NO122849B - - Google Patents

Description

Fremgangsmåte og apparat for å belegge jernholdige metaller med aluminium.

Nærværende oppfinnelse vedrører fremstilling av aluminiumbelagte artikler av jernholdige metaller, og spesielt vedrører den en fremgangsmåte og et apparat for belegging med aluminium ved varmegal-vanisering. Oppfinnelsen skaffer en forbedret fremgangsmåte og et forbedret apparat for hurtig avkjøling og størkning av aluminiumbelegget med en gang etter at artikkelen er kommet ut av det smeltede aluminiumbad, uten at belegget slår seg eller opprues, og oppfinnelsen tilsikter spesielt å skaffe en slik avkjøling ved en kontinuerlig aluminiumbeleggings-prosess for belegging av tråd, staver, plater, bånd og andre artikler av jernholdige metaller. Oppfinnelsen er imidlertid ikke begrenset til kontinuerlige arbeidsmåter, da den kan anvendes også ved charge-prosesser.

Det er kjent mange forslag til å fremstille et beskyttende belegg av aluminium på jernholdige metallartikler ved å ned-dyppe artikkelen i smeltet aluminium og ved å ta ut den med aluminium belagte gjenstand fra det smeltede bad. En metode som er spesielt effektiv ved dannelsen av et vedheftede aluminiumbelegg som er fri for hull og liknende feil, er beskrevet i U.S. patent 2 686 355. Denne metode er karakterisert ved anvendelse av et flussmiddel inneholdende en fluorforbindelse av zir-kon eller titan for å frembringe et tett vedheftende, kontinuerlig aluminiumbelegg på artikler av stål eller andre jernholdige metaller. Det er også foreslått andre varm-galvaniseringsmeoder, under anvendelse av andre flussmidler eller uten at et flussmiddel brukes, og de har gitt mere eller mindre tilfredsstillende resultater ved dannelsen av aluminiumbelegg på stålartikler.

Det var til nå vanskelig å fremstille ved varmgalvaniserings-metoder tilstrekkelig jevne og tilstrekkelig tykke aluminiumbelegg med passende strekkbarhet, særlig på tråd og bånd av større tykkelse. Temperaturen ved hvilken det smeltede aluminiumbad må holdes ved varmgalvaniseringsme-toder er tilstrekelig høy for å frembringe en spenningsutjevnende glødningseffekt på artikler av jernholdig metall som er ned-dryppet i badet. Selv om neddyppingstiden er kort, opphetes vanligvis hele metallgjen-standen gjennom hele dens tverrsnittsover-flate til temperaturen av det smeltede aluminium. Det ønskes derfor ofte å utsette det ferskt belagte jernholdige metall for en koldbearbeidelse for å frembringe hardhe-ten og strekkfastheten som kreves for forskjellige formål. Koldbearbeidelse frem-bringer en minskning av tykkelsen av aluminiumbelegget, og hvis det ferskt dannede aluminiumbelegg ikke er temmelig tykt vil belegget på de koldbearbeidede gjenstander være for tynt for visse kommer-sielle anvendelser.

Tråd, plater, etc. med stor tykkelse som under dannelsen av aluminiumbelegget ble opphetet til temperaturen i det smeltede aluminium avkjøles ikke hurtig i luften, på grunn av det jernholdige metalls store masse. Det er funnet at det kreves betydelig tid for at det jernholdige metall skal avkjøles i luften til en temperatur under den ved hvilken aluminiumbelegget opphører å være flytende. Dette er særlig tilfelle ved kontinuerlige beleggingsmetoder med stor hastighet, fordi slike metoder uunngåelig resulterer i at den bevegende tråd eller plate utsettes for vibrasjoner som forårsaker at beleggingsmetall flyter selv om det befinner seg i en halvfast tilstand. Flytin-gen av aluminiumbelegget på det jernholdige metall resulterer i en minskning av tykkelsen av aluminiumbelegget ved at be-leggingsmetallet flyter tilbake ned i aluminiumbadet, og den resulterer vanligvis i at det dannes belegg med ujevn tykkelse og med en oppruet overflate.

