VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUM SCHMELZTAUCHBESCHICHTEN VON METALLBAND METHOD AND DEVICE FOR HOT-DIP COATING METAL STRIP
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schmelztauchbeschichten von Metallband, bei dem das zu beschichtende Metallband durch ein Schmelzenbad bewegt und der nach dem Verlassen des Schmelzenbades auf einer Oberfläche des Metallbandes vorhandene, noch schmelzflüssige metallische Überzug mittels eines aus mindestens einer Abstreifdüse ausgebrachten Gasstroms bis auf eine Sollstärke des auf der jeweils vom Gasstrom getroffenen Oberfläche endgültig verbleibenden Überzugs von dem Metallband abgeblasen wird. Ebenso betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Schmelztauchbeschichten von Metallband, mit einem Schmelzgefäß zur Aufnahme von schmelzflüssigem Überzugsmetall und mit mindestens einer Abstreifdüse, die einen Gasstrom auf das aus dem Schmelzengefäß austretende, mit dem Überzugsmetall beschichtete Metallband richtet, um das auf der Oberfläche des Metallbandes vorhandene, noch schmelzflüssige Überzugsmetall bis auf eine Sollstärke des auf der jeweils vom Gasstrom getroffenen Oberfläche endgültig verbleibenden Überzugs von dem Metallband abzublasen.The invention relates to a method for hot-dip coating of metal strip, in which the metal strip to be coated is moved through a melt bath and the still molten metallic coating present on a surface of the metal strip after leaving the melt bath by means of a gas stream applied from at least one stripping nozzle to a desired thickness the coating finally remaining on the surface hit by the gas stream is blown off the metal strip. The invention also relates to a device for hot-dip coating of metal strip, with a melting vessel for holding molten coating metal and with at least one stripping nozzle which directs a gas stream onto the metal strip which emerges from the melting vessel and is coated with the coating metal, in order to remove the metal strip present on the surface of the metal strip to blow off still molten coating metal from the metal strip up to a desired thickness of the coating finally remaining on the surface hit by the gas stream.
Beim im kontinuierlichen Durchlauf erfolgenden Schmelztauchveredeln von Stahlband mit Zink, Aluminium oder deren Legierungen wird das zu beschichtende Band in einem Durchlaufofen geglüht und anschließend durch ein Schmelzenbad geführt. Beim Verlassen des Schmelzenbades
bleibt aus dem Band mitgenommenes flüssiges Überzugsmetall an der Bandoberfläche haften.In a continuous pass, hot-dip finishing of steel strip with zinc, aluminum or their alloys, the strip to be coated is annealed in a continuous furnace and then passed through a melt bath. When leaving the melt pool liquid coating metal taken from the tape adheres to the tape surface.
Die gewünschte Dicke des Beschichtungsmetalls wird dann üblicherweise mittels eines linear sich über die Breite des Bandes erstreckenden Gasdüsenpaares eingestellt. Aus den Gasdüsen wird ein Gasstrom, in der Regel ein Luftstrom, auf die Oberflächen des Metallbandes gerichtet, durch den die überschüssige, noch flüssige Schicht gezielt reduziert wird, indem das nicht benötigte Überzugsmaterial von dem Band geblasen wird. Im Ergebnis verbleibt so auf dem Band nur noch Überzugsmetall in der jeweils geforderten Schichtdicke. Erst danach erstarrt die Überzugsschicht.The desired thickness of the coating metal is then usually set by means of a pair of gas nozzles that extend linearly across the width of the strip. A gas stream, usually an air stream, is directed from the gas nozzles onto the surfaces of the metal strip, through which the excess, still liquid layer is deliberately reduced by blowing the coating material that is not required from the strip. As a result, only coating metal with the required layer thickness remains on the belt. Only then does the coating layer solidify.
Um den zum Abstreifen des überschüssigen Überzugsmetalls notwendigen Impuls des Strömungsmediums zu erreichen, sind hohe Drücke und große Volumenströme des ausgebrachten Abstreifgases erforderlich. Beim konventionellen Abstreifverfahren streicht das Gas nach dem Abstreifprozess unkontrolliert entlang der Bandoberfläche. Die dadurch verursachte, über das beschichtete Band verlaufende Gasströmung kann dazu führen, dass Luftsauerstoff in intensiven Kontakt mit dem noch flüssigen Beschichtungsmaterial kommt, so dass die Oberfläche des abgestreiften flüssigen Überzugmaterials verstärkt oxidiert wird. Des Weiteren können sich infolge des oberflächennah abströmenden Gases aber auch wellenartige Ablaufstrukturen ausbilden, die nach fertiger Erstarrung des Überzugsmaterials mehr oder weniger stark zu sehen und sich als Unebenheiten bei der Weiterverarbeitung nachteilig bemerkbar machen. Letzteres ist insbesondere bei hochwertigen, höchsten Ansprüchen genügenden Oberflächen unerwünscht, wie sie zum Beispiel bei Außenteilen von Automobilkarosserien gefordert werden.
