DE2952573C2 - Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Beschichtung einer Seite eines Stahlbandes mit einem geschmolzenen Metall - Google Patents

Description

darüber geführte Band zu einem Polster flachgedrückt, dessen Breite mindestens gleich der Bandbreite ist Die Aufwölbung kann durch verschiedene an sich bekannte Möglichkeiten erzeugt werden, beispielsweise durch einen im Bad induzierten Wirbelstrom und die damit verbundenen Magnetfelder, oder durch Düsen oder durch eine Pumpe. Das zum Band geförderte schmelzflüssige Metall fließt nach allen Seiten mit im wesentlichen gleicher Geschwindigkeit in das Schmelzbad ab.

Bei einer in der GB-PS 13 99 707 beschriebenen Lötvorrichtung wird eine elektromagnetische Pumpe zur Überführung von geschmolzenem Metall verwendet. Die elektromagnetische Pumpe und eine Hilfspumpe treiben das geschmolzene Metall durch eine rechtwinklige Leitung senkrecht in bezug auf die Oberfläche des Metallbades. Das erhaltene angehobene Metall wird der unteren Oberfläche des unedlen Metallblechs zugeführt oder mit ihr in Berührung gebracht. Das geschmolzene Metall wird am Auslaßende der rechtwinkligen Führung, eingeschlossen durch vier Führungsplatten angehoben, an den Eingangs- und Ausgangsenden sowie an beiden Seiten, die über die Oberfläche des Metallbades herausragen. Überschüssiges Metall kehrt nur von den Eingangs- und Ausgangsenden in das Bad zurück, wobei es über die Führungsplatten an beiden Seiten fließt

Bei der Anwendung dieses Verfahrens auf die Herstellung von einseitig beschichteten Stahlblechen muß das angehobene Metall der zu beschichteten Stahloberfläche gleichmäßig zugeführt oder mit ihr in Berührung gebracht werden. Dies kann durch leichtes Drücken des Stahlbleches gegen das angehobene Metall oder durch die Bereitstellung eines leichten Überschusses an geschmolzenem Metall erreicht werden. Unter a diesen Bedingungen kann das geschmolzene Metall jedoch gegen die seitlichen Führungsplatten und die Kanten des Blechs gepreßt werden, so daß es mit großer Wahrscheinlichkeit auf die Oberfläche hinüberfließt, die nicht beschichtet werden soll.

Wie erwähnt, wird bei diesem Verfahren eine Kraft ausgeübt, die das Metall senkrecht zur Badoberfläche anhebt. Wenn das Gleichgewicht zwischen der anhebenden Kraft und der durch die Schwerkraft verursachten nach unten gerichteten Kraft des geschmolzenen Metalls gestört wird, dann neigt das angehobene Metall zu einer welligen Oberfläche, was eine gleichmäßige Zufuhr oder Berührung mit dem geschmolzenen Metall verhindert.

In diesem Verfahren wird das Beschichtungsgewicht und die Verteilung der Beschichtung in Breitenrichtung durch kein anderes Mittel als durch die Zufuhr oder die Berührung mit dem angehobenen geschmolzenen Metall gesteuert. Dies erfordert die Aufrechterhaltung sowohl der Durchlaufgeschwindigkeit des unedlen Stahls als auch der Menge an zugeführtem oder in Berührung gebrachtem geschmolzenem Metall auf konstanten Höhen, was seinerseits wieder derartige Betriebsbedingungen erfordert, die zu streng für die praktische Durchführung sind. Außerdem beschleunigt das Fließen des geschmolzenen Metalls an der Atmosphäre stark seine Oxidation. All diese Nachteile verhindern eine praktische Durchführung dieses Verfahrens.

Ein Verfahren zur einseitigen Beschichtung unter Verwendung einer elektromagnetischen Pumpe zur Übertragung von geschmolzenem Metall ist in der JP-OS 53-138 930 beschrieben. Danach wird ein Stahlband, dessen Oberfläche zur Beschichtung mit einem geschmolzenen Metall vorbehandelt wurde, über ein Bad des geschmolzenen Metalls geführt, das in einer nicht-oxidierenden Atmosphäre gehalten wird. Das zur Beschichtung verwendete Metall wird durch elektromagnetische Induktion bewegt, so daß ein Teil des fließenden Metalls angehoben wird und nur die untere Oberfläche des Stahlbandes berührt Durch anschließend vorgesehene Abstreifwalzen oder durch Wegblasen mit einem Gas wird das Beschichtungsgewicht gesteuert und die beschichtete Oberfläche geglättet

Keine der genannten Veröffentlichungen konnte bisher ein bestimmtes Verfahren oder eine Vorrichtung schaffen, die die gleichmäßige Herstellung von einseitig beschichteten Stählen in technischem Maßstab ermöglicht In diesen Verfahren fehlen Lösungen für die nachstehend genannten wichtigen Erfordernisse zur gleichmäßigen technischen Herstellung von einseitig beschichteten Stählen:

(1) Wirksame Anwendung einer elektromagnetischen Pumpe auf die Übertragung des geschmolzenen Metalls;

(2) Einseitige Beschichtung von Stahlbändern mit verschiedenen Breiten, wobei die gegenüberliegende Seite unbeschichtet bleibt, mit geschmolzenem Metall gleichmäßig über die Breite des Bandes einschließlich beider Kanten;

(3) Schutz der nicht zu beschichtetenden Oberfläche vor Verschmutzung durch Spritzer und Dämpfe des geschmolzenen Metalls;

(4) Steuerung des Beschichtungsgewichtes und Glättung der beschichteten Oberfläche im gewünschten Maß.

(5) Schaffung einer guten Oberflächenqualität und Phosphatierbarkeit der nicht-beschichteten Seite.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Beschichtung einer Seite eines Stahlbandes mit einem geschmolzenen Metall zu schaffen, bei dein eine gleichmäßige Metallschicht auf einer Seite des Bandes gebildet wird, wobei das Fließen des geschmolzenen Metalls auf die gegenüberliegende Seite verhindert wird. Das einseitig beschichtete Band soll ein ausgezeichnetes Aussehen ohne Fehler sowohl auf der beschichteten als auch auf der nicht beschichteten Seite aufweisen. Die nicht-beschichtete Seite soll außerdem hervorragende Phosphatierbarkeit besitzen. Schließlich soll das erfindungsgemäße Verfahren der einseitigen Beschichtung leicht und sicher durchführbar sein.

Diese Aufgabe wird durch die Erfindung gelöst.

Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren zur kontinuierlichen Beschichtung einer Seite eines Stahlbandes mit einem geschmolzenen Metall, bei dem das Band mit Hilfe von Führungswalzen, die ihm in Längsrichtung eine Zugspannung verleihen, durch eine Kammer mit nicht oxidierender Atmosphäre im wesentlichen horizontal über ein Bad des geschmolzenen Metalles geführt wird, und in dem Metall durch eine elektromagnetische Pumpe ein aufsteigender Metallstrom erzeugt wird, der mit der unteren Oberfläche des Bandes in Berührung gebracht wird, das geschmolzene Metall ausdrücklich gegen die beiden Kanten des im wesentlichen flachen Bandes strömen gelassen wird, und auf der Unterseite des Bandes eine gleichmäßige Metallschicht erzeugt und dabei verhindert wird, daß das Metall auf die Oberseite des Bandes fließt, daß dadurch gekennzeichnet ist, daß das geschmolzene

Metall durch eine Leitung von dem in die Schmelze eingetauchten Einlaß der Leitung zu einer über der Badoberfläche befindlichen Auslaßöffnung, die eine Überlauföffnung aufweist, welche in Breitenrichtung tiefer ist als in Längsrichtung, bezogen auf die Laufrichtung des Bandes, so daß der Metallstrom in Breitenrichtung weniger Fließwiderstand vorfindet als in Längsrichtung, gedrückt wird.

Gegenstand der Erfindung ist ferner eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Beschichtung einer Seite eines Stahlbandes mit einem geschmolzenen Metall, bestehend aus einem Schmelzgefäß für das Metall, einer Kammer mit einer nicht-oxidierenden Atmosphäre, deren Unterteil in das geschmolzene Metall in dem Gefäß eintaucht, einem Einlaß, durch den ein blankes Band zugeführt wird und einem Auslaß, durch den das einseitig beschichtete Band austritt, einem Paar Führungswalzen, die an der Eingangs- und der Auslaßseite über dem Schmelzgefäß in der Kammer horizontal gelagert sind, wobei die Führungswalzen das Band im wesentlichen horizontal in die Nähe des Metallbades bringen, und einer elektromagnetischen Pumpe, die einen ansteigenden Metallstrom erzeugt, der mit der Unterseite des Bandes in Berührung kommt, die dadurch gekennzeichnet ist, daß eine Übertragungsleitung 4 für das geschmolzene Metall 5 mit einer Einlaßöffnung unter der Oberfläche und einer Auslaßöffnung über der Oberfläche des Metallbades zwischen den Führungswalzen 9, 10 vorgesehen ist und die elektromagnetische Pumpe 6, die in der Nähe der Leitung 4 an ihrer Einlaßöffnung angeordnet ist und sich in der Fließrichtung des Metalls erstreckt, das Metall von der Einlaßöffnung zur Auslaßöffnung pumpt, wobei in der Fließrichtung des Metalls ein sich verschiebendes Magnetfeld erzeugt wird und daß die Übertragungsleitung 4 einen Überlaufkasten 32 mit einer sich nach oben öffnenden Überlauföffnung 34 an ihrer Auslaßseite aufweist, welche in Breitenrichtung tiefer ist als in Längsrichtung, bezogen auf die Laufrichtung des Bandes 7, so daß der Metallstrom 8 in Breitenrichtung weniger Fließwiderstand vorfindet als in Längsrichtung.

Nachstehend werden die Figuren erläutert:

F i g. 1 zeigt eine schematische Gesamtansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur einseitigen Beschichtung.

F i g. 2 ist eine schematische Gesamtansicht einer anderen Ausführungsform der Erfindung.

Die Fig.3 bis 13 sind perspektivische Ansichten verschiedener Ausführungsformen eines Überlaufkastens für das geschmolzene Metall, der an der in der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur einseitigen Beschichtung verwendeten Leitung für das geschmolzene Metall angebracht ist F i g. 3 zeigt einen Überlaufkasten, dessen öffnung geradlinige Kanten aufweist Fig.4 zeigt einen Überlaufkasten, dessen öffnung gekrümmte Kanten aufweist F i g. 5 zeigt einen Überlaufkasten, dessen öffnung aus einer Kombination von gekrümmten und geradlinigen Kanten besteht F i g. 6 zeigt einen ähnlichen Überlaufkasten wie F i g. 3 mit der Ausnahme, daß die öffnung eine geringere Breite aufweist als das Band. Fig.7 ist ähnlich wie F i g. 4 mit der Änderung, daß die öffnung weniger breit ist als das Band. F i g. 8 zeigt einen Überlaufkasten mit einer öffnung, die von einer Schwelleemgeschlossen wird. Fig.9 zeigt einen Überlaufkasten mit einer Öffnung, deren Breite verstellbar ist Fig. 10 ist ähnlich wie Fig.8 mit der Ausnahme, daß die Öffnung mit Abschirmplatten zur Einstellung der Breite versehen ist Fig. 11 zeigt einen Überlaufkasten mit einer konisch erweiterten Einfassung. F i g. 12 zeigt einen Überlaufkasten mit einer Kappe. Fig. 13 zeigt einen Überlauf kasten mit Abdeckungen.

Fig. 14 zeigt schematisch die Anordnung einer elektromagnetischen Pumpe in einem Schmelzgefäß für das Metall.

Fig. 15 zeigt schematisch eine bevorzugte Anordnung der elektromagnetischen Pumpe.

Fig. 16 ist eine Frontansicht der Anordnung gemäß Fig. 15.

Fig. 17 zeigt eine Einrichtung zur Entfernung überschüssiger Beschichtung mit Hilfe eines Gasstromes, eine Gasdichtungs-Anordnung und Einlaßöffnungen für das Abdichtungsgas in der Beschichtungsvorrichtung.

Fig. 18 zeigt eine Anordnung zur Reinigung der Führungswalze in der Beschichtungsvorrichtung.

F i g. 19 ist ein Querschnitt entlang der Linie A-A von Fig. 18.

F i g. 20 zeigt eine Ausführungsform der Gasdichtungseinrichtung.

Die Fig.21 und 22 sind Querschnittsansichten von Dekapiertanks. Der Dekapiertank von Fi g. 22 entfernt den Oxidfilm elektrolytisch.

Fig.23 ist eine graphische Darstellung zum Vergleich der Korrosionsbeständigkeit der nicht beschichteten Oberflächen nach dem herkömmlichen und nach dem erfindungsgemäßen Verfahren.

Fig.24 ist eine schematische Ansicht einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.

F i g. 25 ist eine schematische Ansicht einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.