En annen uønsket effekt som har sin årsak i den langsomme avkjøling av det jernholdige metall, er at aluminiumbelegget på dette har liten strekkbarhet. Denne manglende strekkbarhet skriver seg fra en overdreven tykkelse av en sprø, intermetallisk jern-aluminium forbindelse som dannes ved gjensidig diffusjon av aluminiumbelegget og det som underlag tjenende jernholdige metall. Mengden av det dannede produkt og tykkelsen av det sprø belegg er avhengig av hvor lenge aluminium og jernholdig metall holdes ved forhøyet temperatur. Da ståltråd og plater med forholdsvis stor tykkelse og andre tilsvarende tunge artikler bare langsomt avkjøles til en temperatur under den ved hvilken den sprø intermetalliske forbindelse dannes, utsettes belegget på tråd, plater og andre artikler for sprekking og avskalling når artikkelen underkastes en vesentlig formforan-dring.

Andre vanskeligheter ved de kjente varmgalvaniserings-metoder skyldes beleg-gets temmelig grove kornstruktur og an-samling av jern i beleggingsbadet. Det er funnet at disse faktorer er avhengig av hverandre og av sammensetningen av aluminiumbadet. Badet inneholder fordelaktig vesentlige mengder silicium (f. eks. ca. 2,5 %) for å hindre dannelsen av et sprøtt aluminium-jern lag mellom belegget og un-derlaget. Imidlertid, når jernet ansamles i badet (fra det jernholdige metall som føres gjennom badet) dannes det en uønsket forbindelse av jern, aluminium og silicium i en form som virker ufordelaktig på strekkbar-tieten og vedheftingen av belegget. Således er det funnet at en ståltråd som er alumi-nisert ved å føre den gjennom et aluminiumbad inneholdende ca. 2,5 % silicium og en vesentlig mengde ansamlet jern, og som deretter er luft-avkjølt, får et belegg inneholdende temmelig grove partikler av en aluminiumsilicium-jern-forbindelse inn-leiret i en masse av aluminiumsilicium. Den grove, utseigrede aluminium-silicium-forbindelse minsker vesentlig vedheftingen og strekkbarhetten av belegget. For å holde denne uønskede effekt av utseigringer innenfor rimelige grenser var det inntil nå nødvendig å holde jerninnholdet av aluminiumbadet lavt (i alminnelighet under 1 %) enten ved å tilsette periodisk en ren aluminium-silicium-legering eller ved å kaste det når jerninnholdet blir for høyt.

i På grunn av alle disse forannevnte om-stendigheter har det inntil nå vært vanskelig å fremstille aluminium-belagte jernholdige metalltråder og plater av god kva-litet, med unntagelse av tynne artikler. Gode resultater som inntil nå ble oppnådd med tykke artikler skyldes spesielle fabri-kasjonsmetoder som er forbundet med lavt utbytte og med tilsvarende høye produk-sj onsomkostninger.

Den nærværende oppfinnelse skaffer en forbedret metode og et forbedret apparat for fremstilling av aluminiumbelagte jernholdige metallartikler ved en varmgalvani-sérings-metode under unngåelse av de forannevnte ulemper. Ved hjelp av oppfinnelsen er det mulig å fremstille passende tykke og jevne aluminiumbelegg ved varmegalva-niseringsmetoden på tråder og plater av større tykkelse, og dog er det mellom over-flatene av jern og aluminium dannede lag tynt nok til at belegget har tilstrekkelig strekkbarhet til å tåle store mekaniske formforandringer uten å sprekke og avskal-le. I tillegg dertil får man ifølge oppfinnelsen en forbedret kornstruktur i belegget, hvor jern-aluminium-silicium-forbindelsen er jevnt fordelt i aluminium-silicium-mas-sen som små sfæroider, i hvilken form forbindelsen har en forholdsvis liten virkning på strekkbarheten og vedheftingen av belegget. Oppfinnelsen gjør det således mulig å tåle inntil 2 % og selv mere jern i aluminiumbadet. Disse resultater fåes ifølge oppfinnelsen ved høye beleggingshastigheter méd tilsvarende små fabrikasj onsomkost-ninger.

