KR100356687B1

KR100356687B1 - 합금화 용융아연 도금욕의 불순물 제거 방법

Info

Publication number: KR100356687B1
Application number: KR1019980041502A
Authority: KR
Inventors: 진영구
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 1998-10-02
Filing date: 1998-10-02
Publication date: 2002-12-18
Also published as: KR20000024799A

Abstract

본 발명은 합금화 용융아연 도금강판을 제조하기 위한 용융아연 도금법에 관한 것으로, 대기장소로 이동된 도금욕(1)에 교반장치와 불활성가스공급장치를 설치한 후에 알루미늄농도가 0.007∼0.083wt%만큼 상승되도록 알루미늄이 0.2∼7.0wt%함유된 Zn-Al합금을 투입시키고, 도금욕(1)의 용융아연(2)에 용해되어 있는 철분의 고용도를 감소시키면서 하부드로스의 반응이 촉진되도록 도금욕을 470℃∼440℃의 온도범위로 냉각시키며, 도금욕(1)의 드로스와 알루미늄의 반응이 촉진되어 부유되도록 분당 40∼60속도로 교반기를 회전시키면서 용융아연(2)의 산화가 방지되도록 25∼50℃의 불활성가스를 주입시키며, 도금욕(1)의 표면에 떠오른 드로스를 제거한 후에 도금욕에 잔존된 부유드로스의 용해도가 향상되도록 도금욕을 450∼470℃의 온도범위로 승온시키도록 되어, 도금욕 중의 철분과 부유드로스 및 하부드로스 등과 같은 불순물이 용이하게 제거되므로, 표면품질이 우수한 용융아연 도금강판을 제조할 수 있게 한 것이다.

Description

합금화 용융아연 도금욕의 불순물 제거 방법 (Method of removing dross in the Zinc pot for galvannealed steel sheets)

본 발명은 합금화 용융아연 도금강판을 제조하기 위한 용융아연 도금법에 관한 것으로, 특히 도금욕중의 알루미늄농도와 내부온도를 조절함과 동시에 용융아연을 교반하여 도금욕중에 함유된 불순물의 제거효율을 향상시킬 수 있도록 된 합금화 용융아연 도금욕의 불순물 제거 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 용융아연 도금법(GA:galvanizing)은 고내식성과 고내후성을 갖는 도금강판을 제조하는 경우에 이용되는 도금법으로서, 도금욕중의 용융아연과 강판의 철분이 상호 반응하여 드로스와 같은 불순물을 생성시키게 된다.

즉, 도금욕중에 드로스와 같은 불순물이 생성되는 과정은 도 1에 개략적으로 도시된 바와 같이, 강판(130)이 스나우트(170)를 통과하여 도금욕(100)으로 침지되면, 강판표면의 철분(Fe)이 도금욕으로 용출된다.

이때, 도금욕(100)중의 용융아연(Zn)과 강판의 철분(Fe)이 상호 반응하여 하부드로스(FeZn₇,120)를 생성시키게 되며, 또한 하부드로스가 도금욕중의 알루미늄(Al)과 반응하여 부유드로스(Fe₂Al₅,190)를 생성시키게 된다.

이어서, 강판(130)이 도금욕(100)의 용융아연을 통과한 후에 도금량조절용 에어나이프(160)를 지나는 과정에서 강판(130)에 부착된 용융아연이 산화되면서 강판을 따라 아래쪽으로 흘러내려 도금욕의 표면을 덮게 되는데, 이러한 과정에서 생성되는 불순물이 상부드로스(ZnO,180)이다.

따라서, 상기한 도금과정에서 드로스와 같은 불순물이 생성된 도금욕을 도금라인(on-line)에서 대기장소(off-line)로 이동시킨 후에, 정화하여 반복이용할 수 있도록 두 개의 도금욕을 운용하게 되는 것이다.

