FI97900C - Teräsnauhan meniskipinnoittaminen - Google Patents

Teräsnauhan meniskipinnoittaminen Download PDF

Info

Publication number
FI97900C
FI97900C FI925339A FI925339A FI97900C FI 97900 C FI97900 C FI 97900C FI 925339 A FI925339 A FI 925339A FI 925339 A FI925339 A FI 925339A FI 97900 C FI97900 C FI 97900C
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
coating
strip
metal
zinc
molten
Prior art date
Application number
FI925339A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI925339A0 (fi
FI97900B (fi
FI925339A (fi
Inventor
Forrester Caudill
David L Kleimeyer
Charles Flinchum
Gerald L Barney
Larry E Parrella
Timothy R Roberts
Original Assignee
Armco Steel Co Lp
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 Armco Steel Co Lp filed Critical Armco Steel Co Lp
Publication of FI925339A0 publication Critical patent/FI925339A0/fi
Publication of FI925339A publication Critical patent/FI925339A/fi
Publication of FI97900B publication Critical patent/FI97900B/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI97900C publication Critical patent/FI97900C/fi

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C2/00Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
    • C23C2/003Apparatus
    • C23C2/0035Means for continuously moving substrate through, into or out of the bath
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C2/00Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
    • C23C2/003Apparatus
    • C23C2/0038Apparatus characterised by the pre-treatment chambers located immediately upstream of the bath or occurring locally before the dipping process
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C2/00Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
    • C23C2/003Apparatus
    • C23C2/0038Apparatus characterised by the pre-treatment chambers located immediately upstream of the bath or occurring locally before the dipping process
    • C23C2/004Snouts
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C2/00Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
    • C23C2/006Pattern or selective deposits
    • C23C2/0062Pattern or selective deposits without pre-treatment of the material to be coated, e.g. using masking elements such as casings, shields, fixtures or blocking elements

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Coating With Molten Metal (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)
  • Chemical Treatment Of Metals (AREA)
  • Coating By Spraying Or Casting (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)
  • Coating Apparatus (AREA)

