SE445117B - Sett och anordning for att kontinuerligt overdraga endast den ena sidan av ett stalband med en smelt overdragsmetall - Google Patents

Description

7910689-4 10 15 20 25 30 35 2 metod föres stålstommen över ett smält metallbad med den sida som skall överdragas vänd mot badets yta så att nämnda sida kommer i kontakt med en överdragnings- vals, som är delvis nedsänkt i metallbadet. En annan metod höjer metallbadets yta genom rotation av en nedsänkt omrörare. Den stålyta som skall överdragas bringas i kontakt med denna höjda del av badet. Den japanska Official Gazette No 49-25096 och patentpubli- kationen nr 53-75124 beskriver dylika ensidiga över- dragningsmetoder, som bringar den smälta metallen i kontakt med stålytan genom mekaniska medel. Den ned- sänkning i det smälta metallbadet vid hög temperatur av överdragningsvalsen och omröraren som utnyttjas vid dessa kända metoder erfordrar emellertid särskilt skydd. Dessutom kan de inte motstå långvarig använd- ning. Därför är dessa metoder svåra att omsätta i praktiken.

Den japanska patentpublikationen nr 53-60331 be- skriver praktiskt taget samma ensidiga överdragnings- metod. En pneumatisk anordning alstrar en uppåtström- ning, som höjer metallbadets yta för kontakt med den stålyta som skall överdragas. Även denna metod inbe- griper praktiska svårigheter, speciellt beträffande alstringen av en uppåtströmning, som är jämn och konti- nuerlig i breddled.

Den brittiska patentskriften nr 1 399 707 beskri- ver en lödningsanordning, varvid används en elektro- magnetisk pump för överföring av smält metall. Den elektromagnetiska pumpensamthjälppumparmaum smfltneüfll genom en rektangulär passage, vinkelrät med avseende på metallbadets yta. Den erhållna, upphöjda metallen tillföres eller bringas i kontakt med bottenytan hos metallplåtstommen. Den smälta metallen höjes vid ut- trädesänden hos den rektangulära passagen, som inne- slutes av fyra stvrplâtar, vid inträdes- och utträdes- “I J ändarna samt vid u=.: sidorna, vilka uppskjuter över íïïíírïzä* : uuALmry 10 15 20 25 30 35 7910689-4 3 metallbadets yta. överskott av metall âterföres till badet enbart från inträdes- och utträdesändarna och strömmar över styrplâtarna på båda sidor. Vid tillämp- ning av denna metod för tillverkning av ensidigt över- dragen stâlplåt måste den upphöjda metallen på ett en- hetligt sätt tillföras eller bringas i kontakt med den stålyta som skall överdragas, vilket kan uppnås genom att lätt pressa stålplåten mot den upphöjda metallen eller tillföra ett ringa överskott av smält metall.

Under dylika betingelser kan emellertid smält metall pressas mot sidostyrplåtarna och plåtkanterna, så att det uppstår hög sannolikhet för att smält metall strömmar övertill.den yta som inte skall överdragas.

Såsom nämnts tidigare, utövar denna metod en metallhöjande kraft vinkelrät mot badets yta. När jämvikten mellan den höjande kraften och den av tyngd- kraften inducerande fallande kraften på den smälta metallen bryts, tenderar den upphöjda metallen att bli vågformig, vilket förhindrar enhetlig tillförsel eller kontakt av smält metall.

Denna metod reglerar överdragsvikten och överdrags- fördelningen i breddledd utan några andra medel än tillförseln eller kontakten av den upphöjda smälta metallen. Detta kräver att stålstommens matningshastig- het samt mängden smält metall för tillförsel till eller kontakt med stâlstommen hålles vid en konstant nivå, vilket i sin tur kräver sådana driftsbetingelser att de är alltför krävande för att vara praktiska. Dessutom påskyndar strömningen av smält metall i atmosfären i hög grad oxidationen av den smälta metallen. Alla dessa nackdelar gör denna metod opraktisk.

En metod för ensidig överdragning, vilken metod utnyttjar en elektromagnetisk pump för överföringen av smält metall, beskrivs i den japanska patentpubli- kationen nr 33-l“Q93O samt på andra ställen. Ett stål- band, vars yta ha, *_'benandia'1 så att det är färdigt ..._.... ..P00R_ - QUALITY 10 15 20 25 30 35 7910689-4 4 för överdragning med smält metall, införes över ett bad av smält överdragsmetall, vilket bad hålles i en icke- oxiderande atmosfär. överdragsmetall matas medelst elektromagnetisk induktion så att en del av den ström- mande metallen höjes till kontakt med enbart stålbandets bottenyta. Därefter reglerar avstrykningsvalsar eller gasavstrykning överdragsvikten och utjämnar den över- dragna ytan.

Alla dessa tidigare publikationer misslyckas med att åstadkomma en definitiv metod eller apparat, som säkerställer stabil produktion av ensidigt överdraget stål i kommersiell skala. Vid den kända tekniken be- aktas inte följande viktiga krav för stabil kommer- siell produktion av ensidigt överdraget stål: (l) effektivt utnyttjande av en elektromagnetisk pump för överföring av smält överdragsmetall; (2) överdragning av endast en sida hos stålband med varierande bredd, varvid den motsatta sidan kvarlämnas oöverdragen, med smält överdragsmetall, varvid över- dragningen sker enhetligt tvärs över bandets bredd in- begripet båda kanterna; (3) skydd av den oöverdragna ytan från förorening genom stänk och ångor av smält metall; (4) reglering av överdragsvikten och utjämning av den överdragna ytan till önskad nivå, samt (5) åstadkommande av god ytkvalitet och fosfate- ringsförmåga hos den oöverdragna sidan.

SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Föreliggande uppfinning avser att lösa ovanstående problem med de konventionella metoderna och apparaterna vid överdragning av endast den ena sidan av stålband med en smält överdragsmetall.

Ett ändamål med uppfinningen är att åstadkomma ett sätt och en apparat för ensidig metallöverdragning, var- vid en jämn film av överdragsmetall bildas på endast en sida av bandet t.h den smälta överdragsmetallen hindras från att strömma över till den motsatta sidan. 'ärr-s ; POOR .___...-__.....--.-« 10 15 20 25 30 35 7910689-4 5 'Ett annat ändamål med uppfinningen är att åstad- komma ett sätt och en apparat för ensidig metallöver- dragning, varvid man framställer ett band, som är över- draget på en sida och som har utmärkt utseende utan defekter vare sig på den överdragna eller den oöver- dragna sidan.

Ytterligare ett annat ändamål med uppfinningen är att åstadkomma ett sätt och en apparat för ensidig metall- överdragning, varvid man framställer ett band, som är överdraget på en sida och vars oöverdragna sida har utmärkt fosfateringsförmåga.

Ytterligare ett annat ändamål med uppfinningen är att åstadkomma ett sätt och en apparat för ensidig metallöverdragning, varigenom den ensidiga överdragnings- operationen utföres enkelt och säkert.

För att åstadkomma dessa ändamål låter man vid sättet och apparaten för överdragning av endast en sida hos ett stålband med en smält överdragsmetall enligt föreliggande uppfinning, stâlbandet passera väsentligen horisontellt genom en kammare, som har en icke-oxiderande atmosfär. En elektromagnetisk pump utövar en kraft på den smälta överdragsmetallen på inträdessidan av en styrning så att en ström av metall bildas, vilken ström höjer sig över badets yta på styr- ningens utträdessida. Den uppstigande smälta metall- strömmen bringas i kontakt med bandets bottenyta för att kontinuerligt bilda en film av överdragsmetall därpå. Härvid är det ett utmärkande drag hos uppfin- ningen att mindre strömningsmotstånd erbjuds den sti- gande strömmen i breddled än i längdled med avseende på det löpande bandet. Den smälta överdragsmetallen strömmar följaktligen till bandets båda kanter och därefter ned på metellbeaet. Dette säkerställer till- fredsställande tillförsel av överdragsmetallen till båda bandkantern:_ med åtföljande enhetlig överdrag- ning, inte endast i eingdled ;.an även i breddled. 10 15 20 25 30 35 7910689-4 6 Dessutom hindras överdragsmetallen fian att strömma över till den motsatta sidan av bandet, vilken skall lämnas oöverdragen.

Mera speciellt åstadkommes vid uppfinningen ett sätt att kontinuerligt överdraga endast den ena sidan av ett stâlband med en smält överdragsmetall, vid vilket sätt bandet föres väsentligen horisontellt ovanför ett bad av den smälta överdragsmetallen, varvid styrvalsar pâlägger bandet spänning i längdled, genom en kammare, som innehåller en icke-oxiderande atmosfär, varvid en elektromagnetisk pump tvingar upp överdragsmetallen från ett i badet nedsänkt inlopp till en intilliggande styrning till en överströmningslåda med en överströmnings~ öppning ovanför badets yta så att en uppåtstigande ström bildas av överdragsmetallen på överströmningsöppningens utträdessida, och den uppåtstigande metallströmmen bringas i kontakt med bandets undersida. Sättet kännetecknas därav, att överdragsmetallen bringas att positivt ström- ma mot båda kanterna på det väsentligen plana bandet genom att den uppåtstigande metallströmen erbjuds mindre strömningsmotstånd på utträdessidan av styrningens ut- lopp i breddled än i längdled med avseende på det fram- matade bandet på grund av att överströmningsöppningens sidoväggar i överströmningslådan är utskurna djupare än dess toppyta, och att ett enhetligt skikt av överdrags- metallen bildas på bandets undersida under det att över- dragsmetallen hindras från att strömma över till dess motsatta sida.

Vidare åstadkommes vid uppfinningen en apparat för kontinuerlig Överdragning av endast den ena sidan av ett stålband med en smält överdragsmetall, vilken apparat inbegriper en överdragsmetallsmältdegel, en kammare, som innehåller en icke-oxiderande atmosfär och som har en botten, vilken är nedsänkt i den smälta överdrags- metallen i Seqeïn, ett inlopp, genom vilket ett bart band tillföres, _o1 rtt utltfn. genom vilket bandet, som endast är överdraget på den ena sidan, utmatas, ett UUALmr 10 15 20 25 30 35 7910689-4 7 par styrvalsar, som uppbäres horisontellt på inträdes- och utträdessidorna av kammaren ovanför överdragsmetall- smältdegeln, varvid styrvalsarna bringar bandet väsent- ligen horisontellt tätt intill överdragsmetallbadet, en överföringsstyrning för överdragsmetall, vilken styr- ning har en inloppsöppning under metallbadets yta och en utloppsöppning ovanför badytan mellan paret av styr- valsar, samt en elektromagnetisk pump, som är anordnad nära intill styrningen vid dess inträdesände och som sträcker sig i överdragsmetallens strömningsriktning, varvid den elektromagnetiska pumpen matar överdrags- metallen från styrningens inlopp till dess utlopp, var- jämte alstring av ett varierande magnetfält i metall- strömmens riktning skapar en uppàtstigande ström av överdragsmetallen på utträdessidan av styrningens utlopp så att den uppåtstigande strömmen bringas i kontakt med bandets undersida. Apparaten kännetecknas därav, att styrningen har en överströmningslåda , som har en uppåt öppen överströmningsöppning på sin utträdessida och att överströmningsöppningens sidoväggar i överström- ningslådan är utskurna djupare än dess toppyta, varigenom överströmningsöppningen erbjuder strömmen av överdrags- metall mindre motstånd i breddled än i längdled.

Ytterligare kännetecken hos uppfinningen framgår av den efterföljande beskrivningen och patentkraven.

