KR100723125B1 - 에어나이프 주변의 가스 포위장치 및 이를 이용한 강판의아연도금 방법 - Google Patents

에어나이프 주변의 가스 포위장치 및 이를 이용한 강판의아연도금 방법 Download PDF

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Abstract

에어나이프 주변의 가스 포위장치 및 이를 이용한 강판의 아연도금 방법이 제공된다.
상기 에어나이프 주변의 가스 포위장치는, 도금강판의 용융아연 도금량을 조정하는 에어나이프의 하부에 회동 가능하게 설치되면서 에어나이프 의 폭방향으로 와이핑가스의 포위를 가능하게 하여 무산화 분위기를 형성하도록 제공된 제 1 포위수단 및, 상기 에어나이프의 양측에 이동 가능하게 제공되면서 에어나이프의 길이방향으로 와이핑가스의 포위를 가능하게 하여 무산화 분위기를 형성하도록 제공된 제 2 포위수단을 포함하여 구성되어 있다.
본 발명에 의하면, 에어나이프에서 분사되는 불활성가스를 포위하는 장치를 이용하여 아연도금강판의 표면에 고상 산화막의 형성을 억제함으로서, 강판의 아연도금시 흐름무늬의 발생을 최대한 방지시키어 도금강판의 품질을 보다 향상시키고, 특히 에어나이프에서 분사되는 불활성가스를 이용하면서 포위공간의 가변구현을 가능하게 하여 기존의 밀폐형태에 비하여 구조 및 운용을 간소화시킬 수 있도록 하는 개선된 효과를 얻을 수 있다.
아연도금강판, 흐름무늬, 에어나이프, 무산화 분위기, 고상산화막

Description

에어나이프 주변의 가스 포위장치 및 이를 이용한 강판의 아연도금 방법{An Apparatus for Surrounding Circumference Gas of Air knife and Method for galvanizing steel sheet using the Same}
도 1의 (a) 및 (b)는 강판의 아연도금시 정상적인 강판 및 흐름무늬가 발생된 강판을 도시한 도면
도 2는 아연도금강판의 도금량 조정을 위한 에어나이프에 의한 흐름무늬 발생상태를 도시한 상태도
도 3은 흐름무늬의 발생원인이 되는 고상 산화막을 나타낸 아연도금강판의 구조도
도 4는 종래 강판의 아연도금시 발생되는 흐름무늬의 발생을 억제하는 도금형태를 도시한 구성도
도 5는 본 발명에 따른 강판의 아연도금 방법을 도시한 개념도
도 6은 본 발명에 따른 에어나이프 주변의 가스 포위장치에서 제 1 포위수단의 일 실시예를 도시한 사시도
도 7는 본 발명에 따른 에어나이프 주변의 가스 포위장치의 제 1 포위수단의 다른 실시예를 도시한 사시도
도 8의 (a) 내지 (c)는 본 발명의 장치에서 제 2 포위수단의 일 실시예를 도시한 사시도, 평면도 및 측면도
도 9의 (a) 및 (b)는 본 발명의 장치에서 제 2 포위수단의 다른 실시예를 도시한 사시도 및 평면도
도 10은 본 발명의 장치 작동상태를 도시한 평면 구성도
도 11은 본 발명의 에어나이프 변형 구조를 도시한 측면도
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
1.... 에어나이프 주변의 가스 포위장치
10.... 무산화 분위기 30.... 제 1 포위수단
32.... 케이싱 34.... 회전암
36.... 제 1 포위판 38.... 구동축
40.... 구동실린더 42.... 링크부재
50.... 제 2 포위수단 52.... 구동실린더
100.... 에어나이프 104.... 보조 분사닙
본 발명은 에어나이프 주변의 가스 포위장치 및 이를 이용한 강판의 아연도금 방법에 관한 것이며, 더욱 상세히는 에어나이프에서 공기 대신 분사되는 불활성 가스를 포위하는 장치를 이용하여 아연도금강판의 표면에 고상 산화막의 형성을 억제함으로서, 강판의 아연도금시 흐름무늬의 발생을 최대한 방지시키어 도금강판의 품질을 보다 향상시키고, 특히 에어나이프에서 분사되는 불활성가스를 이용하면서 포위공간의 공간가변을 가능하게 하여 기존의 밀폐형태에 비하여 구조 및 운용을 간소화시킬 수 있도록 한 에어나이프 주변의 가스 포위장치 및 이를 이용한 강판의 아연도금 방법에 관한 것이다.
