VORRICHTUNG ZUM EINBRINGEN METALLISCHER BARREN IN EIN METALLBAD

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einbringen metallischer Barren in ein Metallbad, insbesondere von Zinkbarren in ein Zinkbad, wobei die Vorrichtung Zuführmittel aufweist, mit denen ein Barren dem Metallbad zugeführt werden kann, wobei die Vorrichtung Heizmittel aufweist, mit denen der Barren vor und/oder während seiner Zuführung in das Metallbad auf eine gewünschte Temperatur aufgeheizt werden kann und wobei die Heizmittel mindestens ein autark betriebenes Heizelement aufweisen, das unabhängig von anderen Anlagenteilen betrieben werden kann, mit denen die Vorrichtung zusammenwirkt.

[0002] Eine solche Vorrichtung ist aus der US 5 643 528 A und aus der US 3 721 519 A bekannt. Ähnliche Vorrichtungen zeigen die DE 94 21 837U1, die US 5 448 039 A und die DE 100 33 657 A1.

[0003] In Feuerverzinkungsanlagen wird das zu verzinkende Band durch ein Metallbad mit einer flüssigen Zinklegierung geführt. Das dabei für die Beschichtung verwendete Zink wird hierdurch kontinuierlich aus dem Zinkbad ausgetragen. Daher muss Zink in das Bad nachgeführt werden, um einen konstanten Füllgrad des Zinkbades aufrechtzuerhalten.

[0004] Hierfür sind Chargiervorrichtungen bekannt, mit denen Metallbarren in den Behälter mit der Metallschmelze gefördert werden können. Dabei tritt in nachteiliger Weise auf, dass die Temperatur der Metallschmelze mit Zugabe neuen Barrenmaterials Schwankungen unterworfen ist. Der kalte zugeführte Barren kühlt durch Entzug von Wärme die Schmelze im Aufnahmebehälter ab, insbesondere im Bereich der Zugabestelle, so dass der Prozess der Beschichtung gestört werden kann. Ferner ist es nachteilig, dass auf diese Weise die Bildung von Zinkschlacke gefördert wird.

[0005] Es ist deshalb bekannt, die dem Metallbad zuzuführende Schmelze zunächst in einem Vorschmelzbehälter aufzuschmelzen, der vom eigentlichen Beschichtungsbad getrennt ist, und dann die insoweit temperierte Schmelze schlackenfrei dem Beschichtungsbad zuzugeben. Die Entfernung der Schlacke erfolgt im Vorschmelzbehälter. Nachteilig ist hierbei jedoch, dass der Einsatz eines Vorschmelzbehälters relativ autwändig ist; das System erfordert zusätzlich Platz und ist teuer.

[0006] Um diese Nachteile zu vermeiden, ist es aus der EP 1 091 011 B1 bekannt geworden, die zuzugebenden Metallbarren vor der Zuführung in den Schmelzebehälter vorzuwärmen. Dies erfolgt so, dass die Wärme eines ohnehin für den Schmelztauchbeschichtungsprozess benötigten Ofens den zuzuführenden Barren zugeleitet wird, um sie auf eine gewünschte Temperatur zu erwärmen. Dabei wird heiße Luft aus dem Ofen über ein Gebläse einem Wärmetauscher zugeleitet, der die Luft erhitzt, mit der die Barren dann aufgeheizt werden.

[0007] Eine ähnliche Lösung ist aus der JP 1128 1264 bekannt. Auch hier wird Wärme von einem Schmelzofen in Form heißer Luft auf die zuzuführenden Barren geleitet, die erst dann dem Metallbad zugeführt werden, wenn sie eine gewisse Temperatur aufweise.

[0008] Nachteilig ist bei den vorbeschriebenen Verfahren, dass der Prozess relativ schwer zu kontrollieren ist. Über die Nutzung der (Ab-)Wärme eines Ofens nahe der Einbringvorrichtung für die Barren kann zwar Energie aus diesem Ofen genutzt werden. Allerdings ist der Wärmetauschprozess relativ träge, so dass die genaue und schnelle Aufwärmung der zuzuführenden Barren nicht problemlos möglich ist.

