DE10240954B4 - Device for the hot dip coating of a metal strand - Google Patents
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Abstract
Vorrichtung zur Schmelztauchbeschichtung eines Metn der der Metallstrang (1) durch einen das geschmolzene Beschichtungsmetall (2) aufnehmenden Behälter (3) hindurchführbar ist, wobei der Metallstrang (1) aus dem Behälter (3) in eine Bewegungsrichtung (R) nach oben austritt, wobei oberhalb des Behälters (3) eine Abstreifvorrichtung (4) zum Abstreifen überschüssigen Beschichtungsmetalls (2) im Bereich des den Behälter (3) verlassenden Metallstranges (1) angeordnet ist und wobei die Abstreifvorrichtung (4) eine Anzahl rotierbar angeordneter Permanentmagnete (5) aufweist, die am Umfang einer rotierbaren Welle (6) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung bestehend aus Welle (6) und Permanentmagnete (5) in einem Rohr (7) aus temperaturbeständigem Material angeordnet ist, wobei das Rohr (7) mit einer Einrichtung (11, 12) zum Zuführen und Abführen eines Kühlmediums ausgestattet ist.Device for hot-dip coating a metal which the metal strand (1) can be passed through a container (3) holding the molten coating metal (2), the metal strand (1) emerging from the container (3) in an upward direction of movement (R), wherein Above the container (3) there is a stripping device (4) for stripping excess coating metal (2) in the area of the metal strand (1) leaving the container (3) and the stripping device (4) has a number of rotatably arranged permanent magnets (5), which are arranged on the circumference of a rotatable shaft (6), characterized in that the arrangement consisting of shaft (6) and permanent magnets (5) is arranged in a tube (7) made of temperature-resistant material, the tube (7) having a device (11, 12) is equipped for supplying and removing a cooling medium.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Schmelztauchbeschichtung eines Metallstranges, insbesondere eines Stahlbandes, in der der Metallstrang durch einen das geschmolzene Beschichtungsmetall aufnehmenden Behälter hindurchführbar ist, wobei der Metallstrang aus dem Behälter in eine Bewegungsrichtung nach oben austritt, wobei oberhalb des Behälters eine Abstreifvorrichtung zum Abstreifen überschüssigen Beschichtungsmetalls im Bereich des den Behälter verlassenden Metallstranges angeordnet ist und wobei die Abstreifvorrichtung eine Anzahl rotierbar angeordneter Permanentmagnete aufweist, die am Umfang einer rotierbaren Welle angeordnet sind.The invention relates to a device for hot dip coating of a metal strand, in particular a steel strip, in which the metal strand is passed through a container receiving the molten coating metal, wherein the metal strand exits the container in a direction of movement upward, wherein above the container a stripping device for stripping excess Coating metal is arranged in the region of the metal strand leaving the container and wherein the stripping device comprises a number of rotatably arranged permanent magnets, which are arranged on the circumference of a rotatable shaft.
Für die Beschichtung insbesondere von Stahlbändern ist das Schmelztauchbeschichten hinlänglich bekannt. Dabei wird das flüssige Beschichtungsmetall, beispielsweise Zink, in einen Behälter gegeben, durch den das zu beschichtende Band geführt wird. Das Band verlässt den Behälter senkrecht nach oben. Durch Adhäsions- und Kohäsionskräfte haftet das Beschichtungsmetall am Band an.For the coating, in particular of steel strips, hot-dip coating is well known. In this case, the liquid coating metal, for example zinc, is placed in a container through which the strip to be coated is guided. The tape leaves the container vertically upwards. Adhesion and cohesion forces the coating metal to adhere to the belt.
Für die Dicke der auf das Band aufzutragenden Schicht sind bei qualitativ hochwertigen, beschichteten Bändern enge Grenzen gesetzt. Zudem werden zunehmend Forderungen gestellt, nach denen nur eine sehr dünne Schicht Beschichtungsmetall, oftmals im Mikrometer-Bereich, auf den Metallstrang aufzubringen ist.The thickness of the layer to be applied to the tape has narrow limits for high-quality coated tapes. In addition, demands are increasingly made, according to which only a very thin layer of coating metal, often in the micrometer range, is applied to the metal strand.