Description

97900
Teräsnauhan meniskipinnoittaminen. - Meniskbeläggning av ett stälband.
Tämä keksintö kohdistuu menetelmään ja laitteeseen teräs-5 nauhan ainakin yhden pinnan meniskipinnoittamiseksi sulalla metallilla. Vielä erityisemmin keksintö kohdistuu nauhan ainakin yhden pinnan siirtämiseen poikittain vaakasuuntaisesta sijoitetun pinnoiteastian lähtöhuulen ohi, joka astia sisältää sulaa metallia. Nauhan pinta kostutetaan meniski-10 kosketuksella lähtöhuulen yli ja ohikulkevalle nauhalle virtaavan sulan metallin kanssa.
Monen vuoden ajan on tunnettu, että teräsnauhan korroosionkestävyyttä voidaan lisätä upottamalla sulan metallin kyl-15 pyyn. Tuotteen laatu upotusmenetelmässä on vaihteleva, johtuen muutoksista kylvyssä olevien upokasrullien pinnan laadussa. Tämä pinnanlaadun muutos aiheutuu rullapinnan eroosiosta ja metallien välisten rautapartikkeleiden muodostumisesta rullan pinnalle. Tämä upokasrullan pinnan laatu voi 20 merkitä nauhan pinnan. Nauhan pinta voi myös raapiutua, mikäli nauha siirtyy poikki upokasrullan pinnan. Tuotteen laadun lisäongelma, joka liittyy upotuspinnoittamiseen, on epäyhtenäinen pinnoitepaksuus johtuen kuljetuslinjän epästa-biliteetista ja huonosta nauhan muodosta.
25
Eräs toinen ongelma, joka liittyy upotuspinnoittamiseen, on suuren sulan metallisäiliön tarve. Suuri astian koko vaatii huomattavia pääomakustannuksia alkuasennuksen aikana, vaatii merkittäviä ylläpitokustannuksia ja vaatii huomattavia käyt-30 tökustannuksia lämmön sisäänsyöttöä varten, mikä lämpö tarvitaan ylläpitämään kylvyn lämpötila.
Eräs lisäongelma, joka liittyy upotuspinnoittamiseen, kohdistuu pinnoitelinjän aikatauluttamiseen, erityisesti teräs-35 teollisuudessa. Pinnoitelinjän aikataulutus nauhan paksuuden ja leveyden mukaan on tärkeää korkealaatuisen materiaalin valmistamiseksi. Ohut nauha vahingoittuu helposti ja pinnoi- 2 97900 tetaan edullisesti käyttämällä uusia upokasrullia. Koska upokasrullan hiukkasten muodostumista tapahtuu toistuvasti niissä upokasrullan osissa, jotka vastaavat nauhan reunoja, leveämpiä nauhoja ei normaalisti aikatauluteta seuraamaan 5 kapeampaa nauhaa. Tämä ennalta aavistamaton pinnoiteastia-laitteiston toiminta-aika johtaa ei-aikataulutettuihin pinnoitelinjän pysäytyksiin.
Aikataulutetut tuotannon kulut on normaalisti tarkoitettu 10 kestoltaan pitkäaikaisiksi teräsnauhojen vastaanottaessa saman pinnoitetyypin, jolloin ainoastaan asteittainen leveyden pienenemisen muutos on sallittua. Tämä voi vaatia ylläpitämään ylimääräistä teräsvarastomäärää pidempiä ajanjaksoja varten, koska nauhaa, joka vaatii pinnoitemetallin tyypin 15 tai leveyden, joka ei vastaa ajankohtaista tuotantoaikatau-lua, ei voida aikatauluttaa. Tämä ei ainoastaan lisää valmistajan kustannuksia vaan myös asiakkaan.
Äskettäin on kehitetty tekniikoita teräsnauhan yhden tai 20 kummankin puolen pinnoittamiseksi sulilla metalleilla käyttämällä meniskiä. US-patentti 4,557,953 esittää teräsnauhan yhden puolen vaakasuuntaisen meniskipinnoittamisen. Puhdistettu nauha kuljetetaan nokkakammiosta suureen pinnoiteasti-aan, joka sisältää sulaa metallia. Taipumarullia käytetään 25 kuljettamaan nauhaa riittävän lähelle sulan metallin pintaa siten, että sula metalli kostuttaa nauhan alapinnan. Sula metalli vedetään astiasta nauhan pinnalle. US-patentti 4,529,628 esittää teräsnauhan yhden puolen pystysuuntaisen meniskipinnoittamisen. Pinnoitelaite on järjestetty sisältä-30 mään sulatusuunin, jossa on sivuttainen syöttöputki, jonka ulosmeno on yhteydessä ulospäin avoimen irrotusaukon kanssa, joka toimii sulan metallin levittämiseksi pystysuuntaisesti kulkevan nauhan koko leveydelle. Paineistettu sula metalli pakotetaan vapautusaukon läpi ja virtaa alaspäin painovoiman 35 avulla rakoon, joka on muodostettu aukon ja nauhan välille. Japanilainen patenttihakemus 61-207556 esittää myös teräs-nauhan yhden puolen pystysuuntaisen meniskipinnoittamisen.
3 97900 Säiliö, joka sisältää sulaa metallia, sisältää päällystys-suuttimen asemoitavaksi lähelle pystysuuntaisesti kulkevan nauhan pintaa. Sulan metallin pinnan korkeus pidetään säiliössä korkeustasossa, joka on suuttimen korkeuden yläpuo-5 lella, käyttämällä 10 - 30 mm pääpainetta siten, että sula metalli voidaan vetää suuttimesta nauhan pinnalle.
US-patentti 2,914,423 esittää metallitangon, kuten esimerkiksi teräsköyden tai nauhan, pinnoittamisen. Sulan metallin 10 säiliö sisältää kartiomaisesti muodostetun laajennuksen, tangon kulkiessa pystysuuntaisesti ylöspäin laajennuksen keskiosassa olevan aukon läpi.
Kuitenkin on edelleen olemassa tarve suurinopeuksiseen mene-15 telmään metallinauhan yhden tai kummankin pinnan pinnoittamiseksi sulalla metallilla, joka menetelmä voi eliminoida tuotelaadun ongelmat, kuten esimerkiksi epäyhtenäinen pin-noitepaksuus ja huono nauhan muoto. Lisäksi on edelleen tarve suurinopeuksiseen menetelmään, joka tarjoaa keskeyty-20 mättömän pinnoitelinjatoiminnan, kun tulee tarpeen vaihtaa sulan metallin tyyppiä, nauhan leveyttä, pinnoitettavan nauhan pintojen lukumäärää tai kun nauhan kumpikin pinta pinnoitetaan eri tyyppiä olevalla sulalla metallilla. Lisäksi on myös tarve suurinopeuksiseen pinnoitemenetelmään, 25 jossa pinnoitekylpy ei sisällä metallien välistä rautaa. Lisäksi on tarve suurinopeuksiseen pinnoitemenetelmään, jossa nauhan pintaa ei vahingoiteta upokasrullalla. Lisäksi on olemassa tarve suurinopeuksiseen menetelmään, joka ei vaadi sulan metallin paineistettua syöttämistä nauhan pin-30 nalle tai suurta säiliötä sulaa metallia varten.
Tämä keksintö kohdistuu menetelmään ja laitteeseen teräsnau-han ainakin yhden pinnan meniskipinnoittamiseksi sulalla metallilla. Keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnuso-35 maista itsenäisen patenttivaatimuksen 1 ja 7 tunnusmerkki-osassa esitetyt asiat. Keksinnön mukaiselle laitteelle on 4 97900 tunnusomaista patenttivaatimuksen 9 tunnusmerkkiosassa esitetyt asiat.
Laite sisältää vaakasuuntaisesti sijoitetun pinnoiteastian 5 sisältämään sulaa pinnoitemetallia, elimet pinnoitemetallin lämpötilan ylläpitämiseksi pinnoitemetallin sulamispisteen yläpuolella, elimet teräsnauhan siirtämiseksi poikittain lähtöhuulen ohi, joka on sijoitettu pinnoiteastian yhdelle sivulle, elimet ylläpitämään pinnoitemetallin pinnankorkeus 10 pinnoiteastiassa suhteessa lähtöhuulen ylempään korkeuteen siten, että keskeytymätön pinnoitemetallin virtaus voidaan toimittaa lähtöhuulen yli nauhan pintaan.
Laitteen edulliset suoritusmuodot sisältävät uunin pinnoite-15 metallin esisulattamiseksi, elimet pinnoiteastian pyörittämiseksi muodostamaan meniskikosketus pinnoitusvaiheen alussa, elimet siirtämään sivuttain pinnoitusastiaa ylläpitämään oikea väli lähtöhuulen ja nauhan pinnan välillä ja elimet kontrolloimaan pinnoitekerroksen paksuutta nauhalla. Lähtö-20 huulen päätyreuna voi olla profiloitu ylemmän pinnan ollessa kallistettu vähintään 15° terävässä kulmassa suhteessa pinnoiteastian vaakasuuntaiseen tasoon.
Keksinnön pääasiallinen päämäärä on muodostaa olennaisesti 25 keskeytymätön nauhan kulku, kun pinnoitemetallin tyyppi tai nauhan leveys muuttuu.
Toinen päämäärä sisältää kaksoispinnoitetun (duplex coated) teräsnauhan muodostamisen.
30
Lisäpäämäärä sisältää ajan ja lämpöenergian määrän pienentämisen, joita tarvitaan muuttamaan teräsnauhalla oleva sink-kipinnoite sinkkirautaseospinnoitteeksi. 1 s art κΐϋ Hi*»
Keksinnön lisäpäämäärä on eliminoida tarve suurille säiliöille pitämään sulaa pinnoitemetallia.
5 97900
Keksinnön tunnuspiirre sisältää teräsnauhan ainakin yhden pinnan meniskipinnoittamisen metallilla järjestämällä vaa-kasuuntaisesti sijoitettu pinnoiteastia, jossa on lähtöhuu-li, pinnoiteastian sisältäessä sulaa metallia, järjestämällä 5 puhdistettu teräsnauha, siirtämällä nauhaa poikittain lähtö-huulen ohi, koskettamalla nauhan pintaa sulalla metallilla meniskikosketuksen avulla siten, että sula metalli virtaa jatkuvasti lähtöhuulesta nauhan pinnalle ja ylläpitämällä sula metalli pinnoiteastiassa korkeustasossa suhteessa läh-10 töhuulen ylempään korkeuteen siten, että sulan metallin keskeytymätön virtaus syötetään nauhan pintaan.
Keksinnön eräs toinen tunnuspiirre sisältää teräsnauhan ainakin yhden pinnan meniskipinnoittamisen metallilla muo-15 dostamalla vaakasuuntaisesti sijoitettu pinnoiteastia, jossa on lähtöhuuli, pinnoiteastian sisältäessä sulaa metallia, valmistamalla teräsnauha kuumentamalla pelkistävässä ilmakehässä, jäähdyttämällä kuumennettu nauha lämpötilaan, joka on lähellä sulan metallin sulamispistettä, siirtämällä nauhaa 20 poikittain lähtöhuulen ali, kostuttamalla nauhan pintaa sulalla metallilla meniskikosketuksen avulla siten, että sula metalli virtaa jatkuvasti lähtöhuulesta nauhan pinnalle ja ylläpitämällä sula metalli pinnoiteastiassa sellaisessa korkeustasossa suhteessa lähtöhuulen ylempään korkeuteen, 25 että sulan metallin keskeytymätön virtaus syötetään nauhan pinnalle.
Keksinnön eräs toinen piirre sisältää teräsnauhan ainakin yhden pinnan meniskipinnoittamisen sinkillä järjestämällä 30 vaakasuuntaisesti sijoitettu pinnoiteastia, jossa lähtöhuuli, pinnoiteastian sisältäessä sulaa sinkkiä, valmistamalla teräsnauha kuumentamalla pelkistävässä ilmakehässä, jäähdyttämällä kuumennettu nauha alle 500°C lämpötilaan, siirtämällä nauhaa poikittain lähtöhuulen ohi, kostuttamalla nauhan 35 pintaa sulalla sinkillä meniskikosketuksen avulla siten, että sula sinkki virtaa jatkuvasti lähtöhuulesta nauhan pinnalle ja ylläpitämällä sula sinkki pinnoiteastiassa korkeus- 6 97900 tasossa suhteessa lähtöhuulen ylempään korkeuteen siten, että keskeytymätön sulan sinkin virtaus syötetään nauhan pintaan.
5 Keksinnön vielä eräs toinen tunnuspiirre sisältää teräsnau-han ainakin yhden pinnan meniskipinnoittamisen sinkillä, järjestämällä vaakasuuntaisesti sijoitettu pinnoiteastia, jossa on lähtöhuuli, pinnoiteastian sisältäessä sulaa sinkkiä, valmistamalla teräsnauha kuumentamalla pelkistävässä 10 ilmakehässä, jäähdyttämällä kuumennettu nauha alle 550°C
lämpötilaan, siirtämällä nauhaa poikittain lähtöhuulen ohi, kostuttamalla nauhan pintaa sulalla sinkillä meniskikoske-tuksen avulla siten, että sula sinkki kulkee jatkuvasti lähtöhuulen ohi, ylläpitämällä sulaa sinkkiä pinnoiteastiassa 15 korkeustasossa suhteessa lähtöhuulen ylempään korkeuteen siten, että sulan sinkin keskeytymätön virtaus voidaan syöttää nauhan pintaan ja diffusoimalla rautaa nauhasta sinkki-pinnoitteeseen, käyttämättä jälkikuumennusta, minkä avulla sinkkipinnoite seostetaan täydellisesti raudalla ja se ei 20 sisällä lainkaan tai sisältää minimaalisesti gammafaasin sinkkiä.
Keksinnön eräs toinen piirre sisältää teräsnauhan ainakin yhden pinnan meniskipinnoittamisen metallilla järjestämällä 25 useita vaakasuuntaisesti sijoitettuja pinnoiteastioita, joista kukin sisältää lähtöhuulen, pinnoiteastioiden sisältäessä sulaa metallia, järjestämällä puhdistettu teräsnauha, siirtämällä nauhaa poikittain lähtöhuulien ohi, kostuttamalla nauhan pintaa sulalla metallilla meniskikosketuksen avul-30 la siten, että sula metalli virtaa jatkuvasti lähtöhuulesta nauhan pintaan ja ylläpitämällä sulaa metallia pinnoiteasti-oissa korkeustasossa suhteessa lähtöhuulien ylempään korkeuteen siten, että keskeytymätön sulan metallin virtaus syötetään nauhan pintaan.
Keksinnön eräs toinen piirre on kahden edellä mainitun tunnuspiirteen pinnoiteastioista sijoittaminen nauhan vas- i in nm i h» - 4 35 7 97900 takkaisille puolille, minkä avulla muodostetaan kaksipuoli-sesti pinnoitettu nauha.
Keksinnön eräs toinen piirre on, että kukin edellä mainitun 5 tunnuspiirteen kahdesta pinnoiteastiasta sisältää erilaista sulaa metallia, minkä avulla muodostetaan kaksipuolinen duplex-pinnoitettu nauha.
Keksinnön eräs toinen tunnuspiirre on se, että edellä maini-10 tun tunnuspiirteen sula metalli on sinkkiä, minkä avulla muodostetaan kaksipuolisesti galvanoitu nauha, sinkkipin-noitteen yhdellä puolella ollessa täysin seostettu nauhasta diffusoituneen raudan kanssa.
15 Keksinnön eräs toinen tunnuspiirre on se, että sula sinkki yhdessä edellä mainitun tunnuspiirteen pinnoiteastiassa on ensimmäinen koostumus ja sula sinkki toisessa pinnoiteas-tiassa on toinen koostumus.
20 Keksinnön eräs toinen piirre on laite teräsnauhan ainakin yhden pinnan meniskipinnoittamiseksi metallilla, joka laite sisältää vaakasuuntaisesti sijoitetun pinnoiteastian sisältämään pinnoitemetallia, jossa astiassa on lähtöhuuli, elimet ylläpitämään pinnoitemetallin lämpötila pinnoiteastiassa 25 pinnoitemetallin sulamispisteen yläpuolella, elimet siirtämään teräsnauhaa poikittain lähtöhuulen ohi, elimet ylläpitämään pinnoitemetallin korkeustaso pinnoiteastiassa, korkeustason ollessa kontrolloitu ylläpitoelimien avulla suhteessa lähtöhuulen ylempään korkeuteen siten, että pinnoite-30 metallin keskeytymätön virtaus voidaan syöttää lähtöhuulen yli nauhan pintaan ja elimet kontrolloimaan pinnoitemetallin paksuutta nauhalla.
Keksinnön edellä mainitun tunnuspiirteen eräs toinen tunnus-35 piirre on se, että laite sisältää stabilointirullan sijoitettuna pinnoiteastian alapuolelle ohjaamaan nauhaa lähtö-huulen ohi .
8 97900
Keksinnön edellä mainitun tunnuspiirteen eräs toinen piirre on se, että pinnoiteastia on siirrettävissä.
Keksinnön edellä mainitun tunnuspiirteen eräs toinen piirre 5 on se, että lähtöhuulessa on ylempi tasainen pinta, joka on terävässä kulmassa suhteessa pinnoiteastiän vaakasuuntaiseen tasoon.
Keksinnön edellä mainitun tunnuspiirteen eräs toinen piirre 10 on se, että pinnoiteastia on suljettavissa tiivistetyn kammion sisäpuolelle sisältämään ei-hapettavan ilmakehän.
Keksinnön edellä mainitun tunnuspiirteen eräs toinen tunnuspiirre on se, että laite sisältää useita pinnoiteastioita.
1 5
Keksinnön edellä mainitun tunnuspiirteen eräs toinen tunnuspiirre on se, että vähintään kaksi pinnoiteastiaa sijoitetaan nauhan vastakkaisille puolille.
