KR100426631B1 - Hlgh-frequency eletromagnetic apparatus for the control of coating weight on wire in a continuous hot-dip metallizing process - Google Patents
Hlgh-frequency eletromagnetic apparatus for the control of coating weight on wire in a continuous hot-dip metallizing process Download PDFInfo
- Publication number
- KR100426631B1 KR100426631B1 KR10-2002-0009552A KR20020009552A KR100426631B1 KR 100426631 B1 KR100426631 B1 KR 100426631B1 KR 20020009552 A KR20020009552 A KR 20020009552A KR 100426631 B1 KR100426631 B1 KR 100426631B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- coil
- plating
- high frequency
- chamber
- plating bath
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
- C23C2/14—Removing excess of molten coatings; Controlling or regulating the coating thickness
- C23C2/24—Removing excess of molten coatings; Controlling or regulating the coating thickness using magnetic or electric fields
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05C11/00—Component parts, details or accessories not specifically provided for in groups B05C1/00 - B05C9/00
- B05C11/02—Apparatus for spreading or distributing liquids or other fluent materials already applied to a surface ; Controlling means therefor; Control of the thickness of a coating by spreading or distributing liquids or other fluent materials already applied to the coated surface
- B05C11/021—Apparatus for spreading or distributing liquids or other fluent materials already applied to the surface of an elongated body, e.g. a wire, a tube
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Coating With Molten Metal (AREA)
Abstract
본 발명은 통전 코일과 도금욕면 사이에 비산화성 분위기를 형성시킨 후, 도금욕면에서 인출되는 선재를 상기 비산화성 분위기를 거친 후 통전 코일의 내경부를 통하여 진행시키므로써 전자기장에 의해 선재 표면의 도금부착량이 효율적으로 조절되면서 고품질의 도금 표면을 얻을 수 있도록 한, 선재용 연속 용융도금 공정의 도금 부착량 조절을 위한 고주파 전자기 장치에 관한 것이다.According to the present invention, after forming a non-oxidizing atmosphere between the energizing coil and the plating bath surface, the wire drawn out from the plating bath surface passes through the non-oxidizing atmosphere and then proceeds through the inner diameter of the energizing coil, thereby depositing the amount of plating on the surface of the wire by electromagnetic fields. The present invention relates to a high frequency electromagnetic device for controlling the coating weight of a continuous hot dip plating process for wire rods, which is capable of obtaining a high quality plating surface while being efficiently controlled.
본 발명의 장치는 원통형 챔버(11)와; 원통형 챔버(11)의 중심에 위치하는 파이프형 가스 배기관(12)과; 가스 배기관(12)의 외주면에 내주면이 밀착된 원통형 코일 브라케트(13)와; 코일 브라케트(13)의 외주면에 감긴 통전 코일(14)과; 통전 코일(14)의 양 단부 냉각수 급·배수관(I)(O)에 연결되는 냉각수 공급 장치(18)와; 상기 통전 코일(14)의 양 단부를 통하여 고주파 전류를 공급하기 위한 고주파 전원부(19)와; 상기 코일 브라케트(13)와 챔버(11) 사이를 밀폐시키는 원통형 플러그(15)와; 플러그(15)의 상면으로부터 내부를 관통한 후 하면으로 돌출되는 다수의 가스 공급관(16)으로 구성되며, 상기 원통형 챔버의 길이가 코일 브라케트의 길이 보다 길므로써 챔버의 하단부를 도금욕에 침적시킬 경우 도금욕면과 코일 브라케트 하면 사이에 공간이 확보됨에 기술적 특징이 있다.The apparatus of the present invention comprises a cylindrical chamber (11); A pipe-type gas exhaust pipe 12 located at the center of the cylindrical chamber 11; A cylindrical coil bracket 13 having an inner circumferential surface in close contact with the outer circumferential surface of the gas exhaust pipe 12; An energizing coil 14 wound on an outer circumferential surface of the coil bracket 13; A coolant supply device (18) connected to both ends of the coolant supply / drainage pipe (I) (O) of the energizing coil (14); A high frequency power supply unit 19 for supplying a high frequency current through both ends of the energizing coil 14; A cylindrical plug (15) sealing between the coil bracket (13) and the chamber (11); It consists of a plurality of gas supply pipes 16 protruding from the upper surface of the plug 15 to the lower surface and protruding to the lower surface, the length of the cylindrical chamber is longer than the length of the coil bracket to deposit the lower end of the chamber in the plating bath. In this case, there is a technical feature that a space is secured between the plating bath surface and the coil bracket bottom surface.
본 발명 장치는 통전 코일이 도금욕면 상부에 위치하게 되어 장치가 안정적으로 작동될 뿐 아니라 그 수명이 종래 장치에 비하여 현저히 연장되어 생산성 향상과 도금 부착량 절감에 의하여 원가가 절감되는 장점이 있다.The present invention has the advantage that the current coil is located above the plating bath surface to operate the device stably and its life is significantly extended compared to the conventional device, thereby reducing the cost by improving productivity and reducing the coating weight.
Description
본 발명은 선재용 연속 용융도금 공정에서 선재 표면의 도금부착량을 조절하기 위한 고주파 전자기 장치에 관한 것으로, 더 자세하게는 고압 냉각수로 냉각되는 고주파 전류 통전 코일과 가스 공급관이 구비된 원통형 챔버를 파이프형 가스 배기관의 외주면에 결합시키고, 상기 고주파 전류 통전 코일에 고주파를 통전시키는 동시에 가스 공급관을 통하여 가스 배기관의 하부로부터 분위기 가스를 공급하여 도금욕면과 통전 코일 하면 사이의 공간에 비산화성 분위기를 형성시킨 상태에서, 상기 가스 배기관의 중앙을 통하여 하부에서 상부로 용융 도금된 선재를 통과시키므로써 고주파 전류 통전 코일을 흐르는 고주파가 형성시킨 전자기장에 의해 선재 표면의 도금부착량이 효율적으로 조절되면서 고품질의 도금 표면을 얻을 수 있도록 한, 선재용 연속 용융도금 공정의 도금 부착량 조절을 위한 고주파 전자기 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a high frequency electromagnetic device for controlling the coating amount of the surface of the wire rod in a continuous hot dip plating process for wire rods, and more particularly, to a cylindrical chamber having a high-frequency current conducting coil and a gas supply pipe cooled by high-pressure cooling water. In a state in which a non-oxidizing atmosphere is formed in the space between the plating bath surface and the lower surface of the energizing coil by coupling to the outer circumferential surface of the exhaust pipe, energizing the high frequency current through the high frequency current coil, and supplying an atmospheric gas from the lower part of the gas exhaust pipe through a gas supply pipe. By passing the hot-dipped wire rod from the bottom to the top through the center of the gas exhaust pipe, high-quality plating surface can be obtained while the plating deposition amount of the wire rod surface is efficiently controlled by the electromagnetic field formed by the high frequency flowing through the high-frequency current conducting coil. Wire rod For controlled coating weight of the hot dip coating process it relates to a high-frequency electromagnetic device.
다양한 금속 재료들 중에서 철강은 합금원소 첨가와 열처리에 의해 다양한 기계적 성질이 발휘되고, 가격이 여타 금속에 비하여 저렴하기 때문에 가장 많이 쓰이는 재료이나, 부식에 약한 단점을 가지고 있다.Among the various metal materials, steel exhibits various mechanical properties by adding alloying elements and heat treatment, and is the most commonly used material because it is cheaper than other metals, but has a weak disadvantage in corrosion.