RITNINGSBESKRIVNING Fig l är en schematisk totalvy av en apparat enligt uppfinningen för ensidig överdragning. Fig 2 är en schematisk totalvy av en annan utföringsform av upp- finningen. Fig 3-13 är perspektivvyer, som visar olika utföringsformer av en överströmningslåda för smält överdragsmetall, vilken överströmningslåda är fäst till en styrning för smält överdragsmetall, vilken styrning används i den ensidiga överdragningsapparaten enligt 3 visar en överströmningslåda, vars í.-.,.- uppfinningar, öppning utgöres ¿v rika linjer Fig 4 visar en över- strömningslåda, vars öppning utgöres av krökta linjer. i P00!! i i ruuALnv 10 20 25 35 7910689-4 8 Fig 5 visar en överströmningslåda, vars öppning ut- göres av en kombination av krökta och raka linjer.

' Fig 6 visar en överströmningslåda, som motsvarar den i fig 3, utom att öppningen har en mindre bredd än bandet. Fig 7 motsvarar fig 4, utom att öppningsbred- den är mindre än bandbredden. Fig 8 visar en över- strömningslåda, som har en öppning, vilken är inne~ sluten med en barriär. Fig 9 visar en överströmnings- låda, som har en öppning, vars bredd är justerbar.

Fig lO motsvarar fig 8, utom att öppningen är försedd med breddjusterbara skyddsplåtar. Fig ll visar en överströmningslåda, som är försedd med ett flänsför~ sett skört. Fig 12 visar en överströmningslåda, som är försedd med en huv. Fig l3 visar en överströmnings- låda, som är försedd med kåpor. Fig 14 visar schema- tiskt ett arrangemang av en elektromagnetisk pump i en smältdegehxför överdragsmetall. Fig 15 är en sche- matisk vy, som visar ett föredraget arrangemang för den elektromagnetiska pumpen. Fig 16 är en frontvy motsvarande fig 15. Fig 17 visar en gasavstrykare, en gastätningsmekanism och tätningsgasinlopp hos över- dragningsapparaten. Fig l8 visar en styrvalsrengörings- anordning hos överdragningsapparaten. Fig 19 är en tvärsektionsvy tagen längs linjen A-A i fig 18. Fig 20 är en planvy, som visar en utföringsform av gastätnings- mekanismen. Fig 21 och 22 är tvärsektionsvyer av bet- ningstankar. Betningstanken i fig 22 avlägsnar oxid- filmen elektrolytiskt. Fig 23 jämför grafiskt korro- sionshärdigheten hos de oöverdragna ytor som erhålles medelst den konventionella metoden och medelst metoden enligt uppfinningen. Fig 24 är en schematisk vy, som visar ytterligare en annan utföringsform av uppfinningen.

Fig 25 är en schematisk vy, som visar ännu en annan utförinssfarm av uppfinningen. Fig 26 är en tvärsek- 1T;jen B-B i fig 27. Fig 27 är en skyddsatmosfärslåda tionsvy tagen läi,- schematisk tvärsekriunsvy av en med en kåpa som sträcker sig över bandet. 'i ÛUALITV 10 15 20 30 35 7910689-4 9 DETALJERAD BESKRIVNING AV FÖREDRAGNA UTFÖRINGSFORMER Ett stâlband, som skall överdragas på enbart den ena sidan med en smält överdragsmetall enligt sättet för uppfinningen, måste först behandlas för att färdig- ställa dess yta för dylik överdragning, såsom vid kon- ventionella metallöverdragningsmetoder med varmdoppning.

Så t ex måste oljor och andra organiska ytförore~ ningar avlägsnas genom elektrolytisk avfettning, oxida- tion, bränning och andra metoder. Dessa rengörings- metoder behöver inte vara av något särskilt slag, utan kan utväljas på lämpligt sätt så länge de uppnår ända- målet enligt uppfinningen.

Den renqjorda bandytan aktiveras därefter för att underlätta efterföljande överdragning. Åtminstone den sida av bandet som skall överdragas, aktiveras i en reducerande glödgningsugn. Därefter matas det aktiverade bandet in i en avtätad zon för ensidig överdragning, i vilken zon utrymmet ovanför överdragningsmetallbadet, varigenom bandet passerar, är fyllt med en icke-oxide- rande atmosfär.

Bandet, som är spänt på lämpligt sätt, passerar väsentligen horisontellt genom den avtätade, icke-oxide- rande atmosfären över det smälta metallbadet. En elektro- magnetisk pump och en styrning, som är installerad mitt emot bandets bottenyta, bringar den upphöjda Strömmen av smält metall till kontakt därmed. överskott av överdragsmetall avstrykes medelst en gasström för att erhålla den önskade överdragsvikten.

Innan överdragsmetallen stelnar, kyls det över- dragna bandet i en syreinnehâllande atmosfär.

Genom att avlägsna oxidfilm från den oöver- dragna sidan i en betningstank, erhålles ett stålband med en metallöverdragen yta och en ren, bar yta. Om så är nödvändigt utsätts den rengjorda, oöverdragna ytan för en ytbehandlíz" för förbättrad fosfateringsförmàga i en ytbehandlingse; et på matningssidan av betnings- tanken. 10 15 20 25 30 7910689-4 10 Fig l och 2 visar två utföringsformer av en appa- rat för att genomföra ensidig metallöverdragning enligt uppfinningen. Eftersom de båda utföringsformerna i huvudsak överensstämmer i den principiella uppbyggnaden, har samma hänvisningsbeteckningar givits motsvarande organ eller delar i de båda figurerna. I fig 1 avser hänvisningsbeteckningen l en smältenhet för överdrags- metall, vilken smältenhet inbegriper en värmekälla 2.

Med 3 betecknas en smältdegel. En styrning 4 är ned- sänkt i smält metall 5 i smältdegeln 3 för att åstad- koma en uppåtstigande smält ström 8 i den smälta metal- len 5 i förening med verkan av en elektromagnetisk pump 6, som är installerad i en behållare 6'. Ett stâlband 7 kontaktar den uppåtstigande metallströmmen 8 och passe- rar överdetsmälta metallbadets yta. Hänvisningsbeteck- ningarna 9 och lO avser styrvalsar för matning av det förbehandlade bandet 7 på metallbadet och vidarematning av bandet från en överdragszon till en kylzon. En skydds- atmosfärslâda l3 innesluter stålbandets 7 passage över överdragsmetallbadet 5, varvid den undre delen av lådan antingen är nedsänkt i metallbadet 5 eller tätt fäst till sidoväggarna av smältdegeln 3 för att hålla en icke-oxiderande atmosfär inuti lådan. Ett gasavstryk- ningsmunstycke l5 insprutar högtrycksgas, såsom N2, mot bandets överdragna yta för att reglera den överdragna metallens vikt. Beteckningen 16 avser en reducerande glödgningsugn, medan beteckningen 17 är en pip. En gas- tätningsmekanism 19 förhindrar blandning av gaserna i den reducerande glödgningsugnen 16 och skyddsatmosfärs- lådan 13 i största möjliga utsträckning. En gastät- ningsmekanism.2O hindrar inströmning av omgivningsluft i skyddsatmosfärslådan 13 och pipen 17, kylzonen och bandutträdessektionen. Beteckningen 21 avser ett inlopp för en atmosfärsgas och 22 är en kylzon. Med 23 beteck- nas avlänkningsvfïsar för styrning av det ensidigt överdragna bandet F"1n kylzoner till de efterföljande Ä ~1 šwßí d, 10 15 20 25 30 35 7910-689-4 ll processerna, som inbegriper rengöring av den oöverdrag- na ytan. I en betningstank 24 avlägsnas oxidfilm, som bildats på den oöverdragna ytan i kylzonen. Med 25 betecknas en ytbehandlingsenhet, som åstadkommer en ytbehandling av den rengjorda, oöverdragna ytan för att förbättra fosfateringsförmågan. Hänvisningsbe- teckning 26 avser en tvättank, som följer på betnings- och/eller ytbehandlingsprocessen, 27 är en torkenhet och 28 är ett kallvalsverk för lätt kallvalsning.

Sättet och apparaten för ensidig metallöverdrag- ning enligt uppfinningen åstadkommer ett varierande magnetfält hos den smälta överdragsmetallen 5 så att en självdrivande kraft utvecklas däri, varigenom den elektromagnetiska pumpen 6 verksamgöres. Därpå rör sig den smälta metallen genom styrningen 4 för att alstra en uppåtstigande ström. Styrningen 4 är gjord av ett sådant material som rostfritt stål, titan, zirkonium, tantal eller keramiskt material, som är omagnetisk och relativt immunt gentemot korroderande angrepp av den smälta överdragsmetallen. Ibland är de först- nämnda metallerna överdragna med keramiskt material eller fordrade med eldfast tegel. Styrningen 4 har en del, som sträcker sig parallellt med kärnytan hos den elektromagnetiska pumpen 6, ett inlopp för den smälta metallen vid den undre änden därav, samt ett utlopp för den uppåtstigande strömmen, vilket öppnar sig direkt under bandet 7, som löper däröver.

Om inloppet till styrningen 4 är lokaliserat mel- lan 50 mm under badytan och 50 mm över degelbottnen, strömmar inte oxid eller skräp av smält metall in i styrningen 4. Den uppåtstigande strömmens utlopp måste företrädesvis vara anordnat minst 10 mm över badytan.

I annat fall kan överdragsmetallen nedfläcka bandets oöverdragna sida om badnivân ändras under drift. Den övre gränsen för utloppshöjden ovanför badytan är inte specificerad, men ingtfär 100 mm är en praktisk nivå med beaktande av kapaciteten hos de elektromagnetiska pumpar som är tillgängliga idag. Styrningen 4 består av l llUAurv 10 20 25 30 35 7910689-4 12 en passage, som har rektangulärtvärsektion, vars bredd är en fjärdedel till 1,25 ggr bandets bredd, företrä- desvis mellan en halv och en gång bandets bredd, och höjden varierar mellan 30 mm och 150 mm. Tvärsektionen kan vara kvadratisk eller cirkulär med ungefärligen samma area.

Ju kortare avståndet är mellan den elektromagne- tiska pumpen och den smälta metallen, desto högre är effektiviteten hos den kraft som ges den smälta metal- len i styrningen. Därför föredrages rektangulär tvär- sektion, vilken håller den elektromagnetiska pumpens kärnyta och den smälta metallen i styrningen närmare varandra än vid andra former.

Den elektromagnetiska pumpen, som förflyttar den smälta metallen, och styrningen, som bringar den uppåt- stigande metallströmmen i kontakt med enbart bottenytan hos det löpande bandet, utgör två nyckelfaktorer vid föreliggande uppfinning. Till skillnad från andra metallpumpar kan den elektromagnetiska pumpen förläna den smälta metallen påskjutkraft utan att komma i direkt kontakt därmed.

Den elektromagnetiska pumpen, som är fri från direkt exponering för smält metall av hög temperatur och saknar glidande organ, säkerställer stabilare metalltillförsel, längre användningslivslängd och enk- lare underhåll.

En annan fördel med den elektromagnetiska pumpen är dess förmåga att pumpa upp från mitten av det smälta metallbadet, vilket förhindrar vidhäftning av topp- eller bottenskräp på den överdragna bandytan.

Det är emellertid känt att den elektromagnetiska pumpens drivkraftsgivande effektivitet är mycket låg.

Effektiviteten hos de elektromagnetiska pumpar som för närvarande är tillgängliga uppskattas inte till mer än ca 1 I av den tillförda elektriska energin. I många fall visar sig väg. t 'nte vara högre än 0,5 %.

