JP2005504177A - Method for molten metal immersion finishing - Google Patents

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JP2005504177A
JP2005504177A JP2003532718A JP2003532718A JP2005504177A JP 2005504177 A JP2005504177 A JP 2005504177A JP 2003532718 A JP2003532718 A JP 2003532718A JP 2003532718 A JP2003532718 A JP 2003532718A JP 2005504177 A JP2005504177 A JP 2005504177A
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Japan
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strip
molten metal
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rotors
coating
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Withdrawn
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JP2003532718A
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Japanese (ja)
Inventor
ブリスベルガー・ロルフ
トラコフスキ・ヴァルター
Original Assignee
エス・エム・エス・デマーク・アクチエンゲゼルシャフト
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    • 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
    • C23C2/14Removing excess of molten coatings; Controlling or regulating the coating thickness
    • C23C2/24Removing excess of molten coatings; Controlling or regulating the coating thickness using magnetic or electric fields

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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Abstract

【解決手段】本発明は、少なくとも溶融流動状態の被覆材料を収容する容器を通る通過過程において、少なくとも1つの金属の被覆でもって、例えば、非鉄(NE)金属ストリップ、または鋼ストリップの、特にストリップ状の材料の表面を被覆するための方法、および装置に関する。被覆されるべき金属性のストリップは、容器内における被覆材料の溶融金属浴槽を、上方から下方へと通過する。この目的で、適当な案内手段が設けられている。下方へのこの容器の封隙は、循環する永久磁石によって行われる。The invention relates to, for example, a non-ferrous (NE) metal strip or a steel strip, in particular a strip, with a coating of at least one metal, at least in the process of passing through a container containing a coating material in the melt-flow state. The present invention relates to a method and an apparatus for coating the surface of a sheet-like material. The metallic strip to be coated passes through the molten metal bath of coating material in the container from top to bottom. For this purpose, suitable guiding means are provided. The container is sealed downward by a circulating permanent magnet.

Description

【技術分野】
【0001】
本発明は、少なくとも溶融流動状態の被覆材料を収容する容器を通る通過過程において、少なくとも1つの金属の被覆でもって、例えば、非鉄(NE)金属ストリップ、または鋼ストリップの、特にストリップ状の材料の表面を被覆するための方法に関する。本発明は、同様にこの方法を実施するための装置に関する。
【背景技術】
【0002】
