DE2743247C2

DE2743247C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Aufbringen eines Zunderumwandlers auf Warmband

Info

Publication number: DE2743247C2
Application number: DE19772743247
Authority: DE
Inventors: Kikuzi Tatsuno Hyogo Hirose; Kyoichi Himeji Hyogo Kaneta; Minoru Kitayama; Takao Saito
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1976-09-24
Filing date: 1977-09-26
Publication date: 1984-12-20
Also published as: JPS5761483B2; SE7710639L; GB1589820A; DE2743247A1; IT1087464B; FR2365382A1; SE442877B; JPS5339935A; FR2365382B1

Description

Die Erfindung befiehl sich auf ein Verfahren zum Aufbringen eines Zundcrumwandlers auf Stahlband hoher Temperatur und hoher Walzgcschwlndlgkcll, bei dem nach dem Entfernen des Primärzunders einem pulverförmlgcn Zunderumwandler mit Hilfe einer Flamme Warme zugeführt und der Zundcrumwandler aul die Band- oberfläche Im Schmcl/zustand aufgeblasen wird.

Beim üblichen Herstellen von Warmband wird zunächst eine Bramme In einem Durchlaufofen erwärmt und anschließend durch ein HntzundcrungsgerUsi geführt so.*lc auf eine Dicke von 20 bis 40 mm vorgewalzt, ücr dicke, vom Erwärmen herrührende Primärzunder wird In dem Enlzundcrungsgcrüsi sowie anschließend beim so Walzen mit Preßwasscr entfernt. Anschließend durchlauft das Walzgut eine Schopfschcrc, einen weiteren Zunderbrecher und schließlich eine Fcrtlgslraßc zum Auswalzen von Warmband bestimmter Dicke und Endtemperatur. Das Warmband wird alsdann auf einem Auslaufrollgang bis zu einer vorgesehenen Ilaspeltcmperalur abgekühlt und anschließend gehaspelt.

Eine sorgfältige Überwachung der Temperaturen beim Erwärmen, Vorwalzcn und Fertigwaren Ist sowohl Im Hinblick auf die Qualltat als auch die Walzbedlngungcn von wesentlicher Bedeutung. Dtc betreffenden Tempc-

raturen müssen sich Innerhalb bestimmter Grenzen bewegen. Im einzelnen werden die Temperaturen unter

Berücksichtigung der Slahlzusammcnsctzung und der gewünschten Endqualltät Innerhalb der vorgegebenen Grenzen eingestellt.

In jedem !'alle Ist das Wal/.gut nach dem Passieren des zweiten Zundcrbrcchcrs mit Sckundärzunder behaltet. wi dessen Eigenschaften und Menge von der Siahlzusammcnsetzung und den Wal/.bcdlngungcn abhängig Ist. Hauptsächlich besteht der Zunder aus den Elscnoxyden Wüstll (FcO). Magnetit (Fe₁O₄) und Hämatlt (Fc₁O,) In Mengen von 30 bis 100 g/m\

VDr dem Kaltwalzen wird das Wnrmhand chemisch mit Hilfe von SaI/-. Schwefel- oder Phosphorsäure, /um IcII aber auch mechanisch durch Strahlen oder Walzen cnl/.undcri. Mit dem chemisch oder mechanisch (Λ entfernten /under Ist jedoch ein erheblicher Materlalvcrlust verbunden. Um nun das Ausbringen zu erhohen und die Ivnt/.undcrungskoslen niedrig zu halten, gehl das Bestreben dahin, die Zunderbildung möglichst weitgehend zu unterdrücken. Außerdem sollte sich der Zunder leicht chemisch oder mechanisch entfernen lassen. Im Gegensatz dazu sollte tier Sekundilrzundcr bei Warmband für Doscnblcch. dekorative Zwecke. Teile acrln-

gen Gewichts und Kruftfahrzeugehassls möglichst fest auf der Bandobcrllaehe haften und sich auch bei hohem Verformungsgrad nicht abschälen.

Somit kommt der Zusammensetzung und den Eigenschaften des Sekundärzunders Im Hinblick auf den Verwendungszweck des Warmbands eine wesentliche Bedeutung zu. Es Ist jedoch außerordentlich schwierig, die Natur des Sekundilrzunders ohne Beeinträchtigung der Eigenschaften des Warmbandes einzustellen. Dies Ist beispielsweise durch den Zusammenhang zwischen Walztemperatur und Zundereigenschaft bedingt. So hängen die Menge des Sekunddrzunders von der Haspeltemperatur und die Zundcrzusammenseizung von der Abkuhlungsgeschwindlgkelt nach dem Warmwalzen ab. Je höher nun die Wal/- und die Abkühlungsiemperatur im Hinblick auf die Verformbarkeit liegen, um so stärker Ist die Verzunderung der Bandoberllächc und um so grölier die Zundermenge, während sich gleichzeitig der Wüslll um so mehr umwandelt, wenn das Band langsam abcekühlt wird und demzufolge der Zunder hauptsächlich aus M ag nc, 11 und Hämatlt besteht. Die für das Walzen erforderliche Zeit nimmt mit der Menge des Zunders und dem Anteil des Hämatlt sowie mit zunehmendem Wüstltantel! ab. Mechanisch läßt sich der Zunder bei höherem Wüstltantell leichter entfernen. Demzufolge ergibt sich zumeist nicht ein Warmband mit leicht entfernbarem Sekundärzunder, wenn die End- und Haspeltemperatur hoch sind.