Det mesta av den tillförda elektriska energin för- brukas för upphettning av kopparlindningar (som föror- ..._ p (NAUTY 10 15 20 25 30 35 791oes9+4 13 sakar kopparförlust) och en järnkärna (som förorsakar järnförlust) hos den eletromagnetiska pumpen, och den del av en styrning som är belägen mittemot kärnans yta (inbegripet den motbelägna ytan hos en pumpbehållare beroende på hur pumpen är installerad).

Det viktigaste problemet vid föreliggande uppfin- ning är att den sistnämnda upphettningen av den mot- belägna styrningsytan svarar för en avsevärd procent- andel av den icke-drivkraftgivande energiförbrukningen.

Det behövs ingen specificering vid uppfinningen vad gäller själva den eletromagnetiska pumpens koppar- och järnförluster. Dylika förluster kan reduceras genom att använda en effektivt konstruerad elektromagnetisk pump. Den resulterande upphettningen kan man också komma till rätta med genom luft- eller vattenkylning.

Under tiden måste upphettningen av styrningen för- hindras genom att minimera virvelströmsförlust föror- sakad av styrningen.

Den virvelströmsförlust som beror på styrningen beror på den frekvens som tillförs den elektromagnetiska pumpen, tjockleken och den specifika resistansen hos styrningsmaterialet. Användning av högresistivt, tunt material och tillförsel av låg frekvens är effektiva för att reducera virvelströmsförlusten och följaktligen för att förhindra styrningens upphettning.

Det bör emellertid ihågkommas att en sida av styr- ningsmaterialet exponeras för den strömmande, smälta metallen. Därför kan inte tjockleken och egenskaperna, inbegripet den specifika resistansen hos styrningsmate- rialet varieras i större omfattning, om man beaktar det korroderande angreppet av den smälta metallen lik- som användningslivslängen och styrkan hos själva styr- ningen. Uppfinningen specificerar därför inte tjock- leken och egenskaperna hos styrningsmaterialet, fastän vederbörlig hänsyn ges därtill.

I motsats härtill kan frekvensen varieras vidsträckt och reglering därav visar sig därför effektiv för att reducera upphettningen av styrningen. titpoeoñ. i y QUALITY 10 20 25 30 35 7910689-4 14 Följaktligen har undersökningar gjorts beträffande effekten av den elektromagnetiska pumpens frekvens på virvelströmsförlusten och upphettningen av styrningen.

Ingen allmän formel har uppställts för sambandet mellan den frekvens som tillförs den elektromagnetiska pumpen, som förlänar den smälta metallen drivkraft, och den virvelströmsförlust och upphettning (utförd arbetsmänqd) hos den del av styrningen som är belägen mittemot den elektromagnetiska pumpens kärnyta.

Det är välkänt att den utförda arbetsmängen eller givna upphettningen på den styrningsyta som vetter mot den elektromagnetiska pumpens kärnyta uttrycks som produkten av det utförda arbetet för att förläna den smälta metallen drivkraft multiplicerat med magnet- flödets rörelsehastighet. Eftersom multiplikatorn och multiplikanden är funktioner som är proportionella mot frekvensen, uttrycks den utförda arbetsmängden för upphettning av styrningen som en funktion, som är proportionell mot kvadraten av frekvensen. Om driv- kraften är konstant blir produkten en funktion, som är proportionell mot frekvensen.

Undersökningar har utförts beträffande de betingel- ser som gör det möjligt att på ett enhetligt sätt bringa den uppåtstigande strömmen av smält metall genom styrningen till bottenytan hos det stålband som rör sig på en höjd av ca l0-100 mm ovanför badets yta samt minimera upphettningen av styrningsytan, som vetter mot den elektromagnetiska pumpens kärna, varvid man tar i beaktande den frekvens som tillföras den elektro- magnetiska pumpen.

Undersökningarna bekräftade det tidigare nämnda sambandet att lägre frekvens, mellan l och 20 Hz, eller företrädesvis mellan l och lO Hz, ger bättre resultat.

En frekvens under l Hz visade sig mera effektiv i att reducera upphettningen av styrningen, men alstrade pulsation i den uppåtstigande strömmen av smält metall i styrningen. Detta gjorde det svårt att bringa den uppåtstigande metallströmmen i enhetlig kontakt med sf^% *Ivan/iv lO 15 20 25 30 35 7910689-4 15 bandets bottenyta, vilket medförde oöverdragna eller ojämnt överdragna band.

En frekvens över 20 Hz upphettar styrningen extremt mycket. Beroende på mängden strömmande smält metall kan den överdrivet upphettade styrningen alstra en lokalt hetare del i den smälta metallen, vilket resul- terar i bildning av tjockare legeringsskikt på bandet.

Den minskade skinneffekten hos låg frekvens medger enhetlig förflyttning av den smälta metallen genom styrningen och därför enhetlig tillförsel av den smälta metallen till bandets bottenyta, oavsett avståndet från den elektromagnetiska pumpens kärnyta eller läget i styrningen.

Den uppåtstigande strömmens utlopp eller överflö- desöppning måste vara sådan att en ström av smält metall, som förs uppåt av den elektromagnetiska pumpen och styrningen, på ett enhetligt sätt bringas i kontakt med enbart bottenytan (som skall överdragas) hos stål- bandet, utan att överströmning sker till den motbelägna sidan.

När en uppåtstigande ström av smält metall alstras genom elektromagnetisk induktion, måste en styrning, som har ett inlopp för den smälta metallen och ett utlopp för den uppåtstigande metallströmmen under resp över metallbadets yta, anordnas för att bringa den uppåtstigande metallströmmen i kontakt med det önskade stället på en sida av det löpande stålbandet.

Vid en konventionell styrning matas den uppåt- stigande metallströmmen, som drivits från inloppet, genom utloppet vinkelrätt. När jämvikten mellan den uppåtriktade drivkraft som pålägges den smälta metal- len och tyngdkraften som verkar på en dylik över- dragningsmetall, såsom Zn, Zn-Al- och Pb-Sn-legeringar, som har en relativt hög densitet, en våg, som liknar pulsationen vid vanliga pumpar, i den uppåtstigande strömmen av smält metall. När den- na våg inträffar misslyckas den uppåtstigande metall- tillräcklig bryts, inträffar strömmen, om den inte uppskjutes till en n vann' uuAuTv » 10 15 20 25 30 35 7910689-4 16 höjd, med att kontakta bandets överdragningsyta och lämnar en viss del därav oöverdragen. Om uppfordrings- höjden är överdrivet stor kan å andra sidan en del av metallströmmen strömma över till bandets motsatta sida, som skall lämnas fri och oöverdragen.

En barriär anordnas ibland vid utloppet för att förhindra utflöde av den uppåtstigande metallströmmen i riktningen för bandets bredd. Vid kontakt med band- ytan strömmar sedan den del av den uppåtstigande ström- men som tvingats ut från båda bandkanterna, över till den oöverdragna ytan, på grund av införing mellan band- kanten och den avgränsande barriären.

Föreliggande uppfinning åstadkommer ett nytt ut- lopp för den uppåtstigande metallströmmen från styr- ningen, varigenom dessa svårigheter undanröjes.

Enligt föreliggande uppfinning möter den stigande metallström som bildas vid styrningens utlopp ett mind- re strömningsmotstånd i breddled än i längdled, så att den smälta metallen positivt tvingas ut till båda kanterna av ett väsentligen plant band. Denna juste- ring av strömningsmotståndet åstadkommes genom att låta den uppåtstigande strömmen av smält metall ström- ma genom en passage, vars djup i breddled är större än det i längdled.

Ett utlopp för den uppåtstigande metallströmmen som visas i fig 3 inbegriper en överströmningslåda 32, som har rektangulär tvärsektion och som är fäst till den övre änden av en styrning 31. En mittdel av ovan- ytan är uppskuren för att skapa en metallöverström- ningsöppning 34, vars båda sidor utskurits djupare. Överströmningslådan 32 är öppen vid en ände för att kommunicera med styrningen 3l och stängd vid den andra änden.

Fig 4 och 5 visar modifikationer 34a och 34b av den rektangulära överströmningsöppningen i fig 3, varvid de längsgående sidorna innefattar två symmetriska kurvor resp en rak linje och en krökt linje. Båda ut- loppen har vardera på motsvarande sätt djupare sidout- f* n 10 l5 20 25 30 35 7910689-4 17 skärningar 35 och 36.

Vid kontakt med bandets bottenyta expanderar den uppåtstigande metallströmmen jämnt i breddled och strömmar därefter nedåt genom sidoutskärningarna utan att strömma över till den motsatta sidan eller ovanytan, som skall kvarlämnas oöverdragen.

Vid försök har sidoutskärningar som är djupare än 2 mm visat sig säkerställa en jämn överströmning i breddled av den smälta metallen.

Bredden hos överströmningsöppningarna 34, 34a och 34b bör företrädesvis hållas mindre än bredden på stålbandet 7, som löper därovanför, såsom visas i fig 6 och 7.

Vid det ursprungliga kontaktögonblicket har den uppåtstigande metallströmmen, som strömmar ut ur en dylik överströmningsöppning, en mindre bredd än bandet.

Detta eliminerar behovet av strikt reglering av den drivkraft som ges den smälta metallen. På grund av överströmningsöppningens utformning utbreds även en metallström som givits avsevärt starkare drivkraft, vid kontakt med stålbandet jämnt utmed dess bottenyta och strömmar sedan nedåt utan att nedfläcka den mot~ satta ytan.

Bredden på överströmningsöppningen 34, 34a eller 34b kan vara mindre än den hos bandet 7 med från lO mm på vardera sidan ned till ca en fjärdedel eller före- trädesvis hälften därav.

Fig 8 visar en annan horisontell överströmnings- låda 37, som är fäst till änden av styrningen 31.

En överströmningsöppning 38 är upptagen i lådans ovan- ytan, varvid kvarlämnas kantpartier på alla fyra sidorna. överströmningsöppningen 38 inneslutes av en främre och en bakre barriär 39 samt överströmningsbarriärer 40 på båda sidorna. överströmningsöppningens 38 bredd är mindre än len hos bandet. Sidobarriärerna 40 är lägre än den främre ton den bakre barriären 39. Dessa sido- barriärer 40 kan även utelämnas.

Denna kombination åstadkommer också samma effekt f ilffaa a Qumçy .íí_.-_-_-______ _ lO 15 20 25 30 35 7910689-4 18 som beskrivits tidigare. Utformningen av överströmnings- öppningen behöver inte alltid vara rektangulär, såsom visas, utan kan bestå av krökta linjer.

Eftersom band av olika bredder passerar, bör över- strömningsöppningens bredd, som alltid bör vara mindre än bandets bredd, företrädesvis vara justerbar i över- ensstämmelse med en förändring av bandbredden. Så t ex visar fig 9 glidbara täckplåtar 41 för justering av bredden hos överströmningsöppningen 34, vilka täck- plåtar är anordnade under öppningens övre nivå. Den optimala bredden kan alltid säkerställas genom att föra täckplåtarna 41 i sidled eller breddled i överens- stämmelse med bredden hos det band som passerar.

Fig 10 visar ett exempel på breddjustering av överströmningsöppningen 38, som visas i fig S. öpp- ningens bredd justeras genom att föra sammantäckplå- tarna 42 med sidobarriärerna 40 fästade därtill.

Den uppåtstigande metallströmmen, som strömmar ut huvudsakligen i breddled från överströmningsöpp- ningen, faller tillbaks på det smälta metallbadet.

Härvid stänker den smälta metallen ibland på bandets oöverdragna yta. Detta stänk kan förhindras genom att anordna flänsförsedda plåtar 43 under överströmnings- öppningen, såsom visas i fig ll, genom en omvänd kanal- formad huv 44 över överströmningslådan, såsom visas I i fig l2, eller genom en välvd kåpa 45 på vardera sidan av överströmningsöppningen såsom visas i fig 13.