Zn−、Zn−Al−、Al−、またはAl−Si−合金でもっての、旧来のストリップの溶融金属めっき(本明細書において方法1と称する)は、被覆領域において、このストリップが、焼鈍炉から空気遮断のもとで溶融金属内へと走入し、且つ、異なる装置を用いて、駆動されていないローラーによって垂直状態に方向転換され、安定化される(図1を参照)ことによって特徴付けられている。このことは、溶融金属浸漬仕上げの際に、全ての上記された被覆金属/被覆合金に適用される。
【0003】
この方法1の場合、ローラー、およびこれらローラーの軸受部は、溶融金属の内部に設けられており、且つ、全ての材料が、この溶融金属の化学的な侵食に曝されていることは欠点である。この溶融金属の内部の全ての組込み構造体の耐用期間は、制限されている。更に、これらローラー、もしくは全浴槽装置を収容するために、大きな溶融金属容積が、相応して大きな溶融金属容器と共に必要である。溶融亜鉛めっきの場合、200〜400tの量の流動状態の亜鉛が一般的である。温度、および合金組成に関してのこの溶融金属の迅速な制御は、この大きな容積に基づいて可能ではない。上記のパラメータの比較的に大きな変動は、甘受されねばならず、且つ、事情によっては、品質上の損失を誘起する。何故ならば、合金技術的な処置、およびストリップ品質は、容器内において、互いに影響を及ぼすからである。
【0004】
更に別の欠点は、製造速度が、特に、<0、5mmの薄いストリップの場合、経済的な設備性能(約180m/min)を得るために、増大され得ないことである。このことに関する1つの理由は、浴槽内において設けられているローラーと、ストリップとの間で、相対的な運動という事態となることにある。この問題を回避するために、張力が増大された場合、ストリップ亀裂の危険がある。この結果は、スクラップの製造であり、且つ比較的に長い設備停止である。
【0005】
溶融亜鉛めっき設備の最大のストリップ走行速度ための更に別の制限は、亜鉛溶融物の上方に配設されているノズル掻き取りシステムによって与えられており、このことは図1を参照されたい。空気、または窒素によって、被覆厚さが調節され、その際、増大するストリップ走行速度でもって、最小限具現される被覆厚さは増大する。即ち、薄いめっきは、高いストリップ走行速度の場合、形成され得ない。しかしながら、今まさに、薄いめっき(<25g/m2 、片側で、溶融亜鉛めっきされた薄い金属板の場合)は、所定の要求の多い使用のために求められている。
【0006】
柔軟な非合金の鋼から成る、フェライトの鋼ストリップの溶融金属浸漬仕上げのための更なる発展の方法として、いわゆる垂直の溶融亜鉛めっきが公知であり、且つ、ヨーロッパ特許第630 421号明細書(特許文献1)、およびヨーロッパ特許第630 420号明細書(特許文献2)、およびヨーロッパ特許第673 444号明細書(特許文献3)のような種々の特許において記載されている。
【0007】
この方法(本明細書において方法2と称する)の場合、ストリップは、亜鉛合金、及び/またはアルミニウム合金から成る溶融流動状態の金属でもって満たされた作業容器を、下方から上方へと通過し、その際、このストリップが、前もって温度処理されており、且つ、このストリップの走入が、溶融金属内へと、空気遮断のもとで行われる。この溶融金属容積は、方法1と比較して、約2〜5tの量の流動状態の亜鉛でもって、基本的に少ない。同様に、上記の品質上の問題も存在しない。何故ならば、合金技術的な処置が、並列的に設けられている保留容器内において行われ、且つ、ストリップ品質が、この作業容器内において、この合金技術的な処置から別個に形成されるからである。
【0008】
作業容器とこの作業容器の下方に存在する炉室との間の結合は、約800mmの高さであり、且つストリップのためにただ最大20mmだけの通過幅を有する、気密のセラミック通路を介して行われる。下方へのこの作業容器の封隙、および炉室内への下方への流下の回避は、この通路の内側で、2つの側方でこの通路、即ちストリップに沿って配設された誘導子によって行われる。これら誘導子は、上方へと指向する力を発生する、電磁的な進行磁界を形成し、この力は、溶融金属が下方への流下を阻止する。この誘導的なシステムは、ポンプのように作動し、従って、同様にこの溶融金属の相互的な交換も、この通路内において保証されている。
【0009】
方法2は、少なくとも被覆領域内において、溶融金属浴槽に至るまで、著しく高いストリップ走行速度が、300m/minの範囲において、同様に薄い鋼ストリップにおいても問題無く具現可能であり、何故ならば、如何なるローラーも、被覆容器内において設けられていないからであることによって特徴付けられる。
【0010】
ストリップが、例えば溶融亜鉛めっきの場合に約460℃の温度を有する被覆ユニットを、下方から上方へと通過した後に、方法1に匹敵して、溶融金属浴槽の直ぐ上方で、ノズル掻き取り方法によって、金属性の仕上げ層の所望の厚さの調節が行われる。このことは、この方法1に匹敵して、圧縮空気または窒素の上吹きによって行われる。
【0011】
このノズル掻き取り方法は、方法1に匹敵して、同様に方法2においても、薄い被覆の場合において、最大限可能なストリップ走行速度を限定する。実際上、この方法2は、同様に、層厚さに対して作用する亜鉛めっきパラメータ、即ち、温度、溶融金属の粘性、および合金組成のための比較的に大きな自由度を与える。この理由から、この方法2におけるストリップ走行速度が、同じ層厚さの場合、方法1と比較して、より高く選択され得ることは期待される。この方法1と比較して、この方法2は、大規模工業技術的に、まだテストされていない。従来、ただパイロット設備でもっての試験だけが、幅狭のストリップでもって行われた。この試験は、上首尾であった。