20 Keksinnön eräs toinen tunnuspiirre on laite teräsnauhan ainakin yhden pinnan meniskipinnoittamiseksi metallilla, joka laite sisältää vaakasuuntaisesti sijoitetun irrotettavan pinnoiteastian sisältämään pinnoitemetallia, jossa astiassa on lähtöhuuli asennettuna pinnoiteastian yhdelle 25 sivulle, uuni sulattamaan käsittelypinnoitemetalli (make-up coating metal), elimet toimittamaan sulatettu käsittelyme-talli pinnoiteastiaan, elimet siirtämään teräsnauhaa poikittain lähtöhuulen ohi, stabilisointirulla sijoitettavaksi lähtöhuulen alapuolelle ohjaamaan nauhaa lähtöhuulen ohi, 30 elimet ylläpitämään pinnoitemateriaalin korkeustaso pinnoi-teastiassa, tason ollessa kontrolloitu ylläpitoelimien avulla suhteessa lähtöhuulen ylempään korkeuteen siten, että pinnoitemetallin keskeytynyt virtaus lähtöhuulen yli voidaan syöttää nauhan pintaan ja suihkusuutin olemaan välin päässä 35 ja poikittain nauhan suhteen kontrolloimaan pinnoitemetallin paksuutta nauhalla.
=1 Ift-t milt I ; | t*4 - • 97900 9
Keksinnön eräs toinen piirre on laite teräsnauhan kummankin puolen meniskipinnoittamiseksi metallilla, joka laite sisältää parin vaakasuuntaisesti sijoitettuja irrotettavia pin-noiteastioita sisältämään pinnoitemetallia, joissa kussakin 5 on lähtöhuuli, jolloin kussakin huulessa on ylempi tasomainen kallistettu pinta, uuni pinnoitemetallin esisulattami-seksi, elimet syöttämään sula metalli pinnoiteastiaan, elimet siirtämään teräsnauhaa poikittain lähtöhuulien ohi, stabilisointirulla sijoitettuna pinnoiteastioiden alapuolel-10 le ohjaamaan nauhaa lähtöhuulien ohi, elimet ylläpitämään pinnoitemetallin korkeustaso pinnoiteastioissa, tason ollessa kontrolloitu ylläpitoelimien avulla suhteessa lähtöhuulien ylempään korkeusasemaan siten, että pinnoitemetallin keskeytymätön virtaus voidaan syöttää lähtöhuulien yli nauhan 15 pintaan ja pari suihkusuutinta olemaan välin päässä nauhan vastakkaisista pinnoista ja poikittain niiden suhteen kontrolloimaan pinnoitepaksuutta.
Keksinnön edut sisältävät parannetun metallipinnoitteiden 20 kiinnittyvyyden, parannetun tulisinkittyjen (galvannealed) pinnoitteiden murenemiskestävyyden, parannetun kontrollin metallisten pinnoitteiden koostumuksen muutoksissa ja kyvyn nopeasti muuttaa metallisten pinnoitteiden koostumusta, sulan metallikylvyn sisältämän raudan minimoimisen eliminoi-25 maila nauhan upottaminen, alemman tulisinkityslämpötilan ja lämpökuumennuksen eliminoinnin tulisinkityn nauhan muodostamiseksi ja stabiilin ohikulkulinjän ylläpitämisen johtaen entistä yhtenäisempään pinnoitepaksuuteen. Keksintö minimoi sulan metallin säiliön pääomakustannuksia, minimoi säiliön 30 käyttökustannuksia ja minimoi lämmönsyötön käyttökustannuksia, joka lämmönsyöttö tarvitaan ylläpitämään kylvyn lämpötila säiliössä. Lisäkustannusetu muodostuu teräsnauhavaras-tojen pienentymisestä. Nauha, joka vaatii erilaisen pinnoi-temetallityypin tai vaatii suuremmat muutokset leveydessä, 35 voidaan aikatauluttaa peräkkäisesti ilman pinnoitelinjän pysäytyksiä uuden pinnoitelaitteiston asentamiseksi tai merkittävien pinnoitelaitteistomodifikaatioiden tekemiseksi.
- 97900 10
Yllä mainitut ja muut keksinnön päämäärät, tunnuspiirteet ja edut tulevat ilmeisiksi tarkastelemalla yksityiskohtaista selitystä ja oheenliitettyjä piirustuksia.
5 Kuvio 1 on kaaviollinen kuvanto keksinnön mukaisesta pin-noituslinjasta teräsnauhan ainakin yhden puolen jatkuvatoimiseksi meniskipinnoittamiseksi sulalla metallilla, 10 Kuvio 2 on kaaviollinen pystykuvanto kuvion 1 pinnoiteasti-oiden erilaisesta suoritusmuodosta,
Kuvio 3 on tasokuvanto pitkin kuvion 1 viivaa 3-3 esittäen sulatusuunin ja elimet sulan metallin syöttämiseksi 15 pinnoiteastioihin,
Kuvio 4 on kuvion 3 kanssa samankaltainen kuvio esittäen keksinnön erään toisen suoritusmuodon, 20 Kuvio 5 on leikkauskuvanto pitkin kuvion 3 viivaa 5-5 esittäen elimet sulan metallin syöttämiseksi pinnoite-astiaan ,
Kuvio 6 on pystykuvanto, osittain leikattuna, kuvion 5 pin- 25 noiteastiasta esittäen elimet pinnoiteastian ase- moimiseksi,
Kuvio 7 on kuvion 6 kanssa samankaltainen kuvanto esittäen sulan metallin pinnoittamista liikkuvalle nauhalle 30 meniskikosketuksen avulla,
Kuvio 8 on kuvion 6 kanssa samanlainen kuvanto esittäen yksityiskohtia sulan metallin lähtöhuulesta, 35 Kuvio 9 on kuvanto suorasta lähtöhuulesta otettuna pitkin kuvion 8 viivaa 9-9, :i. iet»ttnmä n 97900
Kuvio 10 on kuvion 9 kanssa samankaltainen kuvanto esittäen suppenevaa lähtöhuulta,
Kuviot 11A-11C esittävät pinnoiteastian pyörimisen.
5
Kuvio 12 esittää leikkauskuvannon eräästä toisesta suoritusmuodosta sulan metallin pinnan korkeuden säätämiseksi pinnoiteastiassa, 10 Kuvio 13 on kuvaileva esitys vertaillen keksinnön mukaisen tulisinkityn teräksen murenemiskäytöstä tyypilliseen tulisinkittyyn teräkseen, joka on valmistettu upotusmenetelmällä.
15 Esillä olevaa keksintöä varten teräsnauha valmistetaan poistamalla öljy, lika, rautaoksidi ja vastaava siten, että nauhan pinta on helposti kostutettavissa sulalla metallilla. Sellainen valmistelu voidaan toteuttaa kemiallisella puhdistuksella ja sitten kuumentamalla nauha lämpötilaan, joka on 20 lähellä pinnoitemetallin sulamispistettä. Syvävedettäviä teräsnauhoja varten nauhalle annetaan edullisesti välitön (in-line) lämpökäsittely nauhan puhdistamiseksi, kuten esitetty US-patentissa 4,675,214, joka liitetään tähän viittauksena, missä nauha kuumennetaan reilusti pinnoitemetallin 25 sulamispisteen yläpuolelle ja jäähdytetään sitten lähelle pinnoitemetallin sulamispistettä juuri ennen nauhan pinnoittamista sulalla metallilla. Kuumennettu nauha pidetään suo-jaavassa ilmakehässä, kuten esimerkiksi pelkistävä typpi-vetyilmakehä tai pelkkä vety. On ymmärrettävä, että teräs-30 nauha voi sisältää minkä tahansa rautapohjaisen metallin, kuten esimerkiksi matalahiilisen teräksen tai kromiseoste-räksen. Sulan metallin ymmärretään sisältävän sinkin, alumiinin, lyijyn, tinan, kuparin ja vastaavien kaupallisesti puhtaat metallit ja metalliseokset. Esimerkiksi sulan sinkin 35 ymmärretään sisältävän kaupallisesti puhtaan sinkin tai sinkin seokset ellei muutoin osoitettu. On myös ymmärrettävä, että nauha voidaan valmistaa ja meniskipinnoittaa ilman 12 97900 kuumennusta levittämällä sulatusainetta (flux) suoraan nauhalle ja sitten pinnoittamalla sulatusaineella pinnoitettu nauha sulalla metallilla.
5 Kuvio 1 esittää keksinnön käyttöä suurinopeuksisessa pinnoi-telinjassa 20, joka sisältää elimet (ei esitetty) teräsnau-han siirtämiseksi pinnoitelinjaosaston ja välittömän nauhan valmistusosaston läpi. Nauhan valmistelu voi sisältää puhdistus- ja kuumennusosastot, kuten esimerkiksi Selas-uuni, 10 Sendzimir-uuni tai niiden modifikaatio. Kuvio 1 esittää
Selas-puhdistus- ja kuumennusosastot sisältäen palokaasuilla kuumennetun uuniosaston 22, säteilykuumennusuuniosaston 24, jäähdytysosaston 26 ja nokan 28 puhdistetun teräsnauhan 34 suojaamiseksi, jota nauhaa syötetään keksinnön mukaiseen 15 meniskipinnoituslaitteistoon. Pinnoituslaitteisto voi sisältää kaasun sisääntulot 30 ja 31, rullat 32 puhdistetun nauhan 34 liikesuunnan muuttamiseksi, elimet nauhan kulkuiinjän stabilisoimiseksi, kuten esimerkiksi stabilisointirullapari 36 sijoitettuna nauhan 34 vastakkaisille puolille ja lieväs-20 ti sivulle toisistaan, pinnoitekammion 38 sisältämään suo-jaavan ilmakehän, mikä on ei-hapettava sulalle metallille, jota pidetään parissa vaakasuuntaisesti sijoitetussa pinnoi-teastiassa 50 ja 52 sijoitettuna nauhan 34 vastakkaisille puolille ja elimet ohjaamaan sulan metallin paksuutta pin-25 noitetussa nauhassa 34A, kuten esimerkiksi viimeistelysuih-kusuuttimet 42 ja 44 sijoitettuna vastapinnoitetun nauhan 34A vastakkaisille puolille. On ymmärrettävä, että vaakasuuntaisella tarkoitetaan pinnoiteastian sijoittamista olennaisesti vaakasuuntaisella tavalla. Esimerkiksi pinnoi-30 teastia voidaan sijoittaa nauhan 34 viereen samalla, kun sitä pyöritetään kulmassa vaakatasosta (kuvio 11B). Suojaa-vaa ilmakehää, joka ei hapeta puhdistettua teräsnauhaa 34, käytetään uuniosastossa 24, jäähdytysosastossa 26 ja nokassa 28. Elimet 62 nokassa 28 olevan ilmakehän erottamiseksi pin-35 noitelaitteistossa olevasta ilmakehästä voivat olla järjestetyt. Esimerkiksi pinnoitettaessa kromiseosterästä, esimerkiksi ruostumatonta terästä, sulalla alumiinilla, on suota- 13 97900 vaa käyttää puhdasta vetyä suojaavana kaasuna kulloinkin uuniosastossa 24, jäähdytysosastossa 26 ja nokassa 28. Tiiviste-elintä 62 voidaan käyttää estämään nokassa 28 olevan vetykaasun sekoittuminen kammiossa 38 olevan ei-hapetta-5 van kaasun, esimerkiksi typpi, kanssa. Mikäli kammiota 38 ei käytetä, tiiviste-elin 62 estää nokassa 28 olevan suojakaa-sun sekoittumisen pinnoitelaitteiston suljetun osan 40, joka on pinnoiteastioiden alapuolella, sisältämän suojaavan kaasun, esimerkiksi typpi, kanssa. Tiiviste-elin 62 on ennes-10 tään tunnettu (kts. US-patentti 4,557,953) ja se voidaan muodostaa käyttämällä tiivisterullia ja/tai raollisia levyjä, käyttämällä differentiaalista painetta estämään ilmakehien kulku tiivisterullien ohi tai levyn aukkojen läpi.
15 Käytössä teräsnauha 34 voidaan kuumentaa uuniosastoissa 22, 24 lämpötilaan, joka on lähellä pinnoitemetallin sulamispistettä ja aina niin ylös kuin noin 985°C. Matalahiilisten ja kromiseosteisten terästen syvävetolaadut vaativat kuumennuksen reilusti pinnoitemetallin sulamispisteen yläpuolelle 20 hyvää muotoiltavuutta varten. Nauha jäähdytetään sitten jäähdytysosastossa 26 lähelle pinnoitemetallin sulamispistettä ennen pinnoittamista. Elimet kontrolloimaan pinnoite-paksuutta juuri pinnoitetulla nauhalla 34A on järjestetty. Paineistettu kaasu, joka ei hapeta sulaa metallia, esimer-25 kiksi suuripuhtauksinen typpi, suunnataan suuttimesta 42, 44 säätämään nauhalle 34A jäävän sulan metallin määrää. Käytettäessä ei-hapettavaa kaasua galvanoinnin aikana suihkutetaan edullisesti vesihöyryä tiivistettyyn kammioon 38 kaasun sisääntulon 30 ja mahdollisesti kaasun sisääntulon 31 kautta 30 estämään sinkkihöyryn muodostuminen. Kun ei-hapettavaa kaasua ei tarvita, tiivistetty kammio 38 ei ole tarpeen ja se voidaan poistaa pinnoitelaitteistosta.
Tässä tilanteessa voi yhä olla tarpeen lisätä vesihöyryä 35 kaasun sisääntulon 31 kautta tiivistettyyn osaan 40 pinnoiteastioiden 50, 52 ja tiiviste-elimen 62 välissä galvanoinnin aikana estämään sinkkihöyryn muodostuminen. Yksityiskoh- ,4 97900 tia teräsnauhan 34 kuumentamiseksi ja ei-hapettava ilmakehä, joka tarvitaan uuniosastossa 24, jäähdytysosastossa 26, nokassa 28 ja pinnoitekammiossa 38, on kuvattu US-patenteis-sa 4,557,952; 4,557,953 ja 5,023,113; jotka kaikki sisälly-5 tetään tähän viittauksella.
Kuvio 2 esittää keksinnön mukaisten pinnoiteastioiden erään toisen suoritusmuodon, jossa useita pinnoiteastioita on sijoitettu päälletysten. Toista sulaa metallia sisältävä 10 pinnoiteastia 50b on sijoitettu ensimmäistä sulaa metallia sisältävän pinnoiteastian 50a yläpuolelle. Toinen sula metalli voi olla samaa kuin ensimmäinen sula metalli tai se voi olla erityyppistä sulaa metallia. Viimeistelysuihkusuut-timet 42a ja 42b on järjestetty säätämään pinnoiteastioissa 15 50a ja vastaavasti 50b syötetyn pinnoitemetallin paksuutta nauhalla 34A. Sijoittamalla yksi pinnoiteastia toisen päälle ylemmästä astiasta tuleva pinnoitekerros nauhalla voidaan sijoittaa päälletysten alemmasta astiasta tulevan pinnoite-kerroksen ylle.
20
Kuvio 3 on tasokuvanto pitkin kuvion 1 viivaa 3-3 esittäen pinnoituslaitteiston, joka sisältää tulenkestävästi vuoratun esisulatusinduktiouunin 46 ja elimet 48 sijoittamaan sulan käsittelymetallin pinnoiteastioihin 50 ja 52, jotka on 25 sijoitettu nauhan 34 vastakkaisille puolille nauhan yhden tai kummankin puolen meniskipinnoittamiseksi sulalla metallilla. Kun käytetään esisulatusuunia, elimenä 48 syöttämään sula pinnoitusmetalli pinnoiteastiaan voi olla pumppu tai sulatusuuni voidaan sijoittaa korkeustasoon pinnoiteastian 30 yläpuolelle pinnoitusmetallin virratessa pinnoitusastiaan painovoiman avulla. Kuvion 3 suoritusmuodossa syöttöelimet 48 sisältävät tulenkestävästi vuoratun syöttökanavan 54 ja tulenkestävästi vuoratun sifoniputken 56. Pinnoiteastiat 50 ja 52 on sijoitettu vastakkaisille puolille nauhan 34 pinto-35 jen viereen ja poikittain niihin nähden kummankin pinnan pinnoittamiseksi sulalla metallilla. Kun pinnoitetaan ainoastaan nauhan yksi pinta metallilla, pinnoiteastia, jota ei !» itft (IlH 1:11« : : 15 97900 käytetä, voidaan poistaa nauhan pinnasta. Käsittelypinnoi-tusmetalli voidaan syöttää myös kiinteänä suoraan metalli-kylpyyn pinnoiteastiassa, kuten esimerkiksi syöttämällä harkkoja, pellettejä, lankoja tai vastaavia. Sekä nestemäi-5 senä että kiinteänä päällystyspinnoitemetalli syötetään jatkuvasti tai jaksottaisesti pinnoiteastiaan ylläpitämään pinnoiteastiassa olevan sulan metallin korkeustaso siten, että sulan metallin keskeytymätön virtaus syötetään nauhalle 34.
10
Pinnoiteastiat 50 ja 52 voivat olla siirretyt sivuun tai erotut lyhyellä etäisyydellä, esimerkiksi alle 100 cm, toinen toisistaan pitkin nauhan 34 pystysuuntaista liikerataa. Kuten esitetään yksityiskohtaisemmin alempana liittyen 15 duplex-pinnoitteisiin, sivuunsiirretyt pinnoiteastiat sallivat nauhan jäähtyvän levitettäessä pinnoitemetalleja, joilla on erilaiset sulamislämpötilat. Kun nauha pinnoitetaan duplex-pinnoitteella, sivuunsiirretyt pinnoiteastiat myös estävät ei-suotuisan sulan metallin poikkivirtauksen nauhan 20 reunojen ympäri. Koska on vaikeaa ylläpitää tiivistystä sivuunsiirrettyjen pinnoiteastioiden ja teräsnauhan välillä, sivuunsiirrettyjen pinnoiteastioiden tulee olla ympäröity tiivistetyllä kammiolla 38 ylläpitämään ei-hapettava ilmakehä puhdistetun nauhan 34 ympärillä. Viimeistelysuuttimet 42 25 ja 44 on sijoitettu vastakkaisille puolille nauhaa 34 ja ne voivat olla hieman sivuunsiirretyt toisistaan estämään vii-meistelykaasujen ristiinvirtaus.
Kuvio 4 on kuvion 3 kanssa samanlainen kuvanto esittäen kek-30 sinnön erään toisen suoritusmuodon. Tässä suoritusmuodossa pinnoitelaitteisto sisältää esisulatusuunin 46A sulattamaan ensimmäistä tyyppiä olevaa pinnoitemetallia ja esisulatusuunin 46B sulattamaan eri tyyppiä olevan pinnoitemetallin nauhan 34 pinnoittamiseksi duplex-pinnoitteella. Elimet 48B 35 syöttävät sulan pinnoitemetallin uunista 46A pinnoiteastiaan 50 ja elimet 48B syöttävän sulan pinnoitemetallin uunista 46B pinnoiteastiaan 52.
16 97900
