sich vom Ausgang eines Durchlaufofens bis in eine Schmelze unterhalb des Beschichtungsbadspiegels 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 doppelwandige 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 Zubeziehungsweise 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 gekennzeichnet, 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 l aufweisen, wobei die Länge l im Bereich von 20*b ≤ l ≤ 50*b, vorzugsweise im Bereich von 30*b ≤ l ≤ 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 Verschlussmittel (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 Absaugeinheiten (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 Unterbrechungen 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 ausgebildet 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 (11)

  1. Rüssel (9) für eine Schmelztauchbeschichtungsanlage für ein Flachprodukt, welcher sich vom Ausgang eines Durchlaufofens bis in eine Schmelze unterhalb 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.
  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.
  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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