WO2003076680A1 - Vorrichtung zur schmelztauchbeschichtung von metallsträngen - Google Patents

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WO2003076680A1
WO2003076680A1 PCT/EP2003/001701 EP0301701W WO03076680A1 WO 2003076680 A1 WO2003076680 A1 WO 2003076680A1 EP 0301701 W EP0301701 W EP 0301701W WO 03076680 A1 WO03076680 A1 WO 03076680A1
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inductor
guide channel
electromagnetic
metal strand
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Walter Trakowski
Olaf-Norman Jepsen
Eckart Schunk
Klaus Frommann
Rolf Brisberger
Holger Behrens
Michael Zielenbach
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
    • C23C2/14—Removing excess of molten coatings; Controlling or regulating the coating thickness
    • C23C2/24—Removing excess of molten coatings; Controlling or regulating the coating thickness using magnetic or electric fields

Definitions

  • the invention relates to a device for hot-dip coating of metal strands, in particular steel strip, in which the metal strand can be passed vertically through a container holding the molten coating metal and through an upstream guide channel, an electromagnetic inductor being arranged in the area of the guide channel, which is used for holding back of the coating metal in the container by means of an electromagnetic blocking field in the coating metal can induce induction currents which, in interaction with the electromagnetic blocking field, exert an electromagnetic force.
  • the strips are introduced into the dip coating bath from above in an immersion nozzle. Because the coating metal in liquid Form and you want to use gravitation together with blow-off devices to adjust the coating thickness, but the subsequent processes prohibit contact with the strip until the coating metal has completely solidified, the strip must be redirected in the vertical direction in the coating vessel. This happens with a roller that runs in the liquid metal. Due to the liquid coating metal, this role is subject to heavy wear and is the cause of downtimes and thus failures in production.
  • the known dip coating systems also have limit values in the coating speed. These are the limit values for the operation of the scraping nozzle, the cooling processes of the metal strip passing through and the heating process for setting alloy layers in the coating metal. As a result, the top speed is generally limited and, on the other hand, certain metal strips cannot be run at the maximum speed possible for the system.
  • non-ferromagnetic metal strips are thus possible, but problems arise with essentially ferromagnetic steel strips in that they are drawn in the electromagnetic seals by the ferromagnetism to the channel walls, thereby damaging the strip surface. It is also problematic that the coating metal is heated inadmissibly by the inductive fields.
  • the position of the continuous ferromagnetic steel strip through the guide channel between two traveling field inductors is an unstable equilibrium. Only in the middle of the guide channel is the sum of the magnetic attraction forces acting on the tape zero. As soon as the steel strip is deflected from its central position, it comes closer to one of the two inductors as it moves away from the other inductor. Such deflection can be caused by simple belt flatness errors. Any type of band waves in the running direction should be mentioned, seen across the width of the band (center buckles, quarter buckles, edge waves, fluttering, twisting, crossbow, S-shape, etc.). According to an exponential function, the magnetic induction, which is responsible for the magnetic attraction, decreases in its field strength with the distance from the inductor.
  • the attraction decreases with the square of the induction field strength with increasing distance from the inductor.
  • DE 195 35 854 A1 and DE 100 14 867 A1 provide information on solving this problem, that is to say on the exact position control of the metal strand in the guide channel.
  • additional correction coils are provided, which are connected to a control system and ensure that the metal strip is brought back into the middle position when it deviates.
  • the inductors for generating the moving electromagnetic field must have a relatively large overall height, which is due to the required field strength, electrical currents and the sheet metal cores required for this are explained.
  • the height of the inductor is usually around 600 mm. This has negative effects on the height of the submerged metal column in the guide channel.
  • the blocking field inductors are operated with alternating current, the frequency of which is higher than 3 kHz. This ensures that the ferromagnetic attraction is only slight; however, it cannot be avoided entirely. Furthermore, it is disadvantageous that when the metal strand passes through the guide channel, the strand heats up considerably.
