Verfahren und Vorrichtung zum Verzinken von Draht

Abstract

 Bei einem Verfahren zum Verzinken von Draht tritt der Draht (4) senkrecht aus einem Zinkbad (1) aus. Das anhaftende flüssige Zink bildet nach seiner Erstarrung die Zinkschicht.
Zwecks Vergrößerung der Schichtdicke des anhaftenden Zinks wird die Oberfläche des Drahtes unmittelbar nach seinem Austritt aus dem Zinkbad durch ein Kühlmedium, vorzugsweise flüssigen Stickstoff, stark abgekühlt.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verzinken von Draht, bei denen der Draht senkrecht aus einem Zinkbad austritt und das anhaftende flüssige Zink nach seiner Erstarrung die Zinkschicht bildet. Je nach Drahtgeschwindigkeit, Badtemperatur, Drahtabmessung und ähnlichen Einflüssen fließt ein gewisser Teil des am Draht anhaftenden flüssigen Zinks in das Bad zurück. Dadurch stellt sich eine bestimmte Dicke der auf dem Draht verbleibenden Zinkschicht ein. Für manche Anwendungsgebiete ist die auf diese Weise erreichbare Zinkschicht zu dünn.

[0002] Man hat versucht, eine dickere Zinkschicht dadurch zu erreichen, daß man den Draht unmittelbar nach Austritt aus dem Zinkbad einer Gasatmosphäre aussetzte, die Schwefelwasserstoff als aktive Komponente enthielt. Schwefelwasserstoff ist jedoch ein sehr giftiges und chemisch sehr aggressives Gas, so daß die Realisierung einer solchen Verfahrensweise in der Praxis Schwierigkeiten bereitet.

[0003] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verzinken von Draht zu schaffen, bei denen der Draht senkrecht aus dem Zinkbad austritt und das anhaftende flüssige Zink nach seiner Erstarrung die Zinkschicht bildet, welche ohne die Zuhilfenahme giftiger und aggressiver Medien eine Vergrößerung der Schichtdicke des anhaftenden Zinks ermöglichen.

[0004] Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die Oberfläche des Drahtes unmittelbar nach seinem Austritt aus dem Zinkbad durch ein Kühlmedium stark abgekühlt wird.

[0005] Hierdurch wird ein rasches Erstarren des auf dem Draht befindlichen flüssigen Zinks bewirkt, die Menge des vom Draht abfließenden Zinks wird also vermindert. Die Schichtdicke wird dadurch vergrößert.

[0006] Die Abkühlung kann durch direkten Kontakt der Oberfläche des Drahtes mit dem Kühlmedium, beispielsweise durch Besprühen, erfolgen. Ggf. kann hierbei das verdampfte Kühlmedium auch zusätzlich als Schutzgas für die noch empfindliche Oberfläche des verzinkten Drahtes verwendet werden. Die Oberfläche des Drahtes kann jedoch auch indirekt abgekühlt werden, indem er nach Austritt aus dem Zinkbad durch eine ihn umgebende Kammer geführt wird, deren Innenwand durch das Kühlmedium gekühlt wird. Bevorzugt wird als Kühlmedium ein tiefsiedendes, verflüssigtes Gas, beispielsweise Stickstoff. Der verdampfte Stickstoff kann als Schutzgas für den noch empfindlichen verzinkten Draht verwendet werden. Er kann auch als Trägergas für ein Reaktionsgas wie Amoniak oder Schwefelwasserstoff verwendet werden.

[0007] Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit direktem Kontakt zwischen verzinktem Draht und Kühlmedium besteht aus einem Rohr, welches den aus dem Zinkbad austretenden Draht umgibt, in das Zinkbad eintaucht und kurz über der Oberfläche des Zinkbades von einer Ringkammer umgeben ist, die eine Zuleitung für flüssigen Sauerstoff besitzt und auf den Draht gerichtete Sprühöffnungen für flüssigen Sauerstoff aufweist. Im Bereich der Eintauchstelle in das Zinkbad besteht das Rohr vorzugsweise aus einem Isolationsmaterial, beispielsweise einer Oxydkeramik, die den Wärmezufluß in die Ringkammer hemmt.

[0008] Die Zeichnungen veranschaulichen in schematischer Form zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung im Schnitt.

[0009] Es zeigen:

Fig. 1 eine Vorrichtung für direkten Kontakt zwischen Drahtoberfläche und Kühlmedium,

Fig. 2 eine Vorrichtung für indirekten Kontakt zwischen Drahtoberfläche und Kühlmedium.

