KR100502816B1

KR100502816B1 - 용융도금 금속스트립의 제조방법 및 그 장치

Info

Publication number: KR100502816B1
Application number: KR10-2002-7014190A
Authority: KR
Inventors: 가베야카즈히사; 이시다쿄헤이; 이시오카무네히로; 다카하시히데유키; 이시이토시오; 미야카와요이치; 가모오아키라; 스즈키요시카즈
Original assignee: 제이에프이 스틸 가부시키가이샤
Priority date: 2001-03-15
Filing date: 2002-03-13
Publication date: 2005-07-20
Also published as: CA2409159A1; US20030077397A1; CA2409159C; WO2002077313A1; KR20020093938A; US7361385B2; CN1258612C; TW575685B; CN1501985A; EP1312692A1

Abstract

본 발명은 금속스트립을 도금금속의 용융금속욕중에 넣고, 금속스트립의 표면에 용융금속을 부착시키는 공정과, 금속스트립을 방향전환시킨 후, 금속스트립의 스트립 면 외로부터의 역학적 작용을 미치지 않고 용융금속욕 밖으로 꺼내는 공정과, 금속스트립에 부착한 용융금속의 부착량을 조정하는 공정과, 금속스트립의 형상을 부착량을 조정하는 공정의 직전 또는 직후에, 자력에 의해 비접촉으로 제어하는 공정을 갖는 용융도금 금속스트립의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 의해, 생산성을 저하시키지 않고 드로스의 부착을 방지할 수 있어, 고품질의 용융도금 금속스트립을 제조할 수 있다.

Description

용융도금 금속스트립의 제조방법 및 그 장치{PRODUCTION METHOD OF HOT-DIP METAL STRIP AND DEVICE THEREFOR}

본 발명은 용융도금 금속스트립의 제조방법 및 그 장치에 관한 것이다.

강(鋼)스트립 등의 금속스트립(metal strip)을 연속하여 도금하는 방법으로서, 금속스트립을 아연이나 알루미늄 등의 도금금속이 용융된 욕(浴)(이후, 용융금속욕이라 한다)중에 침지하여 도금하는 용융도금법이 알려져 있다. 이 용융도금법은 전기도금법과 비교하여 저렴하게 도금 금속스트립을 제조할 수 있고, 용이하게 두꺼운 도금의 금속스트립을 제조할 수 있다는 등의 많은 장점을 갖고 있다.

도 1에 종래의 용융도금 금속스트립의 제조라인을 나타낸다.

전(前)공정인 냉간압연 프로세스에서 압연되고, 이어서 세정프로세스에서 표면이 세정된 금속스트립(1)은 용융도금 금속스트립 제조라인으로 반송되어, 무산화성 또는 환원성의 분위기로 유지된 어닐링로(爐)(71)에서 표면산화막의 제거와 함께 어닐링된 후, 용융금속욕(2)의 온도와 거의 같은 정도의 온도로 냉각되어 용융금속욕(2) 내에 넣어져서, 그 표면에 용융금속이 부착된다. 그 후, 금속스트립(1)은 용융금속욕(2) 밖으로 꺼내어지고, 가스와이퍼(6)로부터 분출되는 가스에 의해 부착된 과잉의 용융금속을 불식(拂拭)하여 용융금속의 부착량이 조정되고, 금속스트립(1)에는 용융금속의 도금층이 형성되게 된다.

용융금속욕(2)에서는 도 2에 나타난 바와 같이, 금속스트립(1)은 스나우트(4)라 불리우는 비산화성 분위기로 유지된 통(筒) 형상부로부터 용융금속욕(2) 속에 넣어지고, 용융금속욕(2) 속에서는 방향전환용 싱크롤(sink roll)(3)에 의해 이동방향이 바뀌고, 스테빌라이징롤(stabilizing roll)(79a)이나 커렉트롤(79b)(양쪽을 함께 욕중 서포트롤(79)이라 한다)에 의해 폭방향으로 생긴 휨이 교정되거나, 진동이 억제되어, 용융금속욕(2) 밖으로 꺼내어진다.

도금층이 형성된 금속스트립(1)은 그 후, 용도에 따라서 다른 처리를 받아서 최종 제품으로 된다. 예컨대, 자동차용 외판으로서 사용되는 경우는, 금속스트립(1)에는 합금화로(9)에 의해 도금층의 합금화처리가 행해지고, 급냉스트립(75)을 통과한 후, 화성처리장치(76)에서 특수한 녹방지, 내식처리가 실시된다.

그러나, 이와 같은 용융도금법에는 다음과 같은 문제가 있다.

1) 용융금속욕(2)중에 드로스(dross)라 불리우는 불순물이 발생하여, 그것이 금속스트립(1)이나 욕중 서포트롤(79)에 부착하고, 금속스트립(1)의 결함으로 되어 수율의 저하를 초래한다. 그 때문에, 예컨대 자동차용 외판 등에 사용되는 고급 용융도금 금속스트립에 대해서는, 저속운전을 행하여 드로스의 부착을 방지하는 대책이 취해지고 있지만, 이것은 생산성을 현저하게 저해한다.

2) 욕중 서포트롤(79)은 항상 고온의 과혹한 환경에 노출되어 있으므로 회전불량 등의 트러블이 생기기 쉽고, 정기적으로 라인을 정지하여 이들 롤의 손질이나 교환을 행하지 않으며 안되어, 생산성을 저하시키고 있다. 또한, 이 트러블이 원인으로 되어 금속스트립(1)에 드로스의 부착 등의 결함을 발생시키는 경우도 있다.

3) 욕중 서포트롤(79)의 회전속도의 불균일에 의해 채터마크(chatter mark) 모양의 부착량의 불균일이 생기고, 품질의 저하를 초래한다.

도 1은, 종래의 용융도금 금속스트립의 제조라인을 나타내는 도면이다.

도 2는, 종래의 용융금속욕을 나타내는 도면이다.

도 3은, 금속스트립의 폭방향 휨 발생기구를 나타내는 도면이다.

도 4는, 욕중 서포트롤에 의한 휨 교정기구를 나타내는 도면이다.

도 5는, 욕중 서포트롤의 금속스트립의 품질의 영향을 조사하기 위한 실험장치를 나타내는 도면이다.

도 6은, 서포트롤 부근의 물의 흐름의 모양을 나타내는 도면이다.

도 7은, 전자석을 사용한 금속스트립의 형상제어법의 일 예를 나타내는 도면이다.

도 8A, 8B는, 휨 량과 금속스트립의 판두께, 싱크롤 지름과의 관계를 나타내는 도면이다.

도 9는, 싱크롤 지름과 최대 휨량과의 관계를 나타내는 도면이다.

도 10은, 주위부재를 설치한 용융금속욕의 일 예를 나타내는 도면이다.

도 11은, 주위부재가 있는 경우의 휨 량과 금속스트립의 판두께, 싱크롤 지름과의 관계를 나타내는 도면이다.

도 12는, 드로스 부상(浮上)방지판을 설치한 주위부재의 일 예를 나타내는 도면이다.

도 13은, 정류판을 설치한 주위부재의 일 예를 나타내는 도면이다.

도 14는, 별도의 정류판을 설치한 주위부재의 일 예를 나타내는 도면이다.

도 15는, 본 발명인 용융도금 금속스트립의 제조장치의 일 예를 나타내는 도면이다.

도 16은, 본 발명인 용융도금 금속스트립의 제조장치의 다른 예를 나타내는 도면이다.

도 17A, 17B는, 본 발명인 용융도금 금속스트립의 제조장치의 다른 예를 나타내는 도면이다.

도 18은, 본 발명인 용융도금 금속스트립의 제조장치의 다른 예를 나타내는 도면이다.

도 19는, 본 발명인 용융도금 금속스트립의 제조장치의 다른 예를 나타내는 도면이다.

도 20은, 본 발명인 주위부재를 갖는 용융도금 금속스트립의 제조장치의 일 예를 나타내는 도면이다.

도 21은, 본 발명인 용융도금 금속스트립의 제조장치의 다른 예를 나타내는 도면이다.

도 22A, 22B는, 금속스트립이 싱크롤로부터 분리될 때의 거리와 휨 량의 관계를 나타내는 도면이다.

