WO2014122128A1 - Vorrichtung zum schmelztauchbeschichten von metallband - Google Patents

Vorrichtung zum schmelztauchbeschichten von metallband Download PDF

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WO2014122128A1
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Frank Spelleken
Michael Peters
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Friedhelm Macherey
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Thyssenkrupp Steel Europe Ag
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    • Y10S118/00—Coating apparatus
    • Y10S118/19—Wire and cord immersion

Definitions

  • the invention relates to a device for hot dip coating of
  • Metal band preferably steel band, with a Schmelzbadgefäß, an im
  • Molten bath opening trunk for introducing a heated in a continuous furnace metal strip in the molten bath and arranged in the molten bath deflection roller for deflecting the entering into the molten bath
  • Such a device is known for example from EP 0 650 534 Bl.
  • Devices or systems of this type are also referred to as fire-coating systems. They are characterized by a continuous mode of operation.
  • oxides and slag accumulate on the surface of the molten metal within the trunk, which can lead to defects in the coating of the metal strip.
  • the slag is dragged off the belt, resulting, for example, in spots of poor adhesion due to alloy layer disturbances and slag inclusions, as well as defects (uncoated spots) in the coating.
  • the present invention has for its object to improve a device of the type mentioned in that slag-conditioned
  • the device according to the invention comprises a molten bath vessel, a proboscis emptying therein for introducing a heated in a continuous furnace
  • the device is characterized in that the trunk is provided with a shaft-shaped trunk extension piece for enlarging the trunk immersion depth, the inner width of the trunk extension piece tapering towards the outlet opening thereof over at least a partial length thereof.
  • the snout extension piece according to the invention may be a separately manufactured component, which is attached to the lower end of the snout while leaving at least one
  • Feed opening is recognized. But it can also be integrally formed with the trunk or liquid-tight connected to the lower end of the trunk.
  • the inside width of the shaft-shaped trunk extension corresponds to
  • the clear inner height preferably the clear vertical inner height, or the inner diameter of the trunk extender piece.
  • the inside width of the snout extender piece is measured transversely, for example perpendicularly, to the plane of the metal band portion passing through the snout extender piece.
  • this flow is not or not significantly influenced by the trunk, which has a substantially constant inside or inside height there.
  • the vortex flow occurring on the metal strip is increased by the extension of the trunk or the enlargement of the immersion depth of the trunk.
  • the flow of the melt within the trunk due to the Bernoulli effect is intensified by the tapering of the inner width or inner clear height of the trunk extension piece towards its outlet opening.
  • the intensified within the trunk flow is characterized by relatively high turbulence, which cause an increased flow rate at the molten bath and a better mixing / homogenization of the melt and thus prevent slag formation or slag accumulation at Schmelzbadador within the trunk as much as possible. In this way, slag-conditioned surface defects on the surface of the coated metal strip can be avoided.
  • An advantageous embodiment of the device according to the invention provides that the inner width or clear inner height of the trunk extension piece tapers towards its outlet opening, at least over a partial length thereof.
  • the inner width or inner height of the trunk elongation piece may also be stepped in the form of one or more of its length at least over a partial length thereof
  • a further preferred embodiment of the device according to the invention provides that the outlet opening or narrowest point of the
  • Snout extender a clear inner width of max. 120 mm
  • Potroll should be respected, since otherwise a dynamic pressure can be established between the trunk and the control roller, which impairs the flow at the outlet opening of the trunk or the trunk, thereby possibly preventing sufficient vortex formation in the trunk.
  • Reed extension piece opposite the lateral surface of the guide roller at a distance in the range of 100 mm to 400 mm, preferably 100 mm to 300 mm ends.
  • the length of the trunk extension piece should be such that when
  • the immersion depth is at least 400 mm.
  • the length of the trunk extension piece is dimensioned such that in the case of hot dip coating of the metal strip, the trunk immersion depth is at least 500 mm, particularly preferably at least 600 mm.
  • Connecting portion into which projects the lower end of the spout, wherein the connecting portion and the trunk at least one supply channel for the separate addition of coating material or at least one alloying additive in the Defining the trunk and / or the trunk extension piece.
  • melt compositions to adjust certain desired alloy layer properties. By adding a specific coating or alloy material directly into the proboscis acting as a lock, it is possible, the melt composition in the lock (proboscis) of the
  • Decoate melt composition in the remaining part of the molten bath vessel is possible, for example, to operate the molten bath vessel with a substantially pure aluminum melt and to enrich the melt in the lock (trunk) with silicon so that a relatively thin alloy layer is first obtained on the metal strip to be coated.
  • the metal strip subsequently coated with pure aluminum as cover coating is then sufficiently ductile by the thin alloy layer in order to be able to realize desired forming processes. Due to the top layer of pure aluminum, the product also has excellent anti-corrosion properties.
  • a further advantageous embodiment of the device according to the invention is characterized in that the Gansselverinrungs vinegar is provided with at least one separate channel, by the negative pressure in the trunk or when the molten metal surface (Schmelzbadober Structure) in the trunk against the molten metal surface (Schmelzbadober Design) outside the trunk Molten metal from the Schmelzbadgefäß can flow in the direction of the molten metal surface in the trunk.
  • the one or more separate channels can be arranged for this purpose, for example, on the outside of the trunk extension piece. Your inlets should be placed sufficiently deep in the molten bath. Preferably, they open at the lower end of the trunk extension piece.
  • connection section of the trunk elongation piece and the separate addition of coating material or an alloying additive it is advantageous if, according to a further embodiment of the device according to the invention, the at least one separate channel has an end section which is above a bottom of the connection section in one Throat area of the same opens.
  • the bottom of the connection section of the trunk extension piece is basically covered with sufficient molten metal.
  • a relatively large distance between the mouth opening (outlet opening) of the separate channel and the inlet opening of the trunk extension piece is expedient with regard to the separate addition of coating material or an alloying additive into the sluice defined by the trunk so that the sluice flowing from the meltblown vessel via the separate channel into the upper area of the sluice Molten metal with the separately added into the lock
  • Coating material or alloy additive can mix as homogeneously as possible and thus a correspondingly homogeneous coating of the metal strip is achieved.
  • Fig. 1 is a vertical sectional view of a Schmelzbadgefäßes with a
  • FIG. 10 is a cross-sectional view of a portion of a metal strip coated by dipping into two different metallic melts;
  • FIGS. 11 to 13 show a further exemplary embodiment of a trunk elongation piece in a perspective illustration, in a front view and in FIG
  • FIG. 14 is a vertical sectional view of the snout extender along the
  • Fig. 3 is a section of a conventional plant for hot dip coating of metal strip, in particular steel strip outlined.
  • the metal strip 1 is protected from corrosion.
  • the metal strip 1 is first cleaned in a continuous furnace 2 and annealed recrystallizing. Subsequently, the strip 1 is melt-dipped by being passed through a molten metal bath 3.
