SE534718C2 - Förfarande samt anordning för bearbetning av kontinuerliga eller diskreta metallprodukter - Google Patents

Description

25 30 534 718 I det motsatta fallet, med förhållandevis tjocka band eller plåtar, riskeras överhettning av materialets yta innan mate- rialets kärna hunnit uppnå önskad sluttemperatur. Detta löses konventionellt exempelvis genom pulserad DFI-värmning, vilket bland annat beskrivs i den svenska patentansökan 0600813-O.

Emellertid är detta dyrt i fallet med ett band eller plåtar som kontinuerligt transporteras längs med en transportbana, eftersom flera DFI-brännare krävs, anordnade efter varandra.

Dessa problem är i synnerhet närvarande vid tillverkning av plåtar av vissa typer av höghållfast stål, exempelvis för biltillverkning, varvid höga krav ställs på hållfasthet i kombination med låg vikt, dvs. tunna strukturer och ett ef- fektivt korrosionsskydd med god vidhäftbarhet för lacker.

Konventionell galvanisering med zink fungerar i dessa till- lämpningar dåligt på grund av att korngränserna för den re- sulterande zinklegeringen medför problem med sprödhet i plå- ten. Istället korrosionsskyddas sådana plåtar ofta med en liknande process i vilken plåten beläggs med ett skikt alumi- nium, hettas upp till glödgningstemperatur och värmebehandlas så att aluminiumskiktet delvis legeras med stålmaterialet.

För att uppnå önskade materialegenskaper är det viktigt att plåten därefter snabbt kyls i ett kylpressningssteg, varvid plåten även erhåller önskad form.

Med hjälp av en sådan process kan både yt- och materialegen- skaper, korrosionsbeständighet och en önskad form erhållas på ett effektivt sätt. Emellertid tar uppvärmningen till glödg- ningstemperatur mycket tid i anspråk, ofta mer än 5 minuter, varför uppvärmningen är en flaskhals vid uppskalning av pro- cessen. Värmebehandlingssteget tar normalt cirka 1-2 minuter, vilket är nödvändigt för att uppnå tillräcklig legering. 10 15 20 25 30 534 718 Det har visat sig svårt att korta uppvärmningstiden, på grund av de speciella materialegenskaperna hos den aluminiumbelagda stålplåten.

Aluminium har mycket låg emissionsfaktor (lägre än den för zink), vilket medför begränsad värmeöverföring till materialet. Den ofta komplicerade geometrin hos förelig- gande metallplåtar gör induktionsvärmning problematisk. Di- rektkontaktvärmning är också problematisk, eftersom ytskiktet smälter under uppvärmningen. Därför används idag ofta ugnar som värms med hjälp av strålningsrör eller elektriska värme- element för uppvärmnings- och värmebehandlingsstegen.

För att undvika väteinträngning med försämrade materialegen- skaper som följd används konventionellt vätefri atmosfär, såsom kväve eller torkad luft. Detta krav i kombination med risken för överhettning av materialytan gör att DFI-värmning hittills inte har varit användbart i denna tillämpning.

Föreliggande uppfinning löser de ovan beskrivna problemen.

Således hänför sig uppfinningen till ett förfarande för att värma en kontinuerlig långsträckt metallprodukt såsonl band eller stång alternativt en diskret plåt som transporteras på en transportbana, där värmningen sker vid ett första uppvärm- ningsställe med hjälp av åtminstone en brännare förbi vilken metallprodukten transporteras, och där förbränningsprodukter- na från brännaren bringas att ledas genom åtminstone en kanal som bringas att löpa, fram isolerat från metallprodukten, till åtminstone ett andra uppvärmningsställe som bringas att vara anordnat längs med transportbanan, så att förbrännings- produkterna från brännaren, bringas att slå emot en andra, motstående yta hos metallprodukten vid passage av metallpro- dukten förbi det andra uppvärmningsstället,och utmärks av att 10 15 20 25 534 718 brännaren bringas att vara en DFI-brännare (eng. Direct Flame Impingement) vars flamma vid passage bringas att slå an di- rekt mot en första yta hos metallprodukten, och av att kana- len bringas att löpa från det ställe där brännarens flamma är anordnad att slà emot den första ytan.

Uppfinningen kommer nu att beskrivas i detalj, med hänvisning till exemplifierande utföringsformer.av uppfinningen och de bifogade ritningarna, där: Figur l är en sidovy över en DFI-anordning enligt föreliggan- de uppfinning; Figur 2 är en principskiss över en processlina lämplig för att utföra ett förfarande enligt föreliggande uppfinning; Figur 3 är en sidovy över ett första föredraget DFI-steg; Figur 4 är en sidovy över ett andra föredraget DFI-steg; Figur 5 är en vy ovanifrån över det andra föredragna DFI- steget som visas i figur 4; och Figur 6 är en vy ovanifrån över ett tredje föredraget DFI- steg.