그러나, 대기장소(off-line)로 이동된 도금욕에서 생성된 불순물 중, 상부드로스(180)는 부유된 상태이므로 기계적으로 제거가 가능하지만, 하부드로스(200)와 부유드로스(190)는 용융아연 중에 혼합된 상태이므로 제거하기가 곤란하다.

특히, 도금작업이 계속 진행됨에 따라 도금욕중의 철분농도가 증가하므로 드로스의 발생량이 상대적으로 증대되고, 또한 부유드로스와 하부드로스가 20∼50㎛의 크기로 성장하여 강판(130) 또는 싱크롤(140)과 스테빌라이징롤(150) 등으로 눌러붙게 되므로 도금강판표면에 치명적인 악영향을 끼치게 된다.

또한, 하부드로스는 도금욕의 바닥에 쌓여 도금롤(140,150)의 구동을 방해하게 될 뿐만 아니라 이들을 제거하기 위해서는 정화작업을 중단한 후에 금속펌프(metal pump) 등으로 퍼내야 하며, 특히 도금욕의 용융아연중에는 하부드로스를 금속펌프로 퍼낸 후에도 부유드로스와 하부드로스의 일부가 혼합된 상태이므로 결국 드로스의 완전한 제거작업이 불가능하다.

따라서, 도금욕에 혼합된 드로스를 제거하거나 또는 드로스가 강판에 부착되는 것을 방지하기 위한 여러 방법이 제안되었는 바,

먼저, 일본공개특허공보 평 6-184718에 의하면, 합금화 용융아연 도금강판의 표면에 50∼500Kgf/㎠의 고압수를 분사하여 도금강판 표면의 드로스를 제거하는 방법이 제안되었는데, 도금강판에 부착된 드로스는 Fe-Al의 금속간화합물로서 합금화 용융아연의 구성원소와 동일할 뿐만 아니라 고착된 상태이므로 도금층의 손상없이 완전한 분리작업이 불가능하며, 또한 고압수에 의해 도금표면이 손상되므로 조도가 증대되는 반면 광택이 저하되는 문제점이 있었다.

또한, 일본공개특허공보 평 6-17214에 의하면, 도금욕표층에 홈통모양의 트랩(trap)을 설치한 후에 트랩의 하단에 흡입관을 설치하고, 흡입관에 연결된 펌프로 드로스를 흡인하여 제거한 후에, 도금욕으로 드로스가 제거된 용융아연을 재공급하여 사용하는 방법이 제안되었다.

그러나, 도금욕에서 생성된 드로스는 도금욕의 상부에서 하부까지 고르게 혼합된 상태이므로 도금욕표층에 위치하는 드로스를 제거하도록 된 이 방법으로는 하부드로스의 제거가 불가능할 뿐만 아니라 트랩에 상부드로스가 누적되므로 제거효율이 반감되어 시간이 경과함에 따라 강판에 드로스가 부착되는 문제점이 있었다.

그리고, 일본공개특허공보 평 6-322498에 의하면 도금욕의 강판 주변에 뚝을 설치한 후에, 이 뚝 안에 용융아연이 흐르도록 된 흐름관로를 형성하여, 이 용융아연의 흐름으로 강판에 부유드로스가 부착되는 것을 방지하는 방법이 제안되었다.

그러나, 도금욕에 드로스의 흐름관로를 만들면 드로스의 생성 및 성장이 촉진될 뿐만 아니라 성장된 드로스가 부유되면서 강판 및 도금롤으로 부착되어 도금결함의 원인이 되는 문제점이 있었다.

한편, 본원 출원인에 의해 대한민국 특허청(출원번호 97-57547호, 용융아연 도금욕의 불순물 제거 방법)에 드로스를 제거하기 위한 방법이 출원되었는데, 일단 본 발명의 전제조건이 되는 도금욕중의 불순물 거동을 살펴보면, 도금욕에서 생성된 불순물 즉, 철분(Fe), 하부드로스(FeZn₇), 부유드로스(Fe₂Al₅) 등은 Fe자체이거나 또는 Fe와 Al와 Zn간의 금속간화합물이므로, 도금욕중의 철분 거동에 관한 연구에 의해 드로스 제거효율이 좌우됨을 알 수 있다.