따라서, 대부분의 철강 제품은 그 표면에 금속 도금층, 화성 피막층 등이 피복된 상태로 사용되는 것이 일반적이며, 철강 표면의 금속 도금에 가장 널리 사용되는 것이 아연도금이다.Therefore, most steel products are generally used in a state in which a metal plating layer, a chemical conversion layer and the like are coated on the surface thereof, and zinc plating is most widely used for metal plating of steel surfaces.
상기 아연도금은 철에 대한 아연의 희생방식작용을 이용한 것으로 크게 전기 아연도금과 용융 아연도금으로 나누어지고, 전기 아연도금은 도금층 표면이 미려하고 도금 부착량의 조절이 쉬운 장점이 있으나, 어느 정도 이상으로는 도금 부착량을 증가시키기 어려워 내식성 향상에 한계가 있는 단점이 있다.The galvanizing is largely divided into electro-galvanizing and hot-dip galvanizing by using the sacrificial anticorrosive effect on the iron, and the electro-galvanizing has an advantage of the beautiful surface of the plating layer and easy adjustment of the coating amount, but to some extent. Since it is difficult to increase the plating deposition amount has a disadvantage in that there is a limit in improving the corrosion resistance.
상기 전기 아연도금에 비하여 용융 아연도금은 충분한 두께의 도금층 형성이 가능하고, 용융 아연욕에 알루미늄을 첨가하므로써 합금 도금층 형성이 가능하여 그 수요가 증가하고 있으나, 용융 아연욕에 피도금재를 침적시켜 통과시키는 도금 특성상 도금 부착량을 정밀하게 제어하기가 쉽지 않은 문제가 있다.Compared to the electro galvanizing, hot dip galvanizing is capable of forming a plating layer having a sufficient thickness, and an alloy plating layer can be formed by adding aluminum to the hot dip zinc bath, and the demand thereof is increasing. Due to the plating properties to pass through, there is a problem that it is not easy to precisely control the plating amount.
즉, 용융 아연도금에 있어서는 피도금재 표면의 아연도금 부착량에 대한 제어가 가장 기본적이고도 핵심적인 사항이라 할 수 있으나, 종래의 일반적인 제어 방법은, 도금된 피도금재가 도금욕을 나오는 싯점에서 아직 응고되지 않은 도금층의 표면을 고압의 공기나 질소 가스로 불어내어 도금층을 깍아내는 방식으로 이루어지며, 이러한 방법은 공기나 질소 가스의 압력, 피도금재의 진행 속도, 도금욕의 온도 등 다양한 요인에 의해 도금 부착량의 정밀한 제어가 어렵고, 고압의 공기나 질소 가스의 분사에 의한 소음 발생 문제가 있다.That is, in hot dip galvanizing, the control of the amount of zinc plating on the surface of the plated material is the most basic and essential matter. However, in the conventional general control method, the plated material is still solidified at the point where the plated material leaves the plating bath. The surface of the uncoated layer is blown with high pressure air or nitrogen gas to shave the plated layer, and this method is performed by various factors such as the pressure of air or nitrogen gas, the speed of the plated material, and the temperature of the plating bath. Precise control of the deposition amount is difficult, and there is a problem of noise generated by injection of high pressure air or nitrogen gas.
특히, 선재용 연속 용융도금 공정에서 이루어지는 도금 부착량 조절 장치와 방법을 살펴 보면 다음과 같다.In particular, the coating deposition amount adjusting device and method made in the continuous hot dip plating process for wire rods are as follows.
가장 고전적이며 지금도 많이 사용되는 방법으로는 목탄 덮개법이 있다.The most classic and still used method is charcoal covering.
상기 목탄 덮개법은 피도금재인 금속 선재가 도금전처리를 거쳐 용융 금속이 채워진 도금욕에 침적된 후 용융 금속과 선재 표면 사이에서 열확산에 의한 합금화를 수반하는 도금이 이루어지며, 도금욕으로부터 선재가 인출되면서 도금욕 표면 위에 15cm정도의 두께로 덮여있는 목탄층을 통과하므로써 완전히 응고되지 않은 선재 표면의 도금층이 균일한 두께로 형성된다.In the charcoal covering method, a metal wire rod, which is a plated material, is deposited in a plating bath filled with molten metal through plating pretreatment, and plating is performed along with alloying by thermal diffusion between the molten metal and the wire rod surface, and the wire rod is withdrawn from the plating bath. By passing through the charcoal layer covered with a thickness of about 15cm on the surface of the plating bath, the plating layer on the wire rod surface that is not completely solidified is formed to have a uniform thickness.
이때, 선재 표면의 도금 부착량, 즉 도금층의 두께는 도금욕의 온도와 선재의 진행 속도에 의해 결정되는 바, 도금욕의 온도가 높고 선재의 진행 속도가 느리면 비교적 도금층 두께가 얇은 박도금(薄鍍金)이 되고, 그 반대의 경우에는 도금층의 두께가 두꺼운 후도금(厚鍍金)이 된다.At this time, the plating adhesion amount of the surface of the wire rod, that is, the thickness of the plating layer is determined by the temperature of the plating bath and the moving speed of the wire rod. If the temperature of the plating bath is high and the moving speed of the wire rod is slow, the thin plating layer thickness is relatively thin. ), And vice versa, the plating layer is thick after plating.
그러나, 통상적으로 선재의 진행 속도가 25mpm 이상일 경우에는 선재가 목탄층을 통과하는 시간이 부족하여 적절한 두께의 도금층이 형성되지 못할 뿐 아니라, 도금층에 염주 모양의 불균일한 럼프(lump)가 형성되기 때문에 선재의 진행 속도인 도금 속도가 최대 25mpm 정도로 제한되는 문제점이 있다.However, when the traveling speed of the wire is more than 25mpm, the time for the wire to pass through the charcoal layer is not enough to form a plated layer of proper thickness, and because the non-uniform lump of beads is formed in the plated layer. There is a problem that the plating speed, which is the moving speed of the wire rod, is limited to about 25 mpm maximum.
또한, 박도금을 위해 도금욕 온도를 높이게 되면 선재와 도금 금속 사이의 합금화가 필요 이상으로 진행되어 도금층의 취성이 높아지게 되고, 도금층 표면의 점성이 낮아져 목탄층을 통과한 후에도 도금층이 흘러내려 럼프가 형성될 수 있기 때문에 가능한 도금층의 최소 두께가 약 32㎛(도금 부착량 230g/m2)로 제한되는 단점이 있다.In addition, if the plating bath temperature is increased for thin plating, alloying between the wire rod and the plating metal proceeds more than necessary to increase the brittleness of the plating layer, and the viscosity of the plating layer decreases, so that the plating layer flows down even after passing through the charcoal layer. Since it can be formed, there is a disadvantage that the minimum thickness of the plated layer is limited to about 32 μm (plating deposition amount 230 g / m 2 ).
상기 목탄층을 이용한 도금 부착량 제어의 문제점을 해결하기 위하여 근래 고속의 용융도금 공정에서는 질소 깎음법이 적용되고 있다.In order to solve the problem of plating deposition control using the charcoal layer, a nitrogen cutting method has been applied in the high-speed hot dip plating process.
상기 질소 깍음법은, 용융도금된 선재가 도금욕으로부터 인출된 후 도금층 상면의 목탄층 대신 도금욕 상부에 설치된 환형의 질소 분사 노즐 중심을 통과하도록 하고, 상기 노즐의 중심을 통과하는 선재를 향하여 가스 질소를 방사상으로 분사하여 선재 표면의 응고되지 않은 도금층을 깎아 내려 도금 부착량을 조절하는 방법이다.In the nitrogen cutting method, after the hot-dipped wire rod is withdrawn from the plating bath, it passes through the center of the annular nitrogen injection nozzle installed in the upper portion of the plating bath instead of the charcoal layer on the upper surface of the plating layer, and moves the gas toward the wire passing through the center of the nozzle. It is a method to control the amount of plating by lowering the non-solidified plating layer on the wire surface by spraying nitrogen radially.
