WO2004090190A1

WO2004090190A1 - Verfahren und vorrichtung zur schmelztauchbeschichtung eines metallstranges

Info

Publication number: WO2004090190A1
Application number: PCT/EP2004/002785
Authority: WO
Inventors: Rolf Brisberger; Bernhard Tenckhoff; Holger Behrens; Hans Georg Hartung; Walter Trakowski; Michael Zielenbach
Original assignee: Sms Demag Aktiengesellschaft
Priority date: 2003-04-09
Filing date: 2004-03-18
Publication date: 2004-10-21
Also published as: DE10316138A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Schmelztauchbeschichtung eines Metallstranges (1), insbesondere eines Stahlbandes, bei dem der Metallstrang (1) vertikal durch einen das geschmolzene Beschichtungsmetall (2) aufnehmenden Behälter (3) und durch einen vorgeschalteten Führungskanal (4) hindurchgeführt wird, wobei zum Zurückhalten des Beschichtungsmetalls (2) im Behälter (3) im Bereich des Führungskanals (4) ein elektromagnetisches Feld mittels mindestens zwei beiderseits des Metallstranges (1) angeordneter Induktoren (5) erzeugt wird. Zur Beruhigung des Beschichtungsbades ist erfindungsgemäss vorgesehen, dass beim Anfahren des Beschichtungsprozesses mittels der Induktoren (5) ein elektromagnetisches Feld erzeugt wird, das sich im wesentli chen über die gesamte Breite (B) des Führungskanals (4) erstreckt, und dass nach dem Erreichen eines im wesentlichen stationären Betriebszustandes das elektromagnetische Feld der Induktoren (5) in mindestens einem seitlichen Endbereich (6) des Führungskanals (4) geschwächt wird. Des weiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Schmelztauchbeschichtung eines Metall stranges.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Schmelztauchbeschichtung eines Metallstranges

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Schmelztauchbeschichtung eines Metallstranges, insbesondere eines Stahlbandes, bei dem der Metallstrang vertikal durch einen das geschmolzene Beschichtungsmetall aufnehmenden Behälter und durch einen vorgeschalteten Führungskanal hindurchgeführt wird, wobei zum Zurückhalten des Beschichtungsmetalls im Behälter im Bereich des Führungskanals ein elektromagnetisches Feld mittels mindestens zwei beiderseits des Metallstranges angeordneter Induktoren erzeugt wird. Des weiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Schmelztauchbeschichtung eines Metallstranges.

Klassische Metall-Tauchbeschichtungsanlagen für Metallbänder weisen einen wartungsintensiven Teil auf, nämlich das Beschichtungsgefäß mit der darin befindlichen Ausrüstung. Die Oberflächen der zu beschichtenden Metallbänder müssen vor der Beschichtung von Oxidresten gereinigt und für die Verbindung mit dem Beschichtungsmetall aktiviert werden. Aus diesem Grunde werden die Bandoberflächen vor der Beschichtung in Wärmeprozessen in einer reduzierenden Atmosphäre behandelt. Da die Oxidschichten zuvor chemisch oder ab- rasiv entfernt werden, werden mit dem reduzierenden Wärmeprozess die Oberflächen so aktiviert, dass sie nach dem Wärmeprozess metallisch rein vorlie- gen.

Mit der Aktivierung der Bandoberfläche steigt aber die Affinität dieser Bandoberflächen für den umgebenden Luftsauerstoff. Um zu verhindern, dass Luftsauerstoff vor dem Beschichtungsprozess wieder an die Bandoberflächen gelangen kann, werden die Bänder in einem Tauchrüssel von oben in das Tauchbeschichtungsbad eingeführt. Da das Beschichtungsmetall in flüssiger Form vorliegt und man die Gravitation zusammen mit Abblasvorrichtungen zur Einstellung der Beschichtungsdicke nutzen möchte, die nachfolgenden Prozesse jedoch eine Bandberührung bis zur vollständigen Erstarrung des Beschichtungsmetalls verbieten, muss das Band im Beschichtungsgefäß in senkrechte Richtung umgelenkt werden. Das geschieht mit einer Rolle, die im flüssigen Metall läuft. Durch das flüssige Beschichtungsmetall unterliegt diese Rolle einem starken Verschleiß und ist Ursache von Stillständen und damit Ausfällen im Produktionsbetrieb.

