(19) |
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(11) |
EP 2 989 226 B1 |
(12) |
EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
(45) |
Hinweis auf die Patenterteilung: |
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21.06.2017 Patentblatt 2017/25 |
(22) |
Anmeldetag: 04.04.2014 |
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(51) |
Internationale Patentklassifikation (IPC):
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(86) |
Internationale Anmeldenummer: |
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PCT/EP2014/056828 |
(87) |
Internationale Veröffentlichungsnummer: |
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WO 2014/173663 (30.10.2014 Gazette 2014/44) |
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(54) |
VORRICHTUNG ZUM KONTINUIERLICHEN SCHMELZTAUCHBESCHICHTEN VON METALLBAND
APPARATUS FOR CONTINUOUS HOT-DIP COATING OF METAL STRIP
DISPOSITIF DE REVÊTEMENT AU TREMPE À CHAUD ET EN CONTINU D'UNE BANDE MÉTALLIQUE
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(84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL
NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR |
(30) |
Priorität: |
26.04.2013 DE 102013104267
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(43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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02.03.2016 Patentblatt 2016/09 |
(73) |
Patentinhaber: ThyssenKrupp Steel Europe AG |
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47166 Duisburg (DE) |
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(72) |
Erfinder: |
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- SCHAFFRATH, Norbert
59075 Hamm (DE)
- MÜLLER, Thorsten
47179 Duisburg (DE)
- MACHEREY, Friedhelm
46519 Alpen (DE)
- NOTHACKER, Gernot
44143 Dortmund (DE)
- RÜBENSTRUNK, Tim
44227 Dortmund (DE)
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(74) |
Vertreter: thyssenkrupp Intellectual Property GmbH |
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ThyssenKrupp Allee 1 45143 Essen 45143 Essen (DE) |
(56) |
Entgegenhaltungen: :
WO-A1-02/38825 JP-A- H05 279 827
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JP-A- H04 120 258
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Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Schmelztauchbeschichten
von Metallband, vorzugsweise Stahlband, mit einem Schmelzbadgefäß, einem im Schmelzbadgefäß
mündenden Rüssel zum Einleiten eines in einem Durchlaufofen erwärmten Metallbandes
unter Schutzgas in das Schmelzbad und einer im Schmelzbadgefäß angeordneten Umlenkrolle
zur Umlenkung des ins Schmelzbad eintretenden Metallbandes in eine aus dem Schmelzbad
weisende Richtung, wobei der Rüssel in seinem in das Schmelzbad eingetauchten Ende
mindestens eine Ablaufkammer aufweist, die nach innen durch eine Überlaufwand, nach
unten durch einen Boden und nach außen durch die Wandung des Rüssels begrenzt ist,
wobei die Überlaufkante der Überlaufwand zumindest abschnittsweise unterhalb des Schmelzbadspiegels
liegt, und wobei an der Ablaufkammer eine Absaugleitung mit einer Pumpe angeschlossen
ist.
[0002] Vorrichtungen bzw. Anlagen dieser Art werden auch als Feuerbeschichtungsanlagen bezeichnet.
Sie sind durch eine kontinuierliche Arbeitsweise gekennzeichnet.
[0003] Bei Schmelztauchbeschichtungsanlagen des Standes der Technik sammelt sich auf der
Oberfläche der Metallschmelze innerhalb des Rüssels Schlacke an, welche zu Fehlern
in der Beschichtung des Metallbandes führen kann. Beim Eintauchen des Bandes wird
die Schlacke vom Band mitgenommen und es entstehen beispielsweise Stellen mit schlechter
Haftung aufgrund von Schlackeeinschlüssen sowie Fehlstellen (unbeschichtete Stellen)
in der Beschichtung.
[0004] In der
JP 04-120258 A wird zur Verhinderung einer Ansammlung von Schlacke am Schmelzbadspiegel innerhalb
des Rüssels unter anderem vorgeschlagen, innerhalb des getauchten Rüssels, beidseits
des Metallbandes eine gegen die Laufrichtung des Metallbandes gerichtete Strömung
sowie am Schmelzbadspiegel eine weggerichtete und in Richtung des Eintritts des Metallbandes
in das Schmelzbad verlaufende Strömung zu erzeugen.
[0005] Eine Vorrichtung der eingangs genannten Art ist aus der
EP 1 339 891 B1 bekannt. Hierbei ist der Rüssel an seinem getauchten Unterteil auf jeder Seite des
Metallbandes durch eine Innenwand verlängert, die zur Oberfläche der vom Rüssel begrenzten
Flüssigdichtung hin ausgerichtet ist und deren Oberkante unterhalb dieser Oberfläche
liegt. Diese Innenwände begrenzen mit der Wandung des Rüssels zwei Abflussräume für
das Flüssigmetall. An den beiden Abflussräumen ist über Saugleitungen eine Pumpe angeschlossen,
um den Flüssigmetallpegel in diesen Räumen auf einem Pegel unterhalb der Oberfläche
der Flüssigdichtung zu halten und damit einen natürlichen Ablauf des Flüssigmetalls
von dieser Oberfläche zu den Abflussräumen zu bewirken. Hierzu wird der Flüssigmetallpegel
in diesen Abflussräumen detektiert und derart auf einen Pegel unterhalb der Oberfläche
der Flüssigdichtung gehalten, dass die Fallhöhe des Flüssigmetalls in den Abflussräumen
größer als 50 mm ist, um den Auftrieb der Metalloxidpartikel und der intermetallischen
Verbindungen entgegen der Ablaufrichtung des Flüssigmetalls zu verhindern. Um eine
Erfassung des Flüssigmetallpegels in den Abflussräumen zu ermöglichen, ist außerhalb
des Rüssels ein Reservoir in Form eines oben offenen Behälters angeordnet, der über
eine Rohrleitung mit dem unteren Bereich jedes der Abflussräume verbunden ist, wobei
in jedem der Abflussräume die Anschlussstelle der Saugleitung der Pumpe oberhalb der
Anschlussstelle der mit dem Reservoir verbundenen Rohrleitung liegt. Das Reservoir
bildet eine Flüssigmetall-Pufferkapazität für jeden der Abflussräume. Anders ausgedrückt
bildet das Reservoir mit den Abflussräumen über die Rohrleitung ein System kommunizierender
Röhren, in denen der Flüssigmetallpegel typischerweise jeweils auf gleicher Höhe liegt.
Das Reservoir ist dabei mit einem Flüssigmetallpegeldetektor ausgestattet.
[0006] Bei der aus der
EP 1 339 891 B1 bekannten Vorrichtung ist im industriellen Einsatz mit erheblichen Schwierigkeiten
zu rechnen. Denn durch notwendige Rüsselbewegungen oder unvermeidbare Schwankungen
des Schmelzbadspiegels kann die erforderliche Fallhöhe des Flüssigmetalls in den Abflussräumen
unterschritten werden, was den vom Metallband weggerichteten Schlackeabflnss stört
und dementsprechend zu Oberflächenfehlern an dem tauchbeschichteten Metallband führen
kann.