  • the coating metal for the band for example, zinc, zinc alloys, aluminum and
  • the molten bath vessel 4 is electrically heated.
  • the molten bath vessel 4 is electrically heated.
  • the metal layer is formed, whose composition corresponds to the chemical analysis of the
  • Melt bath vessel 4 located molten metal corresponds.
  • the layer thickness of the metal layer serving as corrosion protection is usually adjusted by means of stripping nozzles 5.
  • the continuous furnace 2 typically comprises a directly heated preheater (not shown) and indirectly heated reduction and holding zones (not shown) and subsequent cooling zones. At the end of the cooling zone, the furnace 2 is connected to the molten bath 3 via a lock (trunk) 6. In the indirect heated furnace part and in the cooling zones, a reducing atmosphere of nitrogen and hydrogen is set. The steel strip 1 is annealed recrystallizing in the furnace 2, so that the steel work-hardened during rolling obtains the required technological properties after the passage. In addition, by the hydrogen on part in the
  • Melt bath 3 corresponding temperature in the same one.
  • An arranged in the molten bath deflection roller 7 causes the deflection of the entering from the trunk 6 in the molten bath steel strip 1 in a preferably vertical direction.
  • At least one stabilizing roller 8 and, if appropriate, a pressure roller (pass line roller) 9 ensure a smooth, vibration-free passage of the belt 1 through the wide flat nozzles 5 of the nozzle wiper device, which are arranged above the molten bath.
  • the strip 1 Upon exiting the molten bath 3, the strip 1 entrains a quantity of coating material dependent on the strip speed from the molten bath.
  • the resulting layer thickness of the metal overlay is considerably higher than the desired layer thickness.
  • the excess coating metal is stripped off the flat nozzles 5 by means of directed air or gas jets, so that the desired metal coating layer thickness remains on the belt 1.
  • oxide deposits or slag 10 collect on the surface of the melt 3 within the trunk 6, which leads to defects in the alloy layer or in the coating of the coating
  • Metal strip 1 can lead. To avoid slag-related
  • Coating defects are proposed by the invention to increase the immersion depth of the trench 6 and to taper the inside width of the dipped trunk extension piece 6.1 towards its outlet opening at least over a partial length thereof.
  • the inventive extension of the trunk 6 can in different
  • the trunk 6 of a generic coating installation is essentially that of FIG Coating plant according to FIG. 3 may correspond or corresponds to a shaft-shaped trunk extension piece 6.1 for enlarging the
  • the snout extender 6.1 has a
  • the connecting section 6.11 has a basin-shaped or trough-shaped receiving space 6.12, whose peripheral side wall is fastened to a carrier 6.13 mounted on the upper edge of the melting bath vessel 4. In the ground 6.25 of the
  • Connection section 6.11 or receiving space 6.12 is an elongated opening 6.14 formed by the metal strip to be coated 1 runs in the shaft-shaped trunk extension piece 6.1.
  • Proboscis extender 6.1 tapers towards its outlet opening 6.15.
  • the tapering of the inner width results from the fact that the walls 6.16, 6.17 of the trunk extension piece 6.1 which face the upper side and lower side of the band 1 converge in the direction of the exit opening 6.15.
  • Proboscis extender 6.1 is thus characterized in this embodiment by a continuous taper.
  • the outlet opening 6.15 or narrowest point of the trunk extender 6.1 preferably has a clear inner width W of a maximum of 120 mm, more preferably a maximum of 100 mm (see Fig. 4). Furthermore, the trunk extension piece 6.1 is dimensioned such that it ends opposite to the lateral surface of the deflection roller 7 at a distance A in the range of 100 mm to 400 mm, preferably 100 mm to 300 mm.
  • Drill extender 6.1 from the lateral surface of the guide roller 7 about 200 mm.
  • the deflection roller 7 is associated with a stabilizing roller 8 in order to plan a flat, vibration-free passage of the belt 1 through the flat nozzles 5 of the nozzle scraping device arranged above the molten bath
  • the support arms of the guide roller 7 and the stabilizing roller 8 are designated in Fig. 1 with 7.1 and 8.1. Furthermore, the stabilizing roller 8 with a likewise immersed arranged guide or pinch roller 9 may be combined (see Fig. 2).
  • connection section 6.11 of the trunk extension piece 6.1 and the trunk 6 at least one supply channel 6.18, via which in the submerged portion of the trunk 6 and / or in the
  • Reed extension piece 6.1 Coating material B and / or at least one alloying additive LZ can be added separately.
  • the trunk extension piece 6.1 has no trough-shaped or basin-shaped connection section.
  • the snout extender 6.1 is attached directly to the end of the snout 6, i. between the submerged end of the trunk 6 and the trunk extension piece 6.1 no supply gap or channel is provided.
  • the trunk extender 6.1 is composed of several of the top and bottom of the band 1 facing walls or wall sections 6.19, 6.20, 6.21, 6.22. While the upper walls / wall sections 6.19, 6.20 are substantially parallel to each other, the lower walls / wall sections 6.21, 6.22 are upper
  • Proboscis extender 6.1 thus extends in this embodiment over a partial length of the trunk extender.
  • FIGS. 6 and 7 the velocity distribution is shown in FIGS. 6 and 7.
  • Tradorelverinrung 6.1 the flow in the trunk 6, in particular in the area enclosed by the trunk 6 area 3.1 of the Schmelzbadspiegels is intensified, resulting in a continuous exchange of melt on the molten surface in the trunk 6 causes.
  • the trunk extension according to the invention also offers the possibility in the
  • Melt bath 3 to provide areas of different melt compositions to set certain desired alloy layer properties. This will be explained in more detail below with reference to FIGS. 8 to 10.
  • a relatively thin alloy layer 11 is formed at the steel-coating metal interface.
  • the thickness of the alloy layer 11 is for example about 4 ⁇ .
  • On the alloy layer 11 follows the overlying cover layer 12 of aluminum and embedded
  • FIG. 9 shows a section of a steel strip 1 coated by dipping in a pure aluminum melt in cross-section. This cover provides one
  • the top layer is made of pure aluminum. Due to the lack of silicon in the melt is formed
  • Interface steel coating metal a relatively thick alloy layer 11 '.
  • the thickness of the brittle alloy layer 11 ' may be up to 20 ⁇ in this case, for example.
  • the trunk 6 can be added via the basin-shaped connection section 6.11 of the trunk extension piece 6.1 and the supply channel 6.18 to an AlFeSi coating material.
  • a pure aluminum melt is used, so that a cover layer 12 'of pure aluminum is obtained.
  • FAL Type 3 combines the advantages of the FAL Type 1 and FAL Type 2 products. This gives a product which is sufficiently ductile due to the thin alloy layer 11 in order to be able to realize desired larger transformations and which moreover through the cover layer 12 '
  • FIGS. 11 to 14 show a further exemplary embodiment of a snout extension piece according to the invention.
  • the snout extender piece 6.1 has a connection section 6.11, into which the lower end of the snout protrudes.