F i g. 26 zeigt einen Querschnitt entlang der Linie B-B von F i g. 25.

F i g. 27 zeigt schematisch eine Querschnitts-Ansicht eines Atmosphären-Schutzkastens mit einer sich über das Band erstreckenden Abdeckung.

Nachstehend wird die Erfindung anhand der Zeichnungen im einzelnen beschrieben.

Ein Stahlband, das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren nur auf einer Seite mit einem geschmolzenen Beschichtungs-Metall (nachstehend einfach als Metall bezeichnet), beschichtet werden soll, muß zunächst behandelt werden, um seine Oberfläche für ein solches Beschichten bereitzumachen, wie bei herkömmlichen Heißtauch-Metallbeschichtungsverfahren.

Beispielsweise müssen öle und andere organische Oberflächenverschmutzungen durch elektrolytisches Entfetten, Oxidieren, Verbrennen oder durch andere Verfahren entfernt werden. Diese Reinigungsverfahren müssen nicht von besonderer Art sein, sondern können in geeigneter Weise ausgewählt werden, solange sie das Ziel der Erfindung erreichen können.

Die gereinigte Oberfläche des Bandes wird dann aktiviert, um das nachfolgende Beschichten zu erleichtern. Mindestens die Seite des Bandes, die beschichtet werden soll, wird in einem reduzierenden Glühofen aktiviert. Danach wird das aktivierte Band in eine abgedichtete Zone zur einseitigen Beschichtung eingeführt in der der Raum über dem Metallbad, durch den das Band läuft, mit einer nicht-oxidierenden Atmosphäre gefüllt ist

Das Band verläuft in geeigneter Weise mit einer Zugspannung beaufschlagt im wesentlichen horizontal durch die abgedichtete, nicht oxidierende Atmosphäre über dem Bad des geschmolzenen Metalls. Eine elektromagnetische Pumpe und eine Leitung, die

gegenüber der unteren Oberfläche des Bandes angeordnet sind, bringen den angehobenen Strom des geschmolzenen Metalls mit ihm in Berührung. Überschüssiges Metall wird sodann mit Hilfe eines Gasstroms entfernt (abgewischt), um das gewünschte Beschichtungsgewicht zu erhalten.

Bevor sich das aufgebrachte Metall verfestigt, wird das beschichtete Band in einer sauerstoffhaltigen Atmosphäre abgekühlt.

Durch Entfernen eines Oxidfilms von der nicht beschichteten Seite in einer Dekapierwanne (Beiz- oder Entzunderungswanne) wird ein Stahlband erhalten, dessen eine Oberfläche mit Metall beschichtet und dessen andere Oberfläche sauber und blank ist. Nötigenfalls wird die gereinigte, nicht beschichtete Oberfläche in einer Anlage zur Behandlung der Oberfläche auf der Auslaßseite der Dekapierwanne zur Verbesserung der Phosphatierbarkeit behandelt.

Die F i g. 1 und 2 zeigen zwei Ausführungsformen der Vorrichtung zum Aufbringen der einseitigen Metallbeschichtungen. Da sich die beiden Ausführungsformen in ihren grundlegenden Teilen weitgehend gleichen, bezeichnen gleiche Bezugszeichen in den beiden Figuren die gleichen oder ähnlichen Glieder und Teile. In F i g. 1 bedeutet das Bezugszeichen 1 ein Schmelzbad für das Metall mit einer Heizvorrichtung 2. 3 ist ein Schmelzgefäß. 4 bezeichnet eine in das in dem Schmelzgefäß 3 enthaltene geschmolzene Metall 5 eingetauchte Leitung zur Erzeugung eines ansteigenden geschmolzenen Stroms 8 in dem geschmolzenen Metall 5 in Zusammenwirkung mit einer elektromagnetischen Pumpe 6. die in einem Behälter 6' angeordnet ist, 7 bedeutet ein Stahlband, das bei der Führung über die Oberfläche des geschmolzenen Metallbades mit dem angehobenen Metallstrom 8 in Berührung kommt. 9 und 10 sind Führungswalzen, die das vorbehandelte Band 7 auf das Metallbad bzw. von der Beschichtungszone zu der Kühlzone führen. 13 ist ein Schutzkasten, in dem eine bestimmte Atmosphäre aufrechterhalten wird. Er umschließt den Lauf des Stahlbandes 7 über dem Metallbad 5, wobei sein unterer Bereich entweder in das Metallbad 5 eintaucht oder mit den Seitenwänden des Schmelzgefäßes 3 eng verbunden ist, um eine nicht oxidierende Atmosphäre in seinem Inneren zu halten. 15 bezeichnet eine Düse zum Einlaß des Gases, das die überschüssige Beschichtung entfernt Durch die Düse wird ein Gas, wie Stickstoff, unter einem derart hohen Druck gegen die beschichtete Oberfläche des Bandes geblasen, daß das Beschichtungsgewicht des Metalls gesteuert werden kann. 16 bedeutet einen reduzierenden Glühofen. 17 ist ein Verbindungsstück. 19 bezeichnet eine Gas-Abdichtungseinrichtung, die ein Vermischen der Gase im reduzierenden Glühofen 16 mit denjenigen in dem Schutzkasten 13 soweit wie möglich verhindert. 20 bedeutet eine Gas-Abdichtungseinrichtung zur Verhinderung des Einströmens von Luft aus der Umgebung in Teile des Schutzkastens 13 und des Verbindungsstücks 17, die Kühlzone und den Auslaßbereich des Bandes. 21 bezeichnet einen Gaseinlaß und 22 die Kühlzone. 23 sind Ablenkwalzen zur Führung des einseitig beschichteten Bandes von der Kühlzone zu den nachfolgenden Behandlungsstufen einschließlich der Reinigung der nicht beschichteten Oberfläche. 24 bezeichnet eine Dekapierwanne zur Entfernung einer Oxidschicht die" sich in der Kühlzone auf der nicht beschichteten Oberfläche gebildet hat 25 ' ist eine Einrichtung zur Behandlung der Oberfläche, in der die Phosphatierbarkeit der gereinigten, nicht beschichteten Oberfläche verbessert wird. 26 bezeichnet Waschtanks, die nach der Dekapier- und/oder Oberflächenbehandlungsstufe vorgesehen sind; 27 bezeichnet eine Trocknungseinrichtung und 28 ein Kaltnachwalzwerk.

Im erfindungsgemäßen Verfahren und der Vorrichtung zur einseitigen Metallbeschichtung wird ein sich verschiebendes Magnetfeld in dem geschmolzenem Metall 5 erzeugt, um in ihm eine sich selbst ίο vorwärtstreibende Kraft entstehen zu lassen, die die elektromagnetische Pumpe 6 in Bewegung setzt. Danach bewegt sich das geschmolzene Metall durch die Leitung 4 und erzeugt einen ansteigenden Strom. Die Leitung 4 besteht aus einem Material, wie nichtrostender Stahl, Titan, Zirkonium, Tantal oder Keramik, das nicht magnetisch und verhältnismäßig unempfindlich gegen den korrodierenden Angriff des geschmolzenen Metalls ist. In einigen Fällen sind die zuerst genannten Metalle mit einem keramischen Stoff beschichtet oder mit feuerfesten Steinen ausgekleidet Die Leitung 4 weist einen Teil auf, der sich parallel zu der Kern-Oberfläche der elektromagmetischen Pumpe 6 erstreckt, sowie einen Einlaß für das geschmolzene Metall an ihrem unteren Ende und einen Auslaß für den ansteigenden Strom, der sich direkt unter dem darüber verlaufenden Band 7 öffnet

Wenn der Einlaß der Leitung 4 in einer Höhe zwischen 50 mm unter der Badoberfläche und 50 mm oberhalb des Bodens des Gefäßes angeordnet ist, fließt kein Oxid oder keine Schlacke des geschmolzenen Metalls in die Leitung 4. Der Auslaß für den ansteigenden Strom muß vorzugsweise mindestens 10 mm über der Badoberfläche angeordnet sein. Andernfalls kann das Metall die nicht zu beschichtende Seite des Bandes verschmutzen, wenn sich der Spiegel des Bades während des Betriebs ändert Die Obergrenze der Höhe des Auslasses über der Badoberfläche ist nicht festgelegt Etwa 100 mm sind jedoch eine geeignete

. Höhe, wobei die Leistungsfähigkeit der derzeit verfügbaren elektromagnetischen Pumpen berücksichtigt ist Die Führung 4 besteht aus einem Durchgang mit rechtwinkligem Querschnitt dessen Breite 0,25 bis 1,25, vorzugsweise zwischen 0,5 und 1,0 mal so breit wie das Band ist und dessen Höhe zwischen 30 und 150 mm liegt Der Querschnitt kann quadratisch oder kreisförmig mit etwa der gleichen Fläche sein.

Je kürzer der Abstand zwischen der elektromagnetischen Pumpe und dem geschmolzenen Metall ist, desto größer ist der Wirkungsgrad, mit dem das geschmolzene Metall in der Leitung angeschoben wird. Deshalb ist ein rechtwinkliger Querschnitt bevorzugt da dabei die Kernoberfläche der elektromagnetischen Pumpe und das geschmolzene Metall in der Leitung näher zusammen sind, als bei anderen räumlichen Gestaltungen.

Die elektromagnetische Pumpe, die das geschmolzene Metall bewegt und die Leitung durch die der angehobene Metallstrom nur mit der unteren Oberfläche des durchlaufenden Bandes in Berührung gebracht wird, stellen zwei wichtige Merkmale der Erfindung dar.

Im Gegensatz zu anderen Metallpumpen kann die

elektromagnetische Pumpe auf das geschmolzene Metall eine Schubwirkung ausüben, ohne damit in direkte Berührung zu kommen. Da die elektromagnetisehe Pumpe dem geschmolzenen Metall bei hoher Temperatur nicht direkt ausgesetzt ist und außerdem keine gleitenden Teile aufweist wird eine gleichmäßigere Zuführung des Metalls, eine längere Betriebsdauer

und leichtere Wartung sichergestellt.

Ein weiterer Vorteil der elektromagnetischen Pumpe liegt in ihrer Fähigkeit, von der Mitte des Bades des geschmolzenen Metalls aus zu pumpen, wodurch die Anhaftung von Schlacke von der Oberfläche oder dem Grund des Bades an der Oberfläche des beschichteten Bandes verhindert wird.

Jedoch ist die Schubwirkung der elektromagnetischen Pumpe bekanntermaßen sehr gering. Der Wirkungsgrad bei den derzeit erhältlichen elektromagnetischen Pumpen beträgt höchstens etwa 1% der eingesetzten elektrischen Energie. Dieser Wert liegt in vielen Fällen sogar bei höchstens 0,5%.

Der größte Teil der zugeführten elektrischen Energie wird zum Heizen von Kupferspulen (Kupferverlust) und des Eisenkerns (Eisenverlust) der elektromagnetischen Pumpe, und des Teils der Leitung, der sich gegenüber der Oberfläche des Kerns befindet, verbraucht (einschließlich der gegenüberliegenden Oberfläche eines Pumpenbehälters, je nach dem, wie die Pumpe installiert ist).

Eines der wichtigsten Probleme der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß die zuletzt genannte Erwärmung der gegenüberliegenden Oberfläche der Leitung 4 für einen erheblichen prozentualen Anteil des nicht in Schubwirkung umgesetzten Energieverbrauchs verantwortlich ist. Erfindungsgemäß ist eine Erläuterung der Kupfer- und Eisenverluste in der elektromagnetischen Pumpe selbst nicht erforderlich. Diese Verluste können durch Verwendung einer in geeigneter wirkungsvoller Weise gezeichneten elektromagnetischen Pumpe vermindert werden. Auch mit der dabei entstehenden Wärme kann man durch Luft- oder Wasserkühlung fertig werden.

Dagegen muß die Erwärmung der Leitung dadurch verhindert werden, daß die durch die Leitung verursachten Wirbelstromverluste auf ein Mindestmaß reduziert werden. Die auf die Leitung zurückzuführenden Wirbelstromverluste hängen ab von der Frequenz, mit der die elektromagnetische Pumpe betrieben wird, sowie von der Dicke und dem spezifischen Widerstand des Leitungsmaterials. Die Verwendung eines dünnen Materials mit hohem Widerstand und die Anwendung niedriger Frequenz bewirken eine Verminderung der Wirbelstromverluste und verhindern deshalb das Aufheizen der Leitung.

Es muß ins Gedächtnis gerufen werden, daß ei"e Seite des Leitungsmaterials dem fließenden, geschmolzenen Metall ausgesetzt ist Deshalb können Dicke und Eigenschaften einschließlich des spezifischen Widerstands des Leitungsmaterials nicht in großem Umfang geändert werden, da die korrodierende Wirkung des geschmolzenen Metalls ebenso wie die Betriebsdauer und die Festigkeit der Leitung selbst in Betracht gezogen werden müssen. Infolgedessen werden die Dicke und die Eigenschaften des Leitungsmatei ials in vorliegender Erfindung nicht spezifiziert, obwohl ihnen die nötige Aufmerksamkeit gewidmet wird.

