EP2028286A1 - Verfahren zur Entfernung einer überschüssigen Beschichtung an der Bandkante von galvanisch mit einer Metallbeschichtung beschichteten Stahlbändern - Google Patents
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- EP2028286A1 EP2028286A1 EP08160535A EP08160535A EP2028286A1 EP 2028286 A1 EP2028286 A1 EP 2028286A1 EP 08160535 A EP08160535 A EP 08160535A EP 08160535 A EP08160535 A EP 08160535A EP 2028286 A1 EP2028286 A1 EP 2028286A1
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- C25D5/48—After-treatment of electroplated surfaces
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- C25D7/0614—Strips or foils
Definitions
- the invention relates to a method for the removal of thickening of the coating, which are present at the band edge of galvanically coated with a metal coating steel strips.
- the galvanically applied layer thickness of the coating is u.a. depending on the current density between the cathodically poled steel sheet and the metal anode. Due to the process, the current densities at the strip edge of the steel strip are much higher up to about 5 mm in the direction of the center of the strip than in the center of the strip. This leads to a coating thickness during galvanic coating at the strip edge, which can exceed the standard layer thickness, which is achieved in the middle of the strip, by a factor of 10. This coating excess, which manifests itself in the form of thickenings at the strip edge, leads to pronounced coarse grain formation during the welding of the coated steel strip and frequently to the formation of intergranular cracks and is disadvantageous for these reasons.
- the thickening can be removed by mechanical scraping with a blade or by grinding.
- this causes scratches on the surface of the coating and changes the surface roughness.
- this process is very time-consuming and therefore expensive and removes the excess coating coating incomplete, especially when surface roughness with deep valleys are present.
- the object of the invention is to provide a time and cost-saving method with which the thickening of the coating on galvanically coated steel strips can be removed efficiently and without deterioration of the coating surface.
- an excess metal coating which occurs in galvanically coated steel strips as a thickening, in particular at the edge of the steel strip can be removed, either still within the galvanic Coating plant immediately after the coating process or later outside the coating plant.
- excess metal coating is meant here the metal coating which has formed as a thickening in particular at the edge of the steel strip during galvanic coating and has a layer thickness which is greater than the standard layer thickness or the desired coating thickness present in the middle of the steel strip.
- At least the excess coating in the region of the thickening at the strip edge is first melted and then blown off in the molten state by a fluid or particle flow from the surface of the steel strip.
- the melting of the metal coating is preferably carried out by means of heated compressed air, with the same time the molten metal is blown off the surface of the coated steel strip.
- the melting of the metallic coating can also take place via induction coils, for example with a strip edge inductor, via a hot air or steam jet or a laser beam.
- the molten metallic coating may then be sprayed with a preferably cold fluid or particle stream, such as e.g. a dry ice particle stream to be blown off the surface.
- the melting of the excess metal coating takes place by heating the thickened coating area to temperatures above the melting temperature of the metal coating.
- heating preferably a maximum temperature and a maximum temperature reaction time should not be exceeded at which an additional alloy and an increased oxidation of the molten metal coating would form between the material of the metal coating and the iron of the steel strip.
- the melting of the coating can also be done over the entire width of the steel strip. This is especially true if the removal of the excess coating still takes place in the coating installation, where the melting can take place in the already existing melting section of the coating installation.
- the blown-off, excess metal can be collected in a container and recycled.
- the fluid or particle flow is preferably obliquely on the surface of the steel strip and away from the steel strip, ie after externally, inflated, so that the molten metal is blown away from the belt edge of the steel strip into the receiver disposed below the steel belt.
- the particles of the metal coating (for example tin balls) collected in the collecting container can then be recycled.
- the fluid flow for blowing off the still liquid or the molten metal is, for example, pressurized air with a pressure> 1 bar and a volume flow adapted thereto, which is blown onto the surface of the coated steel strip.
- superheated steam can also be used for blowing off.
- the use of superheated steam is analogous to the water-steam pressure table. At a steam temperature of more than 250 ° C and a max. Pressure of 85 bar, the melting of the excess coating on the belt edge occurs simultaneously with the blow-off and it can be dispensed with a separate, upstream of the blow-off heating.
- a liquid stream for blowing off can also be used.
- Suitable media for this purpose are, in particular, water, oil or water-based emulsions.
