KR100490248B1 - Laminating steel plate for strong magnetic field shielding - Google Patents
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Abstract
본 발명은 대전력을 사용하는 제강공장 및 비철 제련 공장, 그리고 발전설비를 가동하는 발전소 등에서 발생되는 강자기장을 차폐하기 위한 것으로,The present invention is to shield the strong magnetic field generated in the steel mill and non-ferrous smelting plant, and the power plant operating the power plant using a large power,
전기전도도가 양호한 도금층이 형성된 2개의 도금강판; 상기 도금강판 사이에 적층되며, 압연방향에 따라 자화방향이 결정되는 다수개의 방향성 전기강판; 및 상기 도금강판과 각각의 방향성 전기강판을 체결시키는 결합수단으로 구성되어,Two plated steel sheets having plated layers having good electrical conductivity; A plurality of oriented electrical steel sheets laminated between the plated steel sheets and having a magnetization direction determined according to the rolling direction; And coupling means for fastening the plated steel sheet and each directional electrical steel sheet,
차폐성능이 우수하면서도 시공이 편리하며, 저렴한 비용으로 제작 가능하다는 효과가 있게 된다.Excellent shielding performance, but easy to install, there is an effect that can be manufactured at a low cost.
Description
본 발명은 전기로 등 수십 MVA 이상의 대전력을 사용하는 제강공장 및 비철 제련 공장, 그리고 발전설비를 가동하는 발전소 등에서 발생되는 강자기장을 차폐함에 있어서 차폐에 필요한 소재로써 차폐성능이 우수하면서 제작단가측면에서 매우 경제적인 강자기장 차폐용 적층강판에 관한 것이다.The present invention provides excellent shielding performance as a material required for shielding strong magnetic fields generated in steel mills, non-ferrous smelting plants using electric power such as electric furnaces, and non-ferrous smelting plants, and power plants operating power generation facilities. Relates to a highly economical laminated steel sheet for shielding strong magnetic fields.
일반적으로 제강공장, 비철제련공장 등 대전력을 사용하는 제련공장에서는 사용하는 전력에 비례하여 아크로(Arc furnace), 플라즈마 토치(Plasma torch) 등 전력기기의 주위에 반드시 자기장을 발생하게 된다. 발생되는 자기장의 세기는 투입되는 전력에 비례하나 특히 수십 KA 정도의 대전류 및 수백 V 정도의 저전압 형태의 전력패턴에서는 수백 가우스(Gauss)에 이르는 강자기장을 발생함으로써 주변설비에 악영향을 미치게 된다.In general, in a smelting plant that uses a large amount of power, such as a steelmaking plant or a non-ferrous smelting plant, a magnetic field is necessarily generated around power equipment such as an arc furnace and a plasma torch in proportion to the power used. The intensity of the generated magnetic field is proportional to the input power, but especially in the power pattern of the high current of about tens of KA and the low voltage of the hundreds of V, the strong magnetic field of several hundred gauss generates adverse effects on the peripheral equipment.
일예로 전기로의 일종인 래들로(Ladle furnace ; L/F)인 경우 20~45MVA의 대전력을 투입하여 150톤 내지 250톤 래들 내의 용강 승온시 그 설비주위에 조업조건에 따라서는 최고 수십~100 Gauss 이상의 강자기장을 발생시켜 곳에 따라 수백 암페어(A) 이상을 상회하는 유기전류가 발생하여 전력설비주변의 철구조물이 수백℃에 달하는 저항열에 의한 국부적 적열현상에 의한 설비 손상, 발화에 의한 화재, 감전 및 화상 등의 위험성이 내포되고 있다.For example, in the case of ladle furnace (L / F), a large electric power of 20-45 MVA is applied, and when heating up the molten steel in a ladle of 150 tons to 250 tons, up to several tens to 100 depending on the operating conditions around the facility. Induces a strong magnetic field of more than Gauss and generates an organic current of more than several hundred amperes (A), causing damage to the equipment due to local redness caused by resistance heat of several hundred degrees Celsius. There is a risk of electric shock and burns.