Ein weiteres Problem besteht in der betrieblichen Praxis des Schmelztauchbeschichtens darin, dass der starke Gasstrom bis zur Oberfläche des Schmelzenbades gelangt. An der Badoberfläche, in der Umgebung des austretenden Bandes bewirkt dies eine Wellenbewegung, die sich wiederum ungünstig auf die Gleichmäßigkeit des Überzuges auswirkt. Des Weiteren kann durch den auf die Bandoberfläche treffenden Gasstrom einer Verstärkung der Oxidation des Überzugmaterials verursacht werden. Das oxidierte flüssige Überzugsmaterial schwimmt dann als Schlacke auf der Badoberfläche, stört den Beschichtungsprozess und uss regelmäßig manuell entfernt werden. Dies führt zu Materialverlusten und ist unwirtschaftlich.In order to achieve the momentum of the flow medium necessary for stripping off the excess coating metal, high pressures and large volume flows of the stripping gas applied are required. In the conventional stripping process, the gas spreads uncontrollably along the strip surface after the stripping process. The gas flow caused thereby and running over the coated strip can lead to atmospheric oxygen coming into intensive contact with the still liquid coating material, so that the surface of the stripped liquid coating material is oxidized to a greater extent. Furthermore, as a result of the gas flowing near the surface, wave-like drainage structures can also be formed, which can be seen to a greater or lesser extent after the solidification of the coating material and which are disadvantageously noticeable as unevenness in the further processing. The latter is particularly undesirable for high-quality surfaces that meet the highest demands, such as those required for exterior parts of automobile bodies. Another problem in the operational practice of hot dip coating is that the strong gas flow reaches the surface of the melt pool. This causes a wave movement on the bath surface, in the vicinity of the emerging strip, which in turn has an unfavorable effect on the uniformity of the coating. Furthermore, an increase in the oxidation of the coating material can be caused by the gas stream hitting the strip surface. The oxidized liquid coating material then floats as slag on the bath surface, interferes with the coating process and has to be removed manually on a regular basis. This leads to material losses and is uneconomical.
Neben dem voranstehend erläuterten Stand der Technik sind . Verfahren bekannt, bei denen zur Verbesserung der Überzugsoberfläche sämtliche für das Abstreifen des Überzugsmaterial eingesetzten Aggregate eingehaust und mit gasförmigem Stickstoff beaufschlagt werden. Die Oxidation des Überzuges wird damit zwar gehemmt. Diese Vorgehensweise ist jedoch unvorteilhaft, weil die Einhausung sowohl beim Betrieb als auch bei der Wartung der Beschichtungsanlage eine gravierende Behinderung des Bedienpersonals darstellt. Auch kann die Einhausung die Entstehung' der unerwünschten, sich als Unebenheiten bemerkbar machenden AblaufStrukturen im Überzug nicht vermeiden.In addition to the prior art explained above. Processes are known in which, in order to improve the coating surface, all units used for stripping off the coating material are housed and gaseous nitrogen is applied. The oxidation of the coating is thus inhibited. However, this procedure is disadvantageous because the housing represents a serious handicap for the operating personnel both during operation and during maintenance of the coating system. Also, the housing may be the origin 'of the undesirable, can not avoid the irregularities noticeable solubilizing flow structures in the coating.
Ausgehend von dem voranstehend erläuterten Stand der Technik lag der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, bei deren Betrieb unter Beibehaltung der gewünschten Abstreifwirkung möglichst wenig Schlacke entsteht, wobei gleichzeitig auf der Oberfläche des beschichteten Bandes die
feststellbaren, abstreifbedingten Fehler auf ein Minimum reduziert sein sollen.On the basis of the prior art explained above, the invention was based on the object of creating a method and a device, the operation of which produces as little slag as possible while maintaining the desired wiping action, while at the same time the surface of the coated strip detectable, streak-related errors should be reduced to a minimum.
Ausgehend von einem Verfahren der eingangs angegebenen Art wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass der von der jeweiligen Oberfläche des Metallbandes abströmende Gasstrom mittels einer nahe der Abstreifdüse und nahe der Oberfläche des Metallbands angeordneten Absaugeinrichtung abgesaugt wird. In gleicher Weise stellt die Erfindung zur Beseitigung der beim Stand der Technik bestehenden Nachteile eine Vorrichtung der eingangs erläuterten Art zur Verfügung, bei der erfindungsgemäß der Abstreifdüse eine Absaugeinrichtung zugeordnet ist, die nahe der Abstreifduse und nahe des Metallbands angeordnet ist, um einen von der jeweiligen Oberfläche -des Metallbandes abströmenden Gasstrom abzusaugen.Starting from a method of the type specified at the outset, this object is achieved in that the gas stream flowing off the respective surface of the metal strip is sucked off by means of a suction device arranged near the wiping nozzle and near the surface of the metal strip. In the same way, the invention provides for the elimination of the disadvantages existing in the prior art, a device of the type described at the outset, in which, according to the invention, a suction device is assigned to the stripping nozzle, which is arranged near the stripping nozzle and near the metal strip by one of the respective ones Extract the surface of the gas stream flowing out of the metal strip.
Gemäß der Erfindung wird der auf die Bandoberfläche treffende Gasstrom nahe der Bandoberfläche abgesaugt. Auf diese Weise wird sicher verhindert, ' dass sich ein parallel zur jeweiligen Bandoberfläche strömender Gasstrom ausbildet, der einerseits die Oxidation des auf die Bandoberfläche aufgebrachten Überzugsmetalls fördern und andererseits die Entstehung von ebenso unerwünschten AblaufStrukturen begünstigen würde. Bei erfindungsgemäßer Vorgehensweise wird stattdessen der Gasstrom kontrolliert abgeführt, und zwar möglichst unmittelbar nachdem der Gasstrom auf die ihm zugeordnete Bandoberfläche aufgeprallt ist. Das Auftreten von Oberflächenfehlern und die Gefahr einer übermäßigen Oxidation des Überzugmaterials sind so auf ein Minimum reduziert.According to the invention, the gas stream striking the strip surface is sucked off near the strip surface. In this way is reliably prevented, 'itself that forms a flowing parallel to the respective strip surface gas flow, on the one hand promote the oxidation of the applied coating metal on the strip surface and would otherwise promote the formation of undesirable as runtime structures. In the procedure according to the invention, the gas stream is instead discharged in a controlled manner, if possible immediately after the gas stream has impinged on the strip surface assigned to it. The occurrence of surface defects and the risk of excessive oxidation of the coating material are thus reduced to a minimum.