- water use temperatures between 10 ° C and near the boiling point are applicable.
- Special oils, such as hot bath oils, can be used up to 180 ° C.
- the fluid pressure can be up to 100 bar. The volume adjusts according to the given nozzle characteristics.
- a particle stream for blowing off can also be used.
- dry ice for example.
- CO 2 pellets they preferably have a temperature of ⁇ -79 ° C. and are accelerated to a speed of 200-400 m / s, preferably about 300 m / s.
- the high density of CO 2 causes a large mechanical impulse to remove the coating excess at the strip edge.
- the dry ice sublimates into the atmosphere. There is no formation of a liquid phase, which facilitates the recovery of the blown coating material.
- the method according to the invention can be used, in particular, for removing thickenings at the strip edge of galvanically tin-plated steel strip (tinplate).
- tinplate galvanically tin-plated steel strip
- FIG. 1 is shown schematically and on average a steel plate during galvanic tinning and the thereby forming current density lines.
- Zinnanoden 7 forms a current-carrying electrolyte.
- the current density lines 8 in the electrolyte run in the middle of the steel strip 1 parallel to each other and perpendicular to the steel strip surface.
- the current density is, however, much higher than in the middle of the strip and the current density lines are curved there, as in FIG. 1 shown schematically. Due to the increase in the current density in the electrolyte, a thickening 3 forms at the strip edge 4 during galvanic tinning.
- FIG. 3 is a graph showing the progress of the tin deposit of a galvannich tin-plated steel sheet as a function of the distance from the band edge 4. From the diagram of FIG. 2 It can be seen that the height of the tin pad in an approximately 25 mm wide edge region of the strip edge is higher than the average, measured over the entire width of the steel strip tin pad. In an approximately 5 mm wide edge strip from the band edge, the tin pad is at least twice as high as the middle tin pad and directly at the band edge, the tin pad is more than 10 times as high as the average tin pad.
- FIG. 3 schematically an arrangement is shown with which the thickening 3 can be removed at the band edge according to the invention after the coating process.
- FIG. 3 shows a galvanically coated with a metal coating 2 (in particular a tin layer) steel strip 1, wherein in the region of the band edge 4, a thickening 3 of the coating and a Zinnumgriff to the band edge 4 is present.
- the thickening 3 is removed according to the invention, wherein initially the excess coating (ie the Thickening 3) is melted by heating and the molten molten tin is blown away by means of a fluid flow 5 from the surface of the coated steel sheet 1.
- the fluid flow is generated by a pressure device 6 arranged above the steel strip 1.
- the hot air stream 5' first melts the coating in the region of the thickening 3 and simultaneously blown away the molten metal.
- the heating should only take place to temperatures of at most 300 ° C.
- the pressure device 6, in particular the hot air device 6 ' is preferably arranged at a distance of up to 10 mm from the surface of the steel strip 1.
- the fluid stream 5 is preferably blown obliquely onto the surface of the coated steel strip 1 and away from the steel strip 1 to the outside. Preferably located next to and below the band edge 4 sump in which the blown metal can be collected and recycled.
- FIG. 4 schematically an arrangement is shown with which the thickening 3 can be removed at the band edge according to the invention immediately after the electroplating process and still within the coil coating plant.
- the steel strip 1 running through the coating installation (in particular a strip-type tinning installation) with a line speed of a few hundred meters per minute is shown, on which a metal coating 2 (in particular a tin layer) has already been galvanically deposited.
- the coated steel strip 1 has, in the region of the strip edge 4, a thickening 3 of the coating and a tin grip around the strip edge 4.
- the thickening 3 is removed according to the invention by first melting the coating in the area of the tin melting zone of the coating system and blowing off the excess coating 3 from the surface of the coated steel sheet 1 by means of a fluid flow 5, in particular a compressed air hot gas or liquid flow or a particle flow becomes.
- a pressure device 6 is arranged laterally of the vertically moving steel strip 1 and at a distance therefrom, which accelerates the fluid or particle flow 5 in the region of the strip edge 4 at which the thickening 3 is present on the surface of the coated steel strip.
- the fluid or Particulate stream 5 blows the molten excess coating away from the surface of the steel strip 1.