Durch die gewünschten geringen Auflagedicken des Beschichtungsmetalls, die sich im Mikrometerbereich bewegen können, werden hohe Anforderungen an die Qualität der Bandoberfläche gestellt. Das bedeutet, dass auch die Oberflächen der bandführenden Rollen von hoher Qualität sein müssen. Störungen an diesen Oberflächen führen im allgemeinen zu Schäden an der Bandoberfläche. Dies ist ein weiterer Grund für häufige Stillstände der Anlage.

Um die Probleme zu vermeiden, die im Zusammenhang mit den im flüssigen Beschichtungsmetall laufenden Rollen stehen, sind Lösungen bekannt, die ein nach unten offenes Beschichtungsgefäß einsetzen, das in seinem unteren Bereich einen Führungskanal definierter Höhe zur vertikalen Banddurchführung nach oben aufweist und zur Abdichtung einen elektromagnetischen Verschluss einzusetzen. Es handelt sich hierbei um elektromagnetische Induktoren, die mit zurückdrängenden, pumpenden bzw. einschnürenden elektromagnetischen Wechsel- bzw. Wanderfeldern arbeiten, die das Beschichtungsgefäß nach unten abdichten.

Eine solche Lösung ist beispielsweise aus der EP 0 673 444 B1 bekannt. Einen elektromagnetischen Verschluss zur Abdichtung des Beschichtungsgefäßes nach unten setzt auch die Lösung gemäß der WO 96/03533 bzw. diejenige gemäß der JP 5086446 ein. Für eine genaue Regelung der Lage des Metallstranges im Führungskanal sehen die DE 195 35 854 A1 und die DE 100 14 867 A1 spezielle Lösungen vor. Gemäß den dort offenbarten Konzepten ist vorgesehen, dass neben den Spulen zur Erzeugung des elektromagnetischen Wanderfeldes zusätzliche Korrekturspulen vorgesehen sind, die mit einem Regelungssystem in Verbindung ste- hen und dafür Sorge tragen, dass das Metallband beim Abweichen von der Mittellage in diese wieder zurückgeholt wird.

Der bei den vorstehend diskutierten Lösungen zum Einsatz kommende elektromagnetische Verschluss zur Abdichtung des Führungskanals stellt insoweit eine magnetische Pumpe dar, die das Beschichtungsmetall im Beschichtungs- behälter zurückhält.

Die industrielle Erprobung derartiger Anlagen hat ergeben, dass das Strömungsbild auf der Oberfläche des Metallbades, d. h. die Badoberfläche, relativ unruhig ist, was auf die elektromagnetischen Kräfte durch den Magnetver- schluss zurückgeführt werden kann. Die Unruhe im Bad hat zur Folge, dass die Qualität der Schmelztauchbeschichtung negativ beeinflusst wird.

Aus der FR 2 798 396 A ist eine Schmelztauchbeschichtungsanlage zur Durchführung des gattungsgemäßen Verfahrens bekannt, bei der vorgesehen ist, dass sich der elektromagnetische Induktor nicht über die gesamte Breite des Führungskanals erstreckt. Damit soll erreicht werden, dass es in den Seitenbereichen des Führungskanals zu einem Schmelzestrom nach unten kommt, der durch den elektromagnetischen Pumpeffekt in der Mitte des Führungska- nals wieder nach oben gefördert wird. Die "elektromagnetische Pumpe" läuft damit nicht mehr im Leerlauf, womit die Turbulenzen im Beschichtungsbad vermindert werden können. Diese Anordnung ist aber nicht anfahrbar.