  • the connecting section 6.11 defines a basin-shaped or trough-shaped receiving space 6.12, whose peripheral side wall is fastened to a carrier 6.13 mounted on the upper edge of the melting bath vessel.
  • an elongated opening 6.14 is formed through which runs the metal strip to be coated in the shaft-shaped trunk extension piece 6.1.
  • the inner width (inner clear height) W of the trunk extension piece 6.1 tapers to its outlet opening 6.15 out.
  • the tapering of the inner width W results from the fact that the walls 6.16, 6.17 of the trunk elongation piece 6.1 which face the upper side and underside of the band 1 converge in the direction of the outlet opening 6.15.
  • the front wall 6.16 includes with the bottom 6.25 an acute angle, which is for example about 65 °.
  • the rear wall 6.17 encloses with the bottom 6.25 an acute angle, which is for example about 60 ° (see Fig. 14].
  • the outlet opening 6.15 or narrowest point of the trunk extension piece 6.1 has a clear inner width W of, for example, less than 130 mm, preferably not more than 120 mm, particularly preferably not more than 100 mm. Furthermore, that is
  • Grooving extension 6.1 so dimensioned that in the hot dip coating of the metal strip, the Rute immersion depth is at least 400 mm, preferably at least 500 mm, more preferably at least 600 mm.
  • the trunk extender piece 6.1 is provided with separate channels 6.23, 6.24, through which metal melt can flow out of the melt bath vessel 4 in the direction of the molten bath level in the trunk or in the receiving space 6.12 when the melt level in the trunk drops from the melt level (melt pool mirror).
  • the separate channels 6.23, 6.24 are preferably arranged on the outside of the front wall 6.16 of the trunk extension piece 6.1.
  • the respective channel 6.23, 6.24 may consist of a tube or be formed from a U-profile, the legs of which are connected to the wall of the trunk extension piece 6.1, for example, welded.
  • corresponding channels may be arranged on the outside of the rear wall 6.17 and / or on the narrower side walls of the trunk extension piece 6.1.
  • the channels 6.23, 6.24 open above the bottom 6.25 of the connection section 6.11.
  • the upper end portions 6.231, 6.241 of the channels 6.23, 6.24 are for this purpose arranged on the outside of the front wall of the connecting portion 6.11, which in the operation of the
  • the upper end sections 6.231, 6.241 of the channels 6.23, 6.24 merge into channel sections which are arranged on the underside of the bottom 6.25 (see Fig. 14) .
  • the upper outlet openings of the channels 6.23, 6.24 are thus located above the bottom 6.25 in a throat region defined by the bottom 6.25 and the front wall of the terminal section 6.11.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schmelztauchbeschichten von Metallband, mit einem Schmelzbadgefäß (4), einem im Schmelzbadgefäß mündenden Rüssel (6) zum Einleiten eines in einem Durchlaufofen erwärmten Metallbandes (1) in das Schmelzbad und einer im Schmelzbadgefäß angeordneten Umlenkrolle (7) zur Umlenkung des ins Schmelzbad eintretenden Metallbandes (1) in eine aus dem Schmelzbad weisende Richtung, Erfindungsgemäß ist der Rüssel (6) mit einem schachtförmigen Rüsselverlängerungsstück (6.1) zur Vergrößerung der Rüsseleintauchtiefe versehen, wobei sich die Innenweite des Rüsselverlängerungsstücks (6.1) zu dessen Austrittsöffnung (6.15) hin zumindest über eine Teillänge desselben verjüngt. Hierdurch wird eine Erhöhung bzw. Maximierung der Wirbelströmung in der Schmelze an bzw. nahe dem Metallband (1) und damit eine bessere Homogenisierung der Schmelze im Bereich des Bandes erzielt, wodurch schlackebedingte Oberflächenfehler auf der Oberfläche des beschichteten Metallbandes (1) vermieden werden können.

Description

Vorrichtung zum Schmelztauchbeschichten von Metallband
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schmelztauchbeschichten von
Metallband, vorzugsweise Stahlband, mit einem Schmelzbadgefäß, einem im
Schmelzbadgefäß mündenden Rüssel zum Einleiten eines in einem Durchlaufofen erwärmten Metallbandes in das Schmelzbad und einer im Schmelzbadgefäß angeordneten Umlenkrolle zur Umlenkung des ins Schmelzbad eintretenden
Metallbandes in eine aus dem Schmelzbad weisende Richtung.
Eine solche Vorrichtung ist beispielsweise aus der EP 0 650 534 Bl bekannt.
Vorrichtungen bzw. Anlagen dieser Art werden auch als Feuerbeschichtungsanlagen bezeichnet. Sie sind durch eine kontinuierliche Arbeitsweise gekennzeichnet.
Bei Schmelztauchbeschichtungsanlagen des Standes der Technik sammeln sich auf der Oberfläche der Metallschmelze innerhalb des Rüssels Oxide und Schlacke an, welche zu Fehlern in der Beschichtung des Metallbandes führen können. Beim Eintauchen des Bandes wird die Schlacke vom Band mitgenommen und es entstehen beispielsweise Stellen mit schlechter Haftung aufgrund von Störungen in der Legierungsschicht und Schlackeeinschlüssen sowie Fehlstellen (unbeschichtete Stellen) in der Beschichtung. Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass schlackebedingte
Oberflächenfehler auf der Oberfläche des beschichteten Metallbandes vermieden werden. Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen. Bevorzugte und vorteilhafte Ausgestaltungen der
erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den Unteransprüchen angegeben. Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst ein Schmelzbadgefäß, einen darin mündenden Rüssel zum Einleiten eines in einem Durchlaufofen erwärmten
Metallbandes in das Schmelzbad und eine im Schmelzbadgefäß angeordnete
Umlenkrolle zur Umlenkung des aus dem Rüssel ins Schmelzbad eintretenden
Metallbandes in eine aus dem Schmelzbad weisende Richtung. Erfindungsgemäß ist die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass der Rüssel mit einem schachtförmigen Rüsselverlängerungsstück zur Vergrößerung der Rüsseleintauchtiefe versehen ist, wobei sich die Innenweite des Rüsselverlängerungsstücks zu dessen Austrittsöffnung hin zumindest über eine Teillänge desselben verjüngt.
Das erfindungsgemäße Rüsselverlängerungsstück kann ein separat gefertigtes Bauteil sein, das an das untere Ende des Rüssels unter Belassung mindestens einer
Zufuhröffnung angesetzt wird. Es kann aber auch einstückig mit dem Rüssel ausgebildet oder flüssigkeitsdicht mit dem unteren Ende des Rüssels verbunden sein.
Die Innenweite des schachtförmigen Rüsselverlängerungsstücks entspricht im
Wesentlichen der lichten Innenhöhe, vorzugsweise der lichten vertikalen Innenhöhe, bzw. dem Innendurchmesser des Rüsselverlängerungsstücks. Die Innenweite des Rüsselverlängerungsstücks wird quer, beispielsweise senkrecht, zur Ebene des das Rüsselverlängerungsstück durchlaufenden Metallbandabschnitts gemessen.