즉, 본원인에 의해 출원된 발명의 실험 결과, 도금욕의 온도가 하강되면 철분(Fe)의 용해도가 떨어지므로 과포화되어 불안정한 상태로 된다. 또한, 도금욕중의 알루미늄 농도가 올라가게 되면 철분의 용해도가 떨어지므로 불안정한 상태로 된다.

그리고, 도금욕중의 온도가 떨어지고 알루미늄 농도가 증가되면 도금욕중의 철분 용해도가 더 많이 떨어지게 되므로, 도금욕중의 철분은 더욱 더 불안정한 상태로 된다. 물론, 실제 도금욕의 철분 용해도는 평형상태의 철분 용해도보다 항상 높으며 불안전한 상태로 된다.

그러므로, 도금욕의 용융아연중에 용해된 철분 용해도는 도금욕의 온도와 알루미늄 농도에 따라 심한 편차를 보이게 되며, 특히 도금욕중의 용해도보다 높은비율로 과잉용해된 철분은 불안정하여 알루미늄이나 아연과 반응하면서 안정한 상태인 드로스가 되려는 경향이 있다는 것을 알 수 있다.

즉, 도금욕에서의 온도변화와 알루미늄 농도변화에 따른 철분의 거동 및 드로스의 반응식을 살펴보면 다음과 같다.

첫째로, 도금욕의 온도가 하강되거나 또는 알루미늄 농도가 상승되는 경우, 도금욕의 철분 용해도가 떨어지므로, 도금욕중에 용해되어 있던 철분은 불안정하여 알루미늄 또는 아연과 반응하면서 안정한 상태인 드로스가 되려고 한다.

Fe + 7Zn → FeZn₇↓..................(1)

2Fe + 5Al → Fe₂Al₅↑.................(2)

FeZn₇+ 5Al → Fe₂Al₅↑ + 14Zn........(3)

둘째로, 도금욕의 온도가 상승되거나 또는 알루미늄 농도가 저하되는 경우, 강판 또는 도금욕중의 철분이 용융아연속으로 용해되고, 도금욕중에 있던 드로스는 불안정하므로 용해되어 안정상태인 철분으로 된다.

FeZn₇→ Fe + 7Zn.... ................(4)

Fe₂Al₅→ 2Fe + 5Al.. ................(5)

여기서, 정적인 상태의 도금욕에서, 하부드로스의 비중(비중:7.14∼7.30 ｇ/㎤)은 도금욕의 비중(비중:7.14 ｇ/㎤이하)보다 무거우므로 도금욕 하부로 침적되고, 부유드로스의 비중(비중:3.5∼4.5 ｇ/㎤)는 도금욕의 비중보다 가벼우므로 도금욕중에 부유되거나 표면으로 떠오른다.

그런데, 상기한 발명은 불순물 제거장치를 장시간 사용한 결과, 도금욕의 교반능력이 부족하여 도금욕의 모서리 부분에 쌓였던 드로스가 완전히 제거되지 않은 상태에서 떠올라 강판에 부착되는 문제점이 있었다.

이에, 본 발명은 상기한 바와 같은 제문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 대기장소(off-line)로 이동된 도금욕에 알루미늄이 미량 함유된 아연합금을 투입한 상태에서 냉각교반하여 도금욕중에 누적된 철분이나 하부드로스를 알루미늄과의 반응을 통해 부유시키고, 이 부유된 드로스를 걷어낸 후에 도금욕의 내부온도를 적절히 상승시켜 잔존하는 드로스를 용해되도록하여 누적된 드로스를 제거시킬 수 있도록 된 합금화 용융아연 도금욕의 불순물 제거 방법을 제공하는 데에 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 기술에 따른 합금화 용융아연 도금욕에서 불순물이 발생되는 과정을 도시한 개략도,

