KR100723224B1 - The method and apparatus to manage level of zn in cgl zn pot - Google Patents
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Abstract
본 발명은 연속 용융도금 공정에서 아연괴 투입이나 도금작업에 관계없이 도금욕의 탕면레벨 및 온도를 실시간으로 감지하면서 도금욕의 탕면 레벨 및 온도를 일정하게 유지,관리하는 장치 및 방법에 관한 것이다. The present invention relates to an apparatus and method for maintaining and maintaining the hot water level and temperature of the plating bath constantly while detecting the hot water level and temperature of the plating bath in real time regardless of the zinc injecting or plating operation in the continuous hot dip plating process.
본 발명 도금욕의 탕면 레벨 및 온도를 일정하게 유지,관리하는 도금욕의 탕면 레벨 관리 장치 장치에 있어서, In the bath surface level management device of the plating bath, which maintains and manages the bath surface level and temperature of the plating bath constantly,
상기 도금욕의 상부에 배치되어 도금욕의 탕면 상부까지의 거리를 검출하는 레이저거리센서;A laser distance sensor disposed on an upper portion of the plating bath and detecting a distance to an upper surface of the bath surface of the plating bath;
상기 레이저 거리계의 빔이 조사되는 지점에 위치하여 상기 레이저 빔의 난반사를 방지하기 위해 설치되는 반사판;A reflection plate disposed at a point where the beam of the laser rangefinder is irradiated to prevent diffuse reflection of the laser beam;
상기 도금욕 안에 침적되어 도금욕 탕면 레벨을 조절하는 침적봉;An immersion rod which is deposited in the plating bath to adjust the plating bath bath surface level;
상기 레이저거리계로부터 측정되는 탕면 레벨 값을 출력하는 입력부;An input unit for outputting a water level value measured from the laser rangefinder;
상기 입력부에 출력된 탕면 레벨값과 미리 설정된 레벨값을 비교하는 비교부;A comparator comparing the level of the water level output to the input unit with a preset level;
상기 비교부에서 측정된 값이 0보다 크거나 작을 때 침적봉의 구동을 지시하는 지시부; 및An instruction unit for instructing driving of the deposition rod when the value measured by the comparison unit is greater than or less than zero; And
상기 지시부의 지시에 의해 상기 침적봉을 구동하는 구동부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 도금욕의 탕면 레벨 관리 장치에 관한 것이다.And a driving part for driving the immersion rod by the instruction of the instruction part.
또한, 본 발명 도금욕의 탕면 레벨 및 온도를 일정하게 유지,관리하는 도금 욕의 탕면 레벨 관리 장치 방법에 있어서, In addition, in the method for controlling the water level of the plating bath of maintaining and controlling the water level and temperature of the plating bath of the present invention,
상기 도금욕에 침적되는 침적봉을 가열하는 단계와 상기 도금욕의 탕면 레벨을 측정하는 제1 단계; Heating the immersion rod deposited on the plating bath and measuring a bath surface level of the plating bath;
상기 측정된 레벨과 기준 레벨의 차를 미리 설정된 값과 비교하는 제2 단계;A second step of comparing a difference between the measured level and a reference level with a preset value;
상기 측정된 레벨과 기준 레벨의 차를 미리 설정된 값과 비교하느 제3 단계;및A third step of comparing the difference between the measured level and the reference level with a preset value; and
상기 비교 단계에서 측정 레벨과 기준 레벨의 차가 0보다 크면 침적봉을 상승시키고, 0보다 작으면 침적봉을 하강시키는 침적봉 구동 제4 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 도금욕의 탕면 레벨 관리 방법에 관한다.And a fourth step of driving the dip rod to raise the dip rod if the difference between the measurement level and the reference level is greater than zero in the comparison step, and to lower the dip rod if less than zero. Regarding
도금욕, 도금강판, 탕면레벨, 레이저거리센서, 침적봉 Plating bath, plated steel, hot water level, laser distance sensor, immersion rod
Description
도 1은 종래의 도금욕의 탕면 레벨 관리 상태를 도시하였다.1 illustrates a bath level management state of a conventional plating bath.
도 2는 종래의 레이저거리계를 이용한 방식으로 탑 드로스에 의해 난반사가 발생하는 상태를 도시한 도면이다.2 is a view showing a state in which diffuse reflection occurs by the top dross in a manner using a conventional laser rangefinder.