De forannevnte fordeler oppnås i henhold til oppfinnelsen ved å utsette den med aluminium belagte gjenstand, umiddelbart etter at den er tatt ut av det smeltede aluminiumbad, for bråkjøling i en tett tåke av flytende kjøledråper. Det har inntil nå vært foreslått å bråkjøle gjenstander belagt méd aluminium ved en varmgalvaniserings-métode, men de kjente bråkjølingsmetoder er ikke tilfredsstillende fordi de forårsaker en betydelig oppruing av aluminiumbelegget. For eksempel, hvis en strøm eller stråle av, grove vanndråper rettes mot den med aluminium belagte gjenstand før aluminiumbelegget på gjenstanden er fullstendig størknet, deformeres og forvris aluminiumbelegget av støtet av kjølevæsken og størk-ner i den deformerte tilstand, hvor gjenstanden blir ufordelaktig oppruet. Bråkjøl-ing med en luftblest eller med annet gassformet kjølemiddel har liknende virkning. Oppfinneren har imidlertid funnet at en meget hurtig og effektiv bråkjøling av aluminiumbelegget kan oppnås ved hjelp av en tett tåke av ytterst fine, flytende kjøle-dråper som støter på den med aluminium belagte gjenstand med liten hastighet. En slik bråkjøling resulterer i at aluminiumbelegget avkjøles nesten like fort som ved kjente kjølemetoder med en kraftig strøm eller stråle av kjølevæske, men uten at overflatejevnheten av aluminiumbelegget derved blir forringet.

Kort sagt skaffer oppfinnelsen, ved en

metode for belegging av jernholdige metall - artikler med aluminium, ved at disse artikler neddyppes i et smeltet aluminiumbad og deretter tas ut av badet med et vedheftende belegg av smeltet aluminium, den forbedring som består i at den belagte gjenstand, umiddelbart etter at den er tatt ut av det smeltede aluminiumbad og mens aluminiumbelegget på gjenstanden ennå er flytende, bringes i direkte kontakt med en tett tåke av kjølevæske. Tåken inneholder en gassaktig suspensjon av meget fine, opp-delte kjølevæskepartikler, idet partikkel-størrelsen av dråpene er tilstrekkelig liten til at de bare i en ubetydelig grad slår seg ned fra suspensjonen i en rolig utmosfære og ikke slår seg ned i vesentlig grad i en lett turbulent atmosfære. Hastigheten med hvilken dråpene støter på den med aluminium belagte gjenstand er tilstrekkelig liten til at det ikke bevirkes en deformering av aluminiumbelegget på gjenstanden selv når det ennå er flytende. Dette resulterer i at aluminiumbelegget er bråkj ølet og størk-net før flyting av det smeltede metallbe-legget kan bevirke vesentlige uregelmessigheter i tykkelsen og overflatejevnheten, og på en måte som ikke forårsaker en deformasjon og oppruing av belegget. Fortrinnsvis holdes den belagte gjenstand i kontakt med det tåkeaktige kjølemiddel inntil dens temperatur er minsket til under ca. 540° C, og fortrinnsvis til under ca. 480° C, slik at dannelsen av en sprø jernaluminium-legering ved gjensidig diffusjon av belegget og det jernholdige metallet er holdt ved et minimum.

Kjølevæsken som brukes i henhold til

oppfinnelsen er fordelaktig vann som inn-føres i direkte kontakt med det ferskt belagte jernholdige metall i form av en tåke av fine vanndråper. Betegnelsen «tåke» be-tyr her en suspensjon av meget fine vann-

eller andre kjølevæske-dråper i luft eller et annet gassformet suspensjonsmedium, idet væskedråpene har en slik størrelse at de har en tendens til å avsette seg i en rolig atmosfære, men hvor væskedråpene ikke er så store at de avsetter seg som regn.

Mens det ikke er mulig å bestemme av-kjølingshastigheten i henhold til oppfinnelsen på en måte som kunne anvendes for alle størrelser og utformninger av gjenstander, er det i alminnelighet fordelaktig at gjenstandens temperatur faller under ca. 480° C i løpet av noen få sekunder (f.eks.