Figur l visar en DFI-anordning 100 för värmning av en konti- nuerlig làngsträckt metallprodukt såsom ett band eller en 110 med en DFI- I figur l illustreras metallprodukten llO som stång, alternativt en diskret metallplàt, brännare l02. en diskret plåt, men det inses att det som sägs häri i till- lämpliga fall även gäller för kontinuerliga metallprodukter.

Metallprodukten 110 transporteras i riktningen A på en trans- portbana 101 inne i en inneslutning 107, och värms vid ett första uppvärmningsställe 103 med hjälp av flamman från DFI- brännaren 102, vilken DFI-brännare 102 är anordnad ovanför 10 15 20 25 534 748 metallprodukten 110 så att flamman slår an direkt mot metall- produktens 110 övre yta vid stället 103.

Förbränningsprodukterna från DFI-brännaren 102 leds vidare genom en kanal 104 som löper från stället 103 fram till ett andra uppvärmningsställe 106 längs med, och på ett annat ställe av, transportbanan 101, och slår där emot metallpro- dukten 110 från dess undersida vid passage av metallprodukten 110 förbi det andra uppvärmningsstället 106. Förbränningspro- dukterna från DFI-brännaren 102 fortsätter ut via en eller flera skorstenar 105.

Kanalen 104 är anordnad att löpa så att förbränningsproduk- terna från flamman är isolerade från metallprodukten 110.

Detta skall tolkas så att kanalen löper från det första upp- värmningsstället 103 till det andra 106, och att förbrän- ningsprodukterna däremellan på åtminstone ett ställe inte kommer i direkt kontakt med metallprodukten 110.

DFI-brännaren 102 och kanalen 104 kan även vara anordnade i förhållande till varandra och till transportbanan 101 så att flamman slår emot metallproduktens 110 yta från en annan yta, såsom från dess undersida eller från en sidoyta, så länge som förbränningsprodukterna leds genom kanalen 104 och slår emot metallproduktens 110 motstående sidas yta vid det andra upp- värmningsstället 106.

Den i figur 1 illustrerade utföringsformen är föredragen, eftersom placeringen av DFI-brännaren 102 ovanför transport- banan medför att problem med nedfallande glödskal från det värmda materialet och dylikt undviks. 10 15 20 25 30 534 718 Genom att låta en DFI-flamma värma metallprodukten 110 vid det första uppvärmningsstället 103 och samtidigt låta de heta förbränningsprodukterna från DFI-brännaren 102 värma metall- produkten 110 vid det andra uppvärmningsstället 106 uppnås en typ av pulserad värmning utan att DFI-brännare behöver in- 106. Detta med- för att DFI-värmning kan användas för tjockare metallproduk- ter 110, stalleras vid båda uppvärmningsställena 103, speciellt eftersom värmningen vid de båda uppvärm- ningsställena 103, ten 110. 106 sker från motstàende sidor av produk- Dessutom uppnås förbättrad värmningseffektivitet, eftersom värmen från DFI-brännaren 102 kan överföras till metallprodukten 110 i två steg. Detta innebär i sin tur, eftersom effekten hos DFI-brännaren 102 kan vara lägre än i en motsvarande anordning med bara ett värmningsställe och utan kanalen 104, att risken för överhettning minskar.

Det är föredraget att det andra uppvärmningsstället 106 är 103 längs med transportbanans 101 rörelseriktning A, vilket illu- anordnat uppströms om det första uppvärmningsstället streras i figur 1. Ett sådant arrangemang ökar värmningsef- fektiviteten, eftersom temperaturskillnaden mellan förbrän- ningsprodukterna och metallprodukten 110 då blir större vid det andra uppvärmningsstället 106.

Ett enkelt och därför föredraget sätt att uppnå det i figur 1 illustrerade arrangemanget är att transportbanan 101 är per- forerad, och att kanalen 104 ansluter till transportbanan 101 så att flamman kan passera genom själva transportbanan 101 och vidare in i kanalen 104, och så att de heta förbränninge- produkterna kan slå emot metallmaterialet 110 från undersi- dan, genom transportbanan 101 vid det andra uppvärmningsstäl- let 106. Föredragna utformningar hos transportbanan 101 för att uppnå detta är att den innefattar en transportyta av 10 15 20 25 30 534 718 brynjeband eller av de övre ytorna hos en serie stegbalkar, vilka kan vara vattenkylda.

Beroende på hur långa metallprodukter som värms med hjälp av anordningen 100, kommer och beroende på kanalens 104 längd, en och samma metallprodukt 110 att värmas samtidigt eller vid olika tidpunkter vid det första 103 och det andra 106 upp- värmningsstället. Beroende på detaljutformningen av det för- sta uppvärmningsstället 103 kommer antingen en metallprodukt 110 att kunna blockera flödet av förbränningsprodukter genom kanalen 104 när flamman slår emot metallprodukten 110, alter- nativt kan förbränningsprodukterna fortsätta ned genom kana- len 104 via sidan eller sidorna hos metallprodukten 110. Det senare är föredraget. Konkret kan detta uppnås exempelvis genom att inneslutningen 107 är väsentligen bredare än me- tallprodukten 110 vid det första uppvärmningsstället 103 och genom att det finns en fri väg för förbränningsprodukterna ned i kanalen 104 på sidorna om metallprodukten 110, genom eller på sidan om transportbanan 101. Ett annat alternativ innefattar separata kanaler på sidan om trans- 101 fràn det första uppvärmningsstället 103 och vidare in i kanalen 104. I (inte visade) portbanan som leder förbränningsprodukterna vissa tillämpningar kan förbränningsprodukter som leds förbi metallprodukten 110 via dess sidor även ledas in i en eller flera andra kanaler än kanalen 104.