질소 깍음법에 관한 이론식에 의하면 선재 표면의 도금 부착량은 선재 진행 속도의 제곱근에 비례하고, 가스 질소의 분사압에 반비례하는 바, 질소의 분사압을 증가시켜 도금 속도를 어느 정도까지는 높일 수 있으나, 정도 이상으로 질소 분사압이 높아지게 되면 고압의 질소 가스가 완전히 응고되지 않은 선재의 도금층면과 도금욕면에 와류를 발생시켜 용융금속이 휘날리게 됨으로써 도금 부착량 조절 자체가 불가능해지는 문제점이 발생한다.According to the theoretical formula of the nitrogen cutting method, the coating weight of the wire surface is proportional to the square root of the wire propagation speed, and is inversely proportional to the injection pressure of gas nitrogen. Therefore, the plating speed can be increased to some extent by increasing the injection pressure of nitrogen. If the nitrogen injection pressure is higher than this degree, a problem arises in that it becomes impossible to control the coating amount of the coating itself by generating vortices on the plating layer surface and the plating bath surface of the wire rod in which the high-pressure nitrogen gas is not completely solidified.
또한, 고압 분사에 따른 질소 사용량의 증가로 원가가 높아지고, 와류 발생에 의한 극심한 소음이 발생되는 문제가 있으며, 환형의 질소 분사 노즐로부터 중앙의 선재를 향하여 고압의 질소가 방사상으로 분사될 때 진동에 의해 선재가 환형의 노즐 중앙을 벗어나게 되면 도금층의 도금 두께가 일정치 못하고 위치에 따라 그 편차가 매우 크게 되는 문제를 야기시킨다.In addition, there is a problem that the cost increases due to the increase in the use of nitrogen due to the high pressure injection, the extreme noise generated by the vortex generation, and when the high-pressure nitrogen is radially injected from the annular nitrogen injection nozzle toward the center wire rod When the wire rod is out of the center of the annular nozzle by the wire causes a problem that the plating thickness of the plating layer is not constant and the deviation is very large depending on the position.
즉, 상기 질소 분사에 의한 용융 도금 부착량 조절에 있어서도 부착량 제어와 도금 속도가 제한되고(용융 아연도금의 경우 가능한 최소 도금 부착량은 약200g/m2, 가능한 최대 도금 속도는 약 80mpm정도임) 질소 소모가 과다할 뿐 아니라, 도금 두께의 균일성은 오히려 저속의 목탄 덮개법 보다 좋지 못한 단점이 있다.That is, in the hot dip coating amount control by the nitrogen injection, the coating amount control and the plating rate are limited (the minimum possible coating amount is about 200 g / m 2 and the maximum possible plating rate is about 80mpm in the case of hot dip galvanizing). Not only is it excessive, the uniformity of the plating thickness is rather disadvantageous than the slow charcoal covering method.
상기와 같은 종래 도금 부착량 제어 방법들의 제반 문제점들을 해결하기 위하여 전자기적인 방법으로 선재용 연속 용융도금 공정의 도금부착량을 조절하는 장치들이 개발되었다.In order to solve all the problems of the conventional plating deposition control methods as described above, devices for controlling the plating deposition amount of the continuous hot dip plating process for wire rods have been developed by an electromagnetic method.
미국특허 제4,317,428호(1982년3월2일)에는 세라믹 튜브의 외주면을 절연된 환형의 통전 코일로 감싼 장치가 개시되어 있으며, 이 장치에 의한 도금 부착량 제어 방법을 살펴보면 다음과 같다.U.S. Patent No. 4,317,428 (March 2, 1982) discloses an apparatus in which an outer circumferential surface of a ceramic tube is wrapped with an insulated annular conducting coil, and a method of controlling plating amount by the apparatus is as follows.
상기 코일을 도금욕에 일부 침적시키고, 그 코일에 교류 전류를 인가한 상태에서 도금욕 내부에서부터 선재가 세라믹 튜브와 코일을 통하여 도금욕을 빠져 나오자마자 상기 세라믹 튜브의 중공 중부에서 상부로 관통하게 되면 코일의 교류 전류에 의해 선재 표면으로부터 선재 중심측으로의 반지름 방향 유도 전자기력이 발생되고, 이 유도 전자기력에 의해 선재 표면의 응고되지 않은 도금층이 압축되면서 도금층이 깎이게 되어 도금 부착량이 감소하게 된다.When the coil is partially deposited in the plating bath, and the wire rod penetrates from the inside of the plating bath through the ceramic tube and the coil from the inside of the plating bath while the alternating current is applied to the coil, it penetrates upward from the hollow central part of the ceramic tube. The alternating current of the coil generates a radial induction electromagnetic force from the wire surface to the center of the wire rod. The induction electromagnetic force compresses the non-solidified plating layer on the wire rod surface, thereby shaving off the plating layer, thereby reducing the plating adhesion amount.
즉, 상기 장치는 선재의 진행 속도와 유도 전자기력의 크기를 조절하므로써 도금 부착량을 제어하는 것으로서, 상기와 같은 환형의 통전 코일을 이용할 경우에는 코일 내에 강자성체 코어(core)를 구비하므로써 코어를 통하여 교류 전자기장을 외부로 뽑아낼 수 있으며, 외부로 유도된 교류 전자기장이 걸리게 되는 자극을 도금욕면의 아래로 일부 또는 전부 침전시킨 후 도금욕면을 빠져 나오는 선재의 진행방향과 교류 전자기장의 방향이 평행하도록 자극을 배열하여 전자기장의 중앙을 통과하는 선재의 표면에 선재의 반지름 방향으로 작용하는 전자기적 압착력을 발생시키므로써 도금 부착량을 제어할 수도 있다.In other words, the apparatus controls the amount of plating by adjusting the moving speed of the wire rod and the magnitude of the induced electromagnetic force. When using the annular conducting coil as described above, the coil has a ferromagnetic core in the coil to provide an alternating electromagnetic field through the core. And the magnetic poles which are externally induced alternating electromagnetic fields are settled partially or completely below the plating bath surface, and the magnetic poles are arranged so that the direction of the wire rod exiting the plating bath surface is parallel to the direction of the alternating electromagnetic field. Therefore, the amount of plating adhesion may be controlled by generating an electromagnetic compressive force acting in the radial direction of the wire rod on the surface of the wire rod passing through the center of the electromagnetic field.
또는, 선재의 진행 방향과 교류 전자기장의 방향이 수직하도록 자극을 배열하여 전자기장 중앙을 통과하는 선재의 표면에 선재의 진행 방향과 반대 방향의 전자기력을 유도시켜 도금부착량을 감소시키고자 하였다.Or, the magnetic poles were arranged so that the direction of the wire rod was perpendicular to the direction of the alternating electromagnetic field to induce electromagnetic force in a direction opposite to the direction of the wire rod on the surface of the wire rod passing through the center of the electromagnetic field, thereby reducing the amount of plating.
그러나, 상기 특허(미국특허 제4,317,428호)에는 다음과 같은 문제점이 있다.However, the patent (US Pat. No. 4,317,428) has the following problems.