1 eller 2 sekunder) eller i løpet av ennå

kortere tid etter at gjenstanden er tatt ut fra det smeltede aluminium.

Aparatet for belegging av jernholdige metalltråder, staver, plater, bånd eller andre artikler, består på vanlig måte av en beholder for det smeltede aluminiumbad og av midler for kontinuerlig å føre en slik artikkel gjennom badet og for å ta ut artikkelen oppover fra badet i en i det vesentlige loddrett retning. Ifølge oppfinnelsen er det rettet stråledyser mot den vertikale bevegelsesbane for gjenstanden umiddelbart over den nevnte beholder, slik at gjenstanden umiddelbart etter at den er kommet ut fra badet og mens aluminiumbelegget ennå er flytende, kommer inn i en sone som er dekket av forstøvet væske fra dysene. Den nederste dyse er rettet mot gjenstandens bevegelsesbane i et område som ligger direkte over beholderen og den øverste dyse er rettet mot bevegelsesbanen i en betydelig avstand fra beholderen og de mellomliggende dyser er anordnet i en slik avstand at i det vesentlige hele lengden av bevegelsesbanen mellom den nederste og den øverste dyse er dekket av forstøvet væske fra dysene. Det er imidlertid fordelaktig å anordne dysene på en slik måte at forstøvet væske fra en dyse ikke vesentlig overlapper forstøvet væske fra en ved siden liggende dyse der hvor den forstøvede væske møter bevegelsesbanen av den med aluminium belagte

gjenstand. Det er selvfølgelig anordnet

midler for å mate kjølevæsken til dysene og for å føre den ut av dysene i form av fint forstøvet væske. Derved bråkjøles og størk-nes belegget før det kan flyte på den kontinuerlig bevegede gjenstand og forårsake vesentlige uregelmessigheter i tykkelsen og overflatejevnheten av belegget.

En fordelaktig utførelsesform av oppfinnelsen beskrives i det følgende under henvisning til tegningen. Tegningen viser i skjematisk riss og delvis i snitt et apparat ifølge oppfinnelsen som er spesielt godt egnet til å belegge en eller flere tråder i henhold til fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen.

Apparatet som vises på tegningen er særlig bestemt for kontinuerlig belegging av et antall av tråder W med aluminium ifølge oppfinnelsen. Selv om bare en tråd er vist på tegningen er det klart at en gruppe tråder kan anbringes meget nær hverandre i et perpendikulært plan på tegningen og samtidig kan føres gjennom apparatet.

Det viste apparat omfatter en digel-ovn 10 av mere eller mindre kjent utform-ning, inneholdende et bad av smeltet aluminium 11. Kjente opphetningsmidler (f. eks. et induksjonsvarmeaggregat) hol-der aluminiumet i smeltet tilstand og ved en temperatur som er nødvendig for beleg-gingsoperasjonen.

En neddyppingsrulle 12 er anbrakt i ovnsdigelen dypt under overflaten av det smeltede aluminiumbadet. Neddyppings-rullen er ved hver ende understøttet i et lager som bæres av en bærearm 13, hvis øvre ende 14 er festet til digelens øvre sidekant og hvis nedre ende strekker seg ut nedover i digelen til under overflaten av det smeltede aluminium. Tråden W beveges, som vist ved pilene, nedover og inn i badet av det smeltede aluminium, rundt neddyp-pingsrullen 12 og derfra vertikalt oppover fra digelen.

Tilstøtende banen av den vertikalt oppoverstigende tråd ér anordnet et rammeverk omfattende en eller flere vertikale søyler 15. Dette rammeverk bærer en un-derstøtende konstruksjon av vinkeljern 16 på hvilken i en vertikal avstand fra hverandre er understøttet et flertall av dyseaggregater 17a, 17b, 18a, 18b, som danner en tåke av meget fine kjøledråper i gass-suspensjon, rettet i det vesentlige mot bevegelsesbanen av tråden. Dyseaggregater av den slags som brukes for sprøyting av farge og som er istand til å danne en så fin tåke som fargesprøytingståke egner seg utmer-ket godt for formålet. Selv om dyseaggre-gatene alle er identiske, er dysene 17 i den nedre halvdel av settet forbundet i én virkningsgruppe og dysene 18 i den øvre halvdel av settet er forbundet i en separat betjent gruppe. Anordningen av dysene i to betjeningsgrupper har som formål å lette driften og gjøre den mere elastisk.