En dylik skyddande huv, etc, skyddar den oöver- dragna bandytan från nedfläckning av damm och liknande, som bildas av den förångade smälta metallen, nedfall från skyddsatmosfärslådan, os v. överströmningsöppningens längd i bandets rörelse- riktning beror på den kontakttid som erfordras för att den smälta metallen skall reagera med bandet till bildning av ett legeringsskikt på ytan därav. Denna kontakttid varierar med bandets temperatur- och ytbeting- elser, bandhastigheten, slaget av överdragsmetall, etc.

Så t ex kräver zink- och aluminiumöverdragning vardera CN? i flllAllçy 10 15 20 25 30 35 7910689-4 19 en kontakttid av minst 0,05 s. Med hänsyn härtill bör överströmningsöppningens längd vara 30 mm eller mer eller företrädesvis mellan ca lOO mm och 500 mm bero- ende på bandhastigheten hos den för närvarande till- gängliga utrustningen för överdragning med smält metall.

Stâlbandet måste passera väsentligen horisontellt under spänning, som utövas av de båda styrvalsarna.

Skälet till detta är följande: (l) Om bandet är välvt uppåt med avseende på metallbadets yta, blir det svårt att tillföra den smälta överdragsmetallen över hela bandets bredd, varvid en viss del av bandet lämnas oöverdragen. över- driven tillförsel av den smälta metallen förorsakar å andra sidan ofta att stänkning inträffar på grund av att metallen faller från bandets kanter på det smälta metallbadet. När väl den smälta metallen strömmar över till den motsatta sidan av ett dylikt konkavt band kan dessutom hela dess yta täckas av metallen.

Dessutom är det svårt att pressa det krökta bandet vilket gör avstrykningen av Detta medför platt mot styrvalsen l0, överskottet av överdragsmetall opraktisk. ojämn fördelning av överdragsmetallen tvärs över bandets bredd, och ökar sannolikheten för att överskottet av metall strömmar över den motsatta sidan. (2) Det är mycket svårt att mata ett band, som är välvt nedåt med avseende på den smälta metallbadsytan. Även om man skulle åstadkomma detta kan man knappast uppnå jämn tillförsel av smält metall och jämn för- delning av överdragsvikten genom avstrykning, liksom vid det konkava bandet. (3) Följaktligen måste bandet hållas i huvudsak plant och horisontellt.

I fig l är den elektromagnetiska pumpen 6 place- rad i behållaren 6', som är delvis nedsänkt i det smälta metnilbadet så att dess botten kontaktar den nedsänkta styrningei a. Såsom visas i fig 2, kan pum- pen 6 anordnas på sned mot smältdegehß botten under- ifrån. Hela pumpen 6, som inneslutes i behållaren 6', lO 15 20 25 30 35 7910689-4 20 kan även nedsänkas i metallbadet, såsom visas i fig 14.

Såsom nämnts tidigare, förbrukas en avsevärd del av den tillförda elektriska energin för upphettning av kopparlindningarna och järnkärnan i den elektromag- netiska pumpen. För att säkerställa att en effektiv drivkraft förlänas den smälta metallen måste pumpen därför anordnas så nära den smälta metallen som möjligt.

.Under inflytande av det smälta metallbadet och upp- hettningskällan för smältdegeln, vilket adderas till effekten av koppar- och järnförlusterna, blir tempera- turen inuti den elektromagnetiska pumpen betydande.

Såvida inte luft- eller Vattenkylning sker till ca 10000, företrädesvis till under BOOC, kan därför pumpens kopparlindningar bli avisolerade med åtföljande felaktig funktion hos pumpen.

Den elektromagnetiska pumpen, som är fullständigt nedsänkt i metallbadet eller fäst till smältdegelns botten, såsom visas i fig 14 och 2, är svår att kyla.

Vid pumpen 6 i fig 14 måste en tillförselledning för kylmedium ledas genom det smälta metallbadet 5, vilket naturligtvis upphettar kylmediet under överföringen.

För att övervinna denna svårighet måste man tillföra en stor mängd kylmedel eller kylmedel av utomordent- ligt låg temperatur. Denna lösning inbegriper emeller- tid även flera industriella och ekonomiska nackdelar, såsom avkylning av den smälta metallen.

Den nära värmekällan placerade elektromagnetiska pumpen 6 i fig 2 behöver också rikligt med kryogent kylmedium. , När styrningen 4 eller behållaren 6' går sönder kan den elektromagnetiska pumpen 6 i fig 14 knappast tagas ut ur metallbadet oskadd.

Om degelbottnen i fig 2, som även tjänar som styrning, går sönder strömmar den smälta metallen 5 ut och lulten utanför tränger in i den slutna struk- turen, reduceringsugnen, o:=v, varvid uppstår risk för explosion. fw °"^ߥv lO l5 20 25 30 35 7910689-4 21 Av dessa skäl föredrages arrangemanget i fig l, vid vilket behållaren 6', som inrymmer den elektro- magnetiska pumpen 6, är delvis nedsänkt i det smälta metallbadet 5 med styrningen 4 ansluten till behållar- bottnen.

Tvärsektionsvyn i fig 15 och frontvyn i fig 16 visar arrangemanget i fig l mera i detalj. Behållaren 6', som inrymmer den elektromagnetiska pumpen 6, är upp- hängd med ett behållarstöd 46 så att en del därav är nedsänkt i det smälta metallbadet 5.

Inuti behållaren 6' finns utskjutande stöd 49, som uppbär botten på den elektromagnetiska pumpen 6, vilken vetter mot en värmeisolator 51 och styrningen 4 med ett utrymme 50 däremellan.

Den på detta sätt anordnade elektromagnetiska pumpen kan kylas lättare genom att man förser behål- lartoppen 48 med en kylmedelspassage och genom att man drar fördel av utrymmet 50 under behållarens botten.

Värmeisolatorn 51 och behâllarens sidoväggar 47 förhindrar i betydande utsträckning att pumpen 6 upp- hettas av metallbadet.

En mekanism för justering av nivån hos behållar- stödet 46 medger reglering av nedsänkningsdjupet hos i metallbadet.

Det mest önskvärda läget är när behållarbottnen 53 eller styrningens topp 4' ligger på ett litet djup behållaren 6' under badets yta. Även om styrningens topp 4' och behållarbottnen 53 går sönder så att smält metall intränger i behållaren, sjunker metallnivân inuti degeln endast ringa, vari- genom inströmning av luft utifrân i överdragnings- systemet förhindras.

Dessutom är den elektromagnetiska pumpen lätt tillgänglig från utsidan vilket underlättar inspek- tion och reparation.

Vid användning av de:.* sätt och denna apparat överdrages stålbandet med smält överdragsmetall på en sida (undersidan i figuren) enbart, varvid den mot- lO 15 20 25 30 35 7910689-4 22 satta sidan lämnas oöverdragen. När det överdragna bandet bringas i kontakt med styrvalsen 10, som över- för bandet från överdragningszonen till kylzonen i fig 1 eller 2, insprutar gasavstrykningsmunstycket 15 NZ eller någon annan motsvarande gas i kallt tillstånd eller vid hög temperatur under tryck för att avstryka överskott av överdragsmetall, varigenom vikten och fördelningen i breddled av överdragsmetallen regleras.

Denna reglering av överdragsvikten och fördelningen âstadkommes genom att avstrykningsmunstycket 15 är vänt mot styrvalsen 10, där bandet, som hittills har framförts väsentligen horisontellt, riktas uppåt väsent- ligen vertikalt av styrvalsen 10.

Användning av gasavstrykning vid den punkt där bandet 7 befinner sig i kontakt med styrvalsen 10 för- hindrar att det avstrukna överskottet av metall ström- mar över till den motsatta sidan, eftersom denna mot- satta sida pressas tätt mot styrvalsen 10 på grund av spänningen i bandet och det höga trycket från den in- sprutade gasen. Styrvalsen 10 bör företrädesvis ha en diameter av minst 200 mm. Vid en styrvals 10 med stor diameter är gasavstrykningsmunstycket 15 anordnat till- räckligt långt bort för att hålla metallbadet fritt från spolningseffekt och åtföljande stänkning. Regle- ringen av överdragsvikten och fördelningen utföres genom att justera strömningshastigheten (eller trycket) och temperaturen hos högtrycksgasen (vanligen N2-gas) och gapet mellan bandet 7 och avstrykningsmunstycket 15.

Enligt föreliggande uppfinning passerar N2-gas- tillförselledningen, som leder från gaskällan till avstrykningsmunstycket 15, genom reduktionsglödgnings- ugnen 16 eller överdragsmetallbadet 5 så att N2-gasen upphettas däri. Denna metod erbjuder en stor fördel med avseende på värmeekonomi jämfört med användning av en oberoende vármekälla.

Fig 17 visar ett exempel på avstrykningsmunstycks- enheten. Munstycket 15 är anslutet till den främre änden av en gastillförselledning 55 som hålles rörligt i en eí åypllfl (fl 10 15 20 25 30 35 7910689-4 23 tätningslåda 56, varvid ledningens bakre ände är för- bunden med en stång 58 till en hydraulcylinder 57.

En värmebeständig ledning 60 sträcker sig från en källa 59 för avstrykningsgas genom en överdragsmetall- smältenhet l, så att avstrykningsgasen upphettas av den smälta metallen 5. Den främre änden av den värme- beständiga ledningen 60 är förgrenad för att ansluta till tätningslådanâö och till den bakre delen av gas- tillförselledningen 55 via ett flexibelt rör 61.

För att reglera överdragsmetallvikten på bandet 7 justeras utrymmet mellan avstrykningsmunstycket 15 och bandet 7 genom manövrering av hydraulcylindern 57.

Materialkvaliteten hos styrvalsen lO är viktig. överskottet av överdragsmetall som avstryks från ban- det 7 styrvalsen l0. Dessutom utsätts denna styrvals 10 avgår från det smälta metall- eller stänket av överdragsmetall klibbar till alltid för den ånga som badet i den slutna strukturen, som innehåller en icke- oxiderande atmosfär. Därför är vidhäftning och ut- fällning av den förângade smälta metallen på styr- valsen oundviklig. Styrvalsen 9 utsätts också för samma vidhäftning och utfällning. När dessa styrvalsar är nedsmutsade på detta sätt, kan den smälta metallen på valsarna häfta vid eller skada den oöverdragna ytan hos bandet.

Av denna anledning måste styrvalsarna vara gjorda av ett sådant material som knappast tenderar att rea- gera med den smälta överdragsmetallen och som medger enkelt avlägsnande av vidhäftad eller utfälld över- dragsmetall. Styrvalsarna måste sålunda i sin helhet eller åtminstone måste deras yta bestå av ett icke- vätbart material, som inte bildar ett legeringsskikt därpå genom reaktion med den smälta överdragsmetallen.

Dessutom måste styrvalsarnas yta vara så slät som möjligt.

Valsar av taL:al eller stål med hög kromhalt är önskvärda för sådana överdragsmetaller som zink, Zn-Al- legvrlng flch aluminium. Men valuar, som framställts - :man ~ QUALITY 7910689-4 10 15 20 25 30 35 24 enligt följande metod, är mera ekonomiska och praktiska.

En vals, som är gjord av stål eller rostfritt stål, besprutas på sin yta med ett lämpligt material, som inte vätes av smält zink, Zn-Al-legering och aluminium, för att skapa ett skikt med en tjocklek av 50-2000 pm.