Kuvio 5 on leikkauskuvanto pitkin kuvion 3 viivaa 5-5 esittäen yksityiskohtia sulan metallin syöttöelimen 48 lisäpiirteistä ja elimistä 64 pinnoiteastioiden 50, 52 asemoimisek-si. Syöttölevyt 48 voivat lisäksi sisältää linjan 57, joka 5 sisältää venttiilin 60, liittäen sifoniputken 56 tyhjöön (ei esitetty) sifoniputken 56 täyttämiseksi ja elimet (ei esitetty) tunnistamaan metallikylvyn korkeustaso pinnoiteas-tiassa. Käsittelymetalli virtautetaan syöttökanavasta 54 pinnoiteastioihin 50, 52 sulkemalla hetkittäin sifoniputken 10 56 syöttöpää ja kohdistamalla tyhjö linjaan 57. Tunnis- tuselin havaitsee, kun metallikylvyn korkeustaso putoaa alle ennalta määrätyn korkeuden. Kylvyn korkeustaso pinnoiteas-tiassa voidaan tunnistaa mekaanisesti käyttämällä detektoria tai se voidaan määrittää kokemusperäisesti pinnoiteastiasta 15 poistetun ja teräsnauhalle pinnoitetun sulan metallin määrästä. Asemointielimet 64 huolehtivat edullisesti kunkin pinnoiteastian pyörimisestä suhteessa viereiseen teräsnauhan tasaiseen pintaan ja lisäksi huolehtivat samoin sivuttaises-ta liikkeestä kohti tasaista nauhan pintaa ja siitä pois-20 päin. Asemointielimet voivat myös sisältää karusellin asemoimaan yhden useista pinnoiteastioista nauhan pinnan viereen poikittain siihen nähden.
Kuvio 6 on osittain leikattu pystykuvanto kuvion 5 pinnoi-25 tusastiasta ja asemointielimistä 64 ilman meniskikosketusta sulan metallin ja ylöspäin, olennaisesti pystysuuntaiseen suuntaan liikkuvan nauhan 34 välillä. Kukin pinnoitusastia 50, 52 sisältää ulomman teräsvuorauksen 76, sisemmän tulenkestävän vuorauksen 78, kuten esimerkiksi plastisen keramii-30 kan sisältämään sulaa metallia 80, jossa on ylempi pinta 82, sekä ylöspäin kallistettu lähtöhuuli 84 asennettuna kunkin pinnoitusastian yhdelle sivulle. Lähtöhuuli 84 on sijoitettu sulalla metallilla 80 pinnoitettavan tasomaisen nauhan pinnan viereen ja poikittain siihen nähden asemointielimien 64 35 avulla. Asemointielimet 64 voivat sisältää kelkkaparin 66 kuljettamaan pinnoitusastiaa 50, 52, elimet 67, jotka sisältävät hydraulimoottorin 69, pyörittämään pinnoitusastiaa ja 97900 1 7 pinnoiteastia on pyörivästi tuettuna laakereiden 68 avulla. Kelkan 66 pohjan yksi pää voi sisältää hammastuksen 70 tarttumaan hammastettuun pyörään 72 ja kelkan 66 pohjaosan toinen pää voi olla tuettuna pohjalevyn 73 avulla. Pohjalevy 73 5 voi lisäksi tukea eristystä 71. Kun tulee tarpeelliseksi asemoida lähtöhuuli 84 nauhan pinnan viereen ja poikittain tai poistaa pinnoitusastia pinnoitekokoonpanosta, kelkkoja 66 siirretään sivusuunnassa pyörittämällä hammaspyörää 72 moottorilla 74. Esimerkiksi voi olla tarpeen korjata pinnoi-10 tusastiaa tai korvata pinnoitusastiassa oleva pinnoitemetal-li erityyppisellä metallilla. Voi olla myös tarpeen asemoida uudelleen pinnoitusastia suhteessa nauhaan linjan pysäytyk-sien aikana ja niiden jälkeen, kun nauha on vahingoittunut tai poistaa yksi pinnoiteastioiden parista poispäin nauhas-15 ta, kun ainoastaan nauhan yksi puoli on tarkoitettu pinnoitettavaksi .
Nauha 34 pidetään ennalta määrätyllä ohikulkulinjalla siirtämällä ylöspäin tiivistetyn raon 41 (kuvio 1 ) läpi ja poi-20 kittain lähtöhuulen ohi stabilisointirullien 36 avulla.
Nauhaa voidaan litistää sen liikkuessa pitkin tätä ohikulku-linjaa säätämällä stabilisointirullia. Pinnoiteastia sijoitetaan pinnoitusasemaan lähtöhuulen ollessa kiinnitetty ennalta määrätylle etäisyydelle nauhasta. Kun vastakkaisia 25 pinnoitusastioita käytetään pinnoittamaan nauhan kumpikin pinta, stabilisointirullat aikaansaavat edullisesti nauhan kulkevan keskikohdasta vastakkaisten lähtöhuulien välillä. Riippuen nauhan tilasta tilapäisiä tarkoituksettomia kosketuksia voi tapahtua nauhan ja lähtöhuulien välillä. Kun sel-30 laisia kosketuksia tapahtui alempana kuvattavissa kokeissa, sulan metallin virtaus kosketetusta pinnoitusastiasta nauhan pintaan ei keskeytynyt. Kuitenkin kosketusta tulee välttää niin pitkälti kuin mahdollista huulen kulumisen minimoimiseksi. Mikäli lähtöhuuli on tehty metallista, nauhan pinnas-35 ta hioutunut metalli voi kerrostua lähtöhuulen päälle ja keskeyttää sulan metallin virtauksen. Metallin kerrostumista 18 97900 ei pitäisi tapahtua, mikäli lähtöhuuli on tehty ei-kostuvas-ta materiaalista, esim. keramiikka.
Kuviot 7 ja 8 ovat kuvion 6 kanssa samankaltaisia yksityis-5 kohtaisia kuvantoja esittäen lähtöhuulen 84 edullisen suoritusmuodon ja normaalin sulan metallin toimintatason pinnoi-tusastiassa. Kuvio 7 esittää sulan metallin pinnoittamista ylöspäin liikkuvalle nauhalle 34 meniskikosketuksen avulla sulan metallin 100 ollessa vedetty pinnoitekylvystä 80 ja 10 virraten lähtöhuulen 84 poikki liikkuvalle nauhalle 34. Nauhan pinnalle jäävän sulan pinnoitemetallin paksuutta kontrolloidaan paineistetun kaasun avulla, joka kohdistetaan kohti juuri pinnoitettua nauhaa 34A viimeistelysuuttimesta 42, 44, muodostaen ohuen pinnoitekerroksen 102, jolla on 15 tasainen pinta ja yhdenmukainen paksuus. Liiallinen sula metalli, kuten esitetty nuolilla 104, kierrätetään uudelleen alaspäin pitkin nauhan pintaa katkaisematta meniskivirtaus-kerrosta 100. Kylvyn 80 pinta 82 pidetään etäisyydellä 106 lähtöhuulen 84 päätyreunasta 82, joka etäisyys on noin 7 mm 20 asti mainitun päätyreunan yläpuolella - noin 13 mm mainitun päätyreunan alapuolella. Terävä päätyreuna 88 on sijoitettu nauhan 34 tasaisen pinnan viereen ja poikittain siihen nähden. Lähtöhuuli 84 on suorakulmainen teräselementti, joka on liitetty vuoraukseen 76, ja sillä on viistetty yläpinta 90. 25 Tasainen pinta 90 on edullisesti kallistettu terävässä kulmassa 92, joka on vähintäin 15°, edullisemmin 35 - 40° ja kaikkein edullisimmin noin 40° suhteessa pinnoiteastioiden 50, 52 vaakasuuntaiseen tasoon. Kulma 92 edesauttaa liiallisen sulan metallin kierrätystä pinnoitusastiaan 50, 52 ja 30 edesauttaa sulan metallin paluuta kylpyyn 80 lähtöhuulesta 84, kun nauhan 34 kulku keskeytetään. Kulman 92 ei tule olla suurempi kuin noin 50° estämään sulan metallin putoaminen pitkin nauhan pitkittäisreunoja ja ylläpitämään keskeytymätön pintajännitys sulan metallin ja terässubstraatin välil-35 lä. Riippuen useista tekijöistä, kuten esimerkiksi sulan pinnoitemetallin aggressiivisuudesta, linjanopeudesta ja sulan pinnoitemetallin lämpötilasta, pinta 90 voi olla ei- > aa i anii i mu · 19 97900 kostuvaa materiaalia, kuten esimerkiksi pinnoiteastian 50, 52 vuorauksen 78 keraaminen materiaali. Suorakulmainen teräselementti voidaan korvata keraamisella vuorauksella 78, joka ulottuu päätyreunaan 88. Vuoraus 78 koneistetaan muo-5 dostamaan tasomainen pinta 90 ja vaadittava terävä päätyreu-na 88. Toisin kuin jotkin tekniikan tason meniskipinnoitus-laitteet, jotka käyttävät rajoitettua rakoa sulan metallin syöttämiseksi nauhan pinnalle, keksintö sisältää lähtöhuu-len, jossa on avoin yläosa varustettuna kallistetulla tasai-10 sella yläpinnalla ja terävällä päätyreunalla. Lähtöhuulen 84 alapuolinen pinta 94 voi olla alaspäin kallistettu ja poispäin nauhan 34 pystytasosta siten, että päätyreuna 88 muodostaa terävän kulman, edullisesti enemmän kuin 30°. Alla oleva terävä kulma on edullinen, koska se vähentää metallin 15 tippumista, edesauttaa ilmakehävyöhykkeiden erottamista raon 41 yläpuolella ja alapuolella, joko tiivistetyn kammion 38 kanssa tai ilman sitä, ja edesauttaa meniskin stabiliteettia, mikäli kylvyn pinnan aaltoilua tapahtuu, kun käsittely-metallia lisätään kylpyyn 80. Terävä reuna ehkäisee metallin 20 tippumista päätyreunasta 88 rakoon 96 päätyreunan 88 ja nauhan 34 välissä sekä ehkäisee metallin tippumista pitkin nauhan 34 pituussuuntaisia reunoja. Riippuen sulan metallin tyypistä lähtöhuulen lisäkuumennus voi olla tarpeen estämään sulan metallin hyytymisen, kun se virtaa lähtöhuulen 84 pää-25 tyreunan 88 yli. Tämä kuumennus voidaan järjestää laitteella, joka on upotettu kylpyyn 80 tai laitteella, joka on termisessä kosketuksessa lähtöhuulen kanssa. Vastaavanlainen lisäkuumennus voidaan järjestää myös syöttökanavaa 54 ja sifoniputkea 56 varten.
30
Sula metalli pidetään pinnoitusastiassa ennalta määrätyllä tasolla suhteessa lähtöhuulen ylempään korkeusasemaan siten, että keskeytymätön sulan metallin virtaus syötetään nauhan pintaan. Pinnoitussekvenssin alussa kylvyn korkeustasoa nos-35 tetaan korkeuteen, joka on lähtöhuulen ylemmän korkeusaseman yläpuolella, esimerkiksi pyörittämällä pinnoitusastiaa (kuviot 11A-11C), tai muodostamalla aalto, kunnes sula 20 97900 metalli virtaa lähtöhuulen yli ja koskettaa nauhan pintaa. Niin pian kuin sula metalli koskettaa nauhan pintaa, kylpy voidaan pitää tasossa, joka on hieman lähtöhuulen ylemmän korkeusaseman yläpuolella tai sen sallitaan pudota korkeu-5 teen, joka on hieman lähtöhuulen ylemmän korkeusaseman alapuolella. Nauhan pinnoituksen jatkuessa sula metalli, joka poistetaan pinnoitusastiasta, korvataan jatkuvatoimisesti tai jaksottaisesti käsittelymetallilla.
10 Pinnoitussekvenssin alussa kylvyn 80 vaakasuuntainen pinta 82 oli kohotettu noin 3 mm lähtöhuulen 84 päätyreunan 88 ylemmän korkeusaseman 98 yläpuolelle siten, että sula metalli virtasi lähtöhuulen 84 yli ja kosketti nauhan 34 pintaa. Sopiva tapa sulan metallikylvyn kohottamiseksi laboratorios-15 sa oli muodostaa aalto kylvyn pintaan käyttämällä melaa. Sulan metallin kastuminen nauhan 34 puhtaaseen pintaan aikaansai liikkuvan nauhan 34 kuljettamaan sulaa metallia pinnoitusastiasta lähtöhuulen yli. Nauha 34 kuljettaa sulaa metallia keskeytymättä niin pitkään kuin sulan metallin taso 20 82 ei putoa sen tason alapuolelle, joka tarvitaan pitämään pintajännitys sulan metallin ja nauhan pinnan välillä. Niin pian kuin sula metalli koskettaa nauhan 34 pintaa, kylvyn 80 korkeustaso pidetään ennalta määrätyssä käyttötasossa, kuten esimerkiksi taso 82 esitettynä kuvioissa 6-8. Riippuen 25 sulan metallin tyypistä sulan metallin ennalta määrätty toimintataso 82 voi olla niin paljon kuin noin 13 mm lähtöhuulen 84 päätyreunan 88 ylemmän korkeustason 98 alapuolella tai niin paljon kuin noin 7 mm lähtöhuulen 84 pääreunan 88 ylemmän korkeustason 98 yläpuolella. Ylempi ja alempi raja 30 riippuu sellaisista tekijöistä kuin sulan metallin pintajännitys, linjanopeus, sulan metallin tyyppi ja sulan metallin lämpötila. Edullinen sulan metallin toimintataso 82 on noin 3 - 6 mm lähtöhuulen korkeuden 98 alapuolella. Nauhan 34 kulun keskeytyksen aikana sulan metallin virtaus nauhan pin-35 taan keskeytyy mutta metallin putoamista lähtöreunan ja nauhan väliseen rakoon ei tapahdu niin kauan kuin rako 96 ei ole suurempi kuin noin 8 mm. Edullisesti päätyreunan 88 ja J BH I Bill! limu 1 21 97900 nauhan pinnan välinen rako 96 on vähintään 3 mm minimoimaan kosketus lähtöhuulen 84 ja nauhan 34 pinnan välillä. Stabi-lointirullat 36 pitävät nauhan 34 ennalta määrätyllä etäisyydellä, s.o. rako 96, lähtöhuulesta 84 useimmissa nauhan 5 pinnan olosuhteissa ja stabiloi nauhan kulkuiinjän, s.o.
muodostaa tasaisen nauhan pinnan lähtöhuulen vieressä. Toisin kuin tavanomaiset upotuspinnoitusprosessit ylin stabi-lointirulla 36 voi olla sijoitettu 30 cm tai vähemmän, esimerkiksi 6 cm, päähän lähtöhuulen 84 pohjasta estäen tämän 10 avulla nauhan kulkuiinjän raon 96 vaihtelemisen siten, että tasainen pinnoitepaksuus voidaan järjestää viimeistelysuut-timien 42, 44 avulla. Yhdenmukainen pinnoitepaksuus on olennaista tulisinkityn teräsnauhan muodostamista varten. Kaksipuolista pinnoitusta varten stabilointirullat sallivat nau-15 hän kulkevan olennaisesti tasaetäisyydellä lähtöhuulien vastakkaisen parin välissä. Stabilointirullien 36 pinta on varustettu ei-kastuvalla materiaalilla, kuten esimerkiksi zirkoniumoksidi siten, että sula metalli ei tartu rullan pintaan siinä tapauksessa, että metallin putoamista rakoon 20 96 tapahtuu. Ei-kastuva materiaali estää nauhan pinnan vahingoittumisen stabilointirullien johdosta.
Kuvio 9 on sivukuvanto lähtöhuulesta 84 otettuna pitkin kuvion 8 viivaa 9-9. Pitkänomaisella tai suoralla päätyreu-25 nalla 88 on yhdenmukainen paksuus ja se ulottuu vaakasuun-taisesti pinnoitusastioiden 50, 52 leveyden poikki syöttämään sulaa metallia poikittain teräsnauhan koko leveydelle. Lähtöhuulen 84 päätyreunan 88 leveyden on oltava riittävän suuri mukauttamaan kaikki mahdolliset nauhan leveydet, jota 30 valmistaja haluaa pinnoittaa. Kaupallisessa pinnoituslinjas-sa tämä leveys voi olla niin paljon kuin 180 cm tai enemmän. Pinnoiteastioiden korvaaminen erileveyksisten nauhojen aika-tauluvaatimusten toteuttamiseksi on tarpeetonta, koska metalli virtaa lähtöhuulesta nauhan leveyden mukaisena mutta 35 metallin tippumista lähtöhuulesta ei tapahdu nauhan pitkit-täisreunojen ulkopuolella. Tavanomaisessa upotuspinnoitus-linjassa asiakastilaukset, jotka edellyttävät erileveyksisiä 22 97900 nauhoja, aikataulutetaan normaalisti siten, että nauhalla on aleneva leveys sallitun alenemisen määrän kunkin asiakasti-lauksen välillä ollessa pieni. Minkä tahansa levyistä nauhaa voidaan peräkkäisesti aikatauluttaa käyttämällä keksinnön 5 mukaista meniskipinnoituslinjaa.
Kuvion 9 mukainen yhtenäinen, suora päätyreuna 88 voidaan korvata lähtöhuulella, jossa on profiloitu päätyreuna siten, että yksi tai useampi pitkittäin ulottuva sulan metallin 10 kaistale syötetään nauhan pintaan. Esimerkiksi yksi tai useampi rako, jossa on alempi korkeus ja välissä olevat osat, joilla on korkeampi korkeus, voidaan järjestää lähtö-huulen päätyreunan leveyden poikki. Kylvyn 80 pinnan korkeustaso 82 voidaan ylläpitää siten, että sula metalli vir-15 taa alempikorkeuksisen raon läpi nauhan pinnan siihen osaan, joka on raon vieressä, mutta ei virtaa raon kummallakin puolella olevan korkeamman korkeuskohdan yli. Nauhan pinnan se osa, joka kulkee raon ohi, päällystetään metalliraidalla, jolla on raon leveyttä vastaava leveys. Tämä piirre sallii 20 yhden tai useamman ennalta määrätyn levyisen raidan levittämisen nauhan pintaan ennalta määrättyyn kohtaan.