Die Einstellung des Abstands zwischen Absaugeinrichtung und zugeordneter Bandoberfläche sollte derart erfolgen, dass
der Abstand zwischen Band und Absaugung groß genug ist, um ein Einsaugen von flüssigen Metallpartikeln in die Absaugeinrichtung sicher zu vermeiden. Ein Einsaugen von verfestigten Staubpartikeln, wie sie beim herkömmlichen Verfahren entstehen, ist dagegen erwünscht. Diese festen Partikel schlagen sich bei herkömmlicher Vorgehensweise auf dem beschichteten Band nieder und mindern die Qualität der beschichteten Oberfläche. Zudem verursachen sie eine gewisse Umweltbelastung im Bereich des Beschichtungsbades.The distance between the suction device and the assigned belt surface should be set in such a way that the distance between the belt and the suction is large enough to safely prevent liquid metal particles from being sucked into the suction device. Sucking in solidified dust particles, as they arise in the conventional method, however, is desirable. These solid particles are deposited on the coated tape in a conventional manner and reduce the quality of the coated surface. They also cause a certain environmental impact in the area of the coating bath.
Unter einer "nahen Anordnung" wird in diesem Zusammenhang erfindungsgemäß eine Positionierung der Absaugeinrichtung verstanden, die so nahe an die Bandfläche angenähert ist, dass der aus der Abstreifdüse austretende und an der Bandoberfläche in und entgegen der Förde richtung des Bandes abgelenkte Gasstrahl sicher vom Sog der Absaugdüse erfasst wird, bevor er als ungerichtete, diffuse Gasströmung in die weiter beabstandete allgemeine Umgebung der Abstreifdüse tritt.In this context, a “close arrangement” is understood according to the invention to mean a positioning of the suction device which is so close to the belt surface that the gas jet emerging from the stripping nozzle and deflected on the belt surface in and against the direction of the belt is reliably prevented from the suction of the belt Suction nozzle is detected before it enters the more distant general environment of the wiper nozzle as an undirected, diffuse gas flow.
Praktische Versuche haben ergeben, dass eine optimale Wirkung der Absaugung bei in Förderrichtung vor der Abstreifdüse angeordneter Absaugeinrichtung erreicht wird, wenn der als Lot auf die Bandoberfläche ermittelte Abstand zwischen der jeweils zugeordneten Bandoberfläche und der jeweiligen Düsenöffnung nicht mehr als 100 mm beträgt. Eine derart nahe Anordnung der Absaugeinrichtung stellt sicher, dass der entgegen der Bandförderrichtung abströmende Abstreifgasstrom und die von ihm mitgeführten Partikel vollständig erfasst werden, bevor sie zu Störungen an der Bandoberfläche führen kann.Practical tests have shown that an optimal effect of the suction is achieved when the suction device is arranged in front of the stripping nozzle in the conveying direction if the distance between the respectively assigned belt surface and the respective nozzle opening determined as solder on the belt surface is not more than 100 mm. Such a close arrangement of the suction device ensures that the stripping gas flow flowing against the belt conveying direction and the particles carried by it are completely detected before they can lead to faults on the belt surface.
Bei einer Anordnung der Absaugeinrichtung in Förderrichtung des Bandes hinter der Abstreifdüse hat es sich als günstig
erwiesen, wenn der ebenfalls als Lot auf die Bandoberfläche ermittelte Abstand zwischen Düsenöffnung und Band nicht mehr als 300 mm beträgt. Die etwas weiter beabstandete Anordnung einer in Förderrichtung hinter der Abstreifdüse positionierten Absaugeinrichtung hat sich als zweckmäßig erwiesen, weil es in diesem Bereich in der Praxis in unmittelbarem Anschluss an die Abstreifdüse zu einer Verwirbelung des Abstreifgasstroms kommen kann. Der verwirbelte Gasstrom reißt in verstärktem Maße Beschichtungspartikel mit sich. Gleichzeitig nimmt er aufgrund der Verwirbelung ein größeres Volumen ein. Es hat sich daher als zweckmäßig herausgestellt, die Absaugeinrichtung in einem Abstand von bis zu 300 mm von der Bandoberfläche zu positionieren, um auch den verwirbelten Abstreifgasstrom möglichst vollständig abzusaugen, bevor er und die von ihm transportierten Partikel die Qualität der Oberfläche des beschichteten Bandes beeinträchtigen.If the suction device is arranged in the conveying direction of the belt behind the stripping nozzle, it has proven to be advantageous proven if the distance between the nozzle opening and the strip, which is also determined as solder on the strip surface, is not more than 300 mm. The somewhat further spaced arrangement of a suction device positioned behind the stripping nozzle in the conveying direction has proven to be expedient, because in practice this can cause the stripping gas flow to swirl in the immediate vicinity of the stripping nozzle. The swirled gas stream increasingly tends to drag coating particles with it. At the same time, it takes up a larger volume due to the turbulence. It has therefore proven to be expedient to position the suction device at a distance of up to 300 mm from the belt surface in order to also suck off the swirled stripping gas flow as completely as possible before it and the particles transported by it impair the quality of the surface of the coated belt.