Det icke vätbara pâsprutade materialet kan väljas bland kromoxid, aluminiumoxid, titanoxid, zirkoniumoxid, magnesium- och kalciumzirkonat, tantal, volframkarbid, titankarbid, os\L Skikttjockleken begränsas till 50-2000 pm av föl- jande skäl. Ett skikt som inte är tjockare än 50 um skapar inte den önskade effekten, medan ett skikt som är mer än 2000 pm är oekonomiskt och fäster sämre till valskroppen. Det smälta, icke vätbara materialet på- sprutas med hög hastighet och högt tryck med använd- ning av en plasmastråle för att skapa ett vidhäftande överdrag med hög densitet på den i förväg rengjorda valsytan.

Vidare föredrages det att specificera den över- dragna valsytans ytojämnhet till att vara högst 2,5 pRa.

Om ytojämnheten överstiger 2,5 pRa ökar den överdragna valsytans effektiva ytarea. Detta ökar bindningsför- mâgan hos smält zink eller andra överdragsmetaller och de som förångats eller utfällts från metallbadet på grund av förankringseffekten och förorsakar ökad vidhäftning hos överdragsmetallen. Dessutom är över- dragsmetall, som häftar till en dylik vals med ojämn yta, svår att avlägsna. Begränsningen av ytojämnheten till 2,5 pRa och därunder minskar överdragsmetallens vidhäftning och underlättar avlägsnandet av den vid- häftade metallen. Denna ytojämnhet av 2,5 pRa är ekvi- valent med lOO mikrotum AA enligt ASA-standard. Ytan hos det påsprutade överdragsskiktet, som normalt har en ytojämnhet av 6,25-l2,5 pRa, måste poleras eller på annat sätt bearbetas till den specificerade ytojämn- hetsnivån.

Styrvalsarna är sålunda ytbelagda med material, som inte väts av och som inte reagerar med smält zink, i *QUALITY p lO 20 25 30 35 7910689-4 25 Zn-Al-legering och aluminium, varvid det överdragna ytskiktet på lämpligt sätt är tilljämnat. När därför smälta överdragsmetaller bringas i kontakt med vals- ytan på grund av driftsproblem eller andra orsaker häftar de knappast till valsytan. Speciellt förblir den styrvals som vetter mot avstrykningsmunstycket, i huvudsak fri från nedsmutsning av det avstrukna överskottet av överdragsmetall samt från stänk därav. Ånga av den smälta överdragsmetallen, som inte är reaktiv, kan häfta till valsarna, men dylik ånga kan lätt avlägsnas genom enkel gasavstrykning eller meka- nisk avstrykning. Dessutom minskar den tilljämnade ytan vidhäftningen till överdragsmetallångan, etc, och vid vidhäftning underlättas avlägsnanäet därav.

Följaktligen förblir den oöverdragna sidan av bandet som bringas i kontakt med dessa rena styrvalsar fri från nedsmutsning av överdragsmetallen, vilket medför framställning av ensidigt överdraget bandstål av god kvalitet.

På grund av det ovan beskrivna draget att för- hindra vidhäftning hos sådana överdragsmetaller som zink, aluminium och legeringar därav, är styrvalsarna särskilt lämpade för användning i utrustning för en- sidig metallöverdragning. Användningen av dessa styr- valsar säkerställer att en sida av det behandlade bandet överdrages på tillfredsställande sätt med över- dragsmetallen till korrekt reglerad vikt, medan den andra sidan lämnas perfekt ren och bar. Även en dylik, idealstyrvals kan emellertid ibland nedsmutsas av stänk, ånga och liknande av smält över- dragsmetall. Därför måste lämpliga medel för att avlägs- na dylika vidhäftande material anordnas.

För att utföra denna rengörande funktion är en avstrykare anordnad på motsatta sidan av en styrvals för att -d:w justering av utrynmot däremellan. Denna avstrykare lata; ~n~> reL*öring med användning av vn gas eller mekaniska medel.

Vidare är en rengöringsanordning för att hålla i uïmuïv L!! lO 15 20 25 30 35 7910689-4 26 avstrykaren ren anbringad utanför linjen för bandets passage, vilken rengöringsanordning om så erfordras förflyttas mot avstrykaren för att avlägsna vidhäftat material därifrån. Denna tillfälliga rengöring av avstrykaren är mycket effektiv för att hålla den 0- överdragna ytan fri från nedsmutsning.

Fig l8 och l9 visar ett exempel på en sådan ren- göringsanordning. I dessa figurer är en höj- och sänk- bar stång 62 förd genom topplåten hos skyddsatmosfärs- lådan 13. En avskrapare 63 är fäst vid den undre änden av stången 62. Avskraparen 63 skrapar automatiskt av överdragsmetallen 64 från ytan på den roterande styr- valsen 10.

Genom varje sidovägg hos skyddsatmosfärslådan 13 är en stång 65 glidbart lagrad i ett tätande lager 66.

En nedåtriktad arm 67 är fäst till den främre änden hos stången 65. En axel 68 är fäst till den undre änden av armen 67, just ovanför styrvalsen 10 och vinkelrät mot denna. Vid varje ände av axeln 68 är anordnat en klo 69, som stryker av överdragsmetallen 64, vilken har uppbyggts på avskraparen 63 och mellan styrvalsen 10 och bandet 7. Klon 69 är anpassad att vara fixerad när den rör sig mot sidoväggen längs styrvalsens axel och att vara fri att rotera runt axeln 68 när den rör sig motsatta riktningen.

När en viss kvantitet av överdragsmetall 64 har upp- Samlfits förs Stången65 nmnuellt fram och tillbakaföratt avskrapa metallen 64 till överdragsmetallbadet 5.

Efter den ensidiga överdragningen och regleringen av överdragsvikten löper bandet 7 genom en icke-oxide- rande atmosfär i kylzonen 22 och därefter ut i atmos- fären. Härvid måste man vara noga med att inte den smälta överdragsmetallen stelnar i den icke-oxiderande atmosfären- Om sådana material som smält zink och Zn-Al-lego-ing med hög ytspänning och fluiditet (dvs låg viskositet) stzlnar i en icke-oxiderande atmosfär, blir den överdragna ytan grov, ojämn eller ruggig som ytan på ett sköldpaddsskal, varigenom produktens kom- lO 15 20 25 30 35 7910689-4 27 mersiella värde i hög grad förstöras.

För att förhindra denna ytuppruggning måste den överdragna metallen stelna i närvaro av syre. När- varon av syre förmodas sänka fluiditeten (eller öka viskositeten) hos den överdragna metallen i en sådan utsträckning att jämn stelning medges.

Följaktligen måste den överdragna ytan stelna i atmosfären eller i den övre delen av kylzonen, där en viss mängd syre förekommer. För att uppnå denna stelning bör varm NZ-gas användas för den avstrykande överdragsviktregleringen eller bör den överdragna bandytan upphettas i mitten av kylzonen, beroende på kylzonens längd och bandhastigheten.

Föreliggande uppfinning utnyttjar en inrättning för att hålla gastätningsmekanismen 20 i kylzonen ur kontakt med bandet, speciellt på dess överdragna sida.

Efter avstrykningen välvs bandet ibland i breddled i kylzonen 22. Ett dylikt, oplant band 7 träffar gas- tätningsmekanismen 20, varigenom bandet 7 skadas. ökning av gapet mellan bandet och tätningsplåtarna i försök att förhindra sådan kollision resulterar i utströmning av tätningsgas eller inströmning av luft från utsidan, vilket försämrar tätningen hos skydds- atmosfärslådan 13 och kylzonen 22.

Fig 20 visar en effektiv gastätningsmekanism 20, som är befriad från de ovannämnda nackdelarna. Såsom framgår av figuren, inbegriper gastätningsmekanismen 20 tätningsplåtar 71 och 72, som innefattar ett flertal horisontella spjälor 7la resp 72a, som är anordnade sida vid sida. Tätningsplâtarna 71 och 72, som vetter mot varandra med bandet 7 anordnat däremellan, är glidbart fästade till de främre och bakre väggarna 73 hos kylzoncn 22. Beroende på krökníngen hos bandet 7 föras de individuella spjälorna 7la och 72a inåt eller utåt, :1rv.l kvarlämnas ett tillämpligt utrymme mellan spjälorna och lxna t J. Denna justering håller bandet 7 från kontakt med tätningsplåtarna 71 och 72 samtidigt som hög tätningseffekt upprätthålles. För passage av ~ . nuAuTv 10 15 20 25 30 35 sämras, 7910689-4 28 ett brett band 7 bortdrages de spjälor 7la och 72a, som befinner sig närmre till sidoväggarna 74, för att öka bredden hos bandpassagen, och omvänt.

N2-gas införes i kylzonen 22 genom atmosfärs- gasinlopp Zl mittemellan och på ingångssidan av gas- tätningsmekanismen 20. Vid kontakt med N2-gasen i kyl- ningszonen 22 alstrar den överdragna metallen, som ännu inte fullständigt stelnat, rök, som innehåller metalldamm. För att förhindra sådan rökalstring bör N2-gasen företrädesvis sprutas endast på den oöver- dragna, bara sidan av det ensidigt överdragna bandet 7, dvs endast genom inloppen 21 på den vänstra sidan av fig 17.

När bandet sedan kommer ut i atmosfären medan det fortfarande har en relativt hög temperatur, bildas en lätt oxidfilm på bandets oöverdragna yta. Det kom- mersiellawüüfietavdet ensidigt överdragna bandet för- såvida inte dess oöverdragna yta rengöres genom att avlägsna oxidfilmen. Oxidfilmen kan avlägsnas på känt sätt med användning av en utspädd syralösning.

Med beaktande av hastigheten och kostnaden för avlägs- nandet av oxidfilmen föredrages vattenhaltiga lös- ningar av svavelsyra, saltsyra och fosforsyra. Bandet kan antingen nedsänkas i eller besprutas med sådana lösningar. Bandet kan också användas som katod för elektrolys i lösningen.

Samtidigt bör man vara noga att minimera upplösning av den överdragna bandytan i syralösningen. För detta ändamål föredrages lägre lösningskoncentration och låg temperatur samt kort behandlingstid. Snabbt av- lägsnande av oxidfilmen kräver emellertid hög lösnings- koncentration och temperatur. För att uppfylla dessa motsägande krav begränsas koncentrationen av svavelsyra-, saltsyra- och fosforsyralösningarna till mellan 150 och 5 g/litør och företrädesvis till mellan 50 och 10 g/liter. Lösnifl¿ar"1s temperatur är mellan 50 och lO°C, och företrädesvis mellan 35 och 20°C. of 001: i lO 15 20 25 30 35 7910689-4 29 För snabbt avlägsnande av oxidfilmen från den oöverdragna ytan och minimering av upplösning av den överdragna metallen föredrages elektrolytisk bet- ning med användning av bandet som katod på i och för sig känt sätt.

Strömtätheten över katoden varierar mellan 5 och 30 A/dmz, företrädesvis mellan 10 och 20 A/dmz.

Under de ovan angivna betingelserna avlägsnas oxidfilmen på den oöverdragna bandytan på l5 s genom nedsänkningsmetoden och på 3 s genom elektrolytisk betning.

Ett mera positivt sätt att förhindra upplösning av den överdragna metallen är att i betningstanken anordna en vals, vars yta är försedd med ett mjukt material, såsom gummi eller något annat liknande organiskt ämne. Medan det frammatade bandets bara sida utsätts för betning skyddas dess överdragna yta genom att bandet pressas tätt mot valsen.

Fig 21 och 22 visar exempel på den ovan beskrivna betningstanken 24 för avlägsning av oxidfilmen från bandets oöverdragna sida. Betningstanken 24, som visas i fig 2, är av denna typ. I fig 21 och 22 har mot- svarande delar givits samma hänvisningsbeteckningar.