Flytend evann tilføres til hver av dysene 17a, 17b av den nedre gruppe gjennom ledninger 19, og komprimert luft for å for-støve vannet og å føre det ut fra dysene i form av forstøvet væske tilføres til hvert dyseaggregat gjennom en forstøvningsluft-ledning 20. Ytterligere komprimert luft for

å drive kontrollmekanismen av dysene, ved hjelp av hvilken mekanisme forstøvet væske fra dysene kan slåes av og på, tilføres til hver dyse gjennom en kontrolluft-led-hing 21. Vann tilføres til ledningen 19 fra en hovedledning 22 gjennom håndman-øvrerte stengeventiler 23 og 24, og gjennom én trykkreguleringsventil 25. Det er anordnet et vannmanometer 26 for å vise trykket av det gjennom kammeret 19 innførte vann. Trykkluft tilføres til de to trykkluft-ledninger 20 og 21 fra en høytrykkluft-ledning 27 gjennom en håndmanøvrert stengeventil 28 qg en kommersiell luftomformer 29 omfattende trykkreguleringsventiler og manome-tre som viser trykket med hvilket komprimert luft innføres i kamrene. Innføring av komprimert luft i kontrolluft-ledningen 21 reguleres ved hjelp av en hurtig virkende reguleringsventil 30, ved hjelp av hvilken f<p>rstøvningsdysene 17 hurtig kan slåes på og av. Luft- og vannreguleringsanordnin-gene for den lavere gruppe av dyser 17 grupperes fordelaktig på en enkel reguler-insgplate 31.

På liknende måte tilføres vannet til dysene 18 i den øvre gruppe gjennom en vann-lédning 19a, og luft for å kaste ut forstøvet vann fra dysene innføres gjennom forstøv-ningsluft-ledningen 20a. Trykkluft for å drive dysenes stengemekanisme innføres i hver dyse gjennom en kontrolluft-ledning 21a. Vannet innføres i vann-ledningen 19a fra hovedledningen 22, og trykkluft tilføres til luft-ledningene 20a og 21a fra høytrykks-luftledningen 27, gjennom reguleringsme-kanismer av liknende art som de som brukes i forbindelse med dysene 17 av den lavere gruppe. Reguleringsanordningene for den øvre gruppe på samme måte som reguler-ingsmekanismene for den lavere gruppe av dyser, er fordelaktig gruppert på en enkel reguleringsplate 32. De to regulerings-planer 31 og 32 kan med fordel selvfølgelig anbringes direkte ved siden av hverandre.

Som nevnt ovenfor er dysene 17, 18 anbrakt langs banen av trådens W vertikal-bevegelse når tråden kommer ut av aluminiumbadet i digelen 10. Vinkeldiamete-reh av forstøvningskonuser som kommer uti av dysene er fortrinnsvis stor nok for ati den forstøvede væske fra hvert tilstø-tende dysepar flyter sammen like før den når trådens bevegelsesbane. Hele trådens bevegelsesbane er derved dekket med for-støvede vanndråper som kommer fra dysene, men det forekommer ikke noen overlapping av forstøvet væske fra en dyse med væske fra en tilstøtende dyse på trådens W bevegelsesbane. Den nederste dyse 17a er anbrakt tett ved den øvre kant av digel-ovnen 10, slik at tråden W kommer inn i J sonen som er dekket med forstøvet vann umiddelbart etter at den kommer ut av det smeltede aluminiumbad 11. Den øverste dyse 18f er anbrakt i en vesentlig avstand over det smeltede aluminium for å skaffe en forstøvningssone med tilstrekkelig lengde til at tråden kan avkjøles tilstrekkelig, selv når den føres gjennom apparatet med en maksimal bevegelseshastighet.