Andererseits sollte Im Hinblick auf ein festes Haften des Sekundärzunders beim Verformen die Wüstitumwanüiung In Magnetit möglichst vollständig sein. Geringe Zundermengen ergeben sich schließlich bei niedrigen lind- und Haspcllempcraturen, wenngleich In dieser Hinsicht von der WcrkstotTquallt.il her Grenzen gesetzt sind. Ein Haspeln bei niedriger Temperatur wirkt der Wüstitumwandlung entgegen und K=dlngt einen Im '.vesin'Jlchsr¹. aus Wüsüi bestehenden Zunder. Mithin ist es ebenfalls schwierig, Warmband !isü einem guns»!- gen, festhaftenden Zunder herzustellen.

Gerade well diese Werkstoffeigenschaften oll beim Warmwalzen Im Vordergrund stehen. Ist es schwierig, die Beschaffenheit des Sekundärzunders während des Warmwalzens richtig einzustellen. Dies 1st, unabhängig von den Walzbcdlngungen, nur mit Hilfe eines auf das vom Prlmärziindcr befreite Band aufzutragenden Zunderumwandlers möglich.

Ein guUungsgemäßes Verfahren zum Aulbringen eines Zunderumwandlers ist aus der AT-PS 2 16 452 bekannt. Dabei wird mit Hilfe einer Vorrichtung aus einem Pulverbchültcr und einem mit einer Pulver- und einer Brenngasleitung versehenen Brenner ein pulverförmiger Zundcrumwandler, beispielsweise Glasgrlcß, Im geschmolzenem Zustand auf die heiße Walzgutoberflüche geblasen. Die geringe Viskosität der In Frage kommenden Flüssigkellen bzw. Schmelzen führt dazu, daß das Überzugsmittel von der Walzguioberflächc 3d abläuft oder sich in bestimmten Walzgutzonen ansammelt. Selbst beim Aufspritzen auf horizontal verlaufende Flächen kommt es zu einem Herabfließen, weil die aulgespritzte Flüssigkeit unter dem Einfluß der kinetischen Energie des Gasstrahls steht. Demzufolge wird die Flüssigkeit In Richtung auf die Walzgutkanicn gedrückt, wo sie vom Walzgut ab Π Ic LH und/oder auf dessen Verilkalflilchen gelangt. Unter diesen Umständen lsi ein gleichmäßiger Mittelauftrag nicht möglich. Das gill Insbesondere für heißes Walzgut, dessen hohe Temperatur eine entsprechend geringe Viskosität der aufgeblasenen Schmelze bewirkt.

Der Erfindung Hegt daher die Aulgabe zugrunde, ein galtungsgcmäiJcs Verfahren so auszubilden, -laß sich ein gleichmäßiger Auftrag des Zunderumwandlers ergibt und Insbesondere bei hoher Bandtcmpcraiur und hoher Bandges.hwlndlgkeil während des Walzens oder anschließend ein durchgreifendes Umwandeln und damit ein sauberes Einstellen der physikalischen und chemischen Einschalten möglich Ist, ohne daß aber damit ein wesentliches Abkühlen des Bandes oder eine Dampfbildung verbunden Ist. Dabei soll die Ausbeule, d. h. das Mengenverhältnis des haftenden Zunderumwandlers /um Insgsamt aufgeblasenen Zundcrurnwand'er, mindestens 90% betragen. Schließlich be/.lehl sich die Aufgabe auch auf eine kompakte. Insbesondere zwischen den Fcrilgwalzgcrüsien unterzubringende Vorrichtung /.um Aufbringen einer gleichmäßigen Schicht aus dem Zundciumwandler auf das Band, die bei entsprechender Ausbildung auch das gleichzeitige Beschichten beider Bandseilen ermöglicht.

DIc Lösung dieser Aufgabe besteht nur darin, daß bei einem Verfahren der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß die Pulvcrtcllchen nur an Ihrer Oberfläche angeschmolzen sind. Auf diese Welse Ist gewährleistet, daß die Pulvertellchen In der Lage sind, einerseits einen zusammenhangenden und hinreichend fest haftenden Überzug auf dem Walzgut /\x bilden, ohne daß andererseits die Gefahr eines llcrabiroplens und einer ungleich- sn mäßigen Verteilung des Zunderumwandlers besteht. Die Pulverteilchen besitzen nämlich einen festen Kern und eine welche Schale, so dall sie sich beim Auftreiben auf 'las Walzgut unlereinandcr verbinden und eine geschlosscns Schicht bilden. Gleichzeitig sind sie ohne eine /u weitgehende Vlskosllätsverrlngcrung In der Lage, die Walzgutwärmc aufzunehmen und Im Kern aul/.uschmclzen. um schließlich einen homogenen Überzug zu bilden.