[0009] Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, diesbezüglich Abhilfe zu schaffen und eine Vorrichtung zum Einbringen metallischer Barren in ein Metallbad vorzuschlagen, bei der dieser negative Effekt nicht auftreten kann. Die Vorrichtung soll sich dadurch auszeichnen, dass eine einfachere Prozessführung möglich ist und die benötigten Prozessparameter genauer und schneller regelbar sind.

[0010] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Heizmittel auf dem Zuführmittel beweglich angeordnet sind.

[0011] Dadurch, dass das vorgeschlagene Heizelement nicht auf eine Energiezufuhr von einem anderen Anlagenteil angewiesen ist, kann die Temperierung des zuzuführenden Barrens sehr viel schneller und präziser erfolgen, so dass die Prozessführung leichter wird.

[0012] Bei dem Heizelement kann es sich um einen Gasbrenner oder um ein elektrisch betriebenes Element handeln; in letzterem Falle ist vor allem ein Induktionsheizelement geeignet.

[0013] Die Zuführmittel können eine Haltevorrichtung für mindestens einen Barren aufweisen, mit der der Barren so gehalten werden kann, dass er zumindest teilweise in das Metallbad eintaucht. Die Haltevorrichtung ist dabei bevorzugt mit Bewegungsmitteln ausgestattet, die sie zwischen einer ersten Position, in der sich der Barren außerhalb des Metallbades befindet, und einer zweiten Position, in der sich der Barren zumindest teilweise innerhalb des Metallbades befindet, bewegen können. Die Bewegungsmittel der Haltevorrichtung können dabei so ausgebildet sein, dass sie eine kombinierte Hub- und Kippbewegung der Haltevorrichtung ausführen können. Damit kann der aufzuschmelzende Barren präzise so in das Metallbad eingefahren werden, dass ein gewünschter Grad des Aufschmetzens von metallischem Material stattfindet.

[0014] Insbesondere ist vorgesehen, dass die Heizmittel auf dem Zuführmittel im Bereich der Haltevorrichtung beweglich angeordnet sind.

[0015] Um einen möglichst automatisierten Betrieb zu ermöglichen, hat die Vorrichtung bevorzugt Fördermittel zum vorzugsweise automatischen Fördern von Barren von einer Auflage- oder Lagerstation auf die Haltevorrichtung. Die Fördermittel können dabei einen Hubbalkenförderer und/oder einen Schiebemechanismus aufweisen. Die Fördermittel können auch zwei parallel angeordnete Haltevorrichtungen für Barren beschicken.

[0016] Mit der vorgeschlagenen Vorrichtung ist es möglich, die Temperatur des dem Metallbad zuzuführenden Barrens schnell und exakt auf eine gewünschte Temperatur vorzuwärmen, so dass eine optimale Prozessführung erfolgen kann. Die Vorheizung erfolgt in präziser und ökonomischer Weise.

[0017] Mit den vorgeschlagenen Maßnahmen ist es weiterhin möglich, die Barrenheizung in die Badspielgelregelung mit einzubeziehen. Eine Temperaturerhöhung der Vorheizung des Barrens fördert das Abschmelzen des Barrens. Hierdurch wird der Badspiegel erhöht. Umgekehrt führt eine Absenkung der Temperatur der Vorheizung zu einer Verringerung des Badspiegels.

[0018] In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1

in perspektivischer Darstellung eine Zinkbarrenchargiereinrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform; und

Fig. 2

in perspektivischer Darstellung eine alternative Ausführungsform der Zinkbarrenchargiervorrichtung.

[0019] In Fig. 1 ist eine Vorrichtung 1 zum Einbringen von Zinkbarren 2 in ein Metallbad 3 dargestellt. Aus dem Metallbad 3 ragt in bekannter Weise ein Ofenrüssel 11 heraus, in dem das zu beschichtende Metallband (nicht dargestellt) geführt wird. Die Zuführung von Barren 2 in das Metallbad 3 erfolgt mit den dargestellten Zuführmitteln 4. Bestandteil der Zuführmittel 4 ist eine Haltevorrichtung 6, die den in das Metallbad 3 einzubringenden Barren 2 so hält, dass er in einem gewünschten Grade in das Bad 3 eintaucht und so abschmelzen kann.