- such printing devices 6 are arranged both on the right and on the left edge 4 of the strip. If the steel strip 1 has been coated on both sides, pressure devices 6 or a blow-off device consisting of a pressure device 6 with a plurality of outlet nozzles are arranged both on the underside and on the upper side of the steel strip at both strip edges 4.
- a collecting container 12 is arranged at each of the strip edges 4. In these collecting containers 12, the blown off the steel strip metal particles are collected. On the way from the steel strip surface, where the metal coating is still liquid, to the collecting containers 12, the blown metal droplets solidify into small balls 15 and fall into the collecting container 12. Above the collecting container 12, a baffle plate 14 and a guide funnel 9 are arranged, through which the Metal droplets or balls 15 are directed into the collecting container 12. In order to avoid a back pressure in the collecting container 12, a blower 10 is provided, with which a negative pressure and thus a directed fluid flow from the band edge 4 into the collecting container 12 is produced in the collecting container 12.
- the forced air is passed from the collecting container 12 into the adjacent environment via a fan air duct 16, in which a filter 11 or a sieve is arranged.
- the filter 11 prevents the suction of metal particles in the blower 10.
- a drive 13 is provided, with which the collecting container can be moved.
- FIG. 5 schematically further arrangements are shown, with which the thickening 3 can be removed at the band edge according to the invention after the coating process.
- the thickening 3 of the metallic coating on the strip edge is removed according to the invention, wherein the solid tin at the in FIG. 5 illustrated device by means of a Bandkanteninduktors, consisting of an upper induction coil 16 and a lower induction coil 17 and in the in FIG. 6
- the device is shown by means of a laser beam in the band edge region, the tin is melted and the liquid tin is blown away with a temporally parallel acting fluid or Partieklstrom of the surface of the coated steel sheet 1.
- the site of action of Melting and blow-off are the same when using laser radiation, just as when using hot steam or hot air.
- FIG. 7 shows the use of a band edge inductor on the steel-coated steel strip with metal coating.
- the melting of the band edge takes place in the alternating magnetic field 18 of the band edge inductor.
- the blowing takes place here directly behind the Bandkanteninduktor to avoid its contamination by tin particles and ensure smooth operation, since the distance of the induction coil 16, 17 to the strip surface is very low and quality reasons, the changing magnetic field 18 must be kept constant.
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entfernung von Verdickungen der Beschichtung, die an der Bandkante von galvanisch mit einer Metallbeschichtung beschichteten Stahlbändern vorhanden sind.
- Bei der galvanischen Beschichtung von Stahlbändern ist die galvanisch aufgetragene Schichtdicke der Beschichtung u.a. abhängig von der Stromdichte zwischen dem kathodisch gepolten Stahlblech und der Metallanode. Verfahrensbedingt sind die Stromdichten an der Bandkante des Stahlbandes bis etwa 5 mm in Richtung der Bandmitte deutlich höher als in der Bandmitte. Dies führt beim galvanischen Beschichten an der Bandkante zu einer Beschichtungsdicke, welche die Normschichtdicke, die in der Bandmitte erzielt wird, um einen Faktor von 10 übersteigen kann. Dieser Beschichtungsüberschuss, der sich in Form von Verdickungen an der Bandkante bemerkbar macht, führt beim Verschweißen des beschichteten Stahlbandes zu einer ausgeprägten Grobkornbildung und häufig zur Ausbildung interkristalliner Risse und ist aus diesen Gründen nachteilig.
- Zur Entfernung der überschüssigen Beschichtung an der Bandkante kann die Verdickung durch mechanisches Schaben mit einer Klinge oder durch Abschleifen beseitigt werden. Dies verursacht jedoch Kratzer auf der Oberfläche der Beschichtung und verändert die Oberflächenrauheit. Darüber hinaus ist dieses Verfahren sehr zeitintensiv und damit teuer und entfernt die überschüssige Beschichtungsauflage nur unvollständig, insbesondere dann, wenn Oberflächenrauheiten mit tiefen Tälern vorhanden sind.
- Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein zeit- und kostensparendes Verfahren bereitzustellen, mit dem die an galvanisch beschichteten Stahlbändern vorhandenen Verdickungen der Beschichtung effizient und ohne Verschlechterung der Beschichtungsoberfläche entfernt werden können.
- Diese Aufgabe wird mit dem Verfahren nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen dieses Verfahrens sind in den Unteransprüchen angegeben.
