KR100456774B1 - 우수한 표면외관을 갖는 용융 알루미늄 도금강판의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 우수한 표면외관을 갖는 용융 알루미늄 도금강판의 제조방법에 관한 것으로, 용융 알루미늄 도금 처리 후 도금강판의 표면에 냉각수와 고압의 공기를 안개(Mist)상으로 혼합 분사시킨 후 강제 냉각함으로써 도금층 표면에 형성되는 다각형 무늬의 생성을 억제하여 미려한 표면외관을 갖는 용융 알루미늄 도금강판의 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 용융 알루미늄 도금강판의 제조방법에 있어서, 통상의 방법으로 강판을 용융 알루미늄 도금욕에서 도금처리한 후 강판 위에 형성된 도금층의 알루미늄이 완전 응고하기 전에 냉각수의 압력을 2.0 ~ 3.5kg/cm2으로 일정하게 유지시키고, 냉각수 압력 : 공기 압력의 비를 1.2 ~ 2.0 으로 변화시켜 적정비율의 냉각수와 고압공기를 강판에 혼합 분사시키며, 이후 도금강판을 5.0 ~ 60.0 ℃/sec의 냉각속도로 냉각시킴을 특징으로 하는 미려한 표면외관을 갖는 용융 알루미늄 도금강판의 제조방법에 관한 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 용융 알루미늄 도금강판의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 미려한 표면외관을 갖는 용융 알루미늄 도금강판의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 용융 알루미늄 도금강판은 용융 아연 도금강판에 비해 우수한 내식성, 내열성, 내산화성 및 열반사성을 지니고 있는 것으로 알려져 있다. 따라서,자동차 머플러, 열교환기, 보일러, 벽난로 및 일반 건자재, 에어컨, 주방제품 등의 내식성과 내열성을 요구하는 제품에 상당히 많은 양이 사용되고 있다.
연속 용융 알루미늄 도금은 냉간압연된 간판을 환원 분위기의 소둔로에서 재결정이 일어나는 높은 온도로 열처리 함으로써 원하는 재질을 얻을 수 있다. 또한, 도금욕 온도와 유사한 온도로 강판이 도금욕을 통과하게 하므로써 강판표면에 일정량의 알루미늄을 도금하여, 강도와 내식성을 모두 지닌 도금강판을 대량 생산할 수 있다.
용융 알루미늄 도금강판 제조시, 알루미늄 도금욕은 통상 650~670℃로 관리되는데, 용융 알루미늄(Al) 도금욕 중에 규소를 8~10wt% 포함하고 알루미늄과 규소는 대략 577℃, 12.6wt% 규소 조성에서 공정조직을 가지는 바, 그러나 도금욕을 통과한 강판에 부착된 알루미늄, 규소 도금물질은 640℃ 전후에서 응고하여 먼저 알루미늄 단상 고용조직이 형성되고, 이어서 알루미늄과 규소의 공정조직이 나타나게 되며, 이러한 응고조직은 도금층 표면에서 꽃무늬 형태의 다각형 무늬를 형성하고, 색상의 편차를 가져오게 되므로써 미려한 표면외관을 얻을 수가 없는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 본 발명은 용융 알루미늄 도금 처리 후 강판 위에 형성된 도금층의 알루미늄이 완전히 응고하기 전에 냉각수와 고압의 공기를 안개(Mist)상으로 혼합하여 강판에 분사 시킨 후 강제 냉각하여 도금층 표면에 형성되는 다각형 무늬의 생성을 억제하므로써 미려한 표면외관을 갖는 용융 알루미늄 도금강판의 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.
도 1 은 본 발명에 따른 우수한 표면외관을 갖는 용융 알루미늄 도금강판 제조장치의 전체 구성도
(부호의 설명)
1. 소둔로 2. 용융 알루미늄 도금욕
3. 부착량 조절장치 4. 혼합분사노즐
5. 냉각박스 6. 냉각대
7. 강판
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 용융 알루미늄 도금강판의 제조방법에 있어서, 통상의 방법으로 강판을 용융 알루미늄 도금욕에서 도금 처리한 후 강판 위에 형성된 도금층의 알루미늄이 완전히 응고하기 전에 도금강판 표면에 냉각수와 고압의 공기를 안개(Mist)상으로 혼합 분사 시킨 후 강제 냉각함으로써 도금층 표면에 형성되는 다각형 무늬의 생성을 억제하여, 미려한 표면외관을 갖는 용융 알루미늄 도금강판의 제조방법을 제공하는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명을 도면에 의해 보다 상세히 설명한다.
미려한 표면외관을 갖는 본 발명상의 용융 알루미늄 도금강판의 제조장치는 제 1 도에 도시 된 바와 같이, 융용 알루미늄 도금욕(2)의 상부에 부착량 조절장치(Air Knife)(3)를 위치케하고, 그 위에는 혼합분사노즐(4)을 구비한다. 용융 알루미늄 도금 표면에 형성되는 다각형 무늬의 응고조직을 억제하기 위해서 본 발명에서는 소둔로(1)를 거친 강판을 용융 알루미늄 도금욕(2)에서 용융 알루미늄 도금처리를 한 후 강판 위에 형성된 도금층의 알루미늄이 완전히 응고되기 전에 도금강판 표면에 냉각수와 고압의 공기를 안개(Mist)상으로 혼합 분사한다.
도금층이 완전히 응고하기 전에 도금층의 표면에 냉각수와 고압의 공기를 안개(Mist)상으로 혼합 분사시키면, 각각의 물 입자는 도금층에 액상으로 존재하는 알루미늄으로부터 열을 흡수하게 되어 다수의 응고핵(nucleation sites)으로 작용을 하게 된다.