또한 조업 부대설비에 내장되어 있는 센서류 등 제어기기가 강자기장의 영향에 의한 오작동을 야기하여 설비 트러블로 인한 조업중단으로 발전하는 사례도 보고되고 있어 강자기장을 차폐해야 하는 문제가 대두되고 있는 실정이다.In addition, there have been reports of malfunctions caused by the influence of strong magnetic fields, such as sensors embedded in the operation auxiliary equipment, leading to operation interruption due to facility troubles.
최근에는 자기장의 인체유해론에 대한 인식이 고조되고 있는 가운데 우리 나라에서도 전파법을 개정하여 전자파 인체보호 기준(정보통신부고시 제2000-91호)을 제정하여 지난 2002년 1월 1일을 기하여 시행에 들어갔다. 이와 관련하여 국내업체에서는 전자파 흡수체 및 자기차폐재 등 차폐용 소재에 대한 연구개발을 진행시키고 있으나 제작단가가 고가이거나 제작기법상 대량생산이 어렵다는 등의 문제점이 있었다.Recently, with the growing awareness of the harmonics of magnetic fields, Korea has revised the Radio Law and enacted the Electromagnetic Protection Standard (Ministry of Information and Communication Notice No. 2000-91) to enter into force on January 1, 2002. . In relation to this, domestic companies are conducting R & D on shielding materials such as electromagnetic wave absorbers and magnetic shielding materials, but there are problems such as high production cost or difficulty in mass production due to manufacturing techniques.
이러한 문제점에 대한 인식이 제고되고 있는 최근에는 약자기장 및 고주파 대역의 차폐용 소재에 대한 연구가 활발히 진행되고 있으나, 본 발명이 해결하고자 하는 대상인 극저주파(50~60 Hz) 대역에서 강자기장을 차폐하며 더욱이 수십m에 이르는 광범위한 영역을 차폐할 수 있는 경제적인 차폐용 소재는 상용화되어 있지 않은 실정이다.Recently, studies on shielding materials for weak magnetic fields and high frequency bands have been actively conducted. However, strong magnetic fields are shielded in the ultra-low frequency (50-60 Hz) band, which is the object of the present invention. Furthermore, economical shielding materials that can shield a wide range of tens of meters are not commercially available.
현재는 저주파 차폐용으로 고투자율 소재로서 차폐성능이 우수한 것으로 잘 알려진 Fe-Ni합금 강판(펌알로이(Permalloy)계열, Ni 80%전후)을 해외에서 수입하여 자성열처리를 행하여 사용하고 있으나 강자기장하에서는 소재 자체가 포화하여 차폐능이 급격히 저하된다는 문제점이 있었다.Currently, Fe-Ni alloy steel sheets (Permalloy series, around 80% Ni), which are well known for their high permeability shielding properties as low-frequency shielding materials, are imported from abroad and used for magnetic heat treatment. The material itself is saturated, there is a problem that the shielding ability is sharply lowered.
이에 대하여 기존의 펌알로이에 강자기장 차폐시에는 투자율이 낮지만 포화자화가 큰 소재와 병용하는 형태(특허등록 제0345734호 참조)를 취함으로써 상기 문제점을 해소할 수는 있으나, 펌알로이는 전량 해외에서 수입되고 있는 단가 4~5만원/kg의 고가 제품이므로 제철소 등과 같은 대형 설비에 대한 자기장 차폐용으로 사용하려면 엄청난 비용이 소요된다는 문제점이 있었다.On the other hand, the above problems can be solved by taking a form of using a material with low permeability but high saturation magnetization (see Patent No. 0345734) when shielding a strong magnetic field to a conventional pump alloy, but the pump alloy is entirely overseas. Since the unit price of 4 ~ 50,000 won / kg is imported from the high price of the product to use for shielding magnetic fields for large facilities, such as steel mill was a huge cost.