- Nachfolgend wird das erfindungsgemäße Verfahren anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen näher erläutert. Die Zeichnungen zeigen:
- Figur 1:
- Schematische Schnittdarstellung eines Stahlbandes beim galvanischen Beschichten und des Verlaufs der Stromdichtelinien;
- Figur 2:
- Schichtdicken-Diagramm eines galvanisch mit einer metallischen Beschichtung beschichteten Stahlbandes als Funktion des Abstands von der Bandkante;
- Figur 3:
- Schematische Darstellung einer Anordnung zur Entfernung von an der Bandkante von galvanisch beschichteten Stahlbändern vorhandenen Verdickungen gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren mittels eines erhitzten Druckgasstromes;
- Figur 4:
- Schematische Darstellung einer Anordnung zur Entfernung von an der Bandkante von galvanisch beschichteten Stahlbändern vorhandenen Verdickungen gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren bereits während des Beschichtungsprozesses;
- Figur 5:
- Schematische Darstellung einer Anordnung zur Entfernung von an der Bandkante von galvanisch beschichteten Stahlbändern vorhandenen Verdickungen mittels eines Bandkanteninduktors und eines Druckgasstromes;
- Figur 6:
- Schematische Darstellung einer Anordnung zur Entfernung von an der Bandkante von galvanisch beschichteten Stahlbändern vorhandenen Verdickungen mittels eines Laserstrahls und eines Druckgasstromes;
- Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann eine überschüssige Metallbeschichtung, die bei galvanisch beschichteten Stahlbändern als Verdickung insbesondere am Rand des Stahlbands auftritt, entfernt werden und zwar entweder noch innerhalb der galvanischen Beschichtungsanlage unmittelbar nach dem Beschichtungsprozesses oder auch später außerhalb der Beschichtungsanlage. Unter "überschüssiger Metallbeschichtung" wird hierbei die Metallbeschichtung verstanden, die sich als Verdickung insbesondere am Rand des Stahlbands beim galvanischen Beschichten ausgebildet hat und eine Schichtdicke aufweist, die größer ist als die Normschichtdicke bzw. die gewünschte und in der Mitte des Stahlbandes vorhandene Beschichtungsdicke.
- Bei der erfindungsgemäßen Entfernung der überschüssigen Metallbeschichtung wird zumindest die überschüssige Beschichtung im Bereich der Verdickung an der Bandkante zunächst aufgeschmolzen und danach im schmelzflüssigen Zustand durch einen Fluid- oder Partikelstrom von der Oberfläche des Stahlbandes abgeblasen.
- Das Aufschmelzen der Metallbeschichtung erfolgt dabei bevorzugt mittels erhitzter Druckluft, mit der gleichzeitig das aufgeschmolzene Metall von der Oberfläche des beschichteten Stahlbandes abgeblasen wird. Das Aufschmelzen der metallischen Beschichtung kann jedoch auch über Induktionsspulen bspw. mit einem Bandkanteninduktor, über einen Heißluft- oder Dampfstrahl oder einem Laserstrahl erfolgen. Die aufgeschmolzene metallische Beschichtung kann dann mit einem bevorzugt kalten Fluid- oder Partikelstrom, wie z.B. einem Trockeneis-Partikelstrom, von der Oberfläche abgeblasen werden.
- Das Aufschmelzen der überschüssigen Metallbeschichtung erfolgt durch Erhitzen des verdickten Beschichtungsbereichs auf Temperaturen oberhalb der Schmelztemperatur der Metallbeschichtung. Beim Erhitzen sollte bevorzugt eine Maximaltemperatur und eine maximale Temperatureinwirkzeit nicht überschritten werden, bei der sich zwischen dem Material der Metallbeschichtung und dem Eisen des Stahlbandes eine zusätzliche Legierung und eine verstärkte Oxidation der aufgeschmolzenen Metallbeschichtung ausbilden würde. Die Aufschmelzung der Beschichtung kann auch über die gesamte Breite des Stahlbandes erfolgen. Dies insbesondere dann, wenn die Entfernung der überschüssigen Beschichtung noch in der Beschichtungsanlage erfolgt, wo das Aufschmelzen in der ohnehin vorhanden Aufschmelzstrecke der Beschichtungsanlage erfolgen kann.