[0020] Ein wesentlicher Bestandteil der Vorrichtung 1 ist ein Heizmittel 5, das ein (nicht näher dargestellt) autark betriebenes Heizelement aufweist, das unabhängig von anderen Anlagenteilen betrieben werden kann, mit denen die Vorrichtung 1 zusammenwirkt. Vor allem weist das Heizelement eine eigene Energieversorgung auf, die nicht an andere Anlagenteile gekoppelt ist. Insbesondere wird nicht die Wärme eines anderen Ofens genutzt, um die Barren 2 aufzuwärmen.

[0021] Als Heizelement kann ein Gasbrenner oder eine elektrische Heizvorrichtung eingesetzt werden. Bewährt hat sich insbesondere die Verwendung einer Induktionsheizung, mit der eine schnelle Erwärmung des Barrens 2 möglich ist.

[0022] Eine Besonderheit besteht darin, dass die Heizmittel 5 beweglich angeordnet sind. Wie in der Zusammenschau der beiden Chargienrorrichtungen 1 der Fig. 1 gesehen werden kann, macht das Heizmittel 5 die (Hub- und Kipp-)Bewegung der Haltevorrichtung 6 mit. Damit kann der Barren 2 bis zum Eintauchen in das Metallbad 3 genau temperiert gehalten werden. Die Heizmittel 5 sind also auf der Chargiervorrichtung mitbeweglich befestigt. Der Barren 2 kann konstant beheizt werden und kann auch noch während des Abschmelzvorgangs selber temperiert werden.

[0023] Eine andere Möglichkeit ist in Fig. 2 dargestellt. Dort sind die Heizmittel 5 stationär angeordnet, und zwar in dem Bereich, über den der Barren 2 horizontal auf den Zuführmitteln 4 geführt wird. Hierbei kann der Barren 2 in einer Warteposition aufgeheizt werden, während der vorangegangene Barren im Metallbad abschmilzt. Der so vorgeheizte Barren 2 reduziert bei seinem Eintauchen in das Metallbad die Temperaturdifferenz, die er ohne Vorheizung hervorrufen würde.

[0024] In den Figuren ist eine Anordnung gezeigt, bei der zwei Chargiervorrichtungen 1 seitlich neben dem Ofenrüssel 11 angeordnet sind. Die linke bzw. hintere Chargiervorrichtung taucht dabei gerade den Metallbarren 2 in das Metallbad 3 ein, so dass er abschmelzen kann. Die rechte bzw. vordere Chargiervorrichtung 1 hält den Barren 2 in einer noch nicht eintauchenden Stellung. Wie zu sehen ist, kann die Haltevorrichtung 6 zwischen zwei Position bewegt werden, nämlich zwischen einer ersten Position (rechts bzw. vorne), in der der Metallbarren 2 noch nicht in das Metallbad 3 eintaucht, und einer zweiten Position (links bzw. hinten), in der der Barren 2 eintaucht und abschmilzt. Die Halterung des Barrens 2 erfolgt dabei durch ein Korbelement 10.

[0025] Die generelle Handhabung der Barren 2 ist aus der weiteren apparativen Ausgestaltung gemäß der Figuren ersichtlich: Die Eingabe der Zinkbarren 2 erfolgt durch einen Gabelstapler an einer Auflage- oder Lagerstation 9, die sich am Ende eines Hubbalkenförderers 7 befindet. Die Barren 2 werden vorzugsweise von der Bedienungsseite her auf den als Schrittförderer ausgebildeten Hubbalkenförderer 7 aufgegeben. Durch die Förderbewegung des Hubbalkenförderers 7 werden die Zinkbarren 2 zur Anlagenmitte hin transportiert.