한편, 소재단가 및 가공성, 시공성 등의 측면에서 자성소재를 고려할 수 있으나, 투자율이 펌알로이에 비해 매우 낮아 차폐소재로 사용하기는 부적합한 면이 있었다.On the other hand, magnetic materials can be considered in terms of material cost, workability, and workability, but the magnetic permeability is very low compared to pump alloys, and thus it is not suitable for use as a shielding material.
따라서 비록 펌알로이보다는 차폐성능이 열위에 있더라도 차폐능이 다른 소재에 비해 비교적 우수하며 또한 경제적으로 제작이 가능한 대체재에 대한 요구가 꾸준히 제기되어 왔다.Therefore, even if the shielding performance is lower than the pump alloy, the shielding performance has been steadily raised compared to other materials and the demand for alternative materials that can be economically produced.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술에 있어서의 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 국내에서 생산되는 방향성 전기강판을 이용하여 전기강판의 방향성을 고려한 적층방법을 이용하여 차폐성능이 우수하면서도 저렴한 비용의 강자기장 차폐용 적층강판(laminating steel plate)을 제공함을 그 목적으로 한다.The present invention has been invented to solve the problems in the prior art as described above, by using a lamination method in consideration of the direction of the electrical steel sheet using a oriented electrical steel sheet produced in Korea with excellent shielding performance and low cost It is an object to provide a laminating steel plate for shielding length.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 강자기장 차폐용 적층강판은, 강자기장을 차폐하기 위한 강판에 있어서, 전기전도도가 양호한 도금층이 형성된 2개의 도금강판; 상기 도금강판 사이에 적층되며, 압연방향에 따라 자화방향이 결정되는 다수개의 방향성 전기강판; 및 상기 도금강판과 각각의 방향성 전기강판을 체결시키는 결합수단으로 구성된다.In accordance with one aspect of the present invention, a steel plate for shielding a strong magnetic field may include: two plated steel sheets having a plating layer having good electrical conductivity; A plurality of oriented electrical steel sheets laminated between the plated steel sheets and having a magnetization direction determined according to the rolling direction; And coupling means for fastening the plated steel sheet to each of the directional electrical steel sheets.
바람직하게는, 상기 방향성 전기강판 각각의 압연방향이 수직하게 교차되면서 적층되도록 구성되며, 보다 바람직하게는, 상기 방향성 전기강판은 짝수 개로 구성된다.Preferably, the rolling direction of each of the grain-oriented electrical steel sheet is configured to be stacked while crossing vertically, more preferably, the grain-oriented electrical steel sheet is composed of an even number.
바람직하게는, 상기 방향성 전기강판은, 표면에 전기전도도가 양호한 도금층이 형성되어 구성된다.Preferably, the grain-oriented electrical steel sheet is formed by forming a plating layer having good electrical conductivity on its surface.
이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail with respect to the present invention.
도 1a, 1b 및 1c는 방향성 전기강판의 적층상태를 나타내는 개념도이고, 도 2는 방향성 전기강판의 적층상태에 따른 차폐도 측정장치의 개략도이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 적층강판의 차폐성능을 나타내는 그래프이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 적층강판의 구성도이다.Figure 1a, 1b and 1c is a conceptual diagram showing the laminated state of the grain-oriented electrical steel sheet, Figure 2 is a schematic diagram of a shielding degree measuring device according to the laminated state of the grain-oriented electrical steel sheet, Figure 3 is a laminated steel sheet according to an embodiment of the present invention 4 is a graph showing the shielding performance of, Figure 4 is a block diagram of a laminated steel sheet according to an embodiment of the present invention.
본 발명은 도 4에 도시된 바와 같이, 전기전도도가 양호한 도금층이 형성된 2개의 도금강판(3) 사이에 압연방향에 따라 자화방향(2)이 결정되는 다수개의 방향성 전기강판(1a, 1b)이 적층된 구조로서, 이러한 상기 도금강판(3)과 각각의 방향성 전기강판(1a, 1b)이 체결되도록 결합수단이 구비된다.As shown in FIG. 4, a plurality of grain-oriented electrical steel sheets 1a and 1b are formed in which a magnetization direction 2 is determined according to a rolling direction between two plated steel sheets 3 on which a plating layer having good electrical conductivity is formed. As a laminated structure, a coupling means is provided to fasten the plated steel sheet 3 and the respective directional electrical steel sheets 1a and 1b.