Um die Schichtdicke des Beschichtungsmetalls im Prozess einzustellen, werden im Bereich des aus dem Beschichtungsbad austretenden Metallstranges, insbesondere also über dem Beschichtungsbehälter, Abstreifdüsen-Systeme angeordnet. Mit diesen wird ein gebündelter Luftstrahl erzeugt, mit dem überschüssiges Beschichtungsmetall von der Bandoberfläche abgeblasen werden kann. In Abhängigkeit der Prozessparameter, also insbesondere von der Stärke des Luftstrahls und der Höhe der Abstreifdüse über der Badoberfläche, kann eine Regelung der Schichtdicke erfolgen.In order to adjust the layer thickness of the coating metal in the process, stripping nozzle systems are arranged in the area of the metal strand emerging from the coating bath, in particular above the coating vessel. With these a bundled air jet is generated, with the excess coating metal can be blown off the belt surface. Depending on the process parameters, ie in particular on the strength of the air jet and the height of the wiping nozzle above the bath surface, a control of the layer thickness can take place.
Alternativ zum Abstreifdüsen-System ist ein Abstreifsystem bekannt geworden, bei dem magnetische Kräfte von Permanentmagneten genutzt werden. In der
Die
Durch Vorgabe der Drehgeschwindigkeit der Wellen, durch den Abstand der Permanentmagnete vom Band und durch die Höhe der Abstreifvorrichtung über der Badoberfläche kann in gewissen Grenzen eine Einstellung der Beschichtungsdicke erfolgen.By setting the rotational speed of the waves, by the distance of the permanent magnets from the belt and by the height of the stripping device on the bath surface can be done within certain limits setting the coating thickness.
In der
Als nachteilig hat sich bei der bekannten Vorrichtung dabei folgender Umstand herausgestellt: Es lässt sich nicht vermeiden, dass die Wellen und die sich auf ihren Oberflächen befindenden Permanentmagnete im Laufe der Zeit durch Spritzer aus Beschichtungsmetall verschmutzt werden. Diese Spritzer entstehen dadurch, dass das abgestreifte Beschichtungsmetall gegen den Bandlauf getrieben wird und hier Wellen oder Nasen bildet, die sich im unteren Teil – kurz vor der Beschichtungsbadoberfläche – lösen und ins Beschichtungsbad fallen. Die Wellen und Magnete werden von den Spritzern von der Oberfläche des Beschichtungsbades getroffen. Die Funktion des Abstreifsystems wird damit zwar erst einmal nicht beeinträchtigt. Allerdings erstarren die Spritzer auf der Oberfläche der Wellen und auf den Magneten durch die Kühlung der Abstreifvorrichtung sofort, was zu einer Anwachsung des Beschichtungsmaterials auf der Oberfläche der Wellen und Magneten führt. Die Einstellmöglichkeit des Abstandes der Wellen zum Band wird dadurch eingeschränkt, da die Anwachsungen zu Beschädigungen der Bandoberfläche führen können. Der Beschichtungsprozess muss als Folge dieses Umstandes immer wieder zur Reinigung von Wellen und Magneten unterbrochen werden, was die Wirtschaftlichkeit des Beschichtungsverfahrens negativ beeinflusst.The following circumstance has proved to be disadvantageous in the case of the known device: It is unavoidable that the waves and the permanent magnets located on their surfaces become contaminated over time by splashes of coating metal. These splashes occur when the stripped coating metal is driven against the strip and forms waves or noses here, which in the lower part - just before the coating surface - dissolve and fall into the coating bath. The waves and magnets are hit by the splashes from the surface of the coating bath. The function of the scraper system is thus not affected once. However, the splashes on the surface of the corrugations and on the magnets freeze immediately due to the cooling of the wiper, resulting in the growth of the coating material on the surface of the corrugations and magnets. The adjustment of the distance of the waves to the band is limited because the accretions can lead to damage to the belt surface. The coating process must be interrupted as a result of this circumstance again and again for the cleaning of waves and magnets, which adversely affects the economics of the coating process.