도 3은 본 발명의 도금욕 탕면 레벨 측정에 관한 보완도이다.3 is a complementary view of measuring the bath surface level of the present invention.
도 4는 본 발명의 도금욕 탕면 레벨 관리에 관한 측정작업을 도시한 구성도이다.4 is a configuration diagram showing a measurement operation relating to the plating bath bath surface level management of the present invention.
도 5는 본 발명에 의한 도금욕 탕면 레벨 관리 방법에 관한 흐름도이다.5 is a flowchart illustrating a plating bath water level management method according to the present invention.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
1 : 도금욕조 2 : 도금액 1: plating bath 2: plating solution
18 : 레이저거리센서 12 : 침적봉 18: laser distance sensor 12: immersion rod
13 : 침적봉에 구성된 열선 14 : 구동부 13: heating wire configured in the immersion rod 14: drive unit
20 : 입력부 30 : 비교부 20: input unit 30: comparison unit
40 : 지시부 50 : 제어부 40: indicating unit 50: control unit
본 발명은 연속 용융도금 공정에서 아연괴 투입이나 도금작업에 관계없이 도금욕의 탕면레벨 및 온도를 레이저거리계와 침적봉을 이용하여 실시간으로 감지하면서 도금욕의 탕면 레벨 및 온도를 일정하게 유지, 관리하는 장치 및 방법에 관한 것이다. The present invention maintains and maintains the hot water level and temperature of the plating bath constantly while detecting the hot water level and temperature of the plating bath in real time using a laser rangefinder and immersion rod regardless of the zinc injecting or plating operation in the continuous hot dip plating process. An apparatus and method are provided.
현재 내식성이 우수하고 가공성이 뛰어난 제품적 특성에 따라 용융아연도금 강판의 수요가 증가하고 있는 추세이다. 특히, 용융아연도금 강판은 지속적 기술발달로 그 표면품질이 향상되어 가전제품이나 자동차 외판제로 널리 사용되고 있다. 이와 같이 그 수요가 증가되고 있는 용융아연도금 강판은, 도 1a에 도시된 바와 같이 액체아연의 도금액(2)으로 채워진 도금욕조(1) 내에 도금강판(4)을 침적시켜 싱크롤(Sink Roll)(3)과 교정롤(Correcting Roll)(5) 사이에서 도금강판(4)이 도금되도록 하는 용융도금 공정을 통해 생산되고 있다.At present, the demand for hot-dip galvanized steel sheet is increasing according to the excellent corrosion resistance and processability. In particular, hot-dip galvanized steel sheet has been widely used as a home appliance or automotive exterior plate material because its surface quality is improved by continuous technology development. The hot-dip galvanized steel sheet in which the demand is increasing as described above is deposited by sinking the plated
그런데, 이와 같은 용융도금 공정에서는 도금강판의 도금부착량, 도금욕조 내 고온의 액체아연 및 대기중의 공기가 상호접촉 산화되면서 발생하는 드로스(Dross)라는 아연덩어리에 의해 도금욕조(1)의 탕면 레벨이 저하되는 경우를 가지게 되며, 이에 도금욕조(1)의 탕면 레벨 변동으로 도금강판(4)의 도금액(2) 침적 길이가 변동되도록 하는 문제점을 발생시키게 된다. 더 나아가 상기 용융도금 공정은, 구비하는 에어 나이프(Air knife)를 통해 도금액(2)으로부터 빠져나온 도금량을 조절하는 경우에 있어서, 도금욕조(1) 탕면 레벨이 일정할 때와 다른 조건으로 도금량을 조절하게 되는 문제점을 가진다.However, in such a hot-dip plating process, the hot water surface of the plating
따라서, 용융도금 공정은 도금욕조(1) 탕면 레벨이 항상 일정하게 유지되도록 하는 장치 및 그 과정이 필수적이며, 이에 도 1a 또는 도 1b에 도시된 바와 같이 도금욕조(1)에 아연괴(6)를 투입하여 탕면 레벨이 유지되도록 하거나, 도금욕조(1)와 연결된 사전용융포트(Pre-melting Pot)(7)에 아연괴(6)를 투입하여 투입된 아연괴(6) 부피만큼 넘쳐 흐르는 도금액(2)이 사전용융포트(7)로부터 도금욕조(1)로 보충되어 상기 도금욕조(1) 탕면 레벨이 일정하게 유지되도록 하는 방식을 적용하고 있다.Therefore, in the hot-dip plating process, an apparatus and a process for maintaining the bath surface level of the
하지만, 도 1a와 도 1b에 도시된 아연괴(6) 투입 방식은 순간적으로 도금액(2) 부피가 증가되도록 함에 따라 도 1c에 도시된 바와 같은 일정하지 못한 탕면 레벨값을 가지게 된다. 즉, 아연괴 투입 방식은 순간적으로 도금욕조(1)의 탕면 레벨을 상승시키고, 일정 시간 동안 서서히 도금액(2)을 소모시키는 패턴을 포함하여, 도금욕조(1)의 탕면 레벨을 일정하게 관리하기 어려운 구조적 문제점을 가진다.However, injecting the