알려진 용융아연 도금강판은 우수한 내식성을 바탕으로 일반 건축자재용을 비롯하여 미려한 표면관리가 요구되는 가전용 외판재 및 자동차용 외판재까지 적용범위가 점점 확대되고 있는 실정이다.
예를 들어, 일반 건축자재용 용융아연 도금강판에서는 내식성이 가장 중요한 인자이며, 광택, 조도 및 각종 표면결함 등의 특성들은 상대적으로 경시되고 있는 데에 반하여, 근래 그 사용량이 증대되는 칼라강판, 가전재 및 자동차 내, 외판 등의 용도에서는 내식성 못지 않게 표면특성이 매우 중요한 인자이고, 따라서 용융아연 도금강판의 수요자에서는 엄격한 표면품질을 요구하고 있는 실정이다.
한편, 강판의 아연도금공정은 냉간압연된 코일이 페이오프 릴(미도시)과 용접기(미도시)를 통하여 연속 통판되면서, 강판에 부여된 잔류응력을 제거하기 위하여 가열로에서 열처리되고, 가열이 완료된 강판소재는 아연도금작업에 적당한 온도로 유지되는 상태에서, 용융아연이 충진된 도금욕조로 인입된다.
이때, 가열로와 도금욕조사이에는 고온으로 열처리된 강판이 대기에 노출됨 에 따른 표면산화를 방지하기 위하여 스나우트가 설치되고, 이와 같은 스나우트에는 표면산화에 의한 도금불량을 방지하기 위하여 불활성가스가 충진된다.
그리고, 가열로, 스나우트 및, 용융아연 도금욕조를 통과한 도금강판은 그 직상부의 에어나이프에서 수요자가 원하는 도금량으로 도금량을 조정하게 된다.
다음, 도금량 조정작업이 완료된 도금강판은 조질압연기를 거치고, 적정한 표면 조도 부여 및 형상교정을 거쳐 절단기에서 절단된 후, 텐션 릴(미도시)에서 권취되어 최종 도금코일 제품으로 생산되는 것이다.
그런데, 이와 같은 에어나이프를 통과하면서 도금량이 조정된 도금강판의 표면에는 흐름무늬 결함이 발생된다.
이와 같은 도금강판의 흐름무늬 결함은 도금강판의 표면상에 도금부착량 편차가 마루와 골의 형태로 연속화되어 발생되는 현상으로 폭방향으로 단속적인 아연의 흐름자국의 형태가 도금후 도금강판의 표면에 나타나는 아연도금시 발생되는 대표적 표면결함이며, 이때 정상부위와 흐름무늬 발생부위의 도금량 두께는 대략 1~2 ㎛ 의 편차가 발생되는 것으로 알려져 있다.
예를 들어, 도 1a 및 도 1b에서는 정상적으로 흐름무늬가 없는 도금강판과 흐름무늬 결함이 발생된 도금강판을 도시하고 있다.
그런데, 이와 같은 흐름무늬의 발생메나키즘을 구체적으로 살펴보면, 도 2에서 도시한 바와 같이, 에어나이프(A)에서 분사된 와이핑가스(Wiping Gas)(G)의 강판(S) 충돌 후, 강판 수직방향의 제트(Wall Jet)(J)에 의한 전단응력이 에어 나이프(A) 직상부의 응고 전 아연 표층에 형성된 미세한 산화막(ZnO)(S')의 파열에 필 요한 임계응력을 초과 할 경우, 미세 웨이브(Wave)를 유발함으로서, 도금강판의 흐름무늬가 발생되게 된다.