Såsom framgår av fig 21 och 22, uppbäres en skyddsvals 77 för den överdragna sidan av bandet roter- bart i betningstanken 24, varvid valsens undre hälft är nedsänkt i en syralösning 76 i tanken. Såsom nämnts tidigare, är skyddsvalsens77 omkretsyta försedd med ett foder 78 av gummi eller något annat liknande organiskt material. Genom styrning medelst en avlänk- ningsvals 79 (i fig 21) eller en ledarvals 80 (i fig 22) införes bandet 7 i betningstanken 24. Medan bandet pas- serar genom syralösningen 76 lindas det tätt runt hälf- ten av fodret 78 på valsen 77 så att bandets över- dragna ¿ta Ta inte kommer i kontakt med syralösningen 76.

I fig 22 är en tisk :ti 81 anordnad direkt under skydds- valsen 77 för att eiektrolytisk avlägsna oxidfilmen från den oöverdragna bandytan 7h. i t. flUÅL\TY_y -v-.w-...w-a lO 15 20 25 30 35 7910689-4 30 Skyddsvalsen 77 måste ha en mjuk yta för att för- hindra inträngning av syralösningen mellan valsen och den överdragna bandytan. En sådan mjuk yta erhålles genom att förse en vals av kol eller rostfritt stål med ett foder av hyperon, kiselgummi eller nitril- gummi eller ett organiskt material som teflon, I stället för att förse valsen med ett foder, kan själva valsen vara gjord av ett sådant mjukt material, men en fodrad stålvals föredrages på grund av dess högre styrka.

Omedelbart efter avlägsnandet av oxidfilmen från den oöverdragna ytan tvättas bandet med vatten för att avlägsna syralösningen och torkas sedan för att vara färdigt för leverans.

Denna betning skapar en mycket ren yta hos ban- dets oöverdragna sida. Vanliga kallvalsade band, som utsatts för glödgning (kistglödgning eller kontinu- erlig glödgning) och kylning, har en osynlig oxidfilm (som vanligen inbegriper Fe3O4 och Fe203 och har en tjocklek av 50-150 Å), som inte är skadlig för det kommersiella värdet. I motsats härtill har den betade, oöverdragna ytan hos det ensidigt överdragna bandet enligt uppfinningen ringa dylik till högst ca 30 Å av elektrokemiskt bestämd Fe2O3- oxidfilm, som uppgår baserad oxid. 7 Renheten hos denna betade, oöverdragna bandyta är inte önskvärd för sådana tillämpningar som bildelar, vilka inbegriper fosfatering och målning.

Såsom är känt, beror kvaliteten hos en målad yta till stor del på förekomsten av zinkfosfat, som bil- dats genom fosfatering av stålytan. Enhetligt och tätt packade zinkfosfatkristaller är nödvändiga för att säkerställa utmärkt kvalitet hos den målade ytan.

Allmänt förmodas zinkfosfat bildas på stålytan enligt följande: Ett fosfateringsbad består huvud- sakligen av surt zinkfosfat (Zn(H2P04)2), vars jäm- viktsekvation uttryckes genom ekvationen (1) nedan. 2+ 2- » + 3Zn + ZHZPO4 « Zn3(P0¿)¿ + 4H (1) i QUALITV lO 15 20 25 30 35 7910689-4 31 När stâlbandet nedsänkes i detta bad sker följande upplösningsreaktion vid ytan: se + 2H+ Fe” + H2 (2) Vid mikroskopisk analys består denna upplösning av kopplade reaktioner (som bildar mikroceller), näm- ligen alstringen av Fe2+ vid anoden och alstring av H2 vid katoden. Förbrukningen av H+-joner vid katoden bryter jämvikten hos ekvationen (1), varpå reaktionen fortskrider åt höger, så att lösningens pH nöjes och en Utfällning Sk@faV'SVägt lösliga kristaller av Zn3(P04)2 eller hopeit (Zn3(PO4)2-4H2O). Fastän kristallerna huvudsakligen består av hopeit ersätts en del av Fe vid gränsytan med Zn för att alstra en ringa mängd av fos- fcfyllit (Zn2Fe(PO4)2-4H2O). Såsom inses av det ovan sagda, utfälles zinkfosfat vid katoddelen av stålbandet.

Följaktligen bildas zinkfosfatkristallerna över hela bandets yta genom att från tid till annan ändra läget 2+ av katoden och anoden.

Utfällningen av zinkfosfat är sålunda en elektro- kemisk reaktion, som beror av kvaliteten hos stålytan.

En yta med många mikroceller medger bildning av kompakta zinkfosfatkristaller.

Den osynliga oxidfilmen på stålytan har en stor inverkan på bildningen av mikroceller. Närmare bestämt styr oxidfilmens tjocklek bildningen och storleken av kristallkärnorna.

Den jämna och rena ytan hos det betade stålet, som saknar en aktiverande källa för mikrocellbildning, tenderar såsom är känt att bilda mindre kristallkärnor och grövre zinkfosfatkristaller, Samma tendens gäller även för den oöverdragna ytan hos det ensidigt över- draqna stålbandet enligt uppfinningen. För att säker- ställa ~rte sl tt enhetlig bildning av kompakta zink- fosfatkristaller, u, n Üven Förbättra de färgvidhäf- tande egenskaperna och den resulterande korrosions- härdigheten, mäste åtgärder vidtagas, istället för oxid- ddPoon l QUALITY lO 15 20 25 30 35 7910689-4 i 32 filmen, för att medge bildning av många mikroceller.

Undersökningar har visat att påsprutning av en suspension, som innehåller olösliga salter av två- värda eller trevärda metaller och företrädesvis av zinkfosfat, på den oöverdragna bandytan är effektiv för att åstadkomma en aktiverande källa för mikrocell- bildning i stället för oxidfilmen.

Pâsprutning av den olösliga saltsuspensionen bil- dar olika aktiverade delar genom den mekaniska in- verkan och en ringa mängd av extrafin reaktionsprodukt på ytan av den oöverdragna bandytan, vilka båda ut- gör en källa för att gynna bildningen av kristall- kärnor. Som en följd härav bildas tätpackade kristal- ler av zinkfosfat som anmärkningsvärt förbättrar färg- vidhäftningsegenskaperna och korrosionshärdigheten.

En suspension som används för denna besprutning, har ett pH av 2-8, företrädesvis 3-7, och framställs genom att kolloidalt suspendera 10-100 g/liter, före- trädesvis 20-50 g/liter av Zn3(P04)2-5H2O i en vatten- lösning, vars pH justeras med fosforsyra. Denna sus- pension sprutas vid ett tryck av l-15 kg/cmz, före- trädesvis 2-10 kg/cmz och vid en temperatur mellan rumstemperatur och 60°C under l-30 s, företrädesvis 2-lO s.

Denna suspensionsbesprutning är tillämplig inte endast på den oöverdragna sidan utan på båda sidorna.

Samma effekt erhålls på den yta, som överdragits med zink, Zn-Al-legering, osv.

Om zinkfosfatkoncentrationen är lägre än 10 g/liter erhålles inte den önskade effekten, medan om koncentra- tionen överstiger 100 g/liter igensättning av munstycket eller andra driftsstörningar inträffar.

Ett pH av under 2 alstrar inte en suspension, som innehåller olösligt salt. Å andra sidan skapar ett pH av över 8 inte den önskade effekten.

Sprutning vid =t' lägre tryck än l kg/cmz misslyckas med mekanisk bildning av adekvata mikroceller. Fastän det inte finns något behov av att uppställa en övre /Fññí/ alumn 10 15 20 25 30 35 7910689-4 33 tryckgräns, är tryck över l5 kg/cm2 oekonomiska, efter ger någon nämnvärd skillnad i effekt.

Om besprutningstiden är kortare än l s, fort- skrider inte reaktionen tillräckligt för att alstra den önskade effekten. Besprutningstider av mer än 30 s andra sidan inte någon nämnvärd skillnad i som de inte skapar å effekt och de är därför inte blott meningslösa utan även skadliga för processens effektivitet. ' Efter besprutningen tvättas det ensidigt över- dragna bandet med vatten för att avlägsna eventuell kvarvarande besprutningsvätska och därefter torkas bandet så att det är färdigt för leverans.

Fastän den ovan beskrivna betningen och pâsprut- ningen av zinkfosfatsuspension bäst utföres i linje med enheten för ensidig överdragning, såsom visas i fig l och 2, kan de utföras utanför linjen.

I fig 23 jämförs fosfateringsförmågan hos ett stålband enligt uppfinningen, vars oöverdragna yta be- sprutats med en zinkfosfatsuspension, med den hos ett konventionellt stålband, vars oöverdragna yta ej be- handlats efter betningen. Närmare bestämt visar fig 23 skillnaden i korrosionshärdighet mellan de båda banden, som framställts enligt sättet för uppfinningen resp ett på konventionellt sätt framställt band, i form av den vid ett korssnitt erhållna maximala svällnings- bredden vid saltdimmsprovning. Det framgår att bandet är ca 5 ggr mer korrosionshärdigt konventionella bandet. enligt uppfinningen (eller l/5 så korrosivt) som det I det följande skall nâgra andra utföringsformer av uppfinningen beskrivas med hänvisning till fig 24-27, vari delar, som motsvarar redan beskrivna delar, givits samma hänvisningsbeteckningar och ingen ytter- ligare beskrivning ges av dessa delar.

I en apparat för ensidig överdragning i fig 24 är en skyddsatmosfärslåda 84 höj- och sänkbart upphängd, varvid lådans inlopp 85 är förbundet medelst en bälg 87 86 hos den reducerande glödgningsenheten 16. vardera fästade till den undre till utloppet Styrvalsar 9 ocu U; är i mmm: 'G1 10 15 20 25 30 35 i”**”“i* i i “Mun 7910689-4 34 änden av en uppsättning justeringsaxlar d9, som höj- och sänkbart sträcker sig in i skyddsatmosfärslådan 84.

Varje uppsättning innefattar två justeringsaxlar 89, som är anordnade i breddriktningen hos bandet 7 (dvs vinkelrätt mot papperets plan i figuren). Följaktligen kan styrvalsarna 9 och lO lutas i sin axialriktning genom att föra justeríngsaxlarna 89 uppåt eller nedåt.

Detta gör det möjligt att överdraga bandet 7 i rätt läge, varvid dess centrum bringas i linje med passage- linjen. Dessutom har justeringsaxlarna 89 också för- måga att hålla bandet 7 horisontellt mellan styr- valsarna 9 och l0 eller vid en önskad nivå ovanför badytan Sa.

En styrning 4 för smält metall är uppdelad i en främre sektion 91 och en bakre sektion 92, vilka är sammankopplade med en skarv 93. En elektromagnetisk pump 6 är placerad nära den bakre sektionen 92, medan den främre sektionen 91 matar fram en uppåt- stigande ström 8 av smält överdragsmetall 5. Denna tvådelade styrning 4 medger utbyte av den främre sek- tionen 91 mot en sektion, som har en överströmnings- öppning för överdragsmetall av tillämplig storlek för bredden hos det band som behandlas. En sådan styrning är dessutom lättare att inspektera och underhålla.

Den elektromagnetiska pumpen 6 och styrningen 4 är höj- och sänkbara. Den främre sektionen 91 hos styr- ningen 4 uppbäres oberoende av den bakre sektionen 92, skarven 93 och den elektromagnetiska pumpen 6.

Fig 25 och 26 visar ytterligare en annan utförings- form av uppfinningen. Fig 26 är en tvärsektionsvy tagen längs linjen B-B i fig 25. överskott av överdragsmetall 8a, som strömmar över från överströmningslådan 32 tvingar upp skräp lOl från degelbottnen, vilket skräp därefter inkommer i styrningen 4 och medryckes av överdragsmetallen 5.