상기 특허는 모든 주파수대의 교류 전류를 대상으로 하며, 인가된 전류에 의해 발생되는 교류 전자기장을 이용하여 도금 부착량을 조절할 수 있는 전자기력을 유도하려고 하나, 저주파수대의 교류 전류에 의하여 유도된 전자기장이 자기변태 온도 이하의 강자성체인 강 선재에 작용할 경우 전자기력의 침투 깊이가 선재의 반경보다 크기 때문에 전자기장 내를 통과하는 선재의 극심한 진동을 유발시키게 되는 문제가 있다.The patent is directed to alternating currents in all frequency bands, and attempts to induce an electromagnetic force that can control the plating amount by using an alternating electromagnetic field generated by an applied current. When acting on the steel wire, which is the following ferromagnetic material, the penetration depth of the electromagnetic force is greater than the radius of the wire, thereby causing a severe vibration of the wire passing through the electromagnetic field.
그리고, 고주파수대의 교류 전류를 이용할 경우에는 전자기력의 침투 깊이가 깊지 않아 선재의 진동은 방지되나, 고주파 가열 효과에 의한 열 발생이 과다하게 되기 때문에 교류 코일에 의한 도금 부착량 조절에는 교류 코일별 적정 주파수대가 존재하게 되어 모든 주파수대의 교류를 사용한 전자기적 도금 부착량 조절은 비현실적이다.In the case of using a high-frequency AC current, the penetration of electromagnetic force is not so deep that vibration of the wire rod is prevented, but heat generation due to the high-frequency heating effect is excessive. Therefore, an appropriate frequency band for each AC coil is required to control the coating amount by the AC coil. The presence of electromagnetic plating deposition control using alternating currents of all frequencies is impractical.
또한, 전자기적 도금 부착량 조절에 필요한 교류 전자기장, 예를 들어 10kHz의 교류 전류에 의해 형성된 0.05 Tesla rms의 전자기장 내에 강자성체 코어를 넣으면 코아는 잠시(약10초) 후 과다하게 가열되기 때문에 강자성체 코아를 이용한 교류 전자기장의 응용은 거의 불가능하게 된다.In addition, if the ferromagnetic core is placed in an alternating electromagnetic field required for controlling the amount of electromagnetic plating, for example, a magnetic field of 0.05 Tesla rms formed by an alternating current of 10 kHz, the core is heated excessively after a short time (about 10 seconds). The application of alternating electromagnetic fields is almost impossible.
더욱이, 도금욕면을 빠져나오는 즉시 선재가 전자기장 내에 위치하여야 하기 때문에 교류 코일이 도금욕에 반 이상 침적된 상태가 되어야 하는 바, 이러한 경우 전자기장에 의해 도금욕의 용융 금속에 와전류를 발생시켜 전자기장이 손실되고, 이러한 와전류는 선재 표면의 응고되지 않은 도금층에 형성되는 유도 전류와 유도 전자기력을 약화시키므로써 도금층을 깎아내는 효율이 현저히 떨어지게 된다.Moreover, as soon as the wire rod has to be located in the electromagnetic field as soon as it exits the plating bath surface, the AC coil should be in the state of being deposited more than half of the plating bath. In this case, electromagnetic fields are generated by eddy currents in the molten metal of the plating bath by electromagnetic fields. In addition, the eddy current weakens the induced current and the induced electromagnetic force formed in the non-solidified plating layer on the surface of the wire rod, thereby reducing the efficiency of scraping the plating layer significantly.
또한, 교류 코일을 도금욕에 반 이상 침적시켜 사용하면 결국 코일의 온도가 도금욕 온도로 상승하게 되고, 전자기장의 발생을 위한 통전 전류에 의한 코일의 가열 효과와 함께 온도 상승이 가속화되어 코일의 인덕턴스와 저항이 증가하므로써 통전 전류에 의한 가열 효과가 더욱 가속화 되는 문제가 있으며, 결국 코일의 절연 피복 파괴되거나 코일이 용융에까지 이르게 될 수도 있을 뿐 아니라, 가열에 따라 취급성이 나빠지는 문제점이 있다.In addition, if the AC coil is deposited by more than half in the plating bath, the temperature of the coil eventually rises to the plating bath temperature, and the temperature rise is accelerated along with the heating effect of the coil by the energizing current for generating the electromagnetic field, thereby inductance of the coil. There is a problem that the heating effect due to the conduction current is further accelerated by increasing the resistance, and as a result, the insulation coating of the coil may be broken or the coil may be melted, and the handling may be deteriorated by heating.
상기 교류 코일법의 문제점을 개선하고 공정 효율을 향상시키기 위한 연속 용융도금 공정의 도금 부착량 조절 장치가 미국특허 제5,338,581호(1994년8월16일)에 개시되어 있다.An apparatus for controlling the plating amount of a continuous hot dip plating process to improve the problem of the AC coil method and to improve process efficiency is disclosed in US Patent No. 5,338,581 (August 16, 1994).
상기 장치는 일명 '델로트(Delot)'라 불리우기도 하는 공정에 적용된 것으로, 일측 단부의 수평 전처리관과 수평 입구관, 중앙의 용융 금속 공급부, 타측 단부의 수평 출구관으로 구성되며, 상기 수평 입구관과 출구관의 외주면에 각각환형의 선형 유도기를 설치하여 저주파(보통 500Hz 이하)에 의한 이동 전자기장을 발생시키고, 입구관에서는 전자기장의 이동 방향이 선재의 진행 방향과 일치하도록 하나 출구관에서는 전자기장의 이동 방향이 선재의 진행 방향과 반대가 되도록 하여 용융 금속이 입구측과 출구측 밖으로 흘러나가는 것을 방지하는 전자기 실링(sealing)의 기능이 수행되도록 함과 동시에, 출구용 선형 유도기의 통전 전류 크기와 도금 부착량이 상호 반비례하는 원리를 이용하여 도금 부착량을 제어하는 장치이다.The apparatus is applied to a process also known as 'Delot', and consists of a horizontal pretreatment tube at one end and a horizontal inlet tube, a molten metal supply unit at the center, and a horizontal outlet tube at the other end. The annular linear inductor is installed on the outer circumferential surface of the pipe and the outlet pipe to generate a moving electromagnetic field by low frequency (usually 500 Hz or less) .In the inlet pipe, the moving direction of the electromagnetic field coincides with the direction of the wire rod. The direction of movement is reversed to the direction of movement of the wire rod, so that the function of electromagnetic sealing to prevent the molten metal from flowing out of the inlet side and the outlet side is performed, while the conduction current magnitude and the plating of the linear inductor for the outlet are performed. It is a device that controls the plating amount by using the principle that the deposition amount is inversely proportional to each other.
상기 장치는 저주파수의 전자기장이 사용되기 때문에 전자기장의 침투 깊이가, 강자성체이며 자기변태 온도 이하인 선재의 반지름보다 클 경우 입력 전류의 주파수와 동일한 주파수를 갖는 선재의 진동을 유발시키게 되어 도금 부착량이 불균일하게 되는 문제가 발생된다.Since the device uses a low frequency electromagnetic field, when the penetration depth of the electromagnetic field is larger than the radius of the ferromagnetic material and the wire is less than the magnetostrictive temperature, the device causes vibration of the wire having the same frequency as the input current, resulting in uneven plating amount. A problem arises.