즉, 도 3에서와 같이, 강판(S)과 용융아연 도금층(P)의 표층부에 고상산화막(S')(ZnO, Al2O3 산화물로서 순수 아연대비 용융점 상승에 따른 고상화 반응촉진)이 발생되고, 이와 같은 용융아연 도금 표층에 형성되는 산화막(S')(고상 산화막)은 직하부의 순수한 용융아연 도금층(P)과의 유동성 차이로 에어나이프를 통한 와이핑시 산화막에서 크랙이 발생되고, 이 크랙으로 인하여 흐름무늬가 발생되는 것이다.
따라서, 용융아연 도금강판의 표층부에 발생되는 대표적인 표면 결함을 억제하기 위하여는 도금표층에 형성된 고상산화막(S')의 두께를 감소시키는 것과 함께 와이핑시 산화막을 파쇄(크랙시키는)하는 전단 응력의 최소화가 중요한 인자가 되는 것이다.
예를 들어, 표층의 산화막(층)이 발생되지 않으면 와이핑시 전단응력이 높아도 도금층의 표면 장력이 균일하기 때문에, 흐름무늬의 발생이 억제될 수 있을 것이다.
한편, 이와 같은 흐름무늬의 발생을 억제하기 위하여 고상 산화막의 형성을 차단하는 종래 기술은 다음의 도 4에서 도시하고 있다.
즉, 도 4 에서 도시한 바와 같이, 이와 같은 종래 기술은 예를 들어, 미국의 암코(Armco)사에 의한 것으로, 그 특징은 에어나이프(100)를 통하여 질소(N2) 가스를 이용하여 와이핑을 하고, 에어나이프(100)의 주변을 도금욕조(110)에 하단부가 침지되는 포위체인 박스(120)로 밀폐하여 무산화 분위기(G')를 에어나이프(100) 주변에 유지시킴으로서, 앞에서 설명한 바와 같이 도금층상의 고상 산화막의 형성을 억제하여 흐름무늬의 발생을 예방하는 것이다.
따라서, 암코사의 흐름무늬 개선은 무산화 분위기 형성에 의한 도금 표층의 산화막 형성 억제로 내부 용융아연 도금층과의 점도차에 의한 불균일을 최소화 한 결과에 기인하는 것이다.
그러나, 이와 같은 암코사의 기술은 다음과 같은 문제를 유발시키는데, 에어나이프 주변(100)을 도금욕조(110)에서 부터 포위체인 박스(120)로 밀폐형태로 포위하여 무산화 분위기를 조성하기 때문에, 도금욕조에서 증발되는 증발아연에 따른 표면 품질의 2차 오염 예를 들어, 에쉬(Ash)(아연재) 등이 발생되는 문제를 초래하는 것이었다.
따라서, 도 4에서 도시한 바와 같이, 문제가 되는 증발아연을 억제하기 위하여 습식의 질소가스를 분사하는 스팀장치(130)가 추가로 필요하게 되는 것이며, 이에 따라 도금설비의 구조가 복잡해지고, 이를 유지 보수하는 데에 인원이나 비용이 증가하는 또 다른 문제가 있었다.
한편, 에어나이프를 통한 와이핑 가스를 통상 사용하는 공기 대신에 불활성가스인 질소를 사용하는 경우 밀도, 비중 측면에서 유사하여 동일 압력 조건하에서 유체특성의 차이는 무시할 정도임은 알려져 있다.