Et sett skvettbretter 33 er anbrakt ved siden av bevegelsesbanen av den vertikalt bevegede tråd på den side av tråden som ligger motsatt dysene 17, 18. Vanndråper i tåken som er kastet ut av dysene og som passerer forbi tråden W, faller på skvett-brettene, forener seg til større dråper og flyter ned i et trau 34 som er understøttet like ovenfor digelen 10. Vannet som løper av i trauet 34 føres bort ved hjelp av et avløpsrør.

For å dempe vibreringer av tråden W når denne beveges oppover fra digelen 10, er det anordnet en dempningsrulle 36. Dempningsrullen er ved hver ende under-støttet i et lager som bæres av en bærerem 37 som rager ut av søylen 15, og den holdes derved i en lett trykkontakt med den oppover bevegede tråd. Dempningsrullen 36 bør selvfølgelig ligge langt nok over digelen 10 for at aluminiumbelegget på tråden er helt størknet før det kommer i kontakt med den.

En valse 38 er således montert på den øvre ende av undersøkelseskonstruksjonen som bæres av søylen 15 at den kan oppta tråden W ved den øvre ende av trådens vertikale bevegelsesbane. Valsen 38 ligger over en ende av en bråkjølingstank 39. En ned-dryppingsvalse 40 er montert tilstøtende den sentrale del av bråkjølingstanken, og en uttaksvalse 41 er montert tilstøtende den fra valsen 38 motsatt liggende ende. Tråden W føres rundt valsen 38, derfra under neddryppingsvalsen 40 og endelig over uttaksvalsen 41, hvorfra den føres til en opptaksrulle.

Vann innføres i bråkjølingstanken 39 gjennom et innløpsrør 42 i en mengde som er tilstrekkelig til å holds tanken i det vesentlige fylt med vann. Et nivårør 43 er anordnet for å hindre at bråkjølingstanken flyter over. Tråden W, etter å passert over valsen 38, føres av neddyppingsvalsen under overflaten av vannet i bråkjølingstanken for derved å bevirke en endelig avkjøling av tråden til en ønsket lav temperatur.

Det ovennevnte apparat drives på føl-gende måte: Tråden som skal belegges med aluminium, føres kontinuerlig i det smeltede aluminiumbad 11, under neddryp-pingsrullen 12, og derfra vertikalt oppover og ut av badet. Umiddelbart etter at tråden kommer ut av badet kommer den inn i en tett tåke av vanndråper som er rettet mot dens bevegelsesbane av dysene 17, 18. Den direkte kontakt som er således frembrakt mellom den hete tråd og dens ennå flytende aluminiumbelegg og vanndråpene av tåken resulterer i hurtig bråkjøling og størkning av aluminiumbelegget.

Tåken frembringes ved å forstøve vann ved hjelp av luft under høyt trykk (f. eks. 5,5 kg/cm<2>—7,3 kg/cm-) når det kommer ut av dysene og dets hastighet ved dysen er høy. Den store vinkel av forstøvningskonu-sen og den store økning av dens tverrsnitts-flate på bevegelsesbanen av tråden sam-menliknet med dyseåpningen resulterer imidlertid i en tilsvarende lav støthastighet av tåken mot tråden. Hastigheten av den forstøvede væske når den når bevegelsesbanen av tråden er derfor tilstrekkelig lav, slik at hverken luft eller de små vanndråper av tåken støter på tråden med tilstrekkelig kraft for å bevirke uønsket fysisk deformasjon av belegget før det størkner. Bråkjølingseffekten av vanntåken er allike-vel høy og aluminiumbelegget størkner hurtig til en ikke flytende, fast tilstand. Dette resulterer i at belegget på tråden har i det vesentlige den tykkelse med hvilken det kommer ut av aluminiumbadet 11, for belegget størkner før dets tykkelse kan minskes vesentlig ved å flyte ned på tråden. I tillegg dertil bevirker bråkjølingsef fekten av tåken en hurtig størkning av aluminiumbelegget slik at det ikke forekommer noen ujevn tykkelse og oppruet overflate, selv når tråden beveger seg med en maksimal hastighet.