도 2는 본 발명에 따른 합금화 용융아연 도금욕의 Fe와 Al의 농도변화를 도시한 그래프도,

도 3은 본 발명에 따른 합금화 용융아연 도금욕의 불순물 제거 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 도금욕 2 : 용융아연 3 : 온도조절기

4 : 교반기 5 : 전동기 6 : 강관

7 : 동관 8 : 주입관 9 : 몰탱크

10 : 물 11 : 전기가열기 12 : 조정패널

13 : 유량조절기 14 : 압력조정기

이하, 본 발명에 따른 실시예를 예시도면을 참조로하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 합금화 용융아연 도금욕의 Fe와 Al의 농도변화를 도시한 그래프도이며, 도 3은 본 발명에 따른 합금화 용융아연 도금욕의 불순물 제거 장치를 개략적으로 도시한 도면으로서,

이들 도면에 도시된 바와 같이, 대기장소로 이동된 도금욕(1)에 교반장치와 불활성가스공급장치를 설치한 후에 알루미늄농도가 0.007∼0.083wt%만큼 상승되도록 알루미늄이 0.2∼7.0%함유된 Al-Zn합금을 투입시키고, 도금욕(1)의 용융아연(2)에 용해되어 있는 철분의 고용도를 감소시키면서 하부드로스의 반응이 촉진되도록 도금욕을 470℃∼440℃의 온도범위로 냉각시키며, 도금욕(1)의 드로스와 알루미늄의 반응이 촉진되어 부유되도록 분당 40∼60속도로 교반기를 서서히 회전시키면서 용융아연(2)의 산화가 방지되도록 25∼50℃의 불활성가스를 주입시키며, 도금욕(1)의 표면에 떠오른 드로스를 제거한 후에 도금욕에 잔존된 부유드로스의 용해도가 향상되도록 도금욕을 450∼470℃의 온도범위로 승온시키는 것을 특징으로 하는 구성이다.

우선, 본 발명에 따른 도금욕(1)의 용융아연에 함유된 불순물의 거동을 대략 살펴보면, 합금화 용융아연 도금법(GA:galvanizing)에 이용되는 용융아연중의 알루미늄 농도를 0.13∼0.15wt%에서 0.007∼0.08 wt% 만큼 증가시켜 0.137∼0.223wt%로 상승시킨다.

이어서, 도금욕의 온도를 470℃에서 440℃로 냉각하면서 용융아연을 교반시키게 되면, 도금욕에 누적된 하부드로스와 철분은 부유드로스 생성 반응식(1∼3)에 의해 부유드로스로 된다.

이때, 도금욕중의 알루미늄 농도를 0.007∼0.083 wt%만큼 일시에 증가시키는 이유는, 표 1에 도시된 바와 같이, 도금욕의 온도 440℃(Al: 0.14%)에서 평형상태인 철분의 농도는 0.009 wt%이고, 이 철분 중에 부유드로스화 되려는 량은 0.006∼0.068wt%인데, 이때 부유드로스에 함유된 철분과 알루미늄의 결합비는 중량비로 1:1.21이므로, 부유드로스화에 필요한 알루미늄 총량(Y)은 다음과 같은 식으로 구할 수 있다.

즉, Y = 1.21×(0.006∼0.068)의 공식을 통해 0.007∼0.083 wt%가 얻어지게 되는 것이다.