Im Stand der Technik sind auch andere Lösungen bekannt, bei denen durch eine besondere Ausgestaltung des Führungskanals erreicht werden soll, dass sich insgesamt eine nach oben gerichtete Strömung im Beschichtungsmetall ergibt, was zu einer Verbesserung der Dichtwirkung des elektromagnetischen Verschlusses genutzt wird. Es wird diesbezüglich auf die DE 101 60 948 A1 , auf die DE 101 60 949 A1 und auf die DE 101 60 950 A1 hingewiesen, bei denen im Bereich des Führungskanals ein separater Beschichtungsmetall- Schmelzestrom nach oben gerichtet zugeleitet wird, was einen Rückhalteeffekt erzeugen soll.

Bei allen vorbekannten Ausgestaltungen gattungsgemäßer Schmelztauch- beschichtungsvorrichtung ist bisher keine befriedigende Lösung dafür gefunden worden, dass auf der einen Seite hinreichende Dichtigkeit des elektromagneti- sehen Verschlusses und auf der anderen Seite eine möglichst ruhige Strömung im Beschichtungsbad mit einer möglichst ruhigen Badoberfläche vorliegen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine zugehörige Vorrichtung zum Schmelztauchbeschichten eines Metallstranges zu schaffen, mit dem bzw. mit der es möglich ist, den genannten Nachteil zu überwinden. Es soll also sichergestellt werden, dass das Tauchbad beim Einsatz eines elektromagnetischen Verschlusses - bei hinreichender Dichtigkeit des Verschlusses - ruhig bleibt, wodurch die Qualität der Beschichtung erhöht werden soll.

Die Lösung dieser Aufgabe durch die Erfindung ist verfahrensgemäß dadurch gekennzeichnet, dass beim Anfahren des Beschichtungsprozesses mittels der Induktoren ein elektromagnetisches Feld erzeugt wird, das sich im wesentlichen über die gesamte Breite des Führungskanals erstreckt, und dass nach dem Er- reichen eines im wesentlichen stationären Betriebszustandes das elektromagnetische Feld der Induktoren in mindestens einem seitlichen Endbereich des Führungskanals geschwächt wird.

Damit wird zunächst erreicht, dass während des Anfahrens der Schmelztauch- Beschichtungsanlage zuverlässig sichergestellt ist, dass kein Beschichtungsmetall nach unten durch den Führungskanal ausfließen kann. Die Dichtigkeit des magnetischen Verschlusses ist also gewährleistet. Nach Erreichen eines stationären Zustandes wird dann jedoch in zumindest einem Seitenbereich das elektromagnetische Feld der Induktoren geschwächt oder ganz abgeschaltet, was zur Folge hat, dass hier Beschichtungskanal nach unten über die sonst übliche Höhenlinie (Meniskus) hinaus abfließen kann, dann jedoch durch das sich über die sonstige Breite des Führungskanals unverändert erstreckende Magnetfeld wieder nach oben "gepumpt" wird, so dass der "magnetischen Pumpe" Fördervolumen zur Verfügung gestellt wird.

Mit der vorgeschlagenen Maßnahme wird also erreicht, dass der Verschluss zur Abdichtung des Führungskanals, der eine "elektromagnetische Pumpe" darstellt, nicht mehr quasi im Leerlauf arbeitet, sondern einen gewissen Volumenstrom Beschichtungsmetall fördert. Das überraschende Resultat ist, dass es auf der Oberfläche des Metallbades zu einer Beruhigung des Bades kommt, was die Qualität der Schmelztauchbeschichtung sehr positiv beeinflusst.

Eine erste verfahrensmäßige Weiterbildung sieht vor, dass die Abschwächung des elektromagnetischen Feldes der Induktoren über eine vorgegebene, d. h. definierte Breite erfolgt. Ferner hat es sich bewährt, dass die Abschwächung des elektromagnetischen Feldes der Induktoren in beiden seitlichen Endberei- chen erfolgt.