Bei Bewegung des Metallbandes durch den Rüssel geht von dem Band eine
Schleppwirkung auf die Metallschmelze aus, durch die an dem Band und in dessen Nähe eine zur Bandlaufrichtung parallele Strömung der Schmelze in Richtung der Umlenkrolle erzeugt wird. Bei herkömmlichen Vorrichtungen zum Schmelztauchbeschichten von Metallband wird diese Strömung durch den Rüssel, der dort eine im Wesentlichen konstante Innenweite bzw. lichte Innenhöhe aufweist, nicht oder nicht nennenswert beeinflusst. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird hingegen die an dem Metallband auftretende Wirbelströmung durch die Verlängerung des Rüssels bzw. die Vergrößerung der Eintauchtiefe des Rüssels erhöht. Gleichzeitig werden hierdurch Einflüsse aus der Schmelze im Schmelzbadgefäß auf die Schmelze im Rüssel vermieden. Insbesondere wird durch die Verjüngung der Innenweite bzw. lichten Innenhöhe des Rüsselverlängerungsstücks zu dessen Austrittsöffnung hin die Strömung der Schmelze innerhalb des Rüssels aufgrund des Bernoulli-Effekts intensiviert. Die so innerhalb des Rüssels intensivierte Strömung ist durch relativ hohe Turbulenzen gekennzeichnet, die eine erhöhte Strömungsgeschwindigkeit am Schmelzbadspiegel sowie eine bessere Durchmischung/Homogenisierung der Schmelze bewirken und damit eine Schlackenbildung oder Schlackenansammlung am Schmelzbadspiegel innerhalb des Rüssels weitestgehend verhindern. Auf diese Weise können schlackebedingte Oberflächenfehler auf der Oberfläche des beschichteten Metallbandes vermieden werden. Durch die erfindungsgemäße Rüsselverlängerung wird ein Umwälzen der Schmelze innerhalb des Rüssels, insbesondere an der
Schmelzbadoberfläche im Rüssel bewirkt. Eventuell vorhandene Oxidhäute werden hierdurch aufgerissen und können sich nicht zusammenschließen. Eine vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht vor, dass sich die Innenweite bzw. lichte Innenhöhe des Rüsselverlängerungsstücks zu dessen Austrittsöffnung hin zumindest über einer Teillänge desselben stetig verjüngt.
Hierdurch lässt sich schon bei einer relativ kurzen Verlängerung des getauchten Rüsselabschnitts in zuverlässiger Weise eine erhebliche Intensivierung der Strömung erzielen und damit eine Schlackenbildung oder Schlackenansammlung am
Schmelzbadspiegel im Rüssel vermeiden.
Alternativ oder zusätzlich kann sich die Innenweite bzw. lichte Innenhöhe des Rüsselverlängerungsstücks zu dessen Austrittsöffnung hin zumindest über eine Teillänge desselben auch stufenweise in Form eines oder mehrerer
Innenweitesprünge (Innenhöhesprünge) und/oder in Form unterschiedlich zueinander abgewinkelter Rüsselwandabschnitte verjüngen. Auch auf diese Weise lässt sich in zuverlässiger Weise eine erhebliche Intensivierung der Strömung erzielen und eine Schlackenbildung oder Schlackenansammlung am Schmelzbadspiegel im Rüssel vermeiden. Die Realisierung der Verjüngung(en) des Rüssels durch einen oder mehrere Innenweitesprünge und/oder unterschiedlich zueinander abgewinkelte Rüsselwandabschnitte ist in fertigungstechnischer Hinsicht günstig und ermöglicht die Ausbildung spezieller Strömungsprofile im Rüssel.
Um eine ausreichende Wirbelbildung bzw. Homogenisierung der Schmelze im Rüssel zu erzielen, sieht eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung vor, dass die Austrittsöffnung oder engste Stelle des
Rüsselverlängerungsstücks eine lichte Innenweite von maximal 120 mm,
vorzugsweise maximal 100 mm aufweist. Versuche seitens der Erfinder haben ergeben, dass ein Mindestabstand zwischen der Austrittsöffnung des verlängerten Rüssels und der Umlenkrolle (sogenannte
Pottrolle) eingehalten werden sollte, da sich ansonsten zwischen Rüssel und Pottrolle ein Staudruck einstellen kann, welcher die Strömung an der Austrittsöffnung des Rüssels bzw. der Rüsselverjüngung beeinträchtigt, wodurch gegebenenfalls eine ausreichende Wirbelbildung im Rüssel verhindert wird. Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht daher vor, dass das
Rüsselverlängerungsstück gegenüber der Mantelfläche der Umlenkrolle in einem Abstand im Bereich von 100 mm bis 400 mm, vorzugsweise 100 mm bis 300 mm endet.
Die Länge des Rüsselverlängerungsstückes sollte so bemessen sein, dass beim
Schmelztauchbeschichten des Metallbandes die Rüsseleintauchtiefe mindestens 400 mm beträgt. Vorzugsweise ist die Länge des Rüsselverlängerungsstückes so bemessen, dass beim Schmelztauchbeschichten des Metallbandes die Rüssel- eintauchtiefe mindestens 500 mm, besonders bevorzugt mindestens 600 mm beträgt.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Rüsselverlängerungsstück einen
Anschlussabschnitt aufweist, in den das untere Ende des Rüssels hineinragt, wobei der Anschlussabschnitt und der Rüssel mindestens einen Zufuhrkanal zur getrennten Zugabe von Beschichtungsmaterial oder mindestens eines Legierungsadditivs in den Rüssel und/oder in das Rüsselverlängerungsstück definieren. Diese Ausgestaltung ermöglicht die Schaffung von Bereichen mit unterschiedlichen
Schmelzzusammensetzungen, um bestimmte gewünschte Legierungsschichteigenschaften einzustellen. Durch Zugabe eines bestimmten Beschichtungs- bzw. Legierungsmaterials direkt in den als Schleuse wirkenden Rüssel ist es möglich, die Schmelzzusammensetzung in der Schleuse (Rüssel) von der
Schmelzzusammensetzung im übrigen Teil des Schmelzbadgefäßes zu entkoppeln. So ist es beispielsweise möglich, das Schmelzbadgefäß mit einer im Wesentlichen reinen Aluminiumschmelze zu betreiben und die Schmelze in der Schleuse (Rüssel) mit Silizium anzureichern, so dass auf dem zu beschichtenden Metallband zuerst eine relativ dünne Legierungsschicht erhalten wird. Das anschließend mit Reinaluminium als Decküberzug beschichtete Metallband ist dann durch die dünne Legierungsschicht ausreichend duktil, um gewünschte Umformprozesse realisieren zu können. Aufgrund der Deckschicht aus Reinaluminium besitzt das Produkt aber auch hervorragende Korrosionsschutzeigenschaften.