[0007] Die Veränderung der Bandlage im Rüssel ist ein wichtiges Erfordernis für oberflächenveredelte
Stahlflachprodukte. Häufig kann nur mittels einer Verstellung der getauchten Umlenkrolle
ein optimaler Bandlauf durch das Schmelzbad und die oberhalb desselben angeordneten
Abblasdüsen realisiert werden. Des Weiteren ist die vorgeschlagene Lösung der Niveauregulierung
in den Abflussräumen mittels Reservoir und Flüssigmetallpegeldetektor im industriellen
Einsatz störanfällig, da es innerhalb des Reservoirs zu einer erheblichen Schlackenbildung
kommt. Die zum Entfernen der Schlacke aus dem Reservoir erforderliche Reinigungstätigkeit
ist unter dem Gesichtspunkt der Arbeitssicherheit unbefriedigend.
[0008] Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs
genannten Art zu schaffen, bei welcher Schlacke aus dem Rüsselinneren effektiv abgeführt
wird und schlackebedingte Oberflächenfehler auf der Oberfläche des beschichteten Metallbandes
weitgehend vermieden werden.
[0009] Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1
vorgeschlagen.
[0010] Gelöst wird die Aufgabe durch eine Vorrichtung der eingangs genannten Art, die erfindungsgemäß
dadurch gekennzeichnet ist, dass die Ablaufkammer mit mindestens einer Durchgangsöffnung
versehen ist, durch welche flüssige Metallschmelze aus dem Schmelzbad in die Ablaufkammer
fließen kann, wobei die mindestens eine Durchgangsöffnung tiefer als die Überlaufkante
angeordnet ist.
[0011] Die mindestens eine Durchgangsöffnung kann auch als Spülöffnung bezeichnet werden
und beispielsweise als Bohrung, Lochausschnitt, Rohrhülse oder dergleichen ausgeführt
sein.
[0012] Durch die vorliegende Erfindung wird aufgrund der zumindest abschnittsweise auf eine
Position unterhalb des Schmelzbadspiegels eingestellten Überlaufkante und der zumindest
einen mit der Ablaufkammer verbundenen Pumpeinrichtung, welche flüssiges Beschichtungsmaterial
aus der Ablaufkammer abpumpt, sichergestellt, dass im Rüssel eine Oberflächenströmung
erzeugt wird, mit der Schlacke und Verunreinigungen von der Schmelzbadoberfläche in
die Ablaufkammer abfließen und somit von dem in das Schmelzbad einlaufenden Metallband
ferngehalten werden. Durch die zumindest eine Durchgangsöffnung (Spülöffnung), durch
welche flüssige Metallschmelze aus dem Schmelzbad in die Ablaufkammer fließen kann,
wird eine zuverlässige Abführung der Schlacke aus dem Rüssel sichergestellt, da durch
die stete Zufuhr von flüssiger Metallschmelze eine "weiche" Konsistenz der Schlacke
aufrechterhalten bleibt und Ablagerungen, sogenannte Anbackungen, im Rüssel weitestgehend
vermieden werden. Denn ohne ausreichende Zufuhr von flüssiger Metallschmelze beginnen
die im Rüssel an der Schmelzbadoberfläche schwimmenden Schlackepartikel sich miteinander
in Art einer Sinterung zu verbinden. Daher ist die erfindungsgemäße Aufrechterhaltung
der weichen Konsistenz der Schlacke, d.h. die weitgehende Verhinderung einer Sinterung
von Schlackepartikeln, insbesondere bei Schmelzen (Beschichtungsmaterial) auf Aluminium-Basis,
von Vorteil.
[0013] Wenn das Schmelzbadniveau in der Ablaufkammer abfällt, nimmt der Metallschmelzen-Volumenstrom,
der durch die mindestens eine Durchgangsöffnung in die Ablaufkammer fließt, automatisch
zu. Durch diese selbststabilisierende Niveauregulierung ist ein Abfließen von an der
Schmelzbadoberfläche schwimmenden Schlackepartikel (sogenannter Oberschlacke) über
die Überlaufkante in die Ablaufkammer sichergestellt, unabhängig von der Fallhöhe
der Oberschlacke in die Ablaufkammer. Daraus ergeben sich die folgenden Vorteile:
- Der Rüssel kann ohne Störungen der Oberschlackeabfuhr geschwenkt und telekopiert werden.
- Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist unanfällig gegenüber unvermeidbaren Schwankungen
des Schmelzbadspiegels, die sich beispielsweise durch das Einbringen von aufzuschmelzenden
Beschichtungsmaterialblöcken ergeben. Eine Schwankung des Schmelzbadspiegels kann
bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung sogar gezielt genutzt werden, um festgebackene
Oberschlacke an der Rüsselinnenwandung zu lösen, welche dann über die Überlaufkante
in die Ablaufkammer abgeführt werden kann.
- Die mindestens eine Durchgangsöffnung, durch welche flüssige Metallschmelze aus dem
Schmelzbad in die Ablaufkammer fließen kann, verhindert ein Trockenlaufen der Pumpe
und stabilisiert deren Arbeitspunkt.
[0014] Bevorzugte und vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind
in den Unteransprüchen angegeben.
[0015] Eine vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet,
dass die Überlaufwand in Form eines umlaufenden Rahmens ausgebildet ist, der mit der
Wandung des Rüssels einen Ringraum begrenzt. Hierdurch lässt sich die das zu beschichtende
Metallband im Rüssel umgebende Schmelzbadoberfläche und dementsprechend die Menge
an im Rüssel aufschwimmender Schlacke minimieren. Zugleich lässt sich hierdurch erreichen,
dass die im Rüssel aufschwimmende Schlacke an allen Stellen des zu beschichtenden
Metallbands auf sehr kurzem Weg in die Ablaufkammer abgeführt wird.
[0016] Vorzugsweise ist die Ablaufkammer mit mindestens zwei Durchgangsöffnungen versehen,
durch welche flüssige Metallschmelze aus dem Schmelzbad in die Ablaufkammer fließen
kann, wobei die jeweilige Durchgangsöffnung tiefer als die Überlaufkante angeordnet
ist, und wobei mindestens eine der Durchgangsöffnungen im Bereich der Oberseite des
Metallbandes und mindestens eine weitere der Durchgangsöffnungen im Bereich der Unterseite
des Metallbandes angeordnet ist.
[0017] Hierdurch lässt sich eine gleichmäßigere Beaufschlagung der Ablaufkammer mit flüssiger
Metallschmelze aus dem Schmelzbad erzielen. Dementsprechend wird die Gefahr, dass
sich Schlacke und Verunreinigungen im Rüssel und/oder in der Ablaufkammer ablagern,
weiter vermindert.
[0018] Beispielsweise kann in der Wandung des Rüssels im Bereich der Oberseite und/oder
der Unterseite des Metallbandes und/oder in der Überlaufwand im Bereich der Oberseite
und/oder der Unterseite des Metallbandes je mindestens eine der Durchgangsöffnungen
ausgebildet sein. Vorzugsweise sind die mindestens eine Durchgangsöffnung oder mehreren
Durchgangsöffnungen in der Wandung des Rüssels bzw. der Außenwand der Ablaufkammer
vorgesehen, wodurch eine Beeinflussung der Strömung, die das Metallband am Eintritt
in das Schmelzbad umgibt, vermieden und der Zulauf flüssiger Schmelze aus dem Schmelzbad
in die Ablaufkammer sichergestellt wird.
[0019] Eine weitere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet,
dass die mindestens eine oder mindestens eine der Durchgangsöffnungen schräg zur Ebene
der Wandung des Rüssels oder schräg zur Ebene der Überlaufwand in derselben verläuft.