Det är av hållfasthetsskäl föredraget att flera parallella kanaler används istället för den enda i figur 1 visade kana- len 104.

Enligt en föredragen utföringsform leds en andel av förbrän- ningsprodukterna från DFI-brännaren 102 dessutom. längs med transportbanan 101, från i kontakt med metallprodukten 110, 15 25 30 534 718 det första uppvärmningsstället 103 och fram till det andra uppvärmningsstället 106, där de ansluter till de genom kana- len 104 ledda förbränningsprodukterna.

För att öka värmeöverföringen till materialet är det föredra- get att DFI-brännaren drivs med en oxidant som består av åtminstone 85 viktprocent syrgas.

Det är föredraget att använda en i sig konventionell ramp med DFI-brännare istället för en enstaka DFI-brännare 102. En sådan ramp är företrädesvis anordnad med en vinkel, 90°, helst i förhållande till transportriktningen A.

En sådan ramp innefattande ett flertal bredvid varandra an- ordnade DFI-brännare är känd från den svenska patentansökan med nummer 0502913-7, samman- och med en enda långsträckt, hängande DFI-flamma från den svenska patentansökan 0702051-4.

Användningen av dessa ramper istället för en enda eller en- staka DFI-brännare allmänhet till en ger i upphov långsträckt, företrädesvis kontinuerlig DFI-flamma mot me- tallproduktens 110 yta, och möjliggör därmed samtidig, effek- tiv och jämn värmeöverföring till ytan över hela dess bredd.

Det häri, i anslutning till figur 1, sagda gäller i tillämp- liga fall på motsvarande sätt för en DFI-brännarramp såväl som för en eller flera enskilda DFI-brännare.

För att ytterligare minska risken för överhettning av metall- produktens 110 yta är det föredraget att hastigheten hos transportbanan 101 förbi DFI-brännaren 102 är tillräckligt hög för att undvika ytskador, speciellt att transportbanans 101 hastighet är högre än hastigheten hos anslutande trans- portbanor uppströms och/eller nedströms om banan 101. 10 15 20 25 30 534 718 Med hjälp av en DFI-anordning av den ovan beskrivna typen kan således kontinuerliga, làngsträckta metallprodukter såväl som diskreta metallplåtar värmas snabbt och effektivt, även i det fall produkternas tjocklek är upp till cirka 5 cm.

Figur 2 visar en processlina för att bearbeta aluminiumbelag- da stàlplàtar i enlighet med ett förfarande enligt förelig- gande uppfinning. En transportbana 1 transporterar diskreta stålplåtar (se figurerna 3-6) i transportriktningen .A från ett förberedande steg 2, i vilket en yta hos varje respektive plåt har belagts med ett lager aluminium. Steget 2 utförs innan förfarandet enligt föreliggande uppfinning påbörjas, och kan utföras i samma anläggning som uppvärmningen av plå- ten eller annorstädes. I samband med det förberedande steget 2 eller dessförinnan kan plåten även stansas eller på annat sätt formas till önskad kontur. Enligt uppfinningen är tjock- leken hos stålplàten i denna tillämpning mindre än eller lika med 5 mm, hellre mindre än eller lika med 4 mm, helst mindre än eller lika med 3 mm. Tjockleken är företrädesvis åtminsto- ne 0,1 mm, hellre åtminstone 0,5 mm, helst åtminstone 1 mm.

Varje plåt är företrädesvis högst 2 meter lång.

Efter det förberedande steget 2 är aluminiumbeläggningen i regel i fast fas. Plàtarna kan även tillåtas anta rumstempe- ratur.

Därefter transporteras plàtarna vidare till ett uppvärmnings- steg, i vilket de i en första ugn 3 värms till en temperatur som är tillräcklig hög både för att aluminiumet skall legeras med stålmaterialet och för att stàlmaterialet skall glödgas så att det blir mjukt. Temperaturen är företrädesvis åtmin- stone en austenitiseringstemperatur för den aktuella stålkva- 10 20 25 534 718 10 liteten, helst 900-950°C. En hög legeringstemperatur är föredragen eftersom detta påskyn- företrädesvis åtminstone 900°C, dar förfarandet.

Efter uppvärmningen underkastas plåtarna ett legeringssteg, i vilket de i en andra ugn 4 hålls vid den uppnådda temperatu- ren under tillräckligt lång tid för att en legering mellan stàlmaterialet och aluminiumbeläggningen skall hinna ske, och så att önskade ytegenskaper, het, i termer av korrosionsbeständig- lackbarhet, estetik, etc., skall uppfyllas. Normalt krävs cirka 2 minuter uppehàllstid i den andra ugnen 4.