Das erfindungsgemäße Verfahren macht sich die Erkenntnis zunui/c. c'aß an Ihrer Oberfläche angeschmolzenes, el. h. sich unmittelbar vor dem Auftrelfen auf die Uandoberflächc In einem bcnclzcndcn Zustand befindliche Teilchen eines Zundcrumwandlcrs Infolge Ihres Erwclchens und des Auschmelzens hinreichend fest auf der Bandoberflächc halten. Selbst mil einem schwerschmelzcndcn Zunderumwandler Ist das möglich, wenn mindestens ein Teil der Teilchen mit einem hinreichend nledrlgschmel/enden oder erweichenden Umwandler ^:)berzo- Mi gen ist.

Aul diese Welse Ist eine Ausbeule von mindestens ΉΥ\> sclbs bei Bandgeschwindigkeiten über 1000 m/min gewährleistet.

Zwcckmaßigerwclsc können die l'ulvcrtollchcn auch zunächst vorgewärmt und erst unmittelbar vor dem Aulbrlngcn auf die Bandobcrllache angcsihmol/cn v.erdcn. Der Zundcrumwandlcr beslt/t vorzugsweise einen <>■> Schmelzpunkt, der niedriger llcgl als die Handteniperatur.

ItIr das crllndungsgemilße Vcrlahren eignen sich als Zundcrumwandler die Im Anspruch 4 genannten Substanzen. Ls kommt auch beispielsweise ein Phosphat- und/oder Boratglas enthaltendes Glaspulver In Frage.

Geeignet sind auch mlndcsicns /um Teil mit einem niedriger schmelzenden Umwandler überzogene hchcr schmelzende Substanzen nach Anspruch (> bzw. 7.

Aus »Journal öl the Iron and Steel Institute". Januar 1967, S. 45 bis 50 Ist es bekannt, die Wüstlluniwandlung Im Wege einer festen Losung von Kalk Im Wtlstlt /u Inhibieren, während In »Corrosion Science«. 14. l⁽>74. ' S. 431 bis 441 ein Verfahren zum Unterdrücken einer Oberllächcnoxldallon bei hohen Temperaturen bekannt lsi. bei dem die Stahlobcrflikhe mil Kal/lumnielhahoral und Dlnairlumtctraborat überzogen wird. Dem liegen jedoch lediglich Labnruntcrsuchungcn mit kleinen l'robcn zugrunde, deren Ergebnisse sich nicht aul großtechnische Verfahren übertragen lassen; denn der praktischen Anwendung stehen erhebliche technische Schwierigkeiten. Insbesondere beim Auftragen In einer herkömmlichen Walzstraße, entgegen, die mit Brammen einer "' Mlndcsltcmperalur von 1100C beschickt werden und mit Fndtcnipcraturcn von mindestens 750 C bei WaIzgcschwindlgkcltcn von IdOO m/mln und llaspelicmperaturcn von mindestens 450" C arbeiten. Die größten Schwierigkeiten ergeben sich beim Aultragcn auf ein sich mit hoher Geschwindigkeit bewegendes Band hoher Temperatur, wenn es darauf ankommt, die Walzbcdlngungcn Im Hinblick auf die angestrebten Werkstoffeigenschaften nicht zu beeinträchtigen.

Zur Durchführung des crllndungsgemillicn Verfahrens mil vorgewärmtem Pulver eignet sich eine Vorrichtung mit einem Pulvcrbchilltcr und einem mit einer Pulver- und einer Brcnngaszulcltung versehenen Brenner (Al -I¹S 2 16 452), bei der der Pulvcrbchailcr als Vorwürmhchllllcr ausgebildet lsi, dessen unterer Teil mit einer Lochplatte versehen und an dnc llclßlulllellung angeschlossen Ist sowie eine Förderleitung zu einem dem Brenner vorgeschalteten Mischer aufweist. Dabei kann von einem Wärmetauscher eine Brcnngaslcltung und eine Warm-•° lulilcltung zu dem Mischer und je eine Wamilufilcltung zu dem Vorw.irmcbchilltcr und der Förderleitung führen.