이에 따라서, 에어이프 주변을 무산화 분위기(공간)으로 구현시키되, 이를 위한 가스 포위장치를 가변형으로 설치하여 증발되는 아연을 외부 배출시키도록 하 면, 위의 암코사의 설비에 비하여 설비가 매우 간소화되면서 산화막 형성을 억제하여 흐름무늬의 발생은 효과적으로 차단할 수 있어 바람직할 것이다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 여러 문제점들을 해소하기 위하여 안출된 것으로서 그 목적은, 에어나이프에서 분사되는 불활성가스를 포위하는 장치를 이용하여 아연도금강판의 표면에 산화막의 형성을 억제함으로서, 강판의 아연도금시 발생되는 흐름무늬를 최대한 방지시키어 도금강판의 품질을 보다 향상시키고, 특히 에어나이프에서 분사되는 불활성가스를 이용하면서 포위공간의 공간가변을 가능하게 하여 기존의 밀폐형태에 비하여 구조 및 운용을 간소화시킬 수 있도록 한 에어나이프 주변의 가스 포위장치 및 이를 이용한 강판의 아연도금 방법을 제공하는 데에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 기술적인 일 측면으로서 본 발명은, 도금욕조의 직상부에 대향 설치되어 그 사이를 통과하는 도금강판의 용융아연 도금량을 조정하는 에어나이프의 하부에 회동 가능하게 설치되면서 에어나이프 의 폭방향으로 와이핑가스의 포위를 가능하게 하여 무산화 분위기를 형성하도록 제공된 제 1 포위수단; 및
상기 에어나이프의 양측에 이동 가능하게 제공되면서 에어나이프의 길이방향 으로 와이핑가스의 포위를 가능하게 하여 무산화 분위기를 형성하도록 제공된 제 2 포위수단;
을 포함하여 구성된 에어나이프 주변의 가스 포위장치를 제공한다.
또한, 기술적인 다른 측면으로서 본 발명은, 도금강판의 용융아연 도금량을 조정하는 에어나이프를 통하여 강판 표층부상의 산화막형성을 억제하기 위한 불활성가스를 와이핑시키는 동시에, 상기 에어나이프와 도금욕조 사이에 상기 에어나이프 주변의 가스 포위장치를 이용하여 증발아연의 배출을 가능하게 하면서 무산화 분위기를 형성시킴으로서, 도금강판의 표면 흐름무늬 발생을 억제하는 강판의 용융아연 도금방법을 제공한다.
이하, 첨부된 도면에 따라 본 발명을 상세하게 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도 5에서는 본 발명의 장치를 통한 강판의 용융아연 도금방법을 설명하기 위한 개념도를 도시하고 있다.
즉, 도 5에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 강판 용융아연 도금방법은, 강판 (S)의 용융아연 도금량을 조정하는 에어나이프(100)를 통하여 무산화 분위기(10)의 형성을 위하여 기존의 공기 대신에 질소가스(N2)와 같은 불활성가스를 와이핑가스로 사용한다.
그리고, 다음의 도 6 내지 도 11에서 상세하게 설명하는 본 발명의 가스 포위장치(1)의 제 1,2 포위수단(30)(50)을 이용하여 에어나이프(100) 하부에서 부터 도금욕조(110)의 탕면 근처까지 와이핑가스를 가두어 무산화 분위기(10)를 형성시킴으로서, 앞에서 설명한 바와 같이 도금강판 표층부의 고상 산화막의 형성을 억제시키고, 이에 따라 와이핑기 표층부에서의 흐름무늬(도 1b 참조)의 발생을 방지시키는 것이다.
특히, 본 발명에서는 제 1,2 포위수단 특히, 제 1 포위수단(30)이 위치 가변되면서 기존의 암코사와 같이 완전 밀폐형이 아니고 개방형으로 설치되기 때문에, 상기 제 1 포위수단(30)이 에어나이프(100)의 하부에서 수직 위치에서 외곽으로 회동하면, 도금욕조(110) 탕면사이에 공간이 형성되고, 이 공간을 통하여 증발아연(Z)의 배출이 가능하여 종래 암코사에서와 같은 증발아연에 의한 문제들을 해소시킨다.
즉, 지속적으로 분사되는 와이핑가스는 제 1,2 포위수단(30)(50)들에 의하여 포위된 상태로 무산화 분위기(10)를 형성하다가, 제 1 포위수단(30)이 회동하면 형성된 도금욕조 사이의 공간으로 증발아연이 빠져나가기 때문에, 증발아연을 처리하기 위한 종래의 습식가스 공급의 스팀설비(도 4의 130)가 필요없다.