Hierdurch lässt sich die Strömungsrichtung der über die Durchgangsöffnung in die Ablaufkammer
einströmenden Metallschmelze gezielt so ausrichten, dass das Abfließen der Oberschlacke
in Richtung Absaugleitung begünstigt wird. Vorzugsweise werden die Durchgangsöffnungen
so ausgebildet, dass ihre jeweilige Mittelachse mit der senkrecht zur Ebene der Rüsselwandung
bzw. Überlaufwand verlaufenden Achse einen Winkel im Bereich von 5° bis 60°, besonders
bevorzugt im Bereich von 10° bis 50° einschließt. Insbesondere können die Durchgangsöffnungen
dabei durch Rohrstutzen (Rohrhülsen) gebildet und/oder mit Leitelementen zur Führung
der über die Durchgangsöffnung in die Ablaufkammer einströmenden Metallschmelze versehen
sein. Derartige Leitelemente können beispielsweise Rohrabschnitte, Rohrbögen oder
flächige Leitelemente, z.B. Leitbleche oder Leitschaufeln sein. Die Leitelemente können
dabei innerhalb der Ablaufkammer insbesondere an den oder in der Nähe der Durchgangsöffnungen
vorgesehen sein.
[0020] Eine weitere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet,
dass die Überlaufkante der Überlaufwand in Überlauffließrichtung abgerundet ist. Diese
Ausgestaltung begünstigt eine Betriebsweise, bei der Oberschlacke und flüssige Metallschmelze
relativ ruhig, vorzugsweise möglichst laminar, über die Überlaufkante in die Ablaufkammer
abfließen. In dem Rüssel ist eine möglichst laminare Oberflächenströmung gewünscht,
da sich Partikel, Stäube oder Schmelzespritzer, die aus der Schmelzbadoberfläche z.B.
aufgrund von turbulenten Strömungen in den Schutzgasbereich des Rüssels austreten,
auf dem einlaufenden Metallband absetzen und zu Beschichtungsfehlern führen können.
[0021] Nach einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist der auf
der Unterseite des Metallbandes verlaufende Abschnitt der Überlaufwand an der der
Wandung des Rüssels zugewandten Seite einen Materialzusatz auf, der eine vertikale
Flanke oder eine mit positivem Gefälle in Richtung der Rüsselwandung verlaufende Flanke
definiert. Hierdurch wird in diesem Bereich eine hinterschnitten Kehle, die eine Ablagerung
von Schlacke in der Ablaufkammer begünstigen kann, vermieden.
[0022] Nach einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist an der tiefsten
Stelle der Ablaufkammer oder am Anfang der Absaugleitung mindestens eine Durchgangsöffnung
vorgesehen, durch welche flüssige Metallschmelze aus dem Schmelzbad in die Absaugleitung
fließen kann. Hierdurch kann ein Trockenlaufen der Pumpe sicher verhindert werden.
[0023] Um einen optimalen Bandlauf durch das Schmelzbad und die oberhalb des Schmelzbades
angeordneten Abblasdüsen einstellen zu können, ist der Rüssel der erfindungsgemäßen
Vorrichtung vorzugsweise schwenkbar und/oder axial bewegbar gelagert und mit mindestens
einer Stelleinrichtung zum Einstellen seiner Neigung und/oder Lage relativ zum Schmelzbadgefäß
versehen. Durch die Stelleinrichtung sind die Eintauchtiefe und/oder der Eintauchwinkel
des Rüssels relativ zum Schmelzbadspiegel einstellbar. Auch ist durch die Bewegung
(Lageänderung) des Rüssels relativ zum Schmelzbadspiegel der Abstand der Oberkante
der Überlaufwand gegenüber dem Schmelzbadspiegel einstellbar.
[0024] In weiterer Ausgestaltung können die Stelleinrichtung und/oder der Rüssel mit mindestens
einem Wegsensor zum Erfassen einer Lageänderung, insbesondere einer Neigungsänderung
des Rüssels und/oder eines Stellelements der Stelleinrichtung versehen sein. Bei dem
Stellelement kann es sich beispielsweise um einen hydraulisch oder pneumatisch betätigbaren
Stellzylinder oder einen Stellmotor handeln, wobei der Stellzylinder oder Stellmotor
mit einem am Rüssel angelenkten Gestänge oder Getriebe gekoppelt sein kann. Zudem
kann dem Schmelzbadgefäß vorzugsweise eine Messeinrichtung zum Messen des Schmelzbadspiegelniveaus
zugeordnet sein.
[0025] Der oder die Wegsensoren haben vorzugsweise eine Genauigkeit von weniger als ±0,1
mm. Mittels des einen oder der mehreren Wegsensoren lässt sich unter Berücksichtigung
der Rüsselgeometrie der Abstand der Oberkante der Überlaufwand gegenüber dem Schmelzbadspiegel
auf Basis der Ist-Position rechnerisch ermitteln und/oder eine Soll-Position vorgeben.
[0026] Aufgrund der bekannten Rüssel- und Schmelzbadgeometrie sowie dem ermittelten Abstand
der Oberkante der Überlaufwand gegenüber dem Schmelzbadspiegel kann die erforderliche
Leistung der Pumpeinrichtung anhand einer vorgegebenen Kennlinie ermittelt und eingestellt
werden. In diesem Zusammenhang ist eine vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen
Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung mit einer Steuerungs- oder
Regelungseinrichtung ausgestattet ist, die hergerichtet ist, anhand eines Messsignals
des Wegsensors und eines Messsignals der das Schmelzbadspiegelniveau messenden Messeinrichtung
eine Messgröße zu ermitteln, die proportional der Höhendifferenz zwischen Schmelzbadspiegel
und Überlaufkante ist, und die zudem hergerichtet ist, anhand besagter Messgröße die
Leistung der Pumpe zu steuern oder zu regeln.
[0027] Die oben genannte Kennlinie basiert auf dem theoretischen Überlaufvolumenstrom, der
eine Funktion der Höhendifferenz zwischen Schmelzbadspiegel und Überlaufkante ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird zur Einstellung einer stabilen Oberflächenströmung
in die Ablaufkammer für die Bestimmung der Kennlinie für die Steuerung der Pumpe neben
dem obigen theoretischen Überlaufvolumenstrom ein zusätzlicher Volumenstrom, der von
der Anzahl und Größe der Durchgangsöffnungen (Spülöffnungen) abhängt, berücksichtigt.
Gegebenenfalls wird bei der Festlegung der Kennlinie zudem die Position der Durchgangsöffnungen
mit in Betracht gezogen.
[0028] Bei der in der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendeten Pumpe handelt es sich vorzugsweise
um eine kontinuierlich arbeitende Pumpe, beispielsweise um eine Kreisel- oder Schneckenpumpe,
wobei die Förderleistung der Pumpe z.B. durch Änderung ihrer Drehzahl einstellbar
ist.
[0029] In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung, ist die Pumpe an einer Steuerung und/oder
Regelungseinrichtung angeschlossen, welche die Leistung der Pumpe zumindest zeitweise
höher als den über die Überlaufkante in die Ablaufkammer abfließenden Volumenstrom
an flüssigem Beschichtungsmaterial bzw. höher als den festgelegten Kennlinienwert
einstellt. Diese zumindest zeitweise Erhöhung (Anhebung) der Pumpenleistung wird beispielsweise
zu Beginn des kontinuierlichen Beschichtungsprozesses angewandt, um den Pegel in der
Ablaufkammer auf ein gegenüber dem Schmelzbadspiegel niedrigeres Niveau zu bringen,
wodurch die Oberflächenströmung im Rüssel in Richtung Ablaufkammer verbessert bzw.
verstärkt wird.