Kuvio 10 on kuvion 9 kanssa samankaltainen sivukuvanto keksinnön mukaisen lähtöhuulen toisesta suoritusmuodosta. Toi-25 sin kuin kuvion 9 lähtöhuuli 84, jolla on suora päätyreuna 88, kuvion 10 lähtöhuulella 108 on profiloitu päätyreuna 110. Päätyreuna 110 sisältää suoran keskiosan 112 ja suppenevat päätyosat 114, joilla on lievästi ylöspäin oleva nousu. Keskiosa 112 vastaa leveyttä, joka on pienempi kuin 30 kapein pinnoitettava nauhan leveys. Kukin suppenevista pää-tyosista 114 viettää ylöspäin nousun 116 niin korkealle kuin 10 mm keskiosan 112 vaakasuuntaisen korkeuden yläpuolelle, ulottuen asemaan, joka on vähintään 50 mm ohi leveimmän pinnoitettavan nauhan pituussuuntaisen reunan. Edullinen nousu 35 on 1 - 7 mm ja kaikkein edullisin nousu on 1,5 mm. Profiloitu lähtöhuuli 108, jolla on nousu 116 suoran keskiosansa 112 kummassakin päässä, tehostaa alkumeniskikosketusta nauhan 23 97900 pinnan kanssa käynnistyksen yhteydessä ja ehkäisee metallin virtaa nauhan pitkittäisiin reunoihin ja niiden ympäri. Minimimäärä sulaa metallia virtaa nauhan reunoille, koska meniskivirtauskerroksen 100 korkeus pienenee kullakin nauhan 5 pinnalla suppenevien päätyjen 114 avulla verrattuna meniski-korkeuteen pitkin suoraa keskiosaa 112. Toisin kuin upotus-pinnoitus, jossa nauhan pitkittäiset reunat pinnoitetaan täysin sulalla metallilla, keksinnön suppeneva profiloitu lähtöhuuli 108 sallii operaattorin estää metallin virtauksen 10 nauhan pitkittäisille reunoille tai aikaansaada metallin virtaavan ennalta määrätyn poikittaisen etäisyyden poispäin nauhan pitkittäisreunoista. Tämä sallii pinnoitemetallin säästämisen, kun voi olla edullista jättää nauhan reunat pinnoittamatta, kuten esimerkiksi silloin, kun nauhan reunat 15 on tarkoitettu tasoitettavaksi tai muodostamaan kiinnipito-alueet osien valmistuksen aikana. Ensimmäisessä tilanteessa sivun tasausjäte voidaan kierrättää viemättä pinnoitemetal-lia teräksenvalmistusuuniin.
20 Yllä osoitettiin, että kylvyn korkeus voidaan nostaa korkeuteen, joka on lähtöhuulen ylemmän korkeuden yläpuolella pin-noitevaiheen alussa pyörittämällä pinnoiteastiaa. Kuviot 11A-11C esittävät kolme erilaista pinnoitusastia-asentoa, jotka on muodostettu asemointielimen 64 kääntöominaisuuden 25 avulla. Kuvio 11A esittää toiminta-asentoa, jossa pinnoi- teastia on tasossa akselin 118 ollessa kohtisuorassa vaakatasoon nähden. Kuvio 11B esittää pinnoiteastian sen ollessa pyöritettynä vastapäivään, esimerkiksi moottorilla 67, noin 5° kulman 120 kautta aikaansaaden metallin tason 82 nousevan 30 lähtöhuulen 84 päätyreunan yläpuolelle ja yli. Tätä vasta-päivään pyörittämistä voidaan käyttää pinnoitusvaiheen alussa muodostamaan meniskikosketus sulan metallin ja teräs-nauhan välille. Niin pian kuin meniskikosketus on muodostunut, pinnoitusastiaa voidaan pyörittää vastakkaiseen suun-35 taan kuviossa 11A esitettyyn asentoon. Kuvio 11C esittää pinnoitusastiän, joka on pyöritetty myötäpäivään 5° suuruiseen kulmaan 122 aikaansaaden metallin tason 82 putoavan 24 97900 enemmän kuin 13 mm lähtöhuulen 84 päätyreunan alapuolelle. Tätä myötäpäivään pyörittämistä voidaan käyttää pinnoitus-vaiheen lopussa keskeyttämään meniskikosketus sulan metallin ja teräsnauhan välillä. Pinnoitusastian pyörimisominaisuutta 5 voidaan myös käyttää edullisesti muuttamaan lähtöhuulen 84 ylempää terävää kulmaa 92, kun nauhan nopeuden muutos esiintyy.
Kuvio 12 esittää leikkauskuvannon elimistä sulan metallin 10 korkeustason säätämiseksi pinnoitusastiassa 124, jossa on lähtöhuuli 126. Pinnan korkeuden säätöelimet sisältävät pyöritettävän sulun 128 ja sulan metallin palautuksen 130. Päällystysmetalli voidaan lisätä jaksottaisesti tai jatkuva-toimisesti pinnoitusastiaan 124 minkä tahansa liiallisen 15 metallin virratessa sulun 128 yläosan 129 yli metallin palautukseen 130 kierrätettäväksi pinnoitusastiaan. Sulkua 128 voidaan edullisesti käyttää myös nostamaan tai laskemaan metallin tasoa pinnoitusastiassa. Esimerkiksi metallin taso 134 esittää normaalin toimintatason ollen korkeudella, joka 20 on hieman lähtöhuulen 126 ylemmän korkeuden alapuolella. Pinnoitusvaiheen alussa kylpyä voidaan nostaa tasoon 136, joka on hieman lähtöhuulen ylemmän korkeuden yläpuolella kääntämällä sulkua 128 myötäpäivään ruuvilla 132 asentoon, joka on esitetty pistekatkoviivoin.
25
Keksinnön yksityiskohtia esitetään nyt esimerkkeinä. Matala-hiilinen, alumiinitiivistetty teräsnauha, jolla on 0,56 mm paksuus ja 127 mm leveys, meniskipinnoitettiin kaksipuoli-sesti käyttämällä keksintöä laboratoriopinnoituslinjassa, 30 joka on samanlainen kuviossa 1 esitetyn kanssa. Toiminta- olosuhteet teräsnauhan 34 valmistamiseksi pinnoituslinjassa 20 olivat seuraavat: palokaasukuumenteinen uuni 22 kuumennettiin 1100°C:een; säteilyputkiuuni 24 kuumennettiin 98°C:een; uuni 24, jäähdytysosasto 26 ja nokka 28 sisälsivät 35 ei-hapettavan ilmakehän, jossa oli N2/H2-tilavuussuhde 1,5:1; uunin 26 ilmakehän lämpötila oli 980°C; nauhan huippulämpö-tila oli 691°C; nauha jäähdytettiin osastossa 26 ja nokassa il : irtilli l i i ii * 25 97900 28 482°C lämpötilaan välittömästi ennen teräksen kuljettamista lähtöhuuliin 84. Sula metalli kussakin pinnoitusas-tiassa oli sinkkiseos, joka sisälsi 0,20 paino-% alumiinia. Sulan sinkin lämpötila pidettiin 466°C:ssa käyttämällä kaa-5 sukuumentimia, jotka oli sijoitettu sulan kylvyn yläpuolelle kussakin pinnoitusastiassa 50 ja 52. Suuttimia 42 ja 44, jotka käyttivät typpikaasua, käytettiin säätämään sinkkipin-noitekerroksen paksuutta nauhan 34 kummallakin pinnalla tiivistetyn pinnoituskammion 38 sisäpuolisen ilmakehän sisältä-10 essä vähemmän kuin 90 ppm happea kastepisteen ollessa -40°C. Varotoimenpiteet suoritettiin ylläpitämään kaasun erotus pinnoitusastioiden ja uunin välillä. Varmistuslaitteet olivat asennetut tunnistamaan vedyn kulkeutumisen uunista tiivistettyyn alueeseen 40. Tiivistetty alue 40 puhdistettiin 15 typellä ja erilaisia paineita käytettiin ylläpitämään kaa- sunerotus pinnoitusastioiden ja tiivistyselimien 62 välillä. Teräksisten lähtöhuulien 84 pinnalla 90 oli terävä kulma noin 40° suhteessa pinnoitusastioiden vaakatasoon. Kullakin lähtöhuulella oli noin 200 mm leveys. Nauha sijoitettiin 20 noin 3 mm etäisyydelle kunkin lähtöhuulen 84 päätyreunasta 88. Sinkkikylvyn 80 pinta 82 kussakin pinnoitusastiassa 52 pidettiin noin 4 mm korkeudella lähtöhuulen 84 ylemmän korkeuden 98 yläpuolella kaatamalla jaksottaisesti pieni määrä sulaa sinkkiä esisulatusuunista ja kaatamalla kunkin pinnoi-25 tusastian paljastettuun osaan välin päässä lähtöhuulista.
Esimerkki 1
Nauhaa kuljetettiin laboratoriopinnoituslinjän läpi erilai-30 silla nopeuksilla sulan sinkkivirtauskerroksen 100 paksuuden ollessa visuaalisesti määritetty olemaan välillä noin 6-13 mm. Liiallinen sula sinkki 104, jolla oli hyvin kevyt pin-noitusoksidipatina, uudelleenkierrätettiin nauhan pinnasta takaisin virtauskerrokseen 100. Hyvälaatuinen pinnoitus, 35 jolla oli yhdenmukainen paksuus, saavutettiin riippumatta virtauskerroksen paksuudesta. Kokeen päättymisen lähellä nauhaa jäähdytettiin lämpötilaan alle 482°C välittömästi 26 97900 ennen kuljettamista lähtöhuuliin ja pinnoitettiin sulalla sinkillä määrittämään, voidaanko Zn-Fe-rajapintaseos eliminoida. Nauhan lämpötilassa 471°C Zn-Fe-rajapintaseos muodostui edelleen.
5
Esimerkki 2
Toisessa esimerkissä nauhaa pinnoitettiin sulalla sinkillä, kuten kuvattu esimerkissä 1, lukuunottamatta sitä, että 10 sulan metallin pinta pinnoitusastioissa oli noin 3 mm lähtö-huulen ylemmän korkeuden yläpuolella. Nauhaa kuljetettiin aluksi laboratoriopinnoituslinjän läpi nopeudella 6 m/min. sulan sinkkivirtauskerroksen 100 paksuuden ollessa määritetty visuaalisesti olemaan likimäärin 3 mm. Sulan sinkin syöt-15 täminen nauhan pintaan keskeytettiin ja sula sinkki putosi rakoon 96. Kun nauhan nopeutta lisättiin noin 18 m/min., sulan sinkin meniskin paksuus lisääntyi likimäärin 6 mm:iin ja sulan sinkin syöttäminen nauhan pintaan ei keskeytynyt.
20 Esimerkki 3
Eräässä toisessa esimerkissä nauha pinnoitettiin sulalla sinkillä, kuten kuvattiin esimerkissä 2, lukuunottamatta sitä, että nauhalla oli 0,38 mm paksuus ja kukin lähtöhuu-25 lista oli sijoitettu likimäärin 1,5 mm nauhan pinnasta.
Nauhaa kuljetettiin aluksi laboratoriopinnoituslinjän läpi nopeudella noin 12 m/min. sulan sinkkivirtauskerroksen 100 paksuuden ollessa visuaalisesti nähtynä likimäärin 10 mm. Nauhan nopeutta lisättiin sitten noin 23 m/min. ja sulan 30 sinkkivirtauskerroksen 100 paksuus lisääntyi likimäärin 13 mm:iin. Sulan sinkin syöttö nauhan pintoihin ei keskeytynyt lukuunottamatta lyhyttä ajanjaksoa, ei edes silloin, kun nauhalla oli aaltoilevat reunat, joilla oli noin 3 mm amplitudi tai kun aaltoja muodostettiin sulan sinkin pintaan.
35 Virtauskerros noudatti nauhaa sen aaltoillessa kohti kunkin lähtöhuulen päätyreunaa ja siitä poispäin. Edellä viitatun lyhyen metallivirtauksen katkoksen aikana metallin putoamis- ,1 l#i|i Hill llt t ftt : ; 27 97900 ta tapahtui, kun sula sinkki ei kastuttanut teräsnauhaa.
Tämä liittyi huonoon nauhan valmisteluun, missä oksidoituja alueita nauhan pinnalla ei oltu täysin puhdistettu uuniosas-toissa 22 ja 24. Pinnoitusastiat uudelleensijoitettiin 5 sitten asteittain sivusuunnassa, kunnes kunkin lähtöhuulen päätyreuna oli noin 6 mm poispäin nauhan pinnasta. Tässä asennossa sulan sinkin virtaus katkesi johtuen nauhan aaltoilevasta reunasta.
10 Esimerkki 4
Eräässä toisessa esimerkissä nauha pinnoitettiin, kuten kuvattu esimerkissä 1 lukuunottamatta sitä, että käytettiin matalahiilistä, titaanistabiloitua teräsnauhaa, jolla oli 15 paksuus 0,56 mm ja leveys 127 mm, pinnoitusastiat sisälsivät kaupallisesti puhdasta sinkkiä (99,99 paino-%) ja nauha jäähdytettiin 500°C:een välittömästi ennen pinnoittamista sulalla sinkillä. Nauha kuljetettiin laboratoriopinnoitus-linjan läpi nopeudella 6 m/min. ja se vastaanotti 90 g/m2 20 pinnoituspainon nauhan kullakin pinnalla. Tämän kokeen tar koituksena oli määrittää, voidaanko galvanoitua nauhaa tuli-sinkitä välittömästi linjassa ilman jälkikuumennusta. Sulalla sinkillä päällystämisen jälkeen pinnoite sekoittui täydellisesti noin 20 sekunnissa ilman lisälämmön syötön tar-25 vettä. Nauha jäähdytettiin sitten alle 290°C noin 4 sekunnissa pysäyttämään sinkin ja raudan keskinäinen diffuusio.
Esimerkki 5 30 Eräässä toisessa esimerkissä nauha pinnoitettiin, kuten kuvattu esimerkissä 4, sulalla, kaupallisesti puhtaalla alumiinilla, joka levitettiin nauhan yhdelle puolelle. Nauha jäähdytettiin osastossa 26 ja nokassa 28 noin 675°C lämpötilaan välittömästi ennen kuljettamista lähtöhuulen ohi ja 35 sulan alumiinin lämpötila kylvyssä oli noin 675°C. Suihku- suutinta, jossa käytettiin typpikaasua, käytettiin ohjaamaan alumiinipinnoitteen paksuutta. Ilmakehässä tiivistetyn pin- 28 97900 noituskammion 38 sisäpuolella oli vähemmän kuin 100 ppm happea. Kuljetettaessa nauhaa pinnoituslinjän läpi vakio-nopeudella 12 m/min. saavutettiin alumiinipinnoitteen paksuus noin 25 mikrometriä. Viimeistelykaasunpaine suihkusuut-5 timessa kohdistettiin sitten aikaansaamaan alumiinipinnoitteen paksuus noin 130 mikrometriä. Sulan alumiinin syöttöä nauhan pintaan ei katkaistu viimeistelykaasun johdosta ja metallin tippumista lähtöreunasta ei esiintynyt. Pinnoitus-laatu ja pinnoitteen tarttuvuus olivat hyvät sekä teräksel-10 le, jossa oli 25 mikrometrin paksuus että teräkselle, jossa oli 130 mikrometrin paksuus. Rajapintarautaseoskerroksen paksuus kummassakin pinnoitekerroksessa oli samanlainen kuin upotuskäytännössä. Kuitenkin kunkin pinnoitekerroksen seos-tamattomien ulko-osien korkea puhtaus, s.o. matala rautapi-15 toisuus, avusti ylivoimaisessa pinnoitteen muotoiltavuudes-sa.
Esimerkki 6 20 Eräässä toisessa esimerkissä nauha pinnoitettiin sulalla puhtaalla pinnalla, kuten kuvattu esimerkissä 4, ainoastaan yhdellä pinnalla. Nauha jäähdytettiin noin 425°C:een ja sula tina pinnoitusastiassa ylläpidettiin lämpötilassa noin 320°C. Kuljetettaessa pinnoituslinjän läpi vakionopeudella 25 12 m/min. nauha vastaanotti tinapinnoitteen painoltaan 15 g/m2. Pinnoitepaino lisääntyi 30 mg/m2 alentamalla kaasun painetta suihkusuuttimessa. Sulan pinnan syöttäminen nauhan pintaan ei katkennut eikä metallin tippumista esiintynyt. Pinnoitteen pinta oli tasainen ja kirkas ja pinnoitekerros 30 oli paksuudeltaan yhdenmukainen. Kun teräksiä, joilla oli 15 g/m2 ja 35 g/m2 pinnoitteet, muodostettiin kupeiksi, pinnoitteen tarttuvuus oli erinomainen eikä niissä ollut ei-toivot-tua säröilyä, joka on tyypillistä sähkösaostetulle tinapin-noitteelle.
Esimerkki 7 ‘1 SB:i HIK I I I Iti i 35 29 97900
Eräässä toisessa esimerkissä nauha pinnoitettiin sulalla puhtaalla tinalla, kuten kuvattu esimerkissä 6 lukuunottamatta sitä, että nauha pinnoitettiin kummallakin pinnalla, nauha jäähdytettiin 425°C:een ja sula tina kummassakin pin-5 noitusastiassa pidettiin lämpötilassa, joka oli hieman alle 320°C. Sulan tinan syöttäminen nauhan pintoihin ei keskeytynyt viimeistelykaasun johdosta ja metallin tippumista ei esiintynyt lähtöreunoista. Sulan tinan syöttäminen katkesi, kun rako yhden lähtöhuulen ja nauhan pinnan välillä lisään-10 tyi suuremmaksi kuin noin 3 mm. Nauhan lämpötilan ja tina- kylvyn lämpötilan lisääminen johti siihen, että tinapinnoit-teella oli karkea (huokoinen) pinta ja kirjava (oksidoitu-nut) väri.
1 5 Esimerkki 8
Eräässä toisessa esimerkissä nauha pinnoitettiin, kuten kuvattu esimerkissä 6, lukuunottamatta sitä, että nauha pinnoitettiin duplex-pinnoitteella, jossa oli kaupallisesti 20 puhtaan sulan tinan pinnoite nauhan yhdellä pinnalla ja 8 paino-% tinaa ja 92 paino-% lyijyä oleva sula seos toisella pinnalla, nauha jäähdytettiin noin 425°C lämpötilaan, sula puhdas tina yhdessä pinnoitusastiassa pidettiin lämpötilassa noin 300°C ja sula tina-lyijyseos toisessa pinnoitusastiassa 25 pidettiin lämpötilassa noin 340°C. Sulan metallin virtaus ei keskeytynyt kummastakaan pinnoitusastiasta, kun nauha kulki pinnoituslinjän läpi nopeudella 9 m/min., metallin tippumista pitkin kumpaakaan nauhan pintaa ei esiintynyt ja muodostettu duplex-pinnoite oli tiukasti kiinnipysyvä kuulaisku-30 testien aikana.
Esimerkki 9
Eräässä toisessa esimerkissä teräsnauha pinnoitettiin dup-35 lex-pinnoitteella vastaavasti kuin kuvattu esimerkissä 8 lukuunottamatta sitä, että sula tina-lyijymetalli korvattiin sulalla sinkkiseoksella, joka sisälsi 0,2 paino-% alumiinia, 30 97900 nauha jäähdytettiin noin 445°C lämpötilaan, sula puhdas tina yhdessä pinnoitusastiassa pidettiin lämpötilassa noin 380°C ja sula sinkki toisessa pinnoitusastiassa pidettiin lämpötilassa noin 445°C. Sulan metallin virtausta ei katkaistu kum-5 mastakaan pinnoitusastiasta, kun nauha kulki pinnoituslinjän läpi nopeudella 9 m/min., metallin tippumista pitkin kumpaakaan nauhan pintaa ei esiintynyt ja muodostettu duplex-pinnoite oli lujasti kiinnipysyvä kuulaiskukokeiden aikana. Koska tinapinnoite hapettuu korotetuissa lämpötiloissa, 10 puhdas sula tina tulisi edullisesti pitää lämpötilassa noin 290 - 315°C pinnoitusastiassa.
Esimerkit 8 ja 9 esittävät keksinnön erästä merkittävää tunnuspiirrettä, joka on kyky muodostaa duplex-pinnoite, s.o.
15 jossa on erilaiset sulan metallin tyypit nauhan vastakkaisilla puolilla. Koska keksinnön mukainen kaksipuolinen pinnoittaminen käyttää itsenäisiä pinnoitusastioita nauhan kutakin puolta varten, yhtä pinnoitusastiaa voidaan käyttää pinnoittamaan nauhan yksi puoli ensimmäisellä metallilla, 20 kuten esimerkiksi puhdas tina, ja toista pinnoitusastiaa voidaan käyttää pinnoittamaan vastakkainen nauhan puoli toisella metallilla, kuten esimerkiksi sinkki. Esimerkissä 9 tinapinnoitetulla puolella oli erinomainen muovattavuus ja sillä pitäisi olla hyvä korroosion suorituskyky ollessaan 25 altistettu alkoholipitoiselle polttoaineelle, kun taas sink-kipinnoitetun puolen tulisi suojata vasten maantiesuolaa, kuten tarvitaan kotelon alapuolisia komponentteja varten, kuten esimerkiksi autojen polttoainesäiliöitä varten. Toisin kuin galvanoitu tina, jolla on taipumus huonoon säröilynkes-30 tävyyteen, meniskipinnoitetulla tinalla oli hyvä muovattavuus johtuen tiiviistä valurakenteesta.
Vastaavasti voitaisiin muodostaa duplex-sinkitty teräsnauha, jossa on nauhan yhdellä pinnalla sinkkipinnoite, joka ei ole 35 seostunut raudan kanssa ja sinkkirautaseospinnoite nauhan toisella pinnalla. Teräsnauha voitaisiin pinnoittaa käyttämällä kahta pinnoitusastiaa, yhden astioista sisältäessä -e UH ) Dili! itiö!;; 31 97900 olennaisesti sulaa sinkkiä, jossa on matala alumiinipitoi-suus, s.o. pienempi kuin 0,15 paino-% alumiinia, kuten kaupallisesti puhdas sinkki, toisen astioista sisältäessä sulaa sinkkiseosta, jossa on korkea alumiinipitoisuus, s.o.
5 > 0,15 paino-% alumiinia. Matala-alumiinipitoinen sula sinkki muodostaa rikkirautaseospinnoitteen raudan ja sinkin keskinäisdiffuusion avulla lämpötilalla, joka on huomattavasti pienempi kuin korkea-alumiinipitoisen sulan sinkin lämpötila. Esimerkiksi sula kaupallisesti puhdas sinkki voi-10 daan täysin seostaa raudalla niin alhaisessa lämpötilassa kuin 500°C, kun taas sula sinkki, joka sisältää 0,20 paino-% alumiinia, vaatii lämpötilan 550°C tai enemmän tullakseen täysin seostetuksi raudan kanssa. Säätämällä nauhan lämpötila pienemmäksi kuin 550°C, edullisesti noin 515°C, sinkki-15 rautaseospinnoite voidaan muodostaa nauhan pinnalle, joka on pinnoitettu matala-alumiinipitoisella sulalla sinkillä, kun taas vastakkainen pinta, joka on pinnoitettu korkea-alumii-nipitoisella sulalla sinkillä, pysyy olennaisesti raudalla seostumattomana.
20
Sellaisia duplex-pinnoitteita varten, joilla on olennaisesti erilaiset sulamispisteet, kuten esimerkiksi alumiini ja sinkki tai sinkki ja tina, pinnoiteastiat nauhan vastakkaisilla puolilla tulisi edullisesti olla sivuun siirretyt 25 toistensa suhteen pitkin nauhan pystysuuntaista liikerataa. Korkeamman sulamispisteen pinnoite voidaan levittää yhdelle nauhan pinnalle alempaan asentoon sijoitetusta pinnoitusas-tiasta, jota seuraa toisen nauhan pinnan pinnoittaminen alemman sulamispisteen pinnoitteella korkeammalle sijoite-30 tusta pinnoitusasteesta. Elimet jäähdyttämään nauhaa ennen pinnoittamista alemman sulamispisteen sulalla metallilla voidaan järjestää pinnoitusastioiden väliin estämään alemman sulamispisteen pinnoitteen liiallisen sekoittumisen teräs-substraatin kanssa. Mikäli elimet pinnoitteen paksuuden 35 säätämiseksi nauhan kahdella puolella ovat suihkusuuttimia, suuttimet voivat olla sivuun siirretyt toistensa suhteen. Alumiinin ja sinkin duplex-pinnoittamisen tapauksessa teräs- 32 97900 nauhalla voi olla noin 660°C lämpötila ennen pinnoittamista alumiinilla yhdellä pinnalla. Alumiinilla pinnoittamisen jälkeen nauha voidaan jäähdyttää niin alhaiseen lämpötilaan kuin noin 425°C ennen pinnoittamista sinkillä toisella pin-5 nalla. Koska alumiini sulaa noin 660°C:ssa, alumiinipinnoite jähmettyy, kun sulaa sinkkiä levitetään toiselle nauhan pinnalle. Suihkusuutin alumiinipinnoitekerroksen paksuuden säätämiseksi sijoitetaan sulaa sinkkiä sisältävän pinnoiteasti-an alapuolelle. Pinnoitettaessa tinan ja sinkin duplex-10 pinnoittamisella (esimerkki 9) sinkki voidaan pinnoittaa nauhan yhdelle pinnalle ensin. Nauha voidaan sitten jäähdyttää noin 425°C lämpötilasta korkeintaan noin 325°C lämpötilaan ennen pinnoittamista tinalla toiselle nauhan pinnalle. Riippuen kaksoispinnoitteiden sulamislämpötilojen erosta ja 15 siitä kaasun paineesta, jota käytetään ohjaamaan pinnoite-kerroksen paksuutta, alemmaksi sijoitettu suihkusuutin voi riittävästi jäähdyttää nauhaa ennen toisen pinnoitemetallin levittämistä. Erilaisia muita elimiä voitaisiin myös käyttää lisäjäähdyttämistä varten, kuten esimerkiksi jäähdytysrul-20 laa.
Esimerkit 10 - 16
Lisäkokeissa matalahiilistä, alumiinitiivistettyä teräs-25 nauhaa pinnoitettiin sulalla puhtaalla sinkillä molemmille pinnoille kaupallista kokoa olevassa pinnoituslinjassa käyttämällä keksintöä. Toimintaolosuhteet teräsnauhan valmistamiseksi olivat seuraavat: palokaasuilla kuumennettu uuni 22 kuumennettiin noin 1150°C:een; säteilyputkiuuni 24 30 kuumennettiin noin 968°C:een; uuni 24, jäähdytysosasto 26 ja nokka 28 sisälsivät ei-hapettavan ilmakehän, jossa oli N2/H2:n tilavuussuhde 7:1; sula sinkki pinnoitusastioissa 50 ja 52 sisälsi 0,20 paino-% alumiinia; sulan sinkin lämpötila pinnoiteastiassa ylläpidettiin kierrättämällä päällystysme-35 tallia, jolla oli 460°C lämpötila, upotuspinnoitusastiasta; pinnoitusastiat 50, 52 ympäröitiin suljetulla kammiolla 38, joka sisälsi ei-hapettavan typpi-ilmakehän, jossa oli kor- : ·>-.[ «au i.: j Jt» ... .
33 97900 keintaan -33°C oleva kastepiste; noin 35 kPa typpikaasua käytettiin suuttimessa 42, 44 säätämään sinkkipinnoiteker-roksen paksuutta nauhan kummallakin pinnalla; kunkin pin-noiteastian lähtöhuulen 84 pinnalla 90 oli noin 40° terävä 5 kulma suhteessa pinnoiteastioiden vaakatasoon; nauha pidettiin noin 6 mm etäisyydellä kunkin lähtöhuulen 84 pääty-reunasta 88; sinkkikylvyn 80 pinta 82 pidettiin kussakin pinnoiteastiassa alueella korkeintaan 7 mm kunkin lähtöhuulen 84 ylemmän korkeuden 98 yläpuolella ja eikä alle 6 mm 10 kunkin lähtöhuulen 84 ylemmän korkeusasennon 98 alapuolella pumppaamalla sinkkiä jaksottaisesti upotuspinnoitusastiasta. Muuttujat esimerkkien kutakin teräsnauhaa varten on koottu yhteen taulukossa 1.
15 Taulukko 1
Esimerkki Kelan koko LS m/min PMT°C ST°C Nokka Kammio 10 0,86 mm x 99 cm 57 882 493 420 140 20 11 0,86 mm x 122 cm 57 899 527 420 100 12 0,86 mm x 122 cm 65 871 477 400 80 13 0,86 mm x 122 cm 74 877 516 400 70 14 0,86 mm x 122 cm 74 871 454 400 70 15 0,86 mm x 152 cm 74 877 477 400 70 25 16 0,86 mm x 152 cm 91 899 474 400 70 LS - pinnoituslinjän nopeus PMT - nauhan huippulämpötila ST - nauhan lämpötila lähtöhuulissa 30 Nokka - happipitoisuus (ppm) nokassa 28
Kammio - happipitoisuus (ppm) suljetussa kammiossa 38
Sulan sinkin syöttämistä nauhan pintoihin ei katkaistu vii-meistelykaasun johdosta ja hyvä materiaali muodostettiin 35 ilman metallin tippumisen esiintymistä lähtöhuulista pitkin nauhan reunoja. Nauhan leveys lisääntyi esimerkin 10 leveydestä 99 cm leveyteen 122 cm esimerkissä 11 ja seuraavana lisääntyi 152 cm:iin esimerkissä 15. Siirtymisessä teräs- 34 97900 nauhojen välillä, kun kukin suurista leveydenmuutoksista tapahtui, ei tapahtunut mitään erityistä. Meniskikosketus poikki leveämmän nauhan koko leveyden tapahtui melkein välittömästi, kun nauhan leveyden muutos tapahtui.
5
Sinkkirautaseos muodostui nauhan teräspinnalle esimerkkien 11 ja 13 muodostamisen aikana ilman jälkilämmityksen käyttöä. Tämä toteutettiin saattamalla nauha kulkemaan lähtöhuu-len ohi korotetussa lämpötilassa 527°C ja vastaavasti 516°C. 10 Pinnoite sisälsi 11 paino-% rautaa ja 0,22 paino-% alumiinia ja esitti esitettyä laatua olevat tulisinkityksen jauhaantu-misominaisuudet.
Esimerkki 17 1 5
Eräässä toisessa esimerkissä teräsnauha pinnoitettiin kaupallisesti puhtaalla sinkillä, kuten kuvattu esimerkissä 4, lukuunottamatta sitä, että nauha kuljetettiin laboratorio-pinnoituslinjän läpi nopeudella 10 m/min. ja se vastaanotti 20 60 g/m2 pinnoitepainon nauhan yhdellä puolella. Nauhalla oli 515°C lämpötila kulkiessaan ohi lähtöhuulen. Sinkkipinnoite tuli täysin seostetuksi sinkki-raudaksi 15 sekunnin jälkeen ilman lisälämmönsyötön tarvetta. Nauhan sallittiin sitten jäähtyä laboratorion ilmakehässä. Tämän keksinnön mukaisen 25 meniskipinnoitetun sinkki-rautaseoksen mikrorakenne muodostui zeta- ja deltafaasin sinkiksi, pirstaleisen gammafaasin muodostumisen ollessa minimaalista tai sitä ei ollut lainkaan. Kuvio 13 on valokuvaesitys käyttäen standardinauhatestiä tämän esimerkin tulisinkitetyn teräksen jauhaantumisomi-30 naisuuden vertaamiseksi tyypilliseen tulisinkittyyn teräkseen, joka on tehty upotuspinnoitusmenetelmästä käyttämällä lämmitystä. Kuvio 13 esittää selvästi, että keksinnön mukaisesti tehdyllä materiaalilla löydettiin minimaalisesti jauhaantumista verrattuna tyypilliseen tulisinkittyyn teräk-35 seen, joka on valmistettu upotuspinnoitusmenetelmästä.
:i 1(1 ί liiti I ; i iti 35 97900
Edellä osoitettiin, että metallin tippuminen voidaan estää, kun lähtöhuulen ja nauhan pinnan välinen rako pidetään korkeintaan arvossa noin 8 mm. Tämä tapahtuu silloin, kun oletetaan, että sula metalli kastuttaa hyvin nauhan pinnan.
5 Esimerkki 6 esittää, että nauhan puhdistaminen on kriittinen sen varmistamiseksi, että sula metalli kastuttaa nauhan pinnan oikein.
Konventionaalisessa upotuspinnoituslinjassa sisääntulevan 10 nauhan ja pinnoituskylvyn lämpötilojen on tuettava nauhan kastumista ilman kylvyn hyytymistä tai avustamatta liiallisen rajapintapinnoitusseoksen muodostamisessa. Teräsnauha on normaalisti lähellä tai hieman päälle pinnoitusmetallin sulamispisteen ennen syöttämistä sulaan kylpyyn estämään 15 lämmön poistumista kylvystä. Sinkin tai alumiinin upotuspin-noitteet pyrkivät kehittämään huonomman tarttuvuuden korkeammissa lämpötiloissa, jota tilaa pahentaa viipymäaika sulassa kylvyssä. Esillä olevan keksinnön mukaisen meniski-pinnoittamisen yksi eduista on se, että mitään sellaista 20 nauhan lämpötilarajoitusta ei ole. Vaatimuksena on muodostaa nauhan kastuminen pinnoitusmetallilla ja hyvä pinnoitevir-taus, joka viimeistellään suihkujen avulla. Alemmat nauhan lämpötilat eivät vaikuta haitallisesti kylpyyn ja ehkäisevät liiallisen rajapintarautaseoskerroksen kasvun. Koska nauha 25 ei työnny kylpyyn, korkeampia nauhan lämpötiloja voidaan edullisesti käyttää syöttämään energiaa diffuusioprosessiin tulisinkitystä varten.
Konventionaalisen upotuspinnoittamisen haittapuoli on se, 30 että sula metalli kylvyssä tulee raudan likaamaksi. Raudan hajoamista tapahtuu, kun kuumennettu teräsnauha kulkee pinnoituskylvyn läpi. Sinkityksessä raudan liukenemista esiintyy myös teräsastiasta, joka sisältää sulaa sinkkiä. Sinki-tyskylpy voi sisältää noin 0,03 paino-% rautaa, kun taas 35 aluminointikylpy voi sisältää niin paljon kuin 3 paino-% rautaa. Koska nauha ei kulje pinnoituskylvyn läpi keksinnön mukaisen meniskipinnoittamisen aikana, havaittiin, että sula 36 97900 sinkki tai alumiini keramiikkavuoratussa pinnoitusastiassa pysyi olennaisesti vapaana raudasta. Tämän tuloksena on se, että raudan ja metallien välistä muodostusta galvanointi- ja alumiinisointitoimenpiteisiin tarkoitetussa kylvyssä ei 5 esiinny lainkaan tai esiintyy vain minimaalisesti. Metallinen pinnoitettu teräsnauha, jossa on rautavapaa pinnoiteker-ros, johtaa erittäin tarttuvaan pinnoitteeseen, mikä on erittäin muovattavaa, erityisesti alumiinipinnoitettu teräs-nauha .
10
Konventionaalisiin upotuspinnoitteisiin normaalin sinkityn teräksen muodostamiseksi sisältyy sulaa sinkkiä, joka sisältää vähintään 0,15 paino-% tai enemmän alumiinia estämään paksun metallien välisen sinkkirautakerroksen muodostumisen 15 pinnoitettuun teräkseen. Sula sinkkikylpy tulisinkityn teräksen muodostamiseksi sisältää normaalisti myös alumiinia mutta huomattavasti pienennetyillä pitoisuuksilla. Kun vaki-olaatuista sinkittyä nauhaa ja tulisinkittyä nauhaa valmistetaan pinnoituslinjassa käyttäen samaa pinnoiteastiaa, val-20 mistaja ei kykene täysin eliminoimaan kaikkea alumiinia sinkkipinnoitekylvystä. Tulisinkityn nauhan muodostaminen konventionaalisessa upotussinkkipinnoituslinjassa vaatii myös jälkikuumennuslaitteet, kuten esimerkiksi liekkipoltti-met tai induktiokela, koska tarvitaan korkea diffuusiolämpö-25 tila 550°C tai enemmän muodostamaan rautapitoinen sinkki- seospinnoite, kun sinkkipinnoite sisältää alumiinia. Sinkit-ty pinnoite on muodostettava ensin ja sitten kuumennettava sen tekemiseksi tulisinkityksi. Sulan sinkin koostumusta suuressa pinnoitusastiassa, joka tarvitaan konventionaalista 30 upotuspinnoituslinjaa varten, ei voida helposti muuttaa.
Johtuen sulan sinkin pienestä tilavuudesta keksinnön mukaisessa pinnoiteastiassa alumiini voidaan olennaisesti eliminoida sulasta sinkistä erittäin nopeasti. Vaihtoehtoisesti pinnoitusastia voidaan nopeasti ja helposti korvata toisella 35 pinnoitusastialla, joka on täytetty sulalla sinkillä ilman yhtään alumiinia. Kuten esitetty esimerkissä 13, tulisinkit-ty teräs voidaan muodostaa nauhasta, joka on pinnoitettu 37 97900 sulalla sinkillä, jopa sisältäessään 0,15 paino-% tai enemmän alumiinia, käytettäessä keksintöä. Esimerkissä 13 teräs-nauha, jolla oli 515°C lämpötila ja joka oli pinnoitettu sinkillä, joka sisälsi 0,20 paino-% alumiinia, pinnoiteker-5 ros seostettiin täydellisesti raudalla noin 15 sekunnissa zeta- ja deltafaasin sinkiksi sirpaleisen gammafaasin muodostuksen ollessa vähäistä tai sitä ei ollut lainkaan. Niin pian kuin pinnoiteseostuminen oli päättynyt, nauha jäähdytettiin nopeasti raudan diffuusion pysäyttämiseksi. Täten 10 keksinnön eräs toinen tärkeä tunnuspiirre on muodostaa tuli-sinkittyä teräsnauhaa, jolla on parannettu pinnoitepaksuuden yhdenmukaisuus, suhteellisen lyhyessä ajassa, s.o. alle 30 sekunnissa, käyttämällä nauhan pinnoituslämpötilaa alle 550°C ilman jälkikuumennuksen käyttöä.
1 5
On ymmärrettävä, että erilaisia modifikaatioita voidaan tehdä keksintöön poikkeamatta sen hengestä ja suoja-alasta. Teräsnauha voi olla pinnoitettu yksi- tai kaksipuolisesti. Kaksipuolisesti pinnoitettu nauha voidaan pinnoittaa samalla 20 sulan metallin tyypillä nauhan kullakin pinnalla tai erilaisilla sulan metallin tyypeillä. Nauhan pinnan koko leveys voidaan pinnoittaa sulalla metallilla tai sulan metallin raitoja voidaan pinnoittaa nauhan pinnan poikki. Tämän vuoksi keksinnön rajat tulee määrittää oheenliitetyistä 25 vaatimuksista.