한편, 용융도금 공정에서는 도 2에 도시된 바와 같은 레이저거리센서(8)를 이용한 도금욕조(1)의 탕면 레벨 측정 방식을 적용하여, 상기 레이저거리센서(8)가 탕면 레벨의 유동이 비교적 안정적인 도금욕조(1) 후면에서 레이저 광을 조사하여 탕면 레벨을 측정하도록 하고 있다. 그런데, 도금욕조(1) 탕면 표면에는 용융도금 공정 과정에서 발생되는 드로스 더욱 자세히는, 톱 드로스(Top dross)(9)가 많이 존재하여, 탕면 레벨 측정을 위해 레저거리센서(8)로부터 조사되는 레이저 광이 불규칙한 톱 드로스(9)의 표면에 부딪혀 난반사되는 경우가 발생될 수 있으며, 이로 인해 탕면 레벨 측정오류가 야기될 수 있다. 특히, 이러한 측정오류가 도금욕조(1)에 아연괴(6)를 투입해야 하는 시점에 발생하게되면 도금욕 탕면 레벨 관리에 치명적이 될 수 있다.On the other hand, in the hot dip plating process, by applying the method of measuring the surface level of the
따라서, 용융도금 공정에서 정확한 도금욕조 탕면 레벨 측정기술이 전제되어, 그 측정값으로부터 신속하게 도금욕조 탕면 레벨변화에 대응할 수 있는 레벨 조절 장치의 구비가 시급한 실정이다. Therefore, an accurate plating bath surface level measurement technique is premised in the hot dip plating process, and it is urgent to provide a level adjusting device capable of responding to a change in the plating bath surface level quickly from the measured value.
본 발명은 이러한 종래의 문제점을 극복하기 위해 안출된 것으로서, 레이저거리센서와 침적봉을 이용하여 도금욕의 탕면레벨 및 온도를 실시간으로 감지하면서 도금욕의 탕면 레벨 및 온도를 일정하게 유지, 관리하는 장치 및 방법에 관한 것으로 본 발명에 의한 도금욕 탕면 레벨 조절 장치 및 방법은 강판의 침적길이를 일정하게 하여 도금강판의 품질의 균일화를 도모할 수 있다.The present invention has been made to overcome such a conventional problem, by using a laser distance sensor and the immersion rod to detect and maintain the bath surface level and temperature of the plating bath in real time to maintain a constant level and temperature of the plating bath The present invention relates to an apparatus and a method, and the apparatus and method for adjusting the level of the bath surface according to the present invention can make the deposition length of the steel sheet constant, thereby achieving uniform quality of the plated steel sheet.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 도금욕의 탕면 레벨 관리 장치의 구성은,The configuration of the bath surface level management apparatus of the plating bath according to the present invention for achieving the above object,
상기 도금욕의 상부에 배치되어 도금욕의 탕면 상부까지의 거리를 검출하는 레이저거리센서; A laser distance sensor disposed on an upper portion of the plating bath and detecting a distance to an upper surface of the bath surface of the plating bath;
상기 레이저 거리계의 빔이 조사되는 지점에 위치하여 상기 레이저 빔의 난반사를 방지하기 위해 설치되는 반사판;A reflection plate disposed at a point where the beam of the laser rangefinder is irradiated to prevent diffuse reflection of the laser beam;
상기 도금욕 안에 침적되어 도금욕 탕면 레벨을 조절하는 침적봉;An immersion rod which is deposited in the plating bath to adjust the plating bath bath surface level;
상기 레이저거리센서로부터 측정되는 탕면 레벨 값을 출력하는 입력부;An input unit for outputting a tap level value measured from the laser distance sensor;
상기 입력부에 출력된 탕면 레벨값과 미리 설정된 레벨값을 비교하는 비교부;A comparator comparing the level of the water level output to the input unit with a preset level;
상기 비교부에서 측정된 값이 0보다 크거나 작을 때 침적봉의 구동을 지시하 는 지시부; 및 An instruction unit for instructing driving of the deposition rod when the value measured by the comparison unit is greater than or less than zero; And
상기 지시부의 지시에 의해 상기 침적봉을 구동하는 구동부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 도금욕의 탕면 레벨 관리 장치에 관한다.And a driving part for driving the immersion rod according to the instruction of the instruction part.