발명의 실시 형태

본 발명자들은, 생산성을 저하시키지 않고 드로스의 부착을 방지할 수 있으며, 고품질의 용융도금 금속스트립을 제조할 수 있는 방법에 관해서 검토한 결과, 욕중 서포트롤을 제거하고, 그 대신에 용융금속욕을 나온 금속스트립의 형상을 비접촉으로 제어하는 것이 매우 효과적임을 알았다. 이하에, 상세하게 설명한다.

도 3에, 금속스트립의 폭방향의 휨발생 기구를 나타낸다.

금속스트립(1)의 폭방향의 휨은, 주로 싱크롤(3)에서 금속스트립(1)이 굽힘과 펴짐을 받는 것에 의해 발생한다고 여겨진다. 즉, 금속스트립(1)은, 싱크롤(3)에 감겨져 구부러지고, 싱크롤(3)로부터 분리되기 직전의 위치에서는 싱크롤(3)에 의해 구부러진 것이 되돌려져서, 금속스트립(1)이 싱크롤(3)과 접촉하고 있는 면에 인장응력, 그 반대의 면에 압축응력이 작용하고 있다. 따라서, 금속스트립(1)이 싱크롤(3)로부터 분리되어 구속력이 없게 된 위치에서는, 싱크롤(3)과 접촉하고 있던 금속스트립(1)의 면에서는 인장응력이 개방되어 원래 상태로 되돌아가려는 힘이 작용하고, 그 반대의 면에서는 압축응력이 개방되어 원래 상태로 되돌아가려는 힘이 작용한다. 이 때문에, 금속스트립(1)은 그 응력분포에 의해 양단이 싱크롤(3)측으로 구부러지는 것 같은 폭방향의 휨이 발생한다.

이와 같이 하여 금속스트립에 휨이 발생한 경우, 용융금속욕을 나온 금속스트립은 가스와이퍼에 의해 폭방향으로 균일한 부착량의 조정이 행해지지 않게 되어, 금속스트립의 폭방향으로 부착량의 불균일이 발생하게 된다.

또한, 금속스트립에 휨이 발생하고 있는 경우는, 금속스트립과 가스와이퍼와의 접촉을 피하기 위해서, 금속스트립과 가스와이퍼의 간격을 좁히는 것이 제한된다. 그 결과, 소망스런 용융금속의 불식(佛式)능력을 확보하기 위해서는 와이핑 가스압력을 높이지 않으면 안되고, 그것에 의해 와이핑시에 급격하게 비산된 용융금속이 금속스트립에 부착한 스플래쉬(splash)라 불리우는 결함이 발생하는 경우가 있다.

따라서, 욕중 서포트롤에 의해 싱크롤에서 발생한 휨을 교정할 필요가 있다.

도 4에, 욕중 서포트롤에 의한 휨교정기구를 나타낸다.

욕중 서포트롤은 스테빌라이징롤(79a)과 이 롤 보다 아래쪽에 배치되어 수평으로 이동가능한 커렉트롤(79b)로 구성된다. 싱크롤(3)에 의해 금속스트립(1)은 용융금속욕(2)의 위쪽으로 방향변환되는데, 스테빌라이징롤(79a)은 위쪽으로 방향전환된 금속스트립(1)과 접하도록 설치되고, 커렉트롤(79b)은 싱크롤(3)과 스테빌라이징롤(79a)의 사이에 있는 금속스트립(1)을 소정량(L)만큼 금속스트립(1)의 법선방향으로 밀도록 설치된다.

상기한 바와 같이 금속스트립(1)에는, 싱크롤(3)에 의한 굽힘과 펴짐에 기인하는 휨이 발생하고 있지만, 커렉트롤(79b)을 사용하여 밀음량을 적절히 조정하면, 금속스트립(1)에 역방향의 굽힘을 가할 수 있어 휨이 교정되게 된다.

일반적으로, 금속스트립의 진동은 싱크롤의 회전불량이나 덜걱거림, 그 밖에 요인에 의해서 롤의 회전주파수 성분으로 금속스트립에 진동이 가해지거나, 금속스트립 자체의 고유 진동모드가 여기되거나 하여 발생한다.

도 1에 나타난 바와 같이, 종래의 용융도금 금속스트립 제조라인에서는 금속스트립(1)은 용융금속욕(2)에 침지한 후, 수십m의 거리를 아무런 지지도 없는 상태에서 끌어 올려지기 때문에, 상당히 진동하기 쉽다.

따라서, 도 2에 나타난 바와 같이, 욕중 서포트롤(79)에 의해 금속스트립(1)을 끼워 넣는 것에 의해 그 진동이 억제된다. 도 2의 경우, 욕중 서포트롤(79)이 진동의 마디(節)로 되기 때문에, 용융금속욕(2)의 훨씬 위쪽에서는 진동 억제효과는 기대할 수 없지만, 욕중 서포트롤(79)에 가까운 가스와이퍼(6)의 위치에서는 진동의 억제가 도모되기 때문에, 품질상 가장 중요한 부착량 불균일을 저감하는 것이 가능하게 된다.

이와 같이 욕중 서포트롤은 주로 금속스트립의 폭방향의 휨교정과 금속스트립 진동억제를 위해서 오랜기간 사용되고, 그 실적으로부터 용융도금 금속스트립 제조라인에 있어서 필수의 설비라고 여겨지고 있다.

그러나, 욕중 서포트롤의 사용에는 이하와 같은 몇가지의 문제도 존재한다.

① 용융금속욕에서 발생하는 드로스 등의 불순물이 금속스트립에 부착하고, 욕중 서포트롤이 그 불순물을 금속스트립에 밀어 붙이므로써 흠집 등의 결함이 발생한다.

② 금속스트립의 폭방향의 휨교정을 위해서 커렉트롤을 강하게 밀면, 금속스트립에 「버클링(buckling)」이라 불리우는 결함이 발생한다.

③ 욕중 서포트롤 자체의 회전불량이나 덜걱거림 등에 의해, 금속스트립이 가스와이퍼부에서 진동하여 금속스트립에 줄무늬모양의 결함인 롤마크가 발생한다.

④ 욕중 서포트롤의 정기적인 손질이나 교환을 위해서 설비정지가 필요하게 되고, 생산성이 저하하며, 또한 유지비용이 필요하게 된다.

이들 문제는 욕중 서포트롤이 없으면 발생하지 않기 때문에, 본 발명자들은 용융금속스트립욕으로부터 욕중 서포트롤을 제거하는 것에 관해서 검토를 행하였다.

우선, 욕중 서포트롤을 제거하는 것에 따른 금속스트립의 품질에의 영향을 조사하였다. 이것은 실제의 제조에 있어서는 욕중 서포트롤에는 용융금속욕 중의 드로스 등의 이물질이 금속스트립에 부착하기 어렵게 하는 기능이 있으므로, 욕중 서포트롤을 제거하면 금속스트립의 결함을 증가시킨다고 알려져 있기 때문이다.

도 5에, 욕중 서포트롤의 금속스트립의 품질에의 영향을 조사하기 위한 실험장치를 나타낸다.

이 실험장치에서는 용융금속 대신에 물을 사용하고, 그 속에 싱크롤과 서포트롤로서 각각 롤80과 롤81을 설치하고, 더욱이 금속스트립으로서 엔드리스벨트(82)를 사용하고 있다. 또, 여기에서는 용융금속 대신에 물을 사용하고 있지만, 실제의 용융금속욕 중의 롤 둘레와 레이놀드수나 프라우드수(froude number)가 동등하게 되도록 롤 지름이나 롤 회전수를 설정하여, 유체역학적으로 용융금속욕중의 거동을 모의(模擬)할 수 있도록 하고 있다. 또한, 물의 흐름을 관찰하기 위한 트레이서로서 알루미늄분말을 첨가하였다.

도 6에, 서포트롤 부근의 물의 흐름의 모양을 나타낸다.

서포트롤(81)과 벨트(82)의 접촉부 하부에서는, 압력상승에 따른 토출의 흐름이 발생하여 이물질을 밀어내려고 하는 현상이 확인되었다. 한편, 서포트롤(81)과 벨트(82)의 접촉부 상부에서는, 압력저하에 따른 흡입된 흐름이 발생하여 오히려 이물질이 부착하기 쉬운 상태로 되었다.

또한, 서포트롤(81)에는 벨트(82)에 부착한 이물질을 제거하도록 하는 작용은 관찰되지 않고, 서포트롤(81)은 이물질을 밀어 붙일 뿐이었다.