Das bloße Anschmelzen der Pulvertcllchcn Ist sehr wirtschaftlich und vermeldet ein Anbacken an der Vorrichtung, denn die Teilchen lassen sich mit Hilfe von Preßluft durch die Vorrichtung bewegen und brauchen erst beim oder unmittelbar nach dem Verlassen der Vorrichtung mit dem Brenner angeschmolzen zu werden. Die Vorrichtung kann so eingerichtet sein, daß das Pulver aus dem Wärmebchällcr unter dem Hlnfluß einer konstanten Druckdifferenz In die Förderleitung eingespeist wird.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausfuhrungsbclspicicn und der Zeichnung naher erläutert. In der Zeichnung zeigt

Flg. I eine schiinatlschc Darstellung einer herkömmlichen Warmwalz.straßc, ■"' Fig. 2 eine Vorrichtung zur Durchführung des crflndungsgcmllßcn Verfahrens,

Flg. 3 einen für die Vorrichtung nach Flg. 3 geeigneten Brenner.

Flg. 4 den Zusammenhang /wischen dem Förderstrom des Zundcrumwandlcrs und den Drücken Im Vorwärmbchaiter der Vorrichtung nach Flg. 3 und an dessen Auslauf,

Fig. 5 die Ausbeute In Abhängigkeit von der Ofentemperatur unter Berücksichtigung der Bandtemperatur ■" und

r ig. & die VümChiung. mit deren iiiiic iiuS DiügrüiTini der I- ίμ. 5 ersieni wüüle.

Bei der In Fig. 2 dargestellten Vorrichtung werden Preßluft, Brenngas und heißes Ofenabgas aus einem Tiefofen 1 In einen Wärmeaustauscher 2 eingespeist. Ein Teil der dabei anfallenden Warmluft gelangt über eine Leitung 3 ebenso wie über eine Leitung 4 zugelührics kohlcnmonoxldhaltlgcs Brenngas über einen Mischer 5 zu einem Brenner 6. Des weiteren gelangt Warmluft über eine Leitung 7 In einen Vorwärmbchaiter H mit einem Lochboden 9 zum Erwärmen eines Zundcrumwandlcrs IU, wahrend die restliche Warmluft über eine Leitung 11 in eine mit einem Druckrcgclvenill 13 versehene Förderleitung 12 für den vorgewtlrmtcn Zundcrumwandlcr eingespeist wird.

Um die Wärmevcrlustc möglichst gering zu halten, sind alle von dem Wärmeaustauscher 2 und Vorwärmbc-^4< hälter 8 abgehenden Leitungen wärmeisoliert.

Der Zundcrumwandlcr 10 wird mit Hilfe der über die Leitungen 7 und durch den Lochboden 9 zugcfUhrtcn Warmluft verwirbclt und gleichzeitig auf eine Temperatur erwärmt, bei der es noch nicht zu einem Zusammenbacken kommt. Der vorgewärmte Zundcrumwandlcr 10 gelangt mit einer durch den Luftstrom bestimmten Strömungsgeschwindigkeit von mindestens 10 m/s über die Förderleitung 12 In den Mischer 5. ^<() Im Mischer 5 wird das vorgewärmte Pulver mit dem über die Leitungen 3. 4 zugeführten Lufl/Brcnngasgcmisch versetzt und gelangt schließlich In den Brenner 6. Bei oder unmittelbar nach dem Verlassen des Brenners 6 wird das Pulver von der Brenncrflammc erfaßt und angeschmolzen sowie auf ein sich bewegendes heißes Warmband 14 gesprüht.

Der Brenner 6 besitzt vorzugsweise eine rechteckige Ausströmöffnung, um den Zunderumwandler glelchmä-

^i<; Big über die Bandbreite zu verteilen. So eignet sich insbesondere der In Flg. 3 dargestellte Brenner 15, der über eine Leitung 16 mit dem vorerwärmlcn Pulver, über eine Leitung 17 mit einem Brenngas oder einem Gemisch aus Luft und einem Brenngas versorgt wird. Das Pulver gelangt zu den Düsen 18 und das Brenngas zu den benachbarten Düsen 59 an derselben Brcnncrselte.

Die aus den Düsen 19 austretenden konvergierenden Gasstrahlen schneiden sich mit den aus den Düsen 18 austretenden Pulverstrahlen mit einem Hinschlußwinkel α, so daß die Pulvertellchcn von dem verbrennenden Gas in einem bestimmten Abstand sowohl von dem Brenner als auch von dem Warmband angeschmolzen werden und erweichen.

Auf diese Welse ist sowohl eine gleichmäßige Verteilung Ober die Bandoberflächc als auch ein festes Haften der Teilchen auf der Bandobcrfiäche gewährleistet.