결국, 본 발명의 강판의 용융아연 도금방법에서는 에어나이프와 도금욕조 사이에 개방향 포위장치(1)로서 무산화 분위기(10)를 형성시키고, 증발아연은 개방공간으로 배출시킴으로서, 무산화 분위기에 의한 도금강판 표층부의 산화막형성을 억제하여 흐름무늬의 발생을 방지시키는 동시에, 설비와 운영의 간소화를 가능하게 하는 것이다.
이때, 상기 포위장치의 제 1 포위수단(30)은 강판의 도금량이 120, 180, 220 g/㎡ 일때, 에어나이프의 직하부 수직위치를 기준으로 다음의 표 1에서 나타낸 각도로 조정될 수 있다.
강판의 용융아연 도금량 강판 이동속도 80mpm 이하일 때 제 1 포위수단의 회동각도 범위 강판 이동속도 120mpm 이하일 때 제 1 포위수단의 회동각도 범위 강판 이동속도 160mpm 이하일 때 제 1 포위수단의 회동각도 범위
120 g/㎡ 18 - 22° 23 - 27° 28 - 32°
180 g/㎡ 13 - 17° 18 - 22° 23 - 27°
220 g/㎡ 8 - 12° 13 - 17° 18 - 22°
(이때, 강판(S)의 두께는 0.7-0.9 mm 이고, 폭은 1200-1800mm인데, 강판의 두께와 폭은 일 예이고, 실질적으로 제 1 포위수단(30)의 회동 각도는 도금량과 직접 관련 있다.)
즉, 상기 표 1에서 에어나이프 하부의 무산화 분위기(10)를 형성하는 제 1 포위수단(30)의 각도가 하한값 이하인 경우에는, 에어나이프(100)의 하부 도금욕조(110) 탕면의 공간인 0.37㎥(2.1m*0.6m*0.3m)에서 에어나이프(110)에서 부터 연속 분출된 와이핑가스의 흐름이 폐쇄공간에 차단되고, 불규칙적인 와이핑가스의 와류생성에 의하여 용융아연이 비산되어 도금 제품 표면에 부착되는 2차 오염을 유발 시킬 수 있으므로 상기 하한값 이하는 바람직하지 않다.
반대로, 상기 제 1 포위수단(30)의 각도가 상한값 이상이면, 도금 조업 조건중 도금량이 가장 적은 120 g/㎡ 인 경우, 와이핑가스의 분출압력이 0.35kgf/㎟ 이상으로 유지되므로, 후도금 조건 대비 와이핑가스 압력이 30% 증가하고, 이에 따라 각도가 상한값 이상일 경우에는 실질적인 와이핑가스의 포위가 어려워 적당한 무산화 분위기(10)의 조성을 어렵게 하고, 이는 강판 표층부의 산화막 형성의 억제성을 떨어지게 한다. 따라서, 상기 표 1에서 나타낸 각도 범위가 가장 바람직한 것이다.
다음, 도 6 내지 도 8에서는 본 발명에 따른 에어나이프 주변의 가스 포위장치중 포위수단들을 도시하고 있는데, 이와 같은 본 발명의 장치는 도금욕조(110)의 직상부에 대향 설치되어 그 사이를 통과하는 도금강판의 용융아연 도금량을 제어하는 에어나이프(100)의 각 하부에 회동 가능하게 설치되어 에어나이프 폭방향으로 와이핑가스의 포위에 의한 무산화 분위기(10)를 형성하도록 구성된 제 1 포위수단(30) 및 상기 에어나이프(100)의 양측에 제공되어 에어나이프의 길이방향으로 무산화 분위기(10)를 형성하도록 구성된 제 2 포위수단(50)을 포함하여 개방형으로 제공되어 있다.