Uppvärmningen i den första 3 och den andra 4 ugnen kan ske på i sig konventionellt sätt. Det är brukligt att använda en vätefri atmosfär, för att undvika inträngning av väte i plåt- materialet med medföljande väteförsprödning. Atmosfären är företrädesvis torr eller inert, torkad luft. såsom en kväveatmosfär eller För att upprätthålla atmosfären används med fördel stràlningsrör eller elektriska element för uppvärm- ningen av ugnarna 3, 4.

Enligt en föredragen utföringsform är ugnen 3 och ugnen 4 en och samma ugn, med ett gemensamt långsträckt ugnsutrymme genom vilket plåtarna transporteras. Det är föredraget att plåtarna i detta fall transporteras med hjälp av en och samma transportbana 1, balkar, tighet. Ugnarna 3, 15-60 meter, företrädesvis i form av rullar eller steg- genom ugnarna 3, 4 med en väsentligen konstant has- 4 har företrädesvis en sammanlagd längd av hellre 20-40 meter.

Slutligen underkastas varje plåt ett pressningssteg 5, i vilket plåten pressas under snabb kylning till en önskad form. Vid kylpressningen, upp- som med fördel är vattenkyld, 10 15 25 30 534 718 ll nås en snabb avkylning av materialet, vilket åstadkommer önskade goda materialegenskaper.

För att uppnå dessa egenskaper är det nödvändigt att uppvärm- ningen, legeringen och kylpressningen sker utan mellanliggan- de ställtider och/eller avsvalning. Därför är det föredraget att utföra förfarandet enligt denna utföringsform på diskreta detaljer snarare än på kontinuerliga, làngsträckta produkter såsom band av stålplàt. För att kunna kylpressa i det sista steget 5 krävs nämligen, för att undvika onödigt material- svinn och uppvärmning av delar av plåten som inte kommer till nyttig användning, att de uppvärmda och legerade plåtarna redan innan pressningen har en önskad slutlig kontur.

Enligt uppfinningen är ett DFI-förvärmningssteg 6 av den typ som beskrivits ovan i anslutning till figur 1 anordnat efter det förberedande steget 2 men innan plåtarna träder in i den första ugnen 3. Värmeöverföringen mellan en DFI-brännare och aluminiumytan på stålplåtarna är effektiv, men inte lika känslig för de ofta komplicerade geometriska formerna hos plåtarna som induktionsvärmning. Direktkontaktvärmning är inte lämpligt, eftersom ytbeläggningen måste värmas över sin smältpunkt. Med hjälp av DFI-värmning kan man å andra sidan snabbt nà en relativt hög temperatur hos plåtarna, varvid uppvärmningstiden i den första ugnen 3 kan kortas väsentligt, i vissa fall kan uppvärmningssteget 3 även hoppas över.

Enligt en föredragen utföringsform värms plåtarna i DFI- föruppvärmningssteget 6 till den önskade legeringstemperatu- ren. Emellertid kan det i en del fall vara svårt att uppnå detta utan att riskera övervärmning av plåtarna, vilket inte är önskvärt. Därför är det föredraget att istället värma plåtarna i DFI-föruppvärmningssteget 6 till legeringstempera- 10 15 25 30 534 718 12 turen minus 400°C, hellre legeringstemperaturen minus 200°C, helst legeringstemperaturen minus lO0°C, och därefter värma ytterligare, till slutlig legeringstemperatur, i den första ugnen 3.

Eftersom legeringsprocessen är känslig för inträngning av väte, kan och har det befarats att den väterika miljön i en DFI-flamma riskerar att skada de slutliga egenskaperna hos plåten. Emellertid har föreliggande uppfinnare överraskande upptäckt att för plåtar med de ovan angivna tunna tjocklekar- na kan uppehållstiden i DFI-föruppvärmningssteget 6 göras så kort att negativa konsekvenser pà grund av väteinträngning blir så små att de väsentligen inte påverkar slutresultatet, i synnerhet då föruppvärmningen sker till en slutlig tempera- tur som är lägre än ytskiktets smälttemperatur.

Genom att en DFI-anordning 100 såsom beskrivits ovan används kan uppvärmningen till önskad legeringstemperatur ske betyd- ligt snabbare än vad som tidigare varit möjligt. Detta gör att takttiden kan minskas för hela processen utan att kräva mer utrymme, genom att transporthastigheten genom ugnarna 3, 4 höjs. På detta sätt kommer även hastigheten för varje plåt genom DFI-anordningen 6 att vara hög, i många fall tillräck- ligt hög för att ytskador hos plåtarna skall kunna undvikas utan att transporthastigheten förbi DFI-brännaren eller DFI- brännarna behöver vara förhöjd i förhållande till den för övriga delar av transportbanan l.