이상의 결과로부터, 본 발명자들은 욕중 서포트롤에는 이물질 제거작용은 없고, 욕중 서포트롤을 제거하여도 결함의 발생이 증가하는 것은 아니라고 판단하였다. 따라서, 욕중 서포트롤을 제거하기 위해서는 금속스트립의 폭방향의 휨교정 기능과 진동 억제기능을 대체할 수 있는 수단을 찾아내면 충분한 것으로 된다.

대체할 수 있는 수단의 하나로서, 욕중 서포트롤을 욕 위로 꺼내어, 욕 면과 와이퍼의 사이에 설치하는 것이 고려된다. 그러나, 이 수단에는 이하와 같은 문제가 있다.

1) 와이퍼에 의해 불식된 용융금속이 산화되어, 예컨대 ZnO나 Al₂O₃ 등의 드로스로 되고, 욕 위로 나온 서포트롤에 의해 금속스트립 표면으로 밀어 붙여져서 결함으로 된다.

2) 욕 면과 와이퍼와의 사이의 거리는 통상 400∼500mm 정도이므로, 서포트롤을 설치할 공간이 없다.

따라서, 본 발명자들은 대체할 수 있는 수단으로서, 액티브제어기술을 도입하는 것을 생각하게 되었다. 액티브제어기술은 센서로 계측한 제어대상의 상태를 전제로 액츄에이터를 사용하여 제어대상에 외력을 가하므로써, 제어대상의 형상을 소망의 형상으로 하거나, 진동을 억제하거나 하는 기술로서, 최근 컴퓨터능력의 눈부신 향상에 의해 널리 보급되고 있다. 이 기술은 종래의 용융금속 도금기술이 개발된 시기에는 존재하고 있지 않았던 것이지만, 이것을 금속스트립의 형상교정이나 진동억제에 적용하기 위해서는, 금속스트립이 평탄하고 또한 무진동의 상태를 목표치로 하여 액츄에이터를 제어하면 된다. 이 경우, 액츄에이터로서, 자력액츄에이터(전자석)나 공압액츄에이터(에어패드)와 같은 비접촉으로 힘을 가할 수 있는 것이 금속스트립의 결함방지에는 필요하다.

예컨대, 일본국 특개평 7-102354호 공보에는, 도금부착량 조정용 기체분사노즐을 겸비한 정압패드(공압액츄에이터)에 의해 금속스트립의 형상교정이나 진동억제를 도모하는 수단이 개시되어 있다. 그러나, 이 수단에는 1) 공압액츄에이터를 용융금속욕 위에서 사용하면, 기류에 의해 금속스트립이 불필요하게 냉각되어 품질상의 문제가 생길 수 있고, 2) 공압액츄에이터는 전자석에 비하여 장치가 크고, 장치에 부수하는 배관이나 송풍기를 설치할 큰 공간도 필요하게 되며, 3) 공압액츄에이터는 전자석과 비교하면 소요전력이 크다는 등의 문제가 있다. 또한, 일본국 특개평 7-102354호 공보에 개시된 수단은, 금속스트립의 주행라인을 원호(圓弧)상으로 구부리고 있으므로, 정전 등으로 기체분사가 멈춘 경우, 금속스트립이 정압패드에 충돌하여 중대한 라인트러블을 초래할 염려도 있다. 따라서, 공압액츄에이터는 부적합하여, 자력액츄에이터를 사용할 필요가 있다.

이상의 결과로부터, 용융금속욕중에서 욕중 서포트롤을 제거하고, 용융금속욕중에서는 금속스트립에 방향전환만 시키는 것 이외에 스트립면 외로부터 역학적 작용을 미치지 않고, 용융금속욕을 나온 금속스트립의 형상을 부착량 조정용 와이퍼가 설치된 근방에서, 자력에 의해 비접촉으로 제어하면, 생산성을 저하시키지 않고 드로스의 부착을 방지할 수 있으며, 또한 금속스트립의 도금부착량을 균일화할 수 있으므로, 고품질의 용융도금 금속스트립을 제조할 수 있게 된다.

도 7에, 전자석을 사용한 금속스트립의 형상제어법의 일 예를 나타낸다.

주행하는 금속스트립(1)의 표리(表裏)면을 따라서, 금속스트립(1)의 표면까지의 거리를 측정하기 위한 복수의 위치센서(10)와 금속스트립(1)의 형상을 제어하는 복수의 전자석(13)을 금속스트립(1)에 비접촉으로 설치하고, 위치센서(10)로부터의 신호를 제어기(11)에서 받고, 증폭기(12)를 통하여 전자석(13)으로 제어신호를 보내고, 전자석(13)의 흡인력으로 금속스트립(1)의 휨을 교정한다. 또, 위치센서(10)와 전자석(13)은 금속스트립(1)의 폭방향으로 3개소(양단과 중앙) 배치하면 충분히 금속스트립(1)의 휨을 교정할 수 있다. 휨의 교정은 와이퍼의 위치에서 금속스트립(1)이 평탄하게 되도록 한다. 예컨대, 와이퍼의 직후에 전자석(13)을 설치한 경우는, 전자석(13)으로 금속스트립(1)을 최초의 휨과는 역방향으로 휘도록 하는 힘을 가하는 것이 효과적이다.

금속스트립의 형상제어와 동시에 진동도 제어하면, 용융금속의 부착량을 보다 균일화할 수 있다.

용융금속의 부착량이 조정된 후의 금속스트립에, 롤(욕외 서포트롤)을 접촉시켜 그 진동을 제어하면, 보다 확실하게 진동을 방지할 수 있다.

이 롤을 접촉시켜 진동이 제어된 후의 금속스트립에는 도금층의 합금화처리를 행할 수도 있다.

또, 부착량 조정용 와이퍼로서는, 상기의 가스와이퍼 이외에, 전자(電磁)와이퍼 등을 적용할 수 있다.

비접촉의 제어수단을 사용하여 욕중 서포트롤을 제거한 경우는, 용융금속욕 속의 공간이 유효하게 이용될 수 있으므로, 이하에 설명하는 바와 같이, 싱크롤의 지름이나 설치위치를 최적화하는 것이 가능하게 된다.

이제, 장력(σt)의 작용하에서, 롤에 감겨진 금속스트립의 가장 표면에 발생하는 최대인장응력(σ)은 식(1)로 표시된다.

σ= t ×E ×(σy + σt)/(D ×σy) ㆍㆍㆍ(1)

여기에서, t는 금속스트립의 판두께, E는 금속스트립의 영스 모듈러스(Young's modulus), σy는 금속스트립의 항복응력, D는 롤 지름을 나타내고 있다.

이 응력(σ)이 그 금속스트립의 항복응력 이상으로 되는 경우에, 금속스트립은 소성변형을 일으켜서 폭방향의 휨이 발생한다고 여겨진다. 따라서, 롤 지름(D)이 큰 쪽이 소성변형하기 어렵고, 폭방향의 휨을 작게할 수 있다.

도 8A, 8B에, 휨 량과 금속스트립의 판두께, 싱크롤 지름과의 관계를 나타낸다.

도 8A, 8B는 장력이 3Kg/㎟, 싱크롤 지름이 500mmφ, 750mmφ, 900mmφ에서의 폭 1m 당 휨 량과 금속스트립의 판두께의 관계를 나타내고 있는데, 도 8A는 항복응력이 8Kg/㎟, 도 8B는 항복응력이 14Kg/㎟인 금속스트립을 사용한 경우이다.

최대 휨 량은, 싱크롤 지름이 500mmφ에서는 -53mm 정도, 750mmφ에서는 -38mm 정도, 900mmφ에서는 -32mm 정도인 것을 알 수 있다. 휨 량이 -53mm로 크면, 욕중 서포트롤이 없는 경우는, 형상 교정수단을 위한 전자석의 출력을 상당히 크게 하지 않으면 휨의 교정이 곤란하다고 예상된다.

도 9에, 싱크롤 지름과 최대 휨 량과의 관계를 나타낸다.

싱크롤 지름을 600mmφ이상으로 하면, 최대 휨 량이 -46mm 정도 이하로 되어, 보통의 전자석을 사용하여 휨의 저감이 가능하다. 더욱이, 싱크롤 지름을 850mmφ이상으로 하면, 최대 휨 량이 -33mm 정도 이하로 되므로, 보다 적은 전자석의 출력으로 충분히 휨을 교정할 수 있다.