【0012】
ストリップが、引き続いて、上昇連接体状態で、第1の方向転換の手前で、300℃以下に冷却されねばならないことの事実は、しかしながら、走行速度の増大を阻害している。この温度がより高い状態にある場合、金属性の微粒子が、冷却塔内における第1の、接触ローラーもしくは方向転換ローラーにおいて成長し、且つ、材料の修理不能な表面欠陥が形成することの危険が存在する。
【0013】
冷却は、通常、多数の相前後して配設された空気冷却区間を用いて行われる。この冷却作用、且つ精確には冷却率は、しかしながら、媒体に条件付けられて制限されており、且つ、冷却媒体の使用のもとで、空気が、固定された区間(例えば、2×15m)で、適宜には増大され得ない。増大されたストリップ走行速度、もしくは増大された大量流量でもって、これら冷却区間は、延長されねばならない。このことは、しかしながら、溶融金属浸漬仕上げ設備の冷却塔内における上側の方向転換ローラーの上昇を結果としてもたらす。
【0014】
方法1による設備の場合、上側の方向転換ローラーの高さは、通常、30と60mとの間にある。方法2のために、高いストリップ走行速度の場合、冷却区間は、相対して更に延長されねばならず、且つ従って、冷却塔高さが、場合によっては、高さ方向において80〜90mに増大される。このことは、建物、および基礎のためのより高い投資費用を結果としてもたらす。
【0015】
従って、自由走行状態の非安定化されたストリップ区間が、塔内において延長し、且つ、ストリップ走行が悪化し、従って、振動が生じ、且つ製品品質に悪い影響を及ぼす可能性がある。上昇連接体状態における他の冷却媒体の使用は、問題が多く、且つ大規模工業技術的に、従来、解決されていない。
【0016】
更に別の問題点は、方法2による電磁的な封隙において、液状の溶融金属に対して作用する力が、特に、フェライト性のストリップに対しても作用することである。封隙する誘導子の磁力による通路とのこのストリップの不都合な接触は、ただ付加的な経費がかかる構成によってだけで可能である。付加的な安定化コイル、および経費がかかる制御技術が、この目的のために必要である。
【特許文献1】
ヨーロッパ特許第630 421号明細書
【特許文献2】
ヨーロッパ特許第630 420号明細書
【特許文献3】
ヨーロッパ特許第673 444号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0017】
従って、本発明が有している課題は、方法1および2の上記の欠点を回避すること、および、甚だ僅かに可能な構造技術的な経費を、より良い製造品質において、最適化された投資費用および高い設備性能と調和させる、冷却塔の無い高速溶融金属浸漬仕上げ設備を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0018】
この課題は、請求項1の上位概念に記載された様式の方法において、容器が、循環する永久磁石によって封隙されるというやり方で解決される。この循環する永久磁石による容器の封隙は、電磁的な解決策よりも著しくより確実であり、且つよりコストが安く、且つ、電磁的な封隙のためよりも著しくより僅かの回転のためのエネルギーを必要とし、このことは、特に電流不足の場合、有利である。
【発明の効果】
【0019】
方法の実施形態は、更に別の従属請求項において記載されている。
この方法を実施するための装置、およびこの装置の実施形態は、更に別の請求項の対象である。
【0020】
次に、若干の概略的に図示された実施例に基づいて、本発明を説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【0021】
図3により、ストリップ1は、炉内における方向転換の後、空気遮断のもとで、垂直方向に下方へと、その内において溶融金属浴槽が設けられている容器内へと走行する。この溶融金属浴槽は、下方へと封隙されている。この目的のために、しかしながら電磁的な様式ではなくて、むしろ循環する永久磁石を用いて形成される力が必要である。この永久磁石でもっての溶融金属の封隙は、それ自体で公知である。しかしながら、そこでは、矩形の通路でもって作動される。この通路形状は、間隔および形状において、変更され得ない。
【0022】
それに比べて、本発明は、2つの互いに並列して位置しているローター5、5′を提案している。これらローターは、耐温度性および耐溶融金属性の材料、特にセラミックから成る管体6、6′である。直径が自由に選択され得るこれら管体6、6′の内側で、ローラーが回転し、これらローラーの外周面上に、永久磁石4が配設されている。これらローター5、5′は、溶融金属、もしくはストリップに対して加圧調節されている。同様に、間隙7を、設備停止の際、または、設備の始動の際に閉鎖することも可能である。
【0023】
永久磁石は、基本的に、コイルもしくは誘導子による電磁的な封隙よりも、よりコストの安く、且つ、基本的に、電磁的な封隙のためよりも、より僅かの回転のためのエネルギーが必要とされ、このことは、特に、電流不足の場合、有利である。
【0024】
永久磁石でもって、更に、基本的に、電磁的な作動方法に比して、より高い磁界強度(係数3)が具現可能である。これら高い磁界強度、もしくはこの磁界強度から結果として生じる比較的に高い力は、鋼ストリップ上での所望の被覆厚さを調節するための掻き取りプロセスのために必要とされる。このことは、公知の方法の場合、付加的な掻き取りノズルによって行われねばならない。