Um eine Kollision der Absaugeinrichtung mit dem Band sicher zu verhindern, sollte gleichzeitig ein Mindestabstand von 10 mm zwischen Absaugeinrichtung und zugeordneter Bandoberfläche nicht unterschritten werden.In order to reliably prevent the suction device from colliding with the belt, the minimum distance between the suction device and the assigned belt surface should not be less than 10 mm.
Die erfindungsgemäß eingesetzte Absaugeinrichtung ist bevorzugt so gestaltet, dass sie über die ganze Bandbreite absaugt. Mittels einer Regelung, über die der Abstand zwischen der Absaugeinrichtung und dem das Schmelzenbad enthaltenden Schmelzengefäß eingestellt wird, sowie mit einer Regelung, durch die der Abstand zwischen dem Band und der Absaugdüse der Absaugeinrichtung eingestellt werden kann, kann die Absaugeinrichtung entsprechend der jeweiligen Betriebsweise der Beschichtungsanlage optimal positioniert werden. Die Verstellbarkeit kann dabei dadurch
erleichtert werden, dass die Absaugeinrichtung mit der Abstreifdüse derart verkoppelt ist, dass bei einer Änderung der Position der Abstreifdüse sich die Position der Absaugeinrichtung ebenfalls ändert.The suction device used according to the invention is preferably designed in such a way that it sucks over the entire bandwidth. By means of a control by means of which the distance between the suction device and the melt vessel containing the melt bath is set, and by means of a control by which the distance between the belt and the suction nozzle of the suction device can be set, the suction device can be adjusted in accordance with the respective mode of operation of the coating system be optimally positioned. The adjustability can thereby be facilitated that the suction device is coupled to the stripping nozzle in such a way that when the position of the stripping nozzle changes, the position of the suction device also changes.
Eine besonders praxisgerechte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Düse der Absaugeinrichtung nach Art einer Schlitzdüse ausgebildet ist. Mit einer solchen Düse kann das über die Bandoberfläche abströmende Abstreifgas über die gesamte Breite des Bandes sicher erfasst werden. Eine im Hinblick auf die Anpassungsfähigkeit an ein großes Produktspektrum besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist in diesem Zusammenhang dadurch gekennzeichnet, dass die Breite der Schlitzdüsenöffnung einstellbar- ist.A particularly practical embodiment of the invention is characterized in that the nozzle of the suction device is designed in the manner of a slot nozzle. With such a nozzle, the stripping gas flowing over the belt surface can be reliably detected over the entire width of the belt. In this context, an embodiment of the invention that is particularly advantageous in terms of adaptability to a large product range is characterized in that the width of the slot nozzle opening is adjustable.
Eine weitere, zur jeweils optimierten Anpassung der Wirkung der erfindungsgemäß eingesetzten Absaugeinrichtung beitragende Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass mindestens die Düse der Absaugeinrichtung um eine parallel zur Oberfläche des im Bereich der Absaugeinrichtung geförderten Bandes angeordnete Achse schwenkbar ist. Bei dieser Variante der Erfindung kann der Winkel, unter dem der' Sog der Absaugeinrichtung die Abstreifgasströmung erfasst, problemlos so eingestellt werden, dass unter Berücksichtigung der Geometrie und Strömungsverläufe in der Gesamtvorrichtung eine optimale Wirkung der Absaugeinrichtung jederzeit sichergestellt i-st.A further embodiment of the invention which contributes to the respectively optimized adaptation of the effect of the suction device used according to the invention is characterized in that at least the nozzle of the suction device can be pivoted about an axis arranged parallel to the surface of the belt conveyed in the area of the suction device. In this variant of the invention, the angle at which the 'suction of the suction device detects the Abstreifgasströmung can be easily adjusted so that, taking into account the geometry and flow patterns in the overall device an optimal effect at all times of the suction i-st.
Eine weitere besonders praxisgerechte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der abgesaugte Gasvolumenstrom derart bemessen ist, dass von dem auf das Metallband aufgeblasenen Gasstrom ein Restgasstrom verbleibt, der über
die von dem Gasstrom jeweils getroffene Oberfläche des Metallbandes streicht. Mittels geregelter Absauggebläse lässt sich die Absaugleistung automatisch an die Leistung der Abstreifdüsen anpassen. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann die Absaugleistung dabei so eingestellt werden, dass noch genügend Restgas auf die Metallbadoberfläche strömt, um restliche Überzugsschlacke vom austretenden Band fern zu halten.A further particularly practical embodiment of the invention provides that the extracted gas volume flow is dimensioned such that a residual gas flow remains from the gas flow inflated onto the metal strip, which remains above the surface of the metal strip struck by the gas stream is painted. The suction power can be automatically adjusted to the performance of the wiping nozzles by means of a controlled suction fan. According to a further advantageous embodiment of the invention, the suction power can be adjusted so that enough residual gas still flows onto the metal bath surface to keep the remaining coating slag away from the emerging strip.
Um Stäube und sonstige Partikel aus dem abgesaugten Gasstrom entfernen zu können, wird der Gasstrom gemäß einer weiteren vorteilhaften Variante der Erfindung durch einen Filter geleitet, in dem die vom Gasstrom mitgenommenen Fremdkörper ausgefiltert werden.- Sie können dann dem Recycling zugeführt werden.In order to be able to remove dusts and other particles from the extracted gas stream, the gas stream is passed according to a further advantageous variant of the invention through a filter in which the foreign bodies entrained by the gas stream are filtered out. They can then be sent for recycling.