또한, 일종의 소형 도금욕이라 할 수 있는, 용융 금속이 채워지는 공간이 용융 금속 공급부에 구비되고, 용융 금속 공급부의 양 단부측에 전자기장 유도 장치가 각각 결합되기 때문에 그 구조가 복잡하여 유지 보수가 어려우며, 선재를 수평으로 진행시키면서 도금 부착량을 제어하는 장치이기 때문에 도금욕으로부터 수직하게 인출되는 종래의 일반적인 선재의 연속 용융 도금 공정에는 적용하기 위해서는 도금욕 구조를 비롯한 여타의 공정 설비에 대한 교체가 이루어져야 하는 문제가 있다.In addition, since a space filled with molten metal, which is a kind of small plating bath, is provided in the molten metal supply unit, and electromagnetic field inducing devices are respectively coupled to both ends of the molten metal supply unit, the structure is complicated and maintenance is difficult. In order to be applied to the continuous hot dip plating process of conventional wire rods which are drawn vertically from the plating bath, it is necessary to replace the plating bath structure and other process equipments. there is a problem.
본 발명은 선재의 연속 용융 도금에서 적용되고 있는 종래의 도금 부착량 제어 장치가 갖는 제반 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 선재의 도금 부착량 제어를 침투 깊이가 깊지 않은 유도 전자기장을 발생시키는 고주파를 이용하여 도금 부착량 제어가 효율적으로 이루어지면서 도금층 표면의 품질이 우수하며, 통전 코일과 도금욕면 사이에 일정 간격을 형성시켜 도금욕에 의한 통전 코일의 직접적인 가열이 억제되어 고주파에 의한 유도 전자기장을 효과적으로 형성시킬 수 있는 고주파 전자기 장치를 제공함에 그 목적이 있다.The present invention is to solve the problems of the conventional plating deposition control apparatus applied in the continuous hot-dip plating of the wire rod, the plating deposition amount by using a high frequency to generate the induction electromagnetic field is not deep penetration depth control The control is made efficiently, and the surface quality of the plating layer is excellent, and a certain interval is formed between the energizing coil and the plating bath surface so that the direct heating of the energizing coil by the plating bath is suppressed, so that the high frequency induced electromagnetic field can be effectively formed. The object is to provide an electromagnetic device.
도 1은 본 발명 일실시예 장치의 사시도.1 is a perspective view of an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명 일실시예 장치 일부 절결 사시도.Figure 2 is a partially cutaway perspective view of one embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명 일실시예 장치의 단면도.Figure 3 is a cross-sectional view of one embodiment of the present invention device.
도 4는 입력 전류 - 출력 자기장의 상관 그래프.4 is a correlation graph of input current-output magnetic field.
도 5는 입력 전류 - 도금 부착량 변화 그래프.5 is a graph of input current-plating deposition amount change.
도 6은 통전 코일 위치 - 도금 부착량 변화 그래프.6 is a graph of energizing coil position-plating adhesion amount change.
도 7은 가스 배기관 위치 - 럼프 갯수 그래프.7 is a graph of gas exhaust pipe position-lump count graph.
((도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명))((Explanation of symbols for main part of drawing))
11. 챔버 12. 가스 배기관11. Chamber 12. Gas Exhaust Pipe
13. 코일 브라케트 14. 통전 코일13. Coil Bracket 14. Power Supply Coil
15. 플러그 16. 가스 공급관15. Plug 16. Gas supply line
17. 실링 18. 냉각수 공급 장치17. Sealing 18. Cooling water supply
19. 고주파 전원부19. High frequency power supply
본 발명의 상기 목적은 고압의 냉각수가 흐를 수 있는 금속 튜브를 감은 통전 코일과, 통전 코일의 벽을 따라 고주파 전류를 통전시키기 위한 고주파 전원부와, 상기 통전 코일의 하단부와 도금욕면 사이에 비산화성 분위기를 형성시키기 위한 원통형 챔버에 의하여 달성된다.The object of the present invention is a non-oxidizing atmosphere between an energizing coil wound around a metal tube through which a high-pressure coolant can flow, a high frequency power supply for energizing high frequency current along a wall of the energizing coil, and a lower end of the energizing coil and a plating bath surface. By a cylindrical chamber for forming the
본 발명의 선재용 연속 용융도금 공정의 도금 부착량 조절을 위한 고주파 전자기 장치는, 상기 원통형 챔버의 중앙에 비산화성 가스를 배출시키기 위한 비자성부도체인 가스 배기관이 위치하고, 통전 코일이 장착된 원통형 코일 브라케트가 상기 가스 배기관의 외주면에 밀착되며, 코일 브라케트의 외주면과 원통형 챔버의 내주면 사이를 원통형 플러그가 밀폐시키는 구조이다.In the high frequency electromagnetic device for adjusting the coating weight of the continuous molten plating process for the wire rod of the present invention, a non-conductive non-conductive gas exhaust pipe for discharging non-oxidizing gas is located in the center of the cylindrical chamber, and a cylindrical coil bra equipped with an energizing coil is provided. The ket is in close contact with the outer circumferential surface of the gas exhaust pipe, and the cylindrical plug is sealed between the outer circumferential surface of the coil bracket and the inner circumferential surface of the cylindrical chamber.
그리고, 상기 플러그에는 상면으로부터 내부를 관통하여 저면으로 돌출되는 다수의 가스 공급관이 장착되고, 원통형 코일 브라케트에 감긴 통전 코일의 양 단부는 외부로 연장되어 냉각수 공급 장치 및 고주파 전원부에 연결된다.Further, the plug is equipped with a plurality of gas supply pipes penetrating the inside from the upper surface to protrude to the bottom surface, and both ends of the energizing coil wound around the cylindrical coil bracket are extended to the outside to be connected to the cooling water supply device and the high frequency power supply unit.
이때, 원통형 챔버의 상단부로부터 그 내부로 장착되는 상기 플러그, 코일 브라케트 및 가스 배기관의 길이는 챔버의 길이 보다 짧기 때문에 원통형 챔버의 하단부를 도금욕에 침적시키게 되면, 챔버의 벽이 외부와 챔버 내부를 분리하면서 챔버 내부의 도금욕면과 코일 브라케트 하면 사이, 즉 챔버의 하부에 공간이 형성됨에 본 발명의 기술적 특징이 있다.At this time, since the length of the plug, coil bracket and the gas exhaust pipe mounted therein from the upper end of the cylindrical chamber is shorter than the length of the chamber, when the lower end of the cylindrical chamber is deposited in the plating bath, the walls of the chamber are outside and inside the chamber. While separating the space between the plating bath surface inside the chamber and the lower surface of the coil bracket, that is, the chamber has a technical feature of the present invention.
따라서, 플러그에 장착된 가스 공급관을 통하여 외부로부터 공급되는 비산화성 가스는 챔버 하부 공간을 비산화성 분위기로 형성시킨 후 가스 배기관을 통하여 배출되고, 도금욕으로부터 인출되는 용융 도금 선재는 비산화성 분위기의 챔버 하부 공간을 통하여 가스 배기관의 하부로 인입되어 상부로 인출되며, 선재가 가스 배기관을 통과하는 과정에서 통전 코일에 의해 유도된 전자기장에 의해 도금 부착량이 제어된다.Therefore, the non-oxidizing gas supplied from the outside through the gas supply pipe attached to the plug forms the lower space of the chamber in a non-oxidizing atmosphere and then is discharged through the gas exhaust pipe, and the hot-dip galvanized wire drawn out from the plating bath is the chamber of the non-oxidizing atmosphere. The amount of plating deposition is controlled by an electromagnetic field induced by an energizing coil while the wire rod enters the lower part of the gas exhaust pipe and is drawn out through the lower space.