본 발명에서 방향성 전기강판(1a, 1b)을 채용하게 된 구체적인 이유를 살펴보면, 자기장 차폐소재의 차폐효과(SE)는 반사손실(R), 흡수손실(A) 및 다중반사손실(M)을 동시에 고려하여 이들 항의 총화(友野理平외: 電磁波シ-ルドの基礎, CMC, pp.210)로서 나타낼 수 있는데, 50∼60Hz의 극저주파 강자계를 차폐하는 평판차폐의 경우는 자계가 우세한 저파동임피던스 근접계(near field)에 해당되므로 차폐체의 임피던스와 파동임피던스는 거의 정합에 가까운 상태가 되어 반사에 의한 차폐효과는 기대할 수가 없게 된다. 따라서 근접계에서의 자기차폐효과를 높이기 위해서는 반사에 의한 손실보다는 흡수에 의한 손실을 높이는 방법이 유효하다.Looking at the specific reason for employing the grain-oriented electrical steel sheet (1a, 1b) in the present invention, the shielding effect (SE) of the magnetic field shielding material at the same time the reflection loss (R), absorption loss (A) and multiple reflection loss (M) Considering the summation of these terms, CMC, pp. 210, considers a low wave with a superior magnetic field in the case of a flat shield that shields very low-frequency ferromagnetic fields from 50 to 60 Hz. Since it corresponds to the impedance near field, the impedance and wave impedance of the shielding body are almost matched, and the shielding effect due to reflection cannot be expected. Therefore, in order to increase the magnetic shielding effect in the proximity system, a method of increasing the loss due to absorption rather than the loss due to reflection is effective.
이러한 흡수에 의한 손실은 투자율(μ) 및 전기전도도(σ)에 의해 지배되므로(友野理平, 電磁波シ-ルドの基礎, CMC, pp.29) σμ가 큰 소재를 선택하는 것이 바람직하다.Since the loss due to absorption is governed by the permeability (μ) and the electrical conductivity (σ), it is preferable to select a material having a large σ μ.
본 발명을 구성하는 방향성 전기강판(1a, 1b)은, 압연후 열처리하여 결정립 방향을 자화용이축(<100>방향)으로 2차재결정을 시킨 소재로서 결정립내의 자구(magnetic domain)가 자화방향이 모두 동일한 방향 즉, 압연방향(2)으로 향하게 된다.The grain-oriented electrical steel sheets 1a and 1b constituting the present invention are materials obtained by subjecting the crystal grain direction to secondary recrystallization in the magnetization axis (<100> direction) by heat treatment after rolling, and the magnetic domain in the grains has a magnetization direction. They all face the same direction, that is, the rolling direction 2.
따라서 교류자기장 형성시 소재 내에 배열되어 있는 자구의 자화방향이 동일한 방향을 갖고 있다는 점과, 자벽(domain wall) 주위의 발생된 와전류(eddy current)에 의해 교류자기장이 영향을 받을 것이라는 점에 착안하여 방향성 전기강판(1a, 1b)을 사용하게 되었다.Therefore, focusing on the fact that the magnetization directions of magnetic domains arranged in the material have the same direction when forming the alternating magnetic field, and that the alternating magnetic field will be affected by the eddy current generated around the domain wall. Directional electrical steel sheets 1a and 1b have been used.
이때, 방향성 전기강판(1a, 1b) 각각은 도 1a에 도시된 바와 같이, 압연방향(2)이 수직하게 교차되면서 적층되도록 구성되는 것이 바람직한데, 그 이유는 방향성 전기강판(1a, 1b)을 적층시킬 시에 소재 표면에 생성된 와전류로 인한 자기장과의 상호 간섭효과를 증대시키기 때문이다.At this time, each of the directional electrical steel sheets (1a, 1b) is preferably configured such that the rolling direction (2) is laminated so as to vertically cross, as shown in Figure 1a, because the directional electrical steel sheets (1a, 1b) This is because the mutual interference effect with the magnetic field due to the eddy current generated on the surface of the material is increased during lamination.