En konventionell processlina för ett kontinuerligt band som skall förzinkas kan röra sig med hastigheter i storleksord- ningen 100 meter per minut. De diskreta aluminiumtäckta plå- tarnas 7 hastighet i den häri beskrivna processlinan kan emellertid i en del tillämpningar vara betydligt lägre, bero- 15 20 25 30 534 718 13 ende främst på den erforderliga legeringstiden. Därför före- ligger i sådana utföringsformer ofta en risk för överhettning i DFI-steget 6, trots den pulserade uppvärmning som är resul- tatet av användningen av den ovan beskrivna DFI-anordningen.

För att undvika sådan överhettning är det i sådana tillämp- ningar, speciellt i de fall transporthastigheten genom ugnar- na 3, 4 är lägre än cirka 10 meter per minut, mer företrädes- vis lägre än cirka 5 meter per minut, föredraget att DFI- brännarens flamma eller DFI-brännarnas flammor i DFI- förvärmningssteget 6 bringas att svepa över stålplåtens yta med en relativ hastighet som är högre än en viss banhastig- het. Uttrycket ”relativ hastighet” syftar häri på en hastig- hetsskillnad mellan DFI-brännarens låga och materialytan hos metallplàten. Det är föredraget att den relativa hastigheten mellan plåten och DFI-brännaren föreligger i transportrikt- ningen A och/eller i en motsatt riktning.

Nämnda banhastighet väljs så att den är representativ för stålplåtens genomsnittliga genomloppshastighet genom process- linan från DFI-steget 6 fram 'till pressningssteget 5. Den representativa banhastigheten är enligt en föredragen utfö- lika med den ringsform åtminstone totala genomsnittliga transporthastigheten för metallplàten genom den första 3 och andra 4 ugnen. Enligt en föredragen utföringsform är den representativa banhastigheten dessutom åtminstone lika med den genomsnittliga transporthastigheten hos plåten eller plàtarna omedelbart före DFI-förvärmningssteget 6, eller, i det fall inga hastighetsvariationer förekommer hos plàtarna strax före DFI-förvärmningssteget, den momentana transport- hastigheten vid samma ställe. Med andra ord sveps DFI-flamman över materialytan med en hastighet som överstiger hastigheten 10 15 25 534 718 14 för metallplàtarna på transportbanan 1 före DFI- förvärmningssteget 6.

Enligt en föredragen utföringsform är metallplåtarnas trans- porthastighet genom hela processen från DFI-steget 6 till och med den andra ugnen 4 väsentligen konstant.

Figurerna 3-6 illustrerar olika utföringsformer av DFI-steg 6 som är föredragna för användning för förvärmning av alumini- umbelagda stâlplàtar enligt ovan. DFI-steget 6 j. varje re- spektive figur 3-6 motsvarar alltså den i figur 1 illustrera- de DFI-anordningen 100. För att öka tydligheten i figurerna 3-6 visas emellertid inte bland annat höljet 107, kanalen 104 och skorstenen 105.

För att uppnå en relativ hastighet som är större än den re- presentativa transporthastigheten för plåten, utformas trans- portbanan 1 enligt en föredragen utföringsform, illustrerad i figur 3, så att transporthastigheten för en plåt 7 i. DFI- förvärmningssteget 6 bringas att vara högre än ovan nämnda banhastighet när plåten 7 transporteras förbi en stationär brännaranordning eller brännarramp 11 innefattande en eller flera DFI-brännare 12 som i sin tur är anordnade att låta en flamma 13 slå an direkt mot plåtens 7 yta.

Hastighetsökningen kan åstadkommas exempelvis genom att plå- ten växlas över till en annan transportbana 14, som motsvarar banan 101 i figur 1, med högre hastighet än transportbanan 1, varvid plåten 7 transporteras förbi den stationära brännaren 12 med högre hastighet än transporthastigheten längs med den före banan 14 anordnade banan 1. Med andra ord kommer avstån- det mellan två på varandra följande plåtar 7 på banan 14 att vara större än motsvarande avstånd på banan 1. Motsvarande 10 15 20 25 30 534 718 15 kan gälla beträffande transporthastigheten och avståndet på en efterföljande transportbana i ugnen 3. Denna förhöjda hastighet hos transportbanan 14 motsvarar således den som beskrivits ovan för banan 101 i anslutning till figur 1.

Enligt en alternativ eller kompletterande, föredragen utfö- ringsform som illustreras i figur 4, uppnås den högre relati- va hastigheten genom att en DFI-brännaranordning eller -ramp 21, innefattande en eller flera brännare 22 med respektive flammor 23, i DFI-förvärmningssteget 6 transporteras av' en transportanordning 24 i motsatt riktning i förhållande till plåtens 7 transportriktning medan plåten 7 förs genom DFI- förvärmningssteget 6. Ett sådant arrangemang uppnår den högre relativa hastigheten utan att plàtarna 7 måste vara glesare anordnade på banan 1, varvid det inte längre föreligger ett I detta fall är det föredraget att hela DFI-anordningen 100 är rörlig, så att DFI-brännarens 102 placering i förhållande till kanalen 104 behov av en separat transportbana 14. är konstant vid förflyttningen.