Om skräpet lOl på bandet 7 lämnas kvar att utan att avlägsnas av gasstrâlen från gasavstrykningsmunstycket 15, stalnar det på bandet och försämrar bandets 7 W lO 15 20 25 30 7910689-4 35 - kvalitet. Ett filter 102 är anordnat vid styrningens 4 inträdesände för att blockera inträdet av skräpet 101.

Filtret 102 inbegriper laminerade ark av material, såsom glasfibrer och Ti02-Al203, som kan motstå det kemiska angreppet och värmeangreppet av den smälta överdragsmetallen. Filtrets maskvidd minskar successivt i överdragsmetallflödets strömningsriktning.

Det avsatta skräpet sätter igen filtret och ökar strömningsmotstândet, varigenom flödet av överdrags- metall och den uppåtstigande metallströmmens höjd minskar. För att övervinna detta problem kan-filtret ha formen av en lätt utbytbar kassett. Alternativt kan filterigensättningen avlägsnas genom att driva den elektromagnetiska pumpen 6 så att överdragsmetallflödet omkastas, varvid hela styrningen nedsänks i överdrags- metallbadet. Användningen av filtret 102 säkerställer produktion av ensidigt överdraget stålband, som är av god kvalitet och fritt från skadligt skräp.

I en sluten struktur, som innehåller en icke- oxiderande atmosfär, uppstiger rök från metallbadets yta. Rökalstringen ökar speciellt när N2-gas träffar det ställe där den uppåtstigande metallströmmen 8 kommer i kontakt med bandet 7 och, efter avslutad av- strykning, på den överdragna bandytan.

I fig 25 och 26 är parvisa rökfångare 105 och 106 anordnade nära bandet. Ett par rökfångare 105 är an- ordnade horisontellt utmed bandets 7 kanter mellan styrvalsarna 9 och 10. Ett annat par rökfångare 106 är anordnade vertikalt, likaledes utmed bandkanterna, på styrvalsens l0 avgångssida. Rökfångarna 105 och 106 har vardera en öppning, som är vänd mot kanten på ban- det 7 och så mycket som möjligt riktad vinkelrät mot strömmen av N2-gas. Rökfångarna 105 och 106 är glid- bart anordnade i överensstämmelse med den varierande bandet 7. N2-gas, som innehåller rök och damm, avdrages genom oppninqarna till atmosfären utan- för skyddslådan l3. vanligt filter av säcktyp, cyklontyp eller någon annan L)rx1rïc1::|x š1«.-; fter dammborttagning genom ett QUALITY 10 15 20 25 30 35 7910689-4 o 3-6 typ, âterföres den renade gasen till skyddsatmosfärs~ lådan 13.

Genom att dessa rökfångare reducerar uppbyggnad av damm och rök som sprids inuti skyddslådan 13 och som kan förorena bandet 7, bidrar de till att säker- ställa god kvalitet hos bandytan och inbesparar under- håll av utrustningen och minskar förorening av arbets- miljön.

Damm, som infångas i ett litet utrymme mellan styrvalsen 10 och det bortgående bandet 7, tenderar i synnerhet att kvarstanna där under lång tid, varvid bandytan kontinuerligt förorenas. För att förhindra sådan inneslutning är ett dammavlägsningsmunstycke 108 riktat mot det lilla utrymme, som bildas av styrval- sen och den oöverdragna bandytan 7b vid valsens av- gângssida såsom visas i fig 25 och 26. Det dammav- lägsnande munstycket 108 avlägsnar det ansamlade dammet från bandkanterna genom att blåsa NZ-gas mot bandets 7 mitt. Följaktligen minskar dammvidhäftningen till den oöverdragna bandytan och ytkvalitet förbätt- ras. ett annat medel för att förhindra Fig 27 visar vidhäftning av rökdamm till den oöverdragna bandytan.

Såsom framgår av figuren, är ett hölje lll anordnat i skyddsatmosfärslådan 13 för att täcka den oöverdragna sidan 7b hos bandet 7 och den omkretsdel av styrval- sarna 9 och 10 som inte befinner sig i kontakt med bandet 7. Höljet lll är försett med N2-gasinsprutnings- öppningar 112, 113 och 114, vilka är vända mot den oöverdragna ytan 7b hos det vertikalt löpande bandet 7, omkretsytan hos styrvalsarna 9 och 10 samt den oöverdragna ytan 7b hos det horisontellt löpande ban- det 7. Den N2-gas som insprutas genom öppningarna 112, 113 och 114 förhindrar rök från att strömma över till den oöverdragna sidan 7b hos bandet och gasen strömmar tvärs över bandt%~ 7 bredd in i skyddsatmosfärlâdan 13.

De följande t~»u"Lton buftrivor hur övordragninqs- operationen igångsättes. Om styrningen 4 eller över- ÛR i QUALITY 10 15 20 25 30 35 7910689-4 37 strömningslådan 32 i fig 15 och 16 t ek lämnas ovan- för badytan 5a, samlas skräp och metallkristallut- fällningar från badet inuti styrningen 4. När den elektromagnetiska pumpen 6 drives förhindrar det uppsamlade skräpet enhetlig strömning av överdrags- metallen S, vilket är väsentligt för bildning av en enhetligt överdragen yta. Vidare är det svårt att avlägsna skräp som samlats i styrningen 4.

Innan överdragningsoperationen igångsätts nedsänks därför hela styrningen 4 i badet 5 av smält överdrags- metall och den elektromagnetiska pumpen 6 drivs med låg hastighet för att uttvätta skräp och annat främ- mande material från styrningen 4. överdragsmetallen kan omkastas i styrningen 4. En hydraulcylinder eller något annat drivorgan (ej visat), som är monterat på stödet 52, används för att föra styrningen 4 och den elektromagnetiska pumpen 6 i och ur överdragsmetall- badet. Styrningens 4 nivå justeras noga för att upprätt- hålla ett tillämpligt spelrum mellan överströmnings- öppningen och bandytan, varvid används en nivåmätare, etc (ej visat).

EXEMPEL l Bandmaterial överdragsmetall Icke-oxiderande gas i skyddslâda och kylzon Linjehastighet Gap mellan överström- ningsöppningens ovansida och bandet Kontakttid överdrags- metall - band Bandt(mpul'tur Överdragsutrusin,n Kailvalsat stålbana, 0,8 mm tjockt och 914 mm brett A1 vid 4so°c Zn-0,15 % N2-gas (02-koncentration i överdragszonen = 50 ppm) 50 m/min 10 mm (gap mellan badytan och bandet = 30 mm) 0,18 s 4so°c vist? i fig 1 QUALITY lOK 15 20 25 30 35 7910689-4 38 Styrning I (l) Visad i fig 6. överström- ningsöppningen 150 mm lång ggr 750 mm bred med 12 mm djup ur- skärning ' (2) Med skört (fig ll, lutade 200 med avseende på badytan) och kåpa (fig 12) Besprutad med 200 pm Cr203, där- efter polerad till 0,5 pRa yt- ojämnhet Avlänkningsvals Bandet, som hölls under en spänning av 1,5 kg/m2, passerade väsentligen horisontellt vid en höjd av 30 mm ovanför badytan. Vid en frekvens av 1,5 Hz uppfordrade den elektromagnetiska pumpen den smälta överdragsmetal- len från styrningens inlopp vid ett djup av 200 mm under badytan eller 800 mm över degelbottnen, så att endast bandets bottenyta kontaktades. Eftersom över- strömningsöppningen i fig 6 erbjöd mindre motstånd i breddled för att underlätta flödet i breddled, utbreddes överdragsmetallen jämnt tvärs över bandets bredd utan att strömma över till den motsatta sidan i avsaknad av den överströmningsmotverkande gasinsprutningen.

Metallöverdragets vikt reglerades till llO g/m2 genom att påföra NZ-gasavstrykning vid en temperatur av 3000 och ett tryck av 0,1 kg/omz. Avstrykningsmunstycket var beläget 30 mm från bandet och riktat mot det ställe där det vertikala bandet fortfarande befann sig i kontakt med styrvalsen. Innan det överdragna skiktet hade stelnat uttogs bandet, som hade en temperatur av 42000, i atmosfären för kylning. Därefter avlägsnades oxídfilmen genom elektrolytisk betning i en 3 % vatten- lösning av saltsyra vid rumstemperatur, varvid pålades en strömtäthet av lO A/dmz och bandet användes som en katod.

I ytjusterínqwerßeten pàfprutades suspension, som innehöll en kolloid av Zn3(PO412-5H20 (25 g/liter) och som hade ett pH justerat till 7, på den oöverdragna “mr QUÅUTY lO 15 20 25 30 35 7910689-4 39 ytan av bandet vid ett tryck av 3 kg/muz Det sålunda erhållna bandet var slätt och jämnt överdraget på endast den ena sidan, medan den motsatta under 3 s. sidan förblev ren utan nedsmutsning på grund av över- strömming av överdragsmetallen. Överdragsskiktets egenskaper, speciellt vidhäft- ningen, visade sig vara utmärkta. Den oöverdragna sidan av bandet uppvisade även utmärkt f0Sfaterin9S~ förmåga och korrosionshärdighet efter målning.

EXEMP EL 2 Bandmaterial kallvalsat stålband, 0,6 mm tjockt och 1000 mm brett överdragsmetall Zn-0,20 % Al vid 480oC Icke-oxiderande gas N2-gas (02-koncentration i överdragszonen = lO ppm) Linjehastighet 75 m/min Gap mellan badytan och bandet 45 mm Tryck i avstryknings- 0,25 kg/cmz s2s°c Såsom visas i fig 2 munstycket Bandtemperatur Överdragningsutrustning Styrning (l) Såsom visas i fig 7. Överströmningsöppning: 950 mm bredd x 300 mm längd maximalt och 100 mm längd minimalt, med 7 mm djup urskärning (2) med skört (fig ll, lutade 300 med avseende på badytan) och kåpa (fig 12) Gap mellan överström~ 25 mm (gap mellan badytan och ningsöppningens topp bandet = 55 mm). och bandet Kortakttid äverdrags- Maximalt 0,24 s (bandmitten) och metal; ~ 1:3 minimalt 0,08 s (bandkanterna) .. ___.. ___..__~.....v.- .. -_..,._._...__--,. -.-wm-wvfi-w 10 15 20 25 30 35 7910689-4 40 Bandet, som hölls vid en spänning av 2,5 kg/mmz, passerade väsentligen horisontellt vid en höjd av 55 mm ovanför badytan. Vid en frekvens av 3,8 Hz upp- fordrade den elektromagnetiska pumpen den smälta över- dragsmetallen från ett djup av 500 mm under badytan_ eller 1000 mm ovanför degelbottnen så att den uppford- rade överdragsmetallen endast kom i kontakt'med bandets bottenyta. Eftersom den överströmningsöppning som visas i fig 7 erbjöd mindre motstånd i breddled för att under- lätta flödet i breddled, utbreddes överdragsmetallen jämnt tvärs över bandets bredd utan att ströma över till den motsatta sidan.

Metallöverdragets vikt reglerades till 60 g/m2 genom applicering av N2-gasavstrykning av en tempera- tur av 35OOC (N2-gasen upphettades av spillvärme från reduceringsenheten) och vid ett tryck av 0,25 kg/cmz.

Avstrykningsmunstycket var beläget 10 mm från bandet och riktat mot ett ställe där det vertikala bandet fortfarande befann sig i kontakt med styrvalsen.

Bandet, som hade temperatur av 46000, uttogs i atmosfären för stelning och kylning av överdraget.