방향성 전기강판(1a, 1b)의 배열에 따른 차폐성능을 검증하기 위하여 150mm×150mm 크기의 방향성 전기강판(1a, 1b)의 적층매수는 동일하게 4장으로 하되, ⅰ) 도 1a와 같이 압연방향(2)의 수직하게 교차하도록 적층하는 경우와, ⅱ) 도 1b와 같이 압연방향(2)이 모두 수직 방향으로 동일하게 적층하는 경우 및 ⅲ) 도 1c와 같이 압연방향(2)이 모두 수평 방향으로 동일하게 적층한 경우의 3종의 시편(6)을 준비한 후 도 2와 같은 차폐도 측정시스템을 이용하여 차폐도를 검증하였다.In order to verify the shielding performance according to the arrangement of the grain-oriented electrical steel sheets 1a and 1b, the number of laminated sheets of the grain-oriented electrical steel sheets 1a and 1b having a size of 150 mm × 150 mm shall be equal to four sheets, i. In the case of lamination so as to cross vertically in (2), and ii) in the case where all of the rolling directions 2 are laminated in the vertical direction as shown in FIG. 1B, and iii) as shown in FIG. 1C, both the rolling directions 2 are in the horizontal direction. After the three specimens (6) in the case of the same laminated as in the prepared by using the shielding degree measurement system as shown in FIG.
먼저 컨트롤러(4)에 임의의 전류(주파수:60Hz)를 입력하여 직경 18cm의 헬름홀쯔 코일(Hlmholtz Coil ; 5)에서 약 100 mG의 자기장(Hi)이 발생하도록 한 후 도 1a, 1b와 같은 시편(6)을 헬름홀쯔 코일(5)에서 각각 동일한 거리로 이격시키고 프로브(Probe ; 7)(walker scientific, Inc., Model:BBM-3D)에서 감쇄되는 자기장의 세기(Hf)를 측정하여 자기장 감쇄율(Hf / Hi)을 산출하였다.First, any current in the controller (4) (frequency: 60Hz) to enter the Helmholtz coil with a diameter of 18cm; magnetic field (H i) of about 100 mG in (Hlmholtz Coil 5) as shown in Fig. 1a, 1b and then to the generation The specimens 6 are spaced apart from the Helmholtz coils 5 at the same distance, respectively, and the strength of the magnetic field attenuated by the probe (walker scientific, Inc., Model: BBM-3D) (H f ) is measured. Magnetic field decay rate (H f / H i ) was calculated.
도 3은 헬름홀쯔 코일(5)에서 이격되는 거리에 따른 각각의 시편(6)의 차폐도 산출경과를 나타낸다. 도 1a의 시편(6)은 도 1b, 도 1c의 시편(6)보다 차폐효과가 향상됨을 알 수 있다. 즉, 동일한 매수의 방향성 전기강판(1a, 1b)을 사용하여 차폐하더라도 배향에 따라 차폐능이 크게는 10% 이상 차이가 있음을 보여주고 있는 결과로서, 강자기장 차폐시 방향성 전기강판(1a, 1b)의 압연방향(2)을 도 1a와 같이 교차시킴으로써 효율적인 차폐를 할 수 있음을 나타내고 있다.3 shows the shielding degree calculation progress of each specimen 6 according to the distance spaced from the Helmholtz coil 5. It can be seen that the specimen 6 of FIG. 1A has a better shielding effect than the specimen 6 of FIGS. 1B and 1C. In other words, even when shielding using the same number of oriented electrical steel sheets (1a, 1b) shows that the shielding ability is greatly different by more than 10% depending on the orientation, the directional electrical steel sheets (1a, 1b) when shielding the strong magnetic field It has been shown that efficient shielding can be achieved by crossing the rolling direction 2 as shown in Fig. 1A.