- Das abgeblasene, überschüssige Metall kann in einem Auffangbehälter aufgesammelt und einer Wiederverwertung zugeführt werden. Hierfür wird der Fluid-oder Partikelstrom bevorzugt schräg auf die Oberfläche des Stahlbands und vom Stahlband weg, also nach außen, aufgeblasen, so dass das. aufgeschmolzene Metall von der Bandkante des Stahlbands weg in den unterhalb des Stahlbands angeordneten Auffangbehälter geblasen wird. Die im Auffangbehälter gesammelten Partikel der Metallbeschichtung (bspw. Zinnkügelchen) können dann einer Wiederverwertung zugeführt werden.
- Bei dem Fluidstrom zum Abblasen des noch flüssigen oder des aufgeschmolzenen Metalls handelt es sich zum Beispiel um Druckluft mit einem Druck >1 bar und einem darauf angepassten Volumenstrom, der auf die Oberfläche des beschichteten Stahlbands geblasen wird. Bevorzugt kann auch Heißdampf zum Abblasen verwendet werden. Die Verwendung von Heißdampf erfolgt analog der Wasser-Dampfdrucktabelle. Bei einer Dampftemperatur von mehr als 250°C und einem max. Druck von 85bar erfolgt das Aufschmelzen der überschüssigen Beschichtung an der Bandkante gleichzeitig mit dem Abblasen und es kann auf eine gesonderte, dem Abblasen vorgeschalteten Erhitzung verzichtet werden.
- Alternativ zu einem Gas- oder Dampfstrom kann auch ein Flüssigkeitsstrom für das Abblasen verwendet werden. Hierfür geeignete Medien sind insbesondere Wasser, Öl oder Emulsionen auf Wasserbasis. Bei der Verwendung von Wasser sind Einsatztemperaturen zwischen 10°C und nahe dem Siedepunkt anwendbar. Spezielle Öle, wie Heißbadöle sind bis 180°C einsetzbar. Der Flüssigkeitsdruck kann bis 100 bar betragen. Das Volumen stellt sich entsprechend der vorgegebenen Düsenkennwerte ein.
- Alternativ zu einem Fluidstrom kann auch ein Partikelstrom für das Abblasen verwendet werden. Hierbei kommt insbesondere der Einsatz von Trockeneis, bspw. auf Kohlendioxidbasis und in Form von CO2- Pellets, und die Verwendung von Schneestrahlen in Betracht. Beim Einsatz von CO2- Pellets besitzen diese bevorzugt eine Temperatur von < -79°C und werden auf eine Geschwindigkeit von 200-400 m/s, bevorzugt ca. 300 m/s beschleunigt. Die hohe Dichte von CO2 bewirkt dabei einen großen mechanischen Impuls zum Entfernen des Beschichtungsüberschusses an der Bandkante. Unmittelbar nach dem Stoßprozess mit der schmelzflüssigen Beschichtung sublimiert das Trockeneis in die Atmosphäre. Es bildet sich keine flüssige Phase aus, was die Rückgewinnung des abgeblasenen Beschichtungsmaterials erleichtert.
- Das erfindungsgemäße Verfahren kann insbesondere zur Entfernung von Verdickungen an der Bandkante von galvanisch verzinntem Stahlband (Weißblech) angewandt werden. Die nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiele beziehen sich auf diese Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
- In
Figur 1 ist schematisch und im Schnitt ein Stahlblech beim galvanischen Verzinnen sowie die sich dabei ausbildenden Stromdichtelinien dargestellt. Zwischen dem kathodisch gepolten Stahlblech 1 und den im Abstand zum Stahlblech 1 angeordneten Zinnanoden 7 bildet sich ein stromdurchflossener Elektrolyt. Die Stromdichtelinien 8 im Elektrolyten verlaufen in der Mitte des Stahlbands 1 parallel zueinander und senkrecht zur Stahlbandoberfläche. Am Rand des Stahlbands, also an der Bandkante 4, ist die Stromdichte allerdings wesentlich höher als in der Bandmitte und die Stromdichtelinien verlaufen dort gekrümmt, wie inFigur 1 schematisch dargestellt. Auf Grund der Zunahme der Stromdichte im Elektrolyten bildet sich an der Bandkante 4 beim galvanischen Verzinnen eine Verdickung 3 aus. - In
Figur 2 ist ein Diagramm gezeigt, welches den Verlauf der Zinnauflage eines galvansich verzinnten Stahlblechs als Funktion des Abstands von der Bandkante 4 darstellt. Aus dem Diagramm derFigur 2 ist zu entnehmen, dass die Höhe der Zinnauflage in einem etwa 25 mm breiten Randbereich von der Bandkante höher ist als die mittlere, über die gesamte Breite des Stahlbands gemessene Zinnauflage. In einem etwa 5 mm breiten Randstreifen von der Bandkante ist die Zinnauflage wenigstens doppelt so hoch wie die mittlere Zinnauflage und direkt an der Bandkante ist die Zinnauflage mehr als 10 mal so hoch wie die mittlere Zinnauflage. - In
Figur 3 ist schematisch eine Anordnung gezeigt, mit der die Verdickung 3 an der Bandkante gemäß der Erfindung nach dem Beschichtungsprozess entfernt werden kann.Figur 3 zeigt ein galvanisch mit einer Metallbeschichtung 2 (insbesondere einer Zinnschicht) beschichtetes Stahlband 1, wobei im Bereich der Bandkante 4 eine Verdickung 3 der Beschichtung sowie ein Zinnumgriff um die Bandkante 4 vorhanden ist. Die Verdickung 3 wird gemäß der Erfindung entfernt, wobei zunächst die überschüssige Beschichtung (also die Verdickung 3) durch Erhitzen aufgeschmolzen und das aufgeschmolzene, schmelzflüssige Zinn mittels eines Fluidstroms 5 von der Oberfläche des beschichteten Stahlblechs 1 weggeblasen wird. Der Fluidstrom wird durch ein oberhalb des Stahlbandes 1 angeordnetes Druckgerät 6 erzeugt. Hierfür wird bspw. ein elektrisches Heißluftgerät 6' verwendet, dessen Heißluftstrom 5' zunächst die Beschichtung im Bereich der Verdickung 3 aufschmilzt und das aufgeschmolzene Metall gleichzeitig wegbläst. Um zu verhindern, dass beim Aufschmelzen das schmelzflüssige Zinn mit dem Eisen des Stahlblechs eine Eisen-Zinn-Legierung eingeht, sollte die Erhitzung nur auf Temperaturen von maximal 300° C erfolgen. Dadurch wird zum einen die Ausbildung einer ausgeprägten Eisen-Zinn-Legierung und auch eine Gefügeveränderung vermieden. - Das Druckgerät 6 , insbesondere das Heißluftgerät 6' wird bevorzugt in einem Abstand von bis zu 10mm zur Oberfläche des Stahlbands 1 angeordnet. Der Fluidstrom 5 wird dabei bevorzugt schräg auf die Oberfläche des beschichteten Stahlbands 1 und vom Stahlband 1 weg nach außen geblasen. Bevorzugt befinden sich neben und unterhalb der Bandkante 4 Sammelbehälter, in denen das abgeblasene Metall aufgefangen und einer Wiederverwertung zugeführt werden kann.
- In
Figur 4 ist schematisch eine Anordnung gezeigt, mit der die Verdickung 3 an der Bandkante gemäß der Erfindung unmittelbar nach dem Galvanischen Beschichtungsprozess und noch innerhalb der Bandbeschichtungsanlage entfernt werden kann. InFigur 4 ist das sich durch die Beschichtungsanlage (insbesondere eine Bandverzinnungsanlage) mit einer Bandgeschwindigkeit von einigen Hundert Meter pro Minute laufende Stahlband 1 gezeigt, auf dem bereits galvanisch eine Metallbeschichtung 2 (insbesondere einer Zinnschicht) abgeschieden worden ist. Das beschichtete Stahlband 1 weist im Bereich der Bandkante 4 eine Verdickung 3 der Beschichtung sowie einen Zinnumgriff um die Bandkante 4 auf. Die Verdickung 3 wird gemäß der Erfindung entfernt, indem zunächst im Bereich der Zinnaufschmelzzone der Beschichtungsanlage die Beschichtung vollflächig aufgeschmolzen und die überschüssige Beschichtung 3 mittels eines Fluidstroms 5, insbesondere eines Druckluft- Heißgas oder Flüssigkeitsstrom oder eines Partikelstroms, von der Oberfläche des beschichteten Stahlblechs 1 weggeblasen wird. Hierfür ist seitlich des sich vertikal bewegenden Stahlbandes 1 und im Abstand zu diesem ein Druckgerät 6 angeordnet, welches den Fluid- oder Partikelstrom 5 im Bereich der Bandkante 4, an der die Verdickung 3 vorhanden ist auf Oberfläche des beschichteten Stahlbands beschleunigt. Der Fluid- oder Partikelstrom 5 bläst die schmelzflüssige, überschüssige Beschichtung von der Oberfläche des Stahlbands 1 weg nach außen. Um die überschüssige Beschichtung 3 an beiden Bandkanten 4 entfernen zu können sind sowohl an der rechten wie auch an der linken Bandkante 4 solche Druckggeräte 6 angeordnet. Falls das Stahlband 1 beidseitig beschichtet worden ist werden sowohl an der Unterseite als auch an der Oberseite des Stahlbands jeweils an beiden Bandkanten 4 Druckgeräte 6 oder eine Abblasvorrichtung bestehend aus einem Druckgerät 6 mit mehreren Austrittsdüsen angeordnet. - Neben dem sich vertikal bewegenden Stahlband 1 ist an jeder der Bandkanten 4 ein Auffangbehälter 12 angeordnet. In diesen Auffangbehältern 12 werden die von dem Stahlband abgeblasenen Metallpartikel gesammelt. Auf dem Weg von der Stahlbandoberfläche, wo die Metallbeschichtung noch flüssig ist, zu den Auffangbehältern 12 erstarren die abgeblasenen Metalltröpfchen zu kleinen Kugeln 15 und fallen in die Auffangbehälter 12. Oberhalb des Auffangbehälters 12 ist eine Prallplatte 14 und ein Leittrichter 9 angeordnet, durch welche die Metalltröpfchen bzw- -kugeln 15 in den Auffangbehälter 12 gelenkt werden. Um einen Staudruck im Auffangbehälter 12 zu vermeiden ist ein Gebläse 10 vorgesehen, mit dem im Auffangbehälter 12 ein Unterdruck und damit ein gerichteter Fluidstrom von der Bandkante 4 in den Auffangbehälter 12 erzeugt wird. Die Gebläseluft wird über einen Gebläseluftkanal 16, in dem ein Filter 11 oder ein Sieb angeordnet ist, aus dem Auffangbehälter 12 in die angrenzende Umgebung geleitet. Der Filter 11 verhindert das Einsaugen von Metallpartikeln in das Gebläse 10. Um den Auffangbehälter 12 auch bei wechselnder Breite das Stahlbands 1 neben der Bandkante 4 positionieren zu können ist ein Antrieb 13 vorgesehen, mit dem der Auffangbehälter verfahren werden kann.
- In den
Figuren 5 ,6 und7 sind schematisch weitere Anordnungen gezeigt, mit denen die Verdickung 3 an der Bandkante gemäß der Erfindung nach dem Beschichtungsprozess entfernt werden können. Die Verdickung 3 der metallischen Beschichtung an der Bandkante wird gemäß der Erfindung entfernt, wobei das feste Zinn bei der inFigur 5 dargestellten Vorrichtung mittels eines Bandkanteninduktors, bestehend aus einer oberen Induktionsspule 16 und einer unteren Induktionsspule 17 und bei der inFigur 6 dargestellten Vorrichtung mittels eines Laserstrahls im Bandkantenbereich das Zinn aufgeschmolzen wird und das flüssige Zinn mit einem zeitlich parallel wirkenden Fluid- oder Partieklstrom von der Oberfläche des beschichteten Stahlblechs 1 weggeblasen wird. Die Wirkstelle von Aufschmelzen und Abblasen stimmen beim Einsatz der Laserstrahlung überein, ebenso wie bei der Verwendung von Heißdampf oder Heßluft. -
Figur 7 zeigt die Verwendung eines Bandkanteninduktors am laufenden Stahlband mit Metallbeschichtung. Hier erfolgt das Aufschmelzen der Bandkante im wechselnden Magentfeld 18 des Bandkanteninduktors. Das Abblasen erfolgt hierbei direkt hinter dem Bandkanteninduktor, um dessen Verschmutzung durch Zinnpartikel zu vermeiden und einen reibungslosen Betrieb sicherzustellen, da der Abstand der Induktionsspulen 16, 17 zur Bandoberfläches sehr gering ist und aus Qualitätsgründen das wechselnde Magnetfeld 18 konstant gehalten werden muss.
