KR100702795B1

KR100702795B1 - 가변 흡입배관 및 침전물 배출수단을 구비한 순환탱크

Info

Publication number: KR100702795B1
Application number: KR1020060039845A
Authority: KR
Inventors: 김담영; 진용희
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2006-05-03
Filing date: 2006-05-03
Publication date: 2007-04-03

Abstract

본 발명은 침전물의 배출이 용이하며 청정용액만을 공급하도록 하여 강판 상에 금속성 수지용액을 균일하고 안정적으로 도포가능하도록 하는 가변 흡입배관 및 침전물 배출수단을 구비한 순환탱크에 관한 것으로서, 믹싱탱크로부터 금속성 수지용액을 공급받아 이를 교반기로써 교반하며, 외부로 연장된 공급배관을 통하여 상기 금속성 수지용액을 스트립 도포수단에 공급하도록 하는 순환탱크에 있어서, 상기 순환탱크 내부에서 상기 금속성 수지용액의 용량에 따라 그 부력에 의하여 위치 가변가능하고, 가변상태에서 상기 금속성 수지용액의 청정 부분만을 추출하여 상기 스트립 도포수단에 공급하도록 구성되는 가변 흡입부; 및 상기 순환탱크 내부에서 상기 금속성 수지용액으로부터 생성된 겔 상태의 침전물을 포집하여 상기 순환탱크 외부로 배출시키도록 구성되는 포집배출부;가 더 포함되는 것을 특징으로 하여, 드립팬으로의 균일하고 청정한 금속성 수지용액을 제공함으로써 최종 생산 제품의 품질을 향상시키며, 순환탱크 내에 발생되는 응고화된 겔을 용이하게 배출하여 장시간 조업의 안정화가 가능하다.

순환탱크, 코터롤, 금속성 수지용액, 전기도금 강판

Description

가변 흡입배관 및 침전물 배출수단을 구비한 순환탱크{A circular tank with variable suction pipe and discharge means}

도 1은 종래의 금속성 수지용액 도포공정을 나타내는 개략도,

도 2는 도 1에 의하여 금속성 수지용액이 도포된 강판을 나타낸 사시도,

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 가변 흡입배관 및 침전물 배출수단을 구비한 순환탱크를 나타낸 종단면도,

도 4a 내지 도 4d는 도 3의 A, B, C 및 D 부위를 각각 나타낸 도면,

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 가변 흡입배관 및 침전물 배출수단을 구비한 순환탱크를 이용한 금속성 수지용액 도포공정을 나타낸 개략도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

200...순환탱크, 241...튜브 원형링,

243...균형 브라켓, 252...흡입배관,

255...가요성 배관, 265...스크류.

본 발명은 가변 흡입배관 및 침전물 배출수단을 구비한 순환탱크에 관한 것 으로서, 더 상세하게는 강판 상에 금속성 수지용액 도포 시에 청정용액만을 공급하도록 하여 강판 상에 금속성 수지용액을 균일하고 안정적으로 도포가능하도록 하며 침전물의 배출이 용이하는 가변 흡입배관 및 침전물 배출수단을 구비한 순환탱크에 관한 것이다.

일반적으로, 연료탱크 금속성 수지피복강판, 소위 POS E-COATER강판은 Zn-Ni 전기도금 강판 상에 CrO₃ 및 경화제 silane을 주제로 하고 인산, silica 및 기타 조성에 20 g/l의 농도와 1.0 cps의 점도 및 pH 2.0을 가지는 도포형 크롬용액을 처리한 후, 그 상층에 Phenoxy를 주제로 하고 Melamine를 경화제로 하며 silica, 금속분말 및 기타 조성에 28%의 농도와 140 cps의 점도 및 pH 9.0을 가지는 금속성수지를 도포한 강판으로서, 기존의 Pb-Sn합금 도금의 대용강판으로 납 성분이 포함되지 않으면서 우수한 내식성 및 가공 후의 내식성이 특히 우수한 강판이다.

이러한 연료탱크 금속성수지피복 강판을 제조하기 위하여, 스트립(1) 상에 크롬용액 도포 후 크롬 오븐, 크롬 수냉대와 드라이어를 통과 후 유기톱, 보텀 코터에서, 도 1에 도시된 드립팬(3)에 담긴 코터롤(2)의 주속비와 NIP압에 의해 3000~5000 mg/㎡의 금속성 수지용액(S)이 스트립(1) 상에 도포된 후, 스트립 히터로 간접가열방식에 의해 건조 처리되어 제품 생산이 완료된다.