Die erfindungsgemäße Absaugvorrichtung ist weiterhin so gestaltet, dass sie leicht ausgebaut werden kann Die Äbstreifdüsen können bei Bedarf oder im Wartungsfall auch ohne Absaugvorrichtung betrieben werden. Die Absaugeinrichtung lässt sich dabei so anordnen, dass unter Berücksichtigung der Besonderheiten der jeweils zur Verfügung stehenden Anlagentechnik eine optimale Absaugung erreicht wird. Die leichte Montier- und Demontierbarkeit kann dabei dadurch unterstützt werden, dass die Absaugeinrichtung an einem Halteelement lose hängend angeordnet ist.The suction device according to the invention is also designed so that it can be easily removed. The stripping nozzles can also be operated without a suction device if required or in the event of maintenance. The suction device can be arranged in such a way that optimal suction is achieved taking into account the special features of the system technology available in each case. The ease of assembly and disassembly can be supported in that the suction device is arranged loosely hanging on a holding element.
Selbstverständlich können orientiert am jeweiligen Bedarf sowohl mehrere Abstreifeinrichtungen als auch mehrere Absaugeinrichtungen vorhanden sein. Dabei kann es zweckmäßig sein, den Gasstrom in Förderrichtung des
Metallbandes gesehen vor, hinter oder sowohl vor als auch hinter der Abstreifdüse abzusaugen.Of course, depending on the respective need, there may be a plurality of stripping devices as well as a plurality of suction devices. It may be appropriate to the gas flow in the conveying direction of the Metal strip seen before, behind or both in front of and behind the wiping nozzle.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen schematisch:The invention is explained in more detail below on the basis of a drawing illustrating an exemplary embodiment. They show schematically:
Fig. 1 eine Vorrichtung zum Schmelztauchbeschichten von Metallband in seitlicher Ansicht;Figure 1 shows a device for hot dip coating of metal strip in a side view.
Fig. 2 in der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung eingesetzte Abstreifdüsen und Absaugeinrichtungen.Fig. 2 in the device shown in Fig. 1 scraper nozzles and suction devices.
Die Vorrichtung 1 dient zum Schmelztauchbeschichten von Metallband 2, beispielsweise einem' Stahlband, das in einem kontinuierlichen Ablauf die Vorrichtung 1 durchläuft. Vor dem Eintritt in die Vorrichtung 1 wird das Metallband 2 in einem Durchlaufofen 3 geglüht, um es auf die für eine optimale Benetzung mit dem auf dem Metallband 2 aufzubringenden schmelzflüssigen Überzugsmetall optimale Badeintrittstemperatur zu bringen.The device 1 is used for hot-dip coating of metal strip 2, for example a 'steel strip which passes through the apparatus 1 in a continuous flow. Before entering the device 1, the metal strip 2 is annealed in a continuous furnace 3 in order to bring it to the optimum bath entry temperature for optimal wetting with the molten coating metal to be applied to the metal strip 2.
Die Vorrichtung 1 umfasst ein Schmelzengefäß 4, in das das Metallband 2 von dem Durchlaufofen 3 kommend einläuft. Das Metallband 2 wird dabei durch einen Kanal 5 geführt, der das Metallband 2 gegenüber der Umgebung abschottet .The device 1 comprises a melt vessel 4, into which the metal strip 2 comes in coming from the continuous furnace 3. The metal strip 2 is guided through a channel 5 which seals off the metal strip 2 from the surroundings.
In dem Schmelzengefäß 4 ist ein aus schmelzflüssigem Überzugsmetall gebildetes Schmelzenbad 5 enthalten. Bei dem Überzugsmetall kann es sich beispielsweise um eine Zinklegierung handeln, wie sie üblicherweise für die Beschichtung von Stahlbändern eingesetzt wird.
In dem Schmelzenbad 5 wird das Metallband 2 an einer Rolle 6 derart umgelenkt, dass es in vertikaler, von unten nach oben gerichteter Förderrichtung F aus dem Schmelzenbad 5 austritt .A melt bath 5 formed from molten coating metal is contained in the melt vessel 4. The coating metal can be, for example, a zinc alloy, as is usually used for the coating of steel strips. In the melt bath 5, the metal strip 2 is deflected on a roller 6 in such a way that it emerges from the melt bath 5 in a vertical conveying direction F directed from bottom to top.
Benachbart mit Abstand zum Bereich 7 des Austritts des Metallbands 2 aus dem Schmelzenbad 5 ist ein erstes Paar von Absaugeinrichtungen 8 ',8" positioniert, von denen die eine Absaugeinrichtung 8 ' der einen Oberfläche 2 ' und die andere Absaugeinrichtung 8" der auf der anderen Seite des Metallbandes 2 vorhandenen Oberfläche 2" zugeordnet ist. Der jeweilige Abstand h zwischen den Absaugeinrichtungen 8 ',8" und dem oberen Rand des Schmelzengefäßes 4 bzw. dem Bereich 7 des Austritts des Metallbands 2 aus dem Schmelzenbad 5 kann mit Hilfe einer nicht dargestellten Stelleinrichtung eingestellt werden. Ebenso kann der jeweilige Abstand v zwischen der Absaugdüsenöffnung der Absaugeinrichtungen 8', 8" und der ihnen jeweils zugeordneten Bandoberfläche 2' bzw. 2" verstellt werden.A first pair of suction devices 8 ′, 8 ″, one of which suction device 8 ′ on one surface 2 ′ and the other suction device 8 ″ on the other, is positioned adjacent to the area 7 of the exit of the metal strip 2 from the melt bath 5 The surface 2 "of the metal strip 2 is assigned to the side of the metal strip 2. The respective distance h between the suction devices 8 ', 8" and the upper edge of the melt vessel 4 or the region 7 of the exit of the metal strip 2 from the melt bath 5 can be shown with the aid of a not shown Setting device can be set. Likewise, the respective distance v between the suction nozzle opening of the suction devices 8 ', 8 "and the band surface 2' or 2" assigned to them can be adjusted.