이때, 상기 방향성 전기강판(1a, 1b)의 적층수가 증가할 수록 차폐능이 향상되며, 제한된 두께의 차폐벽을 형성시키는 경우 방향성 전기강판(1a, 1b)은 짝수 개로 하여 각각의 압연방향(2)을 교차시키는 것이 바람직하다.In this case, as the number of laminated electrical steel sheets 1a and 1b is increased, the shielding performance is improved, and in the case of forming a shielding wall of limited thickness, the directional electrical steel sheets 1a and 1b are even and each rolling direction 2 is formed. It is preferable to cross.
이하에서는 본 발명의 일실시예에 대하여 도 4를 참조하여 설명한다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 4.
도 1a와 같은 방법으로 각각의 압연방향(2)이 서로 수직한 방향성 전기강판(1a, 1b)을 적층하고, 그 상하면에 각각 전기전도도가 양호한 도금층이 형성된 도금강판(3)으로 샌드위치 형식으로 감싸도록 하고, 각각의 전기강판(1a, 1b) 및 도금강판(3)을 결합시키는 결합수단(미도시)이 구비된다.In the same manner as in FIG. 1A, the oriented electrical steel sheets 1a and 1b are laminated with each rolling direction 2 perpendicular to each other, and wrapped in a sandwich form with a plated steel sheet 3 having a plating layer having good electrical conductivity on the upper and lower surfaces thereof, respectively. Coupling means (not shown) for coupling the respective electrical steel sheets (1a, 1b) and the plated steel sheet (3) is provided.
이때, 도금강판(3)은 적층시킨 방향성 전기강판(1a, 1b)의 지지대 역할을 할 뿐 아니라, 전기전도도가 양호한 도금층에 의하여 차폐효율이 향상되기 때문이다.At this time, the plated steel sheet (3) not only serves as a support for the laminated oriented electrical steel sheets (1a, 1b), because the shielding efficiency is improved by a plated layer having good electrical conductivity.
상기 도금강판(3)을 Al도금용융강판으로 하는 경우 전기전도도에 의한 차폐효율을 더욱 향상시킬 수 있으며, 제작비용 및 내부식성 측면에서 유리하다.When the plated steel sheet 3 is an Al-plated molten steel sheet, the shielding efficiency due to electrical conductivity can be further improved, which is advantageous in terms of manufacturing cost and corrosion resistance.
방향성 전기강판(1a, 1b)의 적층 매수는 중량을 고려하여 결정하는데, 바람직하게는 0.3mm 두께의 4매가 적합하나, 차폐성능을 보다 향상시키려면 그 이상으로 하는 것도 가능하다. 이때 적층 매수는 6매 또는 8매 등의 짝수 개로 하는 것이 보다 효율적이다.The number of laminated sheets of the grain-oriented electrical steel sheets 1a and 1b is determined in consideration of the weight. Preferably, four sheets having a thickness of 0.3 mm are suitable, but in order to further improve the shielding performance, the number of laminations may be more than that. At this time, it is more efficient to set the number of laminated sheets to an even number such as 6 sheets or 8 sheets.
결합수단으로서는 다수개의 리벳(미도시)을 일정 간격을 두고 천공 설치하여 방향성 전기강판(1a, 1b) 및 도금강판(3)을 결합시킴으로써 시공 현장에서 직접 본 발명에 의한 적층강판을 제작할 수 있다.As a coupling means, a plurality of rivets (not shown) may be drilled at regular intervals to bond the directional electrical steel sheets 1a and 1b and the plated steel sheet 3 to produce a laminated steel sheet according to the present invention directly at a construction site.
그러나 본 발명을 구성하는 결합수단은 이에 한하는 것은 아니며, 본 발명에 의한 적층강판의 모서리 부분에 일정 간격을 두고 별도의 고정 수단(미도시)을 사용할 수 있으며, 그 이외에도 적층되는 전기강판(1a, 1b) 및 도금강판(3) 사이에 전기전도도가 양호한 물질이 함유된 접착층(미도시)을 사용하여 결합시킬 수도 있는 등 다양한 변형이 가능함은 물론이다.However, the coupling means constituting the present invention is not limited thereto, and an additional fixing means (not shown) may be used at a corner portion of the laminated steel sheet according to the present invention at a predetermined interval, and in addition, the electrical steel sheet 1a may be laminated. , 1b) and the plated steel sheet 3 may be variously modified, such as by using an adhesive layer (not shown) containing a material having good electrical conductivity.