용융금속욕 중의 싱크롤의 높이방향의 위치에 관해서는, 싱크롤 상단과 용융금속욕의 욕면과의 거리를 50∼400mm로 하는 것이 바람직하다. 이것은, 50mm 미만에서는 싱크롤의 회전에 의해 용융금속욕의 욕면이 흔들리고, 욕면 가까이에 존재하는 아연의 산화물을 주체로 하는 톱드로스가 금속스트립에 부착하기 쉽게 되며, 400mm를 초과하면 다음의 지지점, 예컨대 욕상의 와이퍼와 합금화로의 사이에 설치된 롤, 즉 욕외 서포트롤까지의 거리가 길게 되어 금속스트립의 진동, 가스와이퍼부에서의 휨, 용융금속을 들어올리는 양이 증가하기 때문이다. 또, 그 거리를 100∼200mm로 하는 것이 보다 바람직하다.

또한, 싱크롤 하단과 용융금속욕의 저부와의 거리는, 드로스부착의 방지의 관점에서 400mm 이상으로 하는 것이 바람직하다. 또, 그 거리를 700mm 이상으로 하는 것이 보다 바람직하다.

강(鋼)스트립에 용융아연도금을 행할 때, 강스트립에 부착하여 결함으로 되는 드로스는, 소위 욕의 저부 가까이에 존재하는 버텀(bottom)드로스로서, 용융아연욕중에서 강스트립으로부터 용출한 철과 아연의 금속간 화합물이다. 생성 당초의 드로스는 미세하고, 이 미세한 드로스가 강스트립에 부착하여도 품질상 큰 문제로는 되지 않는다. 그러나, 이 미세한 드로스는, 밀도가 아연의 밀도에 비하여 높기 때문에, 용융아연욕 중에서 침강하여 퇴적한다. 용융아연욕의 저부에 퇴적된 드로스는, 주행하는 강스트립에 수반된 용융아연의 흐름에 따라서 부상하기 쉽고, 부상과 침강을 반복하는 사이에, 욕온 변동이나 욕성분 변동 등에 따라서 집합하여 조대(粗大)한 드로스가 된다. 이 조대한 드로스는, 용융아연의 흐름에 의해서 떠올라 강스트립 표면에 부착하여 결함으로 되기 쉽다. 강스트립의 주행속도가 고속으로 되면, 용융아연의 흐름이 크게 되어, 드로스가 부상하기 쉽고, 강스트립의 결함의 발생이 증가한다.

따라서, 강스트립의 드로스에 의한 결함을 확실하게 방지하는 데에는 용융아연욕의 저부에 퇴적한 드로스의 부유(浮遊)를 방지하는 것이 필요하고, 그것을 위해서는, 강스트립의 주행이 용융아연욕의 저부에까지 크게 영향을 미치는 것을 방지하는 것이 필요하다. 또한, 드로스가 떠올라도, 강스트립에 부착하지 않도록 하는 것도 필요하다.

그것을 위해서는, 본 발명자들은 도 10에 나타난 바와 같이, 용융금속욕(2)을, 싱크롤(3)을 하측으로부터 둘러싸도록 한 주위부재(둘러싸는 부재)(8)에 의해 상하로 구분하고, 또한 주위부재(8)의 상부 및 하부에 있는 용융금속을 유동가능하게 하는 것이 효과적인 것을 알았다. 또, 도 10에서는 회전축 방향으로부터 싱크롤(3)을 둘러싸는 측판은 생략되어 있다. 본 발명에서는 욕중 서포트롤이 없고, 용융금속욕(2)중의 공간을 유효하게 이용할 수 있으므로, 이와 같은 주위부재(8)를 설치하는 데에 유리하다.

주위부재(8)의 상부에 있는 용융금속욕(2A)에서는, 용융금속은 주행하는 금속스트립(1)에 수반하여 도면의 화살표와 같이 흐르고, 주위부재(8)의 금속스트립(1)이 용융금속욕(2)으로부터 꺼내어지는 측으로부터 주위부재(8)의 하부로 유동하고, 주위부재(8)의 하부에 있는 용융금속욕(2B)에서는, 용융금속은 주위부재(8)의 금속스트립(1)이 용융금속욕(2)으로 넣어지는 측으로부터 주위부재(8)의 상부로 유동하도록 용융금속의 순환류를 생성시킨다.

여기서, 금속스트립(1)이 강스트립이고, 용융금속이 아연이라면, 용융아연욕(2A)에서는 강스트립(1)으로부터 Fe가 용출하고, 미세한 Fe-Zn계 드로스가 생성된다. 이 미세한 드로스의 일부는 강스트립(1)에 부착하여 용융아연욕(2A)으로부터 제거된다. 이 미세한 드로스는 강스트립(1)에 부착하여도 품질상 문제는 없다. 용융아연욕(2A)으로부터 제거되지 않은 미세한 드로스는, 주행하는 강스트립(1)에 수반하는 용융아연의 흐름과 함께, 주위부재(8)의 강스트립(1)이 용융금속욕(2)으로부터 꺼내어지는 측으로부터 주위부재(8)의 하부로 빠르게 배출된다.

용융아연욕(2B)으로 유입된 미세한 드로스는, 주위부재(8)의 아래쪽을 통과하여, 주위부재(8)의 강스트립(1)이 용융금속욕(2)으로 넣어지는 측으로 이동한다. 용융아연욕 2B는 용융아연욕 2A에 비교하여 용량이 크고, 또한 강스트립(1)의 주행에 수반되는 용융아연의 흐름의 영향이 직접 미치지 않으므로, 용융아연의 흐름은 완만하다. 그 때문에, 용융아연욕 2B로 유입한 용융아연이 스나우트(4)까지 흐르는 사이에, 용융아연에 포함되는 드로스는, 용융아연욕 2B의 저부에 침강하여 퇴적한다. 이 퇴적한 드로스는 집합하여 조대한 드로스(17)로 성장한다. 이 조대한 드로스(17)는 강스트립(1)의 주행속도가 변화하여도 부상하기 어렵기 때문에, 용융아연욕 2B를 유동하여 스나우트(4) 주변부에 도달한 용융아연은 청정하다.

이 청정한 용융아연은, 강스트립(1)의 주행에 수반하는 용융아연의 흐름에 의해서, 주위부재(8)의 측면 상단(8a)으로부터 용융아연욕 2A로 유입한다.

따라서, 강스트립(1)이 스나우트(4)로부터 용융금속욕(2)으로 넣어지고, 용융아연욕(2)으로부터 꺼내어질 때까지의 사이에 조대한 드로스(17)가 강스트립(1)에 부착하지 않는다.

주위부재(8)를 설치하는 이 방법은, 용융금속의 순환을 주행하는 강스트립(1)의 수반에 따른 용융금속의 흐름에 의해 행해지고, 펌프 등의 설비를 필요로 하지 않으므로, 간이하고 저렴한 방법이라 할 수 있다.

주위부재(8)는, 예컨대 스테인레스강판으로 제조할 수 있다.

주위부재(8)는 도 10에 나타난 바와 같이, 탑드로스가 주위부재(8)의 측면에 부착하지 않도록 용융금속욕(2)의 욕면 아래에 설치되는 것이 바람직하지만, 주위부재(8)의 상단이 용융금속욕(2)의 욕면 위가 되도록 설치하는 것도 가능하다. 이 경우는, 주위부재(8)의 측면에 용융금속이 흐르도록 하는 개구부를 형성할 필요가 있다.

주위부재(8)를 용융금속욕(2)의 욕면 아래에 설치하는 경우, 주위부재(8)의 상단이 욕면보다 100mm 미만으로 되면, 강스트립(1)의 주행에 수반되는 용융금속의 흐름에 의해서 욕면이 교반되어 탑드로스의 발생을 증대시키므로, 주위부재(8)의 상단을 욕면보다 100mm 이상 분리된 위치에 설치하는 것이 바람직하다.

주위부재(8)와 싱크롤(3)과의 가장 근접한 거리를 50∼400mm로 하는 것이 바람직하다. 이것은, 50mm 미만이면 열변형된 금속스트립(1)과 접촉하거나, 주위부재(8)의 설치가 곤란하게 되고, 400mm를 초과하면 주위부재(8) 내에서 금속스트립(1)의 주행에 수반되는 용융금속의 흐름의 영향이 미치지 않는 영역이 발생하여, 주위부재(8) 내에서 발생한 드로스를 외부로 배출할 수 없어, 용융금속욕(2A)에 조대한 드로스가 퇴적하게 되기 때문이다.

