KR100539348B1 - 녹 및 페인트 제거 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 금속 표면(3)에서 녹 및 페인트를 제거하는 방법에 관한 것으로, 금속 표면(3)을 가열하기 위해 유도열이 사용된다. 본 발명은 또한 상기 방법을 수행하기 위한 장치에 관한 것이다.

Description

녹 및 페인트 제거 장치 및 방법{DEVICE AND METHOD FOR REMOVAL OF RUST AND PAINT}

본 발명은 금속 표면으로부터 녹 및 페인트를 제거하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

서양에서 부식은 BNP가 3 내지 4 %에 이르는 것으로 추정된다. 노르웨이에서만 연간 수백만 제곱 미터가 페인트에 의해 보호된다. 양호한 결과를 달성하기 위해, 페이트가 도포될 표면은 세척 및 선처리되어야 한다. 산업상 적용에 있어서 이것은 통상 샌드블라스팅, 연삭 또는 제트 워터 세척에 의해서 행해진다. 이들을 조합한 방법들이 사용되기도 한다.

가장 빈번하게 사용되는 방법은 샌드블라스팅이다. 모래 또는 다른 적절한 작용제로 표면을 분사 가공함으로써 오래된 녹 및 페인트가 제거된다. 이는 비용이 많이 들며 상당한 시간이 소모되는 공정이다. 이 방법의 장점은 분사 가공 공정이 거친 표면을 생성하여 새로운 페인트를 위한 양호한 접착력을 제공한다는 것이다. 더욱이, 사용된 장비는 저가이며 작동이 용이하고 유지하기 쉽다. 이 방법의 단점은 대량의 모래가 사용되어 많은 먼지를 발생시키고, 장비가 무거워서 다루기 어렵다는 것이며, 이 방법은 느리고 그리스 및 수용성 염류, 황산염 등과 같은 다른 오염물들을 제거하지 않는다.

제트 워터 세척은 더욱 통상적인 페인트 및 녹 제거 방법이다. 이 방법의 장점은 먼지 관련 문제를 피할 수 있고, 폐기물이 적으며, 수용성 오염물이 제거된다는 것이다. 이 방법의 단점은 장비가 고가이고 유지가 어렵고, 강(steel) 표면에 거칠기가 생성되지 않고, 많은 물이 유출되며, (예컨대 선박에서의 문제점인) 다량의 물이 요구되며, 처리된 표면은 페인트가 도포되기 이전에 건조되어야 한다는 것이다.

연삭은 자주 사용되지 않는 방법이다. 이 방법은 주로 부분 수선 작업(patchwise repairs)용으로 사용된다.

대부분 페인트는 세척될 표면 상에서 거의 영향을 받지 않는다. 가장 바람직하게는, 강 표면의 거칠기가 손상되지 않기 때문에 페인트만 제거되어야 한다. 일예로는 발전소로서, 현존 페인트의 95 %가 손상되지 않은 경우에도 배관이 샌드블라스팅된다. 연해에 적용된 경우에도 상황은 동일하다.

샌드블라스팅의 제약 조건이 증가하고 다른 방법들은 계속 시도되지만 성공하지 못하고 있다.

본 발명의 목적은 전술한 단점들을 극복하면서 페인트 및 녹을 더욱 효과적으로 제거하는 장치 및 방법을 제공하는 것이다.

상기 목적은 청구항 1에 따른 방법 및 청구항 7에 따른 장치에 의해서 달성된다. 추가 장점 및 양호한 실시예들이 본 발명의 양호한 실시예를 도시하는 첨부 도면을 참조하여 독립항과 명세서에서 언급된다.

본 발명에 따르면, 녹 및 유성 페인트는 유도열에 의해서 제거된다. 또한, 그리스 및 다른 오염물들이 표면에서 제거된다. 이는 과도한 폐기물을 발생시키지 않는 신속하고 신뢰성 있는 방법이다.

유도열은 자기장에 의해서 자기 금속 내에서 생성된다. 이것은 공지된 이론이며 예컨대 자동차 산업에서 차체의 지엽적인 작업과 관련된 강 및 파이프의 용접에 사용된다.

강을 250 내지 300 ℃로 유도 가열함으로써, 강은 녹 및 페인트를 가열하지 않고 가열된다. 녹의 팽창 계수가 강에 비해 훨씬 낮음으로 인해 강은 팽창되고 부착된 녹은 박리될 것이다. 페인트는 결과적으로 가열된 표면에서 박리된다.