이하에서는 ⅰ) 압연방향이 교차된 4개의 두께 0.3mm 방향성 강판으로 이루어진 적층강판(실시예)과, ⅱ) 두께 1mm의 펌알로이(비교예 1) 및 ⅲ) 압연방향이 동일한 4개의 두께 0.3mm 방향성 강판으로 이루어진 적층강판(비교예 2)의 총 3개의 시편에 대한 차폐도 비교를 위한 실험 결과를 설명한다.Ⅰ) Laminated steel sheet (Example) consisting of four thickness 0.3mm oriented steel sheets crossed in the rolling direction, and ii) Pump alloy (Comparative Example 1) and iii) four thickness 0.3mm in the same rolling direction. Experimental results for the comparison of the shielding degree for the three specimens of the laminated steel sheet (Comparative Example 2) consisting of a oriented steel sheet will be described.
이때 차폐도 시험은 45MVA 용량의 래들로(Ladle furnace)를 사용하는 제강공장에서 행하였으며, 차폐위치는 자기장원(magnetic source)에서 약 8m 정도 이격된 조작실 창문이며, 차폐체 크기는 창문 면적인 5m(길이)×1.5m(높이)로 하였고, Holaday사의 자기장 측정기(model 3604)를 이용하여 조작실내에 침투하는 자기장 세기를 측정하였다. 측정위치는 차폐체 설치위치 후방 1m로 하였으며 측정결과는 표1에 나타낸다.The shield test was conducted in a steel mill using a ladle furnace with a capacity of 45 MVA. The shielding position is an operating room window about 8 m away from a magnetic source, and the shield size is 5 m. (Length) x 1.5 m (height), and the magnetic field strength penetrating into the operating room was measured using a Holaday magnetic field meter (model 3604). The measurement position was 1m behind the shield installation position and the measurement results are shown in Table 1.
표 1에서 보는 바와 같이, 실시예의 차폐성능이 비교예 1에 비하여 열위에 있으나 약 12~13% 정도밖에 차이를 보이고 있지 않으며, 비교예 2보다는 약 15% 정도 차폐성능이 우수함을 나타내고 있다.As shown in Table 1, the shielding performance of the Example is inferior to Comparative Example 1, but only about 12 to 13% shows a difference, it shows that the shielding performance is superior to about 15% than Comparative Example 2.
비교예 1은 차폐성능이 우수하다는 점에서 본 발명의 실시예보다 다소 우위에 있으나, 가공 및 열처리 등이 어려우며, 무엇보다도 실시예와 대비하여 대략 50배 정도의 고가에 해당되는 소재이므로 실시예는 비교예 1의 대체재로 사용할 수 있다.Comparative Example 1 is somewhat superior to the embodiment of the present invention in terms of excellent shielding performance, but difficult to process and heat treatment, and above all, the embodiment is about 50 times more expensive than the embodiment It can be used as an alternative to Comparative Example 1.
한편, 전자파 차폐능을 보다 향상시키기 위하여 각각의 방향성 전기강판(1a, 1b)상에 전기전도도가 양호한 도금층을 형성하는 것이 보다 바람직하다.On the other hand, in order to further improve the electromagnetic shielding ability, it is more preferable to form a plating layer having good electrical conductivity on each of the grain-oriented electrical steel sheets 1a and 1b.
본 발명에 의한 일실시예에 의하면 도금층으로 니켈도금을 하였으며, 이때 니켈도금의 역할은 부식성이 농후한 열악한 환경하에서는 Fe계(전기강판) 합금의 부식이 가속화되므로 이를 방지하고, 또한 방향성 전기강판(1a, 1b) 표면에 전기전도도를 부여함으로써 차폐능 향상을 도모하기 위함이다.According to an embodiment of the present invention was nickel plated as a plating layer, and the role of nickel plating is to prevent the corrosion of the Fe-based (electrical steel sheet) alloy is accelerated in a harsh environment with high corrosiveness, and also to prevent the directional electrical steel sheet ( 1a, 1b) It aims at improving shielding performance by providing electrical conductivity to the surface.