따라서, 본 발명을 구성하는 통전 코일은 도금욕에 침적되지 않고 이격된 상태가 유지되며, 그 내부 중공을 통하여서는 고압의 냉각수가 흐르기 때문에 통전 코일의 가열이 최소화 되나, 챔버의 측벽이 챔버 하부 공간과 외부를 분리시키기 때문에 챔버 하부의 온도가 적절히 유지되면서 도금욕으로부터 인출되는 선재의 표면 도금층을 응고되지 않은 상태로 유지시키므로써 가스 배기관 통과시 유도 전자기장에 의해 도금 부착량이 제어될 수 있게 된다.Therefore, the energizing coil constituting the present invention is kept in a spaced state without being deposited in the plating bath, and the heating of the energizing coil is minimized because the high-pressure cooling water flows through the inner hollow, but the side wall of the chamber is a chamber lower space. Since the temperature of the lower part of the chamber is properly maintained, the surface plating layer of the wire rod drawn out from the plating bath is kept in a non-solidified state, so that the deposition amount of the plating can be controlled by the induced electromagnetic field when passing through the gas exhaust pipe.
상기 본 발명의 목적과 기술적 구성을 비롯한 그에 따른 작용 효과에 관한 자세한 사항은 본 고안의 바람직한 실시예를 도시하고 있는 도면을 참조한 아래의설명에 의해 명확하게 이해될 것이다.Details of the effects and effects according to the object and technical configuration of the present invention will be clearly understood by the following description with reference to the drawings showing a preferred embodiment of the present invention.
도 1에 본 발명 장치의 사시도를, 도 2에 부분 절개 사시도를, 도 3에 단면도를 도시하였다.The perspective view of the apparatus of this invention in FIG. 1, the partial cutaway perspective view in FIG. 2, and sectional drawing in FIG.
도시된 바와 같이, 본 발명 선재용 연속 용융도금 공정의 도금 부착량 조절을 위한 고주파 전자기 장치는 상단부에 중심측을 향한 환형 플렌지(F)가 측벽에 수직하게 연장형성된 원통형 챔버(11)와; 원통형 챔버(11)의 중심에 위치하며, 고주파에 의한 전자기장에 영향을 미치지 않도록 비자성부도체로 이루어진 파이프형 가스 배기관(12)과; 상·하 양 단부에 플렌지(F')(F")가 외측으로 측벽에 수직하게 연장 형성되며, 내주면이 상기 가스 배기관(12)의 외주면에 밀착되는 원통형 코일 브라케트(13)와; 코일 브라케트(13)의 상·하 양 단부 플렌지(F')(F") 사이의 외주면에 감기며, 중공이 냉각수 통로(C)가 되는 금속 튜브로 이루어지고, 양 단부가 상기 코일 브라케트(13)의 외부로 연장되어 냉각수 급·배수관(I)(O)이 되는 통전 코일(14)과; 통전 코일(14)의 냉각수 급·배수관(I)(O)에 연결되는 냉각수 공급 장치(18)와; 통전 코일(14)의 양 단부를 통하여 고주파 전류를 공급하기 위한 고주파 전원부(19)와; 상단부에 플렌지(F'")가 외측으로 측벽에 수직하게 연장형성되며, 상기 코일 브라케트(13)와 챔버(11)의 상단 플렌지(F) 사이를 밀폐시키기 위한 부도체인 원통형 플러그(15)와; 상기 챔버 상단 플렌지(F) 상면과 플러그(15) 상단 플렌지(F'") 하면 사이에 밀착개재되는 링형의 실링(17)과; 상기 플러그(15)의 상면으로부터 내부를 관통한 후 하면으로 돌출되는 다수의 가스 공급관(16)으로 구성된다.As shown, the high-frequency electromagnetic device for controlling the coating weight of the continuous hot dip plating process for the wire rod of the present invention includes a cylindrical chamber 11 having an annular flange F toward the center at an upper end thereof extending perpendicular to the side wall; Located in the center of the cylindrical chamber 11, the pipe-type gas exhaust pipe 12 made of a non-magnetic insulator so as not to affect the electromagnetic field by high frequency; A cylindrical coil bracket (13) formed at both upper and lower ends of the flange (F ') F " outwardly extending perpendicularly to the sidewall, and having an inner circumferential surface in close contact with an outer circumferential surface of the gas exhaust pipe 12; It is wound on the outer circumferential surface between the upper and lower end flanges F '(F ") of the ket 13, and the hollow is made of a metal tube that becomes the cooling water passage C, and both ends of the coil bracket 13 An energizing coil 14 extending outward to be a cooling water supply / drainage pipe (I) (O); A coolant supply device 18 connected to the coolant supply / discharge pipe I (O) of the energizing coil 14; A high frequency power supply unit 19 for supplying a high frequency current through both ends of the energizing coil 14; A flange F ′ ″ is formed at an upper end and extends perpendicularly to the side wall, and has a cylindrical plug 15 which is an insulator for sealing between the coil bracket 13 and the upper flange F of the chamber 11. A ring-shaped seal 17 interposed closely between the upper surface of the chamber upper flange F and the lower surface of the plug 15 upper flange F '″; It consists of a plurality of gas supply pipes 16 which penetrate the inside from the upper surface of the plug 15 and protrude to the lower surface.
즉, 원통형 챔버(11)의 중앙에 가스 배기관(12)이 위치하고, 가스 배기관(12)과 원통형 챔버(11) 사이에 플러그(15)와 코일 브라케트(13)가 밀착재재된 상태이며, 가스 배기관(12)과 플러그(15) 및 코일 브라케트(13)의 길이는 챔버(11)의 길이 보다 짧기 때문에 상기 가스 배기관(12)과 플러그(15) 및 코일 브라케트(13)의 상단부를 챔버(11)의 상단부와 대략 일치시키게 되면 챔버(11)의 하부에는 공간(R)이 형성된다.That is, the gas exhaust pipe 12 is positioned at the center of the cylindrical chamber 11, and the plug 15 and the coil bracket 13 are in close contact with the gas exhaust pipe 12 and the cylindrical chamber 11. Since the length of the exhaust pipe 12, the plug 15, and the coil bracket 13 is shorter than the length of the chamber 11, the upper end of the gas exhaust pipe 12, the plug 15, and the coil bracket 13 is chambered. When approximately coincides with the upper end of the (11), the space (R) is formed in the lower portion of the chamber (11).
따라서, 챔버(11)의 하단부를 도금욕(M)에 침적시키게 되면 상기 챔버 하부 공간(R)은 가스 배기관(12)을 통해서만 외부와 통하게 되고, 이 가스 배기관(12)은 가스 공급관(16)을 통해 챔버 하부 공간(R)으로 공급되는 비산화성 가스의 배출 통로가 되기 때문에 챔버의 하부 공간(R)은 외기와 차단된 상태가 되면서 비산화성 분위기가 유지된다.Therefore, when the lower end of the chamber 11 is deposited in the plating bath M, the chamber lower space R communicates with the outside only through the gas exhaust pipe 12, and the gas exhaust pipe 12 is the gas supply pipe 16. Since it becomes a discharge passage of the non-oxidizing gas supplied to the chamber lower space (R) through the lower space (R) of the chamber is in a state of being cut off from the outside while maintaining a non-oxidizing atmosphere.
그리고, 통전 코일(14)은 동(銅) 튜브로 만드는 것이 바람직 하며, 튜브 내부로는 고압의 냉각수를 흘려 통전 코일을 냉각시키고, 튜브벽으로는 고주파 전원(19)으로부터 고주파 전류를 인가하여 통전 코일(14)의 내경 내에 고주파 전자기장을 형성시키며, 이 전자기장의 세기는 입력 전류의 세기로 조절한다.The conduction coil 14 is preferably made of a copper tube, and a high pressure coolant flows inside the tube to cool the conduction coil, and a high frequency current is applied from the high frequency power source 19 to the tube wall to conduct electricity. A high frequency electromagnetic field is formed within the inner diameter of the coil 14, and the intensity of the electromagnetic field is controlled by the intensity of the input current.