주위부재(8)의 양측면 상단(8a, 8b)의 위치를, 용융금속욕 2A 내를 주행하는 금속스트립(1)에 수반하는 용융금속의 흐름이 용융금속욕 2B의 용융금속의 흐름에 영향을 미치지 않도록, 또는 용융금속욕 2B의 저부에 퇴적하고 있는 조대한 드로스를 부상시키지 않도록, 싱크롤(3)의 축심보다도 상부로 하는 것이 바람직하다. 더욱이, 그 위치를 싱크롤(3)의 상단보다도 상부로 하는 것이 보다 바람직하다.

주위부재(8)의 스나우트(4)측의 측면 상단(8a)과 금속스트립(1)과의 거리를 1000mm 이하로 하는 것이 바람직하다. 더욱이, 그 거리를 800mm 이하로 하는 것이 보다 바람직하다.

도 11에 나타난 바와 같이, 주위부재가 있는 경우에도, 휨 량과 싱크롤의 지름과의 관계는 상기한 주위부재가 없는 경우와 동일하고, 싱크롤의 지름을 850mm 이상으로 하는 것이 바람직하다.

또한, 싱크롤의 설치위치도, 상기한 주위부재가 없는 경우와 동일하게 하는 것이 바람직하다.

도 10에 나타난 바와 같이, 금속스트립(1)이 용융금속욕(2)으로부터 꺼내어지는 측에 있는 주위부재(8)의 측면을 금속스트립(1)의 스트립 면과 거의 평행하게 하고, 주위부재(8)의 측면 상단(8b)을 싱크롤(3)의 상단보다 상부에서, 용융금속욕(2)의 욕면보다 100mm 이상 분리된 위치에 오도록 하면, 주행하는 금속스트립(1)에 수반하는 용융금속의 흐름이 고속으로 유지되므로 용융금속욕 2A의 용융금속을 용융금속욕 2B로 효율 좋게 이동시킬 수 있음과 동시에, 드로스의 부착을 효과적으로 방지할 수 있다.

도 12에 나타난 바와 같이, 주위부재(8)의 측면 상단(8b)에 주위부재(8)의 외측으로 향하여 드로스 부상방지판(14)을 설치하면, 용융금속욕 2A로부터 유입하는 용융금속에 의해 용융금속욕 2B의 저부에 퇴적하고 있는 조대한 드로스가 부상하여 금속스트립(1)에 부착하는 것을 방지할 수 있다. 또, 용융금속욕(2)의 욕면의 흔들림을 억제하는 관점에서, 드로스 부상방지판(14)은 수평면보다 아래쪽으로 경사시키는 것이 바람직하다. 또한, 드로스 부상방지판(14)은 주위부재(8)의 측면 상단(8a)에도 설치할 수 있다.

도 13에 나타난 바와 같이, 도 12에 나타나는 주위부재(8)의 측면 상단(8b)에 설치된 드로스 부상방지판(14)과 용융금속욕(2)의 욕면 사이에, 욕면에 거의 평행하게 정류판(15)을 설치하면, 용융금속욕 2A를 나온 용융금속이 용융금속욕 2B로 흐르기 쉽게 됨과 동시에, 용융금속의 흐름에 의한 용융금속욕(2)의 욕면의 흔들림을 방지할 수 있다. 정류판(15)은, 용융금속의 흐름을 원활하게 하기 위해 가능한 한 금속스트립(1)에 가깝게 설치하는 것이 바람직하지만, 금속스트립(1)과의 접촉을 피하기 위해서 금속스트립(1)으로부터 30mm 이상 분리할 필요가 있다.

도 14는, 종래의 장치에서 서포트롤이 설치되어 있었던 장소에, 별도 형태의 정류판, 즉 금속스트립의 스트립 면에도 거의 평행한 부위를 갖는 정류판(16)의 예이다. 이와 같은 정류판(16)을 설치하므로써, 드로스의 부착을 보다 확실하게 방지할 수 있다.

또, 상기한 방법에서는 용융금속욕으로부터 모든 욕중 서포트롤이 제거되어 있지만, 1개의 욕중 서포트롤을 남기고, 싱크롤로 방향전환후의 금속스트립을 그 욕중 서포트롤에 접촉시키는 것에 의해, 휨의 교정이나 진동억제를 보다 효과적으로 행할 수 있다. 다만, 이 방법은 생산성의 향상이나 드로스의 부착방지의 점에서는, 모든 욕중 서포트롤을 제거한 경우보다 불리하게 된다.

본 발명의 목적은 생산성을 저하시키지 않고 드로스의 부착을 방지할 수 있으며, 고품질의 용융도금 금속스트립을 제조하는 방법 및 장치를 제공하는 것에 있다.

이 목적은 금속스트립을 도금금속의 용융금속욕중에 넣고, 금속스트립의 표면에 용융금속을 부착시키는 공정과, 금속스트립을 방향전환시킨 후, 금속스트립의 스트립면 밖으로부터의 역학적 작용이 미치지 않도록 용융금속욕 밖으로 꺼내는 공정과, 금속스트립에 부착된 용융금속의 부착량을 조정하는 공정과, 금속스트립의 형상을 부착량을 조정하는 공정의 직전 또는 직후에, 자력(磁力)에 의해 비접촉으로 제어하는 공정을 갖는 용융도금 금속스트립의 제조방법에 의해 해결된다.

또한, 이 방법은 도금금속의 용융금속과, 금속스트립의 스트립면 밖으로부터 역학적 작용을 미치는 장치로서 금속스트립의 방향전환장치만을 갖는 용융금속욕조와, 금속스트립에 부착한 용융금속의 부착량을 조정하는 와이퍼와, 와이퍼의 직전 또는 직후의 위치에 설치된 금속스트립의 형상을 전자석을 사용하여 비접촉으로 제어하는 제어장치를 구비한 용융도금 금속스트립의 제조방법에 의해 실현된다.

실시예 1

도 15에, 본 발명인 용융도금 금속스트립의 제조장치의 일 예를 나타낸다.

금속스트립(1)은, 비산화성 분위기로 유지된 스나우트(4)로부터 용융금속욕(2)중에 넣어지고, 싱크롤(3)에 의해 방향을 변화시키고, 용융금속욕(2)의 위쪽으로 꺼내어진다. 그리고, 금속스트립(1)이 용융금속욕(2) 속을 이동중에 부착한 도금금속인 용융금속의 부착량이 가스와이퍼(6)로 조정된다.

본 장치에서는, 종래의 장치에서 사용되고 있었던 용융금속욕(2) 중의 서포트롤이 존재하지 않고, 그 대신에 가스와이퍼(6)의 직후의 위치에 자력을 사용한 금속스트립 형상 및 진동 제어장치(7)가 금속스트립(1)에 비접촉으로 설치되어 있다. 여기에서, 가스와이퍼(6)의 직후의 위치는 가스와이퍼(6)로부터 후술하는 합금화로까지의 위치를 의미한다. 또, 금속스트립 형상 및 진동 제어장치(7)는 가스와이퍼(6)에 가까우면 보다 바람직한 형상의 제어를 할 수 있다.

자력을 사용한 금속스트립 형상 및 진동 제어장치(7)로서는, 도 7에 나타난 바와 같은 전자석을 사용한 금속스트립의 형상 및 진동 제어법을 행하는 장치가 사용된다.

실시예 2

도 16에, 본 발명인 용융도금 금속스트립의 제조장치의 다른 예를 나타낸다.

본 장치에서는, 도 15의 자력을 사용한 금속스트립 형상 및 진동 제어장치(7)가 가스와이퍼(6)의 직전의 위치에 금속스트립(1)에 비접촉으로 설치되어 있다. 여기에서, 직전의 위치는 용융금속욕(2)으로부터 가스와이퍼(6)까지의 위치를 의미한다. 또, 금속스트립 형상 및 진동 제어장치(7)는 가스와이퍼(6)에 가까우면 보다 바람직한 형상제어를 할 수 있다.

금속스트립 형상 및 진동 제어장치(7)는, 가스와이퍼(6)의 직전 또는 직후 어느 위치에 설치하여도 금속스트립의 형상 및 진동 제어효과는 동일하지만, 직전 또는 직후의 위치에는 각각 이하와 같은 이점이 있다.

직전의 위치인 경우 : 가스와이퍼(6)의 와이핑 직후에 기류를 어지럽히는 것이 존재하지 않으므로, 품질 저하를 일으키는 일이 없다.

직후의 위치인 경우 : 와이핑에 의해 불식되어 낙하한 용융금속이 부착하여, 제어장치의 트러블을 일으키는 일이 없다.

따라서, 금속스트립 형상 및 진동 제어장치(7)의 설치위치는, 각각의 이점이나 공간 등의 제조라인의 조건을 고려하여 적절하게 선택하면 좋다.

실시예 3

도 17A, 17B에, 본 발명인 용융도금 금속스트립의 제조장치의 다른 예를 나타낸다.

본 장치에서는, 가스와이퍼(6)의 직후의 위치에, 또는 가스와이퍼(6)의 직전과 직후의 위치에 2대의 자력을 사용한 금속스트립 형상 및 진동 제어장치(7)가 비접촉으로 설치되어 있다.

이와 같이 금속스트립 형상 제어장치(7)를 복수대 설치하는 것에 의해, 형상교정 또는 진동억제를 보다 효과적으로 행한다.

일반적으로, 형상교정에 있어서는, 휨 등의 형상의 변화는 완만하기 때문에, 금속스트립 형상 및 진동 제어장치(7)의 제어계에는 추종성은 그다지 요구되지 않는다. 한편, 진동억제에 있어서는, 금속스트립(1)의 진동의 변화는 빠르기 때문에 금속스트립 형상 및 진동 제어장치(7)의 제어계에는 응답성이 양호한 것이 요구된다. 또한, 액츄에이터에 필요로 되는 힘은, 형상교정에서는 금속스트립(1)의 두께나 장력에 따라서는 상당히 큰 힘이 요구되는데 반해서, 진동억제에서는 금속스트립(1)의 공진(共振)을 억제할 수 있는 정도의 힘으로 충분한 경우가 많으므로, 예컨대 액츄에이터가 전자석인 경우에는 형상교정용과 진동억제용으로 코일의 감김 수, 코어의 형상 등을 변화시킬 필요가 있다.

따라서, 복수대의 장치를, 주로 형상교정을 행하는 금속스트립 형상 및 진동 제어장치(7)와 주로 진동억제를 행하는 금속스트립 형상 및 진동 제어장치(7)로 역할을 분담시키는 것이 유효하다.

실시예 4

도 18에, 본 발명인 용융도금 금속스트립의 제조장치의 다른 예를 나타낸다.

본 장치에서는, 도 15에 나타나는 자력을 사용한 금속스트립 형상 및 진동 제어장치(7)의 직후의 위치에 금속스트립(1)을 표리면으로부터 누르는 욕외 서포트롤(83)이 설치되어 있다.

일반적으로, 욕외 서포트롤(83)은 용융도금 금속스트립 제조공정에 있어서 자동차의 외판 등 고급재의 제조에 사용되고, 금속스트립(1)의 진동을 억제하여 금속스트립(1)의 주행을 안정시키는 역할을 하고 있다. 따라서, 본 발명에서는 욕외 서포트롤(83)에 의해 금속스트립(1)의 진동이 억제되므로, 금속스트립 형상 및 진동 제어장치(7)에 의해 주로 형상교정이 행해진다. 또, 돌발적으로 큰 진동이 생기는 경우에도, 욕외 서포트롤(83)에 의해 이 진동의 영향을 방지할 수 있으므로, 보다 안정한 조업을 행할 수 있다.

와이핑 직후의 위치에 금속스트립(1)에 접촉하는 욕외 서포트롤(83)을 설치하는 것은 바람직하지 않지만, 고급재의 제조와 같이 후에 합금화 처리를 행하는 경우는, 욕외 서포트롤(83)의 접촉의 영향은 거의 문제로 되지 않게 된다.

또한, 욕외 서포트롤(83)이 금속스트립(1)으로부터 받는 힘의 방향을 고려하면, 욕외 서포트롤(83)을 표면 또는 이면에 1개만 설치하여도 좋다. 즉, 금속스트립 형상 및 진동 제어장치(7)에 의해 금속스트립(1)을 항상 1개의 욕외 서포트롤(83)로 누르도록 힘을 가하면, 금속스트립(1)과 욕외 서포트롤(83)과의 접촉점이 진동의 마디로 되므로, 금속스트립(1)의 진동을 억제할 수 있다.

실시예 5

도 19에, 본 발명인 용융도금 금속스트립의 제조장치의 다른 예를 나타낸다.

본 장치에서는, 도 18에 나타나는 욕외 서포트롤(83)의 후의 위치에 합금화로(9)가 설치되어 있다.

상기와 같이, 이 합금화로(9)에 의해 욕외 서포트롤(83)과 금속스트립(1)과의 접촉에 의한 영향을 없게 할 수 있다.

실시예 6

도 20에 나타난 본 발명의 일 예인 주위부재를 갖는 용융도금 금속스트립 제조장치를 사용하고, 폭 1200mm, 두께 1.0mm의 강스트립(1)에 속도 90mpm, 장력 2kg/㎟으로 연속적으로 용융아연을 부착시키고, 가스와이퍼(6)에 의해 강스트립 편면당 부착량을 45g/㎡으로 조정하여 용융아연도금 강스트립(1)을 제조하였다.

싱크롤(3)의 지름은 800mm이다. 싱크롤(3)의 상단과 용융아연욕(2)의 욕면과의 거리는 약 600mm이다. 싱크롤(3)의 하측에는 싱크롤(3)을 둘러싸도록 주위부재(8)가 설치되어 있어, 용융아연욕(2)을 상하로 구분하고 있다. 주위부재(8)와 강스트립(1)과의 가장 근접한 거리는 150mm이다.

가스와이퍼(6) 직후에는, 강스트립(1)의 폭방향 3개소에 자력을 부여하는 전자석(13)을 갖는 형상 및 진동 제어장치(7)가 강스트립(1)으로부터 20mm 분리된 위치에 설치되어 있고, 가스와이퍼(6) 가까운 변(邊)에서의 강스트립(1)의 휨을 교정한다.

상기한 용융아연도금 강스트립(1)으로부터 300mm 각(角)의 샘플을 채취하고, 강스트립(1)의 표면을 관찰한 결과, 드로스는 확인할 수 없었다. 또한, 강스트립(1)의 폭방향의 부착량의 편차는 약 ±5g/㎡이었다.

동일한 시험을 주위부재(8)를 제거하여 행한 결과, 300mm 각의 샘플에 10개의 드로스가 확인되었다. 또한, 강스트립(1)의 폭방향의 부착량의 편차는 약 ±5g/㎡이었다.

한편, 비교를 위해서, 도 2에 나타나는 종래의 용융금속욕을 갖는 장치를 사용하여 동일한 시험을 행한 결과, 300mm 각의 샘플에 20개의 드로스가 확인되었다. 또한, 강스트립(1)의 폭방향의 부착량의 편차는 약 ±10g/㎡이었다.

실시예 7

도 20에 나타난 용융도금 금속스트립 제조장치를 사용하고, 폭 1200mm, 두께 1.0mm의 강스트립(1)에 속도 90mpm, 장력 2kg/㎟으로 연속적으로 용융아연을 부착시키고, 가스와이퍼(6)에 의해 강스트립 편면당 부착량을 45g/㎡로 조정하여 용융아연도금 강스트립(1)을 제조하였다.

싱크롤(3)의 지름은 950mm이다. 싱크롤(3)의 상단과 용융아연욕(2)의 욕면과의 거리는 약 200mm이다. 주위부재(8)와 강스트립(1)과의 가장 근접한 거리는 100mm이다.

실시예 6과 동일한 시험을 행한 결과, 300mm 각의 샘플에는 드로스를 확인할 수 없었다. 또한, 강스트립(1)의 폭방향의 부착량의 편차는 약 ±5g/㎡이었다.

동일한 시험을 주위부재(8)를 제거하여 행한 결과, 300mm 각의 샘플에 14개의 드로스가 확인되었다. 또한, 강스트립(1)의 폭방향의 부착량의 편차는 약 ±4g/㎡이었다.

한편, 비교를 위해서, 도 2에 나타나는 종래의 용융금속욕을 갖는 장치를 사용하여 동일한 시험을 행한 결과, 300mm 각의 샘플에 17개의 드로스가 확인되었다. 또한, 강스트립(1)의 폭방향의 부착량의 편차는 약 ±10g/㎡이었다.

실시예 8

도 21에, 본 발명인 용융도금 금속스트립의 제조장치의 다른 예를 나타낸다.

본 장치에서는, 비접촉 금속스트립 형상 및 진동 제어장치(7)의 후에 금속스트립(1)을 표리로부터 누르는 욕외 서포트롤(83)을 배치한 도 18의 장치에 더하여, 욕중에 1개의 욕중 서포트롤(5)이 더 설치되어 있다.

도 22A, 22B에 나타난 바와 같이, 싱크롤(3)에 의해 금속스트립(1)이 소성변형하여 생기는 폭방향의 휨 량은 싱크롤(3)로부터 분리됨에 따라서 스트립면 밖으로 볼록하게 되는 양이 증가하고, 어느 거리 이상으로 되면 일정하게 된다. 따라서, 욕중 서포트롤(5)이 없는 경우에는, 금속스트립(1)이 구속되지 않는 싱크롤(3)로부터 가스와이퍼(6)까지의 거리가, 욕중 서포트롤(5)이 있는 경우의 금속스트립(1)이 구속되지 않는 욕중 서포트롤(5)로부터 가스와이퍼(6)까지의 거리에 비하여 길게 되므로, 금속스트립의 휨 량이 크게 되어 가스와이퍼(6)의 위치에서 금속스트립(1)을 평탄화하는 데 필요한 교정력을 강하게 할 필요가 있다.

그러므로, 도 21에 나타난 바와 같이, 1개의 욕중 서포트롤(5)을 설치하여 금속스트립(1)에 밀어붙이므로써, 휨을 외관상 해소할 수 있기 때문에 가스와이퍼(6)의 위치에서 금속스트립(1)을 평탄화하는 데에 필요한 교정력(예컨대, 전자석의 경우에는 공급전류)을 작게할 수 있다.

더욱이, 욕중 서포트롤이 1개이므로 종래법과의 상위점이 적고, 종래의 운전조건을 크게 변경하지 않고 본 발명을 적용할 수 있다. 따라서, 본 실시예는 욕중 서포트롤을 없게 한 실시형태로 이행하기 위한 제 1 스텝의 형태라고 말할 수 있다.

또, 욕중 서포트롤(5)은 도 21에 나타나는 위치에 한정되지 않고, 싱크롤(3)측의 금속스트립(1)의 스트립 면에 접하도록 설치하여도 좋다. 또한, 욕중 서포트롤(5)을 설치한 경우에도, 도 16으로부터 도 19에 나타난 바와 같은 부대장치의 변경도 가능하다.

Claims

금속스트립을 도금금속의 용융금속욕중에 넣고, 상기 금속스트립의 표면에 상기 용융금속을 부착시키는 공정과,

상기 금속스트립을 방향전환시킨 후, 상기 금속스트립의 스트립면 밖으로부터의 역학적 작용을 미치지 않으면서 상기 용융금속욕 밖으로 꺼내는 공정과,

상기 금속스트립에 부착된 상기 용융금속의 부착량을 조정하는 공정과,

상기 금속스트립의 형상을, 상기 부착량을 조정하는 공정의 직전 또는 직후에서, 자력에 의해 비접촉으로 제어하는 공정과,

를 갖는 용융도금 금속스트립의 제조방법.
제 1항에 있어서,

금속스트립의 형상을 제어하는 공정에서, 동시에 상기 금속스트립의 진동제어를 행하는 것을 특징으로 하는 용융도금 금속스트립의 제조방법.
제 1항에 있어서,

용융금속의 부착량이 조정된 후의 금속스트립에, 적어도 1개의 롤을 접촉시켜 그 진동을 제어하는 공정을 더 갖는 것을 특징으로 하는 용융도금 금속스트립의 제조방법.
제 3항에 있어서,

적어도 1개의 롤을 접촉시켜 진동이 제어된 후의 금속스트립에 합금화 처리를 행하는 공정을 더 갖는 것을 특징으로 하는 용융도금 금속스트립의 제조방법.
금속스트립을 도금금속의 용융금속욕 중에 넣고, 상기 금속스트립의 표면에 상기 용융금속을 부착시키는 공정과,

상기 금속스트립을 1개의 싱크롤에 의해 방향전환시킨 후, 상기 용융금속욕 밖으로 꺼내는 공정과,

상기 금속스트립에 부착된 상기 용융금속의 부착량을 조정하는 공정과,

상기 금속스트립의 형상을, 상기 부착량을 조정하는 공정의 직전 또는 직후에서, 자력에 의해 비접촉으로 제어하는 공정을 갖고,

또한 상기 용융금속욕중에 있어서 상기 금속스트립과 롤과의 접촉이 상기 싱크롤과의 접촉뿐인 용융도금 금속스트립의 제조방법.
제 5항에 있어서,

용융금속의 부착량이 조정된 후의 금속스트립에 적어도 1개의 롤을 접촉시켜 그 진동을 제어하는 공정과, 상기 진동이 제어된 금속스트립에 합금화 처리를 행하는 공정을 더 갖는 것을 특징으로 하는 용융도금 금속스트립의 제조방법.
제 5항에 있어서,

싱크롤의 직경을 600mm 이상으로 하는 것을 특징으로 하는 용융도금 금속스트립의 제조방법.
제 5항에 있어서,

싱크롤의 직경을 850mm 이상으로 하는 것을 특징으로 하는 용융도금 금속스트립의 제조방법.
제 5항에 있어서,

싱크롤을 그 상단과 용융금속욕 면과의 거리가 50∼400mm 로 되도록 설치하는 것을 특징으로 하는 용융도금 금속스트립의 제조방법.
제 5항에 있어서,

싱크롤을 그 하단과 용융금속욕 저부와의 거리가 400mm 이상으로 되도록 설치하는 것을 특징으로 하는 용융도금 금속스트립의 제조방법.
제 5항에 있어서,

싱크롤을 그 하단과 용융금속욕 저부와의 거리가 700mm 이상으로 되도록 설치하는 것을 특징으로 하는 용융도금 금속스트립의 제조방법.
제 5항에 있어서,

용융금속욕을 싱크롤을 하측으로부터 둘러싸도록 한 주위부재에 의해 상하로 구분하고, 또한 상기 주위부재의 상부 및 하부에 있는 용융금속을 유동가능하게 하는 것을 특징으로 하는 용융도금 금속스트립의 제조방법.
제 12항에 있어서,

주위부재의 상부에 있는 용융금속이 상기 주위부재의 금속스트립이 용융금속욕으로부터 꺼내어지는 측으로부터 상기 주위부재의 하부로 유동하고, 상기 주위부재의 하부에 있는 용융금속이 상기 주위부재의 금속스트립이 용융금속욕으로 넣어지는 측으로부터 상기 주위부재의 상부로 유동하도록 용융금속의 순환류를 생기게 하는 것을 특징으로 하는 용융도금 금속스트립의 제조방법.
제 12항에 있어서,

주위부재를 용융금속욕의 욕면 아래에 설치하는 것을 특징으로 하는 용융도금 금속스트립의 제조방법.
제 12항에 있어서,

싱크롤과 주위부재와의 가장 근접한 거리를 50∼400mm로 하는 것을 특징으로 하는 용융도금 금속스트립의 제조방법.
제 12항에 있어서,

싱크롤을 그 상단과 용융금속욕 면과의 거리가 50∼400mm로 되도록 설치하는 것을 특징으로 하는 용융도금 금속스트립의 제조방법.
제 12항에 있어서,

싱크롤을 그 하단과 용융금속욕 저부와의 거리가 400mm 이상이 되도록 설치하는 것을 특징으로 하는 용융도금 금속스트립의 제조방법.
제 12항에 있어서,

싱크롤의 직경을 850mm 이상으로 하는 것을 특징으로 하는 용융도금 금속스트립의 제조방법.
금속스트립을 도금금속의 용융금속욕 중에 넣고, 상기 금속스트립의 표면에 상기 용융금속을 부착시키는 공정과,

상기 금속스트립을 1개의 싱크롤로 방향전환시킨 후, 1개의 욕중 서포트롤에 접촉시켜 상기 용융금속욕 밖으로 꺼내는 공정과,

상기 금속스트립에 부착된 상기 용융금속의 부착량을 조정하는 공정과,

상기 금속스트립의 형상을, 상기 부착량을 조정하는 공정의 직전 또는 직후에, 자력에 의해 비접촉으로 제어하는 공정을 갖고,

또한 상기 용융금속욕 중에 있어서 상기 금속스트립과 롤과의 접촉이 상기 싱크롤 및 상기 욕중 서포트롤과의 접촉뿐인 용융도금 금속스트립의 제조방법.
도금금속의 용융금속 및 금속스트립의 스트립면 밖으로부터 역학적 작용을 미치는 장치로서 상기 금속스트립의 방향전환장치만을 갖는 용융금속욕조와,