평형도금욕의 철분 용해도와 상업도금욕의 철분 용해도의 비교표

	구 분	Al 0.12 (%)	Al 0.14 (%)	Al 0.16 (%)	Al 0.18 (%)	Al 0.20 (%)
평형 도금욕	440℃	0.013	0.009	0.007	0.005	0.004
	450℃	0.020	0.013	0.010	0.075	0.006
	460℃	0.030	0.020	0.014	0.011	0.008
	470℃	0.043	0.029	0.021	0.016	0.012
상업 도금욕	450 ∼ 470℃	0.022 ∼ 0.077	0.015 ∼ 0.053	0.011 ∼ 0.038	0.082 ∼ 0.029	0.006 ∼ 0.023

또한, 도금욕의 용융아연에 알루미늄이 일정량 함유된 아연합금을 투입하는 이유는 도금욕의 열손실을 방지하기 위함이며, 도금욕중의 알루미늄 농도를 일시에 상승시키는 이유는 도금욕의 철분 고용도를 급격히 감소되게하여 드로스의 반응을 촉진시키므로써 드로스의 제거효율을 향상시키기 위함이다.

그리고, 도금욕의 온도를 강하시키는 이유는 도금욕중의 철분 고용도가 감소되도록하여 드로스의 반응을 촉진시키므로써 드로스의 제거효율을 증대시키기 위함이다.

이때, 도금욕의 온도가 낮으면 낮을수록 드로스의 반응이 촉진되지만 440℃로 제한한 이유는 도금욕의 유동성을 확보함은 물론 도금욕이 과냉되면서 응고되는 것을 방지하여 도금욕의 교반장치를 보호하기 위함이다.

또한, 도금욕을 교반하는 이유는 드로스의 반응을 촉진시킴과 동시에 생성된 드로스가 도금욕의 표면으로 용이하게 떠오르게 하기 위함이다.

한편, 본 발명에 따른 도금욕에 설치된 장치를 도 3을 참조로하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도금라인(on-line)에서 오염된 상태로 대기위치(off-line)로 이동된 도금욕(1)에 설치된 장치로는, 용융아연(2)을 교반하기 위한 교반장치(A)와, 용융아연에 불활성가스를 투입하기 위한 가스투입장치(B)와, 불활성가스의 온도를 조절하기 위한 온도조절장치(C)로 대별된다.

여기서, 교반장치(A)는 도금욕(1)의 용융아연(2)에 직접 삽입되는 교반기(4)와, 교반기(4)를 회전시키기 위한 전동기(5)로 이루어져 있다.

또한, 가스투입장치(B)는 불활성가스(N₂, He, Ar 등)의 유량과 압력 및 온도를 조절하기 위한 유량조절기(13)와 압력조절기(14)와 온도조절기(3)를 구비한 제어패널(12)과, 제어패널(12)을 통해 유량이나 압력 및 온도가 조절되어진 불활성가스를도금욕의 용융아연(2)으로 주입하기 위한 관로로 이용되는 주입관(8)으로 이루어져 있다.

그리고, 온도조절장치(C)에는 물(10)이 충진된 물탱크(9)와, 물탱크(9)의 물을 승온시키기 위한 전기가열기(11)와, 물탱크(9)의 내부에 설치되면서 전기가열기(11)에 의해 가열되는 동관(7)과, 동관(7)을 통해 주입관(8)으로 불활성가스를 공급하기 위한 강관(6)으로 이루어져 있다.

따라서, 도금욕(1)의 용융아연(2)에 교반기(4)를 일정깊이로 삽입함과 동시에 불활성가스를 주입하도록 된 주입관(8)을 설치한 후에, 도금욕(1)으로 Zn-Al합금을 직접투입하여 알루미늄농도를 조절하고, 도금욕(1)으로 불활성가스를 주입하면서 교반기(4)를 작동시킨다.

이때, 도금욕(1)에 불활성가스가 직접 투입되므로 용융아연(2)의 산화가 방지되며, 가스공급관(6,7,8)을 통해 이송된 불활성가스 온도가 물탱크(9)를 통과하면서 조절되므로 용융아연(2)의 유동성이 확보된 상태이다. 또한, 불활성가스를 25∼50℃로 유지하여 도금욕(1)의 냉각효율 및 유동성을 향상시킨 상태이다.

그리고, 불활성가스에 의해 용융아연(2)의 산화가 방지된 상태에서 교반기(4)의 교반에 의해 도금욕의 표면으로 떠오른 드로스를 기계장치로 제거한 후에, 도금욕(1)의 온도를 450∼470℃의 온도범위로 상승시킨다.