⁶^ Um die den Behälter 8 verlassende Pulvermenge zeitlich konstant zu halten, hält das In der Förderleitung 12 befindliche Druckregclventll 13 den Behälterinnendruck I'_A stets über dem Druck P₈ In der Förderleitung 12. Gleichzeitig läßt sich auf diese Welse auch der Förderstrom einstellen. Das geschieht unter Zugrundelegung des Diagramms der Flg. 4. aus dem sich ergibt, daß sich der Fflrderslrom mit zunehmender Druckdifferenz und mit

abnehmendem Hehillierlnnendruek /', verringert. Dabei wird der In N/mm' gemessene und Im Diagramm der si

I Ig. 4 angegebene Bchalterlnnendruch /'₍ mit llllle der dem Behälter über die Leitung 3 zugclührtcn LuIt und ·|

der Druck In der l-'orderleltung 12 mit llllle des Regelventil 13 eingestellt. Aul diese Welse haltet der /under ί'|

umwandler zu mindestens ')()"i, frei auf tier Oberfläche des heilten und .sich mit hoher Geschwindigkeit bewegenden Bandes

Die l'ulvertcllchen lassen sieh hinler dein ersten /underhrecher In jeder Phase des Warmwalzens, helspielswei.._ (I Ig 1) bei -I /wischen den Gerüsten der Vorstraße, hei H /wischen tier Vorstraße und der Sehoplsehcre. bei ( zwischen der Schoptschere und der l-ertlgstralJe, hei O /wischen den lertlggerüsten, hei I. /wischen der Tcrllgslrallc und der Kühlstrecke oder bei / zwischen der Kühlstrecke und dem Haspel aulbringen.

Im Einzelfall richtet sich der Ort des Aufbringen* nach dem Material des /underuniwandlers und den Wal/.- I» bedingungen. Der Schmcl/.punM der Teilchen sollte geringer sein als die jeweilige Bandtcnipcraiur. Demzufolge sollte die Schmelztemperatur der Teilchen für ein Auftragen bei .-I oder H höchstens 1000' C, bei C höchstens 4IH) C, bei I) oder /: höchstens 750 C und bei / höchstens 450" C betragen.

Als Substanzen für den /.underumwandler eignen sich die Chloride der Alkalimetalle Natrium und Kalium, des Kalziums und der Ühergangsineialle wie Elsen, Mangan und Zink, die eine geringe Menge und ein leichtes is g

Entfernen des Sekundarzunders gewahrleisten. Als Phosphate eignen sich Ortho-, Poly- und Metaphosphate der '}

Alkall- und Erdalkalimetalle, die eine geringere /undermenge. gleichzeitig aber auch eine bessere Haftfestigkeit

des Sekundarz.undcrs gewährleisten. Als iiuivOimnuüfiscn kuninicri lir.r^Hurc, "i>r!r'::xU! und tile !ior;;;c der U

Alkall- und Erdalkalimetalle In Trage, die ebenfalls eine Verringerung dtr Menge des Sekundilrzunders hcwlr- ;]

ken, darüber hinaus aber auch die lläniallthlldung Inhibieren und die Siliirelösllehkell des Zunders verbessern. J» ■■

Schließlich eignen sich nledrlgschmelz.ende, Im wesentlichen aus U;()i und/oder 1'jOt bestehende Glaser als J

Net/werkblldner, die zu einer Verringerung des Sekundärzunders Hlhren und je nach der Aultragmcngc ein j

leichtes mechanisches oder chemisches umlernen des Zunders ermöglichen. i

All diese Umwandler besitzen beim Erweichen und einem Anschmelzen an der Icilchenoberllilchc vor dem l\

Aulprall aul das Band ein hohes Haftvermögen und schmelzen unter dem Einfluß der lühlbarcn Wärme des 2< .'.) Bandes höherer Temperatur, so dall sie sich gleichmäßig über die ßandoberfläehc verteilen und mit der Zunder- !'■!

schicht reagieren. |η

TIg. 5 zeigt, dall das llalivemiögen bzw. die Ausbeute beim Aufbringen von Bortrioxid aul Band mit einer ;!

Geschwindigkeit von 800 ni/mln und mit Raumtemperatur (dreieckige Mcßpunktc) bzw. mit 700" C (krclsför- ϊ|

niigc Mclipunktc) In Abhängigkeit von der aus der Olcnlcmperaiur resultierenden Vorwlirmcicmpcratur sehr .*> ■! unterschiedlich Ist. ¥,

Die Versuche wurden mit einer Vorrichtung ge mit IJ EIg. (> durchgeführt, hei der sich pulverförmiges Bortrioxid 20 In einem Behälter 21 mit einem Vibrator 2 befand und durch einen In einem Muffelofen 23 befindlichen Schacht 24 auf ein sich mit einer Geschwindigkeit von 800 m/mln bewegendes Stahlband 25 fiel. Bei dieser Vorrichtung verlillJl das l'ulver 20 den Behälter 21 In geringer Menge unter dem 1'InHuIl des Vibrators 22 und ¹^ !aiii unter gleichzeitigen: Erwftrrtier! senkrecht durch den Olenschachl 24 ;!«!' das Hand 2V Bei den Versuchen wurde die Ofcntenipcratur jeweils auf einem vorgegebenen Wert gehallen, den das durch den Ofen lallende l'ulver jedoch nicht erreichte.