Durch den unvermeidbaren Austrag von Metallschmelze aus der Schleuse (Rüssel) in das Schmelzenbad kann sich im Rüssel ein unerwünschter Unterdruck bilden bzw. der Pegel der Metallschmelze in der Schleuse sinken. In diesem Zusammenhang ist eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass das Rüsselverlängerungsstück mit mindestens einem separaten Kanal versehen ist, durch den bei Unterdruck im Rüssel oder bei Absinken der Metallschmelzenoberfläche (Schmelzbadoberfläche) im Rüssel gegenüber der Metallschmelzenoberfläche (Schmelzbadoberfläche) außerhalb des Rüssels Metallschmelze aus dem Schmelzbadgefäß in Richtung der Metallschmelzenoberfläche im Rüssel fließen kann. Hierdurch werden ein Nachfließen von Metallschmelze aus dem Schmelzenbad in den oberen Bereich der Schleuse und damit ein relativ konstanter Pegel der Metallschmelze in der Schleuse sichergestellt. Der oder die separaten Kanäle können hierzu beispielsweise auf der Außenseite des Rüsselverlängerungsstückes angeordnet sein. Ihre Eintrittsöffnungen sollten ausreichend tief im Schmelzbad angeordnet sein. Vorzugsweise münden sie am unteren Ende des Rüsselverlängerungsstückes.
Des Weiteren ist es hinsichtlich des oben erwähnten Anschlussabschnitts des Rüssel- Verlängerungsstücks und der getrennten Zugabe von Beschichtungsmaterial oder eines Legierungsadditivs von Vorteil, wenn gemäß einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung der mindestens eine separate Kanal einen Endabschnitt aufweist, der oberhalb eines Bodens des Anschlussabschnitts in einem Kehlbereich desselben mündet. Durch diese Ausgestaltung wird bei der
bestimmungsgemäßen Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sichergestellt, dass der Boden des Anschlussabschnitts des Rüsselverlängerungsstückes grundsätzlich mit genügend Metallschmelze bedeckt ist. Insbesondere lässt sich durch diese Ausgestaltung ein relativ großer Abstand zwischen der Mündungsöffnung (Austrittsöffnung) des separaten Kanals und der Eintrittsöffnung des Rüssel- Verlängerungsstückes erzielen. Ein relativ großer Abstand der Austrittsöffnung des separaten Kanals gegenüber der Eintrittsöffnung des Rüsselverlängerungsstückes ist hinsichtlich der getrennten Zugabe von Beschichtungsmaterial oder eines Legierungsadditivs in die durch den Rüssel definierte Schleuse zweckmäßig, damit sich die aus dem Schmelzbadgefäß über den separaten Kanal in den oberen Bereich der Schleuse nachfließende Metallschmelze mit dem in die Schleuse getrennt zugegebenen
Beschichtungsmaterial oder Legierungsadditiv möglichst homogen mischen kann und somit eine entsprechend homogene Beschichtung des Metallbandes erzielt wird.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer mehrere Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen schematisch:
Fig. 1 eine vertikale Schnittansicht eines Schmelzbadgefäßes mit einem
verlängerten Rüssel, einer Umlenkrolle und einer Stabilisierungsrolle; ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung mit einem vertikal geschnitten dargestellten Schmelzbadgefäß und zwei darin angeordneten Stabilisierungsrollen; eine Vorrichtung zum Schmelztauchbeschichten von Metallband des Standes der Technik, in vertikaler Schnittansicht; einen Teilbereich eines Schmelzbades, in welchem Strömungsverhältnisse bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung im Bereich eines Rüsselverlängerungsstückes veranschaulicht sind; eine vertikale Schnittansicht eines weiteren Schmelzbades mit einer erfindungsgemäßen Rüsselverlängerung, in der Strömungsverhältnisse veranschaulicht sind; ein Schmelzbad einer Vorrichtung zum Schmelztauchbeschichten von Metallband des Standes der Technik; ein Schmelzbad einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Schmelztauchbeschichten von Metallband; eine Querschnittansicht eines Abschnitts eines durch Tauchen in einer AlFeSi-Schmelze beschichteten Stahlbandes; eine Querschnittansicht eines Abschnitts eines durch Tauchen in einer Reinaluminiumschmelze beschichteten Stahlbandes;
Fig. 10 eine Querschnittansicht eines Abschnitts eines durch Tauchen in zwei unterschiedliche metallische Schmelzen beschichteten Metallbandes; Figuren 11 bis 13 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Rüsselverlängerungsstückes in einer perspektivischen Darstellung, in Vorderansicht und in
Draufsicht; und Fig. 14 eine Vertikalschnittansicht des Rüsselverlängerungsstückes entlang der
Schnittlinie A-A der Fig. 12.
In Fig. 3 ist ein Abschnitt einer herkömmlichen Anlage zum Schmelztauchbeschichten von Metallband, insbesondere Stahlband skizziert. Durch das
Schmelztauchbeschichten wird das Metallband 1 vor Korrosion geschützt. Hierzu wird das Metallband 1 zunächst in einem Durchlaufofen 2 gereinigt und rekristallisierend geglüht. Anschließend wird das Band 1 schmelztauchveredelt, indem es durch ein schmelzflüssiges Metallbad 3 geführt wird. Als Beschichtungsmetall für das Band 1 kommen beispielsweise Zink, Zinklegierungen, Aluminium sowie
Aluminiumlegierungen zum Einsatz. Zur Aufrechterhaltung des schmelzflüssigen Zustandes ist das Schmelzbadgefäß 4 elektrisch beheizt. Beim Durchgang eines Stahlbandes 1 durch das Schmelzbad 3 entsteht auf der Bandoberfläche eine
Legierungsschicht aus Eisen und dem Beschichtungsmetall. Darüber bildet sich die Metallschicht aus, deren Zusammensetzung der chemischen Analyse der im
Schmelzbadgefäß 4 befindlichen Metallschmelze entspricht. Die Schichtdicke der als Korrosionsschutz dienenden Metallschicht wird üblicherweise mittels Abstreifdüsen 5 eingestellt.
Der Durchlaufofen 2 umfasst typischerweise einen direkt beheizten Vorwärmer (nicht gezeigt) und indirekt beheizte Reduktions- und Haltezonen (nicht gezeigt) sowie nachfolgende Kühlzonen. Am Ende der Kühlzone ist der Ofen 2 über eine Schleuse (Rüssel) 6 mit dem Schmelzbad 3 verbunden. In dem indirekten beheizten Ofenteil sowie in den Kühlzonen wird eine reduzierende Atmosphäre aus Stickstoff und Wasserstoff eingestellt. Das Stahlband 1 wird in dem Ofen 2 rekristallisierend geglüht, damit der beim Walzen kaltverfestigte Stahlwerkstoff nach dem Durchlauf die erforderlichen technologischen Eigenschaften erhält. Zudem findet durch den Wasserstoff- An teil in der
Ofenatmosphäre eine Reduktion eventuell vorhandener Eisenoxide statt. In den nachfolgenden Kühlzonen wird das Band 1 abgekühlt und tritt mit einer dem
Schmelzbad 3 entsprechenden Temperatur in dasselbe ein. Eine im Schmelzbad angeordnete Umlenkrolle 7 bewirkt die Umlenkung des aus dem Rüssel 6 in das Schmelzbad eintretenden Stahlbandes 1 in vorzugsweise vertikale Richtung.