Selv om aluminiumbelegget er fullstendig størknet når det avkjøles til en temperatur under ca. 650° C, bør forstøvnings-settet 17, 18 være høyt nok til å avkjøle tråden så hurtig som mulig til en temperatur under ca. 540° C og fortrinnsvis under ca. 480° C, for derved å bringe til et minimum tykkelsen av den sprø jern-aluminium-legering som dannes ved gjensidig diffusjon av jernmetalltråden og aluminiumbelegget. Det er funnet at dannelse av en slik sprø intermetallisk forbindelse foregår selv ved temperaturer vesentlig under størkningstemperaturen av alumi-niumslaget. Hastigheten med hvilken et slikt lag dannes minsker med temperaturen, men denne hastighet synker ikke meget inntil temperaturen er falt til under ca. 540° C, og det dannes ennå fortsatt litt av den intermetalliske forbindelse inntil tråden er avkjølet til under ca. 480° C. Høy-

den av forstøvningssettet må derfor avpas-

ses i avhengighet av den maksimale lineære hastighet med hvilken tråden W føres gjen-

nom apparatet og i avhengighet av tykkel-

sen av tråden, slik at trådens temperatur faller under ca. 480° C før tråden kommer ut av den av dysene dannede tåke. Fordel-

aktig skal høyden av dysesettet være til-

strekkelig til å bevirke avkjøling av tråden til en temperatur selv betydelig under 480°

C før tråden kommer ut av forstøvnings-

sonen, for derved å gi de beste resultater.

Det er selvfølgelig meget viktig at dy-

sene skaffer en tett tåke for å frembringe en tilstrekkelig avkjøling av tråden i den lavere del av forstøvningssonen, slik at be-

legget på tråden er fullstendig størknet før det kommer i kontakt med dempningsrul-

len 36. I motsatt tilfelle vil dempningsrul-

len forårsake en mekanisk deformering av belegget og således føre til et mindreverdig produkt.

Når tråden kommer ut av forstøvnings-

sonen og passerer over valsen 38, føres den ved hjelp av neddyppingsvalsen 40 under overflaten av vannet i bråkjølingstanken 39. Selv om det ikke er nødvendig, ifølge oppfinnelsen, å bråkjøle tråden ved dette trinn, har en slik bråkjøling den fordel at tråden bringes til en temperatur i nærhe-

ten av værelsestemperatur før den oppvik-

les og håndteres.

Som et eksempel ifølge oppfinnelsen,

frembringes et tungt aluminiumbelegg med en tykkelse av ca. 0,04 mm på en ståltråd med en diameter av 3,3 mm ved å føre trå-

den med en hastighet av 35 mm per minutt gjennom et bad av smeltet aluminium inneholdende 1,94 % jern og 2,93 % sili-

cium, og deretter oppover gjennom en tett tåke dannet av et sett av vannsprøyter av tilstrekkelig høyde til hurtig å bråkjøle og størkne aluminiumbelegget og til å avkjøle tråden til en temperatur under ca. 480° C

i en avstand av ca. 2 m fra det sted hvor tråden kommer ut av det smeltede alumi-

nium ( dvs. innen ca. 0,05 minutter, eller ca. 3 sekunder etter at tråden kommer ut av aluminiumbadet). Belegget på tråden var tilstrekkelig vedheftende til at tråden kunne vikles på en spindel med sin egen diameter uten at belegget sprekker eller avskaller. Belegget var videre helt jevnt i tykkelsen og oppviste en glatt overflate.

Tråden kunne trekkes til en mindre stør-

relse uten at belegget tok skade. Belegget på tråden som var trukket var tynnere enn når det er dannet på en større diameter men det var dog jevnt, vedheftende og strekkbart og kunne derfor brukes kom-

mersielt. En identisk tråd belagt på samme

i måte, men avkjølet i luften uten den hur-

tige avkjøling forårsaket ved anvendelsen av forstøvet vann, hadde ufordelaktige egenskaper idet belegget var mere uregel-

messig og rutt og samtidig ikke-vedheften-

de og sprøtt. Belegget på denne tråd, når den trekkes til en mindre diameter, var ikke-vedheftende, sprøtt, og derfor ikke egnet for kommersiell anvendelse.