En rörlig DFI-brännare 12, 22 kan även kombineras med en ytterligare bana 14 med högre hastighet, beroende på de spe- cifika förutsättningarna och målen. Det inses även att, bero- ende på kostnadsavvägningar, geometrin för detaljerna av stàlplåt och så vidare, enskilda DFI-brännare snarare än brännarramper kan användas. Det är dock föredraget att använ- da brännarramper vilka drivs såsom beskrivs nedan.

Det är vid den i figur 4 illustrerade utföringsformen vidare föredraget att DFI-brännaren 22 med hjälp av transportanord- ningen 24 transporteras bàde fram och åter i förhållande till plåten 7 i DFI-förvärmningssteget 6, på så sätt att DFI- brännarens 22 flamma 23 sveper över plåtens 7 yta åtminstone 10 15 20 25 534 718 16 två gånger med en relativ hastighet som hela tiden är högre än banhastigheten, antingen i riktningen A eller i motsatt riktning. Detta medför större möjligheter att uppnå en hög, jämn temperatur i DFI-förvärmningssteget 6 utan att riskera övervärmning av metallytan.

Istället för att använda en enskild DFI-brännare är det före- draget att anordna en eller flera i sig konventionella ramper 21, 31 med DFI-brännare 22a, 22b, 32a, 32b, figurerna 5 och 6. 31 är anordnad med en vinkel, såsom visas i Ramperna 21, i figurerna 5 och 6 90°, i förhållande till plàtens 7 trans- portriktning A. Figur 5 illustrerar utföringsformen i figur 3 uppifrån. Figur 6 illustrerar en utföringsform som liknar den i figur 3, med rörliga brännare, men till skillnad från figur 3 med flera parallella brännarramper 31, se nedan.

Brännarrampernas 21, 31 flamma bringas således att svepas över stàlplátens 7 yta med en relativ hastighet som är högre än ovan diskuterade banhastighet.

Användningen av sådana brännarramper 21, 31 möjliggör vidare att den effektiva bredden vinkelrätt mot plàtens 7 transport- riktning A för DFI-brännarrampens flamma kan justeras så att flamman inte slår emot plàtens 7 sidokanter, så att överhett- ning av dessa kanter undviks.

I fallet med en brännarramp innefattande ett flertal diskreta DFI-brännare sker en sådan justering företrädesvis genom att man slår från en eller flera DFI-brännare vid rampens ändar.

I fallet med en brännarramp innefattande en kontinuerlig, långsträckt flamma sker en sådan justering företrädesvis genom att man minskar den kontinuerliga flammans bredd genom att förflytta flammans ändpunkt i vardera änden av rampen mot 10 15 20 25 30 534 718 17 den respektive motstående änden. Se de hänvisade patentansök- ningarna för närmare information beträffande sådan justering av den effektiva flammans bredd.

Det är föredraget att rampens effektiva bredd anpassas så att ingen del av en DFI-flamma slàr an mot plåtens 7 kanter.

Företrädesvis anpassas effektiva bredd så att en marginal om åtminstone 10 gånger plåtens 7 största tjocklek rampens föreligger kring plåtens 7 kanter, över vilken marginalyta inga flammor slår an mot plåtens 7 yta. En sådan justering illustreras i figurerna 5 och 6, vari de DFI-brännare 22b, 32b som för tillfället är aktiva är markerade med streckad 32a som för tillfället är inaktiva är markerade utan streckad fyllning. Om plåten 7 fyllning, medan de DFI-brännare 22a, har en mycket komplicerad geometri, hål, upphov exempelvis innefattande inses det att brännarrampen 21, till bredvid 31 vid behov kan ge flera separata, varandra anordnade, långsträckta zoner med aktiva flammor åtskilda av en eller flera inaktiva flammor. Regleringen av' den effektiva flam- bredden sker på nmtsvarande sätt för en ramp med en enda, làngsträckt flamma.

Det är föredraget att justeringen av den effektiva bredden utförs kontinuerligt, så att den följer formen hos plåten 7 när den rör sig i förhållande till rampen eller till varje ramp 21, 31.

Enligt en föredragen utföringsform, illustrerad i figur 6, anordnas flera DFI-brännarramper 31 efter varandra, företrä- desvis i transportriktningen A, så att varje plåt 7 värms av åtminstone två DFI-brännarramper under sin färd förbi DFI- förvärmningssteget 6. I detta fall justeras den effektiva bredden vinkelrätt mot plåtens 7 transportriktning A för 10 15 20 25 30 534 713 18 DFI-brännarramperna 31 kontinuerligt och individuellt, såsom beskrivits ovan, så att flammorna eller flamman inte vid något tillfälle slår an direkt mot plåtens 7 sidokanter eller mot det marginalområde som diskuterats ovan.

Enligt en föredragen utföringsform slås varje DFI-brännare 12, 22a, 22b, 32a, ändkant hos plåten 7, 32b till endast när den har passerat en i transportriktningen A, och befinner sig ett stycke in över plåten 7, vilket stycke företrädesvis motsvarar den ovan diskuterade marginalen mot plåtens 7 sido- kant. Det är även föredraget att varje DFI-brännare 12, 22a, 22b, 32a, 32b åter slås från ett stycke, som återigen före- trädesvis motsvarar nämnda marginal, innan brännaren ifråga når fram till den motsatta ändkanten hos plåten 7, i trans- portriktningen A.