상기 금속스트립에 부착된 상기 용융금속의 부착량을 조정하는 와이퍼와,

상기 와이퍼의 직전 또는 직후의 위치에 설치된 상기 금속스트립의 형상을 전자석을 사용하여 비접촉으로 제어하는 제어장치와,

를 구비한 용융도금 금속스트립의 제조장치.
제 20항에 있어서,

제어장치에 의해, 금속스트립의 형상과 동시에 진동이 제어되는 것을 특징으로 하는 용융도금 금속스트립의 제조장치.
제 20항에 있어서,

용융금속의 부착량이 조정된 후의 금속스트립의 표리측의 적어도 한쪽측에 상기 금속스트립에 접촉하는 롤이 더 설치된 것을 특징으로 하는 용융도금 금속스트립의 제조장치.
제 22항에 있어서,

금속스트립에 부착한 도금금속을 합금화하기 위한 합금화로가 더 설치된 것을 특징으로 하는 용융도금 금속스트립의 제조장치.
제 20항에 있어서,

와이퍼가 기체를 분출하여 과잉의 용융금속을 불식하는 가스와이퍼인 것을 특징으로 하는 용융도금 금속스트립의 제조장치.
도금금속의 용융금속 및 금속스트립을 방향전환시키는 1개의 싱크롤을 갖는 용융금속욕조와,

상기 금속스트립에 부착된 상기 용융금속의 부착량을 조정하는 와이퍼와,

상기 와이퍼의 직전 또는 직후의 위치에 설치된 상기 금속스트립의 형상을 전자석을 사용하여 비접촉으로 제어하는 제어장치를 구비하고,

또한 상기 용융금속욕 중에 있어서 상기 금속스트립과 롤과의 접촉이 상기 싱크롤과의 접촉뿐인 것을 특징으로 하는 용융도금 금속스트립의 제조장치.
제 25항에 있어서,

용융금속의 부착량이 조정된 후의 금속스트립의 표리측의 적어도 한쪽측에 상기 금속스트립에 접촉하는 롤과, 상기 금속스트립에 부착한 도금금속을 합금화하기 위한 합금화로가 더 설치된 것을 특징으로 하는 용융도금 금속스트립의 제조장치.
제 25항에 있어서,

싱크롤의 직경이 600mm 이상인 것을 특징으로 하는 용융도금 금속스트립의 제조장치.
제 25항에 있어서,

싱크롤의 직경이 850mm 이상인 것을 특징으로 하는 용융도금 금속스트립의 제조장치.
제 25항에 있어서,

싱크롤이 그 상단과 상기 도금금속욕 면과의 거리가 50∼400mm로 되도록 설치된 것을 특징으로 하는 용융도금 금속스트립의 제조장치.
제 25항에 있어서,

싱크롤이 그 하단과 용융금속욕조 저부와의 거리가 400mm 이상이 되도록 설치된 것을 특징으로 하는 용융도금 금속스트립의 제조장치.
제 25항에 있어서,

싱크롤이 그 하단과 용융금속욕조 저부와의 거리가 700mm 이상이 되도록 설치된 것을 특징으로 하는 용융도금 금속스트립의 제조장치.
제 25항에 있어서,

싱크롤을 하측으로부터 둘러싸도록 용융금속욕을 상하로 구분시키는 주위부재가, 상기 주위부재의 상부 및 하부에 있는 용융금속이 유동가능하도록 설치된 것을 특징으로 하는 용융도금 금속스트립의 제조장치.
제 32항에 있어서,

주위부재의 상부에 있는 용융금속이 상기 주위부재의 금속스트립이 용융금속욕으로부터 꺼내어지는 측으로부터 상기 주위부재의 하부로 유동하고, 상기 주위부재의 하부에 있는 용융금속이 상기 주위부재의 금속스트립이 용융금속욕으로 넣어지는 측으로부터 상기 주위부재의 상부로 유동하도록 한 용융금속의 순환류가 생기는 것을 특징으로 하는 용융도금 금속스트립의 제조장치.
제 32항에 있어서,

주위부재가 용융금속욕의 욕 면 아래에 설치되는 것을 특징으로 하는 용융도금 금속스트립의 제조장치.
제 32항에 있어서,

싱크롤과 주위부재와의 가장 근접한 거리가 50∼400mm인 것을 특징으로 하는 용융도금 금속스트립의 제조장치.
제 32항에 있어서,

싱크롤이 그 상단과 용융금속욕 면과의 거리가 50∼400mm 로 되도록 설치된 것을 특징으로 하는 용융도금 금속스트립의 제조장치.
제 32항에 있어서,

싱크롤이 그 하단과 용융금속욕조 저부와의 거리가 400mm 이상이 되도록 배치된 것을 특징으로 하는 용융도금 금속스트립의 제조장치.
제 32항에 있어서,

싱크롤의 직경이 850mm 이상인 것을 특징으로 하는 용융도금 금속스트립의 제조장치.
제 32항에 있어서,

금속스트립이 용융금속욕으로부터 꺼내어지는 측에 있는 주위부재의 측면이 상기 금속스트립의 스트립 면과 거의 평행이고, 또한 상기 주위부재의 측면의 상단이 싱크롤의 상단보다 위로서, 상기 용융금속욕 면보다 100mm 이상 분리된 위치에 있는 것을 특징으로 하는 용융도금 금속스트립의 제조장치.
제 32항에 있어서,

금속스트립이 용융금속욕으로부터 꺼내어지는 측에 있는 주위부재의 측면 상단에, 상기 주위부재의 외측으로 향하여, 드로스의 부상을 방지하기 위한 드로스 부상방지판이 설치된 것을 특징으로 하는 용융도금 금속스트립의 제조장치.
제 40항에 있어서,

드로스 부상방지판과 용융금속욕 면과의 사이에, 상기 욕 면에 거의 평행하게, 용융금속의 유동을 원활하게 하고, 상기 욕면의 흔들림을 억제하기 위한 정류판이 더 설치된 것을 특징으로 하는 용융도금 금속스트립의 제조장치.
제 41항에 있어서,

정류판에는 용융금속욕으로부터 꺼내어지는 금속스트립의 스트립 면에 거의 평행한 부위가 더 설치된 것을 특징으로 하는 용융도금 금속스트립의 제조장치.
도금금속의 용융금속, 금속스트립을 방향전환시키는 1개의 싱크롤 및 상기 금속스트립을 지지하는 1개의 욕중 서포트롤을 갖는 용융금속욕조와,

상기 금속스트립에 부착된 상기 용융금속의 부착량을 조정하는 와이퍼와,

상기 와이퍼의 직전 또는 직후의 위치에 설치된 상기 금속스트립의 형상을 전자석을 사용하여 비접촉으로 제어하는 제어장치를 구비하고,

또한 상기 용융금속욕 중에 있어서 상기 금속스트립과 롤과의 접촉이 상기 싱크롤 및 욕중 서포트롤과의 접촉뿐인 것을 특징으로 하는 용융도금 금속스트립의 제조장치.
금속스트립이 용융금속욕으로부터 꺼내어지는 측에 있는 측면이, 상기 금속스트립의 스트립면과 거의 평행하고, 또한 상기 측면의 상단이 싱크롤의 상단보다 위로서, 상기 용융금속욕 면보다 100mm 이상 분리된 위치로 되도록 구성된 주위부재.
제 44항에 있어서,

금속스트립이 용융금속욕으로부터 꺼내어지는 측에 있는 측면 상단에, 상기 측면의 외측으로 향하여, 드로스의 부상을 방지하기 위한 드로스 부상방지판이 설치된 것을 특징으로 하는 주위부재.
제 45항에 있어서,

드로스 부상방지판과 용융금속욕 면과의 사이에, 상기 욕면에 거의 평행하게, 용융금속의 유동을 원활하게 하고, 상기 욕 면의 흔들림을 억제하기 위한 정류판이 더 설치된 것을 특징으로 하는 주위부재.
제 46항에 있어서,

정류판에는 용융금속욕으로부터 꺼내어지는 금속스트립의 스트립 면에 거의 평행한 부위가 더 설치된 것을 특징으로 하는 주위부재.