유도열 발생 장비는 공지되어 있고 유도 가열에 의한 강의 가열은 수년동안 사용되고 있다. 그러나, 녹 및 페인트를 제거하기 위한 유도열의 사용은 종래에 공지되어 있지 않다.

강(3)이 과열되지 않는다는 것이 가장 중요하다. 공급된 열은 강(3) 위의 유도 코일(1)의 속력이 변하더라도 일정해야 한다. 본 발명에 따르면, 강(3)에 축적된 에너지량은 강 표면(3) 위의 유도 코일(1)의 속도에 따라 변한다. 이는 강(3) 내의 일정한 온도 프로파일을 보장한다. 더욱이, 본 발명에 따르면, 이는 휘일(2)을 갖는 프레임 내에 유도 코일(1)을 배치시킴으로써 달성된다. 휘일(2)은 강 표면 위에서 회전하고, 휘일의 속도는 공급된 에너지량을 조절한다. 휘일(2)이 더 느리게 회전할수록 더 적은 에너지가 코일에 공급된다. 회전 속력이 증가하면 공급되는 에너지가 증가한다. 요약하면, 강(3)의 단위 면적 당 에너지량은 회전 속력에 관계없이 일회전에 대해 동일하다.

유도 코일(1)에 공급된 교류 전류의 주파수(헤르쯔)는 강(3) 내의 자기장의 깊이 범위를 결정한다. 주파수(및 그로 인한 깊이 범위)는 본 발명에 따른 유도 장치로부터 결정될 수 있다. 전류, 즉 공급된 kW를 제어하고 동시에 주파수를 제어함으로써, 강(3)의 원하는 층에 원하는 온도가 얻어진다.

공급된 에너지의 약 90 %는 가열 공정에 사용된다. 이것은 에너지 전환 손실이 강의 가열을 위한 통상적인 방법에 비해 작다는 것을 의미한다. 지금까지는, 강 표면으로부터 녹 및 산화물 박편을 제거하기 위해 가스 토치가 사용되어 왔다. 이 공정은 효과적이지만, 공급된 에너지의 5 내지 10 %만이 열로 전환되고 가스 토치로부터의 열은 녹 및 다른 피복층을 관통해야 하기 때문에, 이 공정은 샌드블라스팅 등의 다른 방법에 비해 많은 비용이 든다.

본 발명에 따른 유도 가열을 사용하면, 예컨대 0.5 mm인 강의 층만이 제한된 시간동안 가열되고, 강이 열전달에 의해 급속히 냉각됨으로써 표면에 벗겨진 페인트가 "연소"하는 것을 방지한다. 이는 또한 약 3 mm에 걸친 두께를 갖는 강의 다른 측을 통해 열이 전달되지 않도록 함으로써 상기 다른 측 상의 가용한 페인트를 손상시키는 것을 방지한다.

유도 가열에 의해 페인트를 제거함으로써 강의 온도가 제어된다는 것이 중요하다. 용도가 자체 구동 기구 없는 "휴대용" 장비로 구성된다면, 유도 코일(1)의 표면 속도에 따라 공급된 전류를 변화시키는 전원 장치가 필요하다.

본 발명에 따르면 이것은 후속하는 방법으로 달성된다.

강(3)에 간접적으로 열을 공급하는 유도 코일(1)은 코일(1)에서 강(3)까지의 특정 거리를 보장하는 자유 주행 휘일(2) 상에 지지된다. 휘일(2)은 (도시되지 않은) 변압기 유닛 내의 전압 조정기(5)에 신호를 제공하는 회전 속도계(4)에 연결된다. 이는 속도가 증가하면 공급된 전압이 증가하고 단위 시간 당 더 많은 에너지가 공급되고, 동시에 속도와 관계없이 단위 영역 당 축적된 에너지가 동일하게 되는 것을 보장한다.

제어 유닛(5)은 임피던스 조정기, 다이리스터 또는 트라이액과 같은 표준 PLS를 포함할 수 있다. 양호한 PLS의 형태는 적용예 및 양호한 함수에 의존한다. 다르게는, 전술한 PLS들의 조합이 사용되어 다른 함수 모드를 위한 가능성을 전개할 수 있다.

회전 속도계(4)는 PLS 제어 유닛(5)에 신호를 제공할 수 있는 스트로보스코프 또는 임의의 다른 회전 카운터 일 수 있다.

유도 코일(1)과 표면(3) 사이의 거리는 주파수, 전류 세기 등에 부가하여 조절될 수 있다. 유도 코일은 조절 가능한 일정한 거리가 유지되도록 휘일(2)에 대해 배치된다.

유도 코일(1)의 주파수 및 전류 세기는 금속 표면 내의 원하는 온도 및 온도 프로파일(예컨대, 특정 온도를 갖는 층의 깊이)을 얻기 위해 제어 유닛(5)에 의해 수동 또는 자동으로 조절될 수 있다.

이 공정의 주요 특징은 강(3)에 공급된 에너지이다. 이 에너지는 일정해야하고, 다르게는 바람직한 결과를 달성한다. 공급된 에너지가 너무 작다면, 강(3)은 페인트 및 녹이 벗겨지기에 충분한 높은 온도를 달성할 수 없다. 공급된 에너지가 너무 크다면, 강의 다른 측의 페인트가 손상될 수 있고, 벗겨진 페인트가 표면에서 연소될 수 있다.

필연적인 실시예들에서, 이 공정은 녹 및 오래된 페인트를 제거하기 위해 최적의 비율을 달성하도록 개발될 수 있다. 이론적인 비율은 수렴될 수 있고 공급된 에너지를 위한 전환 효율은 90 %에 도달할 수 있다.

거친 표면이 요구될 때의 샌드블라스팅과 수용성 오염물을 제거하기 위한 제트 워터 세척의 조합에 대해, 본 발명은 종래 기술 분야의 해결책에 대한 바람직한 대안이다. 추가로, 이 방법은 또한 부식을 촉진시키는 것으로 입증된 박테리아 및 이외의 유기체를 또한 제거한다.

첨부 도면을 참조하여 본 명세서를 해석함에 있어서, 당해 기술 분야의 숙련자는 이하의 청구항으로 한정된 본 발명의 사상과 범주 내에서 수정 또는 변형이 가능함이 이해될 것이다.

Claims (11)

1. 유도열에 의해 금속 표면(3)에서 녹 및 페인트를 제거하는 방법에 있어서,

   상기 유도열은 금속 표면(3)을 따라 운동하는 유도 코일(1)에 의해 공급되고, 단위 표면 영역 당 공급된 에너지량은 금속 표면(3)을 따른 유도 코일 속도와 관계없이 일정한 것을 특징으로 하는 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 유도 코일(1)은 휘일(2)과 함께 배치되고, 휘일은 회전 속도계(4)를 더 포함하며, 제어 유닛(5)이 회전 속도계(4)로부터의 신호에 의해 유도 코일(1)로의 에너지 공급을 제어하는 것을 특징으로 하는 방법.
3. 제2항에 있어서, 제어 유닛(5)에 의해 유도 코일(1)로의 에너지 공급량은 금속 표면을 따른 유도 코일(1)의 속도에 비례하고, 상기 속도는 회전 속도계(4)에 의해 기록되는 것을 특징으로 하는 방법.
4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 유도 코일(1)의 주파수 및 전류 세기는 금속(3) 내의 양호한 온도 및 온도 프로파일을 달성하도록 제어 유닛(5)에 의해 수동 또는 자동으로 조절될 수 있는 것을 특징으로 하는 방법.
5. 유도열에 의해 금속 표면(3)에서 녹 및 페인트를 제거하는 장치에 있어서,

   상기 장치는 금속 표면(3)에 따른 속도와 관계없이 단위 표면 영역 당 일정한 에너지량을 공급하는 것을 특징으로 하는 장치.
6. 제5항에 있어서, 상기 유도 코일(1)은 휘일(2)과 함께 배치되고, 휘일은 회전 속도계(4)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
7. 제6항에 있어서, 제어 유닛(5)이 회전 속도계(4)로부터 수신된 신호의 함수로서 유도 코일(1)로의 에너지 공급을 제어하는 것을 특징으로 하는 장치.
8. 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 유도 코일(1)로부터 공급된 에너지량은 휘일(2)의 회전 속도에 비례하는 것을 특징으로 하는 장치.
9. 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유도 코일(1)의 주파수 및 전류 세기는 금속(3) 내의 양호한 온도 및 온도 프로파일을 달성하도록 제어 유닛(5)에 의해 수동 또는 자동으로 조절되는 것을 특징으로 하는 장치.
10. 삭제
11. 삭제