[0030] Eine weitere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet,
dass der Boden der Ablaufkammer mit Gefälle in Richtung der Absaugleitung angeordnet
ist. Hierdurch wird die Abfuhr von Schlacke aus dem Rüssel begünstigt.
[0031] Optional kann die erfindungsgemäße Vorrichtung mit Überwachungseinrichtungen zur
Sicherung der Prozessstabilität sowie zur Dokumentation des Beschichtungsprozesses
ausgestattet sein. Vorzugsweise ist zum Beispiel der Rüssel mit einer optischen Kamera
zur Beobachtung des Schmelzbadspiegels innerhalb des Rüssels versehen. Ferner ist
vorzugsweise die Ablaufkammer mit einer einen Messstab aufweisenden Messeinrichtung
zur Ermittlung des Schmelzbadspiegels in der Ablaufkammer versehen. Des Weiteren sieht
eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung vor, dass am Endstück des Rüssels
eine Messsonde zur Ermittlung des Schmelzbadspiegelniveaus befestigt ist, wobei die
Messsonde vorzugsweise mit einer Anzeigeeinrichtung versehen ist, welche die Höhendifferenz
zwischen dem Schmelzbadspiegel und der Überlaufkante anzeigt.
[0032] Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer mehrere Ausführungsbeispiele darstellenden
Zeichnung näher erläutert. Es zeigen schematisch:
- Fig. 1
- eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit einem einen Überlauf aufweisenden Rüssel, Ablaufkammer,
Saugleitung und Pumpe, in einer Vertikalschnittansicht;
- Fig. 2
- eine Aufsicht auf das horizontal geschnittene Rüsselendstück einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel;
- Fig. 3
- einen Vertikalschnitt durch das Rüsselendstück einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel;
- Fig. 4
- einen weiteren Vertikalschnitt durch das Rüsselendstück der Fig. 3 an einer Stelle,
an welcher die Saugleitung in die Ablaufkammer mündet;
- Fig. 5
- einen Vertikalschnitt durch das Rüsselendstück einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel;
- Fig. 6
- eine Vorderansicht auf das Rüsselendstück der Vorrichtung der Fig. 5;
- Fig. 7
- einen Vertikalschnitt durch den Boden der Ablaufkammer einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;
- Fig. 8
- einen Vertikalschnitt durch den Boden der Ablaufkammer einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel;
- Fig. 9
- einen Vertikalschnitt durch den Boden der Ablaufkammer einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel; und
- Fig. 10
- eine Aufsicht auf das horizontal geschnittene Rüsselendstück einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung mit Saugleitung und Pumpe gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel.
[0033] In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
zum Schmelztauchbeschichten von Metallband, insbesondere Stahlband skizziert. Durch
das Schmelztauchbeschichten wird das Metallband 5 vor Korrosion geschützt. Hierzu
wird das Band 5 zunächst in einem Durchlaufofen (nicht gezeigt) gereinigt und rekristallisierend
geglüht. Anschließend wird das Band 5 schmelztauchveredelt, indem es durch ein schmelzflüssiges
Metallbad 1 geführt wird. Als Beschichtungsmetall für das Band 5 kommen beispielsweise
Zink, Zinklegierungen, Aluminium sowie Aluminiumlegierungen zum Einsatz. Zur Aufrechterhaltung
des schmelzflüssigen Zustandes des Beschichtungsmetalls ist das Schmelzbadgefäß 2
elektrisch beheizt.
[0034] Der Durchlaufofen umfasst typischerweise einen direkt beheizten Vorwärmer und indirekt
beheizte Reduktions- und Haltezonen sowie nachfolgende Kühlzonen. In dem indirekten
beheizten Ofenteil sowie in den Kühlzonen wird eine reduzierende Atmosphäre aus Stickstoff
und Wasserstoff eingestellt. Am Ende der Kühlzone ist der Ofen über eine Schleuse
in Form eines sogenannten Rüssels 6 mit dem Schmelzbad 1 verbunden.
[0035] Eine im Schmelzbad 1 angeordnete Umlenkrolle 3 bewirkt die Umlenkung des aus dem
Rüssel 6 in das Schmelzbad eintretenden Bandes 5 in vorzugsweise vertikale Richtung.
Beim Austritt aus dem Schmelzbad 1 reißt das Band 5 eine von der Bandgeschwindigkeit
abhängige Menge von Beschichtungsmaterial aus dem Schmelzbad mit sich. Die sich dabei
ergebende Schichtdicke der Metallauflage ist erheblich höher als die gewünschte Schichtdicke.
Die gewünschte Schichtdicke wird mittels Abstreifdüsen 4 eingestellt.
[0036] Allen in der Zeichnung dargestellten Beispielen der erfindungsgemäßen Vorrichtung
zum Schmelztauchbeschichten von Metallband 5 ist gemeinsam, dass der Rüssel 6, mittels
dem das Band 5 unter Schutzgasatmosphäre in das Schmelzbad 1 eingeleitet wird, in
seinem in das Schmelzbad 1 eingetauchten Ende mindestens eine Ablaufkammer 11 aufweist,
die nach innen durch eine Überlaufwand 8, nach unten durch einen Boden und nach außen
durch die Wandung des Rüssels 6 begrenzt ist. Die Überlaufwand 8 und die Ablaufkammer
11 dienen der Abfuhr von Schlacke und Verunreinigungen, die im Rüssel 6 an der Schmelzbadoberfläche
aufschwimmen. Die Überlaufkante 9, 10 der Überlaufwand 8 liegt dabei zumindest abschnittsweise
unterhalb des Schmelzbadspiegels. Die Überlaufkante 9, 10 ist in Überlauffließrichtung
vorzugsweise abgerundet ausgebildet. An der Ablaufkammer 11 ist eine Absaugleitung
angeschlossen, die mit einer Pumpe 13 versehen ist. Der Auslass der Pumpe 13 oder
eine an der Pumpe angeschlossene Auslassleitung 12 mündet im Schmelzbad 1 unterhalb
des Schmelzbadspiegels.
[0037] Die Überlaufwand 8 ist in Form eines umlaufenden Rahmens ausgebildet, der mit der
Wandung des Rüssels 6 einen Ringraum begrenzt (vgl. Fig. 1 und Fig. 2). Die Ablaufkammer
11 weist zwei voneinander beabstandete längliche Kammerabschnitte 11.1 auf, die im
Wesentlichen parallel zueinander verlaufen und an ihren Enden durch zwei kürzere Kammerabschnitte
11.2 miteinander zu der im Wesentlichen ringförmigen Ablaufkammer 11 verbunden sind.
Die rahmenförmige Überlaufwand 8 der Ablaufkammer 11 begrenzt die Austrittsöffnung
des Rüssels 6, durch die das Band 5 in Richtung Umlenkrolle 3 läuft. Der bandoberseitige
Abschnitt der Überlaufkante ist mit dem Bezugszeichen 9 und der bandunterseitige Abschnitt
mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet.