상기 입력 전류의 주파수가 너무 낮으면 전술한 바와같이 자기 변태점 이하의 강자성체인 선재 경우 전자기장 내에서 심한 진동을 일으키게 되고, 너무 높으면 전자기장을 짧은 시간에 통과하는 동안에도 선재가 지나치게 과열되는 문제가 있기 때문에 강 선재의 경우에는 1.0∼50 kHz 범위의 전류를 사용하는 것이 바람직하다.If the frequency of the input current is too low, as described above, a wire rod that is a ferromagnetic material below the magnetic transformation point causes severe vibration in the electromagnetic field, and if it is too high, the wire rod may overheat even during a short time passing the electromagnetic field. In the case of steel wire, it is preferable to use a current in the range of 1.0 to 50 kHz.
그리고, 본 발명을 구성하는 상기 통전 코일(14)에 강한 고주파 전자기장을 발생시켜야 할 경우에는 강한 고주파 전류를 입력시켜야 하고, 이 때 일반 통전 코일을 사용할 경우에는 통전 코일이 과도하게 가열되어 사용할 수가 없기 때문에 본 발명 장치의 실시예와 같은 고압의 냉각수 공급 장치가 필요하다.In the case where a strong high frequency electromagnetic field is to be generated in the energizing coil 14 constituting the present invention, a strong high frequency current must be input, and when the general energizing coil is used, the energizing coil is excessively heated and cannot be used. Therefore, a high pressure cooling water supply device as in the embodiment of the present invention is required.
상기와 같이 구성되는 본 발명 장치는 챔버(11)의 하단부를 도금욕(M)에 침적시키고, 비산화성 가스를 공급하면서 고주파 전류를 인가시킨 후 도금된 선재(w)를 도금욕면으로부터 챔버 하부의 비산화성 공간(R)을 거쳐 가스 배기관(12)을 통하여 인출하게 되면 선재 표면의 응고되지 않은 도금층(m)이 통전 코일의 내경부를 지나면서 깍여지면서 냉각된 후 최종적인 도금층(m')이 형성되는 바, 본 발명 장치의 사용 실시예를 살펴 보면 다음과 같다.The apparatus of the present invention configured as described above deposits the lower end of the chamber 11 in the plating bath M, applies a high frequency current while supplying a non-oxidizing gas, and then deposits the plated wire w from the plating bath surface. When the lead is drawn through the gas exhaust pipe 12 through the non-oxidizing space R, the uncoagulated plating layer m on the wire rod surface is cooled while being cut while passing through the inner diameter of the energizing coil, and then the final plating layer m '. This is formed, look at the embodiment of the use of the present invention as follows.
14회 감긴 동튜브 통전 코일(14)에 가압 냉각수를 흘리면서 10kHz의 입력 전류를 통전하였을 경우, 입력 전류의 실효값(rms, root-mean-square) 세기에 따른 내경 20mm 코일 중앙 부위의 전자기장의 실효값 세기의 측정치는 도 4에 도시된 바와 같이 정비례의 관계가 있다.In the case of energizing a 10 kHz input current while flowing pressurized cooling water through the copper tube conducting coil 14 wound up 14 times, the effective field of the 20 mm coil center region in accordance with the rms (root-mean-square) strength of the input current The measurement of the value intensity is directly proportional as shown in FIG. 4.
상기 통전 코일의 밑면을 욕면에서 50mm 상부에 위치시키고 욕면과 그 상부의 챔버 공간(R)을 이슬점 -30℃의 고순도 질소가스 분위기로 충진한 후 통전 코일에 10kHz의 입력 전류를 인가하여 유도된 출력 전자기장 속에, 455℃에서 용융 아연도금된 직경 2.5mm의 강선을 선속 25mpm에서 150mpm으로 변화시키며 통과시켰다.The bottom surface of the energizing coil is positioned 50 mm above the bath surface, and the bath space and the chamber space R thereon are filled with a high purity nitrogen gas atmosphere having a dew point of -30 ° C., followed by applying an input current of 10 kHz to the energizing coil. In the electromagnetic field, a steel wire of hot dip galvanized diameter of 2.5 mm at 455 ° C. was passed at a speed of 25 mpm to 150 mpm.
선속을 변화시켜 유도 전자기장을 통과시킨 선재의 아연 도금층이 깎인 후 최종적인 도금 부착량의 측정치를 도 5에 도시하였다.The measured value of the final plating adhesion after cutting the galvanized layer of the wire rod which changed the flux and passed the induced electromagnetic field is shown in FIG. 5.
도시된 바와 같이, 용융 아연도금 부착량은 통전 코일에 인가된 입력 전류의 크기에 반비례하고, 선속에 비례한다.As shown, the hot dip galvanized deposition amount is inversely proportional to the magnitude of the input current applied to the energizing coil and is proportional to the line speed.
그리고, 10kHz의 입력 전류(실효값 150A)와 이슬점 -30℃의 고순도 질소 가스 분위기에서 455℃에서 용융 아연도금된 직경 2.5mm 강선을 50mpm의 속도로 진행시킬 때 통전 코일 내의 전자기장을 통과하면서 도금층이 깎인 후의 부착량 측정치는 통전 코일 브라케트 밑면과 도금욕 표면과의 간격에 따라 변화되며, 그 결과를 도 6에 도시하였다.The plated layer was passed through an electromagnetic field in the energizing coil when the input current (effective value 150A) of 10 kHz and the high-temperature nitrogen gas of 2.5 mm hot-dip galvanized at 455 ° C. were carried out at a speed of 50 mpm in a high purity nitrogen gas atmosphere having a dew point of -30 ° C. The measured amount of adhesion after cutting was changed according to the distance between the bottom of the energizing coil bracket and the surface of the plating bath, and the result is shown in FIG. 6.
통전 코일이 도금욕면에 너무 가까이 위치하게 되면 도금욕에 와전류가 발생하여 응고되지 않은 선재 표면의 도금층을 깍는데 사용되는 유도 전자기장이 손실되고, 결과적으로 도금층내의 유도 전자기력에 의한 도금층을 깎아내는 힘이 감소되어 도금 부착량이 증가하게 되며, 도금 부착량 조절 효율이 저하된다.If the conduction coil is placed too close to the plating bath surface, eddy currents occur in the plating bath, and the induced electromagnetic field used to cut the plating layer on the unsolidified wire surface is lost. As a result, the force to shave the plating layer by the induced electromagnetic force in the plating layer is lost. This decreases the plating deposition amount, and the plating deposition control efficiency is lowered.
상기 실시예에서는 욕면 높이가 대략 50mm정도에서 최소 도금 부착량, 즉 고효율적인 전자기적 깎음이 이루어진다.In this embodiment, the bath surface height is approximately 50 mm, the minimum plating deposition amount, that is, high efficiency electromagnetic shaping is achieved.
또한, 도 6의 고효율적인 도금부착량 형성조건에서 비산화성 질소가스의 배기관과 도금욕면 사이의 간격에 따라 상기 선재의 표면 도금층이 깎이면서 형성된 도금층 표면의 작은 염주모양 럼프가 발생하는 정도를 측정한 결과를 도 7에 나타내었다.In addition, the result of measuring the degree of generation of small beads-shaped lumps on the surface of the plating layer formed while the surface plating layer of the wire is cut according to the interval between the exhaust pipe of the non-oxidizing nitrogen gas and the plating bath surface in the high-efficiency plating deposition formation conditions of FIG. Is shown in FIG. 7.