[0026] Sind die Zinkbarren 2 am Ende des Hubbalkenförderers 7 angekommen, werden sie durch einen zugeordneten Schiebermechanismus 8 weitertransportiert; der Zinkbarren 2 wird jetzt in einem 90°-Winkel zum Zufuhrförderer 7 in Richtung Haltevorrichtung 6 geschoben. Als Transportfläche dient ein Überleittisch 12 mit einer Edelstahlplatte, über die der Barren 2 geschoben wird. Zwischen dem Förderer 7 und der Haltevorrichtung 6 befindet sich noch eine Zwischenposition. Diese dient zur Überbrückung des Abstandes zwischen dem Förderer 7 und der Haltevorrichtung 6 und als Speicher für den Fall eines Versorgungsengpasses bei der Zinkbarrenanlieferung.

[0027] Der Hub des Schiebemechanismus 8 transportiert den Barren 2 vom Förderer 7 auf die Zwischenposition und gleichzeitig den Barren 2 aus der Zwischenposition in oder auf die Haltevorrichtung 6. Die Haltevorrichtung 6 hebt nach der Beschickung mit einem Barren 2 durch nicht näher dargestellte Bewegungsmittel den Zinkbarren 2 vom Überleittisch 12 ab und kippt den Barren 2 gleichzeitig in Richtung Metallbad 3. Dabei stützt sich der Zinkbarren 2 auf dem Korbelement 10 ab. Im letzten Abschnitt des Hubweges wird das Korbelement 10 mit dem Zinkbarren 2 in das flüssige Zink im Metallbad 3 eingetaucht.

Bezugszeichenliste:

[0028] 

1

Vorrichtung zum Einbringen metallischer Barren

2

metallischer Barren (Zinkbarren)

3

Metallbad

4

Zuführmittel

5

Heizmittel

6

Haltevorrichtung

7

Fördermittel (Hubbalkenförderer)

8

Fördermittel (Schiebemechanismus)

9

Auflage- oder Lagerstation

10

Korbelement

11

Ofenrüssel

12

Überleittisch

Ansprüche

1. Vorrichtung (1) zum Einbringen metallischer Barren (2) in ein Metallbad (3), wobei die Vorrichtung (1) Zuführmittel (4) aufweist, mit denen ein Barren (2) dem Metallbad (3) zugeführt werden kann, wobei die Vorrichtung (1) Heizmittel (5) aufweist, mit denen der Barren (2) vor und/oder während seiner Zuführung in das Metallbad (3) auf eine gewünschte Temperatur aufgeheizt werden kann und wobei die Heizmittel (5) mindestens ein autark betriebenes Heizelement aufweisen, das unabhängig von anderen Anlagenteilen betrieben werden kann, mit denen die Vorrichtung (1) zusammenwirkt,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Heizmittel (5) auf dem Zuführmittel (4) beweglich angeordnet sind

2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Heizelement ein Gasbrenner ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Heizelement ein elektrisch betriebenes Element ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Heizelement ein Induktionsheizelement ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Zuführmittel (4) eine Haltevorrichtung (6) für mindestens einen Barren (2) aufweisen, mit der der Barren (2) so gehalten werden kann, dass er zumindest teilweise in das Metallbad (3) eintaucht.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Haltevorrichtung (6) mit Bewegungsmitteln ausgestattet ist, die sie zwischen einer ersten Position, in der sich der Barren (2) außerhalb des Metallbades (3) befindet, und einer zweiten Position, in der sich der Barren (2) zumindest teilweise innerhalb des Metallbades (3) befindet, bewegen können.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Bewegungsmittel der Haltevorrichtung (6) so ausgebildet sind, dass sie eine kombinierte Hub- und Kippbewegung der Haltevorrichtung (6) ausführen können.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass sie Fördermittel (7, 8) zum Fördern von Barren (2) von einer Auflage-oder Lagerstation (9) auf die Haltevorrichtung (6) aufweist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Fördermittel (7, 8) einen Hubbalkenförderer (7) und/oder einen Schiebemechanismus (8) aufweisen.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Heizmittel (5) auf dem Zuführmittel (4) im Bereich der Haltevorrichtung (6) beweglich angeordnet sind.