In Förderrichtung F hinter den Absaugeinrichtungen 8 ',8" und mit geringem Abstand zu diesen ist ein Paar von Abstreifdüsen 9 ',9" angeordnet, von denen ebenfalls eine der einen Oberfläche 2 ' und die andere der anderen Oberfläche 2" des Metallbands 2 zugeordnet ist. Die' Abstreifdüsen 9 ',9" richten jeweils einen Gasstrom G',G" so gegen das Metallband 2, dass der jeweilige Gasstrom G',G" im Wesentlichen senkrecht auf die den Abstreifdüsen 9 ',9" jeweils zugeordnete Oberfläche 2' bzw. 2" trifft. Bei dem auf die Oberfläche 2' bzw. 2" von den Abstreifdüsen 9 ',9" ausgebrachten Gas kann es sich beispielsweise um Luft oder Stickstoff oder ein Gemisch dieser beiden Gase handeln.
Erforderlichenfalls ist in Förderrichtung F hinter den Abstreifdüsen 9 ',9" ein weiteres Paar von Absaugeinrichtungen 10 ',10" in gleicher Weise wie die Absaugeinrichtungen 8 ',8" angeordnet. Auch die Absaugeinrichtungen 10 ',10" sind hinsichtlich ihres Abstands zum Schmelzengefäß 4 und zu den ihnen jeweils zugeordneten Oberflächen 2 ',2" des Metallbandes 2 einstellbar montiert.In the conveying direction F behind the suction devices 8 ', 8 "and at a short distance from them, a pair of wiping nozzles 9', 9" is arranged, of which one is also assigned to one surface 2 'and the other to the other surface 2 "of the metal strip 2 The ' stripping nozzles 9', 9 "each direct a gas stream G ', G" against the metal strip 2 such that the respective gas stream G', G "is essentially perpendicular to the surface 2 assigned to the stripping nozzles 9 ', 9"'or 2 "hits. The gas applied to the surface 2 'or 2 "by the stripping nozzles 9', 9" can be, for example, air or nitrogen or a mixture of these two gases. If necessary, a further pair of suction devices 10 ', 10 "is arranged behind the stripping nozzles 9', 9" in the conveying direction F in the same way as the suction devices 8 ', 8 ". The suction devices 10', 10" are also spaced from the melt vessel 4 and to the surfaces 2 ', 2 "of the metal strip 2 assigned to them in each case are adjustable.
Wie aus Fig. 2 im Detail hervorgeht, werden die Abstreifdüsen 9 ',9" jeweils von einer Traverse 11 ',11" getragen, die sich über die Breite des Metallbands 2 erstreckt. Parallel zu der Traverse 11 ',11" erstreckt sich eine zweite Traverse 12 ',12", die aus einem im Querschnitt rechtwinkligen Hohlpro-fil gefertigt ist.As can be seen in detail from FIG. 2, the wiping nozzles 9 ', 9 "are each carried by a crossmember 11', 11" which extends across the width of the metal strip 2. A second crossmember 12 ', 12 "extends parallel to the crossmember 11', 11" and is made from a hollow profile with a rectangular cross section.
Die Traversen 12 ',12" weisen auf ihrer von den Abstreifdüsen 9 ',9" abgewandten Seite in regelmäßigen Abständen über die Breite der Traversen 12 ',12" verteilte Öffnungen 13', 13" auf. In den Öffnungen 13 ',13" sitzt mit Spiel jeweils das freie Ende eines sich im Wesentlichen horizontal erstreckenden Bolzens 20 ',20", dessen anderes Ende fest mit einem Tragprofil 14 ',14" verbunden ist. Über auf den Bolzen 20 ',20" aufgeschobene, im montierten Zustand zwischen dem jeweiligen Tragprofil 12 ',12" und der zugeordneten Traverse 12', 12" .angeordnete Abstandsringe 15 ',15" ist dabei der horizontale Abstand des Tragprofils 1 ',14" von der jeweiligen Traverse 12 ',12" eingestellt.On their side facing away from the stripping nozzles 9 ', 9 ", the cross members 12', 12" have openings 13 ', 13 "distributed at regular intervals across the width of the cross members 12', 12". The free end of a substantially horizontally extending bolt 20 ', 20 ", the other end of which is firmly connected to a support profile 14', 14", sits with play in the openings 13 ', 13 ". 20 "pushed on, in the assembled state between the respective support profile 12 ', 12" and the associated cross member 12', 12 ". Arranged spacer rings 15 ', 15" is the horizontal distance of the support profile 1', 14 "from the respective cross member 12 ', 12 "set.
Die Tragprofile 1 ',14" tragen jeweils ein sich in horizontaler Richtung parallel zum Metallband 2 erstreckendes Absaugrohr 16', 16". Die Absaugrohre 16', 16" sind Teil der jeweiligen Absaugeinrichtung 8 ',8", die in
Förderrichtung F vor den Abstreifdüsen 9 ',9" angeordnet sind.The support profiles 1 ', 14 "each carry a suction pipe 16', 16" extending in the horizontal direction parallel to the metal strip 2. The suction pipes 16 ', 16 "are part of the respective suction device 8', 8", which in Delivery direction F are arranged in front of the stripping nozzles 9 ', 9 ".