Claims (14)

38 97900
1. Menetelmä teräsnauhan (34) ainakin yhden pinnan meniski-pinnoittamiseksi metallilla, tunnettu siitä, että 5 menetelmässä käytetään ainakin yhtä vaakasuuntaisesti sijoitettua pinnoitusastiaa (50, 52) nauhan (34) yhden pinnan pinnoittamiseksi sulalla metallilla, jossa pinnoitusastiassa on lähtöhuuli (84), jonka leveys on vähintään yhtä suuri kuin nauhan (34) leveys ja jossa lähtöhuulessa on ylöspäin 10 viettävä yläpinta (90), joka on pitkänomainen nauhan leveys-suunnassa, alapinta (94) ja terävä päätyreuna (88), jonka määrittää ylemmän ja alemman pinnan (90, 94) leikkaus ja ollen asemoitavissa kyseisen yhden pinnan lähelle ja poikittain siihen nähden, jolloin alapinta (94) on alaspäin kal-15 listettu ja poispäin nauhan (34) pystytasosta, johon menetelmään kuuluu: toimitetaan pinnoitusastiaan (50, 52) sulaa metallia, siirretään nauha (34) poikittain lähtöhuulen (84) ohi, kostutetaan nauhan (34) kyseinen pinta sulalla metallilla 20 meniskikosketuksen avulla siten, että sula metalli vedetään lähtöhuulesta (84) kyseiselle pinnalle, ja pidetään sulan metallin korkeustaso pinnoitusastiassa (50, 52) lähtöhuulen (84) terävän päätyreunan (88) ylempään korkeuteen nähden sellaisena, että sulaa metallia on saata-25 vissa, jotta sitä voidaan vetää pinnoitusastiasta (50, 52) kun nauha liikkuu päätyreunan (88) ohi.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että sulan metallin korkeustaso pidetään enin- 30 tään 7 mm lähtöhuulen (84) ylemmän korkeuden yläpuolella ja enintään 13 mm ylemmän korkeuden alapuolella.
3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että lähtöhuuli (84) on sijoitettu 3-8 mm etäi- 35 syydelle nauhan (34) kyseisestä pinnasta.
4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnet- * lil-l Silli i l 4 ** 39 97900 t u siitä, että siihen kuuluu lisävaiheet: pinnoitusastian (50, 52) korvaaminen toisella pinnoitusastialla, joka sisältää erilaista sulaa metallia, ja toisen pinnoitusastian lähtöhuulen (84) sijoittaminen 3-8 mm sisälle kyseisestä 5 pinnasta.
5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että sula metalli on sinkki ja että menetelmä sisältää lisävaiheet: nauhan (34) puhdistaminen kuumenta-10 maila pelkistävässä ilmakehässä, nauhan (34) jäähdyttäminen lämpötilaan alle 550°C, nauhan pinnoittaminen sulalla sinkillä, diffusioidaan rautaa pinnoitetun nauhan (34A) substraatista sinkkipinnoitteeseen, jäähdytetään pinnoitettu nauha (34A) diffuusion pysäyttämiseksi olennaisesti, minkä 15 avulla sinkkipinnoite tulee seostetuksi täydellisesti raudalla siten, että pinnoitteessa ei ole lainkaan tai on minimaalisesti gammafaasin sinkkiseosta, käyttäen hyväksi ainoastaan pinnoitetun nauhan (34A) jäännöslämpöä.
6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen menetelmä, tunnet- t u siitä, että nauha (34) jäähdytetään ennen pinnoitusvai-hetta lämpötilaan, joka on vähintään 515°C, keskinäisdif-fuusion ajan ollessa alle 30 sekuntia, minkä avulla sinkki-rautaseoksessa on korkeintaan 13 atomi-% rautaa. 25
7. Menetelmä nauhan (34) ainakin yhden pinnan meniskipin-noittamiseksi metallilla, tunnettu siitä, että menetelmässä käytetään ainakin yhtä vaakasuuntaisesti sijoitettua pinnoitusastiaa (50, 52), jossa on lähtöhuuli (84), 30 jolloin pinnoitusastia sisältää sulaa sinkkiä, johon menetelmään kuuluu: toimitetaan teräsnauha (34), kuumennetaan nauha (34) pelkistävässä ilmakehässä öljyn, lian, rautaoksidin ja vastaavan poistamiseksi siten, että 35 nauha (34) kostutetaan helposti sulalla sinkillä, siirretään nauha (34) alle 550°C lämpötilassa poikittain lähtöhuulen (84) ohi olennaisesti irti kosketuksesta lähtö- 40 97900 huulen kanssa, kostutetaan nauhan (34) pinta sulalla sinkillä meniskikoske-tuksen avulla siten, että sula sinkki virtaa jatkuvasti lähtöhuulesta (84) kyseiselle pinnalle, 5 pidetään sulan sinkin (80) korkeustaso pinnoitusastiassa (50, 52) lähtöhuulen (84) ylempään korkeuteen nähden sellaisena, että sulan sinkin keskeytymätön virtaus syötetään kyseiseen pintaan, diffusioidaan rautaa nauhasta kyseisellä pinnalla olevaan 10 sinkkipinnoitteeseen ja jäähdytetään pinnoitettu nauha (34A) diffuusion pysäyttämiseksi olennaisesti, minkä avulla muodostetaan tulisinkitty (galvannealed) nauha käyttäen ainoastaan pinnoitetun nauhan (34A) jäännöslämpöä sinkkipinnoit-teen ollessa seostettu täydellisesti raudalla ja siinä ei 15 ole lainkaan tai on minimaalisesti gammafaasin sinkkiseosta.
8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että siihen kuuluu kahden pinnoitusastian (50, 52) järjestäminen, joista pinnoitusastioista sijoitetaan 20 yksi kummallekin puolelle nauhaa (34), missä nauhan (34) kumpikin pinta pinnoitetaan sulalla sinkillä, jolloin rauta diffusoituu täydellisesti sulaan sinkkipinnoitteeseen vain yhdessä kyseisistä pinnoista.
9. Laite nauhan (34) ainakin yhden pinnan meniskipinnoitta- miseksi metallilla, tunnettu siitä, että siihen kuuluu: ainakin yksi vaakasuuntaisesti sijoitettu pinnoitusastia (50, 52) pinnoitusmetallia (80) varten, mihin astiaan sisäl-30 tyy lähtöhuuli (84), elimet ylläpitämään pinnoitusmetallin lämpötila pinnoitusastiassa (50, 52) pinnoitusmetallin sulamispisteen yläpuolella, elimet siirtämään teräsnauhaa (34) poikittaisesti lähtö-35 huulen (84) ohi olennaisesti irti kosketuksesta lähtöhuulen kanssa ja elimet ylläpitämään pinnoitusmetallin korkeustaso pinnoitusastiassa (50, 52), <» IH t lii li 1:1 i B : : i 41 97900 mainitun korkeustason ollessa kontrolloitu korkeustason ylläpitoelimien avulla lähtöhuulen (84) ylempään korkeuteen nähden siten, että pinnoitusmetallin keskeytymätön virta voidaan syöttää lähtöhuulen (84) yli nauhan (34) pintaan. 5
10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen laite, tunnettu siitä, että siihen kuuluu elimet stabiloimaan nauhaa (34) kun sitä siirretään lähtöhuulen (84) ohi, joihin stabiloin-tielimiin kuuluu pari asemointirullaa (36) lähtöhuulen (84) 10 alapuolella nauhan (34) vastakkaisilla puolilla ja sivuun siirrettyinä toistensa suhteen.
11. Patenttivaatimuksen 9 mukainen laite, tunnettu siitä, että siihen kuuluu kahden pinnoitusastian (50, 52) 15 järjestäminen, jolloin pinnoitusastioista sijoitetaan yksi nauhan kummallekin puolelle.
12. Patenttivaatimuksen 9 mukainen laite, tunnettu siitä, että lähtöhuulessa (84) on ylempi tasainen pinta 20 (90), mikä on vähintään 15° terävässä kulmassa pinnoitusas tian (50, 52) vaakatason suhteen.
13. Patenttivaatimuksen 9 mukainen laite, tunnettu siitä, että siihen kuuluu uuni (22) käsittelypinnoitemetal-
25 Iin sulattamiseksi ja elimet käsittelypinnoitemetallin syöttämiseksi pinnoitusastiaan (50, 52).
14. Patenttivaatimuksen 9 mukainen laite, tunnettu siitä, että lähtöhuulella (84) on profiloitu päätyreuna 30 (88). 1 35 Patenttivaatimuksen 13 mukainen laite, tunnettu siitä, että profiloidussa lähtöhuulessa (84) on suora keskiosa ja suppenevat reunaosat. 42 97900
FI925339A 1991-12-04 1992-11-25 Teräsnauhan meniskipinnoittaminen FI97900C (fi)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US80327891A 1991-12-04 1991-12-04
US80327891 1991-12-04