[0038] Der Boden der länglichen Kammerabschnitte 11.1 ist in dem in Fig. 1 skizzierten Ausführungsbeispiel
im Wesentlichen horizontal ausgerichtet. Die kürzeren Kammerabschnitte 11.2 weisen
dagegen jeweils eine Vertiefung auf, die nach unten durch in einem Winkel aneinanderstoßende
Bodenabschnitte 24.1, 24.2 begrenzt ist. An einem (24.2) dieser Bodenabschnitte mündet
jeweils ein Zweig der Absaugleitung 12, wobei die Leitungszweige nahe der Pumpe 13
zusammengeführt sind. Alternativ zu der in Fig. 1 dargestellten Ausführung kann der
Boden der länglichen Kammerabschnitte 11.1 auch mit Gefälle zu den kürzeren, quer
zur Ebene des Bandes 5 verlaufenden Kammerabschnitten 11.2 ausgebildet sein.
[0039] Erfindungsgemäß ist die Ablaufkammer 11 mit mindestens einer Durchgangsöffnung 14,
15 versehen, durch welche flüssige Metallschmelze aus dem Schmelzbad in die Ablaufkammer
11 fließen kann, wobei die mindestens eine Durchgangsöffnung tiefer als die Überlaufkante
10 angeordnet ist. In dem in Fig. 1 skizzierten Ausführungsbeispiel sind in der Wandung
(Außenwand) des Rüsselendstückes 7 auf der Oberseite und der Unterseite des Bandes
5 jeweils mindestens eine Durchgangsöffnung 14, 15 vorgesehen. Die Durchgangsöffnungen
14, 15 sind oberhalb des Bodens der Ablaufkammer 11 und vorzugsweise etwa mittig an
den länglichen Ablaufkammerabschnitten 11.1 angeordnet. Des Weiteren sind in diesem
Beispiel an der Unterseite der Absaugleitung 12, und zwar nahe den Anschlussstellen
der Leitungszweige an der Ablaufkammer 11 Durchgangsöffnungen 16 vorgesehen, die vorrangig
dazu dienen, ein Trockenlaufen der Pumpe 13 zu verhindern. Die Durchgangsöffnungen
14, 15 und/oder 16 sind vorzugsweise mit Leitelementen in Form von rohrförmigen Ansatzstücken
versehen.
[0040] Der Rüssel 6 ist schwenkbar und axial bewegbar gelagert. Er ist mit einer Stelleinrichtung
18 zum Einstellen seiner Neigung relativ zum Schmelzbadspiegel bzw. Schmelzbadgefäß
2 sowie mit einer Stelleinrichtung 17 zum Verändern seiner axialen Länge bzw. Tauchtiefe
versehen. Die Stelleinrichtungen 17, 18 und/oder der Rüssel 6 sind mit Wegsensoren
(nicht gezeigt) versehen, mittels denen eine Lageänderung, insbesondere eine Neigungsänderung
des Rüssels 6 und/oder eines Stellelements, z.B. einer Kolbenstange, der Stelleinrichtung
17, 18 erfasst wird.
[0041] Des Weiteren ist die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung mit einer Messeinrichtung
19 zum Messen des Schmelzbadspiegelniveaus ausgestattet. Zudem ist eine Steuerungs-
und/oder Regelungseinrichtung vorgesehen, die anhand der Messsignale mindestens eines
der Wegsensoren und der das Schmelzbadspiegelniveau messenden Messeinrichtung 19 eine
Messgröße ermittelt, die proportional der Höhendifferenz zwischen Schmelzbadspiegel
und Überlaufkante 9, 10 ist, und in Abhängigkeit dieser Messgröße die Leistung der
Pumpe 13 steuert oder regelt. Die Wegsensoren besitzen vorzugsweise ein Messgenauigkeit
von ±0,1 mm.
[0042] Darüber hinaus ist der Rüssel 6 bzw. das Rüsselendstück 7 optional mit einer optischen
Kamera 22 zur Beobachtung des Schmelzbadspiegels innerhalb des Rüsselendstücks versehen.
[0043] Fig. 2 zeigt eine Aufsicht auf das horizontal geschnittene Rüsselendstück 7 einer
erfindungsgemäßen Vorrichtung mit ringförmiger Ablaufkammer 11 in Laufrichtung des
Bandes 5. Es sind der bandoberseitige Abschnitt 9 und der bandunterseitige Abschnitt
10 der Überlaufkante der rahmenförmigen Überlaufwand 8 zu erkennen. Die länglichen
Abschnitte 11.1 der ringförmigen Ablaufkammer 11 verlaufen im Wesentlichen parallel
zur Ebene des Bandes 5 und gehen an ihren Enden in die neben den Kanten des Bandes
5 angeordneten kürzeren Kammerabschnitte 11.2 über. Die quer zur Ebene des Bandes
5 verlaufenden Kammerabschnitte 11.2 weisen vorzugsweise jeweils eine Vertiefung auf,
deren Boden durch zueinander abgewinkelt ausgerichtete Bodenabschnitte 24.1, 24.2
gebildet ist (siehe auch Fig. 1). An dem bandunterseitigen Bodenabschnitt 24.2 ist
jeweils ein Zweig der mit der Pumpe 13 verbundenen Saugleitung 12 angeschlossen. In
dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Durchgangsöffnungen 14, 15 der
Ablaufkammer 11, z.B. in Form von Bohrungen oder Rohrstutzen, bandoberseitig und bandunterseitig
sowohl in die Wandung des Rüsselendstücks 7 als auch in die Überlaufwand 8 der Ablaufkammer
11 eingebracht. Die Durchgangsöffnungen 14, 15 sind dabei im mittleren Bereich der
länglichen Kammerabschnitte 11.1 angeordnet. Des Weiteren sind in den Boden der Ablaufkammer
11 in der Nähe der Anschlussstellen der Saugleitung 12 Durchgangsöffnungen 16 eingebracht.
[0044] In Fig. 3 ist ein Vertikalschnitt durch das Rüsselendstück 7 einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung im Bereich der Bandmitte gezeigt. Der prinzipielle Aufbau der ringförmigen
Ablaufkammer 11 mit der rahmenförmigen Innenwand 8 entspricht dem in Fig. 2 gezeigten
Ausführungsbeispiel. In dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 ist der auf der Unterseite
des Bandes 5 verlaufende Abschnitt der Überlaufwand 8 an der der Wandung des Rüsselendstücks
7 zugewandten Seite zusätzlich mit einem Materialzusatz 25 versehen, der eine vertikale
Flanke definiert. Der Materialzusatz 25 beseitigt oder verschließt eine hinterschnittene
Kehle zwischen der Überlaufwand 8 und dem Boden der Ablaufkammer 11. Der Materialzusatz
25 kann ebenfalls eine Durchgangsöffnung (Spülbohrung) 15 aufweisen und beispielsweise
in Form einer Trennwand ausgebildet sein. Durch diese Trennwand bzw. Das zusätzliche
Material 25 wird an dem badunterseitigen Abschnitt 10 der Überlaufkante ein negatives
Gefälle, d.h. eine einen spitzen Winkel einschließende Kehle vermieden. Somit kann
die über die Oberkante 10 überlaufende Schmelze ohne übermäßige Erzeugung von turbulenten
Strömungen und ohne Ablösung von der Überlaufwandung 8 abfließen, wodurch eine Belastung
der Rüsselatmosphäre durch Stäube und sonstige Verunreinigungen aus der Schmelze weitgehend
vermieden oder minimiert wird. Fig. 4 zeigt ebenfalls einen Vertikalschnitt durch
das in das Schmelzbad 1 getauchte Rüsselendstück 7 gemäß Fig. 3, wobei der Schnitt
hier jedoch durch den vorderen, quer zur Bandebene verlaufenden Ablaufkammerabschnitt
11.2 im Bereich der Anschlussstelle der Saugleitung 12 gelegt ist.