이때, 도금욕의 온도를 450∼470℃의 온도범위로 상승시키면, 부유드로스 생성 반응식(4∼5)에 의해 도금욕에 잔존하던 드로스가 용해되어 철분으로 되며, 동시에 도금욕에 용해된 철분 농도는 용해도보다 낮은 상태(불포화상태)이므로 도금욕에 잔류된 드로스가 Al, Fe, Zn으로 분리되면서 도금강관의 품질을 해치지 않는 상태로 된다.

이때, 불황성가스는 유량이 12∼30NM³/hr, 압력이 0.1∼0.5kgf/㎤로 유지되도록 하였으며, 주입관(8)을 도금욕의 중앙부에 위치시켰으며, 주입관(8)의 깊이는 도금욕의 바닥으로부터 1/3∼1/2지점이 위치되도록 설치하였다.

물론, 도금욕(1)의 드로스 제거효율은 교반속도가 크면 클수록 향상되기는 하지만, 교반속도가 지나치게 증대되면 용융아연(2)이 도금욕 밖으로 튀어나가게 되므로, 교반기의 속도를 분당 40∼60의 회전수로 유지시켰다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

〈실시예 1〉

합금화 용융아연 도금의 과정에서 드로스가 다량 누적된 도금욕(1, 온도:460℃, Al농도:0.140wt%, Fe농도:0.028wt%, 부유드로스 크기: 5∼25 ㎛, 하부드로스 크기:2∼20㎛)을 대기장소(off-line)로 이동시키고, 교반장치와 불활성가스공급장치를 각각 설치한 후에, 도금욕(1)의 용융아연(2)으로 알루미늄이 5.0wt% 함유된 아연합금을 투입시킨 결과 도금욕중의 알루미늄 농도가 0.161wt%로 일시에 증가하였다.

또한, 도금욕의 온도를 460→440℃의 온도범위로 하강시키면서 48시간동안 교반하여 도금욕 표면에 부유된 드로스를 걷어낸 후, 도금욕의 온도를 460℃로 상승시켰다. 이때, 도금욕(1)에 설치된 교반기(4)를 분당 50의 회전수로 회전시켰으며, 불활성가스로는 N₂를 17∼20NM³의 속도로 주입한 결과, 표 2와 같은 평가결과를 얻었다.

〈실시예 2〉

합금화 용융아연 도금의 과정에서 드로스가 누적된 도금욕(1, 온도:465℃, Al 농도:0.135wt%, Fe농도:0.032wt%, 부유드로스 크기: 5∼20 ㎛, 하부드로스 크기:2∼35㎛)을 대기장소(off-line)로 이동시키고, 교반장치를 삽입설치한 후에, 도금욕의 용융아연에 알루미늄이 5.0wt% 함유된 아연합금을 투입시킨 결과, 도금욕중의 알루미늄 농도가 0.159wt%로 증가하였다.

또한, 도금욕의 온도를 465→440℃로 하강시키면서 48시간동안 교반한 후에, 도금욕 표면으로 부유된 드로스를 걷어내고, 도금욕의 온도를 465℃로 상승시켰다.

이때, 도금욕의 교반기는 분당 55회로 회전시켰으며, 불활성가스로는 N₂를 17∼20NM³의 속도로 주입한 결과, 표 2와 같은 평가결과를 얻었다.

〈비교예〉

합금화 용융아연 도금의 과정에서 드로스가 누적된 도금욕(1, 온도:460℃, Al 농도:0.140wt%, Fe농도:0.028wt%, 부유드로스 크기: 5∼25㎛, 하부드로스 크기:2∼20㎛)을 대기장소(off-line)로 이동시키고, 교반장치를 설치한 후에 도금욕에 알루미늄이 5.0wt%함유된 아연합금을 일시에 투입하였다.