Im Gegensatz dazu kann die Frequenz in einem weiten Bereich geändert werden. Ihre Steuerung erweist sich deshalb als wirksam für die Verminderung des Aufheizens der Leitung. Dementsprechend wurde die Wirkung der Frequenz der elektromagnetischen Pumpe auf die Wirbelstromverluste und das Aufheizen der Leitung untersucht Eine allgemeine Formel, die die Beziehung zwischen der Frequenz der elektromagnetischen Pumpe, die das geschmolzene Metall anschiebt, und den Wirbelstromverlusten und dem Aufheizen (Menge der zugeführten Arbeit) des Teils der Leitung ausdrückt, der sich gegenüber der Kernoberfläche der elektromagnetischen Pumpe befindet, wurde nicht aufgestellt. Bekanntermaßen wird jedoch die Menge der zugeführten Arbeit, oder die gegebene Erwärmung, an der der Kernoberfläche der elektromagnetischen Pumpe gegenüberliegenden Oberfläche der Leitung ausgedrückt durch das Produkt der zum Anschieben (Inbewegungsetzen) des geschmolzenen Metalls zugeführten Arbeit multipliziert mit der Wanderungsgeschwindigkeit des magnetischen Flußes. Da beide Faktoren Funktionen sind, die der Frequenz proportional sind, wird die zur Erwärmung der Leitung zugeführte Menge an Arbeit als dem Quadrat der Frequenz proportionale Funktion ausgedrückt. Wenn die Schubwirkung konstant gehalten wird, dann wird das Produkt der Frequenz proportional.

Sodann wurden die Bedingungen untersucht, die es gestatten, den ansteigenden Strom des geschmolzenen Metalls gleichmäßig durch die Leitung zu der unteren Oberfläche des Stahlbandes zu bringen, das in einer Höhe von etwa 10 bis 100 mm über der Badoberfläche geführt wird, und die Erwärmung der dem Kern der elektromagnetischen Pumpe gegenüberliegenden Oberfläche der Leitung auf ein Mindestmaß zu beschränken, wobei die in der elektromagnetischen Pumpe angewendete Frequenz in Rechnung gestellt wird.

Die Untersuchungen bestätigten die bereits erwähnte Beziehung, daß nämlich niedrigere Frequenzen zwisehen 1 und 20 Hz, vorzugsweise zwischen 1 und 10 Hz, bessere Ergebnisse liefern. Frequenzen unter 1 Hz erweisen sich bei der Verminderung der Erwärmung der Leitung als wirksamer. Sie führen aber zu einem Pulsieren des ansteigenden Stroms des geschmolzenen Metalls in der Leitung. Dies erschwert den gleichmäßigen Kontakt des ansteigenden Metallstroms mit der unteren Oberfläche des Bandes, wodurch unbeschichtete oder ungleichmäßig beschichtete Bänder erhalten werden. Bei Frequenzen über 20 Hz wird die Leitung sehr stark aufgeheizt Je nach der Menge des fließenden geschmolzenen Metalls kann die sehr stark erhitzte Leitung einen örtlich begrenzten Bereich von heißerem geschmolzenem Metall erzeugen. Dies führt zur Entstehung einer dickeren Legierungsschicht auf dem Band.

Der verminderte skin-Effekt der niederen Frequenz ermöglicht eine gleichmäßige Führung des geschmolzenen Metalls durch die Leitung und damit eine gleichmäßige Zuführung des geschmolzenen Metalls zu

so der unteren Oberfläche des Bandes unabhängig von dem Abstand von der Kernoberfläche der elektromagnetischen Pumpe oder der Lage in der Leitung. Der Auslaß oder die Überlauföffnung des ansteigenden Stromes muß so gestaltet sein, daß ein durch die elektromagnetische Pumpe und die Leitung angehobener Strom von geschmolzenem Metall nur die zu beschichtende untere Oberfläche des Stahlbandes gleichmäßig berührt, ohne daß er auf die entgegengesetzte Seite hinüberfließt Wenn der ansteigende Strom des geschmolzenen Metalls durch elektromagnetische Induktion erzeugt wird, muß eine Leitung mit einer Einlaßöffnung für das geschmolzene Metall und einer Auslaßöffnung für den angehobenen Metallstrom unterhalb bzw. oberhalb der Oberfläche des Metallbades vorgesehen sein, um den angehobenen Metallstrom in Berührung mit der gewünschten Stellung der einen ' Seite des laufenden Stahlbandes zu bringen.

Bei der üblichen Leitung wird der von der Einlaßseite

her angeschobene ansteigende Metallstrom in vertikaler Richtung durch die Auslaßöffnung geliefert. Deshalb entsteht, wenn das Gleichgewicht zwischen dem auf das geschmolzene Metall wirkenden, nach oben gerichteten Schub und der Schwerkraft, die auf die Beschichtungsmetalle, wie Zink, Zn-Al oder Pb — Sn-Legierungen mit verhältnismäßig hohem spezifischen Gewicht einwirkt, gestört wird oder zusammenbricht, in dem ansteigenden Strom des geschmolzenen Metalls eine Wellenbewegung, die der Pulsierung mit einer gewöhnlichen Pumpe gleicht. Wenn diese Welle auftritt, verfehlt der ansteigende Metallstrom, falls er nicht bis zu einer ausreichenden Höhe angehoben wird, die Berührung mit der zu beschichtenden Oberfläche des Bandes und läßt deshalb einige Bereiche davon unbeschichtet. Wenn dagegen die Höhe des Anstiegs zu groß ist, kann ein Teil des Metallstrorns auf die entgegengesetzte Seite des Bandes, die blank bleiben muß, hinüberfließen.

In einigen Fällen wird an der Auslaßöffnung eine Sperre vorgesehen, die das Ausfließen des ansteigenden Metallstroms in Richtung der Breite des Bandes verhindern soll. Bei der Berührung der Bandoberfläche fließt dann der Teil des ansteigenden Stroms, der von den beiden Kanten des Bandes herausgedrückt wird, zu der nicht zu beschichtenden Oberfläche hinüber, da er zwischen die Bandkante und die auffangende Barriere geschoben wird.

Erfindungsgemäß wird eine neue Auslaßöffnung aus der Leitung für den ansteigenden Metallstrom bereitgestellt. Der an der Auslaßöffnung der Leitung entständene ansteigende Metallstrom findet erfindungsgemäß in Breitenrichtung einen geringeren Fließwiderstand als in Längenrichtung, so daß das geschmolzene Metall ausdrücklich in Richtung auf die beiden Kanten des im wesentlichen flachen Bandes gepreßt wird. Diese Einstellung des Fließwiderstandes wird dadurch erreicht, daß man den ansteigenden Strom des geschmolzenen Metalls durch eine Führung fließen läßt, deren Tiefe in Breitenrichtung größer ist als in Längenrichtung.

Ein Auslaß für den ansteigenden Metallstrom, wie er in F i g. 3 gezeigt wird, enthält einen Überlaufkasten 32 mit einem rechtwinkligen Querschnitt 33, der am oberen Ende der Leitung 31 angebracht ist. Der mittlere Bereich der oberen Oberflache ist aufgeschnitten, um « eine Überlauföffnung 34 für das Metall zu schaffen, wobei ihre beiden Seiten tiefer geschnitten sind. Der Überlaufkasten 32 ist an einem Ende zur Verbindung mit der Leitung 31 offen und am anderen Ende geschlossen.

Die F i g. 4 und 5 zeigen Modifikationen 34a und 34A> der rechtwinkligen Überlauföffnung von F i g. 3, wobei deren Längsseiten zwei symmetrisch gekrümmte bzw. eine gerade und eine gekrümmte Kante aufweisen. Beide Auslaßöffnungen haben jeweils ähnlich tiefer geschnittene Seiten 35 und 36. Bei der Berührung der unteren Oberfläche des Bandes dehnt sich der ansteigende Metallstrom gleichmäßig in Breitenrichtung aus, und fließt dann durch die seitlichen Aussschnitte nach unten ohne auf die entgegengesetzte ⁶« oder obere Oberfläche, die unbeschichtet bleiben soll, hinüberzufließen. Für die praktische Durchführung haben sich seitliche Einschnitte, die tiefer als 2 mm sind, zur Sicherstellung eines glatten Überfließens des geschmolzenen Metalls in Breitenrichtung als geeignet erwiesen.

Vorzugsweise soll die Breite der Überlauföffnungen 34, 34a und 34b kleiner gehalten werden als die Breite des Stahlbandes 7, das darüber verläuft, vgl. F i g. 6 und 7. Im Augenblick des Beginns der Berührung besitzt der ansteigende Metallstrom, der aus einer solchen Überlauföffnung herausfließt, eine geringere Breite als das Band. Dadurch wird die Notwendigkeit, die auf das geschmolzene Metall einwirkende Schubwirkung genau zu steuern, ausgeschaltet. Bei einer derartigen Gestaltung der Überlauföffnung breitet sich sogar ein mit beträchtlicher Kraft angeschobener Metallstrom bei der Berührung des Stahlbandes gleichmäßig entlang seiner unteren Oberfläche aus und fließt dann wieder herab, ohne die gegenüberliegende Oberfläche zu verschmutzen. Die Breite der Überlauföffnung 34, 34a oder 34b kann geringer sein als die des Bandes 7, und zwar um von 10 mm an jeder Seite bis herab zu etwa ¹Ai, oder vorzugsweise '/2 der Breite des Bandes.

in Fig.8 wird eine andere Ausführungsform des horizontalen Überlaufkastens 37 gezeigt, der am Ende der Leitung 31 angebracht ist. Eine Überlauföffnung 38 befindet sich an seiner oberen Oberfläche, wobei an allen vier Seiten Kanten belassen sind. Die Überlauföffnung 38 ist vorne und hinten durch Barrieren 39 und an beiden Seiten durch Überlaufbarrieren 40 eingeschlossen. Die Breite der Überlauföffnung 38 ist geringer als diejenige des Bandes. Die seitlichen Barrieren 40 sind niedriger als die vordere und die hintere Barriere 39. Diese seitlichen Barrieren 40 können auch ganz fehlen.

Diese Ausführungsform der Überlauföffnung ergibt die gleiche Wirkung als die vorstehend beschriebene. Die Gestalt der Überlauföffnung muß nicht immer rechtwinklig sein, wie in F i g. 8 gezeigt, sondern kann aus gekrümmten Kanten bestehen.

Da Bänder mit wechselnder Breite hindurchgeführt werden, soll die Breite der Überlauföffnung, die stets kleiner als die Breite des Bandes sein soll, vorzugsweise in Abstimmung mit der Änderung der Bandbreite einstellbar sein. Beispielsweise werden in Fig.9 verschiebbare Abdeckplatten 41 zur Einstellung der Breite der Überlauföffnung 34 gezeigt, die sich unterhalb ihrer oberen Ebene befinden. Die günstigste Breite kann dabei stets durch Verschieben der Abdeckplatten 41 in Breitenrichtung je nach der Breite des hindurchgeführten Bandes eingestellt werden.

Fig. 10 zeigt ein Beispiel für die Einstellung der Breite bei einer Überlauföffnung 38 gemäß F i g. 8. Die Breite der Öffnung wird durch Verschiebung von Abdeckplatten 42 zusammen mit den daran befestigten seitlichen Barrieren 40 eingestellt

Der aus der Überlauföffnung hauptsächlich in Breitenrichtung ausströmende ansteigende Metallstrom fällt in das Bad des geschmolzenen Metalls zurück. Während des Zurückfallens spritzt das geschmolzene Metall manchmal auf die nicht zu beschichtende Oberfläche des Bandes. Dieses Spritzen kann dadurch verhindert werden, daß konisch erweiterte Platten 43 unter der Überlauföffnung (vgl. Fig. 11), eine umgekehrt kanalförmige Kappe 44 über dem Überlaufkasten (vgl. F i g. 12), oder eine gekrümmte Abdeckung 45 an jeder Seite der Überlauföffnung (vgl. Fig. 13), vorgesehen wird. Eine derartige Schutzkappe oder ähnliche Einrichtung schützt die nicht zu beschichtende Oberfläche des Bandes vor der Verschmutzung durch Staub und dergleichen, der von verdampftem Metall gebildet wird oder von dem Atmosphären-Schutzkasten herabfällt

Die Länge der Überlauföffnung in der Durchlaufrichtung des Bandes hängt von der Zeit ab, die für die Berührung mit dem geschmolzenen Metall zur Umsetzung mit dem Band erforderlich ist, um eine

Legierungsschicht an seiner Oberfläche zu erzeugen. Diese Kontaktdauer ändert sich mit der Temperatur und dem Oberflächenzustaud des Bandes, der Laufgeschwindigkeit und der Art des zur Beschichtung verwendeten Metalls. Beispielsweise benötigen Zink- und Aluminiumbeschichtungen jeweils eine Kentaktzeit von mindestens 0,05 Sekunden. Dafür muß die Länge der Überlauföffnung mindestens 30 mm, vorzugsweise etwa 100 bis 500 mm bei der Durchlauf geschwindigkeit betragen, die üblicherweise bei Einrichtungen zur Beschichtung mit geschmolzenem Metall erreicht wird. Das Stahlband muß im wesentlichen in horizontaler Richtung unter einer Zugspannung geführt werden, die von zwei Führungswalzen ausgeübt wird. Die Gründe dafür sind folgende:

(1) Wenn das durchlaufende Band in Bezug auf die Oberfläche des Metallbades gewölbt ist, ist die Zuführung des geschmolzenen Metalls über die gesamte Breite des Bandes schwierig und es bleiben einige Bereiche des Bandes unbeschichtet Eine zu starke Zuführung von geschmolzenem Metall verursacht andererseits das häufige Auftreten von Spritzern infolge des Herabfallens von Metall von den Bandkanten auf das Bad des geschmolzenen Metalls. Außerdem kann, wenn einmal geschmolzenes Metall auf die entgegengesetzte Seite eines solchen konkaven Bandes hinüberfließt, dessen gesamte Oberfläche von dem Metall bedeckt werden.