I det fall en eller flera brännarramper 21, 31 används enligt ovan gäller motsvarande antingen för varje enskild brännare 22a, 22b, 32a, 32b individuellt eller, för en mindre kompli- cerad lösning, för samtliga brännare i en individuell ramp.

Till- och frånslagningen av individuella brännare 22a, 22b, 32a, 32b eller hela ramper 21, 31 kan åstadkommas med en i sig konventionell styranordning.

Med hjälp av ett förfarande enligt föreliggande uppfinning kan således metallprodukter i form av kontinuerliga långsträckta produkter såsom band eller stång, alternativt snabbt hjälp av en eller flera DFI-brännare. diskreta plåtar, värmas och kostnadseffektivt med I det specifika fall i vilket metallprodukterna utgörs av aluminiumbelagda stålplåtar som skall legeras och därefter 10 15 20 25 534 718 19 kylpressas, är det vidare möjligt att väsentligen korta den totala genomloppstiden utan att ge avkall på kvalitet, speci- ellt utan att riskera skadlig väteinträngning i materialet.

Möjliga tidsvinster har i detta fall visat sig vara cirka 2 minuter, vilket är en väsentlig del av den totala processti- den.

Ovan har föredragna utföringsformer beskrivits. Emellertid är det uppenbart för fackmannen att många förändringar kan göras av de beskrivna utföringsformerna utan att frångå uppfinning- ens tanke.

Exempelvis kan DFI-flamman svepas över plåtens yta med en hög relativ hastighet i DFI-förvärmningssteget i andra riktningar än fram och åter i plàtens transportriktning.

Ett annat exempel är att det som beskrivits ovan i anslutning till figur 1 beträffande från vilken sida av metallprodukten som flamman från DFI-brännaren är anordnad att slå emot me- tallproduktens och från vilken motsatt sida de heta Yta, förbränningsprodukterna är anordnade att slå emot metallpro- duktens yta vid det andra uppvärmningsstället, i tillämpliga fall är giltigt även för de utföringsformer som beskrivits ovan i anslutning till figurerna 2-6.

Sålunda skall uppfinningen inte vara begränsad till de be- skrivna utföringsformerna, utan kan varieras inom ramen för de bifogade kraven.

Claims (15)

10 15 20 25 30 534 718 20 P Å.fI E 11 T IC R lt V

1. Förfarande för att värma en (ll0;7) diskret plåt som transporteras på en transportbana kontinuerlig långsträckt metallprodukt såsom band eller stång alternativt en (10l;l4), där värmningen sker vid ett första uppvärmningsställe (103) med hjälp av åtminstone en brännare (l02;l2;22;22a,22b; 32a,32b) förbi vilken metallprodukten (ll0;7) transporteras, och där förbränningsprodukterna från brännaren (l02;l2;22;22a,22b;32a,32b) bringas att ledas genom åtminsto- ne en kanal (104) som bringas att löpa, isolerat från metall- (ll0;7), (106) sonx bringas att vara anordnat längs med (10l;l4), brännaren (102;12;22;22a,22b;32a,32b) bringas att slå emot en andra, motstående yta hos metallprodukten (ll0;7) vid passage av metallprodukten (ll0;7) let (106), k ä n n e t e c k n a t (lO2;l2;22;22a,22b;32a,32b) (eng. produkten fram till åtminstone ett andra uppvärm- ningsställe transportbanan sa att förbränningsprodukterna från förbi det andra uppvärmningsstäl- a v att brännaren bringas att vara en DFI-brännare Direct Flame Impingement) flamma vars vid passage bringas att slå an direkt mot en första yta hos metallproduk- (1l0;7), (104) bringas att löpa från (102;12;22;22a,22b;32a,32b) är anordnad att slå emot den första ytan. ten och av att kanalen det ställe där brännarens flamma

2. Förfarande enligt krav 1, att k ä n n e t e c k n a t a v (lO2;l2;22;22a,22b;32a,32b) att vara anordnad så att dess låga slår emot metallprodukten (ll0;7) (ll0;7) porteras på transportbanan (10l;l4). DFI-brännaren bringas på metallproduktens ovansida när den trans- k ä n n e t e c k n a t (106)

3. Förfarande enligt krav l eller 2, a v att det andra uppvärmningsstället bringas att vara 10 15 20 25 30 35 534 718 21 anordnat uppströms om det första uppvärmningsstället (103) längs med transportbanan (l0l;l4).