상기와 같은 공정 중 금속성 수지용액(S) 도포공정을 상세히 살펴보면 하기와 같다.

즉, 도 1에 도시된 바와 같이, 금속성 수지용액(S)은 믹싱탱크(6)에 저장되 어 순환탱크(100)로 필요에 따라 충액되며, 순환탱크 본체(110) 내부에 수용된 금속성 수지용액(S)은 교반기(130)에 의하여 교반되면서 스트립(1)의 통판에 따라 공급배관(4)을 거쳐 드립팬(3)에 공급되며 드립팬(3)에 담긴 코터롤(2)에 의하여 스트립(1) 상에 도포된다. 미도포된 금속성 수지용액(S)은 다시 드립팬(3)에 수용되며 이는 다시 리턴배관(5)을 통하여 순환탱크 본체(110) 내부로 수납된다.

순환탱크(100)에는 본체(110)와 연통된 드레인 배관(8)이 배설되며 이 드레인 배관(8)을 통하여 순환탱크 본체(110) 내의 오수 등이 섬프(9)로 배출된다.

이와 같이 금속성 수지용액(S)을 아연-니켈 도금강팡(1) 상에 도포하는데 있어서, 금속성 수지용액(S)이 용액 특유의 금속성 성분요인 등에 의하여 순환탱크(100) 내부 하층에 작업시간 경과에 따라 금속성 성분이 침전 및 응고되어 미세 겔(g)로서 형성되어 비중과 점도가 각각 상이한 박액층이 형성되는 현상이 발생된다.

이러한 침전 및 응고된 겔(g)의 발생으로 인하여, 스트립(1) 상에 금속성 수지용액(S) 도포 시에 도 2와 같이 겔(g)이 그대로 코팅되거나, 농도 및 점도가 불균일한 금속성 수지용액(S) 도포와 과도포 및 미도포 등의 도포량 불균일을 초래하여 최종 제품 생산 시 수지 박리, 수지 픽업 등의 문제가 발생되었다.

또한, 겔(g) 상호 간의 융착화로 인하여 거대 겔(g) 등이 생성되어 공급배관(4) 및 드레인 배관(8) 등이 폐색되는 원인이 되며, 이러한 배관 폐색 시 조업을 중단하여야 하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기된 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 드립팬으로의 균일하고 청정한 금속성 수지용액을 제공함으로써 최종 생산 제품의 품질을 향상시키며, 순환탱크 내에 발생되는 응고화된 겔을 용이하게 배출하여 장시간 조업의 안정화가 가능하도록 하는 가변 흡입배관 및 침전물 배출수단을 구비한 순환탱크를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 가변 흡입배관 및 침전물 배출수단을 구비한 순환탱크는, 믹싱탱크로부터 금속성 수지용액을 공급받아 이를 교반기로써 교반하며, 외부로 연장된 공급배관을 통하여 상기 금속성 수지용액을 스트립 도포수단에 공급하도록 하는 순환탱크에 있어서, 상기 순환탱크 내부에서 상기 금속성 수지용액의 용량에 따라 그 부력에 의하여 위치 가변가능하고, 가변상태에서 상기 금속성 수지용액의 청정 부분만을 추출하여 상기 스트립 도포수단에 공급하도록 구성되는 가변 흡입부; 및 상기 순환탱크 내부에서 상기 금속성 수지용액으로부터 생성된 겔 상태의 침전물을 포집하여 상기 순환탱크 외부로 배출시키도록 구성되는 포집배출부;가 더 포함되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 가변 흡입부는, 상기 금속성 수지용액의 용량에 의하여 그 위치가 가변되는 부력부; 및 상기 부력부에 그 일측이 연결되고 그 타측은 상기 순환탱크 외부로 관통되되, 상기 일측 및 상기 타측은 상호 연통되며 상기 타측은 상기 순환탱크 외부로 관통되는 부위에 고정되고 상기 일측은 상기 부력부의 위치에 따라 길이가 가변가능하도록 구성되는 가요성 배관부;가 포함되는 것을 특징으로 하 며, 상기 순환탱크 내부에는, 상기 부력부의 위치가변과 상기 부력부와 연결된 상기 가요성 배관부의 길이가변을 그 위치가변 및 길이가변 방향으로 가이드하도록 하는 가이드부가 더욱 포함되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 포집배출부는, 상기 순환탱크 저부에 외부와 연통된 공혈이 형성되고, 상기 공혈을 향하여 하향경사를 이루는 프레임이 설치되며, 상기 공혈을 통하여 상기 침전물을 배출시켜 드레인 배관으로 공급되도록 하는 배출부; 및 상기 배출부의 상기 공혈에 설치되며, 상기 교반기의 회전과 교합되어 그 회전방향에 따라 상기 침전물을 상기 순환탱크 내부에서 외부로 배출하도록 하는 스크류부;가 포함되는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 가변 흡입배관 및 침전물 배출수단을 구비한 순환탱크를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 가변 흡입배관 및 침전물 배출수단을 구비한 순환탱크를 나타낸 종단면도이고, 도 4a 내지 도 4d는 도 3의 A, B, C 및 D 부위를 각각 나타낸 도면이다.