Claims (15)
- Verfahren zur Entfernung einer überschüssigen Beschichtung (3) von galvanisch mit einer Metallbeschichtung (2) beschichteten Stahlbändern (1), dadurch gekennzeichnet, dass die bereits verfestigte überschüssige Beschichtung (3) durch eine Wärmebehandlung vollständig aufgeschmolzen und anschließend die aufgeschmolzene Beschichtung (3) im schmelzflüssigen Zustand durch einen Fluidstrom (5) oder einen Partikelstrom von der Oberfläche des Stahlbands abgeblasen wird.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufschmelzen der überschüssigen Beschichtung (3) mittels eines Dampf- oder Heißluftstroms (5'), eines Laserstrahls oder eines Bandkanteninduktors erfolgt.
- Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufschmelzen der überschüssigen Metallbeschichtung (2) durch Erhitzen der überschüssigen Beschichtung (3) auf Temperaturen oberhalb der Schmelztemperatur der Metallbeschichtung erfolgt.
- Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beim Aufschmelzen die überschüssige Beschichtung (3) auf Temperaturen oberhalb der Schmelztemperatur der Metallbeschichtung erhitzt aber unterhalb einer Maximaltemperatur gehalten wird, um eine Legierungsbildung zwischen dem Material der Metallbeschichtung und dem Eisen des Stahlbands zu minimieren..
- Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem beschichteten Stahlband (1) um galvanisch verzinntes Stahlblechband handelt und dass die überschüssige Zinn-Beschichtung (3) auf Temperaturen zwischen 232°C und 300°C erhitzt wird.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Heißluftstrom (5') mit einem elektrischen Heißluftgerät (6') auf die Oberfläche des beschichteten Stahlbands (1) geblasen wird, wobei das Heißluftgerät (6') in einem Abstand von bis zu 20mm zur Oberfläche angeordnet wird.
- Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die metallische Beschichtung des Stahlbandes im Bereich der Bandkante mit einem Bandkanteninduktor oder einem Laserstrahl aufgeschmolzen und mit einem Gasstrom von der Oberfläche abgeblasen wird.
- Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das aufgeschmolzene Metall der überschüssigen Beschichtung (3) von der Stahlbandoberfläche nach außen weg und zur Wiederverwendung in einen seitlich neben dem Stahlband (1) angeordnete Auffangbehälter geblasen wird.
- Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Fluid- oder Partikelstrom (5) schräg auf die Oberfläche des beschichteten Stahlbands (1) und von der Stahlbandmitte aus gesehen nach außen auf die überschüssige Beschichtung (3) geblasen wird.
- Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gasstrom (5) mit einem Druck von mehr als 1 bar auf die Oberfläche des beschichteten Stahlbands geblasen wird.
- Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der voranstehenden Ansprüche, mit einer Transporteinrichtung zum Transport des Stahlbands (1) durch eine Galvanisierungsanlage und wenigstens einem oberhalb oder unterhalb des sich bewegenden und mit der Metallbeschichtung (2) beschichteten Stahlbands (1) sowie mit einem im Abstand zum Stahlband (1) angeordneten Druckgerät (6) zur Erzeugung eines auf die Oberfläche des beschichteten Stahlbands (1) gerichteten Fluid- oder Partiklstroms (5).
- Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils an den beiden Bandkanten (4) links und rechts des sich vertikal bewegenden Stahlbands (1) ein Druckgerät (6) mit entsprechend angeordneten Düsen vorgesehen ist, mit dem ein Fluid- oder Partieklstrom (5) auf die überschüssige Beschichtung (3) im Bereich der Bandkanten (4) gerichtet werden kann.
- Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb des und/oder neben dem sich bewegenden Stahlband (1) ein Auffangbehälter (12) angeordnet ist.
- Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass oberhalb des Auffangbehälters (12) eine Prallplatte (14) angeordnet ist, an der die von der Oberfläche des beschichteten Stahlbands (1) abgeblasenen Partikel der überschüssigen Beschichtung (3) in den Auffangbehälter (12) gelenkt werden.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass zum Abbau eines Staudrucks im Auffangbehälter (12) ein Gebläse (10) vorgesehen ist.
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