도시된 바와 같이, 가스 배기관의 하단부가 도금욕면에 가까울수록 공급된 질소가스가 도금 선재가 출현하는 도금욕면에 충분히 접속한 후 도금층이 전자기력에 의해 깎이는 부위의 비산화성 분위기가 안정되어 럼프 발생이 감소하게 되고 표면 품질이 우수한 도금층을 얻을 수 있게 되며, 도시되지는 않았으나 배기 가스관의 내경이 선재 직경에 가까울수록 도금 표면의 상태가 더욱 향상되는 것으로 나타 났다.As shown in the figure, the closer the lower end of the gas exhaust pipe is to the plating bath surface, the more fully supplied nitrogen gas is connected to the plating bath surface where the plating wire appears, and the non-oxidizing atmosphere at the site where the plating layer is cut by electromagnetic force is stabilized, thereby reducing the occurrence of lumps. It is possible to obtain a plating layer having excellent surface quality, and although not shown, the closer the inner diameter of the exhaust gas pipe is to the wire diameter, the more the surface of the plating surface is improved.
또한, 상기 환형의 고주파 전자기 장치에 대해 한 가닥 선재를 전자기장에 통과시켜 도금 부착량을 조절하는 외에, 상호 분리된 여러 가닥의 선재들에 대한 도금 부착량을 동시에 조절하고자 하는 경우에는 평행하게 진행하는 다수의 도금 선재들에 대하여 상기 환형의 통전 코일 및 부수 장치의 단면 형상을 타원형 또는 모서리가 둥근 긴사각형 형태로 개조하여 다수의 도금 선재들을 전자기장 내에 수용하여 동시에 통과시키면 입력 전류와 개별 선속에 따라 개별적인 선재 도금부착량 조절이 가능하다.In addition, in addition to controlling the plating adhesion amount by passing one stranded wire rod through the electromagnetic field for the annular high frequency electromagnetic device, a plurality of parallel processes are performed in the case of simultaneously controlling the plating adhesion amount on the wires separated from each other. For the plated wires, the cross-sectional shape of the annular conducting coil and the auxiliary device is modified into an elliptical shape or a long rounded corner shape to receive a plurality of plated wires in an electromagnetic field and simultaneously pass the wires according to input current and individual fluxes. The amount of adhesion can be adjusted.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명 장치는 통전 코일이 도금욕면 상부에 위치하게 되어 장치가 안정적이며 고효율적으로 작동될 뿐 아니라, 그 수명이 종래 장치에 비하여 현저히 연장되어 생산성 향상과 도금 부착량 절감에 의하여 원가가 절감되는 장점이 있다.As described above, the device of the present invention is not only the device is stable and high efficiency operation of the conduction coil is located above the plating bath surface, the life is significantly extended compared to the conventional device by improving productivity and reducing the amount of plating The cost is reduced.
그리고, 통전 코일과 도금욕 상부에 형성된 챔버 하부의 비산화성 공간은 도금층 표면을 균일하고 매끄럽게 하여 고품질의 도금층을 억을 수 있도록 하여 주는 이점이 있다.In addition, the non-oxidizing space in the lower portion of the chamber formed on the energizing coil and the plating bath has an advantage of making the surface of the plating layer uniform and smooth to suppress the high quality plating layer.
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR10-2002-0009552A KR100426631B1 (en) | 2002-02-22 | 2002-02-22 | Hlgh-frequency eletromagnetic apparatus for the control of coating weight on wire in a continuous hot-dip metallizing process |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR10-2002-0009552A KR100426631B1 (en) | 2002-02-22 | 2002-02-22 | Hlgh-frequency eletromagnetic apparatus for the control of coating weight on wire in a continuous hot-dip metallizing process |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20030069642A KR20030069642A (en) | 2003-08-27 |
| KR100426631B1 true KR100426631B1 (en) | 2004-04-14 |
Family
ID=32222262
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR10-2002-0009552A KR100426631B1 (en) | 2002-02-22 | 2002-02-22 | Hlgh-frequency eletromagnetic apparatus for the control of coating weight on wire in a continuous hot-dip metallizing process |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR100426631B1 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110184554B (en) * | 2019-05-30 | 2023-12-22 | 河北鑫鹏通信设备有限公司 | Electromagnetic wiping device for hot galvanizing of open steel wire without nitrogen protection |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61204363A (en) * | 1985-03-08 | 1986-09-10 | Nippon Steel Corp | Production of metal hot dipped steel plate having excellent appearance |
| JPH0280545A (en) * | 1988-09-17 | 1990-03-20 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Method for preventing splash of hot dipping bath |
| JP2000212714A (en) * | 1999-01-18 | 2000-08-02 | Hitachi Ltd | Device and method for continuous hot dip metal coating |
-
2002
- 2002-02-22 KR KR10-2002-0009552A patent/KR100426631B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61204363A (en) * | 1985-03-08 | 1986-09-10 | Nippon Steel Corp | Production of metal hot dipped steel plate having excellent appearance |
| JPH0280545A (en) * | 1988-09-17 | 1990-03-20 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Method for preventing splash of hot dipping bath |
| JP2000212714A (en) * | 1999-01-18 | 2000-08-02 | Hitachi Ltd | Device and method for continuous hot dip metal coating |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20030069642A (en) | 2003-08-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA1269418A (en) | Multi-wire induction heating | |
| CN102071469A (en) | Directional solidification device with traveling-wave magnetic field generator | |
| FI119326B (en) | Electromagnetic closure means for hot dipping coating vessels | |
| KR20120005030A (en) | Method of coating a substrate | |
| JP2017508864A (en) | A continuous processing line for processing a non-magnetic metal strip with a galvanic ring section, and a method for inductively heating the strip in the galvanic ring section | |
| CN202000026U (en) | Unidirectional solidification device with crystal growth controller | |
| KR100426631B1 (en) | Hlgh-frequency eletromagnetic apparatus for the control of coating weight on wire in a continuous hot-dip metallizing process | |
| CA1121665A (en) | Coating mass control using magnetic field | |
| EP2167697B1 (en) | Method and device for controlling the thickness of coating of a flat metal product | |
| KR101252640B1 (en) | Induction heating apparatus and method | |
| CN102159745A (en) | Method and device for draining liquid coating metal at output of tempering metal coating tank | |
| CN101570841B (en) | Electromagnet assisted plating hot dip plating method | |
| CN102912273B (en) | Centrifugal dross removing device with high-frequency amplitude-modulated electromagnetic field used in continuous hot-dip galvanizing process for aluminum | |
| CN112840043A (en) | Method for heat treating steel wire and related apparatus | |
| CN109487307A (en) | A kind of zinc-coated wire and preparation method thereof | |
| JP2001516282A (en) | Method, apparatus and refractory nozzle for injecting and / or casting liquid metal | |
| EP2165000B1 (en) | Method and device for controlling the thickness of a coating on a flat metal product | |
| CN101720361B (en) | Method and device for controlling the thickness of a coating on a flat metal product | |
| CN208136313U (en) | A kind of device continuously preparing metal compound wire | |
| RU2311989C2 (en) | Method for acting upon melt metal by magnetic-pulse field and apparatus for performing the same | |
| KR20180123048A (en) | Manufacturing method of molten aluminum plated steel wire | |
| JP2006131983A (en) | Method of and device for controlling deposition of continuous hot metal dip coating | |
| CN108203798A (en) | The continuous method and apparatus for preparing metal compound wire | |
| MXPA04008698A (en) | Device for hot dip coating metal strands. | |
| KR820002248B1 (en) | Apparatus for controlling metal coatings on wire strip and the like emerging from metal baths |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20070329 Year of fee payment: 4 |
|
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |