FI79349C - Foerfarande foer att belaegga ett jaernbaserat metallband med en zinkbaserad metall. - Google Patents

Description

1 79349

Menetelmä rautaperustalsen metallinauhan päällystämiseksi slnkkiperustalsella metallilla

Keksinnön kohteena on menetelmä rautaperustalsen 5 metallinauhan päällystämiseksi jatkuvasti ainakin toiselta sivulta slnkkiperustalsella metallilla kuumakastamalla käyttämällä suojusta, joka ympäröi päällystettyä nauhaa ja ainakin osaa sinkkiperustalsta metallia olevaa päällys-tyskylpyä, jolloin suojuksessa vallitseva atmosfääri si-10 sältää vähemmän kuin noin 1000 miljoonasosaa molekulaaris-ta happea.

Varsinaisesti on olemassa kaksi pääasiallista gal-vanoimismenetelmää joissa rautaperustainen metallinauha kastetaan kuumana sulaan sinkkiperustaiseen metalliin. 15 Näistä kahdesta pääasiallisesta galvanoimismenetelmästä käytetään nimityksiä "Sendzimir"-menetelmä ja "ei-hapet-tava" menetelmä.

"Sendzimir"-menetelmässä (katso Sendzimir'in US-pa-tenttia 2 110 893) johdetaan rautaperustainen metallinauha 20 ensiksi hapettavaan uuniin, joka polttaa kaiken nauhalla olevan öljyn tai orgaanisen aineen ja samanaikaisesti hapettaa nauhan muodostaen metallioksidia (pääasiallisesti : ferro-oksidia) olevan pintapäällysteen. Sen jälkeen rau taperustainen metallinauha johdetaan suljettuun, tiivii-25 seen, pelkistävään uuniin, joka pelkistää nauhan pinnalla olevat oksidit jättäen jäljelle puhdistetun nauhan, jota pidetään suljetussa tulosolassa, joka sisältää suojaavan, pelkistävän atmosfäärin, jossa on yleensä vetyä ja typpeä ja/tai muita inertisiä kaasuja. Lopuksi rautaperustainen 30 metallinauha upotetaan kuumana sulaan sinkkiperustaiseen päällystyskylpyyn, jossa ylimääräinen sinkkiperustainen päällystysaine poistetaan ulosmenevästä nauhasta kahdella pyyhkäisy- tai päällystystelalla, jotka yleensä on sovitettu sulan päällystyskylvyn pinnalle tai hiukan sen ylä-35 puolelle.

2 79349 "Ei-hapettava" menetelmä esitetään US-patentissa 3 320 085, joka on siirretty toiminimelle Selas Corporation. Kaikki rautaperustaisella metallinauhalla oleva öljy tai lika poistetaan pesu- tai syövytyskäsitte-5 lyllä ja sen jälkeen vedellä huuhtelemalla, josta käsittelystä jää nauhan pinnalle jäljelle oleellisesti näkymätön oksidikalvo. Rautaperustainen metallinauha johdetaan sen jälkeen pelkistävään uuniin oksidipäällysteen poistamiseksi. Pelkistävä uuni kuumennetaan polttoaineen ja il-10 man suorapoltolla vähintään 1316°C:n (2400eF) lämpötilaan, jossa polttoatmosfääri ei sisällä lainkaan vapaata happea ja vähintään 3 % ylimääräisiä palavia aineita. Suorapolt-touunista tuleva puhdistettu rautaperustainen metallinauha johdetaan suljettuun tulosolaan, joka sisältää suojaavan 15 atmosfäärin, kuten vetyä, typpeä tai muita inertisiä, ei-hapettavia kaasuja. Lopuksi rautaperustainen metallinauha kastetaan kuumana sulaan sinkkipohjäiseen päällystyskyl-pyyn, josta nousevasta nauhasta poistetaan ylimääräinen sinkkipohjäinen päällyste kahdella pyyhkäisy- tai päällys-20 tystelalla, jotka on yleensä asennettu sulan päällystys-kylvyn pinnalle tai hiukan sen yläpuolelle. Useita hankalia probleemoita liittyy näihin aikaisempiin galvanoimis-menetelmiin. Tärkein probleema-alue käsittää rautaperus-taisen metallinauhan päällystyskontrolliin liittyvät pul-25 mat ja näitä ovat epätasainen päällyste, "reunamarjat” (edge berries), paljettireliefi (spangled relief) ja sul-kamaiset (feathered) oksidit.

Lukuun ottamatta sulan sinkkiperustaisen kylvyn pinnan sitä osaa, joka on suljetun tulosolan sisällä, su-30 lan metallipinnan muu osa on yleensä alttiina ulkoilmalle aikaisemmissa menetelmissä. Niinpä metallikuonakerros, joka on pääasiallisesti sinkkioksidia, muodostuu sulan metallipinnan ulkoilmalle alttiille osalle. Kuona on me-tallioksidia, jolle ovat tunnusomaisia hiutalemaisen kiin-35 teän aineen kokkareet.

Il 3 79349

Rautaperustainen metallinauha ottaa mukaansa kuo-nakokkareita, erityisesti nauhan äärireunoihin vanteen poistuessa sulaa metallia sisältävästä päällystysastiasta. Kuonakokkareista käytetään nimitystä "reunamarjat" (edge 5 berries).

Reunamarjät aiheuttavat kaksi probleemaa. Toinen probleema koskee niitä reunamarjoja, joita ei saada poistetuksi nauhasta päällystystelojen avulla joten ne jäävät galvanoituun nauhaan. Toinen probleema koskee niitä reuna-10 marjoja, jotka siirtyvät rautaperustaisesta metallinauhas-ta päällystysteloille, josta on seurauksena, että päällystystelojen epätasainen pinta aiheuttaa epätasaisen päällysteen nauhalle päällystystelojen jokaisella kierroksella.

15 Reunamarjoja saadaan suuresti vähennettyä käyttä mällä pyyhkäisytelojen sijasta puhdistussuihkukaapimia, kuten US-patentissa nro 4 137 347 on esitetty. Puhdistus-suihkukaapimet voivat olla asennetut noin 15,24 - 122 cm (0,5-4,0 jalkaa) sulan sinkkiperustaisen metallikylvyn 20 pinnan yläpuolelle ja suihkut suuntaavat paineilmaa rauta-perustaisen metallinauhan molemmille sivuille. Kun nauha ottaa mukaansa kuonakokkareita, pyyhkäisevät puhdistus-suihkukaapimet ylimääräisen päällysteen pois sekä enimmät kuonakokkareet tai reunamarjät. Tästä huolimatta jotkut 25 reunamarjät pysyvät silti kiinni rautaperustaisessa metal- linauhassa aiheuttaen siten edellä mainitun ensimmäisen probleeman.

Paljetti on sinkkikide, joka on yleensä helposti nähtävissä joissakin galvanoiduissa rautaperustaisissa 30 metallinauhoissa. Paljettireliefissä on kysymys sekä vaihtelusta sinkin paksuudessa sinkkikiteen poikki sekä litistyneestä paljetin raja-alueesta, joka ympäröi jokaista kidettä. Tällöin on tuloksena epätasainen paksuus tai päällyste, jos paljetit ovat vallitsevia ja kooltaan suuria. 35 Paljettireliefiä voidaan suuressa määrin eliminoida salli- 4 79349 maila raudan ja sinkin lejeerautua keskenään muodostamalla galvanoitu nauha, jonka sisin kerros on rautaa ja keskimmäinen kerros lejeeringin muodostaneita rautaa ja sinkkiä uloimman kerroksen ollessa sinkkiä. Sekä sinkki että rauta 5 ovat kuitenkin venyviä, kun taas rauta-sinkkilejeerinki on hauras. Niinpä hauras kerros voi liuskoittua irti venyvästä rautakerroksesta, jos lejeerinkikerros on liian paksu ja joutunut käsittelyssä jännityksen alaiseksi, kuten joutunut tekemään jyrkän mutkan.

10 Toinen menetelmä paljettireliefin vähentämiseksi on lisätä antimonia sulaan sinkkiperustaiseen metalliin, mikä muuttaa kidemorfologiaa ja tuloksena on pienempiä kiteitä, jolloin saadaan paljetin koko minimoiduksi ja tuloksena on paljetin tasaisempi paksuus. Kumpikaan näistä 15 menetelmistä ei ole kuitenkaan täysin tyydyttävä, koska tulokset eivät ole tasaisia.