Selv om oppfinnelsen er beskrevet sær-

lig med hensyn til belegging av tråder er det selvfølgelig åpenbart at fremgangsmå-

ten også kan anvendes til å belegge andre former av jernholdige metallartikler, slik som staver, plater, bånd eller andre artik-

ler. Det er også klart at det beskrevne ap-

parat kan modifiseres innenfor rammen av oppfinnelsen. For eksempel kan dysene 17,

18, istedenfor å ligge på en side av tråden og istedenfor å være rettet mot et enkelt skvettbrett, monteres på en slik måte at de retter forstøvet væske mot forskjellige Overflater av den belagte artikkel. Spesielt

v(ed belegging av plater og bånd er det for-

delaktig å rette forstøvet væske mot hver side av artikkelen når den kommer ut av det smeltede aluminiumbad. Likeledes, selv om fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er beskrevet i forbindelse med en kontinuerlig belegging, kan den også anvendes til be-

legging av charger, hvor artiklene dyppes ned under overflaten av det smeltede alu-

miniumbad og deretter, mens de tas ut av béleggingsbadet og mens belegget ennå er flytende, bringes i direkte kontakt med væskeformet kjølemiddel.

Claims (1)

1. i 1. Fremgangsmåte ved belegging av jernholdige metaller med aluminium, hvor det jernholdige metall neddyppes i et bad av smeltet aluminium og deretter tas ut av båndet med et vedheftende belegg av smel-

   tet aluminium, og hvor det varme, aluminium-belagte jernholdige metall deretter bråkjøles ved å bringe det i kontakt med et væskef ormig kjølemiddel, fortrinnsvis vann, karakterisert ved at det væskefor-rriige kjølemiddel settes i kontakt med det med aluminium belagte jernholdige metall i form av en tett tåke, fortrinnsvis en dusj med stor vinkel av meget findelte dråper av kjølemiddel, av en så liten dråpestørrelse at; de bare i ubetydelig grad avsetter seg fra gassuspensjonen, idet hastigheten med hvilken dråpene støter på det med aluminium belagte jernholdige metall er tilstrekkelig lav til at det ikke bevirkes en deformering av aluminiumbelegget. , 2. Fremgangsmåte ifølge påstand 1, karakterisert ved at det med aluminium belagte jernholdige metall holdes i kontakt med kjøletåken inntil temperaturen av det jernholdige metall er falt ned til under ca. 540° C, fortrinnsvis til under 480° C, og deretter på i og for seg kjent måte dyppes i et bad av flytende vann så det avkjøles til praktisk talt romtemperatur. 3. Apparat for belegging med aluminium av jernholdige metalltråder, staver, plater, bånd og andre artikler av ubegrenset lengde i henhold til fremgangsmåten ifølge påstand 1 eller 2, omfattende en beholder for det smeltede aluminiumbad og midler for å bringe en kjølevæske i kontakt med gjenstanden etter at den er kommet ut av det smeltede aluminiumbad, karakterisert ved at de nevnte kjøleinnretninger omfatter forstøvningsdyser (17, 18) som er forbundet både med en kilde av kjølevæske og en kilde av forstøvningsgass under trykk som er rettet mot gjenstandens bevegelsesbane fra en side av denne, mens det på den annen side av denne bane er anordnet skvettebretter (33) som kan oppfange kjø-lemiddel som er sprøytet ut fra munnstyk-kene, samt et dreneringssystem (35) som samler opp kjølemiddel som flyter nedover skvettebrettene og leder det bort fra badet av smeltet aluminium. 4. Apparat ifølge påstand 3, karakterisert ved at forstøvningsdysene (17, 18) er således anbrakt at det ikke forekommer noen vesentlig overlapping av forstøvet væske som kommer ut av en dyse med for-støvet væske som kommer ut av en til-støtende dyse, der hvor den forstøvede væske møter den aluminiumbelagte gjenstand.