Außerdem ist ein gekrümmtes Band schwer flach gegen die Führungswalze 10 zu pressen, wodurch das Abstreifen des überschüssigen Beschichtungsmetalls undurchführbar wird. Dies führt zu ungleichmäßiger Verteilung des aufgebrachten Metalls über die Breite des Bandes und erhöht die Wahrscheinlichkeit, daß überschüssiges Metall auf die gegenüberliegende Seite hinüberfließt.

(2) Es ist sehr schwierig, ein in Beziehung zur Badoberfläche des geschmolzenen Metalls abwärts gekrümmtes Band zu führen. Auch wenn dies gelingt, kann eine gleichmäßige Zuführung des geschmolzenen Metalls und eine gleichmäßige Verteilung des Beschichtungsgewichts durch das Abstreifen, wie bei dem konkaven Band, kaum erreicht werden.

(3) Das Band muß deshalb im wesentlichen flach und horizontal gehalten werden.

Bei der in F i g. 1 gezeigten Ausführungsform befindet sich die elektromagnetische Pumpe 6 in dem Behälter 6', der teilweise in das Bad des geschmolzenen Metalls eingetaucht ist, so daß sein unteres Ende die eingetauchte Leitung 4 berührt. Bei der Ausführungsform gemäß Fig.2 befindet sich die Pumpe 6 schief unter dem Boden des Schmelzgefäßes. Die Pumpe 6 kann auch in ihrer Gesamtheit im Behälter 6' in das Metallbad eingetaucht sein; vgl. F i g. 14.

Wie vorstehend erwähnt, wird ein beträchtlicher Anteil der zugeführten elektrischen Energie zur Erwärmung der Kupferspulen und des Eisenkerns in der elektromagnetischen Pumpe verbraucht. Um eine gute Schubwirkung auf das geschmolzene Metall zu erreichen, muß sich die Pumpe deshalb so nahe wie möglich bei dem geschmolzenen Metall befinden. Unter dem Einfluß des heißen Metallbades und der Heizvorrichtung für das Schmelzgefäß, der sich zu der Wirkung des Kupfer- und Eisenverlustes addiert, erreicht die Temperatur innerhalb der elektromagnetische Pumpe eine beträchtliche Höhe. Wenn die Pumpe deshalb nicht mit Luft oder Wasser auf etwa 100, vorzugsweise unter 80° C gekühlt wird, kann die isolierung der Kupferspulen der Pumpe verlorengehen, was zu einem Ausfall der Pumpe führt Wenn die elektromagnetische Pumpe vollständig in das Metallbad eingetaucht oder am Boden des Schmelzgefäßes befestigt ist, wie in den F i g. 14 und 2 gezeigt, dann ist die Kühlung schwierig. Bei der Anordnung der Pumpe 6 gemäß F i g. 14 muß ein Rohr zur Zuführung des Kühlmittels durch das Bad 5 des geschmolzenen Metalls geführt werden, wobei das Kühlmittel während des Durchgangs naturgemäß erhitzt wird. Um diese Schwierigkeit zu überwinden, muß eine große Menge an Kühlmittel oder ein Kühlmittel mit extrem niedriger Temperatur zugeführt werden. Aber auch diese Lösung bringt verschiedene technische und wirtschaftliche Nachteile, wie das Abkühlen des geschmolzenen Metalls.

Bei der Anordnung der elektromagnetischen Pumpe in der Nähe der Heizeinrichtung gemäß Fig.2 ist ebenfalls eine große Menge oder ein sehr kaltes Kühlmittel erforderlich. Wenn die Leitung 4 oder der Behälter 6' bricht, kann die elektromagnetische Pumpe 6 bei der Anordnung gemäß Fig. 14 kaum ohne Beschädigung a-s dem Metall genommen werden. Wenn der Boden des Gefäßes in der Ausführungsform gemäß F i g. 2, der gleichzeitig als Leitung dient, bricht, dann fließt das geschmolzene Metall 5 heraus und die Umgebungsluft dringt in den abgedichteten Bereich und in den reduzierenden Ofen ein, wobei die Gefahr einer Explosion auftritt

Aus diesen Gründen ist die Anordnung gemäß F i g. 1 bevorzugt, in der der Behälter 6', der die elektromagnetische Pumpe 6 enthält, teilweise in das Bad 5 des geschmolzenen Metalls eingetaucht ist, wobei die Leitung 4 mit dem Behälterboden verbunden ist.

Eine Querschnittsansicht in Fi g. 15 und eine Frontansicht in Fig. 16 erläutern die Anordnung gemäß Fig. 1 im einzelnen. Der Behälter 6', der die elektromagnetisehe Pumpe 6 enthält, wird von der Halteeinrichtung 46 getragen, so daß ein Teil davon in das Bad 5 des geschmolzenen Metalls eintaucht. Gehalten von den Trägervorsprüngen 49 im Inneren des Behälters 6' befindet sich der Boden der elektromagnetischen Pumpe 6 gegenüber einer Wärmeisolierung 51 und der Leitung 4 mit dem Raum 50 dazwischen. Die derart angeordnete elektromagnetische Pumpe 6 kann leichter gekühlt werden, indem eine Kühlleitung in einer Behälterabdeckung 48 vorgesehen wird und der Raum

so 50 am Behälterboden ausgenutzt wird. Die Wärmeisolierung 51 und die Seitenwände 47 des Behälters schützen die Pumpe 6 in beträchtlichem Maß vor der Erhitzung durch das Metallbad. Eine Einrichtung zur Einstellung der Höhe der Haltevorrichtung 46 für den Behälter erlaubt die Steuerung der Eintauchtiefe des Behälters 6' in das Metallbad je nach Belieben. In der günstigsten Stellung befindet sich der Behälterboden 53 oder die Oberseite 4' der Leitung in einer geringen Tiefe unter der Badoberfläche. Auch bei einem Bruch der Oberseite 4' der Leitung und des Behälterbodens 53 und einem Eindringen des geschmolzenen Metalls in den Behälter sinkt der Metallspiegel in dem Schmelzgefäß dabei nur wenig ab, so daß das Eindringen von Luft in die Beschichtungsanlage verhindert werden kann.

Ferner erleichtert der leichte Zugang von außen Inspektion und Reparatur der elektromagnetischen Pumpe.
Bei der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfah-

rens und der Vorrichtung wird das Stahlband mit dem geschmolzenen Metall nur an einer Seite (der Unterseite in den Figuren) beschichtet, wobei die gegenüberliegende rückwärtige Seite unbeschichtet bleibt. An der Führungswalze 10, die das Band von der Beschichtungs- in die Kühlzrne der F i g. 1 oder 2 führt, wird durch die Düse 15 Stickstoff oder ein ähnliches Gas bei niedriger oder hoher Temperatur unter Druck eingeblasen, um überschüssiges Metall von der Beschichtung zu entfernen (abzustreifen), und dabei das Gewicht und die Verteilung des Metalls der Beschichzung in Breitenrichtung zu steuern.

Diese Steuerung von Beschichtungsgewicht und -verteilung wird mit Hilfe der Düse 15 erreicht, die der Führungswalze 10 gegegenüberliegt, mit der das Band, das bis dahin in im wesentlichen horizontaler Richtung gelaufen ist, in im wesentlichen vertikale Richtung abgelenkt wird.

Die Entfernung der überschüssigen Beschichtung mit Hilfe eines Gases an dem Punkt, wo das Band 7 in Kontakt mit der Führungswalze 10 ist, verhindert, daß das abgestreifte überschüssige Metall auf die gegenüberliegende Seite hinüberfließt, da diese Seite durch die Zugspannung und das mit hohem Druck eingeblasene Gas eng gegen die Führungswalze 10 gepreßt ist. Die Führungswalze 10 soll vorzugsweise einen Durchmesser von mindestens 200 mm aufweisen. Bei Verwendung einer Führungswalze 10 mit großem Durchmesser ist die Düse 15 in ausreichender Entfernung angebracht, um das Metallbad frei von der Wirkung des aufgeblasenen Gases und sich daraus ergebendem Spritzen zu halten. Die Steuerung des Beschichtungsgewichtes und der Verteilung der Beschichtung wird durch Einstellung der Fließgeschwindigkeit (oder des Druckes) und der Temperatur des unter Hochdruck eingeblasenen Gases (gewöhnlich Stickstoff), und des freien Abstandes zwischen dem Band 7 und der Düse 15 durchgeführt.

Erfindungsgemäß wird das vom Gasvorrat zu der Düse 15 führende Gaszuführungsrohr durch den reduzierenden Glühofen 16 oder das Metallbad 5 geführt, so daß das Gas (Stickstoff) darin erhitzt wird. Dieses Verfahren bietet einen großen Vorteil im Wärmehaushalt im Vergleich zur Verwendung einer unabhängigen Wärmequelle.

Fig. 17 zeigt ein Beispiel für die Anordnung der Düse zur Entfernung der überschüssigen Beschichtung. Die Düse 15 ist mit dem vorderen Ende eines Gaszuführungsrohres 55 verbunden, das beweglich in einem Dichtungskasten 56 gehalten wird. Sein rückwärtiges Ende ist mit dem Stab 58 eines Hydraulikzylinders 57 verbunden. Ein hitzebeständiges Rohr 60 erstreckt sich vom Gasvorrat 59 durch das Schmelzbad für das Beschichtungsmetall 1, so daß das Gas auf halbem Weg durch die Wärme des geschmolzenen Metalls 5 erhitzt wird. Das vordere Ende des hitzebeständigen Rohres 60 ist verzweigt, wobei ein Zweig mit dem Dichtungskasten 56 und der andere über ein biegsames Rohr 61 mit dem rückwärtigen Ende des Gaszuführungsrohres 55 verbunden ist. Zur Steuerung des Beschichtungsgewichtes auf dem Band 7 wird der Raum zwischen der Düse 15 und dem Band 7 mit Hilfe des Hydraulikzylinders 57 eingestellt.

Von Bedeutung ist das Material, aus dem die Führungswalze 10 besteht. Das überschüssige Metall, das von dem Band 7 entfernt wird oder Spritzer davon haften an der Führungswalze 10. Ferner ist sie ständig den Dämpfen des Metallbades in dem abgedichteten Aufbau, der eine nicht-oxidierende Atmosphäre enthält, ausgesetzt. Die Anhaftung und das Niederschlagen von verdampftem Metall auf der Führungswalze 10 sind deshaib unvermeidlich. Auch die Führungswalze 9 unterliegt der gleichen Anhaftung und dem Niederschlag des Metalls. Wenn die Führungswalzen derart verschmutzt sind, kann das geschmolzene Metall auf ihnen auch an der nicht zu beschichtenden Oberfläche des Bandes anhaften oder sie beschädigen.

Aus diesem Grund müssen die Führungswalzen aus

ίο einem Material hergestellt werden, das kaum einer Umsetzung mit dem geschmolzenen Metall unterliegt und eine leichte Entfernung von anhaftendem oder niedergeschlagenem Metall ermöglicht Die Führungswalzen müssen in ihrer Gesamtheit oder zumindest in ihrer Oberfläche aus einem nicht benetzbaren Stoff bestehen, der keine Legierungsschicht durch Umsetzung mit dem geschmolzenen Metall ergibt. Ferner muß die Oberfläche der Führungswalzen so glatt wie möglich sein. Walzen aus Tantal oder Stahl mit hohem Chromgehalt sind bei der Verwendung von Metallen, wie Zink, Zn —Al-Legierung und Aluminium erwünscht. Jedoch sind Walzen, die nach dem nachstehend beschriebenen Verfahren hergestellt wurden, preiswerter und für die praktische Durchführung geeignet.