Publications (4)

Publication Number Publication Date
FI925339A0 FI925339A0 (fi) 1992-11-25
FI925339A FI925339A (fi) 1993-06-05
FI97900B FI97900B (fi) 1996-11-29
FI97900C true FI97900C (fi) 1997-03-10

Family

ID=25186099

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI925339A FI97900C (fi) 1991-12-04 1992-11-25 Teräsnauhan meniskipinnoittaminen

Country Status (16)

Country Link
US (2) US5399376A (fi)
EP (1) EP0545408B1 (fi)
JP (1) JPH0751738B2 (fi)
KR (1) KR100227182B1 (fi)
AT (1) ATE145015T1 (fi)
AU (1) AU658027B2 (fi)
BR (1) BR9204463A (fi)
CA (1) CA2080849C (fi)
DE (1) DE69215062T2 (fi)
ES (1) ES2094269T3 (fi)
FI (1) FI97900C (fi)
MX (1) MX9206743A (fi)
NZ (1) NZ244975A (fi)
TW (1) TW199911B (fi)
YU (1) YU48338B (fi)
ZA (1) ZA929092B (fi)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63242970A (ja) * 1987-03-31 1988-10-07 日本碍子株式会社 窒化珪素焼結体の製造方法
US5612092A (en) * 1994-10-06 1997-03-18 Minnesota Mining And Manufacturing Company Knife coating method using ascension of the fluid by its tension
US5882407A (en) * 1995-10-03 1999-03-16 Toshiba Battery Co., Ltd. Apparatus and method for applying a coating to a base material
CA2190410C (en) * 1995-12-06 2000-04-25 Mitrajyoti Deka Method and apparatus for controlling galvanneal induction furnace operation
AUPP107997A0 (en) * 1997-12-22 1998-01-22 Bhp Steel (Jla) Pty Limited Coating metal strip
US6491770B1 (en) 2000-05-31 2002-12-10 James M. Knott, Sr. Strand galvanizing line
DE10343648A1 (de) * 2003-06-27 2005-01-13 Sms Demag Ag Vorrichtung zur Schmelztauchbeschichtung eines Metallstranges und Verfahren zur Schmelztauchbeschichtung
KR100667174B1 (ko) * 2005-09-02 2007-01-12 주식회사 한국번디 강관의 제조장치 및 제조방법
AT511034B1 (de) * 2011-02-04 2013-01-15 Andritz Tech & Asset Man Gmbh Verfahren zum kontrollieren einer schutzgasatmosphäre in einer schutzgaskammer zur behandlung eines metallbandes
BR112013030446A2 (pt) * 2011-05-27 2016-09-27 Ak Steel Properties Inc aparelho e método de revestimento de menisco
DE102017216572A1 (de) 2017-09-19 2019-03-21 Thyssenkrupp Ag Schmelztauchbeschichtetes Stahlband mit verbessertem Oberflächenerscheinungsbild und Verfahren zu seiner Herstellung
CN113117954B (zh) * 2021-03-05 2023-07-07 重庆峰跃科技有限公司 一种玻璃纤维布铺设漆面补平及压制装置

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL85676C (fi) * 1952-11-10
US2914419A (en) * 1953-08-03 1959-11-24 Armco Steel Corp Method and apparatus for continuously coating a metal strand-like article with molten metal
US2914423A (en) * 1955-05-12 1959-11-24 Armco Steel Corp Method and apparatus for metallic coating of metallic strands
NL107350C (fi) * 1956-05-09
US3272176A (en) * 1964-04-13 1966-09-13 Du Pont Air knife
US3605863A (en) * 1966-07-06 1971-09-20 Battelle Development Corp Apparatus for manufacturing wire and the like
GB1304532A (fi) * 1969-07-15 1973-01-24
US4082868A (en) * 1976-03-18 1978-04-04 Armco Steel Corporation Method for continuously contact-coating one side only of a ferrous base metal strip with a molten coating metal
US4207831A (en) * 1979-02-16 1980-06-17 Bethlehem Steel Corporation Apparatus for one side coating of a continuous strip
CH648601A5 (fr) * 1979-07-31 1985-03-29 Battelle Memorial Institute Procede de revetement en continu d'un substrat metallique sur une partie au moins de sa surface par un autre metal et dispositif pour la mise en oeuvre de ce procede.
US4285995A (en) * 1980-03-10 1981-08-25 Inland Steel Company Process for increasing alloying rate of galvanized coating on steel
FI66042C (fi) * 1980-10-08 1984-08-10 Waertsilae Oy Ab Anordning foer bestrykning av bana
JPS6043427A (ja) * 1983-08-19 1985-03-08 Nippon Steel Corp 加熱炉における加熱方法
JPS6112026A (ja) * 1984-06-27 1986-01-20 Fujitsu Ltd 縦型加熱炉
US4557953A (en) * 1984-07-30 1985-12-10 Armco Inc. Process for controlling snout zinc vapor in a hot dip zinc based coating on a ferrous base metal strip
JPS61207555A (ja) * 1985-03-09 1986-09-13 Nisshin Steel Co Ltd 溶融めつき被膜を形成する方法
JPS61207556A (ja) * 1985-03-12 1986-09-13 Nisshin Steel Co Ltd 溶融金属のメニスカスコ−テイングにおける浴面制御方法
JPS61235550A (ja) * 1985-04-10 1986-10-20 Nisshin Steel Co Ltd メニスカスコ−テイング方法におけるめつき付着量の制御方法
JPH01263255A (ja) * 1988-04-14 1989-10-19 Nippon Aen Kogyo Kk 高付着溶融アルミニウム−亜鉛合金めっき方法
US4973500A (en) * 1988-10-19 1990-11-27 Nkk Corporation Method of plating metal sheets by passing the sheet upwards in close proximity to an upwardly directed nozzle

Also Published As

Publication number Publication date
MX9206743A (es) 1993-06-01
US5453127A (en) 1995-09-26
YU48338B (sh) 1998-05-15
FI925339A0 (fi) 1992-11-25
ZA929092B (en) 1993-05-19
JPH0751738B2 (ja) 1995-06-05
CA2080849A1 (en) 1993-06-05
EP0545408A1 (en) 1993-06-09
YU104892A (sh) 1995-12-04
EP0545408B1 (en) 1996-11-06
KR100227182B1 (ko) 1999-10-15
ATE145015T1 (de) 1996-11-15
FI97900B (fi) 1996-11-29
ES2094269T3 (es) 1997-01-16
JPH0649612A (ja) 1994-02-22
DE69215062T2 (de) 1997-03-13
BR9204463A (pt) 1993-06-08
US5399376A (en) 1995-03-21
CA2080849C (en) 2000-05-30
DE69215062D1 (de) 1996-12-12
NZ244975A (en) 1994-10-26
TW199911B (fi) 1993-02-11
AU2967592A (en) 1993-06-10
AU658027B2 (en) 1995-03-30
FI925339A (fi) 1993-06-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI97900C (fi) Teräsnauhan meniskipinnoittaminen
AU758268B2 (en) Method for galvanizing and galvannealing employing a bath of zinc and aluminum
FI69122B (fi) Foerfarande och anordning foer konventionell varmdoppningsbelaeggning av ett grundjaernmetallband med en smaelt belaeggningsmetall
AU2017228661A1 (en) Meniscus coating apparatus and method
AU2004252229B2 (en) Method for hot dip coating a metal bar and method for hot dip coating
KR100297475B1 (ko) 메니스커스코팅장치에사용되는용기및그용기를포함하는코팅라인
KR101596609B1 (ko) 연속 용융 도금 및 이와 관련된 코팅 프로세스에 의해 평평한 금속 제품을 도금하기 위한 플랜트
AU2012262701A1 (en) Meniscus coating apparatus and method
EP0591425B1 (en) Flow coat galvanizing
RU2082819C1 (ru) Способ многослойного покрытия длинномерного материала и устройство для его осуществления
KR950007669B1 (ko) 에어커튼(Air Curtain)을 이용한 증착도금강판의 제조방법
JPH10226864A (ja) 溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法
JP2001254162A (ja) 連続溶融金属めっき浴への溶融金属の供給方法及び供給装置
JPH0436446A (ja) 溶融金属めっき鋼板の製造装置
CN1282382A (zh) 通过高温浸涂制造带状金属复合材料的方法
JPH07113154A (ja) 溶融金属めっき方法及び装置
WO2024155475A1 (en) Gas assisted snout interface removal
JPH0356652A (ja) 高速溶融メッキにおけるメッキ金属補給方法
JP4894326B2 (ja) 鋼板の溶融金属鍍金装置
JPH02170958A (ja) 溶融金属めっき方法
JPS63109149A (ja) 溶融金属メツキ方法
JPH07238358A (ja) めっき浴への成分補給方法及びその装置
JPH0651263U (ja) 連続溶融メッキ装置

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Owner name: ARMCO STEEL COMPANY, L.P.

BB Publication of examined application