Därefter avlägsnades oxidfilmen genom att nedsänka bandet i en 10 % lösning av HZSO4 vid 50°C, och bandet hölls i betningstanken, som visas i fig 2l, under 7 s utan att den överdragna ytan skadades.

I ytjusteringsenheten påsprutades en suspension, som innehöll kolloid av Zn3(PO4)2 -5H2O (30 g/liter) och som hade ett pH av 4, på båda bandets ytor vid ett tryck av 2 kg/cmz under 5 s.

Det sålunda erhållna bandet var slätt och jämnt överdraget på endast den ena sidan, medan den motsatta sidan förblev ren och ej nedsmutsad genom överströmning av överdragsmetallen. Överdragsskiktets egenskaper, speciellt vidhäft- ningen, visgle sig vara utmärkta. Bandetsoöverdragna sida uppvisade även itmärkt fosfateringsförmâga och korrosionshärdighet efter målning.

“Farf- QUAuIv

Claims (25)

Lh l0 15 20 25 30 35 7910689-4 41 PATENTKRAV

1. Satt att kontinuerligt överdraga endast den ena sidan av ett stålband (7) med en smält överdrags- metall (5), vid vilket sätt bandet föres'väsentligen horisontellt ovanför ett bad av den smälta överdrags- metallen, varvid styrvalsar (9, 10) pålägger bandet spänning i längled, genom en kammare (13), som innehål- ler en icke-oxiderande atmosfär, varvid en elektromag- netisk pump (6) tvingar upp överdragsmetallen från ett i badet nedsänkt inlopp till en intilliggande styrning (4) till en överströmningslåda (32) med en överström- ningsöppning (34) ovanför badets yta så att en uppåt- stigande ström (8) bildas av överdragsmetallen på över- strömningsöppningens utträdessida, och den uppåtstigande metallströmmen bringas i kontakt med bandets undersida, k ä n n e t e c k n a t därav, att överdragsmetallen (5) bringas att positivt strömma mot båda kanterna på det väsentligen plana bandet (7) genom att den uppåt- stigande metallströmmen (8) erbjuds mindre strömnings- motstånd på utträdessidan av styrningens utlopp i bredd- led än i längdled med avseende på det frammatade bandet på grund av att överströmningsöppningens sidoväggar (33, 35, 36) i överströmningslàdan är utskurna djupare än dess toppyta, och att ett enhetligt skikt av överdrags- metallen (5) bildas på bandets (7) undersida under det att överdragsmetallen hindras från att strömma över till dess motsatta sida.

2. Sätt enligt kravet l, därav, att den elektromagnetiska pumpens (6) frekvens är l-20 Hz.

3. Sätt enligt kravet l, därav, att överdragsmetallens vikt regleras genom in- k ä n n e t e c k n a t k ä n n e t e c k n a t spruI-jf- fv en högtrycksgas genom ett gasavstryknings- o le öve;dragna sidan av det väsent- munstycke (15, ligen vertikalt ilpande bandet (7) i närheten av den styrvals (10), som avböjer bandets rörelseriktning från UALITy ax) Pag-R- _w______gg_pp g lO lå 20 25 30 35 7910689-4 _ 42 horisontell till väsentligen vertikal.

4. Sätt enligt kravet 3,- k ä n n e t e c k n a t därav, att högtrycksgasen insprutas på den överdragna sidan på det ställe där bandet (7) befinner sig i kontakt med styrvalsen (10). *

5. '5. Sätt enligt kravet 3, därav, att den insprutade gasen upphettas i en ledning, k ä n n e t e c k n a t som passerar genom en reducerande glödgningsugn (16), som föregår överdragningsenheten, varpå gasen insprutas på den överdragna bandytan genom ett gasavstryknings- munstycke (l5) vid hög temperatur och högt tryck.

6. Sätt enligt kravet 3, k ä n n e t e c k n a t därav, att den insprutade gasen upphettas i en ledning (60), som passerar genom badet (5) av överdragsmetall, varpå gasen insprutas på den överdragna bandytan genom ett gasavstrykningsmunstycke (15) vid hög temperatur och högt tryck.

7. Sätt enligt kravet l, därav, att en kammaravtätande gas insprutas på den oöverdragna ytan av bandet (7) i en kammartätningssek-. k ä n n e t e c k n a t tion hos en kylzon (22) på utträdessidan av kammaren, som innehåller den icke-oxiderande atmosfären, varigenom alstring av metalldamm på grund av NZ-gasinsprutning förhindras.

8. Sätt enligt kravet l, därav,att det överdragna bandet (7), som lämnar kammaren (13), utsätts för betning (24) för att avlägsna oxidfilm k ä n n e t e C k n a t från dess oöverdragna sida.

9. Sätt enligt kravet 8, k ä n n e t e c k n a t därav, att betningen (24) utföres under det att den överdragna sidan av bandet lindas tätt mot och väsent- ligen runt hälften av en avlänkningsvals, som är delvis nedsänkt i en betningslösning så att bandets överdragna sida hållas ur kontakt med betningslösningen. ln. attt ßwfiqt kravet 8, k ä n n c t e c k n a t därav, att en 'E25-usion, -rf innehåller ett olösligt fosfat av en tvåvärd eller trevärd metall, sprutas på åtminstone den betade, oöverdragna ytan av bandet (7). PUOR i UUÅIJTYi

10. 15 20 25 30 35 7910689-4 43

11. ll. Apparat för kontinuerlig överdragning av endast den ena sidan av ett stålband (7) med en smält överdrags- metall, vilken apparat inbegriper en överdragsmetall- smältdegel (3), en kammare (13), som innehåller en icke- -oxiderande atmosfär och som har en botten, vilken är nedsänkt i den smälta överdragsmetallen i degeln, ett inlopp, genom vilket ett bart band tillföres, och ett utlopp, genom vilket bandet, som endast är överdraget på den ena sidan, utmatas, ett par styrvalsar (9, 10), som uppbäres horisontellt på inträdes- och utträdes- sidorna av kammaren ovanför överdragsmetallsmältdegeln (3), varvid styrvalsarna bringar bandet väsentligen horisontellt tätt intill överdragsmetallbadet (5), en överföringsstyrning (4) för överdragsmetall, vilken styrning har en inloppsöppning under metallbadets yta och en utloppsöppning (34) ovanför badytan mellan paret av styrvalsar, samt en elektromagnetisk pump (6), som är anordnad nära intill styrningen vid dess inträdesände och som sträcker sig i överdragsmetallens strömningsrikt- ning, varvid den elektromagnetiska pumpen matar över- dragsmetallen från styrningens inlopp till dess utlopp, varjämte alstring av ett varierande magnetfält i metall- strömmens riktning skapar en uppåtstigande ström (8) av överdragsmetallen på utträdessidan av styrnlngens utlopp så att den uppâtstigande strömmen bringas i kontakt med bandets undersida, k ä n n e t e c k n a d därav, att styrningen (4) har en överströmningslàda (32), som har en uppåt öppen överströmningsöppning (34) pà sin utträdessida och att överströmningsöppningens sidoväggar (33, 35, 36) i överströmningslådan är utskurna djupare än dess toppyta, varigenom överströmningsöppningen (34) erbjuder strömmen av överdragsmetall mindre motstånd i breddled än i längdled.

12. l2. Apparat enligt kravet ll, n a 1 ".sv, att överströmningsöppningens (34) bredd bredd. enligt kravet 12, k ä n n e t e c k - är mindre än _ '. (7)

13. l3. Apparat k ä n n e t e C k ~ n a d därav, att barriärer (39, 40) är anordnade utmed ~ ,s~ »Wm~_ «e pgggß uuAuTv l0 15- 20 25 30 35 , n a d 7910689-4 44 kanterna på överströmningsöppningen (38) som sträcker sig i bandets breddriktning.

14. l4. Apparat enligt kravet 12, k ä n n e t e c k - n a d därav, att bredden hos överströmníngsöppningen (34) inte är mindre än l/4 av bandbredden och inte är större än bandbredden minus 20 mm.

15. l5. Apparat enligt kravet ll, k ä n n e t e c k - n a d därav, att bredden hos_överströmningsöppningen (34) är justerbar.

16. l6. Apparat enligt kravet ll, k ä n n e t e C k - n a d därav, att överströmningslådan (32) är försedd med ett skört (43), som är anordnat under överström- ningsöppningen, varvid skörtets undre ände når metall- badets (5) utströmmar därifrån. yta för mottagning av överdragsmetall, som

17. l7. Apparat enligt kravet ll, k ä n n e t e c k - n a d därav, att överströmningslâdan (32) är försedd med en huv (44), som täcker överströmningsöppningen (34) och bandet (7) som löper däröver.

18. l8. Apparat enligt kravet ll, n a d därav, att överströmningslädan (32) på båda sidorna är försedd med ett par kåpor (45) för att täcka båda kanterna på bandet (7) , som rör sig över överström- k ä n n e t e c k - ningslådan.

19. Apparat enligt kravet ll, därav, att ett filter för skräp är anordnat k ä n n e t e c k - n a d vid styrningens (4) inträdesände.

20. Apparat enligt kravet ll, k ä n n e t e c k - därav, att styrningen (4) inbegriper en sektion för inträdessidan och en sektion för utträdessidan, vilka sektioner är frigörbart sammankopplade.

21. Zl. Apparat enligt kravet ll, k ä n n e t e c k - n a d därav, att justeringsaxlar (89) är anordnade för att uppbära båda ändarna av styrvalsarna (9, l0), ~rinqsaxlarna är fästade till kammaren obero- och sänkbara för att medge varvifl 3: ende av Varand m höj justering av styrvalsarnas nivå och för att luta styr- valsarna längs deras axlar, varigenom centrum för bandet kfíñññ” uuALnv l0 l5 20 25 30 7910689-4 45 (7) och för styrningens utlopp bringas i linje.

22. Apparat enligt kravet ll, k ä n n e t e c k ~ därav, att rökfàngare (105, lO6), som är öppna mot bandkanterna, är anordnade utmed bandkanterna mellan n a d paret av styrvalsar och där bandet lämnar styrvalsen på utträdessidan, vilka rökfângare är rörliga i bandets breddriktninq och den uppsamlade röken utmatas utanför kammaren. K

23. Apparat enligt kravet ll, k ä n n e t e c k - n a d därav, att ett hölje (lll) är anordnat för att täcka bandets oöverdragna sida och den omkretsyta hos styrvalsarna (9, 10) som ej är i kontakt med bandet (7), vilket hölje är försett med insprutningsöppningar (ll2, ll3, ll4), genom vilka N2-gas insprutas på den oöverdragna bandytan och styrvalsarnas omkretsyta.

24. Apparat enligt kravet ll, k ä n n e t e c k - n a d därav, att en avskrapare (63) är anordnad nära intill omkretsytan hos styrvalsen (l0) pà utträdessidan utmed dess axel, vilken avskrapare avlägsnar vidhäftande överdragsmetall från valsytan, samt en klo (69), som är rörlig utmed avskraparen i valsaxelns riktning, vil- ken klo avlägsnar den vidhäftande överdragsmetallen från avskraparen.

25. Apparat enligt kravet ll, n a d därav, att den inbegriper ett par horisontella tätningsplåtar (71, 72), som är anordnade i den verti- k ä n n e t e c k - kala kylzonen (22) i kammaren för att hålla det fram- matade bandet (7) däremellan, varvid varje tätningsplât innefattar ett flertal oberoende av varandra glidbara spjälor (7la, 72a), så att bandpassagens tvärsektion kan anpassas till den varierande krökningen hos bandet, som passerar därigenom. poïm i i QUALHY