Ein weiteres Problem ergibt sich dadurch, dass die Wellen – infolge der Problematik der Verschmutzung – nicht sehr nah über der Oberfläche des flüssigen Beschichtungsmetalls positioniert werden dürfen, um eine starke und schnelle Verschmutzung zu verhindern. Da es in der Produktion qualitativ hochwertiger beschichteter Bänder die Forderung gibt, nur eine möglichst dünne Schicht Metall auf den Metallstrang aufzubringen, kann das beschriebene Abstreifsystem mit Wellen und Permanentmagneten diese Forderung nicht erfüllen. Da es in genügendem Abstand über der Badoberfläche angeordnet werden muss, ist das flüssige Metall – wenn es die Abstreifvorrichtung passiert – auf der Bandoberfläche bereits so stark abgekühlt und verfestigt, dass ein Abstreifen nicht mehr möglich ist. Die Beschichtungsdicke ist dann zu groß.Another problem arises from the fact that the waves - due to the problem of contamination - not be positioned very close to the surface of the liquid coating metal in order to prevent a strong and rapid contamination. Since it is the demand in the production of high-quality coated tapes There are only a thin layer of metal to apply to the metal strand, the stripping system described with waves and permanent magnets can not meet this requirement. Since it must be arranged at a sufficient distance above the bath surface, the liquid metal - when it passes the stripper - already cooled and solidified on the strip surface so strong that stripping is no longer possible. The coating thickness is then too large.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Abstreifvorrichtung derart fortzubilden, dass die vorstehend beschriebenen Nachteile vermieden werden können. Die Vorrichtung soll unabhängig von dem Grad eventueller Verschmutzungen einwandfrei und in ihrer Wirkung konstant arbeiten und trotzdem sehr nahe über der Badoberfläche betrieben werden können.The invention is therefore the object of a generic scraper train such that the disadvantages described above can be avoided. The device should work regardless of the degree of possible contamination immaculate and constant in their effect and still be able to operate very close to the bath surface.
Die Lösung dieser Aufgabe durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung bestehend aus Welle und Permanentmagnete in einem Rohr aus temperaturbeständigem Material angeordnet ist, wobei das Rohr mit einer Einrichtung zum Zuführen und Abführen eines Kühlmediums ausgestattet ist.The solution of this object by the invention is characterized in that the arrangement is arranged consisting of shaft and permanent magnets in a tube made of temperature-resistant material, wherein the tube is equipped with a device for supplying and discharging a cooling medium.
Das Konzept der Erfindung stellt also darauf ab, dass die Welle samt auf ihrem Umfang angeordneter Permanentmagnete in einem schützenden Behälter aufgenommen werden, um die Möglichkeit einer Verschmutzung gänzlich auszuschließen. Durch diese Maßnahme werden nicht nur Unterbrechungen des Fertigungsprozesses vermieden, die ansonsten für die Reinigung der Wellen und Magnete nötig sind, es wird auch möglich, die abstreifenden Magnete sehr nah über der Oberfläche des flüssigen Beschichtungsmetalls anzuordnen und so einen starken Abstreifeffekt zu erreichen.Thus, the concept of the invention is based on the fact that the shaft, together with permanent magnets arranged on its circumference, are accommodated in a protective container in order to completely eliminate the possibility of contamination. By this measure not only interruptions of the manufacturing process are avoided, which are otherwise necessary for the cleaning of the shafts and magnets, it is also possible to arrange the stripping magnets very close to the surface of the liquid coating metal and thus to achieve a strong stripping effect.
Gemäß einer ersten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass in dem Rohr auch der Drehantrieb für die Welle angeordnet ist. Dieser kann einen Elektromotor aufweisen, dessen Drehachse konzentrisch mit der Drehachse der Welle angeordnet ist. Namentlich hat sich hier der Einsatz eines Pencilmotors bewährt, der einen geringen Durchmesser aber eine relativ große axiale Erstreckung aufweist. Alternativ kann aber auch vorgesehen werden, dass beidseitig des axialen Endes der Welle je ein Elektromotor angeordnet ist. Auch eine hintereinander geschaltete Anordnung von Elektromotoren – bevorzugt als Tandemanordnung – ist möglich.According to a first embodiment of the invention it is provided that in the tube and the rotary drive for the shaft is arranged. This can have an electric motor whose axis of rotation is arranged concentrically with the axis of rotation of the shaft. In particular, the use of a pencil motor, which has a small diameter but a relatively large axial extent, has proven to be useful here. Alternatively, however, it can also be provided that an electric motor is arranged on each side of the axial end of the shaft. Also, a series arrangement of electric motors - preferably as a tandem arrangement - is possible.
Mit Vorteil ist vorgesehen, dass die Welle mit einem Drehwinkelgeber drehfest verbunden ist, wobei der Drehwinkelgeber im Inneren des Rohres angeordnet ist. Die genaue Winkelposition der Welle kann damit erfasst werden.It is advantageously provided that the shaft is rotatably connected to a rotary encoder, wherein the rotary encoder is arranged in the interior of the tube. The exact angular position of the shaft can thus be detected.