또한, 도금욕의 온도를 465→440℃로 하강시키면서 48시간동안 교반한 후에, 도금욕 표면에 부유된 드로스를 걷어내고 도금욕의 온도를 465℃로 상승시켰다.

이때, 도금욕의 교반기를 분당 50회로 회전시켰으며, 불활성가스로는 N₂를 15∼18M³의 속도로 주입한 결과, 표 2와 같은 평가결과를 얻었다.

구분

도금욕

처리전

48 시간 처리후

종합판정

도금욕온도(℃)

AL농도(wt%)

Fe농도(wt%)

부유드로스크기(㎛)

하부드로스크기(㎛)

도금욕온도(℃)

AL농도(wt%)

Fe농도(wt%)

부유드로스크기(㎛)

하부드로스크기(㎛)

실시예1

GA

460

0.140(○)

0.028(×)

5∼25(×)

2∼20(×)

460

0.140(○)

0.011(○)

≤2(○)

없음(○)

○

실시예2

GA

465

0.135(○)

0.032(×)

5∼25(×)

2∼35(×)

465

0.134(○)

0.013(○)

≤3(○)

≤2(○)

○

비교예

GA

460

0.140(○)

0.028(×)

5∼25(×)

2∼20(×)

460

0.128(×)

0.021(×)

없음(○)

20∼30(×)

×

결론적으로, 상기한 실시예들을 통해 사용된 용어와 판정기준 및 기호에 대하여 설명하면 다음과 같다.

첫째로, 알루미늄 농도: ICP(Inductively Coupled Plasma Spectroscopy)로 분석한 결과 합금화 용융아연 도금강판의 제조에 적당한 농도인 0.13∼0.14wt%범위에서 양호(○)로 판정하였다.

둘째로, 철분 농도: ICP로 분석하여 철분의 농도가 평형상태의 철분고용도보다 낮으면 양호(○), 높으면 불량(×)으로 판정하였다.

셋째로, 부유드로스와 하부드로스의 크기: 도금욕을 전자주사현미경(SEM)으로 분석하여 5㎛이하면 양호(○), 이상이면 불량(×)으로 판단하였다.

넷째로, 종합판정: 철분의 농도, 하부드로스와 상부드로스의 크기가 모두 양호면 합격(○)으로 판정하였다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 합금화 용융아연 도금욕의 불순물 제거 방법에 의하면, 도금욕에 알루미늄이 미량 함유된 아연합금을 투입하여 알루미늄 농도를 일시에 증가시킴과 동시에 도금욕의 온도를 하강시키면서 교반하며, 도금욕 표면에 부유된 드로스를 걷어낸 후에 도금욕의 온도가 승온되도록하여, 도금욕 중의 철분, 부유드로스, 하부드로스 등과 같은 불순물을 제거하므로써, 표면품질이 우수한 용융아연 도금강판을 제조할 수 있는 효과가 있다.

Claims

대기장소로 이동된 도금욕(1)의 용융아연에 교반장치와 불활성가스공급장치를 설치한 후에 알루미늄농도가 0.007∼0.083wt%만큼 상승되도록 알루미늄이 0.2∼7.0wt% 함유된 아연합금을 투입시키고,

도금욕(1)의 용융아연(2)에 용해되어 있는 철분의 고용도를 감소시킴은 물론 하부드로스의 반응이 촉진되도록 도금욕(1)을 470℃∼440℃의 온도범위로 냉각시키며,

도금욕(1)의 드로스와 알루미늄의 반응이 촉진되어 부유되도록 분당 40∼60의 속도로 교반기를 회전시키면서 용융아연(2)의 산화가 방지되도록 25∼50℃의 불활성가스를 주입시키고,

도금욕(1)의 표면에 떠오른 드로스를 제거한 후에 잔존된 부유드로스의 용해도가 향상되도록 도금욕을 450∼470℃의 온도범위로 승온시키는 것을 특징으로 하는 합금화 용융아연 도금욕의 불순물 제거 방법.