Das Band 25 wurde jeweils hinsichtlich der Menge des anhaltenden l'ulvers untersucht. Aulgrund der dabei ernilitellen Werte wurde das Diagramm der TIg 5 erstellt.

Das Bortrioxid besitzt einen Schmelzpunkt von etwa 450" C, der deutlich über der niedrigsten eingestellten Temperatur des Ülens Hegt, so dall bei dieser Olentemperaiur nur sehr wenige Pulvertcllchen erweichen und angeschmolzen sind. Demzufolge verbleibt auf dem Raumtemperatur-Band allenfalls eine Staubschicht, wahrend die Teilchen aul dem Band mit einer Temperatur von 700" C schmelzen und sich verteilen

Übersteigt die Ofentemperalur die Schmelztemperatur des Bortrioxid*, dann verbessern sich das llaftvermö- 4s gen und die Ausbeute sprunghaft. Bei einer Ofenicnipcratur von 500" C schmelzen die l'ulvertcllchen und überziehen das Band mit einer Temperatur von 700" C, wilhrcnd die Teilchen auf dem Kaumicmperaiur-Band zwar halten, jedoch Ihre ursprüngliche Torrn beibehalten; dementsprechend schlecht Ist die Haftfestigkeit. Daraus HlUi sich schllclJcn. dall die Teilchen beim Aufprallen auf die Blcchoberllachc erweicht sind. Bei einer Ofentemperatur von 600" C sind die auf dem Raumtemperatur-Band haftenden Teilchen hingegen an der Oberfläche 5u angeschmolzen und über die Bandobcrllache ausgebreitet. Die Teilchen befanden sich mithin beim Aufprallen auf das Band Im geschmolzenen Zustand.

Somit zeigt HIg. 5, daß sich bei einem Blech mit hoher Temperatur und Geschwindigkeit eine hohe Ausbeute ergibt, wenn der Zunderumwandler bei Im Vergleich /ur Bandlcmpcratur niedrigerer Temperatur auf der Bandoberllüche schmilzt, sich dort ausbreitet und nur die TcÜchenoberflachc welch und angcschmol/en Ist, ehe die Teilchen auf die Bandobcrfläehc gelangen.

Das Krwelchen und Anschmelzen der Fulvertellchcn läßt sich auf verschiedene Welse erreichen; unler praktischen Gesichtspunkten entscheidet allein der Wärmebedarf. Besonders vorteilhaft Ist ein zweistufiges Vcrlahren, bei dem die 'Teilchen zunächst nur so weit vorgewärmt werden, dall es nicht zu einem Kleben kommt, und die Teilchen erst dann auf die erforderliche Anschmelz- bzw. Erweichungstemperatur gebracht werden, wenn sie die *" Auftragvorrichtung verlassen und auf die Bandoberfläehc geblasen werden. Dies kann beispielsweise durch ein direktes Erwärmen geschehen.

Die Teilchengröße spielt Im Hinblick auf den Wärmeübergang eine wichtige Rolle; denn die Gcsanitoberfläche der Teilchen steigt bei konstanter Pulvcrmenge mit abnehmender Teilchengröße. Demzufolge ist bei geringerer Teilchengröße auch der für ein Erweichen und Anschmelzen nur an der Oberfläche erforderliche Wärme- <■* bedarf je Gewichtseinheit geringer. Mit abnehmender Teilchengröße verkürzt sich auch die für das Schmelzen und Ausbreiten der Teilchen auf der BundobcrfUlche erforderliche Zeit.

Die Teilchengröße sollte daher höchstens 500 um, vorzugsweise höchstens 200 μηι betragen, da Tcilchengrö-

lien Über 500 (im nur Schwierigkeiten bei der Handhabung des Pulvers mil sieh bringen und ein größeres Wiirmcclnbrlngcn erlorclern. zudem aber auch die Handoberllilehc beschädigen können.

Versuche mil hochschmclzcndcn /unilerumwandlcrn wie Oxide, Hydroxide und Karbonate de>: Kalz.lums und Magnesiums. Tonerde. Kieselsaure und Natrlumalumlnal. haben ergeben, dall sich diese ebenfalls als Zunderumwandlcr eignen, wenn sie mit einem nlcdrlgschmclzcndcn Umwandler überzogen sind. Zwar hallen die hochschmelz.cndcp Umwandler nach einem vorausgegangenen volligen Aufschmclz.cn auf der Bandoberlläche; sie erstarren jcd(»:h unmittelbar nach dem Aulbrlngcn und werden schon beim nächsllolgcndcn Walzstich in die Bandoberlläche hinclngcdrUckt. Die damit verbundene Beschädigung der Bandobcrflaehc lilßl sich hingegen mit Hilfe eines nlcdrlgschniclzendon Überzugs vermelden.