한편, 도 6 및 도 7에서는 본 발명인 장치의 제 1 포위수단(30)의 실시예들을 도시하고 있고, 도 8 및 도 9에서는 제 2 포위수단의 실시예들을 도시하고 있고, 도면에서 따라 상기 제 1,2 포위수단들을 상세하게 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 도 6에서는 상기 제 1 포위수단(30)의 일 실시예를 도시하는데, 이와 같은 본 발명의 제 1 포위수단(30)은, 상기 에어나이프(100)의 하부에 길이방향으로 신장되어 설치된 케이싱(32)의 내부에 회전 가능하게 설치된 회전암(34) 및, 상기 회전암(34)의 하부에 케이싱(32)의 하부 개구(32a)를 통하여 하방으로 도금욕조(110)의 탕면근처까지 신장된 제 1 포위판(36)으로 구성되어 있다.
이때, 상기 회전암(34)에는 에어나이프(100)의 몸체에 연결된 브라켓트(38b)상에 수평 고정되는 모터(38a)로서 구동되는 구동축(38)이 연결되어 있다.
따라서, 상기 모터(38a)가 구동되면 구동축(38)은 회전암(34)을 원형 케이싱(32)의 내부에서 회전시키고, 이에 따라 제 1 포위판(36)도 일체로 에어나이프의 직하부에서 각도 조정된다.
그리고, 상기 케이싱(32)은 하부에 제 1 포위판(36)이 통과하는 개구(32a)가 형성되고, 이 개구폭은 상기 포위판의 각도변위에 맞추어져 있다.
결국, 상기 모터 구동시 상기 제 1 포위판(36)이 에어나이프(100)의 직하부 수직위치에서 외곽으로 소정의 각도(앞의 표 1 참조)까지 회동 가능하게 설치된다.
따라서, 도 6의 제 1 포위수단(30)은 에어나이프 하측으로 탕면에서 부터 와이핑가스 즉, 질소가스를 포위하여 무산화 분위기(10)를 형성시키는 것이고, 이와 같은 무산화 분위기(10)는 도금강판의 표층부 산화막 형성을 억제하여 흐름무늬의 발생을 방지시키는 동시에, 특히 회동시 도금욕조에서의 증발아연을 외부 배출시키는 것을 가능하게 한다.
다음, 도 7에서는 본 발명의 제 1 포위판(36)의 구동형태를 변경한 다른 실시예를 도시하고 있는데, 상기 제 1 포위판(36)에는 에어나이프(100)에 수직 설치된 구동실린더(40)의 링크부재(42)가 후면에 연결되어 제 1 포위판(36)이 에어나이프 직하부 수직위치에서 외곽으로 소정의 각도까지 회동 가능하게 설치되는 것이다.
이때, 상기 구동실린더(40)는 에어나이프(100)의 몸체 후면에 수직 고정되고, 상기 로드와 링크부재(42)로서 제 1 포위판(36)이 연결되어 구동실린더의 수직 운동에 의하여 제 1 포위판(36)은 선회 운동하여 가변 조정된다.
그리고, 도 6 및 도 7의 제 1 포위판(36)들은 에어나이프 직하부 수직위치에서 외곽으로 앞의 표 1에서 설명한 바와 같이 도금량과 강판 이송속도에 따라 8 - 32 °의 각도로 회동토록 설치되어 있다.
다음, 도 8에서는 본 발명인 장치의 상기 제 2 포위수단의 일 실시예를 도시하고 있는데, 상기 에어나이프(100)의 양측 끝단사이에 분사된 와이핑가스를 하방으로 유도토록 설치되어 에어나이프 양측으로 가스커튼부를 형성시키는 유도판(50a)으로 제공되는 것이다.
그리고, 이와 같은 제 2 포위수단의 일 실시예인 유도판(50a)에는 와이핑가스의 흐름을 추가로 유도하여 가스커튼부를 구현시키는 보조유도판(52)들이 추가로 제공되는 것이 바람직하다.
따라서, 도 8b 및 도 8c에서 도시한 바와 같이, 유도판(50a)인 제 2 포위수단과 보조 유도판(52)들에 의하여 에어나이프(100)의 양쪽으로 와이핑가스 커튼부가 형성되고 이와 같은 와이핑가스 커튼부는 제 1 포위수단(30)과 함께 무산화 분위기(10)를 형성시키고 증발아연의 외부 방출을 유도하게 하면서 강판 표층부의 산화막 억제를 가능하게 한다.