Damit in den Seitenbereichen Beschichtungsmetall nach unten fließen kann, ist es von Vorteil, wenn gemäß einer weiteren Ausgestaltung die Breite des Metallstranges kleiner gewählt wird als die Breite des Führungskanals; dabei beträgt besonders bevorzugt die Breite des Metallstranges höchstens 90 % der Breite des Führungskanals.

Die Vorrichtung zur Schmelztauchbeschichtung des Metallstranges, in der der Metallstrang vertikal durch den das geschmolzene Beschichtungsmetall auf- nehmenden Behälter und durch den vorgeschalteten Führungskanal hindurchgeführt wird, weist mindestens zwei beiderseits des Metallstranges im Bereich des Führungskanals angeordnete Induktoren zur Erzeugung des elektromagnetischen Feldes zum Zurückhalten des Beschichtungsmetalls im Behälter auf. Die Vorrichtung zeichnet sich erfindungsgemäß durch Mittel zur Beeinflussung des elektromagnetischen Feldes der Induktoren in mindestens einem seitlichen Endbereich des Führungskanals aus.

Dabei erstrecken sich die Induktoren bevorzugt über die gesamte Breite des Führungskanals.

Gemäß einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Mittel zur Beeinflussung des elektromagnetischen Feldes der Induktoren aus mindestens einem zwischen den Führungskanal und die Induktoren einbringbaren Blech bestehen. Das Blech kann dabei rechteckförmig oder keilförmig ausgebildet sein oder seine Breite kann sich gemäß einer vorgegebenen Kurvenform über die Höhe verändern.

Eine alternative oder additive Ausgestaltung sieht vor, dass die Mittel zur Beeinflussung des elektromagnetischen Feldes der Induktoren aus mindestens einer Kurzschlussspule bestehen. Bevorzugt ist eine Anzahl Kurzschlussspulen in vertikaler Richtung übereinander angeordnet. Dabei hat es sich bewährt, dass die mindestens eine Kurzschlussspule mit einer innenliegenden Kühlung, insbesondere einer Flüssigkeitskühlung, versehen ist. Die mindestens eine Kurzschlussspule steht mit Vorteil mit einer elektronischen Steuerung oder Regelung in Verbindung.

Eine günstige Lenkung des Beschichtungsmetalls im Führungskanal wird weiterhin dadurch möglich, dass im Führungskanal mindestens ein Wehr angeordnet ist, mit dem die Strömung des Beschichtungsmetalls beeinflusst werden kann.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 schematisch eine Schmelztauch-Beschichtungsvorrichtung mit einem durch diese hindurch geführten Metallstrang in der Seitenansicht im Schnitt,

Fig. 2 den Schnitt A-A gemäß Fig. 1 ,

Fig. 3a, Fig. 3b und Fig. 3c drei verschiedene Ausführungen eines zwischen Führungskanal und Induktor einschiebbaren Bleches in der Seitenansicht,

Fig. 4 die Seitenansicht des zwischen Führungskanal und Induktor einschiebbaren Bleches mit drei verschiedenen Höhenerstreckungen,

Fig. 5 die Seitenansicht von sechs übereinander angeordneten Kurzschlussspulen, die zwischen Führungskanal und Induktor angeordnet sind,

Fig. 6 in perspektivischer Ansicht den Schnitt durch eine Kurzschlussspule mit schematisch angedeuteter Innenkühlung und

Fig. 7 die Seitenansicht eines Ausschnitts des Führungskanals mit in diesem angeordneten Wehren zur Lenkung der Strömung des Be- schichtungsmetalls.

Die in den Figuren in verschiedenen Varianten dargestellte Vorrichtung zur Schmelztauch-Beschichtung eines Metallstranges 1 weist einen Behälter 3 auf, der mit schmelzflüssigem Beschichtungsmetall 2 gefüllt ist. Bei diesem kann es sich beispielsweise um Zink oder Aluminium handeln. Der zu beschichtende Metallstrang 1 in Form eines Stahlbandes passiert den Behälter 3 in Förder- richtung R vertikal nach oben (s. Fig. 1). Es sei an dieser Stelle angemerkt, dass es grundsätzlich auch möglich ist, dass der Metallstrang 1 den Behälter 3 von oben nach unten passiert.