Eine kompakte und einfache Bauart ergibt sich, wenn das Rohr im axialen Endbereich mit Verschluss-Stopfen verschlossen und abgedichtet ist. Ferner ist es für einen effizienten Betrieb der Abstreifvorrichtung vorteilhaft, wenn das Rohr mit einer Einrichtung zum Zuführen und zum Abführen eines Kühlgases ausgestattet wird.A compact and simple design results when the tube is sealed and sealed in the axial end with closure plug. Further, for efficient operation of the scraping device, it is advantageous if the pipe is provided with means for supplying and discharging a cooling gas.
Besonders bevorzugt sind Mittel vorgesehen, mit denen die Höhe des Rohres über der Oberfläche des geschmolzenen Beschichtungsmetalls einstellbar ist. Weiterhin haben sich Mittel bewährt, mit denen die Drehbewegung zweier beidseitig des Metallstranges angeordneter Wellen synchronisiert werden kann. Damit wird auf einfache Weise erreicht, dass sich stets gleichgepolte Permanentmagnete beiderseits des Metallstranges gegenüberstehen, wodurch der Abstreifeffekt optimiert wird.Particularly preferred means are provided with which the height of the tube above the surface of the molten coating metal is adjustable. Furthermore, means have proven with which the rotational movement of two sides of the metal strand arranged waves can be synchronized. This is achieved in a simple manner that always identically polarized permanent magnets facing each other on both sides of the metal strand, whereby the stripping effect is optimized.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen:In the drawing, an embodiment of the invention is shown. Show it:
In
An der Oberfläche des Metallstranges
Die beiden Wellen
Damit auch bei einer Anordnung der Wellen
Zur Positionierung der Abstreifvorrichtung
In
Zur Kühlung des Drehantriebs
Drehfest mit der Welle
Die auftretende ferromagnetische Anziehung des Metallstranges
Grundsätzlich ist es auch möglich, durch leicht unterschiedliche Drehzahlen der beiden Wellen
Die eine Hälfte der Abstreifvorrichtung
Ein besonderer Vorteil der beschriebenen Abstreifvorrichtung
Die Höhe H ist in
In
In
Die in
Die Einstellung der Schichtdicke des Beschichtungsmetalls
Gleichermaßen ist der Abstand a zwischen der Oberfläche des Metallstranges
Die Größe des Abstreifeffekts wird auch durch die Umlaufgeschwindigkeit der Permanentmagnete
Die Mittel
Die einzelnen Permanentmagnete
Die Permanentmagnete
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Metallstrang (Stahlband)Metal strand (steel strip)
- 22
- Beschichtungsmetallcoating metal
- 33
- Behältercontainer
- 44
- Abstreifvorrichtungstripper
- 55
- Permanentmagnetpermanent magnet
- 66
- Wellewave
- 77
- Rohrpipe
- 88th
- Drehantrieb (Penzielmotor)Rotary drive (Penziel engine)
- 99
- DrehwinkelgeberRotary encoder
- 1010
- Verschluss-StopfenStoppers
- 1111
- Zuführungsrohr für KühlgasSupply pipe for cooling gas
- 1212
- Abführungsrohr für KühlgasExhaust pipe for cooling gas
- 1313
- Mittel zum Einstellen der Höhe des Rohrs über der Oberfläche des geschmolzenen BeschichtungsmetallsMeans for adjusting the height of the tube above the surface of the molten coating metal
- 1414
- Mittel zum Synchronisieren der DrehbewegungMeans for synchronizing the rotational movement
- 1515
- Mittel zum Einstellen des Abstands aMeans for adjusting the distance a
- 1616
- Lagercamp
- 1717
- Dross (Schlacke)Dross (slag)
- HH
- Höhe des Rohres über der Oberfläche des geschmolzenen BeschichtungsmetallsHeight of the tube above the surface of the molten coating metal
- SS
- Südpol des PermanentmagnetenSouth pole of the permanent magnet
- NN
- Nordpol des PermanentmagnetenNorth pole of the permanent magnet
- RR
- Bewegungsrichtungmovement direction
- aa
- Abstanddistance
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: SMS SIEMAG AKTIENGESELLSCHAFT, 40237 DUESSELDO, DE |
|
R016 | Response to examination communication | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final |
Effective date: 20120901 |
|
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |
Effective date: 20140401 |