본 발명의 실시예에 따른 가변 흡입배관 및 침전물 배출수단을 구비한 순환탱크(200)는 그 내부에 수용된 금속성 수지용액(S) 중 청정한 부분만을 추출하여 공급배관(4)으로 배출시키는 가변 흡입부와 금속성 수지용액(S) 중 겔(g) 상태의 침전물을 포집하여 외부로 배출시키는 포집배출부로 이루어진다.

금속성 수지용액(S)으로 충진된 순환탱크 몸체(210) 상부에는 모터(220)가 모터 프레임(221) 상에 설치되며, 모터(220)에 의해 구동되는 축(261)은 몸체(210) 내부로 관통되어 구성된다.

이 축(261)은 몸체(210) 상부에서는 축 브라켓(222)에 의하여 고정되고, 몸체(210) 내부에서는 원통축(231)에 의하여 고정된다. 이 원통축(231)은 축 브라켓(222)에 연결구성되며 축(261)이 모터(220)에 의하여 회전구동되는 것과 달리 고정된 상태를 유지한다.

원통축(231)의 축 브라켓(222)과 연결구성된 측에 대한 타측에는 실링, 베이링 및 베어링 커버로 구성된 베어링 블럭(262)이 구성되며, 이에 더 연장된 타측에는 축(261)의 회전구동에 의하여 동향 연동회전되는 교반기(230)가 구성된다.

이 교반기(230)로부터 더욱 연장된 축(261)은 커플링(263)에 의하여 스크류 축(264)과 연결되며, 스크류 축(264)에는 축(261)의 회전구동에 의하여 동향 연동회전되는 스크류(265)가 구비되어 있다.

이 스크류(265)는 순환탱크 몸체(210) 저부에 구성된 포집 프레임(216)의 포집 홀(218)에 부합되도록 설치되며, 포집 프레임(216)은 몸체(210) 내부에서 포집 홀(218)을 향하여 하방경사를 이루도록 구성되며, 그 외주는 순환탱크 몸체(210)와 일체형으로 형성될 수도 있는 링 프레임(217)에 장착된다. 이 하방경사를 이루는 포집 프레임(216)에 의하여 순환탱크(200) 내의 침전된 겔(g)은 경사 저부로 포집되고 이는 다시 포집 홀(218)을 통하여 배출된다.

포집 프레임(216)의 하방경사는 순환탱크(200)의 용적, 모터(220)의 구동 속도 또는 사용되는 금속성 수지용액(S) 등의 요인에 의하여 임의로 설정할 수 있으 며, 이의 수치적인 경사각에 의하여 본 발명의 기술적 사상이 변형되지는 않는다.

포집 프레임(216)에 형성된 포집 홀(218)은 포집 프레임(216)에 의하여 분리된 몸체(210)의 하부와 연통되어 포집된 겔(g)이 이 분리된 하부에 수집되도록 하고, 몸체(210)의 하부는 드레인 배관(219)을 통하여 배출배관(280)과 연통구성되어 수집된 겔(g)이 순환탱크(200) 외부로 최종배출 되도록 한다.

배출배관(280)은 겔(g)과 용액(S)을 분리배출하도록 하는 배관(287, 289)과 분기연결된다. 이때, 배출배관(280) 내에는 겔(g)과 용액(S)을 분리하는 필터 등의 통상적인 분리수단이 구성될 수도 있다.

또한, 몸체(210) 상부에는 그 내부에 수용되는 금속성 수지용액(S)의 양을 측정할 수 있도록 초음파 레벨계(248)가 설치된다. 이 초음파 레벨계(248)는 금속성 수지용액(S)의 수면을 초음파로써 측정하여 순환탱크(200) 내에 수용된 금속성 수지용액(S)의 양을 측정할 수 있도록 한다.

원통축(231)에는 그 내부에 중공을 가지는 튜브 원형링(241)이 원통축(231)의 축방향에 수직으로 환포되어 구성된다. 이 튜브 원형링(241)은 브라켓(242)으로써 원통축(231)에 대하여 외측으로 연장되며 다수 개가 구비되는 균형 브라켓(243)과 연결되고, 이 균형 브라켓(243)은 브라켓(244)으로써 균형링 브라켓(245)과 연결된다. 균형링 브라켓(245)은 순환탱크 몸체(210) 내부의 천장에서부터 저부에 설치된 포집 프레임(216)의 외주를 관통하여 링 프레임(217)에 연결고정되는 균형축 브라켓(247)으로써 고정된 균형축(246)을 환포하여 구성된다.

튜브 원형링(241)의 내부 중공으로 인하여 튜브 원형링(241)은 순환탱크 몸 체(210) 내부에 금속성 수지용액(S)이 충진될 시에 이의 수면 상에 부유하며, 금속성 수지용액(S)의 충진양에 따라 원통축(231)을 통하여 그 연직 위치가 가변된다.

튜브 원형링(241)의 금속성 수지용액(S) 충진양에 의한 연직 위치 가변으로 인하여 균형 브라켓(243) 또한 연직 위치가 가변되고, 균형축(246)과 이를 환포하여 구성된 균형링 브라켓(245)으로써 연직 위치 가변이 안정되게 가이드된다.

다수 개의 균형 브라켓(243) 중 어느 하나에는, 고정 브라켓(251)이 연결되며, 이 고정 브라켓(251)은 배관 브라켓(253)으로써 흡입 배관(252)과 연결된다.

흡입 배관(252)은 배관(254)을 거쳐 길이 가변이 가능한 가요성 배관(255)과 연통되며, 가요성 배관(255)은 순환탱크 몸체(210) 외부로 연장되는 배관(256) 및 배관(257)을 거쳐 펌프(258)에 연결되고, 펌프(258)는 공급배관(4)과 연결된다. 펌프(258)에는 모터(259)가 구비되어 흡입 배관(252)을 통하여 금속성 수지용액(S)을 흡입하여 가요성 배관(255)을 거쳐 공급배관(4)으로 이를 공급할 수 있도록 한다. 가요성 배관(255)과 연결된 배관(256)은 포집 프레임(216) 상에 형성된 배관 홀(215)을 관통하여 순환탱크 몸체(210) 외부로 연장된다.

흡입 배관(252)은 금속성 수지용액(S)의 수면 상에 부표하는 튜브 원형링(241) 및 균형 브라켓(243)과 소정 간격으로 하방 이격되어 위치하여 금속성 수지용액(S)의 상층부에 위치하게 된다.

이하, 본 발명의 작동을 설명한다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 가변 흡입배관 및 침전물 배출수단을 구비한 순환탱크를 이용한 금속성 수지용액 도포공정을 나타낸 개략도이다.

믹싱탱크(6)에서 메이크업된 금속성 수지용액(S)이 밸브 개방에 의하여 용액 공급배관(7)을 통하여 순환탱크(200) 내부로 충진된다. 순환탱크 몸체(210) 내부에 충진되는 금속성 수지용액(S)의 충진양은 초음파 레벨계(248)에 의하여 감지되며, 그 양에 따라 튜브 원형링(241)의 표고위치가 가변된다. 충진양의 기 설정된 수준 이상이 감지되면 모터(220)가 구동되어 교반기(230)의 회전에 의해 교반되며, 교반기(230)와 동향으로 회전되는 스크류(265) 또한 구동된다.

드립팬(3)에 금속성 수지용액(S)을 공급하기 위하여 모터(259)로써 펌프(258)가 가동되며, 금속성 수지용액(S)은 공급배관(4)을 통하여 드립팬(3)에 공급된다. 드립팬(3)에서 과다범람(overflow)된 금속성 수지용액(S)은 리턴배관(5)을 통하여 순환탱크(200)에 재충진된다.

순환탱크(200) 내의 금속성 수지용액(S)을 흡입하는 흡입 배관(252)은 금속성 수지용액(S)의 수면 상에 부표하는 튜브 원형링(241) 및 균형 브라켓(243)과 소정 간격으로 하방 이격되어 위치되어 항상 금속성 수지용액(S)의 상층부분의 용액(S)만을 흡입하게 된다. 상대적으로 침전물의 양이 적은 금속성 수지용액(S)의 상층부분만을 흡입하여 드립팬(3)에 공급하므로 청정한 금속성 수지용액(S)을 스트립(1) 상에 도포시킬 수 있게 되는 것이다.

순환탱크 몸체(210) 내에 수용된 금속성 수지용액(S)의 겔(g) 상태의 침전물은 그 자중에 의하여 하방으로 침전되며, 교반기(230)와 동향으로 회전되는 스크류(265)의 구동으로 순환탱크 몸체(210) 외부로 배출된다.

즉, 포집 프레임(216)에 형성된 포집 홀(218)을 통하여 스크류(265)의 회전 작용으로써 침전된 겔(g)은 몸체(210)의 저부인 포집 프레임(216)의 하방으로 배출되며, 이는 다시 드레인 배관(219) 및 이와 연통된 배출배관(280)을 거쳐 배출된다.

이 배출되는 겔(g)은 다시 배출배관(280)에서 분기된 겔 배출 배관(287)을 거쳐 겔 슬러지 탱크(290)에 충진되며, 겔(g)과 함께 배출되는 오수는 배출배관(280)에서 분기된 오수배관(289)을 거쳐 섬프(9)에 충진된다.

배출배관(280) 내에는 겔(g)과 오수를 분리하여 각각 겔 배출 배관(287) 및 오수배관(289)으로 분리배출할 수 있도록 통상의 분리수단이 구성될 수도 있다.

이와 같은 침전된 겔(g)의 용이한 배출로 인하여 순환탱크(200) 연속조업의 장시간 안정화가 가능하다.

상기 내용은 본 발명의 바람직한 실시예를 단지 예시한 것으로 본 발명이 속하는 분야의 당업자는 첨부된 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 요지로부터 벗어나지 않고 본 발명에 대한 수정 및 변경을 가할 수 있다는 것을 인식하여야 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 가변 흡입배관 및 침전물 배출수단을 구비한 순환탱크에 의하여, 드립팬으로의 균일하고 청정한 금속성 수지용액을 제공함으로써 최종 생산 제품의 품질을 향상시키며, 순환탱크 내에 발생되는 응고화된 겔을 용이하게 배출하여 장시간 조업의 안정화가 가능하다.

Claims

믹싱탱크로부터 금속성 수지용액을 공급받아 이를 교반기로써 교반하며, 외부로 연장된 공급배관을 통하여 상기 금속성 수지용액을 스트립 도포수단에 공급하도록 하는 순환탱크에 있어서,

상기 순환탱크 내부에서 상기 금속성 수지용액의 용량에 따라 그 부력에 의하여 위치 가변가능하고, 가변상태에서 상기 금속성 수지용액의 청정 부분만을 추출하여 상기 스트립 도포수단에 공급하도록 구성되는 가변 흡입부; 및

상기 순환탱크 내부에서 상기 금속성 수지용액으로부터 생성된 겔 상태의 침전물을 포집하여 상기 순환탱크 외부로 배출시키도록 구성되는 포집배출부;

가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 가변 흡입배관 및 침전물 배출수단을 구비한 순환탱크.
제1항에 있어서,

상기 가변 흡입부는,

상기 금속성 수지용액의 용량에 의하여 그 위치가 가변되는 부력부; 및

상기 부력부에 그 일측이 연결되고 그 타측은 상기 순환탱크 외부로 관통되되, 상기 일측 및 상기 타측은 상호 연통되며 상기 타측은 상기 순환탱크 외부로 관통되는 부위에 고정되고 상기 일측은 상기 부력부의 위치에 따라 길이가 가변가능하도록 구성되는 가요성 배관부;

가 포함되는 것을 특징으로 하는 가변 흡입배관 및 침전물 배출수단을 구비한 순환탱크.
제2항에 있어서,

상기 순환탱크 내부에는, 상기 부력부의 위치가변과 상기 부력부와 연결된 상기 가요성 배관부의 길이가변을 그 위치가변 및 길이가변 방향으로 가이드하도록 하는 가이드부가 더욱 포함되는 것을 특징으로 하는 가변 흡입배관 및 침전물 배출수단을 구비한 순환탱크.
제1항에 있어서,

상기 포집배출부는,

상기 순환탱크 저부에 외부와 연통된 공혈이 형성되고, 상기 공혈을 향하여 하향경사를 이루는 프레임이 설치되며, 상기 공혈을 통하여 상기 침전물을 배출시켜 드레인 배관으로 공급되도록 하는 배출부; 및

상기 배출부의 상기 공혈에 설치되며, 상기 교반기의 회전과 교합되어 그 회전방향에 따라 상기 침전물을 상기 순환탱크 내부에서 외부로 배출하도록 하는 스크류부;

가 포함되는 것을 특징으로 하는 가변 흡입배관 및 침전물 배출수단을 구비한 순환탱크.