[0045] In Fig. 5 ist ein Vertikalschnitt durch das Rüsselendstück 7 einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel gezeigt, wobei der Schnitt wiederum
durch den vorderen, quer zur Bandebene verlaufenden Ablaufkammerabschnitt 11.2 im
Bereich der Anschlussstelle der Saugleitung 12 gelegt ist. In diesem Ausführungsbeispiel,
das dem in den Fig. 3 und 4 gezeigten Beispiel im Wesentlichen entspricht, ist die
erfindungsgemäße Vorrichtung zusätzlich mit Überwachungseinrichtungen versehen. Zum
einen ist die Ablaufkammer 11 mit einer einen Messstab aufweisenden Messeinrichtung
21 zur Ermittlung des Schmelzbadspiegels in der Ablaufkammer 11 versehen. Der Messstab
21.1 kann dabei nach Art eines Schwimmkörpers ausgebildet oder an seinem in die Ablaufkammer
11 eingetauchten Ende mit einem Schwimmkörper (nicht gezeigt) versehen sein. Mittels
der Messeinrichtung 21 kann der Schmelzpegel in der Ablaufkammer 11 kontrolliert und
somit ein Trockenlaufen der Pumpeinrichtung 12, 13 vermieden werden. Des Weiteren
ist eine fest am Rüssel 6 montierte Messsonde 20 zur Ermittlung des Schmelzbadspiegelniveaus
vorgesehen. Die Messsonde 20 ist mit einer Anzeigeeinrichtung ausgestattet, welche
die Höhendifferenz zwischen dem Schmelzbadspiegel und der Überlaufkante 9, 10 anzeigt.
Durch die direkte Kopplung der Messsonde (Niveaumesseinrichtung) 20 mit dem Rüssel
6 kann unter Einbeziehung der an den Stelleinrichtungen 17, 18 angebrachten Wegsensoren
direkt und einfach der Abstand der Überlaufkante 9, 10 des Überlaufrahmens 8 von der
Schmelzbadoberfläche bestimmt und bei Bedarf eingestellt werden. Fig. 6 zeigt eine
Vorderansicht auf das Rüsselendstück 7 der Fig. 5.
[0046] Fig. 7 zeigt einen Vertikalschnitt durch die ringförmige Ablaufkammer 11, wobei der
Boden 23 der länglichen Ablaufkammerabschnitte 11.1, die längs des Bandes 5 verlaufen,
im Wesentlichen eben ausgebildet ist und im Wesentlichen horizontal verläuft.
[0047] Das in Fig. 8 dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem der Fig.
7 dadurch, dass der Boden 24 der länglichen Ablaufkammerabschnitte 11.1 von der Mitte
aus in Richtung der quer zur Bandebene verlaufenden Ablaufkammerabschnitte 11.2 jeweils
mit Gefälle ausgebildet ist. Die höchste Stelle des zwei Gefällerichtungen aufweisenden
Bodens 24 befindet sich somit etwa in der Mitte der länglichen Ablaufkammerabschnitte
11.1 bzw. in Bandmitte. Oberhalb der Scheitellinie des Bodens 24 sind die Durchgangsöffnungen
14 in der Ablaufkammer 11 angeordnet. Das zweiseitige Gefälle des Bodens 24 begünstigt
die Abfuhr der in die Ablaufkammer 11 überlaufenden Schlacke bzw. Schmelze.
[0048] Das in Fig. 9 dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von den Ausführungsbeispielen
der Figuren 7 und 8 dadurch, dass der Boden 24 der länglichen Ablaufkammerabschnitte
11.1 nur in Richtung einer der quer zur Bandebene verlaufenden Ablaufkammerabschnitte
11.2 mit Gefälle ausgebildet ist. Bei einer derartigen Ausgestaltung ist an der Ablaufkammer
11 eine einzige Anschlussstelle der an der Pumpe 13 angeschlossenen Saugleitung 12
ausreichend.
[0049] Fig. 10 zeigt eine Aufsicht auf das horizontal geschnittene Rüsselendstück 7 einer
erfindungsgemäßen Vorrichtung mit Absaugleitung 12 und Pumpe 13. Bei dieser Ausführungsform
ist der Boden der ringförmigen Ablaufkammer 11 zur Mitte der länglichen Ablaufkammerabschnitte
11.1 bzw. zur Bandmitte hin abfallend ausgebildet. Die beiden Zweige der Absaugleitung
12 sind an der tiefsten Stelle des jeweiligen länglichen Abschnitt der Ablaufkammer
11 angeschlossen. Die Durchgangsöffnungen 14, 15 sind hier in die quer zur Bandebene
verlaufenden Schmalseiten der äußeren Wandung des Rüsselendstücks 7 eingebracht. Im
rechten Bereich der Ablaufkammer 11 ist beispielhaft an der Durchgangsöffnung 15 ein
Leitelement 26 angeordnet, durch welches die durch die Durchgangsöffnung 15 einströmende
Schmelze derart in die Ablaufkammer 11 geleitet wird, dass ein Absetzen von Schlacke
in hierfür anfällige Bereiche (z.B. wie die Eckbereiche in diesem Ausführungsbeispiel)
verhindert wird.
