EP0188813A2 - Method and apparatus for coating strips with fusible metal, especially for the hot dip coating of steel strips - Google Patents
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- the flatness of the strip can be determined by comparing the measured values for the distance of the strip from at least one stripping nozzle at several measuring points arranged transversely to the strip running direction. If there are three measuring points, one measuring point should be in the middle of the strip and the other two measuring points should be on the edges of the strip. The measuring accuracy can be further improved by even more measuring points.
Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Beschichten von Bändern mit schmelzflüssigem Metall, insbesondere zum Feuerverzinken von Stahlband gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to a method for coating strips with molten metal, in particular for hot-dip galvanizing steel strips, according to the preamble of
Bei einem solchen Verfahren läßt sich die Schichtdicke des Metallüberzuges mit den das Band beidseitig beaufschlagenden Gasstrahlen steuern. So ist es möglich, den Auftreffwinkel der Gasstrahlen, den Gasdruck und den Abstand der Abstreifdüsen vom Band einzustellen. Um dabei eine gleichmäßige Schichtdicke über die Breite des Bandes zu erhalten, ist es erforderlich, daß das Band mit konstantem Abstand an den Düsen vorbeigeführt wird.In such a method, the layer thickness of the metal coating can be controlled with the gas jets acting on the strip on both sides. This makes it possible to set the angle of impact of the gas jets, the gas pressure and the distance of the wiping nozzles from the belt. In order to obtain a uniform layer thickness over the width of the belt, it is necessary for the belt to be guided past the nozzles at a constant distance.
Die Praxis hat jedoch gezeigt, daß diese Forderung nicht immer zu erfüllen ist. Es wurde festgestellt, daß das Band zwischen den Abstreifdüsen eine gewölbte Form hat oder gegenüber der mittleren Führungsebene zwischen den Düsen um seine Längsachse verdreht ist. Man hat versucht, diese seit langem bekannte Fehlerquelle auf verschiedene Art und Weise auszuschalten, doch haben diese teilweise sehr aufwendigen Versuche nicht den gewünschten Erfolg gebracht.However, practice has shown that this requirement cannot always be met. It was found that the strip between the stripping nozzles has a curved shape or is twisted about its longitudinal axis with respect to the central guide plane between the nozzles. An attempt has been made to identify this long-known source of error different ways to turn off, but these sometimes very expensive attempts did not bring the desired success.
Bei einem ersten bekannten Verfahren muß das Band kurz vor Verlassen des Schmelzbades einen Führungsspalt passieren, der von den Kanten gegenüberliegend angeordneter Spannelemente gebildet wird. Diese Spannelemente zusammen mit einer den Abstreifdüsen in Bandlaufrichtung nachgeordneten Führungsrolle bestimmen die Führungsebene des Bandes zwischen den Düsen (DE-AS 15 21 406).In a first known method, the strip must pass a guide gap shortly before leaving the melting bath, which is formed by the tensioning elements arranged opposite one another. These tensioning elements together with a guide roller arranged downstream of the stripping nozzles in the direction of belt travel determine the guide plane of the belt between the nozzles (DE-AS 15 21 406).
Ein anderes bekanntes Verfahren unterscheidet sich von diesem Verfahren lediglich darin, daß an Stelle der Kanten aufweisenden Spannelemente Rollen vorgesehen sind (DE-OS 17 96 324).Another known method differs from this method only in that rollers are provided instead of the clamping elements having edges (DE-OS 17 96 324).
Da das Einspannen des metallüberzogenen Bandes nicht den gewünschten Erfolg gebracht hat, hat man versucht, die durch die Wölbung oder Schiefstellung des Bandes zwischen den Düsen bedingten unterschiedlichen Abstände durch Nachführen der Düsen auszugleichen. Es versteht sich, daß diese "Notlösung" mit einem erheblichen Aufwand an den Düsen und ihren Stellvorrichtungen verbunden ist (Firmenprospekt der Firma Hostetler and Decker Incorporated, Improved Techniques in Continuous Metal Coating, TIP 8402).Since the clamping of the metal-coated strip has not brought the desired success, attempts have been made to compensate for the different distances caused by the curvature or inclination of the strip between the nozzles by tracking the nozzles. It goes without saying that this “emergency solution” is associated with a considerable outlay on the nozzles and their adjusting devices (company brochure of Hostetler and Decker Incorporated, Improved Techniques in Continuous Metal Coating, TIP 8402).