Zum Durchtritt des Metallstranges 1 durch den Behälter 3 ist dieser im Boden- bereich geöffnet; hier befindet sich ein übertrieben groß bzw. breit dargestellter Führungskanal 4. Dieser weist dabei eine vorgegebene Höhe H auf (s. Fig. 4, 5).

Damit das schmelzflüssige Beschichtungsmetall 2 nicht durch den Führungskanal 4 nach unten abfließen kann, befinden sich beiderseits des Metallstranges 1 zwei elektromagnetische Induktoren 5, die ein magnetisches Feld erzeugen, das der Schwerkraft des Beschichtungsmetalls 2 entgegenwirkt und damit den Führungskanal 4 nach unten hin abdichtet.

Bei den Induktoren 5 handelt es sich um zwei gegenüber angeordnete Wechselfeld- oder Wanderfeldinduktoren, die im Frequenzbereich von 2 Hz bis 10 kHz betrieben werden und ein elektromagnetisches Querfeld senkrecht zur Förderrichtung R aufbauen. Der bevorzugte Frequenzbereich für einphasige Systeme (Wechselfeldinduktoren) liegt zwischen 2 kHz und 10 kHz, der für mehrphasige Systeme (z. B. Wanderfeldinduktoren) zwischen 2 Hz und 2 kHz.

Zur Stabilisierung des Metallstranges 1 in der Mittenebene des Führungskanals 4 können - nicht dargestellte - Korrekturspulen beiderseits des Führungskanals 4 bzw. des Metallstranges 1 angeordnet sein. Diese werden von Regelungs- mittein so angesteuert, dass die Überlagerung der magnetischen Felder der Induktoren 5 und der Korrekturspulen den Metallstrang 1 stets mittig im Führungskanal 4 hält.

Mittels der Korrekturspulen kann das magnetische Feld der Induktoren 5 je nach Ansteuerung verstärkt oder abgeschwächt werden (Superpositionsprinzip der Magnetfelder). Auf diese Weise kann auf die Lage des Metallstranges 1 im Führungskanal 4 Einfluss genommen werden.

Um eine Beruhigung der Badoberfläche im Behälter 3 zu erreichen, ist folgendes vorgesehen:

Während des Anfahrens des Beschichtungsprozesses werden die Induktoren 5 aktiviert. Wie Fig. 1 entnommen werden kann, erstrecken sich die Induktoren seitlich über die Breite B des Führungskanals 4 hinaus, so dass über die gesamte Breite B Dichtigkeit des Führungskanals 4 sichergestellt ist. Ein Abflie- ßen von Beschichtungsmetall 2 nach unten ist ausgeschlossen.

Hat sich ein stationärer Betriebszustand herausgebildet, wird in den seitlichen Endbereichen 6 des Führungskanals 4 die Wirkung des elektromagnetischen Feldes der Induktoren 5 geschwächt. Hierzu sind Mittel 7 vorgesehen, die eine Schwächung des Magnetfeldes in diesem Bereich veranlassen. Anzumerken ist, dass sich die Schwächung des elektromagnetischen Feldes lediglich auf die Breite e (s. Fig. 1 ) beschränkt, d. h. über die wesentliche Breitenerstreckung des Führungskanals 4 liegt nach wie vor die elektromagnetische Dichtwirkung vor.

Die Mittel 7 zur Beeinflussung des elektromagnetischen Feldes der Induktoren 5 bestehen gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 bis Fig. 4 aus Blechen 8, die mit einem Linearaktuator in Verbindung stehen können. Wie es insbesondere Fig. 2 entnommen werden kann, ist dabei vorgesehen, dass die Bleche 8 seitlich in den Bereich zwischen Führungskanal 4 und Induktor 5 eingeschoben werden können, und zwar veranlasst durch den Aktuator 13, der für eine gewünschte lineare Verschiebung der Bleche 8 sorgt.