  • the invention is therefore based on the object of further developing a device for hot-dip coating of metal strands of the type mentioned at the outset in such a way that the disadvantages mentioned are overcome.
  • an electromagnetic inductor should therefore be designed which has a low overall height and nevertheless does not cause the metal strand to heat up excessively.
  • the inductor is connected to electrical supply means which supply it with an alternating current, the frequency of which is less than 500 Hz; it is preferably provided that the frequency is less than 100 Hz, in particular 50 Hz (mains frequency).
  • the supply means supply the inductor with single-phase alternating current.
  • the inductor advantageously has an induction coil on each side of the guide channel.
  • the device is further equipped with guide means for guiding the metal strand in the guide channel.
  • guide means for guiding the metal strand in the guide channel.
  • the guide means are at least a pair of guide rollers. These are preferably arranged in the lower region of the guide channel or below the guide channel.
  • the guide means comprise at least two correction coils for position control of the metal strand in the guide channel in the direction normal to the surface of the metal strand.
  • the correction coils can be arranged at the same height as the induction coils.
  • the inductor is effective when the electromagnetic inductor for receiving the induction coil and the correction coil has two grooves which run parallel to one another, perpendicular to the direction of movement of the metal strand and perpendicular to the normal direction. The regulation of the metal strand in the guide channel is facilitated if the correction coil arranged in the slots is arranged closer to the metal strand than the induction coil.
  • the regulation can take place more precisely if the inductor has at least two correction coils arranged next to one another on both sides of the metal strand. Furthermore, means can be provided for supplying the correction coils with an alternating current which has the same phase as the current with which the induction coils are operated.
  • the position of the steel strip passing through can be detected by induction field sensors which are operated with a weak measuring field of high frequency.
  • induction field sensors which are operated with a weak measuring field of high frequency.
  • a higher-frequency voltage with low power is superimposed on the induction coils.
  • the higher frequency voltage has no influence on the seal; in the same way there is no heating of the coating metal or steel strip.
  • the higher-frequency induction can be filtered out of the powerful signal of the normal seal and then delivers a signal proportional to the distance from the sensor. This enables the position of the belt in the guide channel to be recorded and regulated.
  • Figure 1 schematically shows a hot-dip coating vessel with a metal strand passed through it
  • Figure 2 shows schematically the section through the guide channel and the inductors with guide rollers arranged underneath;
  • FIG. 3 shows a representation corresponding to FIG. 2 with guide means in the form of correction coils
  • FIG. 4 shows the view of an inductor according to FIG. 3, viewed from the side.
  • FIG. 1 shows the principle of hot-dip coating a metal strand 1, in particular a steel strip.
  • the metal strand to be coated 1 enters the guide channel 4 of the coating system vertically from below.
  • the guide channel 4 forms the lower end of a container 3 which is filled with liquid coating metal 2.
  • the metal strand 1 is guided vertically upwards in the direction of movement X. So that the liquid coating metal 2 cannot run out of the container 3, an electromagnetic inductor 5 is arranged in the region of the guide channel 4. This consists of two halves 5a and 5b, one of which is arranged to the side of the metal strand 1.
  • An electromagnetic blocking field is generated in the electromagnetic inductor 5, which retains the liquid coating metal 2 in the container 3 and thus prevents it from leaking.
  • the inductor 5 is supplied with a single-phase alternating current by an electrical supply means 6.
  • the frequency f of the alternating current is below 500 Hz.
  • Mains frequency, ie 50 or 60 Hz, is preferably used.
  • the more detailed structure of the area of the guide channel 4 can be seen in FIG. 2.
  • the inductor 5 (or its two halves 5a and 5b) has grooves 9, into which an induction coil 7 is inserted, which is supplied with the alternating current and thus generates the electromagnetic blocking field. Particular care must be taken to ensure that the metal strand 1 is guided in the direction N normally onto the strand 1 as centrally as possible in the guide channel 4.
  • guide means 8 are provided, which are formed in FIG. 2 as guide rollers 8a. These are arranged under the guide channel 4 and ensure that the metal strand 1 is inserted centrally into the guide channel 4.
  • both the induction coils 7 and the correction coils 8b are positioned in the grooves 9 of the inductor 5a, 5b, namely at the same height - viewed in the direction of movement X.
  • the correction coils 8b ', 8b “and 8b”' are driven with the same current phase that is present in the induction coil 7, in front of which the correction coils 8b ', 8b ", 8b”' are arranged.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Schmelztauchbeschichtung von Metallsträngen 1, insbesondere von Stahlband, in der der Metallstrang 1 vertikal durch einen das geschmolzene Beschichtungsmetall 2 aufnehmenden Behälter 3 und durch einen vorgeschalteten Führungskanal 4 hindurchführbar ist, wobei im Bereich des Führungskanals 4 ein elektromagnetischer Induktor 5 angeordnet ist, der zum Zurückhalten des Beschichtungsmetalls 2 im Behälter 3 mittels eines elektromagnetischen Sperrfeldes im Beschichtungsmetall 2 Induktionsströme induzieren kann, die in Wechselwirkung mit dem elektromagnetischen Sperrfeld eine elektromagnetische Kraft ausüben. Zur Vermeidung einer starken Erhitzung des Metallstrangs durch den elektromagnetischen Induktor ist erfindungsgemäss vorgesehen, dass der Induktor 5, 5a, 5b mit elektrischen Versorgungsmitteln 6 in Verbindung steht, die diesen mit einem Wechselstrom versorgen, dessen Frequenz f kleiner als 500 Hz ist. Insbesondere ist hierbei an Netzfrequenz 50 Hz gedacht.

Description

P T/EP03/01701
Vorrichtung zur Schmelztauchbeschichtung von Metallsträngen
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Schmelztauchbeschichtung von Metallsträngen, insbesondere von Stahlband, in der der Metallstrang vertikal durch einen das geschmolzene Beschichtungsmetall aufnehmenden Behälter und durch einen vorgeschalteten Führungskanal hindurchführbar ist, wobei im Be- reich des Führungskanals ein elektromagnetischer Induktor angeordnet ist, der zum Zurückhalten des Beschichtungsmetalls im Behälter mittels eines elektromagnetischen Sperrfeldes im Beschichtungsmetall Induktionsströme induzieren kann, die in Wechselwirkung mit dem elektromagnetischen Sperrfeld eine elektromagnetische Kraft ausüben.
Übliche Metall-Tauchbeschichtungsanlagen für Metallbänder weisen einen wartungsintensiven Teil auf, nämlich das Beschichtungsgefäß mit der darin befindlichen Ausrüstung. Die Oberflächen der zu beschichtenden Metallbänder müssen vor der Beschichtung von Oxidresten gereinigt und für die Verbindung mit dem Beschichtungsmetall aktiviert werden. Aus diesem Grunde werden die Bandoberflächen vor der Beschichtung in Wärmeprozessen in einer reduzierenden Atmosphäre behandelt. Da die Oxidschichten zuvor chemisch oder ab- rasiv entfernt werden, werden mit dem reduzierenden Wärmeprozess die Oberflächen so aktiviert, dass sie nach dem Wärmeprozess metallisch rein vorlie- gen.
Mit der Aktivierung der Bandoberfläche steigt aber die Affinität dieser Bandoberflächen für den umgebenden Luftsauerstoff. Um zu verhindern, dass Luftsauerstoff vor dem Beschichtungsprozess wieder an die Bandoberflächen gelangen kann, werden die Bänder in einem Tauchrüssel von oben in das Tauchbeschichtungsbad eingeführt. Da das Beschichtungsmetall in flüssiger Form vorliegt und man die Gravitation zusammen mit Abblasvorrichtungen zur Einstellung der Beschichtungsdicke nutzen möchte, die nachfolgenden Prozesse jedoch eine Bandberührung bis zur vollständigen Erstarrung des Beschichtungsmetalls verbieten, muss das Band im Beschichtungsgefäß in senkrechte Richtung umgelenkt werden. Das geschieht mit einer Rolle, die im flüssigen Metall läuft. Durch das flüssige Beschichtungsmetall unterliegt diese Rolle einem starken Verschleiß und ist Ursache von Stillständen und damit Ausfällen im Produktionsbetrieb.
Durch die gewünschten geringen Auflagedicken des Beschichtungsmetalls, die sich im Mikrometerbereich bewegen können, werden hohe Anforderungen an die Qualität der Bandoberfläche gestellt. Das bedeutet, dass auch die Oberflächen der bandführenden Rollen von hoher Qualität sein müssen. Störungen an diesen Oberflächen führen im allgemeinen zu Schäden an der Bandoberfläche. Dies ist ein weiterer Grund für häufige Stillstände der Anlage.
Die bekannten Tauchbeschichtungsanlagen weisen zudem Grenzwerte in der Beschichtungsgeschwindigkeit auf. Es handelt sich dabei um die Grenzwerte beim Betrieb der Abstreifdüse, um die der Abkühlvorgänge des durchlaufenden Metallbandes und die des Wärmeprozesses zur Einstellung von Legierungs- schichten im Beschichtungsmetall. Dadurch tritt der Fall auf, dass zum einen die Höchstgeschwindigkeit generell begrenzt ist und zum anderen bestimmte Metallbänder nicht mit der für die Anlage möglichen Höchstgeschwindigkeit gefahren werden können.
Bei den Tauschbeschichtungsvorgängen finden Legierungsvorgänge für die Verbindung des Beschichtungsmetalls mit der Bandoberfläche statt. Die Eigenschaften und Dicken der sich dabei ausbildenden Legierungsschichten sind stark von der Temperatur im Beschichtungsgefäß abhängig. Aus diesem Grunde muss bei manchen Beschichtungsvorgängen das Beschichtungsmetall zwar flüssig gehalten werden, aber die Temperatur darf bestimmte Grenzwerte nicht überschreiten. Dies läuft dem gewünschten Effekt des Abstreifens des Be- schichtungsmetalls zur Einstellung einer bestimmten Beschichtungsdicke entgegen, da mit fallender Temperatur die für den Abstreifvorgang erforderliche Viskosität des Beschichtungsmetalls ansteigt und damit den Abstreifvorgang erschwert.
Um die Probleme zu vermeiden, die im Zusammenhang mit den im flüssigen Beschichtungsmetall laufenden Rollen stehen, hat es Ansätze dazu gegeben, ein nach unten offenes Beschichtungsgefäß einzusetzen, das in seinem unteren Bereich einen Führungskanal zur vertikalen Banddurchführung nach oben aufweist und zur Abdichtung einen elektromagnetischen Verschluss einzuset- zen. Es handelt sich hierbei um elektromagnetische Induktoren, die mit zurückdrängenden, pumpenden bzw. einschnürenden elektromagnetischen Wechselbzw. Wanderfeldern arbeiten, die das Beschichtungsgefäß nach unten abdichten.
Eine solche Lösung ist beispielsweise aus der EP 0 673 444 B1 bekannt. Einen elektromagnetischen Verschluss zur Abdichtung des Beschichtungsgefäßes nach unten setzt auch die Lösung gemäß der JP 5086446 ein.
Die Beschichtung von nicht ferromagnetischen Metallbändern wird damit zwar möglich, jedoch treten bei im wesentlichen ferromagnetischen Stahlbändern damit Probleme auf, dass diese in den elektromagnetischen Abdichtungen durch den Ferromagnetismus an die Kanalwände gezogen werden, wodurch die Bandoberfläche dadurch beschädigt wird. Weiterhin ist es problematisch, dass das Beschichtungsmetall durch die induktiven Felder unzulässig erwärmt wird.
Bei der Lage des durchlaufenden ferromagnetischen Stahlbandes durch den Führungskanal zwischen zwei Wanderfeldinduktoren handelt es sich um ein labiles Gleichgewicht. Nur in der Mitte des Führungskanals ist die Summe der auf das Band wirkenden magnetischen Anziehungskräfte Null. Sobald das Stahlband aus seiner Mittenlage ausgelenkt wird, gerät es näher an einen der beiden Induktoren, während es sich vom anderen Induktor entfernt. Ursachen für eine solche Auslenkung können einfache Planlagefehler des Bandes sein. Zu nennen wären dabei jegliche Art von Bandwellen in Laufrichtung, gesehen über die Breite des Bandes (Centerbuckles, Quarterbuckles, Randwellen, Flattern, Verdrehen, Crossbow, S-Form etc.). Die magnetische Induktion, die für die magnetische Anziehungskraft verantwortlich ist, nimmt gemäß einer Expo- tentialfunktion mit dem Abstand vom Induktor in ihrer Feldstärke ab. In ähnlicher Weise nimmt daher die Anziehungskraft mit dem Quadrat der Induktionsfeldstärke mit wachsendem Abstand vom Induktor ab. Für das ausgelenkte Band bedeutet das, dass mit der Auslenkung in die eine Richtung die Anziehungskraft zum einen Induktor expotentiell ansteigt, während die rückholende Kraft vom anderen Induktor expotentiell abnimmt. Beide Effekte verstärken sich von selbst, so dass das Gleichgewicht labil ist.
Zur Lösung dieses Problems, also zur genauen Lageregelung des Metall- Strangs im Führungskanal, geben die DE 195 35 854 A1 und die DE 100 14 867 A1 Hinweise. Gemäß den dort offenbarten Konzepten sind neben den Spulen zur Erzeugung des elektromagnetischen Wanderfeldes zusätzliche Korrekturspulen vorgesehen, die mit einem Regelungssystem in Verbindung stehen und dafür Sorge tragen, dass das Metallband beim Abweichen von der Mittellage in diese wieder zurückgeholt wird.
Es hat sich bei der Realisierung dieses Prinzips - also des Konzepts des Wan- derfeld-lnduktors mit Korrekturspulen - als nachteilig herausgestellt, dass die Induktoren zur Erzeugung des elektromagnetischen Wanderfeldes eine relativ große Bauhöhe haben müssen, was sich durch die benötigte Feldstärke, elektrischen Ströme und die dafür benötigten Blechkerne erklärt. Die Höhe des Induktors bewegt sich zumeist bei ca. 600 mm. Das hat negative Auswirkungen auf die Höhe der Tauchmetallsäule im Führungskanal.
Zur Vermeidung dieses Problems ist aus der WO 96/03533 A1 eine gattungsgemäße Vorrichtung bekannt, die zum Zurückhalten des Beschichtungs- materials ein elektromagnetisches Sperrfeld einsetzt, bei der nur eine Induktionsspule zum Einsatz kommt. Die Bauhöhe des Induktors ist damit relativ gering.
Beim Durchlauf des Metallstrangs durch den Führungskanal tritt jedoch in nachteiliger Weise eine hohe ferromagnetische Anziehung des Stranges an die Wände des Führungskanals auf. Um dies zu verhindern, ist bei dieser bekannten Anlage vorgesehen, dass die Sperrfeld-Induktoren mit Wechselstrom betrieben werden, dessen Frequenz höher als 3 kHz liegt. Dadurch wird erreicht, dass die ferromagnetische Anziehung nur noch gering ist; allerdings kann sie nicht völlig vermieden werden. Weiterhin ist es nachteilig, dass beim Durchlauf des Metallstrangs durch den Führungskanal eine starke Erwärmung des Strangs auftritt.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Schmelztauchbeschichtung von Metallsträngen der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass die genannten Nachteile überwunden werden. Es soll somit insbesondere ein elektromagnetischer Induktor konzipiert werden, der eine geringe Bauhöhe aufweist und trotzdem keine starke Erwärmung des Metallstrangs bedingt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Induktor mit elektrischen Versorgungsmitteln in Verbindung steht, die diesen mit einem Wechselstrom versorgen, dessen Frequenz kleiner als 500 Hz ist; bevorzugt ist vorgesehen, dass die Frequenz kleiner als 100 Hz, insbesondere 50 Hz (Netz- frequenz), ist.
Mit dieser Ausgestaltung ist es möglich, die Erwärmung des durchlaufenden Metallstranges erheblich zu reduzieren, verglichen mit der vorbekannten Lösung. Ferner fällt die mittige Führung des Metallstrangs im Führungskanal leichter, da die ferromagnetische Anziehung des Metallstranges an die Wände des Führungskanals wesentlich geringer ist als bei der vorbekannten Lösung. Durch das gewählte Baukonzept ergibt sich daher die angestrebte geringe Bauhöhe des Induktors.
Gemäß einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Versorgungsmittel den Induktor mit einphasigem Wechselstrom versorgen.
Mit Vorteil weist der Induktor je eine Induktionsspule beidseits des Führungskanals auf.
Als besonders vorteilhaft hat es sich herausgestellt, wenn die Vorrichtung wei- terhin mit Führungsmitteln zur Führung des Metallstrangs im Führungskanal ausgestattet wird. Hierfür sind verschiedene Möglichkeiten denkbar.
Nach einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Führungsmittel mindestens ein Paar Führungsrollen sind. Diese werden bevorzugt im unteren Bereich des Führungskanals oder unter dem Führungskanal angeordnet.
Gemäß einer alternativen (ggf. auch additiven) Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Führungsmittel mindestens zwei Korrekturspulen zur Lageregelung des Metallstrangs im Führungskanal in Richtung normal zur Oberfläche des Metallstrangs umfassen. Dabei können die Korrekturspulen, in Bewegungsrichtung des Metallstrangs betrachtet, in derselben Höhe wie die Induktionsspulen angeordnet werden. Eine gute Wirksamkeit des Induktors ergibt sich, wenn der elektromagnetische Induktor für die Aufnahme der Induktionsspule und der Korrekturspule zwei Nuten aufweist, die parallel zueinander, senkrecht zur Bewegungsrichtung des Metallstrangs und senkrecht zur normalen Richtung verlaufen. Die Regelung des Metallstrangs im Führungskanal erleichtert sich, wenn die in den Nuten angeordnete Korrekturspule näher am Metallstrang angeordnet ist als die Induktionsspule. Die Regelung kann genauer erfolgen, wenn der Induktor beidseits des Metallstrangs je mindestens zwei in einer Rei- he nebeneinander angeordnete Korrekturspulen aufweist. Ferner können Mittel zum Versorgen der Korrekturspulen mit einem Wechselstrom vorgesehen werden, der dieselbe Phase aufweist wie derjenige Strom, mit dem die Induktionsspulen betrieben werden.
Wird die Lageregelung des Metallstrangs im Führungskanal mittels der ge- nannten Korrekturspulen ins Auge gefasst, kann die Lage des durchlaufenden Stahlbandes durch Induktionsfeldsensoren erfasst werden, die mit einem schwachen Messfeld hoher Frequenz betrieben werden. Dazu wird eine höher- frequente Spannung mit geringer Leistung den Induktionsspulen überlagert. Die höherfrequente Spannung hat keinen Einfluss auf die Abdichtung; in gleicher Weise kommt es hierdurch zu keiner Aufheizung des Beschichtungsmetalls bzw. Stahlbands. Die höherfrequente Induktion lässt sich aus dem kräftigen Signal der normalen Abdichtung herausfiltern und liefert dann ein dem Abstand vom Sensor proportionales Signal. Mit diesem kann die Lage des Bandes im Führungskanal erfasst und geregelt werden.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen:
Figur 1 schematisch ein Schmelztauch-Beschichtungsgefäß mit einem durch dieses hindurch geführten Metallstrang;
Figur 2 schematisch den Schnitt durch den Führungskanal und die Induktoren mit darunter angeordneten Führungsrollen;
Figur 3 eine zu Fig. 2 entsprechende Darstellung mit Führungsmittel in Form von Korrekturspulen; und
Figur 4 die Ansicht eines Induktors gemäß Fig. 3, von der Seite betrachtet.
In Figur 1 ist das Prinzip der Schmelztauch-Beschichtung eines Metallstrangs 1 , insbesondere eines Stahlbands, gezeigt. Der zu beschichtende Metallstrang 1 tritt vertikal von unten in den Führungskanal 4 der Beschichtungsanlage ein. Der Führungskanal 4 bildet das untere Ende eines Behälters 3, das mit flüssigem Beschichtungsmetall 2 gefüllt ist. Der Metallstrang 1 wird in Bewegungsrichtung X vertikal nach oben geführt. Damit das flüssige Beschichtungsmetall 2 nicht aus dem Behälter 3 auslaufen kann, ist im Bereich des Führungskanals 4 ein elektromagnetischer Induktor 5 angeordnet. Dieser besteht aus zwei Hälften 5a und 5b, von denen jeweils eine seitlich des Metallstrangs 1 angeordnet ist. Im elektromagnetischen Induktor 5 wird ein elektromagnetisches Sperrfeld erzeugt, das das flüssige Beschichtungsmetall 2 im Behälter 3 zurückhält und so am Auslaufen hindert.
Der Induktor 5 wird von einem elektrischen Versorgungsmittel 6 mit einphasigem Wechselstrom versorgt. Die Frequenz f des Wechselstroms liegt unter 500 Hz. Bevorzugt kommt Netzfrequenz, also 50 bzw. 60 Hz, zum Einsatz.
Der detailliertere Aufbau des Bereichs des Führungskanals 4 ist in Fig. 2 zu sehen. Der Induktor 5 (bzw. seine beiden Hälften 5a und 5b) weist Nuten 9 auf, in die eine Induktionsspule 7 eingesetzt ist, die mit dem Wechselstrom versorgt wird und damit das elektromagnetische Sperrfeld erzeugt. Sorge ist insbesondere dafür zu tragen, dass der Metallstrang 1 in Richtung N normal auf den Strang 1 möglichst mittig im Führungskanal 4 geführt wird.
Da der Induktor 5 bzw. die Induktionsspule 7 im Betrieb einer gewisse ferromagnetische Anziehung zwischen Strang 1 und Wand des Führungskanals 4 bewirkt, sind Führungsmittel 8 vorgesehen, die in Fig. 2 als Führungsrollen 8a ausgebildet sind. Diese sind unter dem Führungskanal 4 angeordnet und stellen sicher, dass ein mittiges Einführen des Metallstrangs 1 in den Führungskanal 4 erfolgt.
Wie es in Fig. 3 gesehen werden kann, ist es auch möglich, die Führungsmittel 8 in anderer Weise auszubilden. Hiernach sind elektrische Korrekturspulen 8b vorgesehen, die ein geregeltes Magnetfeld erzeugen und so den Metallstrang 1 im Führungskanal 4 mittig halten. Wie gesehen werden kann, sind sowohl die Induktionsspulen 7 als auch die Korrekturspulen 8b in den Nuten 9 des Induktors 5a, 5b positioniert, und zwar auf der selben Höhe - in Bewegungsrichtung X betrachtet.
In Fig. 4 ist die seitliche Ansicht auf eine der beiden Induktorhälften 5b skizziert. Hier kann nochmals gesehen werden, dass sowohl die Induktionsspule 7 als auch die Korrekturspule 8b in den Nuten 9 des Induktors 5b untergebracht sind. Femer geht hieraus hervor, dass vorliegend drei nebeneinander angeordnete Korrekturspulen 8b', 8b" und 8b'" vorgesehen sind, die über die Breite des Me- tallstanges 1 auf diesen einwirken und ihn so mittig im Führungskanal 4 halten können.
Die Korrekturspulen 8b', 8b" und 8b"' werden mit der gleichen Strom-Phase angesteuert, die in der Induktionsspule 7 vorliegt, vor der die Korrekturspulen 8b', 8b", 8b"' angeordnet sind.
Es sei noch erwähnt, dass auch eine Kombination von Führungsrollen 8a (s. Fig. 2) und Korrekturspulen 8b (s. Fig. 3) vorgesehen werden kann.
Bezuqszeichenliste:
1 Metallstrang (Stahlband)
2 Beschichtungsmetall
3 Behälter
4 Führungskanal
5, 5a, 5b elektromagnetischer Induktor
6 elektrische Versorgungsmittel
7 Induktionsspule
8 Führungsmittel
8a Führungsrolle
8b,
8b', 8b", 8b"' Korrekturspule
9 Nut
f Frequenz
X Bewegungsrichtung
N normale Richtung

Claims

Patentansprüche:
1. Vorrichtung zur Schmelztauchbeschichtung von Metallsträngen (1), insbe- sondere von Stahlband, in der der Metallstrang (1) vertikal durch einen das geschmolzene Beschichtungsmetall (2) aufnehmenden Behälter (3) und durch einen vorgeschalteten Führungskanal (4) hindurchführbar ist, wobei im Bereich des Führungskanals (4) ein elektromagnetischer Induktor (5) angeordnet ist, der zum Zurückhalten des Beschichtungsmetalls (2) im Behälter (3) mittels eines elektromagnetischen Sperrfeldes im Beschichtungsmetall (2) Induktionsströme induzieren kann, die in Wechselwirkung mit dem elektromagnetischen Sperrfeld eine elektromagnetische Kraft ausüben, dadurch gekennzeichnet, daß der Induktor (5, 5a, 5b) mit elektrischen Versorgungsmitteln (6) in
Verbindung steht, die diesen mit einem Wechselstrom versorgen, dessen Frequenz (f) kleiner als 500 Hz ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenz (f) kleiner als 100 Hz, insbesondere 50 Hz, ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Versorgungsmittel (6) den Induktor (5) mit einphasigem Wechselstrom versorgen.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Induktor (5) je eine Induktionsspule (7) beidseits des Führungskanals (4) aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sie Führungsmittel (8) zur Führung des Metallstrangs (1) im Führungskanal (4) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsmittel (8) mindestens ein Paar Führungsrollen (8a) umfassen, die im unteren Bereich des Führungskanals (4) oder unter dem Führungskanal (4) angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsmittel (8) aus mindestens zwei Korrekturspulen (8b) zur Lageregelung des Metallstrangs (1) im Führungskanal (4) in Richtung (N) normal zur Oberfläche des Metallstrangs (1) bestehen.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Korrekturspulen (8b), in Bewegungsrichtung (X) des Metallstrangs (1) betrachtet, in derselben Höhe wie die Induktionsspulen (7) angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der elektromagnetische Induktor (5, 5a, 5b) für die Aufnahme der Induktionsspule (7) und der Korrekturspule (8b) zwei Nuten (9) aufweist, die parallel zueinander sowie senkrecht zur Bewegungsrichtung (X) des Metallstrangs (1) und senkrecht zur normalen Richtung (N) verlaufen.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die in den Nuten (9) angeordnete Korrekturspule (8b) näher am Metallstrang (1) angeordnet ist als die Induktionsspule (7).
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Induktor (5, 5a, 5b) beidseits des Metallstrangs (1) je mindestens zwei in einer Reihe nebeneinander angeordnete Korrekturspulen (8b1, 8b", 8b'") aufweist.
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