1. Vorrichtung zum kontinuierlichen Schmelztauchbeschichten von Metallband (5), vorzugsweise
Stahlband, mit einem Schmelzbadgefäß (2), einem im Schmelzbadgefäß mündenden Rüssel
(6) zum Einleiten eines in einem Durchlaufofen erwärmten Metallbandes (5) unter Schutzgas
in das Schmelzbad (1) und einer im Schmelzbadgefäß angeordneten Umlenkrolle (3) zur
Umlenkung des ins Schmelzbad (1) eintretenden Metallbandes (5) in eine aus dem Schmelzbad
weisende Richtung, wobei der Rüssel (6) in seinem in das Schmelzbad eingetauchten
Ende mindestens eine Ablaufkammer (11) aufweist, die nach innen durch eine Überlaufwand
(8), nach unten durch einen Boden (23, 24, 24.1, 24.2) und nach außen durch die Wandung
des Rüssels (6) begrenzt ist, wobei die Überlaufkante (9, 10) der Überlaufwand (8)
zumindest abschnittsweise unterhalb des Schmelzbadspiegels (S) liegt, und wobei an
der Ablaufkammer (11) eine Absaugleitung (12) mit einer Pumpe (13) angeschlossen ist,
dadurch gekennzeichnet, dass die Ablaufkammer (11) mit mindestens einer Durchgangsöffnung (14, 15) versehen ist,
durch welche flüssige Metallschmelze aus dem Schmelzbad (1) in die Ablaufkammer (11)
fließen kann, wobei die mindestens eine Durchgangsöffnung tiefer als die Überlaufkante
(9, 10) angeordnet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Überlaufwand (8) in Form eines umlaufenden Rahmens ausgebildet ist, der mit der
Wandung des Rüssels (6) einen Ringraum begrenzt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ablaufkammer (11) mit mindestens zwei Durchgangsöffnungen (14, 15) versehen ist,
durch welche flüssige Metallschmelze aus dem Schmelzbad (1) in die Ablaufkammer (11)
fließen kann, wobei die jeweilige Durchgangsöffnung (14, 15) tiefer als die Überlaufkante
(9, 10) angeordnet ist, und wobei mindestens eine der Durchgangsöffnungen (14, 15)
im Bereich der Oberseite des Metallbandes (5) und mindestens eine weitere der Durchgangsöffnungen
(14, 15) im Bereich der Unterseite des Metallbandes (5) angeordnet ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in der Wandung des Rüssels (6) im Bereich der Oberseite und/oder der Unterseite des
Metallbandes (5) und/oder in der Überlaufwand im Bereich der Oberseite und/oder der
Unterseite des Metallbandes (5) je mindestens eine der Durchgangsöffnungen (14, 15)
ausgebildet ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine oder mindestens eine der Durchgangsöffnungen schräg (14, 15)
zur Ebene der Wandung des Rüssels (6) oder schräg zur Ebene der Überlaufwand (8) in
derselben verläuft.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Überlaufkante (9, 10) der Überlaufwand (8) in Überlauffließrichtung abgerundet
ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der auf der Unterseite des Metallbandes (5) verlaufende Abschnitt der Überlaufwand
(8) an der der Wandung des Rüssels (6) zugewandten Seite einen Materialzusatz (25)
aufweist, der eine vertikale Flanke oder eine mit positivem Gefälle in Richtung der
Rüsselwandung verlaufende Flanke definiert.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass an der tiefsten Stelle der Ablaufkammer (11) oder am Anfang der Absaugleitung (12)
mindestens eine Durchgangsöffnung (16) vorgesehen ist, durch welche flüssige Metallschmelze
aus dem Schmelzbad (1) in die Absaugleitung (12) fließen kann.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Rüssel (6) schwenkbar und/oder axial bewegbar gelagert und mit mindestens einer
Stelleinrichtung (17, 18) zum Einstellen seiner Neigung und/oder Lage relativ zum
Schmelzbadgefäß (2) versehen ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Stelleinrichtung (17, 18) und/oder der Rüssel (6) mit mindestens einem Wegsensor
zum Erfassen einer Lageänderung, insbesondere einer Neigungsänderung des Rüssels (6)
und/oder eines Stellelements der Stelleinrichtung (17, 18) versehen ist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass dem Schmelzbadgefäß (2) eine Messeinrichtung (19) zum Messen des Schmelzbadspiegelniveaus
zugeordnet ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11 in Verbindung mit Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuerungs- oder Regelungseinrichtung vorgesehen ist, die hergerichtet ist,
anhand eines Messsignals des Wegsensors und eines Messsignals der das Schmelzbadspiegelniveau
messenden Messeinrichtung eine Messgröße zu ermitteln, die proportional der Höhendifferenz
zwischen Schmelzbadspiegel (S) und Überlaufkante (9, 10) ist, und die zudem hergerichtet
ist, anhand besagter Messgröße die Leistung der Pumpe (13) zu steuern oder zu regeln.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden (24, 24.1, 24.2) der Ablaufkammer (11) mit Gefälle in Richtung der Absaugleitung
(12) angeordnet ist.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Rüssel (6) mit einer optischen Kamera (22) zur Beobachtung des Schmelzbadspiegels
innerhalb des Rüssels (6) versehen ist.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Ablaufkammer mit einer einen Messstab (21.1) aufweisenden Messeinrichtung (21)
zur Ermittlung des Schmelzbadspiegels in der Ablaufkammer (11) versehen ist.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass am Endstück (7) des Rüssels (6) eine Messsonde (20) zur Ermittlung des Schmelzbadspiegelniveaus
befestigt ist, wobei die Messsonde (20) mit einer Anzeigeeinrichtung versehen ist,
welche die Höhendifferenz zwischen dem Schmelzbadspiegel (S) und der Überlaufkante
(9, 10) anzeigt.
1. Apparatus for the continuous hot-dip coating of metal strip (5), preferably steel
strip, comprising a melting bath vessel (2), a snout (6), which opens in the melting
bath vessel, for introducing a metal strip (5), which is heated in a continuous furnace,
into the melting bath (1) in protective gas, and a deflecting roller (3), which is
arranged in the melting bath vessel, for deflecting the metal strip (5), which is
entering the melting bath (1), in a direction pointing out of the melting bath, wherein
that end of the snout (6) which is dipped into the melting bath has at least one runoff
chamber (11) which is bounded inward by an overflow wall (8), downward by a floor
(23, 24, 24.1, 24.2) and outward by the wall of the snout (6), wherein the overflow
edge (9, 10) of the overflow wall (8) lies at least in sections below the melting
bath surface (S), and wherein a suction line (12) with a pump (13) is connected to
the runoff chamber (11), characterized in that the runoff chamber (11) is provided with at least one through opening (14, 15) through
which liquid molten metal can flow out of the melting bath (1) into the runoff chamber
(11), wherein the at least one through opening is arranged lower than the overflow
edge (9, 10).
2. Apparatus according to Claim 1, characterized in that the overflow wall (8) is designed in the form of an encircling frame which, together
with the wall of the snout (6), bounds an annular space.
3. Apparatus according to Claim 1 or 2, characterized in that the runoff chamber (11) is provided with at least two through openings (14, 15) through
which liquid molten metal can flow out of the melting bath (1) into the runoff chamber
(11), wherein the respective through opening (14, 15) is arranged lower than the overflow
edge (9, 10), and wherein at least one of the through openings (14, 15) is arranged
in the region of the upper side of the metal strip (5) and at least one other of the
through openings (14, 15) is arranged in the region of the lower side of the metal
strip (5).
4. Apparatus according to one of Claims 1 to 3, characterized in that at least one of the through openings (14, 15) is formed in each case in the wall
of the snout (6) in the region of the upper side and/or the lower side of the metal
strip (5) and/or in the overflow wall in the region of the upper side and/or the lower
side of the metal strip (5).
5. Apparatus according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the at least one through opening or at least one of the through openings (14, 15)
runs obliquely with respect to the plane of the wall of the snout (6) or obliquely
with respect to the plane of the overflow wall (8) in said snout wall.
6. Apparatus according to one of Claims 1 to 5, characterized in that the overflow edge (9, 10) of the overflow wall (8) is rounded in the overflow flow
direction.
7. Apparatus according to one of Claims 1 to 6, characterized in that the portion of the overflow wall (8) which runs on the lower side of the metal strip
(5) has, on the side facing the wall of the snout (6), a material enlargement (25)
which defines a vertical flank or a flank running with a positive slope in the direction
of the snout wall.
8. Apparatus according to one of Claims 1 to 7, characterized in that at least one through opening (16) is provided at the lowest point of the runoff chamber
(11) or at the start of the suction line (12), through which liquid molten metal can
flow out of the melting bath (1) into the suction line (12).
9. Apparatus according to one of Claims 1 to 8, characterized in that the snout (6) is mounted pivotably and/or movably axially and is provided with at
least one setting device (17, 18) for setting the inclination and/or position thereof
relative to the melting bath vessel (2).
10. Apparatus according to Claim 9, characterized in that the setting device (17, 18) and/or the snout (6) is provided with at least one displacement
sensor for sensing a change in position, in particular a change in inclination of
the snout (6) and/or of a setting element of the setting device (17, 18).