【0025】
磁気的な封隙、および掻き取りの範囲内での付加的な構成は、本発明による方法の場合、もはや行われる必要がない。何故ならば、ストリップ1の最も狭い通過の領域は、封隙ユニットによって、ただ僅か数ミリメートルだけの値であるからである。更に、このストリップ1は、基本的に、公知の方法1、および2の場合よりも、より短く緊張状態で固定される。何故ならば、直接的にこの封隙ユニットの下方で、このストリップ1が、水浴槽9内において即座に冷却され、且つ方向転換されるからである。張架長さ(Abspannlaenge)は、本発明の場合に、有利には、ただ約5000mmだけにおいてであり、方法1の場合、この張架長さは約8〜10倍より高く、且つ、方法2の場合、更により高い。
【0026】
本発明による方法の更なる利点は、溶融流動状態の金属、有利には亜鉛溶融物の表面が、被覆領域において、有利には、窒素/水素混合気から成る保護ガス雰囲気の内側に存在し、且つ、流動状態の亜鉛の障害となる酸化作用が行われないことである。公知の方法1および2の場合、このことは、ただ付加的な著しい手間暇だけでもって実施され得る。更に、これら公知の方法の場合、亜鉛浴槽表面が、所定の手動の作業のために外側から取り扱い可能でなければならないことが必要である。本発明の場合、溶融金属浴槽表面に対する接近は、酸化性の微粒子の除去の目的のために必要ではない。
【0027】
図3による実施例において、非鉄金属ストリップ、または鋼ストリップ1を溶融金属浸漬仕上げのための設備は、走行している作動の状態にある。
供給走入されるべき、且つ、仕上げされるべきストリップ1は、炉2内において、緊張ローラー17、およびその後、浸漬仕上げ設備の内部に存在する保護ガス雰囲気を、酸素を有する周囲環境の雰囲気に対して気密に閉鎖する堰18を通過する。
【0028】
引き続いての亜鉛めっき室14内において、ストリップ1は、案内ローラー13を経由して、被覆区間19に対して垂直状態へと方向転換される。
この被覆区間19内への流入の際に、このストリップ1は、垂直方向において、上方から下方へと、ローター5、5′の間の間隙7内において直立状態に保たれた溶融金属3の浴槽を通過し、且つ、従って、所望の被覆が与えられる。
この溶融金属浴槽3は、下側の端部における、離間して設けられたローター5、5′の間に形成された間隙内において、回転する永久磁石4の磁界、もしくは進行磁界の磁気的な力によって、下方へと通過するのを阻止される。これらローター5、5′は、外方へと通路形状のハウジングによって囲繞する被覆区間19内における、これらローターを迂回する管体6、6′の内側に設けられており、この被覆区間が、これらローター5、5′を間隔可変に収容している。これらローターは、耐温度性および耐溶融金属性の、特に非磁性の材料、有利にはセラミックから成る管体6、6′に囲繞されている。
これら管体6、6′の内側で、永久磁石4は回転する。
【0029】
被覆のために必要な、且つ、継続して補充されるべき溶融金属は、その中でこの溶融金属がコンディショニングされる受け容器8から、金属用ポンプ12によって、流量制御された状態で、ローター5、5′の間の間隙7内へと送られる。その内で被覆されたストリップ1は、この下側の端部における間隙7、および引き続いて空気安定化するための装置15、並びに引き続いて、水冷するための装置16を通過する。
このストリップは、水浴槽9、および緊張ローラー20の通過の後、更に別の使用、または処理のために、この設備から引き出される。
【0030】
更に別の図4、および5は、本発明による方法を、
a) 始動状態において、および、
b) 作動の後の停止状態において、
示している。その際、
a) 始動状態:
− ストリップは静止している
− ローターは回転している
− これらローターの間の間隙は閉鎖されている
− 溶融金属は供給されている
− 炉室は閉鎖されている
であり、且つ、
b) 作動の後の停止状態:
− 溶融金属の還流
− ローターは回転している
− 間隙は閉鎖されている
− 炉室は開放されている
である。
【図面の簡単な説明】
【0031】
【図1】従来の、ストリップの被覆方法の図である。
【図2】公知技術による、更なる発展の被覆方法の図である。
【図3】本発明による被覆方法、並びに、相応して構成された、作動状態における高速溶融金属浸漬仕上げ設備の図である。
【図4】始動状態における、図3による設備の図である。
【図5】作動の後の停止状態における、図3による設備の図である。
【Technical field】
[0001]
The present invention relates to a coating of at least one metal, for example of a non-ferrous (NE) metal strip, or of a steel strip, in particular in the form of a strip, in the course of passage through a container containing at least a melt-flowing coating material. The invention relates to a method for coating a surface. The invention likewise relates to an apparatus for carrying out this method.