본 발명에서는 상기 혼합 분사를 위해 냉각수의 압력을 2.0 ~ 3.5kg/cm2으로 일정하게 유지시키고, 냉각수 압력 : 공기 압력의 비를 1.2 ~ 2.0으로 변화시켜 적정비율의 냉각수와 고압 공기를 강판에 혼합 분사 시키도록 한다.
이때 혼합 분사하는 냉각수 압력 : 공기 압력의 비가 1.2이하이면, 혼합 분사노즐(4)에 의해 분사되는 물의 양은 많아지나, 그렇게 되면 도금된 강판 표면에 표면 얼룩이 형성되어, 오히려 표면외관이 나쁘게 된다. 반면에 혼합 분사하는 냉각수 압력 : 공기 압력의 비가 2.0 이상이면, 혼합 분사되는 물의 양이 적어져, 도금층의 알루미늄으로부터 충분히 열을 빼앗지 못하게 되어 응고핵으로 작용하는 물 입자가 적게 되어, 다각형 무늬의 형성을 억제할 수 없게 된다. 따라서, 본 발명에서 도금층 표면의 다각형 무늬를 억제할 수 있는 적정 냉각수 압력 : 공기 압력의 비를 1.2 ~ 2.0으로 한정하였다.
또한, 본 발명에서는 상기 도금강판을 5.0 ~ 60.0 ℃/sec의 냉각속도로 냉각시킨다.
도금강판 표면에 냉각수와 고압의 공기를 안개(Mist)상으로 혼합 분사 시키면 도금층 표면이 일시적으로 열을 빼앗김으로써 응고를 하지만, 내부강판 및 도금층 안쪽의 알루미늄 온도는 여전히 표면보다 높으므로, 이미 응고된 표면을 다시 재용융 시키게 되고 혼합 분사에 의해 형성된 응고핵을 감소시키게 되어, 다각형 무늬의 형성을 억제할 수 없게 된다. 이를 방지하기 위해서는 혼합분사에 의해 일시적으로 응고된 도금층 표면의 상태를 계속 유지시켜야 하며, 혼합분사 직후 강판의 온도를 전술한 바와 같이 충분한 냉각속도로 냉각시켜야 한다. 냉각속도는 5.0 ~ 60.0 ℃/sec로 실시하는데, 5.0 ℃/sec 이하의 냉각속도는 냉각효과가 없고, 60 ℃/sec를 초과할 경우 과냉으로 도금강판표면이 거칠어져 표면외관이 나쁘게 된다. 이는 상기 도금강판에 공기분사 방식으로 실시한다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
실시예
통상의 연속 소둔 환원 방식에 의한 용융 알루미늄 도금강판 제조방법을 거쳐 강판표면에 알루미늄을 도금하였으며. 이때 알루미늄의 도금 부착량은 부착량 조절장치의 고압 공기 분사에 의하여 조절되었다. 용융 알루미늄 도금욕은 규소를 8~9wt% 포함하며, 도금욕 용융 알루미늄의 온도는 660℃로 유지하였다. 도금욕에서 용융 알루미늄 도금되어 부착량 조절장치를 통과한 도금강판은 직상으로 이송되면서, 도금층의 알루미늄이 완전히 응고하기 전에 표1에 나타난 바와 같은 냉각수압 및 공기압으로 혼합분사 하였고, 곧 이어 도금층 표면의 재용융을 방지하기 위하여 도금강판을 60.0 ℃/sec의 냉각속도로 냉각처리 하여 도금층을 완전히 응고시켰다.
이에 따라 여러가지 시편을 냉각 수압 : 공기압의 비율을 가변시켜서 분사 처리한 후 다각형 무늬 생성여부를 관찰하여 그 결과를 하기 표1에 나타내었다.
상기 표 1 에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 조건을 만족하는 시편(2~8)은 다각형 무늬가 육안으로 관찰되지 않는 미려한 표면외관을 보였다.
이에 반하여 냉각수압 : 공기압의 비가 본 발명의 범위를 벗어나는 시편(1,9)은 다각형 무늬가 육안으로 관찰되었다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 용융 알루미늄 도금강판의 도금층이 완전히 응고되기 전에 냉각수와 고압의 공기를 안개(Mist)상으로 강판에 분사하고, 강제 냉각시킴으로써 미려한 표면외관을 갖는 용융 알루미늄 도금강판이 될 수 있음을 확인할 수 있었다.
Claims (3)
- 용융 알루미늄 도금강판의 제조방법에 있어서,통상의 방법으로 강판을 용융 알루미늄 도금욕에서 도금 처리한 후, 강판 위에 형성된 도금층의 알루미늄이 완전히 응고하기 전에 도금강판 표면에 냉각수와 고압의 공기를 냉각수 압력 2.0~3.5kg/cm2으로 일정하게 유지시키고, 냉각수압력:공기압력의 비를 1.2~2.0으로 변화시켜 적정비율의 냉각수와 고압공기를 알루미늄 도금층에 안개(Mist)상으로 혼합 분사 시켜 강제 냉각함으로써 도금층 표면에 형성되는 다각형 무늬의 생성을 억제하여 미려한 표면외관을 갖도록 한 것을 특징으로 하는 용융 알루미늄 도금강판의 제조방법.
- 삭제
- 제 1항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 알루미늄 도금강판을 5.0 ~ 60.0 ℃/sec의 냉각속도로 냉각시킴을 특징으로 하는 미려한 표면외관을 갖는 용융 알루미늄 도금강판의 제조방법.
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