Jos rautaperustainen metallinauha vedetään puhdistus suihkukaapimien välitse alhaisella nopeudella, on huolehdittava siitä, ettei se aiheuta sinkkimetallin hapet-20 tumista, jolloin muodostuu metallioksidikalvo päällysteen pinnalle. Tästä probleemasta käytetään nimitystä "sulka-maiset oksidit" ("feathered oxides"), koska ne näyttävät sulilta, jotka ulottuvat sisäänpäin nauhan keskustaa kohti.

25 Ei-yhdenmukaisen päällysteen, reunamarjojen, pal- jettireliefien ja sulkamaisten oksidien muodostamista probleemoista selvitään ylläpitämällä ei-hapettavaa tai inertistä kaasuatmosfääriä päällystyskammion sisällä, joka on asennettu sen kohdan ympäri ja yläpuolelle, jossa rau-30 taperustainen metallinauha poistuu sulan päällysteen pinnalta. Päällystyskammiossa vallitsevan atmosfäärin moleku-laarisen hapen määrä pysytetään alle 1000 miljoonasosaa (katso US-patenttia 4 330 574 (Pierson et ai)). Parhaiden tulosten saavuttamiseksi pysytetään molekulaarisen hapen 35 määrä päällystyskammiossa alle 100 miljoonasosaa ja edul-

II

5 79349 lisesti alle 50 miljoonasosaa. Käyttämällä ei-hapettavaa tai inertistä kaasua puhdistussuihkukaapimiin ja ympäröimällä vastapäällystetty nauha ja puhdlstussuihkukaapimet päällystyskammiolla, voidaan kammion sisällä ylläpitää 5 ylipaine, joka estää sinkkioksidien muodostumisen metal-likuonana, reunamarjoina ja sulkamaisina oksideina. Jostain tuntemattomasta syystä paljettireliefi kuitenkin vähenee suuresti ja paljetit ovat paljon yhdenmukaisempia kooltaan ja paksuudeltaan.

10 Ei-hapettavaa tai inertistä kaasua on myös käytetty rautaperustaisen metallinauhan toispuolisessa päällystys-menetelmässä, kuten on esitetty esimerkkinä US-patentissä nro 4 114 563 (Schnedler et ai). Kuten siinä on esitetty, kulkee päällystämätön nauha riittävän lähellä sulan metal-15 Iin pintaa että tapahtuu meniskin muodostuminen, joka on jatkuvasti kosketuksessa rautaperustaisen metallinauhan kanssa ja päällystää sen toisen sivun. Sen jälkeen kun nauhan toinen sivu on päällystetty, käytetään puhdistus-suihkukaavinta ylimääräisen päällysteen poistamiseksi. 20 Nauha on ennen päällystämistä ja välittömästi sen jälkeen suojuksen suojaamana, jossa ylläpidetään ei-hapettavan tai inertisen kaasun ylipainetta. Päällystämisen jälkeen nauha viipyy edullisesti suojuksessa siksi kunnes se on riittävästi jäähtynyt ja jähmettynyt päällysteen estämiseksi ha-25 pettumasta ennen sen sitoutumista nauhan kanssa.

US-patentti nro 3 383 250 esittää päällystysmene-telmän, jossa rautaperustaisen metallinauhan toinen sivu hapetetaan, mikä estää päällystysaineen tarttumasta hapetetulle sivulle. Nauha upotetaan kokonaan sulaan metalliin 30 toispuolisesti päällystetyn nauhan saamiseksi. Tämän jälkeen nauhalle suoritetaan puhdistuskäsittely oksidin pois-• - tamiseksi nauhan päällystämättömältä sivulta.

On myös tunnettua, että rautaperustaisen metalli-nauhan toinen sivu voidaan peittää fysikaalisesti tai ke-35 miallisesti (muulla tavoin kuin hapettamalla), kuten käyt- 6 79349 tämällä kalsiumperustaisen lietteen muodostamaa kalvoa. Nauha upotetaan sen jälkeen kokonaan peittämättömän sivun päällystämiseksi ja sen jälkeen poistetaan fysikaalinen tai kemiallinen peite.

5 Vaikkakin päällystyskammiossa vallitseva ei-hapet- tava tai inertinen kaasu ratkaisee monia edellä mainittuja probleemoita, on ilmaantunut eräs vaikea uusi probleema käytettäessä menetelmää, joka on Piersonin ja muiden tai Schnedlerin ja muiden menetelmän kaltainen. Tämä probleema 10 on sinkkihöyryn ei-toivottava muodostuminen. Sinkkihöyryä vuotaa päällystyskammiosta ja muodostaa mahdollisen ympäristöhaitan. Höyry kondensoituu ja "sinkkipöly" päällystää ympärillä olevat työskentelyalat.

On esitetty sellainen teoria, että hapen pelkisty-15 misestä Piersonin ja muiden tai Scnedlerin ja muiden menetelmässä on tuloksena se, että sinkkihöyry muodostaa vallitsevan osahöyrynpaineen päällystyskammion sisällä lisäten siten oleellisesti sinkkihöyryn muodostumista. Seuraa-vat kaksi aikaisempaa viitejulkaisua toteavat sinkkihöyryn 20 muodostumisprobleeman ja niiden tarkoituksena oli vähentää sen vuotamista työskentely-ympäristöön.

US-patentti 4 369 211 (Nitto et ai) toteaa sinkki-höyryprobleeman ja ehdottaa sinkin höyrystymisen ratkaisuksi hapen osalta 50-1000 miljoonasosaa sisältävän sääde-25 tyn atmosfäärin ylläpitämistä päällystyskammiossa sinkki-höyryn muodostumisen vähentämiseksi tai eliminoimiseksi. Nitto et ai toteavat myös, että on oleellista, että sink-kiperustainen lejeerinkipäällyste sisältää 0,1-2 paino-% magnesiumia päällystetyn metallinauhan pintakorroosion 30 estämiseksi. On esitetty sellainen teoria, että sula magnesium kuumakastopäällystyksessä voi aikaansaada jonkin vaikutuksen sinkkihöyryn muodostukseen sen jälkeen kun niukasti hapettava-potentiaalinen atmosfääri on aikaansaatu, ja sen vuoksi esitetään perusteluksi, että sekä mag-35 nesium kuumakastopäällystyksessä että molekulaarisen hapen

II

7 79349 minimaalisen määrän ylläpitäminen päällystyskammion atmosfäärissä auttavat sinkkihöyryn muodostumisen vähentämistä tai eliminoimista.

Suurinopeuksisille päällystyslinjoille Nitton ja 5 muiden menetelmä on riittämätön, koska jatkuvuustilaolo-suhteita on vaikeata ylläpitää säätämällä atmosfääriä päällystys-kammion sisällä välillä 50-1000 miljoonasosaa. Vaikkakin voidaan saavuttaa jonkinlaista parannusta sinkkihöyryn muodostumisen kontrolloimisessa, muodostuu jat-10 kuvasti huomattavasti sinkkihöyryä ja tämä aiheuttaa edellä selostettuja päällystys- ja ympäristöhaittoja.

Heurteyn BE-patentissa 887 940 todetaan myös sinkki höyryn muodostuminen päällystysastian sisääntulovyöhykkeessä. Tämän patentin mukaan eliminoidaan sinkkihöyryn 15 kulkeutuminen jäähdytys- ja uuniosastoon, jotka sijaitsevat ennen päällystysastiaa, käyttämällä pyyhkäisykaasua, joka pyyhkii kuumakastoaltaan pinnan yli kuormittuen päällys tysmetal Iin höyryllä ja evakuoidaan sen jälkeen ja käsitellään edelleen päällystysmetallin lauhduttamiseksi, 20 jolloin sinkkihöyryn kulkeutuminen laitoksen muihin osiin saadaan estetyksi. Tässä patentissa ei yritetä kontrolloida sinkkihöyryn muodostumista minkään erityisen atmosfäärin avulla ja sitä paitsi siinä ei kontrolloida päällystyskammion sisällä muodostunutta sinkkihöyryä.

25 Koska Nitto'n ja muiden menetelmä on riittämätön suurinopeuksiselle päällystämiselle ja vaatii magnesiumin lisäämistä päällystysaineastiaan, ja koska belgialainen menetelmä ei ole käytännöllinen siinä suhteessa, että siinä tarvitaan lisälaitteita, jotka ovat välttämättömiä 30 sinkkihöyryn poistamiseksi pyyhkäisykaasusta, on olemassa sellaisen menetelmän tarve päällystyskammiossa olevan atmosfäärin kontrolloimiseksi, joka on sekä halpa, vaatii yksinkertaisen laitteiston ja on mahdollisimman vähän ammattitaitoisen työntekijän hoidettavissa.

35 Esillä oleva keksintö pohjautuu siihen havaintoon, 8 79349 että sinkkihöyryn muodostumista voidaan kontrolloida rau-taperustaisen metallinauhan kuumakastosinkitysmenetelmän päällystyskammiossa suihkuttamalla päällystyskammioon at-morfääriä, jolla on korkea kastepiste, mikä ehkäisee sink-5 ki höyryn muodostumisen.

Keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista, että suojuksen sisään suihkutetaan ja siinä ylläpidetään atmosfääriä, jolla on riittävä korkea kastepiste ja joka sisältää vähintään noin 0,3 tilavuus-% vesihöyryä sinkki-10 höyryn muodostumisen estämiseksi.

Esillä olevassa keksinnössä käytetään vesihöyryä tai kosteita kaasuja, kuten typpeä, vetyä tai inertisiä kaasuja, tai näiden seoksia, joilla on riittävä kastepiste sinkkihöyryn muodostumisen estämiseksi. Molemminpuolin 15 suoritettavaa päällystämismenetelmää varten on edullista, että esillä olevassa menetelmässä käytetään 1-3 % vesihöyryä päällystyskammion atmosfäärissä, mikä on 10 000 -30 000 miljoonasosaa ja vastaa kastepistettä, joka on välillä noin 10° - noin 24eC (50eF - noin 75°F).

20 Toispuolisesti suoritettavaa päällystämismenetel mää varten edullinen päällystyskammion atmosfääri on sama • kuin molemminpuoliselle päällystämiselle, mutta täydennys- ' vesi atmosfäärin ylläpitämiseksi on noin 1/2 siitä, mikä j tarvitaan molemminpuolisesti suoritettavaa päällystämis- : 25 menetelmää varten.

: Seuraavassa viitataan oheisiin piirustuksiin, jois sa kuvio 1 esittää poikkileikkaussivukuvaa kaksipuo-lisesti suoritettavasta päällystysmenetelmästä, johon kuu-30 luu suljettu päällystyskammio, jossa rautaperustainen me-tallinauha kuumakastetaan sulaan päällystysaineeseen, kuvio 2 esittää poikkileikkaussivukuvaa yksipuolisesti suoritettavasta menetelmästä, johon kuuluu suljettu päällystyskammio, jossa rautaperustaisen metallinau-35 hän toinen sivu saatetaan kosketukseen sulan päällystysai-neen meniskin kanssa, ii 9 79349 kuvio 3 esittää poikkileikkaussivukuvaa vielä eräästä yksipuolisesti suoritettavasta menetelmästä, johon kuuluu suljettu päällystyskammio, jossa rautaperustaisen metallinauhan toinen sivu saatetaan kosketukseen sulan 5 päällystysaineen kanssa, ja kuvio 4 esittää poikkileikkaussivukuvaa vielä eräästä yksipuolisesti suoritettavasta menetelmästä, johon kuuluu suljettu päällystyskammio, jossa rautaperustaisen metallinauhan toinen sivu päällystetään päällystystelan 10 levittämällä sulalla päällystysaineella.

Kuvio 1 esittää tämän hakemuksen mukaisen keksinnön suoritusmuotoa, jossa viitenumero 1 tarkoittaa yleisesti tyypillistä päällystyslaitetta. Siihen kuuluu päällystys-astia 2, sisääntulosola 3 ja päällystyskammio 4. Rautape-15 rustainen metallinauha tai -vanne 6 tulee päällystysasti-aan 2 sisääntulosolan 3 kautta ja uppoaa kuumana sulaan sinkkiperustaiseen metalliin, jonka nestepintaa on merkitty viitenumerolla 8. Rautaperustainen metallinauha saa päällysteen molemmille sivuilleen kulkiessaan telan 7 ym-20 päri ja poistuu astiasta 2 kahden viimeistelysuihkusuut-timen 5 välitse, jotka on asennettu päällystyskammioon, mitkä kaikki osat ovat hyvin tunnettuja ja esitetyt US-patentissa 4 330 574.

Viitenumero 9 tarkoittaa putkia, jotka on esitetty 25 asennetuiksi hiukan viimeistelysuihkusuuttimien 5 yläpuolelle ja sulan metallin yläpuolelle päällystyskammion 4 seinämien viereen. Putket 9 suihkuttavat kosteata kaasua alaspäin, mikä estää sinkkihöyryn muodostumisen päällytys-kammion 4 sisällä. Vesihöyry, jota on edullisesti noin 1-30 noin 3 tilavuus-% tämän selostuksen mukaisen kammion sisällä olevista kaikista kaasuista, estää sinkkihöyryn muodostumisen siten, että sinkkihöyry reagoi vesihöyryn kanssa muodostaen sinkkioksidia j a vetykaasua (Zn + H2 0 -» ZnO + H2 ).

35 Ellei kammion sisään johdeta kosteita kaasuja.

10 79349 täyttäisi sinkkihöyry tyypillisesti päällystyskammion. Sitä vuotaisi työskentely-ympäristöön raon 10 kautta ja se lauhtuisi, osaksi hapettuisi ja päällystäisi ympäröivän työympäristön metallisella sinkillä ja sinkkioksidi-5 pölyllä. Esillä olevan keksinnön mukaista menetelmää käyttämällä päällystäminen jatkuu hyvin yhdenmukaisesti, tasaisesti ja sujuvasti, koska vesihöyryn tai kostean kaasun sisäänsuihkuttaminen estää sinkkihöyryn muodostumista tai eliminoi sen muodostumisen häiritsemättä päällystämis-10 tä.

Keksinnön puitteisiin sisältyy putken 9 sijoittaminen mihin tahansa päällystyskammiossa 4, kunhan vain kammiossa on riittävästi vesihöyryä sinkkihöyryn muodostumisen estämiseksi.

15 Joskin kuviossa on esitetty kaksi putkea, voidaan käyttää yhtä tai useampaa putkea ja joskin putkien lukumäärä ei ole merkittävä, on tärkeätä tuoda riittävästi vesihöyryä päällystyskammioon 4 sinkkihöyryn estämiseksi vuotamasta ympäristöön. Sen jälkeen kun nauha on viimeis-: 20 telty suuttimien 5 toiminnan avulla, on tärkeätä, ettei : sulaa päällystettä vahingoiteta sen poistuessa päällystys- : kammiosta ja sen jäähtyessä. Muutoin sulan päällysteen . häiritseminen saattaisi aiheuttaa vikoja päällysteessä.

Kuvion 1 mukaisen laitteen ollessa toiminnassa rau-25 taperustainen metallinauha 6 tulee päällystysastiaan 2 sisääntulosolan 3 kautta uunista (ei-esitetty), joka tyypillisesti kuumentaa rautaperustaisen metallinauhan lämpötilaan, joka on noin 540eC (1000°F) tai jopa niinkin • korkea kuin 900°C (1650eF) ja sen jälkeen nauha jäähdy- : 30 tetään noin 460°C:seen (860eF) juuri ennen sen saapumis ta sisääntulosolaan 3. Rautaperustainen metallinauha uppoaa sulaan sinkkiperustaiseen metalliin, joka päällystää nauhan molemmat sivut ja johdetaan telan 7 avulla päällys-tyskammiota kohti. Rautaperustaisen metallinauhan pois- • 35 tuessa sulan kylvyn pinnasta, suuntaavat kaksi viimeiste- n 79349 lysuihkusuutinta 5 ei-hapettavan kaasun, kuten typen, suihkun rautaperustaisen metallinauhan molemmille sivuille, mikä estää reunamarjojen, sulkamaisten oksidien ja paljettireliefin ilmaantumisen sen lisäksi, että se ai-5 kaansaa tasaisen päällysteen rautaperustaiselle metalli-nauhalle ennen sen poistumista päällystyskammiosta. Vesihöyryä tai kosteata kaasua johdetaan kammioon 4 putken 9 kautta edullisen atmosfäärin ylläpitämiseksi, joka sisältää noin 1-3 tilavuus-% vesihöyryä. 1,2-2,9 tilavuus-% 10 vesihöyryä (kastepiste + 10°C - +24°C (+50°F - +75°F) on edullisempi alue.

Edellä esitetty kuvion 1 mukaisen laitteen toiminta on tarkoitettu kaksipuolista päällystämistä varten. Samaa operaatiota voidaan käyttää toispuoliseen päällystämiseen, 15 jos rautaperustaisen metallinauhan 6 toinen sivu peitetään fysikaalisesti tai kemiallisesti ennen sen saapumista sisääntulosolaan 3, kuten alan ammattimiehille on hyvin tunnettua. Peittämällä toinen sivu tulee ainoastaan jäljellä oleva sivu päällystetyksi sinkkiperustaisella metal-20 lilla. Myöhemmin suojaava peite poistetaan alan ammattimiesten hyvin tuntemilla menetelmillä.

Toispuolista päällystysmenetelmää käytettäessä tarvitaan vähemmän vesihöyryä, koska muodostuu vähemmän sink-kihöyryä. Sinkkihöyryn muodostuminen on suoraan verrannol-25 lista paljaana olevan sulan metallin kokonaispinta-alaan aikayksikköä kohti. Kokonaispinta-ala aikayksikössä on enimmältä osaltaan päällystetyn rautaperustaisen metalli-nauhan pinta-ala. Päällystettäessä rautaperustaisen metal-linauhan yksi sivu on rautaperustaisen metallinauhan pääl-30 lystettyä pinta-alaa vähemmän tarjolla aiheuttamaan sinkkihöyryn muodostumista. Tämän vuoksi toispuolinen päällys-tysmenetelmä vaatii noin puolet kaksipuolisen päällystys-menetelmän tarvitsemasta vedestä.

Kuvioissa 2-4 viitenumero 11 esittää toispuolisen 35 päällystysmenetelmän lisämuunnosta. Kuten kuvion 1 yhtey- i2 79349 dessä on esitetty, tarkoittaa viitenumero 12 päällystys-astiaa, joka sisältää sulaa sinkkiperustaista metallia, jonka pintaa on merkitty numerolla 18. Rautaperustainen metallinauha 16 tulee päällystyskammioon 14 sisääntuloso-5 lasta 13. Kaksi paria sulkuteloja 22 sulkee sisääntuloso-lan 13 päällystyskammiosta 14 vesihöyryn estämiseksi pääsemästä sisääntulosolaan 13. Tela 21 suuntaa rautaperus-taisen metallinauhan 16 kulun uudelleen siten, että se kulkee lähemmin vaakasuoraista kulkurataa. Viimeistely-10 suihkusuutin 15 suihkuttaa inertistä kaasua päällystettyä nauhaa 16 kohti suorittaen viimeistelevän suihkutuskäsit-telyn ylimääräisen päällystysaineen poistamiseksi. Tela 17 ohjaa rautaperustaisen metallinauhan kulkemaan päällys-tyskammion 14 kannessa olevan raon 20 läpi. Kaikki edellä 15 mainitut kuvion 2 osat on esitetty ja selostettu US-paten-tissa nro 4 114 563 (Schnedler et ai).

Kuviossa 2 muodostuu meniski 23 telan 17 alapuolelle sallien siten sulan metallin koskettaa rautaperustais-ta metallinauhaa.

20 Kuviossa 3 korvataan kuvion 2 meniski upotettavissa olevalla pumpulla 25, joka pumppaa sulaa metallia säiliöön 26, josta sulaa metallia virtaa ylivirtauksena siten, että sula metalli koskettaa rautaperustaisen nauhan 16 toista sivua ja päällystää sen.

25 Kuviossa 4 kuvion 2 meniski on korvattu levityste- lalla 27, joka on osittain upoksissa sulaan metalliin. Le-vitystelan 27 pyöriessä tulee rautaperustaisen metallinauhan 16 toinen sivu päällystetyksi.

Putki 19 on esitetty sijoitetuksi päällystyskammio-30 suojuksen 14 sivuseinän luokse rautaperustaisen metalli-nauhan 16 viereen, kuten kuvion 1 yhteydessä on esitetty. Luonnollisestikin voidaan käyttää useita putkia ja sijoittaa ne minne tahansa päällystyskammioon 14. Sulkulaite 24 estää putken 19 sisäänjohtamaa hapettavaa atmosfääriä jou-35 tumasta kosketukseen rautaperustaisen metallinauhan pinnan

II

as 79349 kanssa ennen sen päällystämistä, mikä estäisi sulan päällysteen hyvän tartunnan.

Rautaperustaisen metallinauhan tullessa päällys-tyskammioon 14 sisääntulosolasta 13 poikkeuttaa tela 21 5 nauhan kulkusuunnan lähemmäksi vaakasuoraa suuntaa tarkoituksella päällystää nauhan toinen sivu saattamalla nauha kosketukseen levitystelan kanssa tai suihkuttamalla sulaa metallia tai nostattamalla meniski telan 17 alapuolelle. Nauhan toisen sivun jatkuvalla kosketuksella 10 ja päällystämisellä vältetään tarve kastaa tai upottaa nauha sulaan sinkkiperustaiseen metalliin, kuten on esitetty ja selostettu kuvion 1 toiminnan yhteydessä. Tela 17 suuntaa nauhan ylöspäin suuttimien 15 ja 19 ohi, jolloin nauha 16 poistuu päällystyskammiosta 14 raon 20 kaut-15 ta.

Sulkulaite 24 voidaan jättää pois, jos ei-hapet-tava atmosfääriä purkautuu putkesta 16. Esimerkiksi suomalainen patenttihakemus nro 852937, joka on jätetty sisään samanaikaisesti tämän hakemuksen kanssa ja jonka otsikkona 20 on "menetelmä sinkkihöyryn kontrolloimiseksi tulosolassa päällystettäessä kuumakastosinkityksellä rautaperustaista metallinauhaa" (tavallisesti siirrettynä), esittää ei-ha-pettavan kaasun käyttämistä, joka sisältää vedyn suhteena vesihöyryyn vähintään suhdetta 4:1 ja edullisesti suhdet-25 ta 6:1. On kuitenkin myös tärkeätä, ettei atmosfääriä muodosteta sellaiseksi, että se sisältää enemmän kuin noin 4 % vetyä, koska tällainen atmosfääri muodostaisi leimah-duspistekoostumuksen aiheuttaen atmosfäärin automaattisen leimahtamisen tuleen.

30 Tyypillinen yksi- tai kaksipuolinen päällystysmene- telmä vaatii 1-3 % vesihöyryä päällystyskammion atmosfäärissä. Ei-hapettavan päällystyskammioatmosfäärin muodostamiseksi täytyy vedyn suhde vesihöyryyn pitää vähintään arvossa 4:1, jos tarkoitetuksena on poistaa sulkulaite. 35 Vähemmän täydennysvesihöyryä täytyy kuitenkin ylläpitää i4 79349 päällystyskammioatmosfäärissä toispuolisessa päällystys-menetelmässä verrattuna kaksipuoliseen päällystysmenetel-mään. Kaikkien seikkojen ollessa vakioita tarvitaan vähemmän täydennysvesihöyryä, koska vähemmän päällystettyä pin-5 ta-alaa on alttiina atmosfäärissä aikayksikköä kohti kuluu vähemmän vesihöyryä sinkkihöyryn muodostumisen estämiseen.

Jos vesihöyryä ylläpidetään alle noin 1 tilavuus-% päällystyskammiossa, estyy sinkkihöyryn muodostuminen mutta ei siinä laajuudessa kuin mitä 1-3 tilavuus-% vesihöy-10 ryä aikaansaisi. Sinkkihöyryn vuotaminen ympäristöön raon 10 tai 20 kautta voi silti olla ilmeistä.

Vesihöyryn määrä, joka tarvitaan sinkkihöyryn muodostumisen estämiseen riippuu luonnollisestikin suuresti vasta sinkillä päällystetystä pinta-alasta, kuten edellä 15 on esitetty, mikä voi vaihdella sovellutuksesta toiseen. Toisaalta vesihöyryn pitoisuuden ylläpitäminen päällystys-kammiossa suurempana kuin noin 3 tilavuus-% aiheuttaa kuonan muodostumista sulan sinkkiperustaisen metallin paljaana olevalla pinnalla kammiossa ja kuonahiukkaset voivat 20 tarttua päällystettyyn nauhaan ja aiheuttaa reunamarjoja. Niinpä on edullista pysyttää vesihöyryn pitoisuus välillä noin 1- noin 3-tilavuus-%.

Seuraavat esimerkit valaisevat lähemmin esillä olevan keksinnön piirteitä ja ominaisuuksia. Seuraavissa esi-25 merkeissä käytetään termiä "sinkkihöyry" kuvaamaan silminnähtäviä sinkin purkautumisia päällystyskammiosta.

Esimerkki 1

Typpikaasua suihkutettiin jokaisesta suuttimesta 5, kuten kuviossa 1 on esitetty, rautaperustaiselle metal-30 linauhalle, joka oli kuumakastamalla päällystetty sinkkiä tai sinkkiperustaista lejeerinkiä olevalla päällysteellä. Nauhan leveys oli 94 cm, lineaarinen nopeus oli 30,5 m min ja ulostuloraon 10 leveys oli 8,9 cm. Päällystyskammion atmosfääri sisälsi 15 miljoonasosaa molekulaarista happea. 35 Vesihöyryä ei suihkutettu päällystyskammioon. Atmosfäärin

II

is 79349 kasteplsteeksl mitattiin -40eC (-40°F) ALNOR-merkkisellä kastepisteinstrumentilla. Vaikkakaan päällystetyssä, rau-taperustaisessa metallinauhassa ei ollut reunamarjoja, sulkamaisia oksideja tai paljettireliefiä, syntyi raskasta 5 sinkkihöyryä, joka muodosti sinkkioksidipölyä kun Zn ja ZnO vuoti ympäristöön ja lauhtui. Tämä esimerkki kuvaa US-patentissa 4 330 574 esitettyä tyypillistä toimintamenetelmää .

Esimerkki 2 10 Esimerkin 1 mukaista typpikaasun virtausnopeutta ylläpidettiin ja päällystyskammio sisälsi 40 miljoonasosaa molekulaarista happea. Nauhan leveys oli 177,8 cm, lineaarinen nopeus oli 64 m min ja ulostuloraon leveys 5,08 cm. Vesihöyryä johdettiin kammioon 0,7-1,4 kg/cm2 15 paineella. Tästä oli tuloksena atmosfääri, jonka kastepis-te oli -6,7°C (20eF) (3436 miljoonasosaa vesihöyryä).

Päällystetyssä rautaperustaisessa metallinauhassa ei ollut reunamarjoja, sulkamaisia oksideja tai paljettireliefiä. Sinkkihöyry oli tiheydeltään keskinkertaista verrattuna 20 esimerkin 1 suureen tiheyteen. Vaikkakin jonkinverran sinkkihöyryä vuoti ympäristöön ja lauhtui siinä, ei määrä ollut niin ilmeinen kuin esimerkissä 1.

Esimerkki 3

Typpikaasua suihkutettiin tällöinkin suuttimista 25 5 ja vesihöyryä, jonka paine oli 1,4 - 2,1 kg/cm2, suihku tettiin putkesta 9, jolloin tuloksena oli atmosfääri, jonka kastepiste oli 3,3'C (38°F) (7620 miljoonasosaa vesihöyryä) ja joka sisälsi 78 miljoonasosaa molekulaarista happea. Nauhan leveys oli 147,2 cm, lineaarinen nopeus 30 oli 73 m/min ja ulostuloraon leveys 5,08 cm. Tällöin saatiin päällystettyä metallinauhaa, jossa ei ollut reuna-marjoja, sulkamaisia oksideja tai paljettireliefiä, mutta tällöin muodostui sinkkihöyryä, jonka tiheys oli vähäinen.

Esimerkki 4 35 Typpikaasua suihkutettiin tällöinkin suuttimista 16 79349 5 päällystyskammioon ja vesihöyryä, jonka paine oli 2,8-7 kg/cm2, suihkutettiin putkesta 9, jolloin muodostui atmosfääri, jonka kastepiste oli 15,6eC (60°F) (17 425 miljoonasosaa eli 1,74 % vettä) ja joka sisälsi 150 miljoo-5 nasosaa molekulaarista happea. Nauhan leveys oli 177,8 cm, lineaarinen nopeus oli 76,5 m/min ja ulostuloraon leveys oli 5,08 cm. Tällöin saatiin päällystettyä rautaperustais-ta metallinauhaa, jossa ei ollut reunamarjoja, sulkamai-sia oksideja tai paljettireliefiä, eikä sinkkihöyryä muo-10 dostunut lainkaan.

Esimerkki 5

Typpikaasua johdettiin sisään suuttimista 5 ja vesihöyryä, jonka paine oli 0,7-1,4 kg/cm2, suihkutettiin putkesta 9, jolloin päällystyskammioon muodostui atmosfää-15 ri, jonka kastepiste oli 16,7°C (62eF) ja joka sisälsi 600 miljoonasosaa molekulaarista happea. Nauhan leveys oli 132,1 cm, lineaarinen nopeus oli 91,4 m/min ja ulostuloraon leveys oli 5,08 cm. Tällöin saatiin päällystettyä : metallinauhaa, joka ei sisältänyt lainkaan reunamarjoja, 20 sulkamaisia oksideja tai paljettireliefiä. Tiheydeltään vähäistä sinkkihöyryä muodostui.

Esimerkki 6

Samalla kun typpikaasua suihkutettiin suuttimista 5 päällystyskammioon, suihkutettiin vesihöyryä, jonka pai-25 ne oli 0,7-1,4 kg/cm2, suuttimista 9, jolloin päällystys-kammiossa muodostui atmosfääri, jonka kastepiste oli 18,3°C (65°F) ja joka sisälsi 450 miljoonasosaa molekulaarista happea. Nauhan leveys oli 122 cm, lineaarinen nopeus oli 70 m/min ja ulosmenoraon leveys 5,08 cm. Tällöin saa-30 tiin päällystettyä metallinauhaa, jossa ei ollut reunamar-joja, sulkamaisia oksideja tai paljettireliefiä. Tiheydeltään vähäistä sinkkihöyryä muodostui.

Esimerkki 7

Typpikaasua suihkutettiin suuttimista 5 samalla kun 35 vesihöyryä, jonka paine oli 0,7-1,4 kg/cm2, suihkutettiin i7 79349 suuttimista 9, jolloin päällystyskammioon muodostui atmosfääri, jonka kastepiste oli 22,2°C (72°F) ja joka sisälsi 55 miljoonasosaa molekulaarista happea. Nauhan leveys oli 132,1 cm, lineaarinen nopeus oli 91,4 m/min ja 5 ulosmenoraon leveys oli 5,08 cm. Tällöin saatiin päällystettyä metallinauhaa, jossa ei ollut lainkaan reunamarjoja, sulkamaisia oksideja tai paljettireliefiä. Tiheydeltään vähäistä sinkkihöyryä muodostui.

Esimerkki 8 10 Samalla kun typpikaasua suihkutettiin suuttimista 5, suihkutettiin vesihöyryä, jonka paine oli 0,7- 1.4 kg/cm2, suuttimista 9, jolloin päällystyskammioon muodostui atmosfääri, jonka kastepiste oli 18,3°C (65®F) ja joka sisälsi 55 miljoonasosaa molekulaarista happea. Nau- 15 hän leveys oli 132,1 cm, lineaarinen nopeus oli 91.4 m/min ja ulosmenoraon leveys oli 5,08 cm. Tällöin saatiin päällystettyä metallinauhaa, jossa ei ollut reuna-marjoja, sulkamaisia oksideja tai paljettireliefiä. Tiheydeltään vähäistä sinkkihöyryä muodostui.

20 Esimerkki 9

Vesihöyryä, jonka paine oli välillä 1,54- 2,45 kg/cm2, suihkutettiin putkesta 9 samalla kun typpikaasua suihkutettiin suuttimista 5. Päällystyskammiossa muodostuneen atmosfäärin kastepiste oli -1,7°C (29°F) ja 25 se sisälsi 54 miljoonasosaa molekulaarista happea. Nauhan leveys oli 152,4 cm, lineaarinen nopeus oli 86 m/min ja ulosmenoraon leveys oli 6,35 cm. Tällöin saatiin päällystettyä metallinauhaa, jossa ei ollut reunamarjoja, sulkamaisia oksideja tai paljettireliefiä. Tiheydeltään vähäis-30 tä sinkkihöyryä muodostui.

Esimerkki 10

Samalla kun happikaasua suihkutettiin suuttimista 5, suihkutettiin vesihöyryä, jonka paine oli 1,4 - 2,1 kg/cm2, putkesta 9, jolloin muodostui atmosfääri, jon-35 ka kastepiste oli 4,4°C (40°F) ja joka sisälsi 60 mil- ie 79349 joonasosaa molekulaarista happea. Nauhan leveys oli 177.8 cm, lineaarinen nopeus oli 79,2 m/min ja ulosmeno-raon leveys oli 5,08 cm. Tällöin saatiin päällystettyä metallinauhaa, jossa ei ollut reunamarjoja, sulkamaisia 5 oksideja tai paljettireliefiä. Tiheydeltään vähäistä sink-kihöyryä muodostui.

Esimerkki 11

Samalla kun typpikaasua suihkutettiin suuttimista 5, suihkutettiin vesihöyryä, jonka paine oli 0,7-10 2,1 kg/cm2, putkesta 9, jolloin muodostui atmosfääri, jon ka kastepiste oli 2,8°C (37°F) ja joka sisälsi molekulaarista happea 150 miljoonasosaa. Nauhan leveys oli 177.8 cm, lineaarinen nopeus oli 68,6 m/min ja ulosmeno-raon leveys oli 5,08 cm. Tällöin saatiin päällystettyä 15 metallinauhaa, jossa ei ollut reunamarjoja, sulkamaisia oksideja tai paljettireliefiä. Tiheydeltään keskinkertaista sinkkihöyryä muodostui.

Esimerkki 12

Typpikaasua suihkutettiin tällöinkin suuttimista 5 20 päällystyskammioon samalla kun vesihöyryä, jonka paine oli 0,7-1,4 kg/cm2, suihkutettiin putkesta 9, jolloin päällys-] tyskammioon muodostui atmosfääri, jonka kastepiste oli : 5,6eC (42°F). Nauhan leveys oli 177,8 cm, lineaarinen no- : peus oli 68,6 m/min ja ulosmenoraon leveys oli 5,08 cm.

25 Tällöin saatiin päällystettyä metallinauhaa, jossa ei ol lut reunamarjoja, sulkamaisia oksideja tai paljettireliefiä. Tiheydeltään vähäistä sinkkihöyryä muodostui.

Esimerkki 13

Samalla kun typpikaasua suihkutettiin päällystys-30 kammioon suuttimista 5, suihkutettiin vesihöyryä, jonka paine oli 0,7-1,4 kg/cm2, kammioon putkesta 9, jolloin päällystyskammioon muodostui atmosfääri, jonka kastepiste oli -5,0°C (23°F). Nauhan leveys oli 177,8 cm, lineaarinen nopeus oli 83,8 m/min ja ulosmenoraon leveys oli 6,35 cm. 35 Tällöin saatiin päällystettyä metallinauhaa, jossa ei oi-

II

i9 79349 lut reunamarjoja, sulkamaisia oksideja tai paljettirelie-fiä. Tiheydeltään vähäistä sinkkihöyryä muodostui.

Esimerkki 14

Samalla kun typpikaasua johdettiin suuttimesta 5, 5 johdettiin päällystyskammioon vesihöyryä, jonka paine oli 0,7-2,1 kg/cm2, putkesta 9, jolloin muodostui atmosfääri, jonka kastepiste oli -6,7eC (20°F) ja joka sisälsi 23 miljoonasosaa molekulaarista happea. Nauhan leveys oli 162,6 cm, lineaarinen nopeus oli 53,3 m/min ja ulosmeno-10 raon leveys oli 6,35 cm. Tällöin saatiin laadukkaasti päällystettyä metallinauhaa, jossa ei ollut yhtään aikaisempia probleemoita. Paljaalla silmällä havaittavaa sinkkihöyryä ei havaittu lainkaan.

Esimerkki 15 15 Samalla kun typpikaasua suihkutettiin suuttimesta 5, suihkutettiin päällystyskammioon vesihöyryä, jonka paine oli 0,7-2,1 kg/cm2, putkesta 9, jolloin muodostui atmosfääri, jonka kastepiste oli -l,leC (30°F) ja joka sisälsi 23 miljoonasosaa molekulaarista happea. Nauhan le-20 veys oli 162,6 cm lineaarinen nopeus oli 53,3 m/min ja ulosmenoraon leveys oli 6,35 cm. Tällöin saatiin päällystettyä metallinauhaa, jossa ei ollut yhtään aikaisempia probleemoita. Paljaalla silmällä ei ollut havaittavissa lainkaan sinkkihöyryä.

25 Esimerkki 16

Typpikaasua suihkutettiin päällystyskammioon suuttimesta 5 ja vesihöyryä, jonka paine oli 4,2 kg/cm2, suihkutettiin putkesta 9, jolloin muodostui atmosfääri, jonka kastepiste oli 10°C (50°F) ja joka sisälsi 12 miljoonas-30 osaa molekulaarista happea. Nauhan leveys oli 94 cm, lineaarinen nopeus oli 82,3 m/min ja ulosmenoraon leveys oli 4,5 cm. Tällöin saatiin päällystettyä metallinauhaa, jossa ei ollut reunamarjoja, sulkamaisia oksideja tai paljet-tireliefiä. Tiheydeltään vähäistä sinkkihöyryä muodostui. 35 20 7 9 3 4 9

Esimerkki 17

Samalla kun typpikaasua suihkutettiin päällystys-kammioon suuttimista 5, suihkutettiin vesihöyryä, jonka paine oli 1,4-2,1 kg/cm2, putkesta 9, jolloin muodostui 5 atmosfääri, jonka kastepiste oli -3,9°C (25°F) ja joka sisälsi 20 miljoonasosaa molekulaarista happea. Nauhan leveys oli 94 cm, lineaarinen nopeus oli 82,3 m/min ja ulosmenoraon leveys oli 4,5 cm. Tällöin saatiin päällystettyä metallinauhaa, jossa ei ollut aikaisempia problee-10 moita. Tiheydeltään keskinkertaista sinkkihöyryä ilmaantui näkyviin.

Esimerkki 18

Samalla kun typpikaasua johdettiin päällystyskam-mioon suuttimista 5, johdettiin päällystyskammioon vesi-15 höyryä, jonka paine oli 1,4-2,8 kg/cm2, putkesta 9, jolloin muodostui atmosfääri, jonka kastepiste oli 15,6°C (60°F) ja joka sisälsi 100 miljoonasosaa molekulaarista happea. Nauhan leveys oli 155 cm, lineaarinen nopeus oli 91,4 m/min ja ulosmenoraon leveys oli 6,35 cm. Tällöin 20 saatiin päällystettyä metallinauhaa, jossa ei ollut reuna-marjoja, sulkamaisia oksideja tai paljettireliefiä. Tiheydeltään hyvin vähäistä sinkkihöyryä muodostui.

Esimerkki 19

Samalla kun typpikaasua johdettiin päällystyskam-25 mioon suuttimista 5, johdettiin sisään vesihöyryä, jonka paine oli 1,4-2,8 lg/cm2, putkesta 9, jolloin muodostui atmosfääri, jonka kastepiste oli 18,3eC (65eF) ja joka sisälsi 90 miljoonasosaa molekulaarista happea. Nauhan leveys oli 155 cm, lineaarinen nopeus oli 91,4 m/min ja 30 ulosmenoraon leveys oli 7,62 cm. Tällöin saatiin päällystettyä metallinauhaa, jossa ei ollut aikaisempia probleemoita. Paljaalla silmällä oli nähtävissä tiheydeltään vähäistä sinkkihöyryä.

Esimerkki 20 35 Samalla kun johdettiin sisään typpikaasua suutti-

II

2i 79349 mistä 5, johdettiin päällystyskammioon vesihöyryä, jonka paine oli 1,4-2,8 kg/cm2, putkesta 9, jolloin muodostui atmosfääri, jonka kastepiste oli 15,6°C (60°F) ja joka sisälsi 300 miljoonasosaa molekulaarista happea. Nauhan 5 leveys oli 155 cm, lineaarinen nopeus oli 91,4 m/min ja ulosmenoraon leveys oli 7,62 cm. Tällöin saatiin päällystettyä metallinauhaa, jossa ei ollut reunamarjoja, sulka-maisia oksideja tai paljettireliefiä. Tiheydeltään vähäistä sinkkihöyryä muodostui.

10 Esimerkki 21

Typpikaasua suihkutettiin päällystyskammioon suuttimista 5 mutta yhtään vesihöyryä ei suihkutettu putkesta 9, jolloin päällystyskammioon muodostui atmosfääri, jonka kastepiste oli -37,2°C (-35°F) ja joka sisälsi 90 miljoo-15 nasosaa molekulaarista happea. Nauhan leveys oli 155 cm, lineaarinen nopeus oli 91,4 m/min ja ulosmenoraon leveys oli 5,08 cm. Vaikkakin tällöin saatiin päällystettyä me-tallinauhaa, jossa ei ollut aikaisempia probleemoita, oli tiheydeltään raskasta sinkkihöyryä helposti nähtävissä 20 paljaalla silmällä.

Esimerkki 22

Samalla kun typpikaasua suihkutettiin suuttimista 5 päällystyskammioon, johdettiin päällystyskammioon vesihöyryä, jonka paine oli 2,1 kg/cm2, putkesta 9, jolloin 25 kastepisteeksi saatiin 15,6eC (60®F). Nauhan leveys oli 155 cm, lineaarinen nopeus oli 82,3 m/min ja ulosmenoraon leveys oli 5,08 cm. Tällöin saatiin päällystettyä metal-linauhaa, jossa ei ollut yhtään aikaisemmista probleemoista. Tiheydeltään vähäistä sinkkihöyryä oli nähtävissä.

30 Esimerkki 23

Samalla kun päällystyskammioon suihkutettiin typpikaasua suuttimista 5, johdettiin päällystyskammioon vesihöyryä, jonka paine oli 2,8-8,4 kg/cm2, putkesta 9, jolloin muodostui atmosfääri, jonka kastepiste oli 8,3°C 35 (47eF) ja joka sisälsi 25 miljoonasosaa molekulaarista 22 79349 happea. Nauhan leveys oli 89 cm, lineaarinen nopeus oli 88,4 m/mln ja ulosmenoraon leveys oli 6,35 cm. Tällöin saatiin päällystettyä metallinauhaa, jossa ei ollut yhtään aikaisemmista probleemoista. Tiheydeltään vähäistä sinkki-5 höyryä oli nähtävissä.

Esimerkki 24

Typpikaasua johdettiin päällystyskammioon suuttimista 5. Yhtään vesihöyryä ei johdettu sisään putkesta 9. Päällystyskammiossa vallitsevan atmosfäärin kastepiste oli 10 (-49°F) ja se sisälsi 15 miljoonasosaa molekulaarista hap pea. Nauhan leveys oli 76,2 cm, lineaarinen nopeus oli 300 m/min ja ulosmenoraon leveys oli 6,35 cm. Vaikkakin tällöin saatiin päällystettyä metallinauhaa, jossa ei ollut yhtään aikaisemmista probleemoista, muodostui tihey-15 deltään raskasta sinkkihöyryä.

Esimerkki 25

Samalla kun päällystyskammioon johdettiin typpikaasua suuttimista 5, johdettiin päällystyskammion sisään vesihöyryä, jonka paine oli 2,8-8,4 kg/cm2, putkesta 9, 20 jolloin päällystyskammion sisään muodostui atmosfääri, jonka kastepiste oli 7,2°C (45°F) ja joka sisälsi 15 miljoonasosaa molekulaarista happea. Nauhan leveys oli 99 cm, lineaarinen nopeus oli 91,4 m/min ja ulosmenoraon leveys oli 6,35 cm. Tällöin saatiin päällystettyä metallinauhaa, 25 jossa ei ollut lainkaan reunamarjoja, sulkamaisia oksideja tai paljettireliefiä. Tiheydeltään vähäistä sinkkihöyryä muodostui.

Esimerkki 26

Samalla kun päällystyskammioon suihkutettiin typpi-30 kaasua suuttimista 5, johdettiin putkesta 9 sisään vesihöyryä, jonka paine oli 2,8-8,4 kg/cm2, jolloin muodostui atmosfääri, jonka kastepiste oli 13,3*C (56eF) ja joka sisälsi molekulaarista happea 15 miljoonasosaa. Nauhan leveys oli 78,7 cm, lineaarinen nopeus oli 91,4 m/min ja 35 ulosmenoraon leveys oli 6,35 cm. Tällöin saatiin päällys-

II

23 7 9 3 4 9 tettyä metallinauhaa, jossa ei ollut yhtään aikaisemmista probleemoista. Tiheydeltään hyvin vähäistä sinkkihöyryä oli nähtävissä.

Esimerkki 27 5 Samalla kun päällystyskammioon johdettiin typpikaa sua suuttimesta 5, johdettiin sisään vesihöyryä, jonka paine oli 2,8-8,4 kg/cm2, putkesta 9, jolloin päällystys-kammioon muodostui atmosfääri, jonka kastepiste oli 18,9eC (66°F) ja joka sisälsi 15 miljoonasosaa molekulaarista 10 happea. Nauhan leveys oli 78,7 cm, lineaarinen nopeus oli 91,4 m/min ja ulosmenoraon leveys oli 6,35 cm. Tällöin saatiin päällystettyä metallinauhaa, jossa ei ollut yhtään aikaisemmista probleemoista. Yhtään sinkkihöyryä ei ollut näkyvissä.

15 Esimerkki 28

Samalla kun päällystyskammioon johdettiin typpikaasua suuttimesta 5, johdettiin putkesta 9 päällystyskammioon vesihöyryä, jonka paine oli 2,8-7 kg/cm2, jolloin muodostui atmosfääri, jonka kastepiste oli -l,leC (30°F). 20 Nauhan leveys oli 129,5 cm, lineaarinen nopeus oli 83,8 m/min ja ulosmenoraon leveys oli 6,35 cm. Tällöin saatiin päällystettyä metallinauhaa, jossa ei ollut reuna-marjoja, sulkamaisia oksideja tai paljettireliefiä. Tiheydeltään hyvin vähäistä sinkkihöyryä muodostui.

25 Esimerkki 29

Typpikaasua johdettiin päällystyskammioon suuttimista 5 ja päällystyskammioon johdettiin vesihöyryä, jonka paine oli 2,8-7 kg/cm2, putkesta 9, jolloin muodostui atmosfääri, jonka kastepiste oli 10°C (50°F) ja joka sisälsi 30 15 miljoonasosaa molekulaarista happea. Nauhan leveys oli 122 cm, lineaarinen nopeus oli 76,2 m/min ja ulosmenoraon leveys oli 8,9 cm. Tällöin saatiin päällystettyä metalli-nauhaa, jossa ei ollut yhtään aikaisemmista probleemoista. Tiheydeltään hyvin vähäistä sinkkihöyryä oli nähtävissä. 35 24 79349

Esimerkki 30

Samalla kun typpikaasua johdettiin päällystyskam-mioon suuttimista 5, johdettiin päällystyskammioon vesihöyryä, jonka paine oli 2,8-7 kg/cm2, putkesta 9, jolloin 5 muodostui atmosfääri, jonka kastepiste oli 5°C (41°F) ja joka sisälsi 150 miljoonasosaa molekulaarista happea. Nauhan leveys oli 123 cm, lineaarinen nopeus oli 74,7 m/min ja ulosmenoraon leveys oli 7,62 cm. Tällöin saatiin päällystettyä metallinauhaa, jossa ei ollut reunamarjoja, sul-10 kamaista oksidia tai paljettireliefiä. Yhtään sinkkihöy-ryä ei ollut paljaalla silmällä nähtävissä.

Esimerkki 31

Samalla kun typpikaasua suihkutettiin päällystys-kammioon suuttimista 5, suihkutettiin päällystyskammioon 15 vesihöyryä, jonka paine oli 2,8-7 kg,/cm2, putkesta 9, jolloin muodostui atmosfääri, jonka kastepiste oli 7,2°C (45°F) ja joka sisälsi 150 miljoonasosaa molekulaarista happea. Nauhan leveys oli 177,8 cm, lineaarinen nopeus oli 76,5 m/min ja ulosmenoraon leveys oli 5,08 cm. Tällöin 20 saatiin päällystettyä metallinauhaa, jossa ei ollut yhtään aikaisemmista probleemoista. Tiheydeltään hyvin vähäistä sinkkihöyryä muodostui.

Taulukko 1 esittää hyvän yhteenvedon esimerkeistä ja esillä olevan keksinnön tärkeimmistä piirteistä. Edellä 25 esitetty Nitto'n ja muiden US-patentti 4 369 211 opettaa molekulaarisen hapen käyttämistä höyryn eliminoimiseksi. Esimerkeissä 5, 6, 11, 20, 21 ja 31 on kaikissa suhteellisen suuret määrät molekulaarista happea päällystyskammion atmosfäärissä. Näissä esimerkeissä ei höyryä saatu elimi-30 noiduksi, mikä on vastoin Nitto'n ja muiden esityksiä.

Esimerkit 14 ja 15 valaisevat nauhan lineaarisen nopeuden merkitystä. Nämä esimerkit suosittelevat suhteellisen alhaista lineaarista nopeutta ja suhteellisen alhaista vesihöyryn sisäänsyöttöä, jolloin saadaan suhteel-35 lisen alhainen kastepiste ja siltikään ei muodostunut 25 7 9 3 4 9 sinkkihöyryä, mikä oli havaittavissa paljaalla silmällä.

Suuri lineaarinen nopeus yhdistettynä suureen vesihöyryn sisäänsyöttöön ja kapeaan ulosmenoaukon leveyteen aikaansaavat päällystyskammion sisällä atmosfäärin, jolla 5 on suhteellisen korkea kastepiste. Sinkkihöyryä muodostuu hyvin vähän tai ei lainkaan näissä olosuhteissa, kuten käy ilmi esimerkeistä 26 ja 27.

Ulosmenoaukolla on myös vähäinen merkitys sinkki-höyryn tiheyteen. Esimerkiksi esimerkeissä 16 ja 29 on 10 kummassakin sama kastepiste ja suunnilleen sama lineaarinen nopeus ja vesihöyryn sisäänsyöttö. Esimerkissä 16 on ulosmenoaukon leveys 4,5 cm kun taas esimerkissä 29 ulosmenoaukon leveys on 8,9 cm. Kun esimerkki 16 tuottaa tiheydeltään vähäistä sinkkihöyryä, tuottaa esimerkki 29 15 tiheydeltään hyvin vähäistä höyryä.

26 79349 c cc ο) ω cu c cc —, fl ·Η ·Η Ή R S (O n3 <d c y n +> -P -P :id ΐ p P :<d P C G P.c •H id 0) > il) :(d :(0 Q> :<d Λί >i χ :<ϋ :π} X > q tn c x c +j+jc

'5 ä fd-PCMdCCCCCC-HCCXl-CC-PCC

ζ- ω X X :rd C :(d :(d :id lid :id :id X :<d :rd >i >, :td X -H :id

X O tntn,Cl.C.C.C.C.CxJin.c.C .C tn > ,C

yd H (d il) :rd -H :id :(d :id :<d :<d :<d il) :rd :fd -H P :id J) >i :<d zp ρλ;>ο)>>>>>>λ;>>(1)<ι)>^χ;> il tn

H

tvo n cm lt) io ci ^ r^ro-.-.-sk^r^^oovoor^i—i σ>»- tn U o - «-ιηνοοοίΝοο - - - - - >· - o - in to

/50 PtOfOrPrHiPCNiPrPPCNLnLniOiPiPfOiPrP

^ I I + + + + + + I+ + +I I I + I+ + § n—, rp td ύ m -P- o ^[3 ιηοοοοσοίΠίΠΡ'οο m ro cn o o o OC ιΗ'ί’Γ'ίησιηιηιηιη^ιη cn cn rp cn o οί ip 1—I CD P* i—I ip

O LO

X P

Λί ^ p ip ppppvrpipppiprp ip CO 00 C CN - ..^**CN**~*~* ~ ~ ~

lp . E iPCNt^iPrPrPip I CNiNi—I ip CM CN CM CN CN

3 I I I I I I I I I I I I 111 td tip; I Γ^Ρ’οΟΓ-Γ'η'Γ^ίΠΡ'Γ'Γ^Γ'Γ'Γ'ΓΜΡ'Ρ’Ρ' E-i :g *«; o...........-......

£ ^ 1 OrPCNOOOOiPiPOOOOOPiPiPiP

tn ? a) lp 0000000000000010000000101010 in cn S g crioooooooooooororriropprovo K ^ οοιοιθίηιοιοιηιηνοίηιηιη<ο'£>'.οΡΡ^οΓ-' ± 9

S

S ^ m 10 p ρ p cMcocooocommropp 2 ^ V. V VK kv vvvvvvvvvv

HSgo^roO-POrPtPOt^ootococomcNCNiPrH

MC'-'covor^r^-crir'cric^oor^-OcoooLnLncoooincri

gj to 00 <0 00 P CO 00 0O 00 CO CO

-PP-cjpr^r^t-^cNCNCNCNCNt^r^r^r^cNCNPPtoio

Sm0!TNr''^'r^r0rNJrr1r0Lnr'r^r^r^^5^o<:r'cnLnLn O' ,—1 —' 1—lipi—li—liprpi—li—Irpip 1—I 1—I cp lp lp lp Λ rPcNcopinvot^-coonoiPCNco-Pinvot^cocTi ^ ipiprprpipipiprpfprp

II

27 79 349

r g G G G G

.3 N :<d :rd :id :<d

3 4j χ G X -G G .G

Ή G :<d :id :id :<d :id :fl

•H (d > :id > > :id > G

ω ^ en tn -p -p o •«3 GtdGGfdGGXGGXG Ό

'*> n. :<d M :td :id ,i< :td H 0«f -H -H tn -H -H

>i tn x tn x χ tn X > >> > h

M Q :id td :<d :id <d :tfl tn H tn >i H tn G

tS q >m>>m>x<d.g.g<i>.g 3 ^ :0

M

:rt

0) G

-P O

.a 3

rt. VO CM Ό n (Ti H

5Γ ~ ^ ^ ro cm * * H cm G

P inhtn »tn »neo »o *

WU rHm,HOO-<3«r-HHrHHinr'' G

+ I+ +I+ + +I+ + + l)

^ G

•H

δ to - nld >

3 -H -H -H

G g ö o

y O

+> oo m m m m m m o o -h (0 O rl O CT\ C\J I—I rH I—I I—I r—I Irt Lrt td

Γ1 CO 1—I iH -P

:rd H > ^ oo Tt »a* rr tn

O CM * X

X g CM 00 ΟΟΟΟΟΟΓ^Γ^Γ'Γ' x i i i i t i i i i <d

G G. jJ, H* rH 00 CO 00 00 00 CO 00 00 rH

f—| Jy 1> . *. k *fc ^ ^ ^ rH

G S ^ HOCMCMOCMCNCMtNCMCMCM H

td <u

* « S

r §

Q) -P

H · - (ΝοοοοιηιηιΟιηιη (noo -h id g e vooooonnnncr>criOO h .p trt Ö O to

K r^mmcoioiDiOOOooor^in O

:id -H

tn » g I g tn g •H φ Ή Id M CU ^ 3 Q S m >1

τΤ^η^^'ί^ίΙ'ΟΟΜΓ'ϋΙ MH

e ex 0)0)

H ® g HHCMOOHHHHCOIO^CO g -P

mC'-' criiTiooootTicricricrioor^r^r^ h in in -h Φ 0) ri 6

mm m oo id -H

δ tn (νι^·γ~·. * tn h P p o- mining - <j\ - ». <y> cm oo r·' tn> S s! R ιηίηιηοονοσίοοοοίΝΟΜοοί"· ·Η

ν' ,—) — rHHiH Γ" I f— i—I i—1 '—I i—I X G

H G td -P

*d « -p Ό 3

' M .. +J

m g in

g OH

H oHtNCOrrmvor^COCriOH GO

(¾ CNCMCMCMCMCMCMOMCNCMOOCO ® Οι

Claims (9)

1. Menetelmä rautaperustaisen metallinauhan päällystämiseksi jatkuvasti ainakin toiselta sivulta sinkki- 5 perusteisellä metallilla kuumakastamalla käyttämällä suojusta, joka ympäröi päällystettyä nauhaa ja ainakin osaa sinkkiperustaista metallia olevaa päällystyskylpyä, jolloin suojuksessa vallitseva atmosfääri sisältää vähemmän kuin noin 1000 miljoonasosaa molekulaarista happea, 10 tunnettu siitä, että suojuksen sisään suihkutetaan ja siinä ylläpidetään atmosfääriä, jolla on riittävä korkea kastepiste ja joka sisältää vähintään noin 0,3 tila-vuus-% vesihöyryä sinkkihöyryn muodostumisen estämiseksi.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, 15 tunnettu siitä, että atmosfääri sisältää vähintään yhden tilavuus-%:n vesihöyryä.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että atmosfääri sisältää korkeintaan 3 tilavuus-% vesihöyryä.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että atmosfääri, jolla on korkea kastepiste, suunnataan poispäin rautaperustaisesta metal-linauhasta siten, että tämä atmosfääri, jolla on korkea kastepiste, ei törmää nauhaan.

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että atmosfääri, jolla on korkea kastepiste, suihkutetaan suojukseen yhden tai useamman suuttimen avulla.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen menetelmä, 30 tunnettu siitä, että suuttimet ovat suunnattuina poispäin rautaperustaisesta metallinauhasta.

7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että atmosfääri, jolla on korkea kastepiste, ei ole rautaperustaista metallinauhaa hapet- 35 tava. 29 79349

8. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että atmosfäärissä on suhteen H2/H20 minimi 4 ja siinä on vesihöyryä korkeintaan 1 ti-lavuus-%.

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että atmosfäärissä suhteen H2/H20 minimi on 6. 30 79349