[Background]
[0002]
Traditional metal strip metal plating (referred to herein as method 1) with Zn-, Zn-Al-, Al-, or Al-Si-alloy is performed in an annealing furnace in the coated region. Characterized by entering into the molten metal under air shut-off and being redirected to a vertical state and stabilized by a non-driven roller using a different device (see FIG. 1) It is attached. This applies to all the above-mentioned coated metal / coating alloys during the molten metal dip finish.
[0003]
In the case of this method 1, it is a disadvantage that the rollers and the bearing portions of these rollers are provided inside the molten metal, and that all materials are exposed to chemical erosion of the molten metal. is there. The lifetime of all built-in structures inside this molten metal is limited. Furthermore, a large molten metal volume is required with a correspondingly large molten metal container to accommodate these rollers, or the entire bath apparatus. In the case of hot dip galvanizing, zinc in a fluidized state in an amount of 200 to 400 t is common. Rapid control of this molten metal with respect to temperature and alloy composition is not possible based on this large volume. The relatively large variations in the above parameters must be accepted and in some circumstances induce quality losses. This is because alloy technical treatment and strip quality influence each other in the container.
[0004]
Yet another disadvantage is that the production rate cannot be increased in order to obtain economical equipment performance (about 180 m / min), especially for thin strips of <0, 5 mm. One reason for this is that there is a relative movement between the roller provided in the bathtub and the strip. To avoid this problem, there is a risk of strip cracking when the tension is increased. The result is scrap production and a relatively long outage.
[0005]
Yet another limitation for maximum strip travel speed of the hot dip galvanizing equipment is provided by a nozzle scraping system disposed above the zinc melt, see FIG. The coating thickness is adjusted by air or nitrogen, with the minimum embodied coating thickness increasing with increasing strip running speed. That is, thin plating cannot be formed at high strip travel speeds. However, very thin plating (<25 g / m 2 , in the case of a thin metal plate hot-dip galvanized on one side) is now sought for certain demanding uses.
[0006]
As a further development method for the molten metal dip finishing of ferritic steel strips made of soft non-alloy steel, so-called vertical hot dip galvanizing is known and European Patent 630 421 ( It is described in various patents such as EP 1 630 420 (Patent Document 2) and EP 673 444 (Patent Document 3).
[0007]
In this method (referred to herein as method 2), the strip passes from below to above through a working vessel filled with a metal in a molten fluid state consisting of a zinc alloy and / or an aluminum alloy; In this case, the strip has been temperature-treated in advance, and the strip runs into the molten metal under air shut-off. This molten metal volume is basically small compared to Method 1 with the flowing zinc in an amount of about 2-5 t. Similarly, the above quality problems do not exist. This is because the alloy technical treatment is carried out in a holding container provided in parallel and the strip quality is formed separately from the alloy technical treatment in this working container. It is.
[0008]
The connection between the working vessel and the furnace chamber underneath the working vessel is approximately 800 mm high and through an airtight ceramic passage having a passage width of only a maximum of 20 mm for the strip. Done. The gap of this working vessel downwards and the avoidance of downward flow into the furnace chamber are performed inside this passage by means of inductors arranged along this passage, ie the strip, on two sides. Is called. These inductors create an electromagnetic traveling magnetic field that generates an upwardly directed force that prevents the molten metal from flowing downward. This inductive system operates like a pump, so that mutual exchange of the molten metal is also ensured in this passage.
[0009]
Method 2 can be implemented without problems in thin steel strips as well, in the range of 300 m / min, with a significantly higher strip running speed, at least in the coating region, up to the molten metal bath. The roller is also characterized by the fact that it is not provided in the coating container.
[0010]
After the strip has passed through the coating unit having a temperature of about 460 ° C., for example in the case of hot dip galvanizing, from below to above, comparable to method 1, just above the molten metal bath, by the nozzle scraping method The desired thickness of the metallic finish layer is adjusted. This is done by blowing over compressed air or nitrogen, comparable to Method 1.
[0011]
This nozzle scraping method is comparable to method 1 and also in method 2 limits the maximum possible strip running speed in the case of thin coatings. In practice, this method 2 also provides a relatively large degree of freedom for the galvanizing parameters acting on the layer thickness, ie temperature, molten metal viscosity, and alloy composition. For this reason, it is expected that the strip running speed in this method 2 can be selected higher than in method 1 when the layer thickness is the same. Compared to this method 1, this method 2 has not yet been tested on a large scale industrial technology. Traditionally, only testing with pilot equipment has been done with narrow strips. This trial was successful.
[0012]
The fact that the strip must subsequently be cooled to below 300 ° C. in the ascending articulation and before the first turning, however, hinders the increase in travel speed. If this temperature is higher, there is a risk that metallic particulates will grow on the first contact roller or turning roller in the cooling tower and form irreparable surface defects of the material. Exists.
[0013]
Cooling is usually performed using a number of air cooling sections arranged in series. This cooling action, and precisely the cooling rate, is however limited by the condition of the medium, and under the use of the cooling medium, the air is in a fixed section (eg 2 × 15 m). It cannot be increased appropriately. With increased strip travel speed or increased mass flow, these cooling sections must be extended. This, however, results in a rise of the upper turning roller in the cooling tower of the molten metal immersion finishing facility.
[0014]
In the case of equipment according to method 1, the height of the upper turning roller is usually between 30 and 60 m. For method 2, for high strip travel speeds, the cooling section must be further extended relatively, and therefore the cooling tower height is increased in the height direction to 80-90 m in some cases. The This results in higher investment costs for the building and foundation.
[0015]
Thus, the unstabilized strip section in the free-running state can be extended in the tower and the strip travel can be degraded, thus causing vibrations and adversely affecting product quality. The use of other cooling media in the ascending articulated state is problematic and has not been solved conventionally in large industrial engineering.
[0016]
Yet another problem is that, in the electromagnetic gap according to method 2, the force acting on the liquid molten metal, especially on the ferritic strip, also acts. Inconvenient contact of this strip with the magnetic path of the sealing inductor is possible only with an additional costly arrangement. Additional stabilizing coils and costly control techniques are needed for this purpose.
[Patent Document 1]
European Patent No. 630 421 [Patent Document 2]
European Patent No. 630 420 [Patent Document 3]
European Patent No. 673 444 [Disclosure of the Invention]
[Problems to be solved by the invention]
[0017]
The problem with the present invention is therefore to avoid the above drawbacks of the methods 1 and 2 and to optimize investment for better manufacturing quality, with very little possible structural engineering costs. It is to provide a high speed molten metal immersion finishing facility without cooling towers that is harmonized with cost and high equipment performance.
[Means for Solving the Problems]
[0018]
This problem is solved in the manner described in the superordinate concept of claim 1 in such a way that the container is sealed by a circulating permanent magnet. The container gap with this circulating permanent magnet is significantly more reliable than the electromagnetic solution and is less costly and for significantly less rotation than for the electromagnetic gap. It requires energy, which is advantageous especially when the current is insufficient.
【The invention's effect】
[0019]
Embodiments of the method are described in further dependent claims.
Apparatus for carrying out this method and embodiments of this apparatus are the subject of further claims.
[0020]
The invention will now be described on the basis of some schematically illustrated embodiments.
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
[0021]
According to FIG. 3, the strip 1 travels downward in the vertical direction and then into the container in which the molten metal bath is provided, after the change of direction in the furnace, under air shut-off. This molten metal bath is sealed downward. For this purpose, however, a force formed with a circulating permanent magnet is required rather than in an electromagnetic manner. This gap of molten metal with a permanent magnet is known per se. There, however, it is operated with a rectangular passage. This passage shape cannot be changed in spacing and shape.
[0022]
In contrast, the present invention proposes two rotors 5, 5 ′ located in parallel with each other. These rotors are tubes 6, 6 'made of a temperature and molten metal resistant material, in particular ceramic. Inside these tubes 6, 6 ′ whose diameter can be freely selected, the rollers rotate, and permanent magnets 4 are arranged on the outer peripheral surfaces of these rollers. These rotors 5 and 5 'are pressure adjusted to the molten metal or strip. Similarly, the gap 7 can be closed when the equipment is stopped or when the equipment is started.