11. Apparatus according to one of Claims 1 to 10, characterized in that the melting bath vessel (2) is assigned a measuring device (19) for measuring the
melting bath surface level.
12. Apparatus according to Claim 11 in conjunction with Claim 9 or 10, characterized in that a control or regulating device is provided which is designed so as, with reference
to a measuring signal of the displacement sensor and a measuring signal of the measuring
device measuring the melting bath surface level, to determine a measured variable
which is proportional to the height difference between melting bath surface (S) and
overflow edge (9, 10), and which is also designed so as, with reference to said measured
variable, to control or to regulate the power of the pump (13).
13. Apparatus according to one of Claims 1 to 12, characterized in that the floor (24, 24.1, 24.2) of the runoff chamber (11) is arranged with a slope in
the direction of the suction line (12).
14. Apparatus according to one of Claims 1 to 13, characterized in that the snout (6) is provided with an optical camera (22) for observing the melting bath
surface within the snout (6).
15. Apparatus according to one of Claims 1 to 14, characterized in that the runoff chamber is provided with a measuring device (21), which has a measuring
stick (21.1), for determining the melting bath surface in the runoff chamber (11).
16. Apparatus according to one of Claims 1 to 15, characterized in that a measuring probe (20) for determining the melting bath surface level is fastened
to the end piece (7) of the snout (6), wherein the measuring probe (20) is provided
with a display device which displays the height difference between the melting bath
surface (S) and the overflow edge (9, 10).
1. Installation pour le revêtement en continu d'un feuillard métallique (5), de préférence
d'un feuillard en acier, par immersion dans un bain, l'installation présentant
un récipient (2) à bain de fusion,
une trompe (6) débouchant dans le récipient à bain de fusion pour introduire dans
le bain de fusion (1), sous un gaz protecteur, un feuillard métallique (5) chauffé
dans un four continu et
un rouleau de renvoi (3) disposé dans le récipient à bain de fusion pour envoyer le
feuillard métallique (5) qui a pénétré dans le bain de fusion (1) dans une direction
qui s'éloigne du bain de fusion,
la trompe (6) présentant à son extrémité plongeant dans le bain de fusion au moins
une chambre de sortie (11) délimitée vers l'intérieur par une paroi de débordement
(8), vers le bas par un fond (23, 24, 24.1, 24.2) et vers l'extérieur par la paroi
de la trompe (6),
au moins certaines parties du bord de débordement (9, 10) de la paroi de débordement
(8) étant situées en dessous du niveau (S) du bain de fusion,
un conduit d'aspiration (12) doté d'une pompe (13) étant raccordé à la chambre de
sortie (11),
caractérisée en ce que
la chambre de sortie (11) est dotée d'au moins une ouverture de passage (14, 15) par
laquelle du métal fondu liquide peut s'écouler depuis le bain de fusion (1) jusque
dans la chambre de sortie (11) et
en ce que la ou les ouvertures de passage sont disposées plus bas que le bord de débordement
(9, 10).
2. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que la paroi de débordement (8) présente la forme d'un cadre périphérique qui délimite
un espace annulaire avec la paroi de la trompe (6).
3. Installation selon les revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que la chambre de sortie (11) est dotée d'au moins deux ouvertures de passage (14, 15)
par lesquelles le métal fondu liquide peut s'écouler depuis le bain de fusion (1)
jusque dans la chambre de sortie (11), chaque ouverture de passage (14, 15) étant
disposée plus bas que le bord de débordement (9, 10) et en ce qu'au moins l'une des ouvertures de passage (14, 15) est disposée au niveau du côté supérieur
du feuillard métallique (5) et au moins une autre des ouvertures de passage (14, 15)
est disposée au niveau du bord inférieur du feuillard métallique (5).
4. Installation selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'au moins l'une des ouvertures de passage (14, 15) est formée dans la paroi de la trompe
(6) au niveau du côté supérieur et/ou du côté inférieur du feuillard métallique (5)
et/ou dans la paroi de débordement au niveau du côté supérieur et/ou du côté inférieur
du feuillard métallique (5), au moins l'une.
5. Installation selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la ou les ouvertures de passage (14, 15) s'étend obliquement par rapport au plan
de la paroi de la trompe (6) ou obliquement par rapport au plan de la paroi de débordement
(8).
6. Installation selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que le bord de débordement (9, 10) de la paroi de débordement (8) est arrondi dans la
direction d'écoulement du débordement.
7. Installation selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que la section de la paroi de débordement (8) qui s'étend sur le côté inférieur du feuillard
métallique (5) présente sur le côté tourné vers la paroi de la trompe (6) une addition
de matière (25) qui définit un flanc vertical ou un flanc qui s'étend sous une pente
positive en direction de la paroi de la trompe.
8. Installation selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce qu'au moins une ouverture de passage (16) par laquelle du métal fondu liquide peut s'écouler
hors du bain de fusion (1) jusque dans le conduit d'aspiration (12) est prévue à l'emplacement
le plus bas de la chambre de sortie (11) ou au début du conduit d'aspiration (12).
9. Installation selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que la trompe (6) est montée de manière à pouvoir pivoter et/ou à se déplacer axialement
et est dotée d'au moins un dispositif d'ajustement (17, 18) qui permet d'ajuster sa
pente et/ou sa position par rapport au récipient (2) du bain de fusion.
10. Installation selon la revendication 9, caractérisée en ce que le dispositif d'ajustement (17, 18) et/ou la trompe (6) sont dotés d'au moins un
capteur de déplacement qui saisit une modification de position et en particulier une
modification de la pente de la trompe (6) et/ou d'un élément d'ajustement du dispositif
d'ajustement (17, 18).
11. Installation selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisée en ce qu'un dispositif de mesure (19) qui mesure le niveau du bain de fusion est associé au
récipient (2) du bain de fusion.
12. Installation selon la revendication 11 dans la mesure où elle est associée aux revendications
9 ou 10, caractérisée en ce qu'elle présente un dispositif de commande ou de régulation conçu pour, à l'aide d'un
signal de mesure du capteur de déplacement et d'un signal de mesure du dispositif
de mesure qui mesure le niveau du bain de fusion, déterminer une grandeur de mesure
qui est proportionnelle à la différence de hauteur entre le niveau (S) du bain de
fusion et le bord de débordement (9, 10) et qui de plus est conçu pour commander ou
réguler la capacité de la pompe (13) à l'aide desdites grandeurs de mesure.
13. Installation selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisée en ce que le fond (24, 24.1, 24.2) de la chambre de sortie (11) est disposé avec une pente
en direction du conduit d'aspiration (12).
14. Installation selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisée en ce que la trompe (6) est dotée d'une caméra optique (22) qui surveille le niveau du bain
de fusion à l'intérieur de la trompe (6).
15. Installation selon l'une des revendications 1 à 14, caractérisée en ce que la chambre de sortie est dotée d'un dispositif de mesure (21) présentant une échelle
de mesure (21.1) et qui détermine le niveau du bain de fusion dans la chambre de sortie
(11).
16. Installation selon l'une des revendications 1 à 15, caractérisée en ce qu'une sonde de mesure (20) qui détermine le niveau du bain de fusion est fixée sur une
des extrémités (7) de la trompe (6), la sonde de mesure (20) étant dotée d'un dispositif
d'affichage qui indique la différence de hauteur entre le niveau (S) du bain de fusion
et le bord de débordement (9, 10).
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