Pulver aus hochschmclzcndcn /.underuniwandlcrn sollten eine Teilchengröße von höchstens 5 μιτι, vorzugsweise höchstens I um besitzen. Die hochschmclzcndcn Teilchen werden mit einem niedrigschmelzenden Zundcrumwandlcr wie Bortrioxid entweder überzogen oder vermengt und dabei auf eine Teilchengröße von höchstens 500 μηι gebracht. Beim Aulbrlngcn auf ein Band hoher Geschwindigkeit erweicht und schmilzt zunächst der nledrlgschmclzcnde Überzug und breitet sich auf der Bandoberlläche aus. wobei er die hochschmelz.cndcn Teilchen mitnimmt und einbettet.

Beispiel I

Bei einem Versuch wurden mit einer Vorrichtung gemäß F^-Ig. 2 mit dem Brenner auf der Auslaufselle eines Fertiggerüsts Borirloxldiellchcn bzw. mit Bortrioxid überzogene Kalzlumoxldtellchen jeweils mit einer Teilchengröße von 200 bis 300 μηι auf Warmband In einem Mengcnsirom von 25 g/mln aufgetragen. Die Kalzlumoxldtellchen wurden In einer Borlrloxldschmclzc suspendier! und nach dem Frstarren wurde die feste Suspension auf die angegebene Teilchengröße verkleinert.

Bei dem Versuch wurde der Vorwärmbchaltcr 10 mit 50 l/mln Luft einer Temperatur von 150" C beschickt und durchströmten 100 l/mln Luft als Trägergas die Förderleitung 12. Als Brenngas kamen 270 l/mln Kohlenmonoxid zusammen mit 800 l/mln Verbrennungsluft zur Verwendung. Die Düsenöffnung des Brenners befand sich 800 mm über der Bandoberselle bzw. 200 mm über der BandrUckscltc. Der Bchälterlnncndruck /', betrug 10 N/mm¹ und der I eltungsdruck /'„ 5 N/mm¹.

Die Zundcrumwandlcr wurden auf 700 mm brclles Warniband mit einer Walzgcschwlndlgkcll von 600 m/mln bei einer lindtemperatur von 860 C und einer llasnellcmpcratur von 580" (' aufgebracht.

Die Dalcn der Versuche mit Bortrioxid (Umwandler I) und überzogenem Kalziumoxid (Umwandler 2) sind aus der Tabelle 1 ersichtlich.

Tabelle I Ausbeute Bl-izzciI

(10% ΙΚΊ/71)°Ο (¹H.) (S)

95 12

93 10

Im Vergleich zu den angegebenen Bclzzeitcn waren für das Beizen eines unbehandeltcn Vcrglelchsbandcs 25 s erforderlich.

Beispiel 2

20 GT Na-O ■ BiO₁ und 80 CiT Na_;O P.Oi wurden miteinander vermengt und anschließend eingeschmolzen. In die Schmelze wurde bei einer Temperatur von 700" C 5 GT Magncslunioxldpulvcr mit einer Teilchengröße von 0.1 μηι eingetragen, um nach einem raschen Abkühlen ein magnc^lumoxidhaltlgcs Glas zu gewinnen, das g

auf eine Teilchengröße von höchstens 100 μηι gebracht wurde

Die Pulvertellchcn wurden In einer Menge von 3 g/m¹ mit Hilfe einer Vorrichtung gcmüß Fig. 2 mit einem _: Brenner gemäß Fig. 3 auf die Oberfläche eines In das Fertiggerüst einer Konllstraßc einlaufenden Walzguts gebracht. Die Temperatur Im Vorwiirmbchaiter betrug 300" C" und das Wärmecinbringcn beim Aufblasen des Pulvers auf die Bandoberlläche 1260 U/kg Pulver, so daß die Tellehcnoberflaehcn unmittelbar vor dem Auflrell'en auf das Walzgui schmolzen. Die Flnlaufiempcraiur des Walzguts an der Fcrtig.slr.iUc betrug l()50'"C\ wahrend die t.ndtcmpcralur 9Oi)" C und die Haspeltemncratur 750" C betrugen. Die Bandgeschwindigkeit am ersten Fcrtlggerüsl lag bei 180 m/mln und am letzten Fcr'.lggcrüst bei 900 m/min. Nach dem Haspeln wurde das Band auf 100" C" abekühll und anschließend die Ban !oberfläche mit den aus der Tabelle Il ersichtlichen F.rgebnlsscn untersucht. Der Versuch I füllt unter die Hrllndung; bei dem Versuch 2 handelt es sich um einen nicht unter die Erfindung fallenden Vcrglelchsvcrsuch, während Versuch 3 nur Auskunft über die /undcrmcngc und -bcschalfcnhclt sowie der Bclzzelt für das Material der beiden anderen Versuche Kibl.