또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 도금욕의 탕면 레벨 관리 방법에 있어서, In addition, in the hot water level management method of the plating bath according to the present invention for achieving the above object,
상기 도금욕에 침적되는 침적봉을 가열하는 단계와 상기 도금욕의 탕면 레벨을 측정하는 제1 단계; Heating the immersion rod deposited on the plating bath and measuring a bath surface level of the plating bath;
상기 측정된 레벨과 기준 레벨의 차를 미리 설정된 값과 비교하는 제2 단계;A second step of comparing a difference between the measured level and a reference level with a preset value;
상기 측정된 레벨과 기준 레벨의 차를 미리 설정된 값과 비교하는 제3 단계;및A third step of comparing the difference between the measured level and the reference level with a preset value; and
상기 비교 단계에서 측정 레벨과 기준 레벨의 차가 0보다 크면 침적봉을 상승시키고, 0보다 작으면 침적봉을 하강시키는 침적봉 구동 제4 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 도금욕의 탕면 레벨 관리 방법을 제공한다.And a fourth step of driving the dip rod to raise the dip rod if the difference between the measurement level and the reference level is greater than zero in the comparison step, and to lower the dip rod if less than zero. To provide.
이하, 본 발명의 바람직한 실시형태가 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 도면들 중 참조번호 및 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조번호들 및 부호들로 나타내고 있음에 유의해야한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판 단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. It should be noted that reference numerals and like elements among the drawings are denoted by the same reference numerals and symbols as much as possible even though they are shown in different drawings. In the following description of the present invention, detailed descriptions of related well-known functions or configurations will be omitted when it is determined that the detailed description may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention.
도 4는 본 발명의 도금욕 탕면 레벨 관리에 관한 측정작업을 도시한 구성도이다. 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 도금욕 탕면 레벨 관리에 관한 장치는 도금욕의 상부에 배치되어 도금욕의 탕면 상부까지 레이저 빔을 주사하여 상기 도금욕의 탕면 상부까지의 거리가 레이저 거리센서(18)에 의해 측정된다. 이때, 상기 레이저 거리센서(18)로부터 상기 도금욕 탕면 상부까지 조사된 레이저 빔의 난반사를 방지하기 위해 도 3에서와 같이 편평한 반사판(10)을 도금욕 탕면 상부의 레이저 빔이 조사되는 부분에 설치한다. 여기서, 상기 반사판(10)은 도금액의 부착에 의한 표면 오염을 방지하기 위해 재질은 도금액과의 친화성이 없는 세라믹 재질로 하며, 상기 반사판(10)은 항상 일정한 좌표에 위치하도록 도금욕 측면에 고정장치(11)를 둔다.4 is a configuration diagram showing a measurement operation relating to the plating bath bath surface level management of the present invention. Referring to FIG. 4, the apparatus for leveling the bath surface of the plating bath according to the present invention is disposed on an upper portion of the plating bath and scans a laser beam to the upper surface of the bath, so that the distance from the upper surface of the bath to the upper surface of the plating bath is a laser distance sensor. It is measured by 18. At this time, in order to prevent diffuse reflection of the laser beam irradiated from the
상기 레이저거리센서(18)로부터 측정된 탕면 레벨 값은 제어부(50)내의 입력부(20)로 출력된다. 이 때, 상기 입력부(20)로 출력된 값은 비교부(30)로 전송되어 기준 탕면 레벨값을 차감하여 미리 설정된 값과 비교측정되고, 상기의 값이 0보다 크거나, 작을 때 침적봉(12)을 구동시키는 구동부(14)로 전송된다. 더욱 상세하게는, 도금욕 탕면 측정레벨값에서 기준레벨값을 차감한 후, 상기 값이 0보다 크면 침적봉(12)을 상승시키고, 0보다 작으면 침적봉(12)을 하강시켜 도금욕 안으로 침적봉(12)을 침적시킨다. 그리고, 미리 설정된 관리범위 내로 도금욕 탕면이 들어오면 침적봉(12)의 하강을 중지시킨다. 또한, 도금욕에 아연을 보충하기 위해 아연괴 가 투입되거나 사전용융포트에서 도금액이 보충될 때에 도금액의 투입으로 도금욕의 탕면이 급상승 하게 되는데, 이때에도 상기와 같은 작동으로 미리 설정된 도금욕 탕면 레벨을 기준으로 침적봉을 구동하여 도금욕의 탕면 레벨을 일정하게 유지,관리한다. 이러한 침적봉의 구동 패턴(pattern)은 도 1c의 도금욕 탕면 레벨 변동 패턴과 반대로 행해지게 될 것이다. 이러한 작용은 도금작업시 도금액 용량 감소 및 이를 보충하기 위한 아연의 투입 시 반복적으로 행해진다. The water level value measured by the
도 5는 상기에서 작용하는 도금욕 탕면 레벨 관리의 흐름도를 나타낸다.Fig. 5 shows a flowchart of the plating bath bath surface level management functioning above.