Mindestens eine Stabilisierungsrolle 8 und gegebenenfalls eine Andruckrolle (Pass- Line-Rolle) 9 sorgen für einen planen, schwingungsfreien Durchgang des Bandes 1 durch die oberhalb des Schmelzbades angeordneten breiten Flachdüsen 5 der Düsenabstreifvorrichtung. Beim Austritt aus dem Schmelzbad 3 reißt das Band 1 eine von der Bandgeschwindigkeit abhängige Menge von Beschichtungsmaterial aus dem Schmelzbad mit sich. Die sich dabei ergebende Schichtdicke der Metallauflage ist erheblich höher als die gewünschte Schichtdicke. Das überschüssige Beschichtungs- metall wird mittels gerichteter Luft- bzw. Gasstrahlen aus den Flachdüsen 5 abgestreift, so dass die gewünschte Metallauflagenschichtdicke auf dem Band 1 verbleibt. Bei Beschichtungsanlagen des Standes der Technik gemäß Fig. 3 sammeln sich auf der Oberfläche der Schmelze 3 innerhalb des Rüssels 6 Oxidbeläge oder Schlacke 10 an, welche zu Fehlern in der Legierungsschicht oder in der Beschichtung des
Metallbandes 1 führen können. Zur Vermeidung schlackebedingter
Beschichtungsfehler schlägt die Erfindung vor, die Eintauchtiefe des Rüssels 6 zu ver- größern und die Innenweite des getauchten Rüsselverlängerungsstücks 6.1 zu dessen Austrittsöffnung hin zumindest über eine Teillänge desselben zu verjüngen. Die erfindungsgemäße Verlängerung des Rüssels 6 kann in unterschiedlichen
Ausführungsformen verwirklicht werden. Bei den in den Figuren 1, 2 und 4 dargestellten Ausführungsbeispielen ist der Rüssel 6 einer gattungsgemäßen Beschichtungsanlage, die im Wesentlichen der Beschichtungsanlage gemäß Fig. 3 entsprechen kann oder entspricht, mit einem schachtförmigen Rüsselverlängerungsstück 6.1 zur Vergrößerung der
Rüsseleintauchtiefe versehen. Das Rüsselverlängerungsstück 6.1 weist einen
Anschlussabschnitt 6.11 auf, in den das untere Ende des Rüssels 6 hineinragt. Der Anschlussabschnitt 6.11 weist einen becken- oder wannenförmigen Aufnahmeraum 6.12 auf, dessen umlaufende Seitenwandung an einem auf dem oberen Rand des Schmelzbadgefäßes 4 gelagerten Träger 6.13 befestigt ist. Im Boden 6.25 des
Anschlussabschnittes 6.11 bzw. Aufnahmeraums 6.12 ist eine längliche Öffnung 6.14 ausgebildet, durch die das zu beschichtende Metallband 1 in das schachtförmige Rüsselverlängerungsstück 6.1 läuft. Die Innenweite (lichte Innenhöhe) W des
Rüsselverlängerungsstücks 6.1 verjüngt sich zu dessen Austrittsöffnung 6.15 hin. Die Verjüngung der Innenweite ergibt sich dadurch, dass die der Oberseite und Unterseite des Bandes 1 zugewandten Wände 6.16, 6.17 des Rüsselverlängerungsstücks 6.1 in Richtung Austrittsöffnung 6.15 konvergieren. Der Innendurchmesser des
Rüsselverlängerungsstücks 6.1 ist in diesem Ausführungsbeispiel somit durch eine stetige Verjüngung gekennzeichnet.
Die Austrittsöffnung 6.15 oder engste Stelle des Rüsselverlängerungsstücks 6.1 besitzt vorzugsweise eine lichte Innenweite W von maximal 120 mm, besonders bevorzugt maximal 100 mm (vgl. Fig. 4). Des Weiteren ist das Rüsselverlängerungsstück 6.1 so bemessen, dass es gegenüber der Mantelfläche der Umlenkrolle 7 in einem Abstand A im Bereich von 100 mm bis 400 mm, vorzugsweise 100 mm bis 300 mm endet.
Beispielsweise beträgt der Abstand A des unteren Endes des
Rüsselverlängerungsstücks 6.1 von der Mantelfläche der Umlenkrolle 7 ca. 200 mm.
Wie an sich bekannt, ist der Umlenkrolle 7 eine Stabilisierungsrolle 8 zugeordnet, um einen planen, schwingungsfreien Durchgang des Bandes 1 durch die oberhalb des Schmelzbades angeordneten Flachdüsen 5 der Düsenabstreifvorrichtung
sicherzustellen. Die Tragarme der Umlenkrolle 7 und der Stabilisierungsrolle 8 sind in Fig. 1 mit 7.1 und 8.1 bezeichnet. Des Weiteren kann die Stabilisierungsrolle 8 mit einer ebenfalls getaucht angeordneten Führungs- bzw. Andruckrolle 9 kombiniert sein (vgl. Fig. 2).
In den in den Figuren 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispielen der
erfindungsgemäßen Vorrichtung definieren der Anschlussabschnitt 6.11 des Rüsselverlängerungsstücks 6.1 und der Rüssel 6 mindestens einen Zufuhrkanal 6.18, über den in den getauchten Abschnitt des Rüssels 6 und/oder in das
Rüsselverlängerungsstück 6.1 Beschichtungsmaterial B und/oder mindestens ein Legierungszusatz LZ getrennt zugegeben werden kann.