이때, 도금강판의 폭은 에어나이프(100)의 길이보다 작은 것이 통상적이고, 따라서 에어나이프 양끝에서는 강판(S)의 폭에 상관없이 가스 커튼부의 형성이 가능하다.
다음, 도 9에서는 본 발명인 장치에서 제 2 포위수단의 다른 실시예를 도시하고 있다.
즉, 도 9a에서 도시한 바와 같이, 제 2 포위수단의 다른 실시예는, 상기 에어나이프(100)의 양측으로 구동실린더(54)로서 이동토록 설치되고 하방으로 도금욕조 탕면 근처까지 신장된 제 2 포위판(50b)으로 제공되어 있다.
이때, 상기 구동실린더(54)는 에어나이프 측면상의 브라켓트(54a)상에 제공될 수 있다.
따라서, 도 9b에서와 같이 구동실린더(52)의 구동에 따라 제 2 포위수단의 다른 실시예인 제 2 포위판(50b)은 에어나이프(100)의 양측에서 밀착된다.
결국, 도 10에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 장치(1)에서는 제 1 포위수단(30) 및 제 2 포위수단의 다른 실시예인 제 2 포위판(50b)으로서 도금강판의 와이핑시 그 하부에 강판 표층부의 산화막 형성을 억제하는 무산화 분위기(10)를 형성시키게 된다.
다음, 도 11에서는 본 발명의 장치에서 에어나이프(100)의 변형예를 도시하고 있는데, 상기 에어나이프(100)는 도금량을 조정하는 와이핑가스 분사닙(102)에 더하여, 무산화가스공간을 원활하게 형성시키도록 경사하방으로 와이핑가스를 추가로 분사시키는 보조 분사닙(104)을 추가로 구비하는 것이다.
따라서, 도 11에서 도시한 바와 같이, 에어나이프(100)에서는 도금형 조정 분사닙(102)을 통하여 분사되는 와이핑가스가 강판 도금량을 조정하고, 그 하측의 보조 분사닙(104)들을 통하여는 하방경사로 질소가스(N2)가 분사되어 제 1 포위수단(30)과 제 2 포위수단인 제 2 포위판(50b)의 내측으로 무산화 분위기(10)의 형성을 보다 원활하게 함으로서, 강판 표층부에서의 산화막 형성을 보다 효과적으로 억제할 것이다.
그리고, 도 11에서 도시한 바와 같이, 증발아연(Z)도 분사 질소가스의 흐름에 따라 제 1 포위수단의 회동시 직상부 보다는 외부 방출되어 증발 아연에 의한 2차의 강판 오염을 효과적으로 방지시킬 것이다.
이와 같이 본 발명인 에어나이프 주변의 가스 포위장치에 의하면, 도금욕조 탕면과 에어나이프 직하부의 주변에 무산화 분위기를 형성시키어 아연도금강판의 표면에 산화막의 형성을 억제함으로서, 강판의 아연도금시 발생되는 흐름무늬를 최대한 방지시키는 한편, 특히 에어나이프에서 분사되는 불활성가스를 이용하면서 포위공간의 공간가변을 가능하게 하여 기존의 밀폐형태에 비하여 구조 및 운용을 간소화시킬 수 있도록 하는 우수한 효과를 제공한다.
또한, 본 발명인 상기 에어나이프 주변의 가스 포위장치를 이용한 강판의 아연도금 방법에 의하면, 강판의 아연도금시 발생되는 흐름무늬를 최대한 방지시키어 도금강판의 품질을 보다 향상시키는 우수한 효과가 있다.
본 발명은 지금까지 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진자는 용이하게 알수 있음을 밝혀두고자 한다.