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Verfahren der eingangs genannten Art derart zu verbessern, daß bei möglichst geringem Aufwand ein über seine Breite gleichmäßiger Metallüberzüg auf das Band aufgebracht wird.The invention has for its object to improve the method of the type mentioned in such a way that a metal coating that is uniform over its width is applied to the belt with the least possible effort.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.This object is achieved with the features of
Bei der Erfindung erfolgt die Einstellung der Planheit des Bandes durch die unmittelbar das Band unterhalb des Metallbadspiegels angreifenden Kräfte in einem Maße, daß das Band nur gerade so stark belastet wird, wie es für dessen absolute Planheit nötig ist. Selbst wenn für die Planheit des Bandes stärkere Kräfte benötigt werden, wirkt sich das nicht negativ auf die Qualität des Bandes aus, weil im Gegensatz zu den beim Stand der Technik das Band angreifenden Kräften bei der Erfindung die Kräfte das Band nur unterhalb des Badspiegels angreifen. Da die erfindungsgemäßen Maßnahmen gewährleisten, daß das Band in jedem Fall absolut plan- und flatterfrei in der vorgegebenen Führungsebene durch die Abstreifdüsen läuft, erübrigt sich die Berücksichtigung des Bandabstandes bei der Einstellung der Abstreifdüsen. Bei einer besonders starken Querwölbung des Bandes ist es möglich, das Band entgegen dieser Querwölbung zu biegen und vorzuspannen. In jedem Fall läßt sich also die Querwölbung beseitigen.In the invention, the flatness of the band is adjusted by the forces directly attacking the band below the metal bath level to such an extent that the band is only loaded to the extent necessary for its absolute flatness. Even if stronger forces are required for the flatness of the strip, this does not have a negative effect on the quality of the strip because, in contrast to the forces acting on the strip in the prior art, the forces only attack the strip below the bath level in the invention. Since the measures according to the invention ensure that the belt runs absolutely flat and flutter-free in the given guide plane through the wiping nozzles, it is not necessary to take the band gap into account when setting the wiping nozzles. With a particularly strong transverse curvature of the band, it is possible to bend and prestress the band against this transverse curvature. In any case, the transverse curvature can be eliminated.
Die Planheit des Bandes läßt sich durch Vergleich der Meßwerte für den Abstand des Bandes von mindestens einer Abstreifdüse an mehreren quer zur Bandlaufrichtung angeordneten Meßstellen ermitteln. Bei drei Meßstellen soll eine Meßstelle in der Bandmitte und die beiden anderen Meßstellen an den Bandrändern liegen. Durch noch mehr Meßstellen läßt sich die Meßgenauigkeit weiter verbessern.The flatness of the strip can be determined by comparing the measured values for the distance of the strip from at least one stripping nozzle at several measuring points arranged transversely to the strip running direction. If there are three measuring points, one measuring point should be in the middle of the strip and the other two measuring points should be on the edges of the strip. The measuring accuracy can be further improved by even more measuring points.
Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird das Band vor Verlassen des Bades bei gegebenenfalls S-förmiger Führung unter Zugspannung versetzt, wobei die Zugspannung und gegebenenfalls die Stärke der S-förmigen Führung in Abhängigkeit von der gemessenen Soll-Wertabweichung der Planheit geregelt wird. Bei S-förmiger Führung bestimmt das der Badoberfläche nächste Führungselement die Führungsebene des Bandes zwischen den Abstreifdüsen, während das tiefer eingetauchte weitere Führungselement die Zugspannung bestimmt.According to a preferred embodiment of the invention, the tape is given before leaving the bath if the S-shaped guide is placed under tension, the tension and possibly the strength of the S-shaped guide being regulated as a function of the measured deviation of the flatness from the desired value. In the case of an S-shaped guide, the guide element closest to the bath surface determines the guide plane of the belt between the scraper nozzles, while the further guide element immersed deeper determines the tensile stress.
Zur Durchführung des Verfahrens ist eine Vorrichtung gemäß Anspruch 4 geeignet. In den Ansprüchen 5 und 6 sind Ausgestaltungen dieser Vorrichtung gekennzeichnet.A device according to
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer Zeichnung, die schematisch eine Vorrichtung zum Feuerverzinken von Stahlband zeigt, näher erläutert.The invention is explained in more detail below with the aid of a drawing which schematically shows a device for hot-dip galvanizing steel strip.
In einem mit schmelzflüssigem Metall 1 gefüllten Tauchbehälter 2 ist eine Umlenkrolle 3 drehbar gelagert. Das zu beschichtende Band 4 gelangt über einen Kanal 5, in dem eine nicht oxidierende Atmosphäre herrscht und der mit seinem Ende in das Schmelzbad 1 eintaucht, in das Schmelzbad. Das Band 4 verläßt das Schmelzbad 1 mit einer beidseitigen Beschichtung. Zwei einen Durchtrittsspalt bildende Abstreifdüsen 6 beaufschlagen das Band 4 mit Gasstrahlen. Der Abstand der Gasdüsen und der Gasdruck bestimmen die Schichtdicke des Metallüberzuges. Überschüssiges schmelzflüssiges Metall fließt zurück in den Tauchbehälter 2. Die Führungsebene des Bandes 4 zwischen den Abstreifdüsen 6 wird von einer freidrehbaren Rolle 7 bestimmt, die sich unmittelbar unterhalb des Schmelzbadspiegels befindet. Diese Rolle 7 läßt sich nur in ihrem Abstand zu den Abstreifdüsen 6, nicht aber senkrecht dazu einstellen. Die Abstreifdüsen 6 und die Führungsrolle 7 werden üblicherweise vor Beginn der Beschichtung eingestellt und behalten ihre Position während des Beschichtungsvorganges.A deflection roller 3 is rotatably mounted in a
Zwischen der Umlenkrolle 3 und der Führungsrolle 7 ist auf der gegenüberliegenden Bandseite unterhalb des Niveaus der Führungsrolle 7 eine weitere Führungsrolle 8 freidrehbar angeordnet. Mittels eines Stellgliedes 9 läßt sich die Lage dieser Rolle 8 verändern, so daß der S-förmige Bandverlauf zwischen den Rollen 7, 8 und damit auch die Bahnspannung verstärkt oder vermindert werden kann. Zur Verstellung der Rolle 8 dient ein Stellglied 9, das von einem Regler 10 ein Stellsignal erhält. Ein an einer Düse 6 angeordnetes Distanzmeßgerät 11, das an mehreren quer zur Bandlaufrichtung liegenden Stellen, insbesondere an den Bandrändern und in der Bandmitte, den Abstand mißt, liefert an den Regler 10 die entsprechenden Ist-Werte für den Abstand des Bandes. Der Regler 10 bestimmt durch Vergleich mit entsprechenden Soll-Werten die Planheit des Bandes. In Abhängigkeit von der Soll-Ist-Wertabweichung erhält das Stellglied 5 ein Stellsignal.Between the deflection roller 3 and the
Damit nach Ausregeln einer Bandwölbung das Band nicht beliebig lange mit der für diese Bandwölbung notwendigen Stellung der Rolle 8 geführt wird, sondern nach Möglichkeit nur mit der Stellung, die gerade die Planheit des Bandes zwischen den Abstreifdüsen 6 gewährleistet, findet nach einer vorgebbaren Zeit, in der kein neues Stellsignal vom Regler geliefert wurde, eine Überprüfung der optimalen Stellung der Rolle 8 dadurch statt, daß diese soweit zurückgestellt wird, bis das Band wieder eine Neigung zur Wölbung oder Schiefstellung zeigt. Dadurch wird gewährleistet, daß das Band immer nur mit minimaler Belastung für die Planheit gefahren wird.So that after straightening a band curvature, the band is not guided for as long as necessary with the position of the
Für die Abstandsmessung können die üblichen Meßorgane, wie kapazitive oder induktive Sensoren oder Lasermeßgeräte verwendet werden.The usual measuring devices such as capacitive or inductive sensors or laser measuring devices can be used for the distance measurement.
Claims (6)
dadurch gekennzeichnet , daß die auf das Band innerhalb des Schmelzbades einwirkenden Kräfte in Abhängigkeit von der im Bereich der Abstreifdüsen gemessenen Soll-Wertabweichung der Planheit des Bandes geregelt werden.1. A method for coating strips with molten metal, in particular for hot-dip galvanizing steel strip, in which the strip is passed through a bath of the molten metal and then between the gas jets from scraping nozzles, the flatness and, in particular, the guide plane of the strip being within the melt bath forces affecting the belt between the scraping nozzles,
characterized in that the forces acting on the strip within the melting bath are regulated as a function of the target value deviation of the flatness of the strip measured in the area of the stripping nozzles.
dadurch gekennzeichnet , daß die Planheit des Bandes durch Vergleich der Meßwerte für den Abstand des Bandes von mindestens einer Abstreifdüse an mehreren quer zur Bandlaufrichtung angeordneten Meßstellen ermittelt wird.2. The method according to claim 1,
characterized in that the flatness of the strip is determined by comparing the measured values for the distance of the strip from at least one wiping nozzle at several measuring points arranged transversely to the strip running direction.
dadurch gekennzeichnet , daß das Band vor Verlassen des Bades bei gegebenenfalls S-förmiger Führung unter Zugspannung versetzt wird, wobei die Zugspannung und gegebenenfalls die Stärke der S-förmigen Führung in Abhängigkeit von der gemessenen Soll-Wertabweichung der Planheit geregelt wird.3. The method according to claim 1 or 2,
characterized in that the tape is placed under tension, possibly with an S-shaped guide, before leaving the bath, the tension and, if appropriate, the The strength of the S-shaped guide is regulated in dependence on the measured deviation of the flatness from the desired value.
dadurch gekennzeichnet , daß im Bereich der Abstreifdüsen (6) ein Meßgerät (11) zur Erfassung der Planheit des Bandes vorgesehen ist und daß ein Regler (10) in Abhängigkeit von dem vom Meßgerät (11) gelieferten Ist-Wert ein Stellsignal zur Einstellung der Führungselemente (8) liefert.4. Apparatus for carrying out the method according to claim 1, consisting of an immersion container for molten metal, a deflection roller arranged in the container and arranged in the container guide elements influencing the flatness of the belt, in particular rollers, and arranged above the container, a wiping nozzle forming a passage gap,
characterized in that a measuring device (11) for detecting the flatness of the strip is provided in the area of the scraping nozzles (6) and in that a controller (10) as a function of the actual value supplied by the measuring device (11) provides an actuating signal for setting the guide elements (8) delivers.
dadurch gekennzeichnet , daß die Führungselemente (7, 8) in Bandlaufrichtung gegeneinander versetzt sind, wobei das den Abstreifdüsen (6) nächste Führungselement (7) die Bandführungsebene zwischen den Abstreifdüsen (6) bestimmt und das andere Führungselement (8) senkrecht zur Bandführungsebene in Abhängigkeit von dem Stellsignal des Reglers (10) verstellbar ist.5. The device according to claim 4,
characterized in that the guide elements (7, 8) are offset with respect to one another in the direction of tape travel, the guide element (7) closest to the stripping nozzles (6) determining the tape guide plane between the stripper nozzles (6) and the other guide element (8) perpendicular to the tape guide plane depending on is adjustable by the control signal of the controller (10).
dadurch gekennzeichnet, daß der Regler (10) nach Ausregeln einer Soll-Ist-Wertabweichung und einer anschließenden, vorgegebenen Zeit, in der keine Soll-Ist-Werabweichung festgestellt wird, die Führungselemente (8) bis zu einer erneuten Soll-Ist-Wertabweichung zurückstellt.6. The device according to claim 4 or 5,
characterized in that the controller (10) after correcting a target-actual value deviation and a subsequent predetermined time during which no target-actual advertising deviation is found is, the guide elements (8) resets until a new target-actual value deviation.
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