Die Absaugrohre 16 ',16" bilden eine sich ebenfalls parallel zur Bandoberfläche erstreckende Schwenkachse A für den jeweils nach Art einer Schlitzdüse ausgebildeten, sich über die Breite des Metallbandes 2 erstreckenden Düsenabschnitt 17 ',17" der jeweiligen Absaugeinrichtung 8 ',8". Durch Verschwenken um die Achse A kann der Winkel, unter dem der in die jeweilige Düsenöffnung 18 ',18" der Absaugeinrichtungen 8 ',8" gerichtete Sog so ausgerichtet werden, dass eine optimale Wirkung sichergestellt ist.The suction pipes 16 ′, 16 ″ form a pivot axis A, which likewise extends parallel to the strip surface, for the nozzle section 17 ′, 17 ″ of the respective suction device 8 ′, 8 ″, each designed in the manner of a slot nozzle and extending over the width of the metal strip 2 Swiveling around the axis A, the angle at which the suction directed into the respective nozzle opening 18 ', 18 "of the suction devices 8', 8" can be aligned so that an optimal effect is ensured.
Die offene Breite der Düsenöffnung 18 ',18" des Düsenabschnitts 17 ',17" kan mittels nicht gezeigter Schieber an die Breite des jeweils verarbeiteten Bandes angepasst werden. Der horizontal als Lot auf die Bandoberfläche gemessene Abstand v beträgt 10 mm bis 100 mm. Über weitere mit dem jeweiligen Absaugrohr 16 ',16" verbundene Rohre wird der von den Absaugeinrichtungen 8 ',8" jeweils abgesaugte Gasstrom Ga der Aufbereitung zugeführt .The open width of the nozzle opening 18 ', 18 "of the nozzle section 17', 17" can be adjusted to the width of the strip being processed by means of a slide (not shown). The distance v measured horizontally as a plumb line on the strip surface is 10 mm to 100 mm. The gas stream G a sucked off by the suction devices 8 ′, 8 ″ is fed to the preparation via further pipes connected to the respective suction pipe 16 ′, 16 ″.
Anders als die Düsenöffnungen 18 ',18" ist bei den in Förderrichtung F hinter den Abstreifdüsen 9 ',9" angeordneten Absaugeinrichtungen 10 ',10" die jeweilige Düsenöffnung 19 ',19" nicht mit einer geringen Winkelabweichung rechtwinklig auf die jeweils zugeordnete Oberfläche des Metallbands 2 gerichtet, sondern mit größerer Winkelabweichung so ausgerichtet, dass der von ihnen erzeugte Sog auch die im Raum oberhalb der Abstreifdüsen 9 ',.9" verwirbelten Gase G und Partikel sicher erfasst. Der in horizontaler Richtung als Lot auf die Oberfläche des Metallbands 2 gemessene Abstand v
zwischen der jeweiligen Düsenöffnung 19 ',19" liegt zwischen 10 mm und 300 mm. Gleichzeitig sind die Düsenöffnungen 19 ',19" weiter ausgebildet als die Düsenöffnungen 18 ',19", um auch größerer, weniger schnell strömende Gasvolumina Ga sicher zu erfassen.Unlike the nozzle openings 18 ', 18 ", in the suction devices 10', 10" arranged in the conveying direction F behind the stripping nozzles 9 ', 9 ", the respective nozzle opening 19', 19" is not at right angles with a slight angular deviation to the respectively assigned surface of the Metal strip 2 directed, but aligned with greater angular deviation so that the suction generated by them also those in the space above the stripping nozzles 9 ', . 9 "swirled gases G and particles are reliably detected. The distance v between the respective nozzle openings 19 ', 19 "is between 10 mm and 300 mm. At the same time, the nozzle openings 19', 19" are designed further than the nozzle openings 18 ', 19 "in order to reliably detect larger, less rapidly flowing gas volumes G a ,
Die auf die Oberfläche 2 ',2" des Metallbandes 2 treffenden Gasströme G',G" werden an der Oberfläche 2 ',2" umgelenkt und verteilen sich oberflächennah über die jeweilige Oberfläche 2' bzw. 2". Nach unten in Richtung des Schmelzengefäßes 4 abströmendes Gas wird dabei von den Absaugeinrichtungen 8 ',8" abgesaugt. Deren Leistung und ihre Ausrichtung in Bezug auf das Metallband 2 sind so eingestellt, dass die Absaugeinrichtungen 8', 8" nicht den vollen in Richtung des Schmelzenbades 5 strömenden Gasstrom absaugen, sondern einen geringen Bruchteil Gr auf dem Metallband 2 zurücklassen. Dieser Bruchteil Gr des Gasstroms G strömt zum Bereich 7 des Austritts des Metallbandes 2 aus dem Schmelzenbad 5 und verhindert dort, dass sich auf der Badoberfläche schwimmende Schlacke auf den Oberflächen 2 ',2" des Metallbands 2 bei dessen Austritt aus dem Schmelzenbad 5 absetzen.The gas streams G ', G "striking the surface 2', 2" of the metal strip 2 are deflected on the surface 2 ', 2 "and are distributed close to the surface over the respective surface 2' or 2". Gas flowing downward in the direction of the melt vessel 4 is sucked off by the suction devices 8 ', 8 ". Their performance and their orientation in relation to the metal strip 2 are set such that the suction devices 8', 8" do not fully flow in the direction of the Aspirate melt bath 5 flowing gas stream, but leave a small fraction G r on the metal strip 2. This fraction G r of the gas flow G flows to the region 7 of the exit of the metal strip 2 from the melt bath 5 and prevents there, on the bath surface, from floating slag on the surfaces 2 ', 2 "of the metal strip 2 as it exits the melt bath 5 ,
Der Teil der Gasströme G',G", der nach oben in Richtung der gegebenenfalls vorhandenen Absaugeinrichtungen 10 ',10" strömt, wird von diesen abgesaugt. Die Leistung der Absaugeinrichtungen 10 ',10" ist dabei so bemessen, dass der jeweils in ihre Richtung strömende Teil des Gasstroms G vollständig abgesaugt wird.The part of the gas streams G ', G "which flows upward in the direction of the suction devices 10', 10" which may be present is sucked off by them. The power of the suction devices 10 ′, 10 ″ is dimensioned such that the part of the gas stream G flowing in their direction is completely suctioned off.