Bei den Blechen 8 handelt es sich um plattenförmige Elemente, wie es der Zu- sammenschau der Figuren 1 bis 4 entnommen werden kann. Dabei ist in den

Figuren 3a, 3b und 3c dargestellt, dass für die Ausformung der Bleche 8 unter- schiedliche Möglichkeiten bestehen. Gemäß Fig. 3a ist das Blech 8 rechteck- förmig ausgebildet, während die Lösung gemäß Fig. 3b ein keilförmig ausgebildetes Blech 8 vorsieht, das im oberen Bereich des Führungskanals breiter ist als im unteren Bereich.

Fig. 3c gibt schließlich an, dass sich die Blechbreite über die Höhe gemäß einer beliebigen Kurvenform ändern kann. In dieser Teilfigur ist im übrigen zu sehen, dass für die Bewegung des Blechs 8 nicht nur eine translatorische Bewegung vorgesehen werden kann, sondern auch eine in Fig. 3c schematisch angedeutete Schwenkbewegung.

Wie Fig. 1 ferner entnommen werden kann, ist die Breite B des Führungskanals 4 größer ausgebildet als die Breite b des zu beschichtenden Metallstranges 1. Hat sich der stationäre Betriebszustand des Beschichtungsprozesses eingestellt, werden die Bleche 8 in den Bereich zwischen Führungskanal 4 und In- duktor 5 eingeschoben; dieser Zustand ist in Fig. 2 illustriert.

Durch das Einschieben der Bleche 8 aus elektrisch gut leidendem Material (z. B. Kupfer oder Aluminium) erfolgt eine Schwächung des magnetischen Wanderfeldes. Die in dem Blech 8 erzeugten Wirbelströme schwächen das normale Wanderfeld des Induktors 5 und vermindern so die Levitationskraft des Induktors 5 auf das Beschichtungsmetall 2 im Führungskanal 4. Das Ergebnis ist, dass im seitlichen Endbereich 6 die nach oben gerichtete elektromagnetische Pumpwirkung des Induktors 5 herabgesetzt ist, so dass hier Beschichtungsmetall 2 im Führungskanal 4 nach unten gelangen kann. Da im Mittenbereich des Führungskanals 4 die Levitationskraft des Induktors 5 unverändert aufrecht erhalten ist, ergibt sich eine Strömung, die in Fig. 1 schematisch mit Pfeilen angedeutet ist.

Die als elektromagnetische Pumpe wirkenden Induktoren 5 fördern damit einen gewissen Volumenstrom Beschichtungsmetall 2, was zur Folge hat, dass die Strömungen im Beschichtungsbad vergleichmäßigt werden und die Badoberfläche beruhigt wird.

Das vorgeschlagene Konzept sieht also vor, dass im stationären Betriebszustand den als magnetische Pumpe fungierenden Induktoren 5 Beschichtungs- metall 2 im Führungskanal 4 zur Verfügung gestellt wird. Durch die Maßname, dass die Schwächung des elektromagnetischen Feldes der Induktoren 5 erst im stationären Zustand erfolgt, ich sichergestellt, dass insbesondere beim Anfahren der Anlage kein Beschichtungsmetall 2 nach unten durch den Führungskanal 4 austreten kann.

Die Sicherstellung der Dichtigkeit des Führungskanals 4 hat deshalb eine besondere Bedeutung, da ohne sie beim Anfahren der Anlage das Beschichtungsmetall ungebremst nach unten stürzen würde, was bereits nach einem Meter Fallhöhe eine Fallgeschwindigkeit von ca. 4,5 m/s zur Folge hat. Infolge der hohen Dichte des Beschichtungsmetalls 2 und des daraus resultierenden hohen Impulses würden schwere Beschädigungen an der Anlage entstehen.

Wie bereits erläutert, kann das seitliche Einschieben der Bleche 8 durch lineare VerStellantriebe (Aktuatoren 13) erfolgen; gleichermaßen ist ein drehender Ver- Stellantrieb möglich (s. Fig. 3c).