이때, 도금조건은 NaCl 30g/l, NiCl26H2O 109g/l, FeSO46H2O 4g/l 조성으로 하고 surfactant계 첨가제를 7g/l첨가하여 45℃에서 PH 2.0~2.5로 양면도금을 행하며 전류밀도는 5~15A/dm2 범위로 조정하여 도금 두께는 적어도 1마이크론 이상으로 제작하는 것이 바람직하다. 두께가 너무 얇으면 차폐효과가 미미하며 반면 너무 두꺼우면 표면에 크랙(crack)이 발생하며, 제작비용 측면에서 불리하기 때문이다.At this time, the plating conditions were NaCl 30g / l, NiCl 2 6H 2 O 109g / l, FeSO 4 6H 2 O 4g / l composition and added 7g / l surfactant-based additives to the double-sided plating at PH 2.0 ~ 2.5 at 45 ℃ It is desirable to produce a plating thickness of at least 1 micron or more by adjusting the current density in the range of 5 to 15 A / dm 2. If the thickness is too thin, the shielding effect is insignificant, while if it is too thick, a crack occurs on the surface, which is disadvantageous in terms of manufacturing cost.
상술한 바와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 형태에 관해 설명하였으나, 이는 단지 예시적인 것이며 본 발명의 기술적 사상의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이며, 본 발명에 개시된 내용과 동일한 기능을 하는 한 균등 수단으로 볼 수 있음이 자명하므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시 형태에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구범위 뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.As described above, in the detailed description of the present invention has been described with respect to specific embodiments, which are merely exemplary and various modifications are possible without departing from the scope of the technical idea of the present invention, of course, disclosed in the present invention Obviously, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be defined by the claims and equivalents described below as well as the claims. Should.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명의 강자기장 차폐용 적층강판을 사용하면, 압연방향이 수직하게 교차되는 다수개의 방향성 전기강판을 적층시키고 그 상하면에 도금강판을 결합시킴으로써 대전력을 사용하는 설비로부터 발생되는 강자기장을 효과적으로 차폐할 수 있을 뿐만 아니라, 시공 또한 편리하며 고가의 수입재인 펌알로이를 대체할 수 있다는 점에서 그 효용성이 매우 크다.As described in detail above, when the laminated steel sheet for shielding the strong magnetic field of the present invention is used, a plurality of directional electrical steel sheets in which the rolling directions are perpendicularly intersected are laminated and the plated steel sheets are joined to the upper and lower surfaces thereof to prevent the use of high power. Not only can effectively shield the generated strong magnetic field, the construction is also very convenient in that it can replace the pump alloy, a convenient and expensive import material.
도 1a 내지 1c는 방향성 전기강판의 적층상태를 나타내는 개념도.1a to 1c is a conceptual diagram showing the laminated state of the grain-oriented electrical steel sheet.
도 2는 방향성 전기강판의 적층상태에 따른 차폐도 측정장치의 개략도.Figure 2 is a schematic diagram of the shielding measuring device according to the laminated state of the grain-oriented electrical steel sheet.
도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 적층강판의 차폐성능을 나타내는 그래프.3 is a graph showing the shielding performance of the laminated steel sheet according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 적층강판의 구성도.Figure 4 is a block diagram of a laminated steel sheet according to an embodiment of the present invention.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Major Parts of Drawings>
1a, 1b : 방향성 전기강판 2 : 압연방향1a, 1b: oriented electrical steel sheet 2: rolling direction
3 : 도금강판 4 : 컨트롤러3: plated steel sheet 4: controller
5 : 헬름홀쯔 코일 6 : 시편홀더5: Helmholtz coil 6: Specimen holder
7 : 프로브7: probe
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