[0010] In Fig. 1 ist ein Zinkbad dargestellt, aus dem mit Hilfe der Umlenkrollen 2, 3 der zxverzinkende Draht senkrecht nach oben austritt. Erfindungsgemäß ist der Draht 4 von einem Rohr 5 umgeben, welches mittels eines konischen übergangsstückes 6 in eine Ringkammer 7 übergeht. Die Ringkammer 7 ist unmittelbar über der Austrittsstelle des Drahtes 4 aus dem Zinkbad 1 angeordnet. In Verlängerung des Rohres 5 schließt sich unterhalb der Ringkammer 7 ein weiteres Rohr 8 an, welches in das Zinkbad 1 eintaucht. Dieses Rohr 8 besteht zumindest im Bereich der Eintauchstelle aus einem Isolationsmaterial 9, welches die Wärmezufuhr aus dem Zinkbad 1 in die Ringkammer 7 hemmt.

[0011] An die Ringkammer 7 ist eine Zuleitung 10 für flüssigen Stickstoff angeschlossen. Der flüssige Stickstoff tritt durch Sprühdüsen 11 aus, die auf den Draht 4 gerichtet sind. Wegen der tiefen Kälte des flüssigen Stickstoffs erstarrt das sich auf dem Draht befinddene flüssige Zink im Bereich der Sprühstelle sofort. Es hat keine Möglichkeit, am Draht 4 zurück in das Zinkbad 1 zu fliessen. Es ergibt sich dadurch eine wesentlich dickere Zinkschicht, als sie ohne die erfindungsgemäße Maßnahme erreichbar wäre.

[0012] Der verdampfte Stickstoff strömt durch das Rohr 5 nach oben und tritt aus der Anlage aus. Er wirkt hier als Schutzgas für die noch empfindliche Zinkschicht. Falls gewünscht, können in das Rohr 5 zusätzlich noch Reaktionsgase wie Amoniak, Schwefelwasserstoff oder gasförmige oder flüssige Kohlenwasserstoffe eingeführt werden.

[0013] Fig. 2 zeigt eine Vorrichtung zur indirekten Kühlung des aus dem Zinkbad 1 austretenden Drahtes 4. Diese Vorrichtung besteht im wesentlichen aus einem doppelwandigen Rohr, dessen beide Rohre-i2,13 oben und unten durch Ringflansche 14,15 miteinander verbunden sind. Es wird somit eine Ringkammer 16 gebildet, die vom Kühlmittel durchflossen wird. Die Ringkammer 16 besitzt eine Zuleitung 17 und eine Ableitung 18 für das Kühlmittel.

[0014] Die Strömungsrichtung ist durch Pfeile 19 angedeutet, desgleichen die Bewegungsrichtung des Drahtes 4 durch einen Pfeil 20. Diese Vorrichtung ist vor allem für solche Kühlmedien gut geeignet, die während des Kühlvorganges nicht verdampfen, sondern flüssig bleiben, also Kühlmedien, die in unterkühltem Zustand in die Vorrichtung eingeführt werden.

Ansprüche

1. Verfahren zum Verzinken von Draht, bei dem der Draht senkrecht aus einem Zinkbad austritt und das anhaftende flüssige Zink nach seiner Erstarrung die Zinkschicht bildet,
dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Drahtes (4) unmittelbar nach ihrem Austritt aus dem Zinkbad (1) durch ein Kühlmedium stark abgekühlt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Drahtes (4) durch direkten Kontakt mit dem Kühlmedium abgekühlt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Drahtes (4) durch Besprühen mit dem Kühlmedium abgekühlt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Drahtes (4) indirekt abgekühlt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Abkühlung der Oberfläche des Drahtes (4) durch ein tiefsiedendes verflüssigtes Gas bewirkt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die Abkühlung der Oberfläche des Drahtes (4) durch flüssigen Stickstoff bewirkt wird.

7. Verfahren nach den Ansprüchen 3 und 6,
dadurch gekennzeichnet, daß der verdampfte Stickstoff als Schutzgas für den verzinkten Draht (4) oder Trägergas für ein aktiv auf die Oberfläche des verzinkten Drahtes einwirkendes Gas dient.

8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 7,
gekennzeichnet durch ein Rohr (5,8), welches den aus dem Zinkbad (1) austretenden Draht (4) umgibt, in das Zinkbad eintaucht und kurz über der Oberfläche des Zinkbades von einer Ringkammer (7) umgeben ist, die eine Zuleitung (10) für flüssigen Stickstoff besitzt und auf den Draht gerichtete Sprühöffnungen (11) für flüssigen Stickstoff aufweist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (8) im Bereich der Eintauchstelle in das Zinkbad (1) aus einem Isolationsmaterial (9) besteht.

Zeichnung