Umwandler	Sclim	clzpunkt
	(⁰C)
I	450
	450	(Oberfl.)
	2500	(Zentrum)

Libelle II

Versuch	Ausheule	/under·	Wiislil	lliimalil	Itct	//en	IKI
		menge			')[)"	C. K)¹H.
	(¹¹Ii)	(μ/m'l	(%)	Cn)	(S)
1	94.S	20,3	30.2	I).I	XO	-	Anschmcl/cn
2	I.I	95	0	H.5	(.X	ohne	Aultrag
3	_	97	I)	9.0	75	kein

Beispiel 3

Aul Stahlband mit einer Temperatur von 860" C wurden hinler dem let/ten lerilggcrüsi einer Kontlstraße O.X g/m^! lilsendD-Chlorld aufgebracht und das Band anschließend hei einer Temperatur von 5H0 C gehaspelt. Der Sckundar/under des Bandes bcsall /ahllose leine Risse und Dell skh M-hr r»lnf;n.h entfernen., wonach sich eine gUln/en'li; Metalloberfläche ergab.

Beispiel 4

/wischen dem dritten und dem vierten l'ertlggerüst einer Kontlsiralte wurden 3 g/m' Na₁O . Pjüs auf ein Hand gebracht, das mit einer lindicmperalur von HWC gewal/i und bei 630" C gehaspelt wurde. BcI der Untersuchung ergab sich eine Zundermenge von 35 g/m'. Die Haftfestigkeit des Zunders war so groß, daß es auch hei einem Biegen mit einem Blegewlnkci von 60 nicht /u einem Ablosen des Zunders kam.

Somit /eigen die Versuche, dall sich mit einer sehr kompakten Vorrichtung bei geringem Wärmeverbrauch eine hohe Ausbeute ergibt.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Aufbringen eines Zunderumwandlers auf Stahlband hoher Temperatur und hoher Waizgeschwlndlgkelt, bei dem nach dem Entfernen des Primärzunders einem pulverformigen Zimderumwandltr mit Hilfe einer Ramme Wurme zugeführt und der Zunderumwandler auf die Bandoberflache Im Schmelzzustand aufgeblasen wird, dadurch gekennzeichnet, dab die Pulvcrtcllchcn nur an ihrer Oberfläche angeschmolzen sind.

2. Verfahren nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß die Pulverlsllchen zunächst vorgewärmt und erst unmittelbar vor dem Aufblasen auf die Bandoberfläche angeschmolzen werden.

"' 3. Verfahren nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Pulvcrtellchen einen Schmelzpunkt aufweisen, der niedriger Ist als die Bandtemperatur.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dall die Pulvertellchcn aus Metallholegenen oder Boraten und Phosphaten der AIiHI- und Erdalkalimetalle oder Borsäure oder Bortrioxid oder Polyphosphat oder aus einem Gemisch hiervon bestehen.

^|s S. Verfahren nach einem der Ansprüche I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Pulverteilchen aus

einem Phosphat- und/oder Boratglas enthaltenden Glas bestehen.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche I bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß die Pulverteilchen aus Natrlumak'mlnat oder Kalk oder Magnesiumoxid oder Tonerde oder Kieselsäure oder aus einem Gemisch hiervon btsiehen und mit einem nlcdrlgschmelzenden Zunderumwandler aberzogen sind.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß die Pulverteilchen aus Natrlumalumlnai oder Kalk oder Magnesiumoxid oder Tonerde oder Kieselsäure oder aus einem Gemisch hiervon bestehen und mindestens zum Teil mit Metallhalogenen oder Boraten und Phosphaten der Alkall- und Erdalkalimetalle oder Bortrioxid oder Poiyphosphat oder Phosphat- und Boratglas oder mit einem Gemisch hiervon Oberzogen oder vermischt sind.

-⁵ 8. Verfahren nach einem ücr Ansprüche I bis 5. dadurch gekennzeichnet, daß die Pulvertcllchcn eine

GrOUe von höchstens 500 \im aufweisen.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche I bis 3 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Pulverteilchen eine GrOßc von höchstens 5 μηι aulclscn.

10. Vorrtehiung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 2 bis 9, bestehend aus einem Pulverbehältcr sowie einem mit einer Pulver- und einer Brenngaszulcltung versehenen Brenner, dadurch gekennzeichnet, daß der Pufferbehälter als Vorw-lrmbchälter (8) ausgebildet Ist, dessen unterer Teil mit einem Lochboden (9) versehen und an eine Hclßlufllcltung (7) angeschlossen Ist, und daß eine Förderleitung (12) von dem Vorwärmbchältei zu einem dem Brenner (6; 15) vorgeschalteten Mischer (5) führt.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10. dadurch gekennzeichnet, daß ein Wärmetauscher (2) vorgesehen Ist. über den dem Mischer (5) Brenngas und Warmluft und dem Vorwärmbehältcr (8) und der Förderleitung (!2) jeweils Warmluft zugeführt sind.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder II, dadurch gekennzeichnet, daß In der Förderleitung (12) ein Druckrcgelventll (13) angeordnet Ist.