Fig. 4 kann entnommen werden, dass sich auch für die Wahl der Höhe der Bleche 8 verschiedene Möglichkeiten ergeben. In dieser Figur sind mit ausgezogenen Linien, mit gestrichelten Linien bzw. mit strichpunktierten Linien drei unter- schiedliche Bleche 8 einskizziert, die sich über unterschiedliche Höhenbereiche des Führungskanals 4 erstrecken.

Wie Fig. 5 entnommen werden kann, besteht auch eine andere Möglichkeit der

Schwächung des magnetischen Feldes der Induktoren 5, nämlich auf elektri- schem Wege. Hierzu sind im seitlichen Endbereich 6 des Führungskanals 4 mehrere Kurzschlussspulen 9 übereinander im Führungskanals 4 angeordnet. Die Kurzschlussspulen 9 werden im Falle des Anfahrens der Anlage nicht aktiviert, so dass sie wirkungslos bleiben. Sobald jedoch der stationäre Betriebszustand erreicht wird, werden die Kurzschlussspulen 9 mittels einer Steuerung oder Regelung 10 aktiviert, d. h. die elektronische Steuerung bzw. Regelung 10 erzeugt in den Spulen 9 die Kurzschlusswirkung, was dazu führt, dass eine ge- zielte Einstellung der Schwächung des magnetischen Feldes der Induktoren 5 im seitlichen Endbereich 6 des Führungskanals 4 möglich wird. Durch die Kurzschlussspulen 9 ist damit eine einfache Einstellung der Eindringtiefe des Beschichtungsmetalls 2 im seitlichen Endbereich 6 des Führungskanals 4 möglich.

Die Kurzschlussspulen 9 weisen gegenüber den Blechen 8 einen Vorteil auf: Die Feldschwächung des elektromagnetischen Wanderfeldes kann immer nur über die Bildung von Wirbelströmen erfolgen. Diese erzeugen jedoch einen hohen Wärmeeintrag in die Bleche 8 bzw. Kurzschlussspulen 9. Beim Einsatz der Kurzschlussspulen 9 lässt sich eine Kühlung dieser Elemente in sehr einfacher Weise bewerkstelligen. Hierzu wird auf Fig. 6 hingewiesen, wo schematisch angedeutet ist, wie die Kurzschlussspule 9, angesteuert von der Steuerung bzw. Regelung 10, über einen innenliegenden Kanal mit einer Flüssigkeitskühlung, insbesondere Wasserkühlung, versorgt werden kann, so dass die Spule 9 keiner übermäßigen Erhitzung ausgesetzt, ist.

In Fig. 7 ist eine weitere Ausgestaltung skizziert. Dort ist zu sehen, dass im Bereich des Führungskanals 4 Wehre 11 und 12, nämlich ein Seitenwehr 11 und ein Umlenkwehr 12, angeordnet sind. Mit den Wehren 11 , 12 wird es möglich, den abwärts gerichteten Strom an Beschichtungsmetall 2 zu lenken und erst an einer relativ tief liegenden Stelle im Führungskanal 4 eine Zuführung zum Hauptpumpstrom in Richtung der Mitte des Führungskanals 4 vorzunehmen. Die für den gebremsten, abwärts gerichteten Strom erforderlichen Mittel der Feldschwächung sind - wie oben beschrieben - in vollem Umfang dafür einsetzbar. Die Induktoren 5 müssen auch hier breiter als der Führungskanal 4 sein. Die Umlenkung der Strömung an der Unterkante der zusätzlichen Wehre in die Mitte des Führungskanals 4 kann wieder nur durch den Pumpeffekt oder aber durch weitere kleine umlenkende Wehre erfolgen oder unterstützt werden. Die Tiefe, wie weit die Wehre in den Führungskanal hineinreichen, sind durch die strömungstechnischen Randbedingungen einer ruhigen Badoberfläche vorgegeben.