[0023]
Permanent magnets are basically cheaper than electromagnetic gaps with coils or inductors, and basically have less energy for rotation than for electromagnetic gaps. This is advantageous, especially in the case of current shortage.
[0024]
With a permanent magnet, a higher magnetic field strength (coefficient 3) can basically be realized as compared with an electromagnetic operation method. These high magnetic field strengths, or the relatively high forces resulting from this magnetic field strength, are required for the scraping process to adjust the desired coating thickness on the steel strip. This has to be done with an additional scraping nozzle in the case of known methods.
[0025]
An additional configuration within the range of magnetic clearance and scraping no longer has to be done in the case of the method according to the invention. This is because the narrowest passage area of the strip 1 is only a few millimeters due to the gap unit. Furthermore, this strip 1 is basically fixed in a tension state shorter and shorter than in the known methods 1 and 2. This is because, immediately below the gap unit, the strip 1 is immediately cooled and redirected in the water bath 9. The stretch length (Abspannlaenge) is advantageously only about 5000 mm in the case of the present invention, and in the case of method 1, this stretch length is higher than about 8 to 10 times, and method 2 In this case, it is even higher.
[0026]
A further advantage of the process according to the invention is that the surface of the molten, flowable metal, preferably zinc melt, is present in the coating region, preferably inside a protective gas atmosphere consisting of a nitrogen / hydrogen mixture, In addition, an oxidizing action that hinders zinc in a fluid state is not performed. In the known methods 1 and 2, this can be carried out with only additional significant effort. In addition, these known methods require that the zinc bath surface be able to be handled from the outside for a given manual operation. In the case of the present invention, access to the molten metal bath surface is not necessary for the purpose of removing oxidizing particulates.
[0027]
In the embodiment according to FIG. 3, the installation for the non-ferrous metal strip or steel strip 1 for the molten metal immersion finish is in operation in operation.
The strip 1 to be fed into and to be finished, in the furnace 2, the tension gas 17, and then the protective gas atmosphere present inside the dip finishing equipment, to the ambient atmosphere with oxygen. On the other hand, it passes through a weir 18 that is airtightly closed.
[0028]
In the subsequent galvanizing chamber 14, the strip 1 is turned to a vertical state with respect to the coating section 19 via the guide roller 13.
Upon inflow into the covering section 19, the strip 1 is a bath of molten metal 3 kept upright in the gap 7 between the rotors 5, 5 ′ in the vertical direction from top to bottom. And thus provide the desired coating.
This molten metal bath 3 is a magnetic field of a rotating permanent magnet 4 or a magnetic field of a traveling magnetic field in a gap formed between spaced apart rotors 5 and 5 'at the lower end. The force prevents it from passing down. The rotors 5 and 5 'are provided inside the pipes 6 and 6' that circumvent the rotors in a covering section 19 that is surrounded by a passage-shaped housing outwardly. The rotors 5 and 5 'are accommodated with variable intervals. These rotors are surrounded by tubes 6, 6 'made of temperature-resistant and molten metal-resistant, in particular non-magnetic material, preferably ceramic.
The permanent magnet 4 rotates inside these tubes 6 and 6 '.
[0029]
The molten metal necessary for the coating and to be continuously replenished is transferred from the receiving vessel 8 in which the molten metal is conditioned to the rotor 5 in a flow-controlled manner by a metal pump 12. Into the gap 7 between 5 '. The strip 1 coated therein passes through the gap 7 at this lower end and subsequently the device 15 for air stabilization and subsequently the device 16 for water cooling.
This strip is withdrawn from the facility for further use or processing after passing through the water bath 9 and tensioning roller 20.
[0030]
Yet another FIGS. 4 and 5 illustrate the process according to the invention.
a) in the starting state and
b) In the stop state after operation,
Show. that time,
a) Starting state:
-The strip is stationary-The rotor is rotating-The gap between these rotors is closed-Molten metal is supplied-The furnace chamber is closed, and
b) Stop state after operation:
-Molten metal reflux-The rotor is rotating-The gap is closed-The furnace chamber is open.
[Brief description of the drawings]
[0031]
FIG. 1 is a diagram of a conventional strip coating method.
FIG. 2 is a diagram of a further developed coating method according to the known art.
FIG. 3 is a diagram of a coating method according to the present invention and a correspondingly configured high speed molten metal dip finishing facility in operating condition.