Claims (11)

  1. 도금욕조의 직상부에 대향 설치되어 그 사이를 통과하는 도금강판의 용융아연 도금량을 조정하는 에어나이프의 하부에 회동 가능하게 설치되면서 에어나이프 의 폭방향으로 와이핑가스의 포위를 가능하게 하여 무산화 분위기를 형성하도록 제공된 제 1 포위수단; 및
    상기 에어나이프의 양측에 이동 가능하게 제공되면서 에어나이프의 길이방향으로 와이핑가스의 포위를 가능하게 하여 무산화 분위기를 형성하도록 제공된 제 2 포위수단;
    을 포함하여 구성된 에어나이프 주변의 가스 포위장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 제 1 포위수단은,
    상기 에어나이프의 하부에 길이방향으로 신장되어 설치된 케이싱의 내부에 회전 가능하게 설치된 회전암; 및,
    상기 회전암의 하부에 케이싱의 하부 개구를 통하여 하방으로 도금욕조의 탕면근처까지 신장된 제 1 포위판;
    으로 구성된 것을 특징으로 하는 에어나이프 주변의 가스 포위장치.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 회전암에는 모터 구동되는 구동축이 연결되어 회전암과 일체로 제 1 포위판이 에어나이프 직하부 수직위치에서 외곽으로 회동 가능하게 설치된 것을 특징으로 하는 에어나이프 주변의 가스 포위장치.
  4. 제 2항에 있어서, 상기 제 1 포위판에는 에어나이프에 수직 설치된 구동실린더의 링크부재가 연결되어 제 1 포위판이 에어나이프 직하부 수직위치에서 외곽으로 회동 가능하게 설치된 것을 특징으로 하는 에어나이프 주변의 가스 포위장치.
  5. 제 2항에 있어서, 상기 제 1 포위판은 에어나이프 직하부 수직위치에서 외곽으로 8 - 32 °각도로 회동토록 설치된 것을 특징으로 하는 에어나이프 주변의 가스 포위장치.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 제 2 포위수단은,
    상기 에어나이프의 양측 끝단사이에 분사된 와이핑가스를 하방으로 유도토록 설치되어 에어나이프 양측으로 가스커튼부를 형성시키는 유도판으로 제공된 것을 특징으로 하는 에어나이프 주변의 가스 포위장치.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 유도판에는 와이핑가스의 흐름을 추가로 유도하여 가스커튼부를 원활하게 형성시키는 보조 유도판들이 추가로 제공된 것을 특징으로 하는 에어나이프 주변의 가스 포위장치.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 제 2 포위수단은, 상기 에어나이프의 양측으로 구동실린더로서 이동토록 설치되고 하방으로 도금욕조 탕면 근처까지 신장된 제 2 포위판으로 제공된 것을 특징으로 하는 에어나이프 주변의 가스 포위장치.
  9. 제 1항에 있어서, 상기 에어나이프는 도금량을 조정하는 와이핑가스 분사닙에 더하여, 무산화 분위기를 원활하게 형성시키도록 경사 하방으로 와이핑가스를 추가로 분사시키는 보조 분사닙을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 에어나이프 주변의 가스 포위장치.
  10. 도금강판의 용융아연 도금량을 조정하는 에어나이프를 통하여 강판 표층부상의 산화막형성을 억제하기 위한 불활성가스를 와이핑시키는 동시에, 상기 에어나이프와 도금욕조 사이에 제 1항 내지 제 10항중 어느 하나의 항에서 기재된 에어나이프 주변의 가스 포위장치를 이용하여 증발아연의 배출을 가능하게 하면서 무산화 분위기를 형성시킴으로서, 도금강판의 표면 흐름무늬의 발생을 억제하도록 구성된 강판의 용융아연 도금방법.
  11. 제 10항에 있어서, 상기 에어 나이프 주변의 가스 포위장치에 포함된 제 1 포위수단에 구비되는 제 1 포위판은 강판의 용융아연 도금량이 120, 180, 220 g/㎡ 일때, 에어나이프의 직하부 수직위치를 기준으로 외곽으로 최소 8 °에서 최대 32°의 각도로 위치 조정되어 형성되는 개방공간을 통하여 증발아연의 배출이 이루어 지는 것을 특징으로 하는 강판의 용융아연 도금방법.
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