Claims

1. A device (1) for introducing metal bars (2) into a molten metal bath (3), wherein the device (1) features feeding means (4), by means of which a bar (2) can be fed to the molten metal bath (3), wherein the device (1) features heating means (5), by means of which the bar (2) can be heated to a desired temperature before and/or while it is fed into the molten metal bath (3), and wherein the heating means (5) feature at least one autarkic heating element that can be operated independently of other system components, with which the device (1) interacts,
characterized in
that the heating means (5) are movably arranged on the feeding means (4).

2. The device according to Claim 1,
characterized in
that the heating element is a gas burner.

3. The device according to Claim 1,
characterized in
that the heating element is an electrically operated element.

4. The device according to Claim 3,
characterized in
that the heating element is an induction heating element.

5. The device according to one of Claims 1 to 4,
characterized in
that the feeding means (4) feature a holding device (6) for at least one bar (2), by means of which the bar (2) can be held in such a way that it at least partially dips into the molten metal bath (3).

6. The device according to Claim 5,
characterized in
that the holding device (6) is equipped with moving means that can move the holding device between a first position, in which the bar (2) is situated outside the molten metal bath (3), and a second position, in which the bar (2) is at least partially situated within the molten metal bath (3).

7. The device according to Claim 6,
characterized in
that the moving means of the holding device (6) are realized in such a way that they can carry out a combined lifting and tilting movement of the holding device (6).

8. The device according to one of Claims 5 to 7,
characterized in
that it features conveying means (7, 8) for conveying the bars (2) from a depositing or storage station (9) onto the holding device (6).

9. The device according to Claim 8,
characterized in
that the conveying means (7, 8) feature a walking beam conveyor (7) and/or a pushing mechanism (8).

10. The device according to one of Claims 5 to 9,
characterized in
that the heating means (5) are movably arranged on the feeding means (4) in the region of the holding device (6).

Revendications

1. Dispositif (1) d'introduction de lingots métalliques (2) dans un bain métallique (3), le dispositif comportant (1) des moyens d'aménagé (4) permettant d'amener les lingots (2) dans le bain métallique (3) le dispositif (1) comportant des moyens de chauffage (5) permettant d'amener le lingot (2) avant et/ou pendant son aménage dans le bain métallique (3) à une température souhaitée et les moyens de chauffage (5) comportant au moins un élément de chauffage à fonctionnement autonome, susceptible de fonctionner indépendamment des autres éléments de l'installation, avec lesquels le dispositif (1) est en interaction,
caractérisé en ce que les moyens de chauffage (5) sont disposés en étant mobiles sur les moyens d'aménagé (4).

2. Dispositif selon la revendication 1,
caractérisé en ce que l'élément de chauffage est un brûleur à gaz.

3. Dispositif selon la revendication 1,
caractérisé en ce que l'élément de chauffage est un élément fonctionnant à l'électricité.

4. Dispositif selon la revendication 3,
caractérisé en ce que l'élément de chauffage est un élément chauffant à induction.

5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que
les moyens d'aménagé (4) comportent un dispositif de maintien (6) d'au moins un lingot (2) par lequel le lingot (2) est maintenu de sorte à immerger au moins partiellement dans le bain métallique (3).

6. Dispositif selon la revendication 5,
caractérisé en ce que le dispositif de maintien (6) est muni de moyens de déplacement susceptibles de se déplacer entre une première position, dans laquelle le lingot (2) se trouve à l'extérieur du bain métallique (3) et une deuxième position, dans laquelle le lingot (2) se trouve au moins en partie à l'intérieur du bain métallique (3).

7. Dispositif selon la revendication 6,
caractérisé en ce que les moyens de déplacement du dispositif de maintien (6) sont conçus de sorte à pouvoir effectuer un déplacement mixte en levée et en basculement du dispositif de maintien (6).

8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 à 7,
caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de transport (7, 8) pour le transport des lingots (2) d'un poste d'alimentation (9) sur le dispositif de maintien (6).

9. Dispositif selon la revendication 8,
caractérisé en ce que les moyens de transport (7, 8) comportent un convoyeur à longerons mobiles (7) et/ou un mécanisme de poussée (8).

10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 à 9, caractérisé en ce que les moyens de chauffage (5) sont disposés en étant mobiles sur le moyen d'aménagé (4) dans la zone du dispositif de maintien (6).

Zeichnung