4 is a diagram of the installation according to FIG. 3 in a start-up state.
5 is a diagram of the installation according to FIG. 3 in a stopped state after operation.

Claims (9)

少なくとも溶融流動状態の被覆材料を収容する容器を通る通過過程において、少なくとも1つの金属の被覆でもって、例えば、非鉄金属ストリップ、または鋼ストリップの、特にストリップ状の材料の表面を被覆するための方法において、
容器が、循環する永久磁石によって封隙されることを特徴とする方法。
Method for coating the surface of, for example, a non-ferrous metal strip, or a steel strip, in particular in the form of a strip, with a coating of at least one metal, in the course of passing through a container containing at least a melt-flowing coating material In
A method wherein the container is sealed by a circulating permanent magnet.
循環する永久磁石によって、同時に、金属性のストリップ上の所望の被覆厚さの調節が行われることを特徴とする請求項1に記載の方法。The method according to claim 1, wherein the desired coating thickness on the metallic strip is adjusted simultaneously by the circulating permanent magnet. 溶融流動状態の被覆材料は、受け容器から、2つの逆方向に回転するローターの楔状部内へと導入され、その際、金属性のストリップが、上方から下方へと、溶融金属浴槽、および離間して設けられたこれらローターの間を通って案内されることを特徴とする請求項1または2に記載の方法。The melt-flowing coating material is introduced from the receiving container into the wedges of the two counter-rotating rotors, with the metallic strip from the top to the bottom, the molten metal bath, and spaced apart. 3. A method according to claim 1 or 2, characterized in that it is guided through these rotors provided in the manner described above. 金属性のストリップは、予熱炉内において方向転換の後、空気遮断のもとで、有利には、保護ガス雰囲気内において、垂直方向に下方へと、溶融金属浴槽を通って案内されることを特徴とする請求項1から3のいずれか一つに記載の方法。The metallic strip is guided through the molten metal bath after turning around in the preheating furnace, preferably in a protective gas atmosphere, vertically down in the protective gas atmosphere. 4. A method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that 可能な限り直接的に、容器の封隙の下方、もしくは、ローターの下方で、被覆されたストリップが、空気安定化、及び/または水冷却されることを特徴とする請求項1から4のいずれか一つに記載の方法。5. The coated strip is air-stabilized and / or water-cooled, as directly as possible, below the container gap or below the rotor. The method as described in one. 金属性のストリップ状の製品のための、溶融流動状態の被覆材料を収容するための少なくとも1つの容器を備える、特に請求項1から5のいずれか一つに記載の方法を実施するための装置において、
容器を封隙するために、2つの逆方向に、場合によっては相互に制御可能なローターが設けられており、その際、これらローターの内部に、回転可能なローラーが配設されており、これらローラーの外周面上に、永久磁石が固定されていることを特徴とする装置。
6. An apparatus for carrying out the method according to any one of claims 1 to 5, comprising at least one container for containing a coating material in the melt flow state for a metal strip product. In
In order to seal the container, there are two oppositely controlled rotors, in some cases mutually controllable, in which a rotatable roller is arranged inside these rotors. A permanent magnet is fixed on the outer peripheral surface of the roller.
溶融金属浴槽を収容する容器は、ローターの間の上側の中央の室によって形成されていることを特徴とする請求項6に記載の装置。7. A device according to claim 6, wherein the container containing the molten metal bath is formed by an upper central chamber between the rotors. 少なくとも、ローターは、保護ガス雰囲気の維持のもとで、ハウジングによって囲繞されていることを特徴とする請求項6または7に記載の装置。8. A device according to claim 6 or 7, characterized in that at least the rotor is surrounded by a housing under the maintenance of a protective gas atmosphere. ローターハウジングは、
上方からローターハウジングへと金属性のストリップを供給する目的の、上側の室と、並びに、
溶融金属のための受け容器と、
および、例えば、ストリップの空気安定化および水冷のための、このローターハウジングの下側に配設された装置と、および、
場合によっては、更に別の水浴槽と、
連結状態にあることを特徴とする請求項6から8のいずれか一つに記載の装置。
The rotor housing
An upper chamber for the purpose of supplying a metallic strip from above to the rotor housing, and
A receiving container for molten metal;
And, for example, a device disposed on the underside of the rotor housing for air stabilization and water cooling of the strip, and
In some cases, another bathtub
Device according to any one of claims 6 to 8, characterized in that it is in a connected state.
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