Im dem in Fig. 5 gezeigten Ausführungsbeispiel weist das Rüsselverlängerungsstück 6.1 keinen wannen- oder beckenförmigen Anschlussabschnitt auf. Hier ist das Rüsselverlängerungsstück 6.1 unmittelbar am Ende des Rüssels 6 angebracht, d.h. zwischen dem getauchten Ende des Rüssels 6 und dem Rüsselverlängerungsstück 6.1 ist kein Zufuhrspalt oder -kanal vorgesehen. Das Rüsselverlängerungsstück 6.1 ist aus mehreren der Oberseite und Unterseite des Bandes 1 zugewandten Wänden bzw. Wandabschnitten 6.19, 6.20, 6.21, 6.22 zusammengesetzt. Während die oberen Wände/Wandabschnitte 6.19, 6.20 im Wesentlichen parallel zueinander verlaufen, sind die unteren Wände/Wandabschnitte 6.21, 6.22 von oberen
Wänden/Wandabschnitten 6.19, 6.20 abgewinkelt und konvergieren in Richtung Austrittsöffnung 6.15. Die stetige Innendurchmesserverjüngung des
Rüsselverlängerungsstücks 6.1 erstreckt sich somit in diesem Ausführungsbeispiel über eine Teillänge des Rüsselverlängerungsstücks. In den Figuren 6 und 7 ist die Geschwindigkeitsverteilung der sich im
Schmelzbadgefäß beim Betrieb einer Beschichtungsvorrichtung des Standes der Technik (Fig. 6] und beim Betrieb einer erfindungsgemäßen
Beschichtungsvorrichtung (Fig. 7) einstellenden Schmelzeströmung skizziert. Ein Vergleich der Figuren 6 und 7 verdeutlicht, dass durch die erfindungsgemäße
Rüsselverlängerung 6.1 die Strömung im Rüssel 6, insbesondere in dem vom Rüssel 6 eingeschlossenen Bereich 3.1 des Schmelzbadspiegels intensiviert wird, was einen ständigen Austausch der Schmelze an der Schmelzbadoberfläche im Rüssel 6 bewirkt. Mit anderen Worten wird durch die erfindungsgemäße Rüsselverlängerung 6.1 ein Umwälzen der Schmelze innerhalb des Rüssels 6, insbesondere an der
Schmelzbadoberfläche im Rüssel 6 bewirkt. Somit kann sich in dem vom Rüssel 6 eingeschlossenen Bereich 3.1 des Schmelzbadspiegels keine Schlacke ansammeln, die Oberflächenfehler in der Beschichtung des Bandes 1 verursacht.
Die erfindungsgemäße Rüsselverlängerung bietet zudem die Möglichkeit, im
Schmelzbad 3 Bereiche mit unterschiedlichen Schmelzzusammensetzungen zu schaffen, um bestimmte gewünschte Legierungsschichteigenschaften einzustellen. Dies wird nachfolgend unter Bezug auf die Figuren 8 bis 10 näher erläutert.
Bei einer herkömmlichen Schmelzbadtauchbeschichtung von Stahlband mit einer Aluminiumschmelze, die etwa 10 Gew.-% Silizium enthält, entsteht eine relativ dünne Legierungsschicht 11 an der Grenzfläche Stahl-Beschichtungsmetall. Die Dicke der Legierungsschicht 11 beträgt beispielsweise ca. 4 μηι. Auf die Legierungsschicht 11 folgt die darüberliegende Deckschicht 12 aus Aluminium und eingelagerten
Eisensiliziumnadeln. Diese unter der Handelsbezeichnung FAL Typ 1 bekannte Beschichtung ist aufgrund der dünnen Legierungsschicht 11 ausreichend duktil, um gewünschte Umformungen des beschichteten Stahlbandes 1 bzw. Stahlblechs zufriedenstellend realisieren zu können. Der durch diese Beschichtung erzielte Korrosionsschutz ist jedoch nicht so gut wie bei einer Reinaluminiumbeschichtung mit der Handelsbezeichnung FAL Typ 2. Fig. 9 zeigt einen Abschnitt eines durch Tauchen in einer Reinaluminiumschmelze beschichteten Stahlbandes 1 im Querschnitt. Dieser Überzug stellt einen
hervorragenden Korrosionsschutz dar. Mit 12' ist die Deckschicht aus Reinaluminium bezeichnet. Aufgrund des fehlenden Siliziums in der Schmelze bildet sich an
Grenzfläche Stahl-Beschichtungsmetall eine relativ dicke Legierungsschicht 11'. Die Dicke der spröden Legierungsschicht 11' kann in diesem Fall beispielsweise bis zu 20 μιη betragen. Die spröde Legierungsschicht 11' neigt beim Umformen des beschichteten Stahlbandes 1 bzw. Stahlblechs zur Rissbildung und zum Ablösen der Metallauflage. Aufgrund der eingeschränkten Duktilität ist dieses Produkt (FAL Typ 2) nur für einfache Bauteile geeignet, die keine größeren Umformungen erfordern. Die in Fig. 1 oder Fig. 2 dargestellte erfindungsgemäße Vorrichtung, bei welcher der Rüssel 6 und der Anschlussabschnitt 6.11 des Rüsselverlängerungsstücks 6.1 mindestens einen Zufuhrkanal 6.18 definieren, ermöglicht es, im Rüssel 6 eine
Siliziumhaltige Schmelze anzureichern, die zu einer dünnen Legierungsschicht 11 ähnlich der Legierungsschicht des Produktes FAL Typ 1 führt. Beispielsweise kann dem Rüssel 6 über den beckenförmige Anschlussabschnitt 6.11 des Rüsselverlängerungsstücks 6.1 und den Zufuhrkanal 6.18 ein AlFeSi-Beschichtungsmaterial zugegeben werden. Im eigentlichen Schmelzbadgefäß 4 wird dagegen mit einer Reinaluminiumschmelze gearbeitet, so dass eine Deckschicht 12' aus Reinaluminium erhalten wird. Dieses Produkt („FAL Typ 3") vereinigt die Vorteile der Produkte FAL Typ 1 und FAL Typ 2. Denn man erhält so ein Produkt, welches durch die dünne Legierungsschicht 11 ausreichend duktil ist, um gewünschte größere Umformungen realisieren zu können, und welches zudem durch die Deckschicht 12' aus
Reinaluminium hervorragende Korrosionsschutzeigenschaften besitzt. In den Figuren 11 bis 14 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Rüsselverlängerungsstückes gezeigt. Wie bei den in den Figuren 1, 2 und 4 weist das Rüsselverlängerungsstück 6.1 einen Anschlussabschnitt 6.11 auf, in den das untere Ende des Rüssels hineinragt. Der Anschlussabschnitt 6.11 definiert einen becken- oder wannenförmigen Aufnahmeraum 6.12, dessen umlaufende Seiten- wandung an einem auf dem oberen Rand des Schmelzbadgefäßes gelagerten Träger 6.13 befestigt ist.
Im Boden 6.25 des Anschlussabschnittes 6.11 bzw. Aufnahmeraums 6.12 ist eine längliche Öffnung 6.14 ausgebildet, durch die das zu beschichtende Metallband in das schachtförmige Rüsselverlängerungsstück 6.1 läuft. Die Innenweite (lichte Innenhöhe) W des Rüsselverlängerungsstücks 6.1 verjüngt sich zu dessen Austrittsöffnung 6.15 hin. Die Verjüngung der Innenweite W ergibt sich dadurch, dass die der Oberseite und Unterseite des Bandes 1 zugewandten Wände 6.16, 6.17 des Rüsselverlängerungsstückes 6.1 in Richtung Austrittsöffnung 6.15 konvergieren. Die vordere Wand 6.16 schließt mit dem Boden 6.25 einen spitzen Winkel ein, der beispielsweise ca. 65° beträgt. Die hintere Wand 6.17 schließt mit dem Boden 6.25 einen spitzen Winkel ein, der beispielsweise ca. 60° beträgt (vgl. Fig. 14].
Die Austrittsöffnung 6.15 oder engste Stelle des Rüsselverlängerungsstücks 6.1 besitzt eine lichte Innenweite W von beispielsweise weniger als 130 mm, vorzugsweise maximal 120 mm, besonders bevorzugt maximal 100 mm. Des Weiteren ist das
Rüsselverlängerungsstück 6.1 so bemessen, dass beim Schmelztauchbeschichten des Metallbandes die Rüsseleintauchtiefe mindestens 400 mm, vorzugsweise mindestens 500 mm, besonders bevorzugt mindestens 600 mm beträgt. Das Rüsselverlängerungsstück 6.1 ist mit separaten Kanälen 6.23, 6.24 versehen, durch die bei Absinken des Schmelzbadpegels im Rüssel gegenüber dem Schmelzbadpegel (Schmelzbadspiegel] außerhalb des Rüssels 6 Metallschmelze aus dem Schmelzbadgefäß 4 in Richtung Schmelzbadspiegel im Rüssel bzw. Aufnahmeraum 6.12 fließen kann.
Die separaten Kanäle 6.23, 6.24 sind vorzugsweise auf der Außenseite der vorderen Wand 6.16 des Rüsselverlängerungsstückes 6.1 angeordnet. Der jeweilige Kanal 6.23, 6.24 kann aus einem Rohr bestehen oder aus einem U-Profil gebildet sein, dessen Schenkel mit der Wand des Rüsselverlängerungsstück 6.1 verbunden, beispielsweise verschweißt sind. Alternativ oder zusätzlich können entsprechende Kanäle auf der Außenseite der hinteren Wand 6.17 und/oder auf den schmaleren Seitenwänden des Rüsselverlängerungsstückes 6.1 angeordnet sein. Die Kanäle 6.23, 6.24 münden oberhalb des Bodens 6.25 des Anschlussabschnitts 6.11. Die oberen Endabschnitte 6.231, 6.241 der Kanäle 6.23, 6.24 sind hierzu auf der Außenseite der vorderen Wand des Anschlussabschnitts 6.11 angeordnet, die im Betrieb dem aus dem
Schmelzbadgefäß 4 herauslaufenden Abschnitt des Bandes 1 zugewandt ist. Die oberen Endabschnitte 6.231, 6.241 der Kanäle 6.23, 6.24 gehen in Kanalabschnitte über, die an der Unterseite des Bodens 6.25 angeordnet sind (vgl. Fig. 14]. Die oberen Austrittsöffnungen der Kanäle 6.23, 6.24 befinden sich somit oberhalb des Bodens 6.25 in einem Kehlbereich, der durch den Boden 6.25 und die vordere Wand des Anschlussabschnitts 6.11 definiert ist.
Die Ausführung der Erfindung ist nicht auf die in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr sind mehrere Varianten denkbar, die auch bei abweichender Gestaltung von der in den beiliegenden Ansprüchen angegebenen Erfindung Gebrauch machen. So liegt es beispielsweise auch im Rahmen der
Erfindung, wenn sich die Innenweite des getauchten Rüsselverlängerungsstücks 6.1 zu dessen Austrittsöffnung 6.15 hin zumindest über eine Teillänge stufenweise in Form eines oder mehrerer Innenweitesprünge und/oder in Form unterschiedlich zueinander abgewinkelter Rüsselwandabschnitte verjüngt.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Vorrichtung zum Schmelztauchbeschichten von Metallband, mit einem
Schmelzbadgefäß (4), einem im Schmelzbadgefäß mündenden Rüssel (6) zum Einleiten eines in einem Durchlaufofen erwärmten Metallbandes in das
Schmelzbad (3) und einer im Schmelzbadgefäß angeordneten Umlenkrolle (7) zur Umlenkung des ins Schmelzbad (3) eintretenden Metallbandes (1) in eine aus dem Schmelzbad weisende Richtung, dadurch gekennzeichnet, dass der Rüssel (6) mit einem schachtförmigen Rüsselverlängerungsstück (6.1) zur
Vergrößerung der Rüsseleintauchtiefe versehen ist, wobei sich die Innenweite des Rüsselverlängerungsstücks (6.1) zu dessen Austrittsöffnung (6.15) hin zumindest über eine Teillänge desselben verjüngt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Innenweite (W) des Rüsselverlängerungsstücks (6.1) zu dessen Austrittsöffnung (6.15) hin zumindest über einer Teillänge desselben stetig verjüngt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich die
Innenweite (W) des Rüsselverlängerungsstücks (6.1) zu dessen Austrittsöffnung (6.15) hin zumindest über eine Teillänge desselben stufenweise in Form eines oder mehrerer Innenweitesprünge und/oder in Form unterschiedlich zueinander abgewinkelter Rüsselwandabschnitte (6.19, 6.20, 6.21, 6.22) verjüngt.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Austrittsöffnung (6.15) oder engste Stelle des Rüsselverlängerungsstücks (6.1) eine lichte Innenweite (W) von maximal 120 mm, vorzugsweise maximal 100 mm aufweist. in einem Abstand (A) im Bereich von 100 mm bis 400 mm, vorzugsweise 100 mm bis 300 mm endet.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Rüsselverlängerungsstück [6.1] einen Anschlussabschnitt (6.11) aufweist, in den das untere Ende des Rüssels (6) hineinragt, wobei der Anschlussabschnitt (6.11) und der Rüssel (6) mindestens einen Zufuhrkanal (6.18) zur getrennten Zugabe von Beschichtungsmaterial (B) oder mindestens eines Legierungsadditivs (LZ) in den Rüssel (6) und/oder in das Rüsselverlängerungsstück (6.1) definieren.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge des Rüsselverlängerungsstückes (6.1) so bemessen ist, dass beim
Schmelztauchbeschichten des Metallbandes (1) die Rüsseleintauchtiefe mindestens 400 mm, vorzugsweise mindestens 500 mm, besonders bevorzugt mindestens 600 mm beträgt.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Rüsselverlängerungsstück (6.1) mit mindestens einem separaten Kanal (6.23, 6.24) versehen ist, durch den bei Unterdruck im Rüssel (6) oder bei Absinken der Metallschmelzenoberfläche im Rüssel (6) gegenüber der Metallschmelzenoberfläche außerhalb des Rüssels (6) Metallschmelze aus dem Schmelzbadgefäß (4) in Richtung der Metallschmelzenoberfläche im Rüssel (6) fließen kann.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der oder die
separaten Kanäle (6.23, 6.24) auf der Außenseite des Rüsselverlängerungsstückes (6.1) angeordnet sind.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der oder die separaten Kanäle (6.23, 6.24) am unteren Ende des Rüsselverlängerungsstückes (6.1) münden.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10 in Verbindung mit Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine separate Kanal (6.23, 6.24) einen Endabschnitt (6.231, 6.241) aufweist, der oberhalb eines Bodens (6.25) des Anschlussabschnitts (6.11) in einem Kehlbereich desselben mündet.
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