Bezugszeichenliste:

1 Metallstrang (Stahlband)

2 Beschichtungsmetall

3 Behälter

4 Führungskanal

5 Induktor

6 seitlicher Endbereich des Führungskanals

7 Mittel zur Beeinflussung des elektromagnetischen Feldes der Induktoren

8 Blech

9 Kurzschlussspule

10 Steuerung oder Regelung

11 , 12 Wehr

13 Aktuator

B Breite des Führungskanals b Breite des Metallstranges e Breite der Abschwächung des elektromagnetischen Feldes der Induktoren

R Förderrichtung

H Höhe des Führungskanals

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Schmelztauchbeschichtung eines Metallstranges (1), insbesondere eines Stahlbandes, bei dem der Metallstrang (1) vertikal durch einen das geschmolzene Beschichtungsmetall (2) aufnehmenden Behälter (3) und durch einen vorgeschalteten Führungskanal (4) hindurchgeführt wird, wobei zum Zurückhalten des Beschichtungsmetalls (2) im Behälter

(3) im Bereich des Führungskanals (4) ein elektromagnetisches Feld mittels mindestens zwei beiderseits des Metallstranges (1) angeordneter Induktoren (5) erzeugt wird, dad u rch geken nzeic h net, dass beim Anfahren des Beschichtungsprozesses mittels der Induktoren

(5) ein elektromagnetisches Feld erzeugt wird, das sich im wesentlichen über die gesamte Breite (B) des Führungskanals (4) erstreckt, und

dass nach dem Erreichen eines im wesentlichen stationären Betriebszu- Standes das elektromagnetische Feld der Induktoren (5) in mindestens einem seitlichen Endbereich (6) des Führungskanals (4) geschwächt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschwächung des elektromagnetischen Feldes der Induktoren

(5) über eine vorgegebene Breite (e) erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dad u rch geke n nzei c h net, dass die Abschwächung des elektromagnetischen Feldes der Induktoren

(5) in beiden seitlichen Endbereichen (6) erfolgt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite (b) des Metallstranges (1) kleiner gewählt wird als die Breite (B) des Führungskanals (4).

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite (b) des Metallstranges (1) höchstens 90 % der Breite (B) des Führungskanals (4) beträgt.

6. Vorrichtung zur Schmelztauchbeschichtung eines Metallstranges (1), insbesondere eines Stahlbandes, in der der Metallstrang (1) vertikal durch einen das geschmolzene Beschichtungsmetall (2) aufnehmenden Behälter (3) und durch einen vorgeschalteten Führungskanal (4) hindurchgeführt wird, mit mindestens zwei beiderseits des Metallstranges (1) im Bereich des Führungskanals (4) angeordneten Induktoren (5) zur Erzeugung eines elektromagnetischen Feldes zum Zurückhalten des Beschichtungsmetalls (2) im Behälter (3), insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch

Mittel (7) zur Beeinflussung des elektromagnetischen Feldes der Induktoren (5) in mindestens einem seitlichen Endbereich (6) des Führungskanals (4).

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Induktoren (5) über die gesamte Breite (B) des Führungskanals (4) erstrecken.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (7) zur Beeinflussung des elektromagnetischen Feldes der Induktoren (5) aus mindestens einem zwischen den Führungskanal (4) und die Induktoren (5) einbringbaren Blech (8) bestehen.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Blech (8) rechteckförmig oder keilförmig ausgebildet ist oder sich seine Breite gemäß einer vorgegebenen Kurvenform verändert.

10. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (7) zur Beeinflussung des elektromagnetischen Feldes der Induktoren (5) aus mindestens einer Kurzschlussspule (9) bestehen.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anzahl Kurzschlussspulen (9) in vertikaler Richtung übereinander angeordnet sind.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Kurzschlussspule (9) mit einer innenliegenden Kühlung, insbesondere Flüssigkeitskühlung, versehen ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Kurzschlussspule (9) mit einer elektronischen Steuerung oder Regelung (10) in Verbindung steht.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass im Führungskanal (4) mindestens ein Wehr (11, 12) angeordnet ist, mit dem die Strömung des Beschichtungsmetalls (2) beeinflusst werden kann.