Eine Walze wird aus Stahl oder nichtrostendem Stahl hergestellt und ein geeigneter, von geschmolzenem Zink, Zn — Al-Legierung und Aluminium nicht benetzbarer Stoff wird auf ihre Oberfläche aufgesprüht, um darauf eine Schicht von 50 bis 2000 μ Dicke zu bilden.

Als derartiger nicht-benetzbarer Stoff eignet sich beispielsweise Chromoxid, Aluminiumoxid, Titanoxid, Zirkoniumoxid, Magnesium- und Calciumzirkonat, Tantal, Wolframcarbid oder Titancarbid. Die Dicke der Schicht wird aus folgenden Gründen auf 50 bis 2000 μπι begrenzt. Eine Schicht mit einer Dicke unter 50 μιτι ergibt nicht die erwünschte Wirkung, während eine Schicht mit einer Dicke über 2000 μπι unökonomisch ist, da die Wirkung eine Sättigungsgrenze erreicht und eine geringere Haftung an dem Walzenkörper eintritt. Der geschmolzene, nicht benetzbare Stoff wird mit hoher Geschwindigkeit und Druck aufgesprüht, wobei das Plasma-Spritzverfahren angewendet wird, um eine sehr dichte und haftfähige Beschichtung auf der vorgereinigten Oberfläche der Walze zu erhalten.

Femer wird die Rauhheit der Oberfläche der beschichteten Walze derart eingestellt, daß sie höchstens 2,5 um Ra beträgt. Wenn die Oberflächenrauhheit 2,5 μπι Ra überschreitet, erhöht sich die wirksame Oberfläche der beschichteten Walze. Dies erhöht die

so Haftmöglichkeit des geschmolzenen Zinks oder anderen zur Beschichtung verwendeten Metalls und des aus dem Metallbad verdampften oder niedergeschlagenen Metalls infolge seiner verankernden Wirkung, und verursacht erhöhte Haftung des Beschichtungsmetalls.

Außerdem ist das an Walzen mit derart rauher Oberfläche haftende Metall schwierig zu entfernen. Durch die Begrenzung der Oberflächenrauhheit auf höchstens 2,5 μπι Ra wird die Haftung des zur Beschichtung verwendeten Metalls vermindert und die Entfernung von anhaftendem Metall erleichtert. Eine Oberflächenrauhheit von 2,5 μπι Ra entspricht 100 Mikroinch AA nach der ASA-Norm. Da die Oberfläche nach dem Aufsprühen der Beschichtung normalerweise eine Rauhheit von 6,25 bis 12,5 μηι Ra aufweist, muß sie

poliert oder in anderer Weise auf das angegebene Maß an Rauhheit bearbeitet werden.

Die Oberfläche der Führungswalzen wird also mit einem Stoff beschichtet, der von geschmolzenem Zink,

% Zn—Al-Legierung und Aluminium nicht benetzt wird

!§ und damit nicht reagiert, und die beschichtete

P? Oberfläche wird in geeigneter Weise geglättet Infolgeil dessen haften diese geschmolzenen, zur Beschichtung

|i verwendeten Metalle, wenn sie infolge einer Betriebs-

g störung oder aus anderen Gründen mit der Walzen-

'g oberfläche in Berührung kommen, kaum an ihr.

ΰ- Insbesondere die der Abwischdüse gegenüberliegende

i Führungswalze bleibt im wesentlichen unverschmutzt

r| durch das entfernte überschüssige Metall und Spritzer

[| davon. Dämpfe des zur Beschichtung verwendeten

ί| Metalls können an den Walzen anhaften; da sie sich aber

k nicht umsetzen, kann der Niederschlag einfach mit

\έ einem Gas oder mechanisch leicht entfernt werden.

i$ Ferner vermindert die geglättete Oberfläche die

'! Haftung von Dämpfen des zur Beschichtung verwende-

[f ten Metalls und erleichtert ihre Entfernung, falls ein

jp Anhaften auftritt Infolgedessen bleibt die nicht

Rr beschichtete Seite des Bandes, aie mit einer solchen

j| sauberen Führungswalze in Berührung kommt unver-

ff. schmutzt durch das MetalL Dadurch wird die Herstel-

ί. lung von einseitig beschichtetem Stahlband mit guter

i'j Qualität ermöglicht

. Infolge der vorstehend beschriebenen Maßnahme zur

ij Verhinderung der Haftung von derartigen zur Beschich-

·:'; tung verwendeten Metallen, wie Zink, Aluminium und

;4 deren Legierungen, eignen sich diese Führungswalzen

i_· besonders zur Verwendung in der Vorrichtung zur

;V einseitigen Metallbeschichtung. Die Verwendung dieser

!-■■ Führungswalzen stellt sicher, daß seine Seite des

:. behandelten Bandes in befriedigender Weise mit dem

ι. Metall bei einem in geeigneter Weise gesteuerten

;.·· Beschichtungsgewicht beschichtetet wird, während die

•' andere Seite tadellos sauber und blank bleibt.

; Jedoch können auch derart ideale Führungswalzen

l'i manchmal durch Spritzer oder Dämpfe des geschmolze-

■ nen, zur Beschichtung verwendeten Metalls verunrei-

;i nigt werden. Infolgedessen müssen geeignete Mittel zur

i) Entfernung solcher anhaftenden Stoffe geschaffen

;; werden.

; I Zur Durchführung dieser Reinigung wird gegenüber

·-.']■ der Führungswalze ein Abstreifer derart angeordnet,

'■*} daß die Einstellung eines Zwischenraumes möglich ist.

_v Dieser Abstreifer führt die Reinigung unter Verwen-

: dung eines Gases oder mit mechanischen Mitteln durch.

Ferner ist eine Reinigungseinrichtung zum Sauberhal- : ten des Abstreifers außerhalb der Führungslinie des

Bandes vorgesehen, die nach Bedarf auf den Abstreifer zubewegt werden kann, um daran anhaftende Stoffe zu entfernen. Diese gelegentliche Reinigung des Abstreifers ist sehr wirksam, um die nicht beschichtete Oberfläche unverschmutzt zu halten.

In den F i g. 18 und 19 ist eine Ausführungsform einer solchen Reinigungseinrichtung dargestellt. In diesen Figuren wird ein Stab 62 in vertikaler Richtung verschiebbar durch die Abdeckplatte des Atmosphären-Schutzkastens 13 geführt. Ein Schaber 63 ist am unteren Ende des Stabes 62 befestigt. Der Schaber 63 reibt selbsttätig das Metall 64 von der Oberfläche der rotierenden Führungswalze 10 ab.

Durch beide Seitenwände des Schutzkastens 13 ist verschiebbar ein Betätigungsstab 65 geführt, der in einem abdichtenden Lager 66 gehalten wird. Ein sich nach unten erstreckender_Arrn 67 ist mit dem vorderen Ende des Betätigungsstabes 65 verbunden. Der Arm 67 trägt an seinem unteren Ende, gerade oberhalb der Führungswalze 10 transversal verlaufend, eine Welle 68. An jedem Ende der Welle 68 ist ein Nagel 69 vorgesehen, der das Metall 64 wegfegt, das sich auf dem Schaber 63 und zwischen der Führungswalze 10 und dem Band 7 aufgebaut hat Der Nagel 69 kann festgestellt werden, wenn er sich in Richtung auf die Seitenwände längs der Achse der Führungswalze bewegt, und er kann entriegelt werden, um sich um das Lager 68 zu drehen, wenn er in die entgegengesetzte Richtung bewegt wird. Wenn sich eine bestimmte Menge des zur Beschichtung verwendeten Metalls 64

ίο angesammelt hat wird der Betätigungsstab 65 von Hand zurück und vorwärts bewegt um das Metall 64 in das Metallbad 5 hinabzukehren.

Nach der einseitigen Beschichtung und der Einstel- . lung des Beschichtungsgewichtes läuft das Band 7 durch eine Kühlzone 22 mit nicht oxidierender Atmosphäre und anschließend hinaus in die Umgebungsluft Dabei muß darauf geachtet werden, daß sich das zur Beschichtung verwendete geschmolzene Metall nicht in der nicht-oxidiererden Atmosphäre verfestigt Wenn-.

Stoffe, wie geschmolzenes Zink und Zink-Aluminium-Legierung mit hoher Oberflächenspannung und Fließfähigkeit, d. h. niedriger Viskosität in einer nicht oxidierenden Atmosphäre verfestigt werden, dann wird die beschichtete Oberfläche grob, uneben oder zerklüftet wie die Oberfläche eines Schildkrötenmantels, wodurch der Handelswert des Produktes beträchtlich vermindert wird.

Um diese Aufrauhung der Oberfläche zu verhindern, muß die Metallbeschichtung in Gegenwart von Sauerstoff verfestigt werden. Vermutlich erniedrigt die Gegenwart von Sauerstoff die Fließfähigkeit (oder erhöht die Viskosität) des aufgetragenen Metalls in einem Ausmaß, das eine gleichmäßige Verfestigung erlaubt

Dementsprechend muß die beschichtete Oberfläche an der Luft oder im oberen Bereich der Kühlzone verfestigt werden, wo etwas Sauerstoff vorhanden ist.

. Um diese Verfestigung zu erreichen, soll heißer Stickstoff zur Steuerung des Beschichtungsgewichtes verwendet oder die beschichtete Oberfläche des Bandes auf halbem Weg in der Kühlzone, je nach der Länge und der Laufgeschwindigkeit in der Kühlzone, erhitzt werden.

Erfindungsgemäß wird ein Kunstgriff benutzt, um die

■»5 Gas-Abdichtungseinrichtung 20 in der Kühlzone nicht mit dem Band, insbesondere seiner beschichteten Seite in Berührung zu bringen. Nach dem Entfernen der überschüssigen Beschichtung krümmt sich das Band 7 manchmal in Breitenrichtung in der Kühlzone 22. Ein solches nicht flaches Band 7 schlägt gegen die Gas-Abdichtungseinrichtung 20, wobei das Band 7 beschädigt wird. Eine Vergrößerung des Freiraums zwischen dem Band und den Dichtungsplatten, was einen Versuch zur Verhinderung einer solchen Kollision darstellt, führt zum Ausströmen des Dichtungsgases oder Einströmen der Außenluft, wodurch die Dichtung des Schutzkastens 13 und der Kühlungszone 22 verschlechtert wird.

Fig.20 zeigt eine wirksame Gas-Dichtungseinrichtung 20, die die vorstehend genannten Schwierigkeiten nicht aufweist. Wie in der Zeichnung dargestellt, enthält die Gas-Abdichtungseinrichtung 20 Dichtungsplatten 71 und 72, die eine Vielzahl von horizontalen Streifen 71a und 72a aufweisen, die Seite an Seite angeordnet sind.

Die Dfchtüngsplatten 7Ϊ und 72, die einander mit dem Band 7 dazwischen gegenüberliegen, sind an der Vorder- und Rückwand 73 der Kühlzone 22 verschiebbar befestigt. Je nach der Krümmung des Bandes 7

werden die einzelnen Streifen 71a und 72a hinein- oder herausgeschoben, so daß ein angemessener Raum zwischen ihnen und dem Band 7 verbleibt Diese Einstellung bewahrt das Band 7 vor der Berührung mit den Dichtungsplatten 71 und 72 und hält gleichzeitig eine hohe Dichtungswirkung aufrecht Für die Durchführung eines breiten Bandes 7 werden die Streifen 71a und 72a zurückgezogen, die näher an den Seitenwänden 74 liegen, um die Breite des Durchganges für das Band zu vergrößern und umgekehrt ! ο

Durch die Gaseinlaßöffnungen 21 wird in der Mitte und an der Eingangsseite der Gas-Abdichtungseinrichtung 20 Stickstoff in die Kühlzone 22 eingeleitet Bei der Berührung mit dem Stickstoffgas in der Kühlzone 22 entwickelt das noch nicht vollständig verfestigte Metall der Beschichtung Dämpfe, die Metallstaub enthalten. Um die Entstehung dieser Dämpfe zu vermeiden, soll der gasförmige Stickstoff vorzugsweise nur auf die nichtbeschichtete, blanke Seite des einseitig beschichteten Bandes 7 aufgeblasen werden, d. h. nrr durch die Einlaßöffnungen 21 auf der linken Seite von F i g. 17.

Beim Austritt an die Umgebungsluft mit noch verhältnismäßig hoher Temperatur entsteht auf der nicht beschichteten Oberfläche des Bandes eine dünne Oxidschicht Der Handelswert eines einseitig beschichteten Bandes ist sehr niedrig, solange seine nicht beschichtete Oberfläche nicht durch Entfernung dieser Oxidschicht gereinigt ist. Die Oxidschicht kann in bekannter Weise unter Verwendung einer verdünnten Säurelösung entfernt werden. Im Hinblick auf die Geschwindigkeit und die Kosten der Entfernung der Oxidschicht sind wäßrige Lösungen von Schwefel-, Saiz- und Phosphorsäure bevorzugt. Das Band kann entweder in eine solche Lösung eingetaucht oder damit besprüht werden. In einer anderen Ausführungsform kann das Band auch als Kathode zur Elektrolyse in einer solchen Lösung geschaltet werden.

Gleichzeitig muß dafür Sorge getragen werden, die Auflösung der beschichteten Oberfläche des Bandes in der Säurelösung so gering wie möglich zu halten. Zu diesem Zweck sind eine geringere Konzentration der Lösung, niedrigere Temperatur und kürzere Behandlungsdauer bevorzugt. Jedoch erfordert eine raschere Durchführung der Entfernung der Oxidschicht höhere Lösungskonzentration und Temperatur. Um diesen wiedersprüchlichen Erfordernissen gerecht zu werden, wird die Konzentration der Schwefel-, Salz- und Phosphorsäurelösungen auf 5 bis 150, vorzugsweise 10 bis 50 g/Liter begrenzt. Die Temperatur dieser Lösungen liegt im Bereich von 10 bis 80, vorzugsweise 20 bis 5O⁰C.

Zur raschen Entfernung der Oxidschicht von der nicht-beschichteten Oberfläche und möglichst geringen Lösung der aufgebrachten Metallschicht ist das elektrolytische Beizen unter Verwendung de- Bandes als Kathode in bekannter Weise bevorzugt. Die Stromdichte über die Kathode liegt dabei im Bereich von 5 bis 30 A/dm², vorzugsweise zwischen 10 und 20 A/dm². Unter den vorstehend beschriebenen Bedingungen wird die Oxidschicht auf der nicht-beschichteten Oberfläche des Bandes durch Eintauchen in 15 Sekunden und durch elektrolytisches Beizen in 3 Sekunden entfernt.

Ein günstigerer Wog zur Verhinderung der Auflösung der aufgebrachten Metallschicht besteht, darin, daß in der Dekapierwanne (Beizwanne) eine Walze vorgesehen wird, deren Oberfläche mit einem weichen Stoff, wie Gummi oder einem ähnlichen organischen Material ausgekleidet ist Während die blanke Seite des durchlaufenden Bandes dekapiert wird, wird seine beschichtete Oberfläche schützend fest gegen die erwähnte ummantelte Walze gepreßt

Die F i g. 21 und 22 zeigen Beispiele der vorstehend genannten Dekapierwannen 24 zur Entfernung der Oxidschicht von der nicht beschichteten Seite des Bandes. Eine Dekapierwanne dieser Art ist in Fig.2 unter dem Bezugszeichen 24 dargestellt In den Fi g. 21 und 22 bezeichnen gleiche Bezugszeichen entsprechende Teile der Einrichtung.

Die Abschirmwalze 77 für die beschichtete Seite des Bandes ist in der Dekapierwanne 24 drehbar gelagert wobei ihre untere Hälfte in die darin enthaltene Säurelösung 76 eintaucht Wie vorstehend erläutert, ist die periphere Oberfläche der Abschirmwalze 77 mit einem Mantel 78 aus Gummi oder einem ähnlichen organischen Stoff umhüllt Geführt von einer Ablenkwalze 79 (in Fig.21) oder einer Führungswalze 80 (in F i g. 22) tritt das Band 7 in die Dekapierwanne 24 ein. Beim Durchgang durch die SäureJösung 76 wird das Band 7 eng halb um die Walzenumhüllung 78 gewunden, so daß seine beschichtete Oberfläche 7a nicht in Berührung mit der Säurelösung 76 kommt In F i g. 22 ist eine Elektrode 81 direkt unter der Abschirmwalze 77 vorgesehen, um die Oxidschicht elektrolytisch von der nicht beschichteten Oberfläche Tb des Bandes zu entfernen.

Die Abschirmwalze 77 muß eine weiche Oberfläche aufweisen, um das Eindringen der Säurelösung zwischen der Walze und der beschichteten Oberfläche des Bandes zu verhindern. Eine derartige weiche Oberfläche wird durch Umhüllen einer Walze aus Kohlenstoff oder nichtrostendem Stahl mit Silikon- oder Nitrilkautschuk oder mit einem organischen Material, wie PTFE, erhalten. Statt einer Umhüllung kann die Walze selbst aus einem derartigen weichen Stoff bestehen. Umhüllte Stahlwalzen sind jedoch bevorzugt wegen ihrer größeren Festigkeit.

Unmittelbar nach der Entfernung der Oxidschicht von der nicht beschichteten Oberfläche wird das Band mit Wasser gewaschen, um die Säure zu entfernen und anschließend zur Verschickung getrocknet.

Durch das Dekapieren erhält die nicht beschichtete Seite des Bandes eine hochreine Oberfläche. Geglühte (Kasten- oder Durchlaufgeglüht) und gekühlte gewöhnliche kaltgewalzte Bänder weisen eine unsichtbare Oxidschicht auf, die gewöhnlich aus Fe₃O₄ und Fe₂O₃ in einer Dicke von 5 bis 15 nm besteht, und ihren Handelswert nicht verschlechtert. Die dekapierte, nicht beschichtete Oberfläche des einseitig beschichteten Bandes trägt dagegen kaum eine solche Oxidschicht mit Ausnahme von höchstens etwa 30 nm Oxid auf Fe₂O₃-BaSiS nach der elektrochemischen Bestimmung.

Die Sauberkeit der dekapierten, nicht-beschichteten Bandoberfläche ist für Anwendungen, wie für Automobilteile, die Phosphatierung und Anstrich erfordern, nicht erwünscht. Bekanntermaßen hängt die Qualität einer mit einem Anstrich versehenen Oberfläche in hohem Maß von dem Zustand des durch Phosphatieren auf der Stahloberfläche gebildeten Zinkphosphats ab. Gleichmäßige und eng gepackte Zinkphosphatkristalle sind wesentlich für die Sicherstellung eines Oberflächenanstrichs von hervorragender Qualität.

Im allgemeinen vermutet man, daß das Zinkphosphat auf der Stahloberfläche auf folgende Weise entsteht:

Ein Phosphatierungsbad besteht hauptsächlich aus saurem Zinkphosphat (Zn(H₂PCi)₂), das ein durch

nachstehende Gleichung (1) ausgedrücktes Gleichgewicht aufweist.

3 Zn²⁺ ₊ 2H₂POJ- ^zI Zn₁(PO₄)J + 4H⁺ (1)

Wenn das Stahlband in dieses Bad eingetaucht wird, läuft an seiner Oberfläche folgende Auflösungsreaktion (2) ab:

Fe + 2H⁺

Fe²⁺ + H,

Die mikroskopische Untersuchung zeigt, daß diese Auflösung aus gekoppelten Umsetzungen besteht (es bilden sich Mikrozellen); Entstehung von.Fe²⁺ an der Anode und von H2 an der Kathode. Der Verbrauch der Wasserstoffionen an der Kathode stört das Gleichgewicht der Gleichung (1), wodurch diese Umsetzung nach rechts verläuft, so daß der pH-Wert der Lösung ansteigt und wenig lösliche Kristalle von Zn3(PO₄)₂ oder Hopeit (Zn₃(PO₄)Z · 4 H₂O) ausfallen. Obwohl die Kristalle hauptsächlich aus Hopeit bestehen, wird ein Teil des Fe²⁺ an der Phasengrenze durch Zn ersetzt, wobei eine geringe Menge Phosphophyllit (Zn₂Fe(PO₄J₂ · 4 H₂O) entsteht. Aus den vorstehenden Ausführungen folgt, daß sich Zinkphosphat in den kathodischen Bereichen des Stahlbandes abscheidet. Demnach entsteht das kristalline Zinkphosphat auf der gesamten Oberfläche des Bandes, wenn die Position von Kathode und Anode von Zeit zu Zeit vertauscht wird.

Die Ausfällung von Zinkphosphat ist also eine elektrochemische Reaktion, die von der Qualität der Stahloberfläche abhängt. Eine Oberfläche mit vielen Mikrozellen ermöglicht die Entstehung von kompaktem kristallinem Zinkphosphat. Der unsichtbare Oxidfilm auf der Stahloberfläche hat eine große Wirkung auf die Entstehung von Mikrozellen. Genauer gesagt steuert die Dicke der Oxidschicht die Bildung und Größe der Kristallkeime.

Die geglättete saubere Oberfläche des dekapierten Stahls besitzt keine aktivierten Stellen für die Entstehung von Mikrozellen und bildet deshalb weniger Kristallkeime und gröbere Zinkphosphatkristalle. Die gleiche Neigung tritt auch bei der nicht beschichteten Oberfläche des nach vorliegender Erfindung einseitig beschichteten Stahlbandes auf. Zur Sicherstellung nicht nur einer gleichmäßigen Entstehung eines kompakten kristallinen Zinkphosphats, sondern auch zur Verbesserung der Haftungseigenschaften des Anstrichs und, als Ergebnis davon, der Korrosionsfestigkeit, müssen bestimmte Maßnahmen ergriffen werden, die anstelle der Oxidschicht die Entstehung von vielen Mikrozellen ermöglichen.

Untersuchungen haben gezeigt, daß das Aufsprühen einer unlösliche Salze von zwei- oder dreiwertigen Metallen enthaltenden Suspension, vorzugsweise einer Suspension von Zinkphosphat, auf die nicht beschichtete Oberfläche des Bandes die Entstehtung von Mikrozellen anstelle der Oxidschicht wirksam aktiviert.

Durch das Aufsprühen der Suspension des unlöslichen Salzes werden durch seine mechanische Wirkung Bereiche mit verschiedenem Energiegehalt geschaffen und es entsteht eine kleine Menge von besonders feinem Reaktionsprodukt auf der nicht-beschichteten Bandoberfläche. Beides wird eine Quelle zur Förderung der Entstehung von Kristallkeimen. Als Folge davon entsteht ein gleichmäßiges, eng gepacktes kristallines Zinkphosphat, das die Haftungseigenschaften des Anstrichs und die Korrosionsfestigkeit merklich verbes sert.

Eine für diesen Zweck verwendete Suspension besitz einen pH-Wert von 2 bis 8, vorzugsweise zwischen 3 unc 7 und wird durch kolloides Suspendieren von 10 bis 100 vorzugsweise zwischen 20 und 50 g/Litei Zn3(PO₄)₂ · 5 H₂O in einer wäßrigen Lösung hergestellt deren pH-Wert durch Phosphorsäure eingestellt wurde Diese Suspension wird mit einem Druck von 1 bis 15 vorzugsweise zwischen 2 und 10 bar bei einei Temperatur zwischen Umgebungstemperatur und 6O⁰C 1 bis 30, vorzugsweise zwischen 2 und 10 Sekunder aufgesprüht. Die Suspension kann nicht nur auf die nicht-beschichtete Seite allein, sondern auch auf beider Seiten angewendet werden. Die gleiche Wirkung wire auch auf der mit Zink oder der Zn-Al-Legierun§ beschichteten Oberfläche erhalten.

Wenn die Zinkphosphatkonzentration geringer al: 10 g/Liter ist, wird die gewünschte Wirkung nichi erhalten, während bei einer Konzentration übei 100 g/Liter eine Verstopfung der Düse oder andere Betriebsstörungen auftreten können. Bei einerr pH-Wert unter 2 wird keine das unlösliche Sah enthaltende Suspension erhalten. Andererseits ergibi ein pH-Wert über 8 nicht die gewünschte Wirkung Durch Aufsprühen bei einem geringeren Druck als 1 bai erfolgt keine mechanische Bildung von geeigneter Mikrozellen. Obwohl die Festlegung einer Obergrenze für den Druck nicht notwendig ist, sind höhere Drücke als 15 bar unwirtschaftlich, da kein sichtbarer Unterschied in der Wirkung mehr erreicht wird. Wenn die Aufsprühdauer kürzer als 1 Sekunde ist, schreitet die Reaktion nicht genügend fort, um die erwünschte Wirkung auszulösen. Eine Sprühdauer über 30 Sekunden bringt andererseits keinen sichtbaren Unterschiec in der Wirkung und ist deshalb nicht nur bedeutungslos sondern schädlich für den Wirkungsgrad des Verfahrens.

Nach dem Aufsprühen wird das einseitig beschichtete Band mit Wasser gewaschen, um überschüssige Sprühflüssigkeit zu entfernen und dann zum Versand getrocknet.

Obwohl das vorstehend beschriebene Dekapieren und Aufsprühen der Zinkphosphatsuspension am besten in Reihe mit der Anlage zur einseitigen Beschichtung durchgeführt wird, wie es in den F i g. 1 und 2 gezeigt ist können diese weiteren Verfahrensstufen auch getrennt durchgeführt werden.

In Fig.23 ist die Phosphatierbarkeit eines Stahlbandes gemäß vorliegender Erfindung, dessen nicht beschichtete Oberfläche mit einer Zinkphosphatsuspension besprüht wurde, mit derjenigen eines herkömmlichen Stahlbandes verglichen, dessen nicht beschichtete Oberfläche im dekapierten Zustand verblieben ist. Im einzelnen zeigt Fig.23 einen Unterschied in der Korrosionsbeständigkeit zwischen den beiden Bändern, die nach dem erfindungsgemäßen bzw. nach dem herkömmlichen Verfahren erhalten wurden, ausgedrückt als die größte Quellungsbreite an einem von Salzsprüh-Prüfungen herrührenden Kreuzschnitt. Es ist ersichtlich, daß das erfindungsgemäße Band etwa 5mal korrosionsbeständiger (oder nur l/5mal so korrosiv) ist, als das herkömmliche Band.

In der Folge werden einige weitere Ausführungsformen der Erfindung anhand der F i g. 24 bis 27 erläutert, in denen die Teile, die den bereits beschriebenen ähnlich ' sind, mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet sind. Diese Teile werden nicht weiter beschrieben.

In der Vorrichtung zur einseitigen Beschichtung gemäß F i g. 24 wird ein Atmosphären-Schutzkasten 84 anhebbar gehalten. Sein Einlaß 85 ist durch einen Faltenbalg 87 mit dem Auslaß 86 des reduzierenden Glühofens 16 verbunden. Führungswalzen 9 und 10 sind jeweils am unteren Ende eines Satzes von Einstellschäften 89 befestigt, die sich anhebbar in den Atmosphären-Schutzkasten 84 erstrecken. Jeder Satz enthält zwei Einstellschäfte 89, die in Breitenrichtung des Bandes 7, d. h. senkrecht zur Papierebene, verteilt sind. Dement- ίο sprechend können die Führungswalzen 9 und 10 in axialer Richtung durch Auf- oder Abwärtsbewegung der Einstellschäfte 89 geneigt werden. Dies ermöglicht die Beschichtung des Bandes 7 in der richtigen Stellung, indem sein Zentrum in Übereinstimmung mit der Führungslinie gebracht wird. Ferner sind die Einstellschäfte 89 auch in der Lage, das Band 7 horizontal zwischen den Führungswalzen 9 und 10 und in der gewünschten Höhe über der Badoberfläche 5a zu halten.

Eine Leitung 4 für das geschmolzene Metall ist in einen vorderen Bereich 91 und einen rückwärtigen Bereich 92 unterteilt, die durch ein Verbindungsstück 93 mit einander verbunden sind. Eine elektromagnetische Pumpe 6 befindet sich in der Nähe des rückwärtigen Bereiches 92, während der vordere Bereich 91 einen aufsteigenden Strom 8 des zur Beschichtung verwendeten geschmolzenen Metalls 5 nach vorne sendet. Diese zweiteilige Leitung 4 erlaubt den Austausch des vorderen Bereiches 91 mit einem, der eine Überlauföffnung für das zur Beschichtung verwendete Metall in geeigneter Größe für die Breite des zu behandelnden Bandes besitzt. Eine solche Leitung ist auch leichter zu überprüfen und instandzuhalten. Die elektromagnetische Pumpe 5 und die Leitung 4 sind in der Höhe verstellbar. Der vordere Bereich 91 der Leitung 4 wird unabhängig vom rückwärtigen Bereich 92, dem Verbindungsstück 93 und der elektromagnetischen Pumpe 6 gehalten.

In den Fig. 25 und 26 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung dargestellt. F i g. 26 zeigt einen Querschnitt entlang der Linie B-B von F i g. 25.

Überschüssiges Metall 8a, das aus dem Überlaufkasten 32 herausfließt, treibt Schlacke 101 vom Boden des Gefäßes nach oben, die dann in die Leitung 4 eintritt, wobei sie durch das zur Beschichtung verwendete Metall 5 übertragen wird. Da die Schlacke 101 durch den mit der Düse 15 eingeblasenen Gasstrom nicht entfernt wird, verfestigt sie sich auf dem Band 7 und verschlechtert dessen Oualität. Deshalb wird ein Schlackenfilter 102 am Eingangsende der Führung 4 vorgesehen, um den Eintritt von Schlacke 101 zu verhindern. Das Schlackenfilter 102 enthält laminierte Platten aus einem Stoff, wie Glasfaser und T1O2 —AI2O3, die dem chemischen und thermischen Angriff des geschmolzenen Metalls widerstehen können. Die Maschenweite des Filters nimmt nach und nach von stromaufwärts nach stromabwärts des Metallstroms ab.

Die Ablagerung von Schlacke verstopft das Filter und erhöht den Fließwiderstand. Dadurch nehmen der Strom des zur Beschichtung verwendeten Metalls und die Höhe des ansteigenden Metallstroms ab. Um diese Schwierigkeit zu überwinden, kann das Filter in einer leicht ersetzbaren Kassettenform vorliegen. Die Verstopfung des Filters kann auch dadurch entfernt werden, daß die elektromagnetische Pumpe 6 so gefahren wird, daß sich der Metallstrom umkehrt, wobei die gesamte Leitung in das Metallbad eingetaucht wird. Die Verwendung des Schlackenfilters 102 sichert die Herstellung von einseitig beschichteten Stahlbändern guter Qualität, die frei von zerstörender Schlacke sind.

In einem abgeschlossenen Aufbau, der eine nichtoxidierende Atmosphäre enthält, steigen Dämpfe von der Oberfläche des Metallbades auf. Die Entstehung von Dunst erhöht sich insbesondere, wenn gasförmiger Stickstoff an der Stelle auftrifft, an der der ansteigende Metallstrom 8 das Band 7 berührt, und/oder wenn er nach der Beendigung der Entfernung überschüssiger Beschichtung auf die beschichtete Bandoberfläche aufprallt.

In den Fi g. 25 und 26 sind Dunstabzüge 105 und 106 paarweise in der Nähe des Bandes angeordnet. Ein Paar Dunstabzüge 105 ist horizontal entlang der Kanten des Bandes 7 zwischen den Führungswalzen 9 und 10 vorgesehen. Ein weiteres Paar Dunstabzüge 106 ist in vertikaler Richtung, ebenfalls entlang der Kanten des Bandes, an der Ausgangsseite der Führungswalze 10 angeordnet. Die Abzüge 105 und 106 besitzen jeweils eine öffnung, die der Kante des Bandes gegenüberliegt und soweit möglich, senkrecht zum Stickstoffstrom gerichtet ist. Die Abzüge 105 und 106 sind verschiebbar je nach der veränderlichen Breite des Bandes 7. Der Dunst und Staub enthaltende Stickstoff wird durch die öffnungen an die Außenseite des Atmosphären-Schutzkastens 13 gezogen. Nach der Entfernung des Staubes durch ein übliches sackartiges, Zyklon- oder anderes Filter wird das gereinigte Gas in den Atmosphären-Schutzkasten 13 zurückgeführt.

Durch die Verminderung der Staubbildung und der Dunstversprühung innerhalb des Schutzkastens 13, durch die das Band 7 verschmutzt werden könnte, tragen die Dunst-Abzüge dazu bei, eine gute Oberflächenqualität des Bandes sicherzustellen und ersparen Anlagenwartung und Arbeitsplatzverschmutzung.

Insbesondere der Staub, der sich in dem kleinen Raum zwischen der Führungswalze 10 und dem weglaufenden Band 7 einschließt, neigt dazu, dort lange Zeit zu bleiben und dabei die Oberfläche des Bandes andauernd zu verschmutzen. Um dieses Einschließen zu verhindern, wird eine Düse 108 zur Entfernung des Staubes auf den kleinen Raum ausgerichtet, der durch die Führungswalze 10 und die nicht beschichtete Oberfläche Tb des Bandes an deren Ausgangsseite gebildet wird; vgl. Fig.25 und 26. Die Düse 108 zur Staubentfernung entfernt den angesammelten Staub von den Kanten des Bandes durch Aufblasen von gasförmigem Stickstoff auf die Mitte des Bandes 7. Infolgedessen nimmt die Anhaftung von Staub auf der nicht-beschichteten Oberfläche des Bandes ab und die Oberflächenqualität wird verbessert.

In Fig. 27 ist eine andere Einrichtung zur Verhinderung der Anhaftung von Dunst oder Staub auf der nicht beschichteten Oberfläche des Bandes gezeigt. Dabei ist eine Abdeckung 111 in dem Schutzkasten 13 vorgesehen, um die nicht beschichtete Seite 76 des Bandes 7 und die peripheren Bereiche der Führungswalzen 9 und 10, die nicht in Berührung mit dem Band 7 sind, abzudecken. Die Abdeckung 111 enthält Stickstoff-Einlaßöffnungen 112,113 und 114, die der nicht beschichteten Oberfläche Tb des vertikal verlaufenden Bandes 7, der peripheren Oberfläche der Führungswalzen 9 und 10 bzw. der nicht beschichteten Oberfläche Tb des horizontal verlaufenden Bandes 7 gegenüberliegen. Die durch die öffnungen 112, 113 und 114 eingeblasenen Stickstoffströme verhindern ein Überströmen des Dunstes, der über die Breite des Bandes 7 in den Atmosphären-Schutzkasten 13 fließt, über die nicht beschichtete Seite Tb des Bandes.

Auf den folgenden Absätzen wird der Start des Beschichtungsbetriebs beschrieben. Wenn die Leitung 4 oder der Uberlaufkasten 32, beispielsweise in den Fig. 15 und 16, oberhalb der Badoberfläche 5a verbleiben, sammelt sich Schlacke an und Metallkristalle fallen innerhalb der Leitung 4 aus der Schmelze aus. Wenn die elektromagnetische Pumpe 6 betrieben wird, verhindert die angesammelte Schlacke eine gleichmäßige Strömung des zur Beschichtung verwendeten Metalls 5, die für die Erzeugung einer gleichmäßig beschichteten Oberfläche entscheidend ist. Ferner läßt sich die in der Leitung 4 angesammelte Schlacke schwer entfernen.

Vor dem Beginn des Beschichtungsbetriebs wird deshalb die gesamte Leitung 4 in das Bad des geschmolzenen Metalls 5 eingetaucht und die elektromagnetische Pumpe wird mit niedriger Geschwindigkeit gefahren, um Schlacke und andere Fremdstoffe aus der Leitung 4 zu entfernen. Die Strömungsrichtung des Metalls in der Leitung 4 kann auch umgedreht werden. Ein Hydraulikzylinder oder eine andere Fahrvorrichtung (nicht gezeigt), die auf dem Träger 52 befestigt ist, wird dazu benutzt, die Leitung 4 und die elektromagnetische Pumpe 6 in das Metallbad ein- und wieder herauszufahren. Die Höhe der Leitung 4 wird genau eingestellt, um einen geeigneten Abstand zwischen der Überlauföffnung und der Oberfläche des Bandes zu erhalten. Dazu wird beispielsweise ein Höhenmeßgerät (nicht gezeigt) verwendet.

Die Beispiele erläutern die Erfindung.

Beispiel 1

Bandmaterial:

Kaltgewalztes Stahlband;

Dicke: 0,8 mm; Breite: 9,14 mm
Zur Beschichtung verwendetes Metall:

Zn-0,15%Albei450°C

Nicht oxidierendes Gas in dem Schutzkasten und der Kühlzone:

N2 (02-Konzentration in der Beschichtungszone;

50 T.p.M.)
Durchlaufgeschwindigkeit:

50 m/min

Zwischenraum zwischen dem oberen Rand der Überlauföffnung und dem Band:

10 mm (Zwischenraum zwischen der Badoberfläche und dem Band: 30 mm)
Kontaktdauer Metall-Band:

0,18 see
Bandtemperatur:

48O⁰C
Beschichtungsvorrichtung:

siehe F i g. 1
Leitung:

(1) SieheFig.6;
Überlauföffnung:

Länge 150 mm, Breite 750 mm,
Einschnittiefe 12 mm

(2) Mit Einfassung (Fig. 11, geneigt um 20Grad — bezogen auf die Badoberfläche) und Abdekkung(Fig. 12)

Ablenkwalze:

Besprüht mit 200 μπι Cr₂O₃ danach poliert auf O^ μπι Ra Oberflächenrauheit

Das Band wird unter einer Spannung von 14,7 N/mm² im wesentlichen horizontal in einer Höhe von 30 mm über der Badoberfläche geführt Mit einer Frequenz von 13 Hz sendet die elektromagnetische Pumpe das geschmolzene, zur Beschichtung verwendete Metall vom Einlaß der Leitung, der sich in einer Tiefe von 200 mm unter der Badoberfläche oder von 800 mm über dem Boden des Gefäßes befindet, nach oben, so daß es nur die untere Oberfläche des Bandes berührt. Da die in Fig.6 gezeigte Überlauföffnung geringeren Widerstand in Breitenrichtung bietet, um das Fließen in Breitenrichtung zu erleichtern, breitet sich das Metall gleichmäßig über die Breite des Bandes aus, ohne daß es auf die entgegengesetzte Seite herüberfließt. Einblasen eines Gases zur Verhinderung des Überfließens ist nicht vorgesehen. Das Metall-Beschichtungsgewicht wird auf 110 g/m² eingestellt, indem ein Stickstoffstrom bei einer Temperatur von 30⁰C und einem Druck von 0,1 bar aufgeblasen wird. Die dazu verwendete Düse befindet sich 30 mm von dem Band entfernt und ist auf eine Stelle gerichtet, an der das vertikal abgelenkte Band noch in Berührung mit der Führungswalze bleibt. Bevor sich die aufgebrachte Schicht verfestigt, wird das Band, da noch eine Temperatur von 420° C aufweist, zur Kühlung an die Umgebungsluft herausgeführt. Danach wird die Oxidschicht durch elektrolytisches Beizen in einer 3prozentigen wäßrigen Saizsäurelösung bei Raumtemperatur entfernt, wobei eine Stromdichte von 10 A/dm² angelegt und das Band als Kathode geschaltet wird.

In der Einrichtung zur Behandlung der Oberfläche wird eine Suspension, die 25 g/l kolloides Zn₃(PO₄J₂ · 5 H₂O enthält und einen auf 7 eingestellten pH-Wert aufweist, 3 Sekunden lang mit einem Druck von 3 bar auf die nicht beschichtete Oberfläche des Bandes aufgesprüht.

Das dabei erhaltene Band ist glatt und gleichmäßig einseitig beschichtet während die andere Seite sauber geblieben ist und nicht durch Überfließen des zur Beschichtung verwendeten Metalls verschmutzt wurde. Die Eigenschaften, insbesondere die Haftfestigkeit, der Beschichtung erweisen sich als hervorragend. Die nicht beschichtete Seite des Bandes besitzt außerdem hervorragende Phosphatierbarkeit und nach dem Versehen mit einem Schutzanstrich ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit.

Beispiel 2

Bandmaterial:
kaltgewalztes Stahlband; Dicke: 0,6 mm; Breite:

1000 mm
Zur Beschichtung verwendetes Metall:

Zn-0,20%Albei480°C
Nicht-oxidierendes Gas:
N₂; (O2-Konzentration in der Beschichtungszone:

10 T.p.M.)
Durchlaufgeschwindigkeit:

75 m/Minute

Zwischenraum zwischen der Badoberfläche und dem Band:

45 mm

Druck an der Düse zur Entfernung überschüssiger Beschichtung:

0,25 bar
Bandtemperatur:

525° C
Beschichtungsvorrichtung:

siehe F i g. 2
Leitung:
(1) sjeheFig.7;

Überlauföffnung:
Länge 100 bis 300 mm,
Breite: 950 mm.

Einschnittiefe: 7 mm;

(2) mit Einfassung (Fig. 11, geneigt um 30°, bezogen auf die Badoberfläche) und Abdekkung(Fig. 12)

Zwischenraum zwischen dem oberen Rand der Oberlauföffnung und dem Band:

25 mm (Zwischenraum zwischen der Badoberfläche und dem Band: 55 mm)
Kontaktdauer Metall-Band:

höchstens 0,24 Sekunden (Bandmitte) und mindestens 0,08 Sekunden (Bandkanten).

10

Das Band wird unter einer Spannung von 24,5 N/mm² im wesentlichen horizontal in einer Höhe von 55 mm über der Badoberfläche geführt. Mit einer Frequenz von 3,8 Hertz sendet die elektromagnetische Pumpe das geschmolzene, zur Beschichtung verwendete Metal! aus einer Tiefe von 500 mm unter der Badoberfläche oder 1000 mm über dem Gefäßboden nach oben, so daß nur die untere Oberfläche des Bandes berührt wird. Da die Überlauföffnung gemäß F i g. 7 geringeren Widerstand in Breitenrichtung bietet, um das Fließen in dieser Richtung zu erleichtern, strömt das Metall gleichmäßig über die Breite des Bandes, wobei es nicht auf die entgegengesetzte Seite fließt.

Das Beschichtungsgewicht des Metalls wird auf 60 g/m² eingestellt. Dazu wird Stickstoff mit einer Temperatur von 350⁰C und einem Druck von 0,25 bar

eingeblasen. Der Stickstoff wird durch die Abwärme des reduzierenden Ofens erhitzt. Die Einblasdüse zur Entfernung der überschüssigen Beschichtung befindet sich 10 mm von dem Band entfernt und ist auf die Stelle gerichtet, an der das vertikal abgelenkte Band noch in Berührung mit der Führungswalze verbleibt.

Sodann wird das Band, das noch eine Temperatur von 46O⁰C aufweist, zur Verfestigung der Beschichtung und Abkühlung an die Umgebungsluft herausgeführt. Hierauf wird die Oxidschicht durch Eintauchen des Bandes für 7 Sekunden in eine Dekapierwanne gemäß F i g. 21 mit einer lOprozentigen Schwefelsäurelösung bei einer Temperatur von 50° C ohne Beschädigung der beschichteten Oberfläche entfernt.

In der Einrichtung zur Oberflächenbehandlung wird eine Suspension mit einem Gehalt von 30 g/Liter kolloidales Zn₃(PQ^ · 5 H₂O und einem auf vier eingestellten pH-Wert 5 Sekunden bei einem Druck von 2 bar auf beide Oberflächen des Bandes gesprüht. Das dabei erhaltene Bad ist glatt und gleichmäßig auf einer Seite beschichtet, während die andere Seite sauber geblieben und nicht durch überfließendes Metall verschmutzt ist. Die Eigenschaften, insbesondere die Haftfestigkeit der Beschichtung erweisen sich als hervorragend. Die nicht beschichtete Seite des Bandes besitzt außerdem hervorragende Phosphatierbarkeit und nach dem Versehen mit einem Anstrich ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit.

Hierzu 12 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur kontinuierlichen Beschichtung einer Seite eines Stahlbandes mit einem geschmolzenen Metall, bei dem das Band mit Hilfe von Führungswalzen, die ihm in Längsrichtung eine Zugspannung verleihen, durch eine Kammer mit nicht oxidierender Atmosphäre im wesentlichen horizontal über ein Bad des geschmolzenen Metalles geführt wird, und in dem Metall durch eine elektromagnetische Pumpe ein aufsteigender Metallstrom erzeugt wird, der mit der unteren Oberfläche des Bandes in Berührung gebracht wird, das geschmolzene Metall ausdrücklich gegen die beiden Kanten des im wesentlichen flachen Bandes strömen gelassen wird, und auf der Unterseite des Bandes eine gleichmäßige Metallschicht erzeugt und dabei verhindert wird, daß das Metall auf die Oberseite des Bandes fließt, dadurch gekennzeichnet, daß das geschmolzene Metall durch eine Leitung von dem in die Schmelze eingetauchten Einlaß der Leitung zu einer über der Badoberfläche befindlichen Auslaßöffnung, die eine Überlauföffnung aufweist, welche in Breitenrichtung tiefer ist als in Längsrichtung, bezogen auf die Laufrichtung des Bandes, so daß der Metallstrom in Breitenrichtung weniger Fließwiderstand vorfindet als in Längsrichtung, gedrückt wird.

2. Vorrichtung zur kontinuierlichen Beschichtung einer Seite eines Stahlbandes mit einem geschmolzenen Metall, bestehend aus einem Schmelzgefäß für das Metall, einer Kammer mit einer nicht-oxidierenden Atmosphäre, deren Unterteil in das geschmolzene Metall in dem Gefäß eintaucht, einem Einlaß, durch den ein blankes Band zugeführt wird und einem Auslaß, durch den das einseitig beschichtete Band austritt, einem Paar Führungswalzen, die an der Eingangs- und der Auslaßseite über dem Schmelzgefäß in der Kammer horizontal gelagert sind, wobei die Führungswalzen das Band im wesentlichen horizontal in die Nähe des Metallbades bringen, und einer elektromagnetischen Pumpe, die einen ansteigenden Metallstrom erzeugt, der mit der Unterseite des Bandes in Berührung kommt, dadurch gekennzeichnet, daß eine Übertragungsleitung (4) für das geschmolzene Metall (5) mit einer Einlaßöffnung unter der Oberfläche und einer Auslaßöffnung über der Oberfläche des Metallbades zwischen den Führungswalzen (9), (10) vorgesehen ist und die elektromagnetische Pumpe (6), die in der Nähe der Leitung (4) an ihrer Einlaßöffnung angeordnet ist und sich in der Fließrichtung des Metalls erstreckt, das Metall von der Einlaßöffnung zur Auslaßöffnung pumpt, wobei in der Fließrichtung des Metalls ein sich verschiebendes Magnetfeld erzeugt wird und daß die Übertragungsleitung (4) einen Überlaufkasten (32) mit einer sich nach oben öffnenden Überlauföffnung (34) an ihrer Auslaßseite aufweist, welche in Breitenrichtung tiefer ist als in Längsrichtung, bezogen auf die Laufrichtung des Bandes (7), so daß der Metallstrom (8) in Breitenrichtung weniger Fließwiderstand vorfindet als in Längsrichtung.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Überlauföffnung (34) geringer ist als die Breite des Bandes (7).

Die Übung, unedlen Stahl durch Aufbringen von metallischen Beschichtungen, beispielsweise aus Zink, Aluminium, Zink-Aluminium- und Blei-Zinn-Legierungen, vor Korrosion zu schützen, isi allgemein bekannt Es gibt nicht wenige Anwendungsgebiete, bei denen der Schutzüberzug nur auf einer Seite des Stahls erforderlich ist Beispielsweise Finden einseitig verzinkte Bleche zunehmend Verwendung als korrosionsbeständiges Material im Automobilbau.

Zur Befriedigung der lebhaften Nachfrage wurden zahlreiche Verfahren zur einseitigen Beschichtung mit geschmolzenem Metall vorgeschlagen. Bei einem bekannten Verfahren wird die einseitige Beschichtung beispielsweise durch Eintauchen des unedlen Stahls in ein Bad des geschmolzenen Beschichtungsmetalls erreicht, nachdem eine Schicht aus einem Stoff, wie Wasserglas auf der Seite des Stahls gebildet worden war, die unbeschichtet bleiben soll. Die Herstellung solcher die Beschichtung mit dem Metall verhindernden Schichten macht jedoch das gesamte Beschichtungsverfahren kompliziert. Die Schutzschicht muß nach der Beendigung der Metallbeschichtung wieder entfernt werden. Die Qualität der wieder freigelegten Oberfläche muß nicht mehr die gleiche sein, wie die des ursprünglichen blanken Stahls. Beispielsweise können Phosphatierbarkeit und Schweißbarkeit verschlechtert sein.

Es sind auch verschiedene einseitige Beschichtungsverfahren ohne Vorbehandlung bekannt. Bei einem bekannten Verfahren wird der unedle Stahl über ein Bad des geschmolzenen Metalls gebracht, wobei die zu beschichtende Seite der Badoberfläche gegenüberliegt, so daß sie mit einer Beschichtungswalze in Berührung kommt, die teilweise in das Metallbad eintaucht. Nach einem anderen Verfahren wird die Oberfläche des Metallbades durch Drehen eines eingetauchten Flügelrades angehoben. Die zu beschichtende Steinoberfläche wird mit diesem angehobenen Bereich des Bades in Berührung gebracht. In der japanischen Official Gazette Nr. 49-25 096 und der JP-OS 53-75 124 sind derartige Verfahren zur einseitigen Beschichtung beschrieben, bei denen das geschmolzene Metall mit der Stahloberfläche durch mechanische Mittel in Kontakt gebracht wird. Das Eintauchen in das Bad aus geschmolzenem Metali bei hoher Temperatur erfordert bei diesem bekannten Verfahren einen besonderen Schutz für die verwendete Beschichtungswalze oder das Flügelrad. Diese Verfahren sind deshalb schwierig in den praktischen Gebrauch umzusetzen. Außerdem eignen sich die Vorrichtungen nicht für langen Gebrauch.

In der JP-OS 53-60 331 ist praktisch das gleiche Verfahren zur einseitigen Beschichtung beschrieben. Eine pneumatische Einrichtung verursacht eine nach oben gerichtete Strömung, um die Oberfläche des Metallbades zur Berührung mit der zu beschichtenden Stahloberfläche anzuheben. Auch dieses Verfahren bringt in der Praxis Schwierigkeiten, insbesondere in Bezug auf die Erzeugung einer derartigen nach oben gerichteten Strömung, die gleichmäßig und in Breitenrichtung kontinuierlich ist.

Schließlich ist in der DE-OS 26 56 524 ein Verfahren zum Beschichten eines Metallbandes mit schmelzflüssigem Metall beschrieben, bei dem sich größere Beschichtungsdicken auf der gesamten Breite des Metallbandes erzeugen lassen, ohne daß dabei Beschichtungsmaterial auf die andere Seite gelangt. Dazu wird eine Aufwölbung des Schmelzbadspiegels erzeugt und aufrechterhalten und die Aufwölbung durch das