4. Förfarande enligt krav 1, 2 eller 3, (lOl;l4) k ä n n a t e c k - n a t a v att transportbanan (104) bringas att ansluta till (lOl;l4), så att (102;12;22;22a,22b;32a,32b) flamma kan passera genom själva transportbanan (l0l;l4) och vidare in i kanalen (104). bringas att vara perforerad och att kanalen transportbanan DFI-brännarens

5. Förfarande enligt krav 4, (10l;l4) brynjeband eller stegbalkar. k ä n n e t e c k n a t a v att transportbanan innefattar en transportyta av

6. Förfarande enligt något av föregående krav, k äran e - t e c k n a t a v att åtminstone en kanal för förbrännings- (102;l2;22;22a,22b;32a,32b) bringas att vara anordnad att leda nämnda förbränningsproduk- ter förbi metallprodukten (ll0;7) på metallproduktens (ll0;7) produkter från DFI-brännaren sida eller sidor och vidare till en kanal för sådana förbrän- ningsprodukter som leder till det andra uppvärmningsstället (106).

7. Förfarande enligt något av föregående krav, k ä n n 0 - t e c k n a t a v' att en andel av förbränningsprodukterna (l02;l2;22;22a,22b;32a,32b) (l0l;l4) från DFI-brännaren dessutom leds längs med transportbanan (ll0;7): och där ansluter till de genom kanalen i direkt kontakt med me- tallprodukten let (106) fram till det andra uppvärmningsstäl- (l04) ledda förbränningsprodukterna.

8. Förfarande enligt något av föregående krav, k å n n e - t e c k n a t (102;l2;22;22a,22b;32a, 32b) stone 85 viktprocent syrgas. a v att DFI-brännaren bringas att drivas med en oxidant som består av åtmin- 10 15 20 25 534 718 22 k ä n n e - (22a,22b;32a,32b) bring- as att utgöra en del av en DFI-brännarramp (21:31),

9. Förfarande enligt något av föregående krav, t e c k n a t a v att DFI-brännaren anordnad med en vinkel i förhållande till metallproduktens (7) trans- portriktning (A) och innefattande ett flertal bredvid var- (22a,22b;32a,32b) DFI-flamma, andra anordnade DFI-brännare alternativt en enda sammanhängande, långsträckt vilken ramp (21:31) ger upphov till en långsträckt DFI-flamma som slår an mot metallproduktens (7) yta.

10. Förfarande enligt något av' föregående krav, k ä n n e - (110;7) aluminiumbelagd stàlplåt med en tjocklek av upp t e c k n a t är i form av a v att metallprodukten en diskret, till 5 mm, vilken stàlplàt i ett DFI-värmningssteg (103) (106) stället till en viss temperatur vid vilken aluminiumbelägg- (6) värms upp vid det första och det andra uppvärmnings- ningen kan legeras med stålmaterialet, därefter i ett le- geringssteg (4) hålls vid sagda temperatur tillräckligt länge för att uppnå önskad legering, och i ett efterföljande press- ningssteg (5) kylpressas till en önskad form.

11. ll. Förfarande enligt krav 10, k ä n n e t e c k n a t a v att transporthastigheten hos stålplåten längs med den del av (14) (103) (106) uppvärmningsställena, och därmed den relativa hastighe- (102;12;22;22a,22b;32a,32b) stålplåten, bringas att vara så hög att överhettning av stål- transportbanan som passerar de första och andra ten mellan varje DFI-brännare och plàtens yta undviks.

12. Förfarande enligt krav' 10 eller 11, k ä n n e t e c k - n a t a v att DFI-värmningssteget (6) till bringas att värma stålplåten åtminstone den vissa temperaturen minus 10 15 20 25 534 718 23 l0O°C, varefter ytterligare uppvärmning sker i ett uppvärm- ningssteg (3) utan DFI-värmning före legeringssteget (4).

13. Förfarande enligt något av kraven 10-12, k ä n n e - t e c k n a t bringas att utfö- a v att legeringssteget (4) ras under vätefri atmosfär.

14. Anordning (100) för att värma en kontinuerlig làngsträckt (1l0;7) innefattande en transportbana (103), metallprodukt diskret plåt, sàsom band eller stång alternativt en (l0l;14) med ett första uppvärmningsställe (102) förbi vilken metallprodukten vid vilket åtminstone en DFI-brännare är anord- (eng. Direct Flame Impingement) (l10;7) transporteras och vars flamma vid passage är anordnad att slå (110;7), är anordnad nad, är anordnad att an direkt mot en första yta hos metallprodukten (104) att löpa från det ställe där DFI-brännarens (102) anordnad att slå emot den första ytan och fram till åtminsto- (106) (104) förbränningsprodukterna från DFI-brännaren k ä n n e t e c k n a d a v att en kanal flamma är ne ett andra uppvärmningsställe (101;l4), längs med transportba- nan och av att kanalen är anordnad att leda (102) så att för- (102) andra, motstáende yta hos metallprodukten (ll0;7) vid passage (ll0;7) bränningsprodukterna fràn DFI-brännaren slår emot en av metallprodukten let (106). förbi det andra uppvärmningsstäl-

15. Anordning enligt krav 14, k ä n n e t e c k n a d a v att transportbanan (10l;14) är perforerad, och av att kanalen (104) ansluter till transportbanan (l01;14), så att DFI- brännarens (102) flamma kan passera genom själva transportba- nan (10l;l4) och vidare in i kanalen (104).