도금작업이 시작되면 도금욕 상부에 설치된 침적봉의 열선을 가열하여(S100) 침적봉의 온도가 도금욕의 온도와 비슷하게 유지되도록 한다. 도금작업 중 도금욕 탕면의 레벨은 상기 도금욕의 상부에 배치되어 탕면 상부까지의 거리를 측정하여(S120), 측정된 탕면 레벨값과 기준 탕면 레벨값의 차이를 미리 설정된 값과 비교하여 미리 설정된 값보다 큰 값이 측정되면(S140), 상기 과정(S140)에서 측정 레벨과 기준 레벨의 차가 0보다 크면 침적봉을 상승시키고(S180), 0보다 작으면 침적봉을 하강시킨다(S200). 그리고, 미리 설정된 관리범위 내로 도금욕 탕면이 들어오면 침적봉(12)의 상승 또는 하강을 중지시키고(S220), 종료한다.When the plating operation is started to heat the heating wire of the immersion rod installed on the plating bath (S100) to maintain the temperature of the immersion rod similar to the temperature of the plating bath. The level of the bath surface of the plating bath during the plating operation is disposed above the plating bath to measure the distance to the top of the bath surface (S120), and compares the difference between the measured bath surface level and the reference bath surface level with a preset value. If a value larger than the value is measured (S140), if the difference between the measurement level and the reference level is greater than zero in the step (S140), the rod is raised (S180), if it is less than 0, the rod is lowered (S200). Then, when the plating bath bath surface enters within the preset management range, the rising or falling of the
이상에서 설명한 상세한 설명 및 도면의 내용은, 본 발명의 바람직한 실시예에 한정하여 설명한 것이며, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 본 발명에 따른 구성요소를 치환, 변경 또는 삭제가 가능 할 것이다. The detailed description and contents of the drawings described above are limited to the preferred embodiments of the present invention, and the present invention is not limited thereto. It will be possible to substitute, change or delete the components according to the present invention within the scope of the technical idea of the present invention.
따라서, 본 발명의 권리범위는 상기한 상세한 설명 및 도면에 의해 결정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위에 의해 결정되어 져야 한다.Therefore, the scope of the present invention should be determined by the appended claims rather than by the foregoing description and drawings.
본 발명은 도금욕 탕면의 레벨 및 온도를 일정하게 관리함으로써 도금 강판의 침적길이를 일정하게 할 뿐 아니라, 강판이 도금욕을 빠져나온 후 에어나이프(Air Knife)까지의 거리를 일정하게 하여 도금조건 및 도금 부착 조건을 일정하게 하는 효과가 있다. 이는 도금 품질 불량의 요인을 감소하게 하여 합금화도 및 도금 부착량 등 도금품질에 향상에 기여할 수 있다. The present invention not only makes the deposition length of the plated steel sheet constant by managing the level and temperature of the bath surface of the plating bath uniformly, but also the plating conditions by maintaining a constant distance to the air knife after the steel sheet leaves the plating bath. And it is effective to make plating adhesion conditions constant. This can reduce the cause of poor plating quality and contribute to the improvement in plating quality, such as alloying degree and coating weight.
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