Die abgesaugten Gasströme Ga nehmen die über den Oberflächen 2 ',2" unvermeidbar vorhandenen festen Metallpartikel mit, die durch vom Metallband 2 abgelöstes Überzugsmetall entstehen. Um diese Metallpartikel
zurückzugewinnen, werden die abgesaugten Gasströme Ga durch hier nicht dargestellte Filter oder Abscheider geleitet .The suctioned gas streams G a take away the solid metal particles which are inevitably present above the surfaces 2 ', 2 "and which are formed by coating metal detached from the metal strip 2. These metal particles to recover, the extracted gas flows G a are passed through filters or separators, not shown here.
Der modulare Aufbau der Vorrichtung 1 ermöglicht es, auf besonders einfache Weise die Absaugeinrichtungen 8 ' , 8" , 10 ' , 10" und die Abstreifdüsen 9 ',9" zu warten oder auszutauschen. So ist es beispielsweise problemlos möglich, die Absaugeinrichtungen 8 ' , 8", 10 ' , 10" im laufenden Betrieb zu warten oder ihre Einstellung durch entsprechende Veränderung ihrer Höhe h über dem Schmelzenbad 5 oder ihres Abstands v zur Oberfläche 2' bzw. 2" zu optimieren. Die Einstellung des Abstands v erfolgt dabei so, dass einerseits der von den Absaugeinrichtungen 8 ' , 8", 10 ' , 10" abzuführende Gasstrom Ga sicher erfasst wird und andererseits sichergestellt ist, dass der abgesaugte Gasstrom Ga nichts von dem noch schmelzflüssigen, auf dem Metallband 2 haftenden Überzugsmaterial mitreißt.
The modular structure of the device 1 makes it possible to maintain or replace the suction devices 8 ', 8 ", 10', 10" and the scraping nozzles 9 ', 9 "in a particularly simple manner. For example, the suction devices 8' can easily be replaced. , 8 ", 10 ', 10" during operation or to optimize their setting by changing their height h above the melt bath 5 or their distance v from the surface 2' or 2 ". The distance v is adjusted in such a way that on the one hand the gas flow G a to be discharged by the suction devices 8 ', 8 ", 10', 10" is reliably detected and on the other hand it is ensured that the suctioned gas flow G a does not contain any of the still molten, on the metal band 2 adhering coating material entrains.
BEZUGSZEICHENREFERENCE NUMBERS
Vorrichtung 1 zum Schmelztauchbeschichten von Metallband 2,Device 1 for hot dip coating of metal strip 2,
2 Metallband2 metal band
2', 2" Oberflächen des Metallbandes 22 ', 2 "surfaces of the metal strip 2
3 Durchlaufofen3 continuous furnace
4 Schmelzengefäß4 melt vessel
4a Kanal4a channel
5 Schmelzenbad5 melt bath
6 Rolle6 roll
7 Bereich des Austritts des Metallbands 27 area of the exit of the metal strip 2
8', 8" Absaugeinrichtungen8 ', 8 "suction devices
9'ι 9" Abstreifdüsen9'ι 9 "scraper nozzles
10 ,10" Absaugeinrichtungenil ' , 11" Traverse10, 10 "suction device ', 11" traverse
12 ,12" Traverse12, 12 "traverse
13 ,13" Öffnungen13, 13 "openings
14 ,14" Tragprofil14, 14 "support profile
15 ,15" Abstandsringe15, 15 "spacer rings
16 ,16" Absaugrohr16, 16 "suction pipe
17 ,17" Düsenabschnitt17, 17 "nozzle section
18 ,18" Düsenöffnungen der Düsenabschnitte 17 ',17"18, 18 "nozzle openings of the nozzle sections 17 ', 17"
19 ,19" Düsenöffnungen der Absaugeinrichtungen 10 ',10"19, 19 "nozzle openings of the suction devices 10 ', 10"
20 ,20" Bolzen Schwenkachse20, 20 "pin swivel axis
F FörderrichtungF direction of conveyance
G', G" GasströmeG ', G "gas flows
Gr Bruchteil des auf dem Metallband 2 strömenden GasesG r fraction of the gas flowing on the metal strip 2
Ga abgesaugte Gasströme h Abstand zwischen den Absaugeinrichtungen 8', 8" und dem oberen Rand des Schmelzengefäßes 4 bzw. dem Bereich 7 des Austritts des Metallbands 2 aus dem Schmelzenbad 5G a suctioned gas streams h distance between the suction devices 8 ', 8 "and the upper edge of the melt vessel 4 or the region 7 of the exit of the metal strip 2 from the melt bath 5
V Abstand zwischen der Absaugdüsenöffnung der Absaugeinrichtungen 8 ',8" und der ihnen jeweils zugeordneten Bandoberfläche 2' bzw. 2"
V Distance between the suction nozzle opening of the suction devices 8 ', 8 "and the band surface 2' or 2" respectively assigned to them